Herramienta para la toma de decisiones – Gestión de PCB en la Industria Minera Parte 3

III. Identificación e inventarios

Entendemos por identificación, dentro de una instalación determinada, al proceso de catalogar todos los elementos que puedan poseer PCB y su posterior confirmación mediante técnicas analíticas. Una vez identificadas las existencias de PCB en la instalación en cuestión, se debe confeccionar el inventario, que consiste en una lista ordenada donde se indican las características, ubicación, y demás datos según se desarrolla en esta sección.

El primer paso para la GAR de los PCB consistirá en la confección de inventarios de sus posibles existencias en equipos, materiales, sectores y sitios que puedan contenerlos o estar contaminados con ellos.

Como se indicó en el ítem C de la Sección I Subsección B, el PCB ha sido históricamente utilizado en diversas aplicaciones, por este motivo puede ser encontrado, entre otros sectores, instalaciones o sitios:

• Instalaciones eléctricas: transformadores, condensadores, interruptores, reguladores de voltaje, disyuntores, circuitos de carga y cables;
• Instalaciones industriales: transformadores, condensadores, reguladores de voltaje, disyuntores, circuitos de carga, líquidos para transmisión de calor, líquidos para maquinaria hidráulica y sistemas de supresión del fuego;
• Sistemas ferroviarios: transformadores, condensadores, reguladores de voltaje y disyuntores;
• Actividades mineras subterráneas: líquidos para maquinaria hidráulica y bobinas de conexión a tierra;
• Instalaciones militares: transformadores, condensadores, reguladores de voltaje, líquidos para maquinaria hidráulica y sistemas de supresión del fuego;
• Edificios residenciales/comerciales: condensadores, disyuntores, circuitos de carga y sistemas de supresión del fuego; piezas de relleno y juntas elásticas, cola de sellar; pinturas; hormigón y yeso;
• Laboratorios de investigación: bombas neumáticas, circuitos de carga, condensadores y disyuntores;
• Plantas de fabricación de productos electrónicos: bombas neumáticas, circuitos de carga, condensadores y disyuntores;

• Instalaciones de descarga de aguas residuales: bombas neumáticas y motores de pozo;
• Estaciones de servicio automotor: aceite reutilizado;
• Instalaciones que poseen ductos y requieren de pinturas resistentes para el transporte de materiales;
• Edificios públicos;
• Sitios abandonados o que han cambiado de uso o actividad, tales como instalaciones eléctricas, subestaciones, galerías, talleres de mantenimiento y demás emplazamientos utilizados en el pasado, que no se encuentran en uso en la actualidad.

En cuanto al personal que deberá realizar la identificación de materiales conteniendo PCB, cabe destacar que aún técnicos experimentados podrían no ser capaces de determinar la naturaleza química de un efluente, una sustancia, un contenedor o la pieza de un equipo por su apariencia o sus marcas. Por regla general, un equipo con PCB, por ejemplo, no lleva una etiqueta según el tipo de fluido dieléctrico que contiene. Los inspectores peritos que lleven a cabo los inventarios tal vez puedan determinar el contenido original a partir de otra información que figure en el rótulo de fábrica utilizando manuales de orientación³⁰o poniéndose en contacto con el fabricante.

Dicho personal deberá, asimismo, estar capacitado de forma tal de poseer el criterio suficiente para identificar situaciones en las cuales se pueda inferir la posible presencia de PCB en diferentes aplicaciones, para posteriormente confirmar su presencia mediante ensayos³¹ específicos.

La etapa de identificación e inventario deberá constar de varias tareas, en las cuales se determinen aquellos materiales y sitios con presencia de PCB y su magnitud, realizando las siguientes actividades:

a. Relevamiento de las diferentes instalaciones, prestando atención a los lugares (antigüedad de la empresa) donde es posible encontrar elementos que contengan PCB. En este relevamiento se podrán tomar datos básicos que permitirán determinar qué elementos presentan PCB, cuáles son libres de PCB, cuáles son sospechoso de tener PCB y cuáles pueden estar contaminados en proporciones variables.

Ensayos de campo para determinar presencia o ausencia b. de PCB dentro de un determinado rango, lo que permitirá acotar las cantidades de PCB presentes.

c. Determinaciones de laboratorio con fines de identificación o confirmación de presencia de PCB, y grado de contaminación.

d. Cuantificación, en base a los datos relevados, del stock presente en los establecimientos inventariados. Esta cuantificación deberá presentar los siguientes datos:

• Ubicación
• Tipo de instalación
• Peso total de equipos o instalaciones con contenidos de PCB
• Matriz contaminada con PCB
• Volumen o peso, de PCB o de material contaminado presente
• Accesibilidad
• Concentración de PCB
• Todo otro dato que se considere pertinente para el conocimiento y vigilancia posterior

El objetivo primario de los inventarios deberá consistir, entonces, en la determinación de existencias de equipos, materiales o sitios que puedan contener PCB, y su confirmación mediante técnicas analíticas, para poder posteriormente elaborar los stocks presentes y definir o prever su gestión futura.

Una forma racional para realizar los inventarios consiste en la combinación de técnicas analíticas de campo (mediante uso de kits CLOR-N-OIL o analizador Dexsil L-2000 DX) y determinaciones en laboratorio confirmativas posteriores mediante cromatografía en fase gaseosa.) En el Cuadro 2 se muestran las etapas para realizar este tipo de estudios³².

Una segunda etapa, no menos importante, deberá incluir el estudio del medio físico dentro del cual se encuentran o encontraban los equipos con PCB y su posible afectación por acciones pasadas a partir de las existencias determinadas; en este caso la Autoridad Competente, por lo general ambiental, podrá determinarla necesidad de un estudio de evaluación ambiental.

Cuadro 2: Criterio para descarte o confirmación de PCB

En los reportes deberá figurar información específica para cada rubro del inventario, como ser:

a. Nombre o descripción del producto, artículo o desecho;
b. Peso físico (líquido, sólido, fango, gas);
c. Peso del contenedor o equipo (si procede);
d. Masa del material consistente en PCB, que los contenga o esté contaminado con ellos;
e. Cantidad de contenedores o piezas de equipo similares;
f. Concentración de los PCB en el producto, artículo o desecho;
g. Otros riesgos relacionados con el material (por ejemplo, combustible, corrosivo, inflamable);
h. Ubicación;
i. Información del propietario;
j. Etiquetas, números de serie, marcas de identificación, etc.;
k. Fecha de asiento en el inventario;
l. Fecha de salida del inventario y destino (si procede).

Para la identificación de sitios contaminados ver la Sección VII Subsección A de la presente Herramienta.

El Cuestionario para inventario de PCB del PNUMA³³, constituye una herramienta adecuada para la toma de información y confección del inventario.

Se agrega como Anexo V “Planillas y Software de Referencia para Realización de Inventarios” dos planillas: “Modelo de Hoja de Campo” y “Modelo de Formulario para la Base de Datos de Equipos y Transformadores Analizados”.

La información referida a los inventarios es recomendable que sea introducida dentro de un sistema informático, utilizando las herramientas más adecuadas para este fin considerando una base datos que pueda ser utilizada no sólo por el sector privado sino también por la población u otros sectores interesados que requerirán esta información³⁴. Al respecto, y ante la ausencia de normativa específica en la materia, es conveniente coordinar esta actividad con la Autoridad de Aplicación o aquella con competencia en la materia, de forma que el trabajo sea realizado coordinadamente y considerando todos los aspectos no solamente técnicos y legales sino también institucionales. Hay que considerar que los siguientes pasos de una GAR se apoyarán y necesitarán de la información relevada en esta etapa. Lo expuesto, permitirá la unificación de la información, la confección de informes y estadísticas y el seguimiento de los programas de minimización y eliminación.

El Cuadro 3 de la página siguiente presenta una metodología aplicable a una instalación minera, indicando los pasos a seguir para la confección de un inventario consolidado de PCB en sistemas cerrados, semicerrados o aplicaciones abiertas.

IV. Muestreo, análisis y vigilancia

El muestreo es una herramienta de investigación mediante la cual se extrae una porción de un elemento dado que se quiere estudiar y que es representativa del mismo. En nuestro caso, y a modo de ejemplo, para conocer la concentración de PCB en un transformador, es necesaria la extracción de una cantidad del aceite dieléctrico, mediante la apertura del grifo inferior del equipo y purga del mismo, en la cantidad necesaria para los estudios analíticos posteriores.

Por análisis se entiende los estudios fisicoquímicos necesarios para obtener la información requerida de una determinada muestra. El análisis puede ser de tipo cualitativo, cuando se desea conocer la presencia de un determinado componente en la muestra, sin tener precisiones sobre la cantidad, o bien cuantitativo, cuando el resultado también indica la cantidad o concentración.

También podemos ver que los ensayos para determinación de PCB pueden ser de tipo directo e indirecto. Los ensayos indirectos se basan en la medición de una determinada característica fisicoquímica, por ejemplo, el contenido de cloro se
utiliza para el análisis de PCB. En cambio, los métodos directos se basan en el análisis de PCB como tal, siendo la cromatografía de gases uno de estos métodos.

La vigilancia se realiza una vez determinada la presencia de PCB, como medida para evitar las pérdidas o dispersión del PCB presente al ambiente, e incluye métodos administrativos de inspección, así como tomas de muestra y análisis de
control y monitoreo.

El muestreo, el análisis y la vigilancia son componentes de importancia decisiva en el manejo de los equipos, materiales, sitios o desechos consistentes en PCB, que los contengan o estén contaminados con ellos.

El muestreo, el análisis y la vigilancia deberán estar a cargo de profesionales capacitados, según un plan convenientemente diseñado y el uso de métodos aceptados internacionalmente y aprobados en el ámbito nacional o local.
La confección de un relevamiento previo como parte del inventario de existencias por poseedor, entendiéndose por tal empresas, instituciones, organismos públicos o privados que posean o puedan poseer PCB, en las aplicaciones indicadas en la Sección I Subsección A ítem C, permitirá determinar las necesidades de muestreo y programar adecuadamente el mismo.

Los procedimientos de muestreo, análisis y vigilancia deberán someterse a rigurosas medidas de garantía de calidad y control de calidad. Los errores en el muestreo, el análisis o la vigilancia, o la desviación de los procedimientos operacionales estándar, pueden arrojar datos no significativos o incluso inadecuados para el manejo ambientalmente racional de PCB.

Es importante que las empresas y organismos posean personal capacitado y se cuente con laboratorio acreditado o registrado con controles interlaboratorios y con capacidad suficiente para aplicar los métodos de muestreo, vigilancia y análisis, así como que cumpla con normas de calidad.

Existen numerosas metodologías a nivel internacional para la determinación de PCB en diferentes matrices, incluyendo técnicas de campo, las cuales permiten acotar los inventarios y facilitar la gestión, si son correctamente aplicadas, tal como se indica la Subsección B ítem b.

Debido a las diferentes matrices y formas físicas en las cuales se puede encontrar el PCB, es necesario que los profesionales y organismos que intervengan puedan contar con el criterio para la selección de la metodología más adecuada, de acuerdo a los fines que se pretendan alcanzar.

En los ítems siguientes se detallarán los aspectos fundamentales a tener en consideración en las etapas de muestreo, análisis y vigilancia.

A. Muestreo

El objetivo consistirá en la obtención de una muestra representativa (de la sustancia o matriz a analizar), para realizar el análisis de campo o laboratorio. En aquellos casos que la muestra requiera ser enviada a un laboratorio fuera de la instalación, es aconsejable la confección de un documento de cadena de custodia que realizar el seguimiento de la muestra hasta su destino.

Los tipos de matrices que podrían muestrearse para los análisis de PCB se indican a continuación:

Aceites aislantes líquidos de los transformadores u a. otro equipo o en su almacenamiento a granel;
b. Aceite mineral de los transformadores contaminados con PCB o en su almacenamiento a granel;
c. Aceite de motor de desecho y otros aceites, combustibles y líquidos orgánicos de desecho;
d. Suelos y/o aguas contaminadas con PCB;
e. Superficies no porosas, tales como paredes, suelos, tabiques de maderas;
f. Materiales o residuos sólidos impregnados en aceites con contenidos de PCB;
g. Muestras biológicas diversas;
h. Aire ambiental.

Antes de comenzar las actividades de muestreo deberían establecerse los procedimientos estándar para las matrices que serán objeto de muestreo.

Estos procedimientos deberán incluir los siguientes aspectos:

a. Forma y método de toma de muestra, composición de muestras, purgas y demás operaciones que sean necesarias para la obtención de una muestra representativa.
b. Identidad de la persona que tomó las muestras, y responsables por parte de los poseedores.
c. Selección de los puntos de toma de muestra e identificación de lugar del emplazamiento.
d. Descripción de las características de las muestras.
e. Preservación de la integridad de las muestras durante el transporte
f. Confección de certificados de cadena de custodia y procedimientos de aseguramiento de la calidad en el muestreo.
g. Manejo de residuos que puedan generarse durante el muestreo y su gestión.

El personal encargado de la toma de muestras deberá estar calificado y tener el conocimiento requerido de los procedimientos para asegurar la representatividad de la muestra.

El muestreo debería observar las leyes nacionales específicas, cuando las haya, o las reglamentaciones y normas internacionales. Los procedimientos de muestreo de referencia pueden ser los siguientes:

a. Procedimientos operacionales estándar para muestreo de cada una de las matrices para un posterior análisis. El Anexo III del presente documento brinda información sobre procedimientos para toma de muestra en forma de instrucciones de trabajo que es conveniente entregar al personal de campo que realiza las tareas. El Anexo VI detalla los métodos analíticos para la determinación de PCB en diferentes matrices.

b. Aplicación de procedimientos de muestreo reconocidos, tales como los elaborados por la Sociedad Americana para el Ensayo de Materiales (American Society for Testing Materials-ASTM), la Unión Europea, el Organismo de Protección del Medio Ambiente de los EEEUU (EPA) y el Sistema Mundial de Vigilancia del Medio Ambiente³⁵.

c. Establecimiento de normas de garantía y control de la calidad, tales como la norma ISO 17.025.

Es necesario prever equipos de muestreo con conocimientos sólidos en esta tarea, siendo recomendable seleccionar y capacitar personal especializado, tanto de organismos gubernamentales como de laboratorios estatales o privados que tendrán a su cargo esta tarea. Desarrollar el programa de muestreo siguiendo los pasos indicados asegurará buenos resultados.

Adicionalmente a los programas de GAR de equipos, materiales y sitios conteniendo o contaminados con PCB, será necesario establecer el control del ambiente y de los seres humanos, por lo tanto es necesario poseer capacidad para realizar estudios en diversas matrices no sólo del medio físico sino también en muestras biológicas.

Cada matriz presenta problemas específicos.
Por ejemplo, equipos estancos como los capacitores pueden estar rotulados como conteniendo PCB en su chapa o placa de identificación; no obstante, puede suceder que no exista chapa de identificación o si ésta está presente, no sea clara en cuanto al tipo de aislante presente. Se ha observado etiquetas que indican “Aceite Sintético no Inflamable”, sin datos precisos del tipo de aceite ni referencia a marcas comerciales.

En estos casos, la única forma de tomar una muestra consiste en perforar la carcasa del equipo y analizar (mediante el procedimiento descripto en el Cuadro 2 de la Sección III – Inventario).

Una vez perforado, el equipo se considera inutilizado, recomendando la limpieza del orificio con solvente y taponarlo mediante un sellador tipo epoxi, manteniendo el equipo en posición vertical y colocarlo dentro de un contenedor aprobado por Naciones Unidas (UN-United Nations)³⁶, para minimizar pérdidas, independientemente del resultado del equipo. En el caso de bancos de trasformadores, alcanza con realizar el muestreo en 2 capacitores del banco, siempre que los mismos sean de idénticas características.

En la etapa de muestreo, el operador que realice la toma de muestra deberá tener consigo todos los materiales, herramientas y elementos de protección personal y para contención y mitigación de pequeños derrames que puedan producirse:

a. Herramientas, llaves para retiro de tapones en grifos.
b. Batea para colocar debajo de grifo, para contener derrames;
c. Bidón donde recolectar purga de grifos;
d. Cinta teflón;
e. Rollo de papel absorbente;
f. Bolsa para acumular residuos contaminados que se vayan generando;
g. Solvente dieléctrico: mínimo 1 litro, para limpieza de herramientas;
h. Elementos de protección personal;
i. Guantes dieléctricos, de acuerdo al voltaje presente en la subestación;
j. Anteojos de seguridad;
k. Guantes de nitrilo, preferentemente descartables;
l. Casco;
m. Zapatos de seguridad, preferentemente dieléctricos;
n. Material absorbente para contener pequeños derrames, bolsa de 5 kg. Es recomendable contar en el establecimiento con un kit de contención de derrames de aceite de mayor capacidad ante la posibilidad de que aflojando un grifo se raje una soldadura y se produzca una pérdida relevante.

Elementos de protección personal recomendados para la manipulación de PCB

B. Análisis

El análisis se refiere a todas las operaciones fisicoquímicas necesarias para la obtención de resultados útiles y aceptables de la concentración de PCB en las matrices objeto de estudio.

Para obtener resultados útiles y aceptables, el laboratorio de análisis deberá contar con la infraestructura necesaria (inmueble) y experiencia demostrada en la matriz y los COP (por ejemplo, participación fructífera en estudios internacionales de intercalibración³⁷).

Un aspecto relevante resulta ser la acreditación del laboratorio por un organismo independiente de acuerdo a, por ejemplo, la norma ISO 17.025 o de otro tipo.

Los criterios indispensables para obtener resultados de calidad incluyen:

a. Especificación de la técnica analítica;
b. Mantenimiento del equipo analítico;
c. Utilización de estándares de calibración certificados;
d. Validación de todos los métodos utilizados (incluídos los métodos internos);
e. Capacitación del personal de laboratorio.

Por lo general, resulta conveniente que el análisis de PCB se lleve adelante en un laboratorio especializado o con experiencia analítica en este tipo de compuestos.

Para los análisis de laboratorio de PCB no existe un solo método analítico. La International Standarization Organization – ISO (Asociación Internacional de Estandarización), el Comité Europeo de Normalización, la EPA y la ASTM han desarrollado métodos para analizar las diversas matrices para PCB. Por otro lado, el PCB puede encontrarse en diferentes matrices que presentan métodos de extracción, separación, concentración y/o purificación distintos. Es necesario que los laboratorios evalúen los Límites de Detección (Limit of Detection-LOD) y porcentajes de recuperación (%R) para verificar la validez de los métodos desarrollados.

En el Anexo VI se citan los métodos de análisis más aplicables para determinación de PCB en diferentes matrices, además de los LOD y porcentajes teóricos.

Además, se deberían seleccionar procedimientos y criterios de aceptación para la manipulación y la preparación de muestras de laboratorio, que se incorporan dentro de la metodología analítica de referencia.

B.1. Análisis cromatográfico

Para el estudio de PCB, la metodología más aceptada consiste en la separación y purificación por métodos diversos, concentración si es necesario y análisis mediante cromatografía gaseosa capilar con detector de captura de electrones, que provee la especificidad y sensibilidad necesarias para obtener resultados adecuados.

En algunos casos puede utilizarse un detector de espectrometría de masas. Para la cuantificación se usa metodología del estándar interno o externo, y pueden expresarse como PCB totales, ya sea por comparación con los tipos de Arocolor³⁸, o bien cuantificar por cada congénere particular, lo que puede llevar a un resultado más preciso³⁹, mediante la realización de cromatografías de mayor resolución para una separación adecuada.

Es necesario que los laboratorios tengan evaluado su desviación y límites de detección, dentro de la rutina de validación analítica del método, así como contar con un sistema de aseguramiento y control de la calidad para garantizar resultados válidos.

B.2. Análisis de Campo

Podemos distinguir varios métodos de análisis para el ensayo rápido de PCB en campo. Estos métodos son inespecíficos,
ya que brindan resultados en función de determinadas propiedades fisicoquímicas que poseen los PCB u otros compuestos químicos.

Existen varios kits de ensayo rápido para la detección de cloro orgánico disponibles, entre los que se pueden citar los métodos de inmuno-ensayo ENVIROGARD de Millipor, Kwik-SKRENE de General Electric Company y CLOR-NOIL y CLOR-N-SOIL para aceites y suelos de la firma Dexsil.

El principio químico del análisis se basa en la declorinación en tubo de ensayo del aceite y posterior análisis colorimétrico con reactivos. Este ensayo es del tipo denominado “pasa/no pasa”, conforme los diferentes niveles que se encuentran calibrados los test de 20, 50 y 500 ppm.

Estos se consideran confirmatorios en caso de resultados negativos; los positivos deberán ser confirmados por cromatografía gaseosa⁴⁰.

La firma Dexsil (http://www.dexsil.com) provee además un equipo instrumental que permite la medición del contenido de cloro mediante el procedimiento de ión específico, brindando de esta forma un resultado semicuantitativo referido al grado de contaminación, estando calibrado para los distintos tipos de aroclor.

Estos métodos poseen varias interferencias positivas tales como cloro inorgánico o compuestos orgánicos clorados que pueden dar valores más elevados de PCB que los reales. Por esto es necesaria la realización de ensayos cromatográficos confirmatorios.

Para el uso de estos ensayos se recomienda seguir las instrucciones de los fabricantes y proveer la disposición final adecuada de los residuos que se generan.

B.3. Otros métodos

Como métodos de ensayo de campo rápido, y a los fines únicamente de detectar presencia o ausencia de PCB en altas concentraciones, se pueden nombrar los ensayos de densidad y el Test de Belstein para compuestos orgánicos clorados. Sin embargo, no se recomienda su uso en el marco de un programa de GAR de PCB y no deberían utilizarse con fines de inventario.

En todos los casos que se obtengan resultados negativos de PCB, deberán aplicarse técnicas que permitan determinar la posible presencia de aceite mineral contaminado en concentraciones mayores a 50 ppm.

Asimismo, pueden existir interferencias que generen falsos positivos, como ser presencia de solventes clorados para el caso del ensayo de Belstein, por lo que estos resultados positivos también deberían ser objeto de análisis mediante las
técnicas descriptas en los ítems a y b.

Densidad: La forma más sencilla de determinar si una muestra de aceite contiene PCB lo constituye la determinación de la densidad relativa del agua y el aceite.

Como ambos líquidos no son miscibles, si mezclamos agua y el aceite a investigar, y éste queda en el fondo, podemos inferir que la muestra contiene alta concentración de PCB. Caso contrario, podría tratarse de aceite mineral contaminado. En ambos casos se requerirá la confirmación del resultado por métodos más precisos.

Método de Belstein: Consiste en quemar en llama un alambre de cobre humedecido con el aceite a ensayar. Si la llama toma un color verdoso o azul verdoso indica la presencia de cloro en el aceite, infiriendo la posible presencia de PCB.
Este ensayo es riesgoso por la formación de dioxinas debido a las temperaturas de combustión, siendo necesario desarrollarlo bajo campana de extracción y con la supervisión de un químico experimentado.

C. Vigilancia⁴¹

En el apartado b) del párrafo 2 del artículo 10 (“Cooperación Internacional”), el Convenio de Basilea exige que las Partes “cooperen en la vigilancia de los efectos del manejo de los desechos peligrosos sobre la salud humana y el medio ambiente”.

En el párrafo 1 del artículo 11, el Convenio de Estocolmo estipula que “las Partes alentarán y/o efectuarán vigilancia adecuada respecto de los COP”
.
Los programas de vigilancia deberían proporcionar indicios de si las operaciones de manejo de de