Determinar la concentración de los agentes BTX-EB en el aire, en los sitios de trabajo

7.1.4 ¿Cuáles son los métodos cuantitativos recomendados para determinar la concentración de los agentes BTX-EB, en el aire, en los sitios de trabajo?

Recomendación

Nivel de evidencia: 4 y 2 para el no uso de tubos colorimétricos y para métodos de benceno.
Grado de recomendación: C y B

Resumen crítico de la evidencia

Para la evaluación de la exposición a productos químicos, existen diferentes metodologías y criterios normalizados por autoridades internacionales del campo de la higiene ocupacional, especializados en la vigilancia y el control de los riesgos de enfermedades profesionales. (Lea también: Intervenciones para el Control de los Factores de Riesgo para Trabajadores Expuestos a Benceno)

Entre las publicaciones más prestigiosas están el Manual de Métodos de Análisis, el cual incluye específicamente el método 1501 que aplica para hidrocarburos aromáticos del grupo BTX-EB de NIOSH 2003, los Métodos de Análisis de la OSHA, la Serie de Guías Analíticas de la AIHA, los Métodos de Toma de Muestra y Análisis del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT 2003). Los métodos utilizados en España, Alemania y Francia son similares a los referidos por la NIOSH y se pueden consultar a través de la base de datos GESTIS 2007.

El NIOSH y la OSHA son líderes en el desarrollo de métodos de muestreo y análisis de contaminantes químicos en aire. Estos métodos han sido sometidos a rigurosos ensayos de calidad y son los que ofrecen la mejor respuesta a exigencias de especificidad, precisión y exactitud. En consecuencia se trata de métodos validados y confiables.

Existen dos tipos de métodos para la evaluación de contaminantes químicos: los métodos de lectura directa en donde el resultado de la concentración en el aire puede ser conocido de manera inmediata y los métodos de lectura indirecta, en cuyo caso la muestra se recolecta en el sitio de trabajo y debe ser enviada al laboratorio para su análisis posterior.

Existen equipos portátiles que permiten realizar el análisis durante el trabajo de campo conocidos como instrumentos de lectura directa. Estos equipos se utilizan para conocer el grado de contaminación de un área de trabajo en particular.

El uso de cromatógrafos de lectura directa tiene algunas ventajas en comparación con los sistemas de etapas separadas de toma de muestra y análisis, ya que permite obtener resultados puntuales y realizar estudios de su variación con el tiempo.

Además son rápidos y económicos. Los métodos de lectura directa tienen la desventaja de ser menos precisos y con frecuencia presentan interferencias impredecibles, por lo cual no son confiables para la evaluación de la exposición ocupacional de los trabajadores.

Los métodos de lectura indirecta, por el contrario, permiten conocer la composición química de la muestra y son el mejor descriptor de la exposición ocupacional ya que el muestreo puede ser personal. Estos métodos aplican técnicas instrumentales de análisis de alta sensibilidad y especificidad.

Para determinar las concentraciones de hidrocarburos aromáticos tipo BTX-EB en muestras ambientales por monitoreo personal, es necesario en primer lugar realizar la toma de la muestra de aire en el ambiente de trabajo, asegurar su conservación durante el transporte y el almacenamiento y posteriormente efectuar el análisis en el laboratorio.

La muestra se recoge, utilizando una bomba de muestreo personal calibrada (muestreo activo), haciendo pasar una cantidad conocida de aire a través de un elemento captador, que es un tubo relleno con material adsorbente generalmente de carbón activado.

Posteriormente los vapores se desorben utilizando disolventes, solos o en mezclas de sulfuro de carbono, metanol o diclorometano. La disolución resultante se analiza en un cromatógrafo de gases (GC por sus siglas en inglés) equipado con detector de ionización de llama (FID por sus siglas en inglés).

Del cromatograma resultante se obtienen las áreas de los picos de los analitos de interés y del patrón interno, determinando la cantidad de hidrocarburo presente en la muestra y a partir de la masa de los analitos presentes en la muestra se obtienen las concentraciones ambientales.

La calidad y confiabilidad de los resultados finales depende de la adecuada ejecución de los procedimientos mencionados previamente.

El método de análisis NIOSH recomendado específicamente para hidrocarburos aromáticos es el No 1501 el cual incluye el perfil de valoración para el grupo BTX-EB: Benceno, tolueno, etilbenceno, o-xileno, m-xileno y p-xileno. Aplicando este método se puede determinar la concentración de cada compuesto aún si en la muestra están presentes uno o más agentes del grupo BTX-EB. Las características de este método son:

Tabla 13. Método NIOSH 1501 Características generales

Tabla 14. NIOSH 1501: Características analíticas del método.

Fuente: NIOSH 2003

La aplicación de estos métodos por parte de los usuarios y de los laboratorios de higiene analítica, exige la estandarización y validación para determinar las características analíticas del método de acuerdo con las circunstancias tecnológicas de cada institución o laboratorio.

En el caso de no disponer de la tecnología y del personal profesional calificado para realizar las valoraciones, es posible recurrir a laboratorios de referencia internacionales (Estados Unidos de América, Canadá Inglaterra y Comunidad Europea) que dispongan de metodologías validadas y estén certificados por los organismos competentes. A nivel nacional se recurre generalmente a los laboratorios de la NIOSH que están certificados por la AIHA.

A continuación se presentan con fines ilustrativos los datos de algunos de los métodos analíticos disponibles (USA, España, Alemania, Francia) para determinación de vapores orgánicos, según los métodos validados por la OSHA, NIOSH, INHST, DFG, etc.

Tabla 15. Métodos analíticos para determinación de BTX-EB en aire

El uso de los tubos colorimétricos está indicado para estimar la concentración puntual del contaminante en el aire, detectar fugas, estimar la concentración del contaminante en áreas cercanas a la fuente, espacios cerrados o para realizar un tamizaje de las condiciones ambientales.

Los procedimientos de tamizaje no se deben utilizar para determinar conformidad con los valores límite. Los tubos de lectura directa presentan limitaciones por falta de especificidad y sensibilidad. La interpretación de los resultados puede ser afectada por el tiempo la temperatura y presión. Tales limitaciones fueron evaluadas en la revisión de D.K. Verme 1999.

Referencias bibliográficas

1. NIOSH. Hydrocarbons, Aromatic. Method 1501 March 2003 Manual of Analytical Methods (NMAM), Fourth Edition. Versión electrónica: https://www.cdc.gov/niosh/nmam/pdfs/1501_pdf
2. U.S. Occupational Safety & Health Administration (OSHA) Sampling and Analytical Methods https://www.osha.gov/dts/sltc/methods/indexl
3. INSHT Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. Ministerio de trabajo y asuntos sociales. Métodos de mediciones para agentes químicos. Apéndice 5. Guía técnica para la evaluación y prevención de los riesgos presentes en los lugares de trabajo relacionados con agentes químicos. España. 2003. Versión electrónica: www.mtas.es/insht/practice/g_AQ
4. Gestis-Analytical Methods for Chemical Agents at Workplaces. EU Project BC/CEN/ENTR/000/2002-16): https://www.hvbg.de/e/bia/gestis/analytical_methods/indexl
5. INSTH. Tubos colorimétricos. Métodos de toma de muestras y análisis de contaminantes químicos en el aire (MTCQA-e). España. 2000. Versión electrónica https://www.mtas.es/insht/MCQA/index
6. Verma D. K; Karen des Tombe Measurement of benzene in the workplace and its evolution process, part 1 American Industrial Hygiene Association Journal; Jan/Feb 1999; 60, 1; ABI/INFORM Global pg. 38