Categories: Noticias Ambientales
Date: sep 1, 2005
Title: Chile: más equipos para monitorizar la contaminación atmosférica
Rupprecht & Patashnick Co., Inc. – líder en la fabricación de instrumentos para medir la calidad del aire – donó al Laboratorio de Química Ambiental del Departamento de Química de la USM equipos e instrumentos para la toma de muestras atmosféricas. El montante de la donación asciende a US$ 62.000.
Desde el año 2003, un equipo multidisciplinario de la USM (Universidad Santa María) – integrado por académicos de los Departamentos de Química, Electrónica, Ciencias de Materiales y de la Carrera Ingeniería en Diseño de Productos – desarrolla el Proyecto Fondef D02-I-1128, ”Sistema integrado de toma y procesamiento de muestras atmosféricas para la determinación y evaluación toxicológica de compuestos orgánicos con potencialidad mutagénica y carcinogénica”, cuyo objetivo es generar tecnologías de punta para la especiación de contaminantes peligrosos que permitan realizar una evaluación toxicológica de muestras atmosféricas, de modo que constituyan un soporte para las redes de monitoreo de la calidad química del aire. El equipo multidisciplinario es liderado por el académico del Departamento de Química Dr. Francisco Cereceda, quien desde el año 1998 dirige el Laboratorio de Química Ambiental.
Las especies que actualmente centran la atención de las redes de monitoreo son aquellas que a corto plazo producen efectos negativos en la salud de las personas y del medio ambiente (monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y ozono, por ejemplo). Sin embargo, existen otras sustancias que representan un elevado riesgo cuando la población se expone a ellas por períodos prolongados. Tal es el caso de los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs) y de los Bifenilos Policlorados (PCBs).
Los HAPs son una familia de alrededor de 500 sustancias diferentes compuestas todas sólo por carbono e hidrógeno que se generan en los procesos de combustión de materia orgánica (petróleo y derivados, carbón, biomasa, etc.), por lo que su concentración en centros urbanos y/o industriales, tales como Santiago, puede alcanzar valores particularmente altos. Los HAPs son los primeros contaminantes a los que se les pudo comprobar propiedades carcinogénicas y mutagénicas, siendo el benzo(a)pireno (BaP) y el benzo(a,h)antraceno los miembros más tóxicos. Precisamente, esta es la causa de que la Unión Europea haya promulgado en enero del presente año una norma que establece que el límite máximo permitido de BaP en el aire ambiente (promedio anual) es de 1 ng/m3 (1 ng es la millonésima parte de un miligramo).
Por su parte, los PCBs son una familia de 209 compuestos diferentes – formados por carbono, hidrógeno y cloro – cuyo origen es exclusivamente antropogénico. Fueron producidos masivamente durante 50 años (hasta mediados de los ’70), debido a que sus propiedades físicas y químicas (alta estabilidad térmica y baja reactividad) los convirtieron en las sustancias ideales para diversas aplicaciones, tales como: fluido dieléctrico en transformadores y condensadores, lubricante, y plastificante en pinturas. Los PCBs exhiben la capacidad de modular la actividad hormonal, generando alteraciones reproductivas relacionadas con la infertilidad, el retardo en la maduración sexual en adolescentes y el retardo del crecimiento intrauterino.
El monitoreo del aire ambiente tiene por objetivo responder las siguientes preguntas básicas: ¿qué sustancias contaminantes están presentes en el aire?; ¿en qué concentración?; ¿cuál es la toxicidad de la mezcla que respiramos?; y, finalmente, ¿cuál es el riesgo al que está expuesto la población por respirar aire contaminado?.
El muestreo es la primera etapa del laborioso proceso que conduce a las respuestas de estas interrogantes. Para obtener resultados fidedignos y confiables, la muestra debe cumplir con el requisito fundamental de ser representativa del aire que es respirado por la población (es decir, la composición de la muestra debe reflejar fielmente la composición del aire ambiente), y debe facilitar los subsiguientes procedimientos analíticos de identificación y cuantificación de las sustancias contaminantes. Las exigencias impuestas a la muestra no son triviales de satisfacer, y en el caso particular del monitoreo de HAPs y PCBs, no existen aún soluciones definitivas. He aquí que la alianza estratégica con la compañía norteamericana Rupprecht & Patashnick, Co. Inc. (R&P), ha sido un pilar importante para el desarrollo del Proyecto Fondef, puesto que R&P es una empresa líder en el diseño y fabricación de instrumentos para monitorear la calidad del aire.
La donación de R&P al Laboratorio de Química Ambiental consistió en un equipo Partisol® Model 2300 Sequential Speciation Sampler más todos los accesorios necesarios para el muestreo de aerosoles orgánicos e inorgánicos. El monto de la donación alcanza los 62 mil dólares, y constituye el segundo aporte de la empresa, que en total, hizo entrega de 120 mil dólares en equipamiento de última generación.
El Partisol Speciation Sampler es un equipo de muestreo activo: una bomba aspira aire haciéndolo pasar a través de un cartucho metálico (cartridge) que contiene filtros y adsorbentes para colectar las especies presentes en el material particulado y en la fase gaseosa, respectivamente. Los equipos convencionales de muestreo operan con flujos altos (300 -1000 L/min); el Partisol Speciation Sampler, en cambio, opera con un flujo de sólo 10 L/min. Esta es una característica relevante, porque, primero, al disminuir el flujo de operación disminuye la posibilidad de que la composición de la muestra sufra distorsiones durante el muestreo; y, segundo, porque con un flujo de 10 L/min el volumen muestreado durante una hora, por ejemplo, es igual al volumen de aire que inhala una persona promedio en el mismo lapso. Esto último permite una evaluación directa del riesgo al que está expuesto la población por respirar aire contaminado con compuestos orgánicos tales como HAPs y PCBs.
El Partisol Speciation Sampler incorpora cartridges para colectar las especies químicas de interés. El Laboratorio de Química Ambiental del Departamento de Química y R&P, en el marco de un acuerdo de colaboración dentro del proyecto Fondef, diseñaron, desarrollaron y construyeron un prototipo de cartridge para el muestreo de aerosoles orgánicos. Esta invención ya ha sido usada satisfactoriamente en varias campañas de calidad del aire de la Ciudad de Santiago, las que fueron solicitadas y co-financiadas por CONAMA RM. En tales campañas se determinaron las concentraciones de HAPs y PCBs tanto en la fase gaseosa como en el MP del aire ambiente. El cartridge de muestreo será próximamente patentado junto a otra serie de invenciones desarrolladas en el marco del proyecto Fondef, las memorias descriptiva de estas invenciones están ya en fase de término.
Gracias a la fructífera relación de cooperación con R&P, y luego de esta donación, el Laboratorio de Química Ambiental cuenta ahora con dos equipos Partisol Speciation Sampler más todos sus accesorios. Esto permitirá llevar a cabo campañas de monitoreo en las que se tomen, en paralelo, muestras de aire ambiente de diferentes lugares de la Región Metropolitana y/o de otras regiones del país. Esta información es muy demandada por las Autoridades Sanitarias y Ambientales, tanto para el desarrollo de modelos de calidad del aire como para la formulación de estrategias de control de la contaminación atmosférica. La capacidad técnica que ostenta el Laboratorio de Química Ambiental, soportada por un grupo de profesionales de vasta experiencia, es única en Chile y Latinoamérica.
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