1 - Instituto Nacional De Ecología Y Cambio Climático

Transcript

Instituto Nacional de Ecología Libros INE CLASIFICA CION AE 006771 LIBRO Proyecto piloto de descentralización de la gestión ambiental en Tamaulipas TOMO 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111 AE 006771 ~i r'&I ~ :P -2i P R E S E N T A C I O N La presente obra contiene los materiales de los trabajos dr5arrolladoe durante el Curso de Especialización del Proyecto Piloto de "Descentralización de la Gestión Ambiental en Tamaulipas", efectuado del 17 de agosto al 3 de noviembre de 1992 con los siguientes modulos: 1.- Administraci6n Pública y Legislación Ecológica 2.- Planeación Ecológica 3.- Contaminación Ambiental 4.- Recursos Naturales en Zonas de Alta prioridad en Tamaulipas El presente documento correspondiente al Módulo Contaminación Ambiental que se llevó a cabo en la Universidad Autónoma de Tamaulipas y representa la participación activa y dinámica de la Secretaria de Desarrollo Social, el Gobierno del Estado de Tamaulipas y la propia Universidad, que en cumplimiento a los acuerdos establecidos con el Banco Mundial planearon, disertaron y ofrecieron los Cursos de Especialización. Esperamos que esta obra sea de utilidad tanto para comunidad científica, así como para, todos los interesados en el desarrollo de le Gestión Ambiental . INDICE DE CONTENIDO PAG. IMPACTO AMBIENTAL. Conceptos básicos, Metodologías y Evaluación de Impactos Ambientales Explicación de guías de evaluación de Impacto Ambiental 14 Criterios de resolución de manifestaciones de Impacto Ambiental 32 Taller sobre análisis de manifestación de Impacto Ambiental relacionadas con casos específicos de - Tamaulipas Taller sobre Sanidad Ambiental 38 . . 46 Accidentes Ambientales 49 RIESGO AMBIENTAL Factores que definen las características de Riesgo Ambiental 88 Gulas metodológicas y procedimientos para la iden tificación y evaluación de Riesgo Ambiental . 94 Medidas de prevención, seguridad, mitigación y rrección de Riesgos Ambientales . . co Diseño y evaluación de planes de emergencia y contingencias 102 140 Simulacro en Química Fluor, H . Matamoros, Tam . 154 PREVENCION Y CONTROL DE LA CONTAMINACION ACUATICA. Análisis y evaluación de las fuentes contaminantes en el Estado de Tamaulipas ('inventario) . . 167 Características de aguas residuales domésticas,industriales y agroindustriales . . 183 Flujos y volúmenes, drenajes municipales, legales y clandestinos, calidad químico-biológica, emisio nes y destinos,tipos de tratamiento de las aguas residuales, domésticas, industriales y agroindustriales y procesos de tratamiento de aguas : fosas sépticas, lagunas de oxidación, aereación natural y forzada, lodos simples y complejos, plantas de tratamiento y procesos de separación 207 Legislación, normatividad y criterios para la prevención y corrección de la contaminación acuática 230 Práctica sobre bioensayos en Cd . Victoria,Tam . . . 237 Práctica de técnica de muestreo y análisis de toma de datos en cuerpos de agua costeros y marítimos . en Tampico, Tam 251 PREVENCION Y CONTROL DE LA CONTAMINACION ATMOSFERICA Y OTRAS. Guía para el análisis e inventario de las fuentes fijas contaminantes 253 Métodos para la clasificación, composición y cuantificación de humos, polvos, lumínica, vibración y ruido, tipo de tratamiento de estas fuentes y marco legal para la prevención y control de la contaminación por ruido 257 Legislación, normatividad y criterios para la contaminación prevención y corección de la atmosférica 293 Práctica sobre emisiones fijas 301 PREVENCI:ON Y CONTROL DE LA RESIDUOS SOLIDOS. Sistemas de recolección sólidos (inventario) CONTAMINACION de los POR desechos 30 .3 Métodos de manejo, tratamiento, muestreo . y evaluación de los desechos sólidos, domésticos, industriales y agroindustriales 317 Disposición y comercialización de los desechos sólidos, domésticos, industriales y agroindustriales 328 Práctica basura 35,0 sobre manejo REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS y recolección de 351 C O N T E N I D O PAG PROGRAMA DE ACTIVIDADES DEL CURSO DE ESPECIALIZACION EN CONTAMI[VACIOIV ÁM&ÍÉNTA'L INDICE DEL CONTENIDO A= 1 á A-5 1 a 356 ) PROGRAMA DE ACTIVIDADES DEL CURSO DE ESPECIALIZACION EN CONTAMINACION AMBIENTAL COORDINADOR : M .C . EDUARDO GONZALEZ HERNANDEZ TEMA 1 IMPACTO AMBIENTAL CONCEPTOS BASICOS DE IM PACTO AMBIENTAL . EXPOSITOR FIS . FRANCISCO NOVELO FECHA HORAS PAG 28 SEPT 4 1-1: METODOLOGIAS PARA LA -IDENTIFICACION DE IMPACTOS AMBIENTALES. METODOLOGIAS PARA LA IDENTIFICACION DE IMPAC TOS AMBIENTALES. 4 FIS . FRANCISCO NOVELO BURBANTE 29 SEPT M .C . ROBERTO MARGAIN HERNANDEZ ING .AMERICO CARDONA EXPLICACION ESTRADA DE GUTAS DE EVALUACION DE IMPACTO DR . CARLOS GUTIERREZ AMBIENTAL . NUÑEZ BIOL . ARTURO MORA O. EVALUACION DE IMPACTOS AMBIENTALES . FIS . CRITERIOS DE RESOLUCION DE MANIFESTACIONES DE IMPACTO AMBIENTAL . BIOL. BIOL . TALLER SOBRE ANALISIS DE BIOL. MANIFESTACION DE IMP . AMBIENTAL RELACIONADAS BIOL . CON CASOS ESP . DE TAM. TALLER SOBRE AMBIENTAL . SANIDAD M .C . FRANCISCO NOVELO BURBANTE 2 14-3: 2 2 2 30 SEPT 8 1-1: MA . PIA GALLINA TESSARO ANA MA . AYALA B. lo . 4 32-3' MA . PIA GALLINA TESSARO 2 ANA MA. OCT 4 OCT AYALA B . EDUARDO GONZALEZ HERNANDEZ 4 38-4 4 3 OCT 8 46-4 5 OCT 2 49-8' DR . HERMINIO FARIAS PIAEIRO M .C . ROBERTO MARGAIN HERNANDEZ ACCIDENTES AMBIENTALES M .C . ROBERTO MARGAIN HERNANDEZ M .C . EDUARDO GONZALEZ HERNANDEZ FIS .M .ANGEL VALDOVINOS 2 4 i TEMA 2 RIESGO AMBIENTAL 1 I I EXPOSITOR I FACTORES QUE DEFINEN LAS FIS .MIGUEL A .VALDOVICARACTERISTICAS DE RIES NOS TERAN GO AMBIENTAL. Y ING . GUTAS, METODOLOGIAS PROCEDIMIENTOS PARA LA IDENTIFICACION Y EVALUACION DE RIESGO AMBIENTAL FECHA 1 6 OCT TIBURCIO LIÑAN MORA GUTAS, Y INC . TIBURCIO UÑAN METODOLOGIAS MORA PROCEDIMIENTOS PARA LA IDENTIFICACION Y EVALUACION DE RIESGO AMBIENTAL MEDIDAS DE PREVENCION, SEGURIDAD, MITIGACION Y CORRECCION DE RIESGOS AMBIENTALES . FIS .MIGUEL A .VALDOVINOS TERAN MEDIDAS DE PREVENCION, SEGURIDAD, MITIGACION Y CORRECCION DE RIESGOS AMBIENTALES. FIS .MIGUEL A .VALDOVINOS TERAN 7 OCT 8 OCT TEMA 3 PREVENCION Y CONTROL DE LA CONTAMINACION ACUATICA DR . M .ANGEL TREVIÑO A. INC . JOSE A . CAMACHO V INC . MARIO SALINAS 9 EXPOSITOR OCT FECHA ANÁLISIS Y EVALUACION M .C . ROBERTO MARGAIN LAS FUENTES CONTAMINANHERNANDEZ TES EN EL ESTADO DE TAMAULIPAS (INVENTARIO). 13 OCT CARACTERISTICAS DE AGUAS DRA . SUSANA HURTADO RESIDUALES DOMESTICAS, BAKER INDUSTRIALES Y AGROINDUSTRIALES_ l I ' HORAS ' PAG 4 88-93 4 94-101 4 4 DISEÑO Y EVALUACION DE PLANES DE EMERGENCIA Y CONTINGENCIAS . SIMULACRO EN QUIMICA FLUOR, MATAMOROS, TAM . I 102-139 4 4 140-153 8 154-166 HORAS PAG 4 167-182 4 183-206 TEMA 3 PREVENCION Y CONTROL DE LA CONTAMINACION ACUATICA EXPOSITOR CARACTERISTICASDE AGUAS . DRA . RESI-DUALES DOMESTICAS, INDUSTRIALES Y AGROINDUS TRIALES. FLUJOS Y VOLUMENES DRENAJES MUNICIPALES, LEGALES Y--CLANDESTINOS, CALIDAD QUIMICO BIOLOGICA, EMISIONES Y DEST . SUSANA HURTADO BAKER . FECHA 14 OCT DR . PEDRO MARTINEZ PEREDA TIPOS DE . TRATAMIENTOS DR . PEDRO MARTINEZ DE LAS AGUAS RESIDUALES, PEREDA DOMESTICAS, INDUSTRIALES Y AGROINDUSTRIALES. i5 OCT PAG 4 4 207-2â 6 2 PROCESOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS : FOSAS SEPTI-CAS LAGUNAS DE OXIDACION, AEREACION NATURAL Y FORZADA,LODOS SIMPLES Y COMPLEJOS, PLANTAS DE TRATAMIENTO Y PROCESOS DE SEPARACION. PROCESOS DE TRATAMIENTOS DR . PEDRO MARTINEZ DE AGUAS : FOSAS SEPTICAS PEREDA LAGUNAS DE OXIDACION, AEREACION NATURAL Y FORZADA, LODOS SIMPLES Y COMPLEJOS, PLANTAS DE TRATAMIENTO Y PROCESOS DE SEPARACION. 16 OCT 6 2 LEGISLACION, NORMATIVIDAD Y CRITERIOS PARA LA VENCION Y CORRECCION DE LA CONTAMIN . ACUATICA LEGISLACION, NORMATIVI- QUIM . FRANCISCA ROBLEDO MUÑIZ DAD Y CRITERIOS PARA LA VENCION Y CORRECCION DE LA CONTAMIN . ACUATICA PRACTICA SOBRE BIOENSAYOS, CD . VICTORIA, TAM . HORAS M .C . ROBERTO MARGAIN M .C . EDUARDO GONZALEZ HERNANDEZ 19 OCT 2 230-2 4 2 237-2 TEMA 3 PREVENCION Y CON- ' I EXPOSITOR TROL DE LA CONTAMINACION ACUÁTICA CARACTERISTICAS DE AGUAS DRA . SUSANA HURTADO RESIDUALES DOMESTICAS, BAKER INDUSTRIALES Y AGROINDUS TRIALES. DR . PEDRO MARTINEZ PEREDA TIPOS DE TRATAMIENTOS DR . DE LAS AGUAS RESIDUALES, DOMESTICAS, INDUSTRIALES Y AGRO INDUSTRIALES. PEDRO MARTINEZ PEREDA FLUJOS Y VOLUMENES DRENAJES MUNICIPALES, LEGALES Y CLANDESTINOS, CALIDAD QUIMICO BIOLOGICA, EMISIONES Y DEST . HORAS 14 OCT 4 4 15 OCT PROCESOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS : FOSAS SEPTI-CAS LAGUNAS DE OXIDACION, AEREACION NATURAL Y FORZADA,LODOS SIMPLES Y COMPLEJOS, PLANTAS DE TRATAMIENTO Y PROCESOS DE SEPARACION. PAG 207-229 6 2 PROCESOS DE TRATAMIENTOS DR . PEDRO MARTINEZ DE AGUAS : FOSAS .SEPTICAS PEREDA LAGUNAS DE OXIDACION, AEREACION NATURAL Y FORZADA, LODOS SIMPLES Y COMPLEJOS, PLANTAS DE TRATAMIENTO Y PROCESOS DE SEPARACION. 16 OCT 6 2 LEGISLACION, NORMATIVIDAD Y CRITERIOS PARA LA VENCION Y CORRECCION DE LA CONTAMIN . ACUÁTICA LEGISLACION, NORMATIVI- QUIM . DAD Y CRITERIOS PARA LA VENCION Y CORRECCION DE LA CONTAMIN . ACUÁTICA PRACTICA SOBRE BIOENSAYOS, CD . VICTORIA, TAM . I FECHA FRANCISCA ROBLEDO MUÑIZ M .C . ROBERTO MARGAIN M .C . EDUARDO GONZALEZ HERNANDEZ 19 OCT 2 230-236 4 2 237-250 TEMA 5 PREVENCION Y CONTROL DE LA CONTAMINACION POR RESIDUOS SOLIDOS . SISTEMAS DE R .ECOLECCION Y CLASIFICACION DE LOS DESECHOS SOL . (INVENT) EXPOSITOR M .C . EDUARDO GONZALEZ HERNANDEZ SISTEMAS DE RECOLECCION MDO . DE LOS DESECHOS SOLIDOS (INVENTARIO) . CECILIA MONTEMAYOR MARIN SISTEMAS DE RECOLECCION M .C . DE LOS DESECHOS SOLIDOS (INVENTARIO) . EDUARDO GONZALEZ HERNANDEZ METODOS DE MANEJO, TRATA ING . MIENTO, MUESTREO Y EVALUACION DE LOS DESECHOS SOLIDOS, DOMESTICOS,IND- ING, . USTRIALES Y AGROINDUST . SERGIO HUDSON ROMANO DISPOSICION Y COMERCIALI M .C . ZACION DE LOS DESECHOS SOLIDOS, DOMÉSTICOS, INDUSTRIALES Y AGROINDUS- ING . TRIALES . EDUARDO DE LA ROSA PRACTICAS SOBRE MANEJO Y M .C . RECOLECCION DE BASURA . MDO . EDUARDO GONZALEZ HERNANDEZ CECILIA MONTEMAYOR MARIN REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS FECHA HORAS 27 OCT 4 PAC. 303-3 4 28 OCT 4 303-3 4 29 OCT HERIBERTO BARCENAS RAMIREZ 4 317-3 4 30 OCT RICARDO ESTRADA NUÑEZ 5 338-3 3 2 NOV 8 350 351-3 CONCEPTOS BASICOS DE IMPACTO AMBIETAL METODOLOGIAS PARA LA IDENTIFICACION DE IMPACTOS AMBIENTALES. EVALUACION DE IMPACTOS AMBIENTALES IMPACTO Y RIESGO AMBIENTAL EN LA LEY GENERAL DEL EQUILIBRIO ECOLOGICO Y LA PROTECCION AL AMBIENTE Fis . Francisco Novelo Burbante INTRODUCCION . La evaluación de Impacto Ambiental, se encuentra normada por la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente y por su Reglamento en materia de Impacto Ambiental. En estos ordenamientos jurídicos, se establece como obligación la elaboración y presentación de Manifestación de Impacto Ambiental (MIA), para los interesados en realizar proyectos de obras o de actividades explícitamente indicados en los artículos 29 y 5 de la Ley y del Reglamento, respectivamente. En el caso de obras o actividades consideradas altamente riesgosas la MIA deberá acompañarse de un estudio de riesgo. Las categorías de proyectos que se encuentran sujetas a evaluación de Impacto Ambiental son genéricas, por ejemplo: obra pública federal, vías generales de comunicación, obras hidráulicas, etc . Dentro de cada género, se encuentra una gran variedad de proyectos, desde los de pequeña magnitud una subestación eléctrica hasta los que ocupan grandes extensiones, como una presa. Cabe entonces preguntarse ¿En cualquier caso, se debe elaborar la Manifestación de Impacto Ambiental con el mismo contenido y detalle? . La respuesta es negativa, ya que el Reglamento de Impacto Ambiental considera que la MIA puede presentarse en tres modalidades : general, intermedia y especifica ; sin embargo siempre resulta obligatoria la presentación de la modalidad general y queda a criterio de la autoridad el requerir una modalidad intermedia o especifica. Dentro del Reglamento, existe un útil recurso denominado Informe Preventivo (IP) cuya formulación es relativamente sencilla . Este informe puede ser empleado por quienes se encuentran sujetos a la elaboración y presentación de la MIA, cuando disponen de elementos suficientes para demostrar a la autoridad que el proyecto no causará desequilibrios ecológicos y cumplirá con las condiciones que le resulten aplicables por otros reglamentos de protección ambiental (agua, aire, etc .) o por la via de la Norma Técnica Ecológica. 1 Si la autoridad determina que el IP no prueba que el proyecto es ambientalmente compatible, procederá a requerir la MIA en la modalidad que estime conveniente . Esto resulta adecuado cuando se sabe que es necesaria la MIA y se requiere conocer la modalidad que corresponde, puesto que con ello se logra un importante ahorro de tiempo y de recursos . Dicho de otra manera, se evita presentar una MIA en la modalidad no apropiada. En caso contrario, cuando la autoridad considera que el IP demuestra que el proyecto no ocasionará impactos ambientales adversos significativos, entonces libera al interesado de la elaboración de la MIA y autoriza la ejecución de las obras. Para formular el IP y la MIA en sus tres modalidades se dispone de los instructivos correspondientes (Gaceta Ecológica #3 y #4) . Estos instructivos, detallan por capítulo y materias la información que debe presentarse en una MIA, sin embargo es necesario tener en cuenta que fueron formulados para poder ser aplicados a todas las categorías de proyectos enlistadas en la Ley, son por lo tanto generales y por ello se limitan a desglosar la información necesaria para la MIA, sin indicar cómo debe ser manejada . A manera de ejemplo, cuando se trata de el capitulo "Identificación y Evaluación de Impactos Ambientales", el instructivo únicamente señala que debe aplicarse la técnica o metodología adecuada a las características del proyecto y a las del área donde pretende construirse, sin hacer recomendación alguna y sin plantear criterios o lineamientos para seleccionar la metodología. En los instructivos se encuentra implícita la siguiente estructura de la MIA, independiente de la modalidad: Descripción del Proyecto Identificación y evaluación de impactos Análisis del medio natural y socioeconómico 2 Planteamiento de medidas de Mitigación. ambientales La descripción del proyecto, se realiza a partir de las actividades y obras consideradas en las distintas etapas del a) Selección del sitio ; b) proyecto ; estas son : Preparación del sitio ; c) Construcción ; d) Operación; y e) Abandono . La razón de tal división es que teórica y prácticamente, a cada una de estas etapas se encuentran asociados impactos ambientales específicos ; a la vez se obtiene la desagregación de las obras o actividades que pueden impactar al ambiente en distintos tiempos. El análisis del medio natural y socioeconómico, se debe efectuar a partir de sus distintos rubros o componentes, los cuales de acuerdo con los instructivos se pueden agrupar en : a) Bióticos ; b) Abióticos ; c) Sociales ; y d) Económicos . El análisis y la descripción de las características de los componentes de cada uno de estos rubros, conduce a establecer el escenario ambiental existente en el área dende pretende llevarse a cabo el proyecto. Hasta este punto, los instructivos son lo suficientemente explícitos en cuanto a la información requerida, de modo tal que se dispone de información estructurada para ser procesada dentro de una metodología de impacto ambiental. La metodología puede escogerse dentro de un amplio espectro ; listas de verificación, redes, diagramas de flujo, matrices, modelos específicos, etc . En términos generales, es aconsejable seleccionar una combinación de ellas, por ejemplo: En primer lugar aplicar una matriz para identificar las acciones impactantes y los componentes del ambiente que pueden verse impactados posteriormente, elegir las interacciones marcadas en la matriz a las que pueda aplicarse un modelo para estimar la magnitud del impacto, otras interacciones pueden tratarse por métodos distintos. Cuando se aplica una metodología de impacto ambiental, siempre se encuentra presente el factor subjetividad . Es. necesario no menospreciarlo, ya que con facilidad se puede incurrir en la incorrecta identificación y valoración de los impactos . Los elementos que contrarrestan la influencia de la subjetividad son : a) Disponer de información reciente, representativa y veraz del proyecto y del ambiente ; b) Contar con normas y criterios contra los que puedan compararse la evaluaciones de los impactos ; y c) Que la evaluación de impacto ambiental sea realizada por un equipo multidisciplinario donde no exista la prevalencia de un criterio sobre alguna rama del conocimiento considerada en el proceso de evaluación de impacto anbiental. Una vez concluida la identificación y evaluación de los impactos ambientales, el siguiente paso consiste en planear las medidas de mitigación que se estimen pertinentes para reducir la intensidad o bien la magnitud de aquellos impactos evaluados como adversos significativos . En algunos casos, se 3 encontrarán impactos no mitigables, sin embargo ellos no implica la imposibilidad de actuar en favor del ambiente. Cuando esto sucede, en lugar de mitigar, la opción consiste en compensar o restaurar los efectos que se anticipan . Por ejemplo, puede resultar inevitable el retiro de la cubierta vegetal en un sitio donde estará una edificación, plantear la mitigación del impacto no resultará eficaz, pero proponer la compensación con la creación de nuevas áreas verdes con especies de la zona en otras áreas del proyecto que se reserven para este fin, es una estrategia de la que seguramente podrán esperar beneficios al ambiente .. El planteamiento .y diseño de las medidas de mitigación debe ser ingenioso, original y no limitarse al escrutinio de las acciones del proyecto que puedan considerarse medidas de mitigación, pues ello equivale a simplemente traducir partes del proyecto en conceptos de protección ambiental, lo cual en el mejor de los casos, es incompleto salvo muy contadas excepciones, la evaluación de impacto ambiental siempre produce la necesidad de complementar el proyecto con medidas de mitigación, control, compensación y restauración. Lo anterior resulta aplicable a cualquier modalidad de la MIA, de hecho está basado en la modalidad general, ¿Cuál es la diferencia con la modalidad intermedia y especifica?. Desde el punto de vista estructural, la modalidad intermedia de la MIA se obtiene agregando a la MIA general, el capitulo "Descripción del Escenario Ambiental Modificado por el Proyecto", para obtener: Proyecto Evaluación Y Impactos Medio Actual ~ Medidas de Mitigación Medio modificado Puede verse que al tener una modalidad general, la descripción del medio modificado es casi inmediata, sin embargo solo se requiere esta descripción cuando se trata de la MIA intermedia . En lo referente a la información, la diferencia radica en un mayor número de elementos y componentes del ambiente que debe estudiarse. 4 La modalidad especifica conserva la estructura de la intermedia, la diferencia estriba en que el capitulo sobre el medio debe estar basado en la determinación de la calidad de cada uno de los elementos o factores constituyentes del ambiente . En esta modalidad toda la información sobre el ambiente debe obtenerse en trabajo de campo. RIESGO. La evaluación de riesgo ambiental, tiene como propósito el conocer los diversos factores que pueden originar un evento extraordinario (accidente) en instalaciones o proyectos que producen, almacenan, transportan y en general, manejan en cualquier forma ; sustancias riesgosas . A partir de esta evaluación se diseñan y aplican las medidas pertinentes para reducir el riesgo de accidente y en caso de que este se produzca, se consideran planes de atención a contingencias. Independientemente de su estado físico, una sustancia se considera de riesgo si presenta una o más de las siguientes características : corrosividad, reactividad, explosividad, toxicidad, inflamabilidad. Dependiendo de la cantidad, la sustancia puede considerarse riesgosa o altamente riesgosa . En el presente se tienen listados de las sustancias altamente riesgosas por toxicidad, inflamabilidad y explosividad . Las listas fueron publicadas en el Diario Oficial de la Federación por la Secretaría de Gobernación el 29 de marzo de 1990 en el primer caso, y por la misma Secretaría y la de Desarrollo Urbano y Ecología el 4 de mayo de 1992, en los casos de inflamabilidad y explosividad. A diferencia de la evaluación de Impacto Ambiental, que se aplica solamente a proyectos, la de riesgo además de proyectos es aplicable a instalaciones en operación. La ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, regula la materia riesgo, pero no cuenta con un reglamento especifico . De aquí que no se tenga instructivos para la formulación de los estudios de riesgo . Sin embargo, la Secretaría de Desarrollo Social cuenta con guías para estos estudios, llamadas : a) Informe Preliminar de Riesgo (IPR) ; b) Análisis de Riesgo (AR) y Análisis Detallado de Riesgo (ADR). El IPR, es equivalente al IP de Impacto Ambiental ; esto es, a partir de él se determina si un proyecto o instalación se considera sujeto de un AR o de un'ADR, o bien si se exenta de la evaluación de riesgo. Sea un AD o un ADR, la evaluación de riesgo se enfoca a identificar los puntos susceptibles de fuga, derrame, 5 explosión, etc ., dentro del proceso de manejo, almacenamiento y transporte de las sustancias altamente riesgosas . Una vez identificados se plantean las diversas hipótesis o circunstancias en las que puede ocurrir el evento extraordinario y bajo el supuesto de ocurrencia, se modela matemáticamente el efecto que podría producir, principalmente al exterior de las instalaciones ya que se trata de evaluar el riesgo ambiental. En el caso de esplosión, el modelo genera el valor de la presión en el frente de onda que se propaga, este valor se compara contra tabulaciones donde se encuentran los efectos de la presión sobre el ser humano, otros organismos vivos y los bienes inmuebles. A partir del punto de explosión, y hasta el punto donde se manifiesta una presión no dañina, se considera como la distancia que debe tomarse como radio y barrera a la redonda para determinar la zona de riesgo en caso de accidente. De manera análoga se procede con sustancias inflamables, aunque aquí el parámetro de cálculo es la energía térmica radiada. Cuando la sustancia es tóxica (particularmente gaseosa), se modela su dispersión en la atmósfera y la zona de riesgo se determina a partir del punto de emisión hasta la distancia donde se encuentra el valor de daño inmediato a la salud (IDHL, en inglés) . También en este caso, la zona de riesgo es circular debido a que no se puede conocer la precisión la dirección del viento en el momento del accidente . Para evitar elegir direcciones preferentes, se toma la condición más adversa cuando se determina el radio de la zona de riesgo. Los casos de reactividad y corrosividad aunque importantes, no son los más frecuentes y requieren de técnicas especificas para la evaluación de sus riesgos . Sin ser regla general, estos casos son más sencillos que los anteriores, sobre todo en su control. Una vez determinada la zona de riesgo, se identifican los asentamientos humanos y los bienes que pueden verse afectados por el accidente, en función de ellos y de los posibles efectos se diseñan los planes de atención a la contingencia incluyendo fundamentalmente a la población que pudiese verse involucrada . 6 TECNICAS DE ANALISIS DE IMPACTO AMBIENTAL 1.- AD HOC O DETERMINISTA 2.- COBERTURA O SUPERPOSICIONES 3.- LISTA DE VERIFICACION SIMPLES DESCRIPTIVAS DE ESCALA DE ESCALA Y PESO 4.- MATRICES 5.- REDES O DIAGRAMAS DE FLUJO 6.- MODELOS O B J E T I V O S EL PROCEDIMIENTO DE IMPACTO AMBIENTAL CONCEPTUALIZADO COMO INSTRUMENTO DE PLANEACION, PERSIGUE LOS SIGUIENTES OBJETIVOS: 1.- PREVENIR LOS IMPACTOS AMBIENTALES DE UN PROGRAMA O PROYECTO. 2.- PROPORCIONAR LOS ELEMENTOS PARA SELECCIONAR LA OPCION DE UN PROGRAMA O PROYECTO . QUE REPRESENTE EL MINIMO COSTO AMBIENTAL. 3.- COMPATIBILIZAR LAS ACTIVIDADES PRODUCTIVAS ENTRE SI EL ARMONIZARLAS CON EL AMBIENTE. 7 CRITERIOS PARA LA SELECCION DE METODOLOGIA 1.- INTEGRIDAD : DEBE INCLUIR TODAS LAS ALTERNATIVAS SIGNIFICATIVAS PARA ALCANZAR UNA APROXIMACION OPTIMA. 2.- FACTIBILIDAD : LA METODOLOGIA DEBE SER LO SUFICIENTEMENTE SIMPLE PARA SER APRENDIDA Y APLICADA. 3.- DESCRIPTIBILIDAD : LAS CONCLUSIONES DERIVADAS DEBEN PRESTARSE A SUMARIZACION Y PRESENTACION VISUAL. 4.- EXPANDIBILIDAD : LA METODOLOGIA DEBE PERMITIR EL CRIBADO DE LAS DIVERSAS ALTERNATIVAS Y POR OTRO LADO, ENFOCAR DETALLADAMENTE ASPECTOS CLAVES. 5.- CRITERIOS EXPLICITOS : LA METODOLOGIA DEBE INCLUIR UN INFORME EXPLICITO DE TODOS LOS CRITERIOS RELEVANTES, SISTEMATICAMENTE ORDENADOS Y PESADOS PARA REFLEJAR SU IMPORTANCIA RELATIVA. 6.- VISUALIZACI :ON DEL SISTEMA COMO UN TODO : LA METODOLOGIA DEBE REFLEJAR UNA COMPRENSION DEL SISTEMA AMBIENTAL SOCIO-ECONOMICO COMO UN TODO Y LAS INTERRELACIONES MAS IMPORTANTES. 7.- SEPARACION DE EFECTOS : LA METODOLOGIA DEBE REFLEJAR LOS CAMBIOS FUTUROS QUE OCURRIRAN EN EL PASO DE "SIN ALTERNATIVA" A "CON ALTERNATIVA" Y DEBE PERMITIR LA MEDICION O PERCEPCION. 8.- CONMESURABILIDAD : VARIOS CRITERIOS SON CONVENCIONALMENTE MEDIDOS EN UNA AMPLIA GAMA DE UNIDADES OBJETIVAS O SUBJETIVAS P/E : DOLARES, BIOMASA, DIAS DE RECREACION, EMPLEOS, ETC . ES ALTAMENTE DESEABLE CONVERTIR ESTAS VALORACIONES EN UNIDADES CONMESURABLES COMO ARMA PARA FACILITAR LA COMPRENSION. 9.- ENTRADA O ALIMENTACION DE DATOS : LA DIFICULTAD PARA LA ENTRADA DE DATOS REQUERIDA PARA UNA TECNICA, ES UN CRITERIO CLAVE PARA LA IMPLEMENTACION EXITOSA DE CUALQUIER MODELO . TECNICAS POTENCIALMENTE EXCELENTES PUEDEN NO SER FACTIBLES POR LA DIFICULTAD DE ADQUISICION DE DATOS. REFERENCIAS : (1), (2), (3) 8 DISTRIBUCION DE MATERIAS IMPACTO AMBIENTAL FEDERACION + ESTADOS + MUNICIPIOS n UNIVERSO DE MATERIAS DEFINIDO POR ART . 28 LGEEPA ART . 31 LGEEPA LEYES LOCALES FEDERACION ART . 29 LGEEPA 0 0 FUTUROS CONVENIOS PUEDEN AUMENTAR LAS MATERIAS DE ATENCION LOCAL OBJETIVO DAR A CONOCER LAS BASES LEGALES Y TECNICAS DE LA EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL AL CONCLUIR EL CURSO SE CONTARA CON CONOCIMIENTOS PARA PONER EN PRACTICA LAS ATRIBUCIONES QUE EN MATERIA DE IMPACTO AMBIENTAL ASIGNA LA LEY AL GOBIERNO DEL ESTADO S MANIFESTACION DE IMPACTO AMBIENTAL MODALIDADES INTERMEDIA Y ESPECIFICA ESTRUCTURA DESCRIPCION DEL ESCE NARIO AMBIENTAL EXIS TENTE ( PREVIO A CUAL QUIER ACTIVIDAD DEL. O DESCRIPCION DE LAS OBRAS Y ACTIVIDADES CONSIDERADAS EN TODAS LAS ETAPAS DEL PROYECTO IDENTIFICACION Y EVALUACION DE IMPACTOS AMBIENTALES DESCRIPCION DEL. ESCENARIO AMBIENTAL MODIFICADO POR EL PROYECTO PLANTEAMIENTO DE MEDIDAS DE MITIGACION 11 MANIFESTACION DE IMPACTO AMBIENTAL MODALIDAD GENERAL ESTRUCTURA DESCRIPCION DEL ESCE NARIO AMBIENTAL EXIS TENTE ( .PREVIO A CUAL QUIER ACTIVIDAD DEL PROYECTO) DESCRIPCION DE LAS OBRAS Y ACTIVIDADES CONSIDERADAS TODAS LASPROYECTO ETAPASEN DEL IDENTIFICACION EVALUACION DEY IMPACTOS AMBIENTALES PLANTEAMIENTO DE MEDIDAS DE MITIGACION 12 13 EXPLICACION DE GUTAS DE EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL ASPECTOS A CONSIDERAR EN LA EVALUACION DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES EN LO QUE SE REFIERE A RECURSOS HIDRÍCOS Y BIOTA ACUÁTICA. M .C . Roberto Margain Hernández. INTRODUCCION. 1) A nivel Ambiental : La presencia del hombre en la naturaleza causa en los ecosistemas alteraciones significativas, las cuales se denominan efectos ambientales. Uno de :Los ejemplos de estos efectos se refiere a las modificaciones de las características hidrológicas y climáticas como consecuencia de la acumulación de grandes volúmenes de agua en represas . Estos embalses, contruidos para obtener energía eléctrica, agua de riego o simplemente para regularizar el caudal de ríos, tienen como efecto inmediato elevar el nivel de agua del suelo y en el subsuelo, lo que provoca alteraciones significativas en la composición de la flora de la cuenca hidrográfica . Además, al substituir una superficie desnuda, desértica, por una superficie líquida, puede provocar cambios sensibles en las tasas de evaporación, reduciendo o aumentando la humedad relativa en todad una región. Se entiende por impacto ecológico el conjunto de efectos adversos o beneficiosos que las actividades a implantar causan en el medio . Los impactos o cambios ecológicos debidos a la incorporación de substancias o de energía en el ambiente se designan con la denominación general de contaminación. La contaminación de las aguas continentales, es decir de los lagos y ríos, es provocada comunmente por la introducción de desagues domésticos o municipales, con altas concentraciones de compuestos orgánicos biodegradables . Con el auge de las actividades industriales y de otros medios de producción, a esa carga de contaminación se le añade otra que tiende a acentuar el peligro representado por desechos orgánicos e inorgánicos provenientes de las industrias, así como el manejo de los suelos para fines agrícolas por el empleo de fertilizantes sintéticos, herbicidas, insecticidas, metales pesados y otros compuestos nocivos a los ecosistemas y al hombre . 14 Por otra . parte, la búsqueda de fuentes de agua potable para una población en continuo crecimiento, sobre todo en los países en desarrollo, constituye una tarea permanente . Si se parte de la hipótesis de que un litro de desecho municipal, lanzado a un río, necesita 100 litros de agua del mismo para mantener la concentración minima de oxígeno que necesitan lo`s peces para sobrevivir, ya puede tenerse una idea de la magnitud del problema y de la seriedad con que se debe .ser considerado . Los desechos industriales pueden exigir una tasa de dilución diez o hasta cien veces mas grande y, respecto a algunos de sus componentes no biodegradables y de efecto acumulativo, la dilución no constituye una solución satisfactoria a largo plazo . 2) A nivel de especies y, Todos los seres vivos reaccionan a la poblaciones contaminación de alguna manera . Ya sea acumulando materiales extraños en sus tejidos, a través de sus procesos de alimentación y respiración, ya sea cambiandose de lugar conforme aumenta la presión externa de los contaminantes en un lugar, o la más radical, desapareciendo por completo debido a su muerte por envenenamiento. En este sentido, todos los organismos acuáticos tienen un grado de respuesta diferente a la aparición de elementos contaminantes en el medio, que va desde tolerable hasta intolerable, dependiendo del agente en cuestión. Los efectos de los contaminantes sobre la biota acuática son siempre a nivel metabólico y fisiológico, pero además, no hay que olvidar que nunca está presente un sólo agente, sino varios, y que su efecto tiende a sinergizarse, es decir a ampliarse. La respuesta de los organismos es casi inmediata, excepto en aquellos elementos que tienden a acumularse lentamente en los tejidos, pero salvo este caso, los organismos o se mueren rápidamente o se mueven y cambian de lugar. Por otra parte, existen organismos que debido a su capacidad de tolerancia, pueden desarrollarse favorablemente bajo la presencia de ciertos agentes contaminantes, cosa que otros no pueden . Estos organismos sirven como indicadores biológicos de la contaminación acuática, y comprenden plantas y animales. Dentro de las características físicas del medio que se estudian cuando se pretenden evaluar los aspectos ecológicos de una zona están los siguientes : la red hidrográfica superficial y subterránea y otros sistemas acuáticos naturales o artificiales ; ambos deben incluir estudios sobre la contaminación del agua, buscando responder ^ entre otras preguntas a las siguientes : ¿ cómo afectará el proyecto a la red hidrográfica? y ¿ cómo influirá el proyecto en la biota acuática? . 15 Para identificar los impactos, el objetivo que se persigue es el detectar los cambios que se producen en los ecosistemas, como consecuencia de las actividades humanas. Estas modificaciones que se producen en el medio físico y biótico, entre la situación antes y después de la actividad son las que hay que identificar. Las modificaciones más frecuentes son : el cambio de especies en los ecosistemas, la alteración de la estructura del ecosistema y el cambio en las condiciones ecológicas. Los parámetros de medición y contraste en ambientes acuáticos son a nivel ambiental los siguientes : la proporción de la superficie del habitat destruido o alterado en relación con su superficie total en la región donde se localiza la actividad ; lá singularidad dentro de la comarca, región y pals ; el daño indirecto a zonas adyacentes o derivadas (cuencas altas, medias o bajas) ; y la disminución en la diversidad de ambientes . A nivel específico tenemos los siguientes : la composición de especies, la biomasa afectada, su producción ,, la distribución por edades, la sucesión, la diversidad, las tasas de alimentación, reproducción y mortalidad, las especies raras o en peligro, la alteración de flujos, fondos o sustratos, la contaminación, y el interés científico, recreativo, productivo, económico, cinegético. La caracterización del impacto ecológico se realiza con base a su duración, su incidencia directa e indirecta y su intensidad . Lo que es una acción directa sobre el agua, es indirecta sobre el suelo, fauna y vegetación y viceversa. La evaluación del impacto ecológico se lleva a cabo por medio de la planificación física, mapas de las redes hidrológicas, superficiales y subterráneas ; por medio de técnicas de ponderación, mediante la utilización de matrices: efecto favorable, desfavorable o sin efecto alguno ; por la comparación simple de los recursos bioticos antes y después de la acción, y a través de especies indicadoras. Los impactos ecológicos de mayor significación, en el caso de la biota acuática son : el desplazamiento de especies, la eliminación o reducción de poblaciones raras o en peligro de extinción, la invasión de otras especies ajenas a las condiciones originales, la proliferación de especies en cantidades excesivas, la alteración de la diversidad, la introducción de especies exóticas, la proliferación de especies nocivas, la eliminación o alteración de ecosistemas, la disminución de la producción, y la alteración en las cadenas alimentarias, ciclos de reproducción, vías migratorias, o pautas de conducta. 16 ¿Cómo poder evaluar los impactos?: 1) Entre otros métodos, por medio de bioensayos . Como su nombre lo indica, los bioensayos son pruebas de toxicidad clue se basan en las características propias de los organismos para reaccionar a las condiciones medioambientales, naturales o artificiales, siendo importante el determinar cuando dicha respuesta queda fuera de los límites de lo "normal". La mortalidad es la respuesta evaluada en estas pruebas, aunque puede haber otras manifestaciones de efectos agudos, tales como el desequilibrio, la inmovilización, el movimiento errático y la hiperactividad, que pueden en última instancia preceder al deceso de los organismos. Un ejemplo de bioensayos de corta duración de acuerdo con Verneaux (1979), es el siguiente : pruebas que tienen por objeto determinar la concentración letal media a las 48 o a las 96 horas (CL 50/48 ó CL 50/96 h), así como las concentraciones letales para porcentajes determinados de la población examinada (CL 10-CL 90/48 ó CL 10-CL 90/96 h) . Los resultados se expresan en función de la mortalidad resultante siguiendo la metodología de Finney (1964), citado por Verneaux (1981) . 2) Por medio de análisis fisicoquímicos del agua y comparando los resultados obtenidos con los reglamentos ya establecidos en otros países, para determinar la calidad de las aguas estudiadas, y si estas están dentro de los parámetros establecidos de un adecuada calidad para diferente uso . En este sentido tenemos los reglamentos de la E .P .A ., de la WHO/UNEP, de la C .O .I ., de la C .E .E ., de la O .M .S ., de la C .N .A ., de la S .A .R .H ., de SEPESCA, étc. 3) Con el listado de la biota acuática, buscando especies indicadores de un tipo particular de condiciones medioambientales, y comparando los resultados con otras especies de lugares semejantes al analizado. En México, la manifestación de impacto ambiental cubre los siguientes aspectos en lo que se refiere a los aspectos hidrológicos y de biota acuática: Hidrología. - Cuenca hidrológica : Definición, zona de captación, avenidas (máximas y extraordinarias), precipitaciones (períodos, duración y volumen anual), cuerpos de agua (lagos, lagunas y presas), ríos superficiales principales, zonas de riesgo de inundación, ríos subterráneos (dirección). - Cuerpos de agua : caracterización de lagos, lagunas y presas que se localicen en cercanía al proyecto y/o de aquellos cuerpos de agua que de alguna forma tendrán relación con la 17 obra o actividad proyectada . Incluye los siguientes aspectos: localización, clasificación y descripción técnica, volumen promedio, contornos litorales, porcentajes de azolvamiento, balance hídrico, parámetros físicos. - Ríos superficiales : caracterización de los ríos que se localicen en la cercanía del proyecto y/o de aquellos que de alguna forma tendrán relación con la obra o actividad a desarrollar (extracción de agua, descarga de residuos). - Drenaje subterráneo : Infiltración, nivel de percolación, profundidad del manto, caudal y dirección, localización de pozos y manantiales. Oceanografía. Tipo de costa, descripción de ambientes marinos costeros y no costeros, descripción de los parámetros físicos y químicos, corrientes superficiales, profundas y de retorno, velocidad, dirección, oleaje, mareas, turbidez, temperatura, sólidos sedime:ntables, pH, nutrientes, oxígeno, salinidad, DBO, DQO, descripción de características bacteriológicas del agua, frecuencia de maremotos, batimetría, bancos, arrecifes o bajos fondos, diferentes tipos de sedimentos. Factores Biológicos. Vegetación acuática .- Tipo de vegetación, plancton, macrofitas, diversidad, especies dominantes, formas de crecimiento, distribución estacional, abundancia y densidad relativa, productividad primaria, estado de madurez del ecosistema, especies de interés científico o de valor estético, especies endémicas y en peligro de extinción. Fauna acuática, .- Diversidad de especies (plancton, bentos, necton), abundancia relativa, cambios estacionales, zonas de reproducción, corredores y rutas migratorias, especies endémicas y/o en peligro de extinción. De forma anexa se presentan algunas tablas que sirven para comparar los resultados de los análisis físico-químicos del agua con patrones ya establecidos como son las de: - - Organización Mundial de la Salud (O .N .U .) Environmental Protection Agency (U .S .A .) Ministerio de Salud, Francia Normas de Canadá, la Unión Soviética, y la Comunidad Económica Europea, y Normas de referencia publicadas por la S .E .D .U .E ., en 1989. REFERENCIAS : (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10) 18 EXPLICACION DE GUTAS DE EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL ESTUDIOS DE LOS RASGOS FISICOS EN LA EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL. Ing .Américo Cardona Estrada INTRODUCCION. El manejo de los recursos naturales en la actualidad constituye uno de los problemas más importantes dentro del marco de la realidad del hombre y el medio . Es por eso que los estudios de los Rasgos Físicos en los estudios de Impacto Ambiental (E .I .A .), son uno de los parámetros más importantes para lograr un adecuado manejo del medio natural . Así como para proponer en los niveles de protección, la conservación y el mejoramiento tales como : Protección total, explotación limitada de recursos y la ocupación restringida del suelo. METODOLOGIA DE LOS RASGOS FISICOS. Primeramente se ubica el área a estudiar, para ello se utiliza el material cartográfico disponible, como son las cartas topográficas y las fotografías aéreas escala 1 :50,000 (editadas por INEGI) . Una vez ubicada el área se procede a describir los rasgos físicos que son : Climatología, Geomorfología y Geología, Suelos e Hidrología. Esta metodología se efectúa en tres etapas que son: Trabajo de gabinete, trabajo de campo y análisis de laboratorio. En climatología se menciona el tipo (s) de clima presentes en el áres a estudiar, aquí se considera la clasificación de Koppen modificada por E . Garcia para la República Mexicana, mencionando además las temperaturas promedio (°C) tanto máximas, medias como mínimas, la precipitación promedio anual en (mm), así como también se indica la frecuencia de intemperismos severos, tales como huracanes, vientos, granizo, heladas u otros, indicandose en que época del año son más frecuentes estos fenómenos . Estos datos son recopilados de la estación (s) climatológicas cercanas al área a estudiar (SARH Dpto . de Hidrometría). En cuanto a los rasgos Geomorfológicos y Geológicos, se elebora una síntesis en la que se describe, en términos generales las características geomorfológicas mâs importantes, 19 estas son definidas por la geoforma del terreno del área a estudiar, esta información se realiza con apoyo de la fotointerpretación y corroborada a su vez durante la visita de campo, asi como también especificando la existencia de bancos de material, y en caso de que existan se menciona su ubicación y estado actual. En cuanto a la geología, esta se realiza utilizando las cartas geológicas escala 1 :250,000 (INEGI), mencionando además las características del relieve y la susceptibilidad de la zona : sismicidad, derrumbes, posible actividad volcánica u otros movimientos de tierra o roca. Respecto a los rasgos edafológicos se menciona el tipo (s) de suelos presentes en el área a estudiar y zonas aledañas, esto se realiza empleando las cartas edafológicas escala 1 :50,000 (INEGI). Posteriormente se menciona la composición del suelo (utilizando la clasificación FAO) en base a la descripción de perfiles de suelo, describiendo a cada estrato (horizonte) parámetros : profundidad, encontrando los siguientes estructura, textura, color, consistencia, porosidad, pedregosidad, raices y la reacción al ácido clorhidrico, una vez terminada la descripción del perfil, se toma una muestra de suelo a cada horizonte encontrado, para realizarle los análisis respectivos de laboratorio, tanto físicos como químicos . Esta descripción se complementa con la prueba de inflitración del agua, para conocer la permeabilidad del suelo . Finalmente los rasgos hidrológicos, estos se mencionan cuando se encuentren en un rango de 10 a 15 Km . y en caso que se encuentren dentro de este rango se menciona los principales ríos o arroyos, decir si son permanentes o intermitentes, el volumen de escorrentia, la actividad para lo que son aprovechados y si reciben algún tipo de residuos. En cuanto a los cuerpos y embalses de agua como : presas, lagos etc . se menciona su ubicación y distancia al área, el volúmen que tiene, el área inundable que tiene (Ha .) la actividad para lo que es aprovechada. Asi mismo se menciona el drenaje subterráneo, indicando su profundidad y dirección, usos principales (agua, riego etc .) y la cercanía del proyecto a pozos. El proceso de investigación que se lleva a cabo para cada uno de los rasgos físicos en los estudios de impacto ambiental es la siguiente : Preparación de la información, antecedentes, trabajo de campo (dos o tres visitas), procesamiento y análisis de la información obtenida, integración interdisciplinaria con las áreas de flora, fauna y aspectos socioeconómicos para la evaluación de impactos, asi como para 20 la definición conjunta de medidas de mitigación y/o preveción del daño ecológico . A continuación se describe un ejemplo de los rasgos físicos. IMPACTOS AMBIENTALES IDENTIFICADOS MATRIZ DE IDENTIFICACION DE IMPACTOS CAÑON DEL NOVILLO ACTIVIDA MINERIA DES GANADO FORES- TAL AGRICUL TURA TURISMO ASENT/ HUMAN. RECURSOS AGUA FI D MI D MI D SI D MI D BI D SUELO FI D MI D BI D MI D SI F BI D BI D BI D CLIMA MI D FI = FUERTE IMPACTO MI = MEDIANO IMPACTO F = FAVORABLE MI D BI D SI F BI = BAJO IMPACTO SI = SIN IMPACTO D = DESFAVORABLE AGUA : En cuanto a la mineria causaría un fuerte impacto desfavorable, debido a que habrá un impacto negativo sobre los escurrimientos y el arroyo el "Novillo", por lo .que producirá contaminación del agua con materiales sólidos del mineral serpentina y vegetales del suelo. En cuanto a lo forestal causaría un mediano impacto desfavorable, debido a que el agua producirá una mayor sedimentación que azolvaría el arroyo el "Novillo" y las pozas naturales. En cuanto a la actividad ganadera causaría un bajo impacto desfavorable, debido a que hay gran actividad tanto de ranchos, como de "libre pastoreo" incluye ganado vacuno, porcino, caprino y aves de corral, que provocarían una contaminación del agua de origen fecal: En cuanto a la actividad agrícola no se tendrá ningún tipo de impacto, ya que la zona no presenta condiciones favorables para el desarrollo agrícola, debido a que el suelo es altamente permeable. En cuanto a la actividad turística causaría un mediano 21 impacto desfavorable, debido a que habrá una inmersión de la población dentro de las pozas y el arroyo, lo que produciría una contaminación de origen fecal, en la que se incluirían (Salmonella, microorganismos patógenos para el hombre Shigella, etc .), así como el movimiento vehicular que provocaría un enturvamiento del agua. En cuanto a la actividad de asentamientos humanos causaría un bajo impacto desfavorable, debido a que habrá actividades de lavado de ropa y de higiene personal dentro del arroyo. SUELO: Minería : Esta actividad causaría un fuerte impacto desfavorable, debido a que la delgada capa de suelo será eliminada en su totalidad al extraer el mineral, lo que provocaría la erosión inducida, además sobre el camino paralelo al arroyo el "Novillo" el material del suelo será constantemente removido por el tránsito de camiones y el mantenimiento. Forestal : Esta actividad . causaría un mediano impacto desfavorable, debido a que habrá una disminución de la cubierta vegetal y esto favorece a la erosión inducida en un mediano plazo. Esta actividad causaría un bajo impacto Ganadería : desfavorable, debido a que el suelo estará provisto de una cubierta vegetal. Agricultura : Esta actividad causaría un mediano impacto desfavorable, si se llegará a desmontar áreas para esta actividad, debido a que el área se caracteriza por tener una topografía abrupta, de formas arredondadas y con crestas agudas de pendientes muy fuertes. Turismo : Esta actividad no tendrá ningún tipo de impacto desde el punto de vista edafológico, dado a que esta actividad no se relaciona con el recurso suelo. Asentamientos Humanos : Esta actividad causaría un bajo impacto desfavorable, debido a que los desmontes para la construcción de viviendas, caminos y veredas quedaran desprovistos de vegetación, causando una pérdida de suelo mínima. CLIMA: Minería : Esta actividad causaría un mediano impacto desfavorable, debido a que habrá una disminución en la cobertura vegetal y se acentuará una modificación a la 22 temperatura y la humedad, si prospera la actividad minera, el efecto sobre el clima se hará más evidente. Forestal : Esta actividad causaría un mediano impacto desfavorable al clima en un largo plazo, debido a que al desforestar, ocasionará una radiación más directa, por lo tanto habrá un aumento en la temperatura, al viento y una disminución en la humedad relativa. Ganadería : Esta actividad causaría un bajo impacto desfavorable, debido a que a nivel de microclima se presentará una modificación relativa en la temperatura y humedad. Agricultura : Esta actividad no tendrá ningún tipo de impacto, dado a que esta actividad agrícola, es de tipo huertos. Turismo : Esta actividad se considera sin impacto, debido a que el turismo no modificara ningún parámetro del clima. Asentamientos Humanos : Causaría un bajo impacto desfavorable, por que la tala para la construcción de viviendas, caminos y veredas ayudarían al desequilibrio de los factores que influyen en el clima. MEDIDAS DE PREVENCION Y MITIGACION DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES IDENTIFICADOS. PROGRAMA DE MANEJO DEL ECOSISTEMA EN ESTUDIO A continuación se exponen las principales medidas de prevención y mitigación del daño ecológico diseñado para el "Cañón de Novillo", que constituyen la base de un programa de manejo para el desarrollo sostenido de este importante ecosistema. ABIOTICOS En virtud de que la extracción del mineral se lleva a cabo a través de barrenación y explosión, el mineral que quede expuesto en la superficie, es conveniente retirar y/o resguardar el total del material independientemente de su concentración o tamaño, de lo contrario éste será removido por el agua de escurrimiento y depositado en las partes bajas del arroyo el "Novillo" (generalmente las pozas naturales). Se recomienda no desmontar, si no estrictamente lo necesario, debido a que también la delgada capa de suelo, será arrastrada por el agua, de manera que se haga menos presión sobre el arroyo y pozas naturales. Debido a que el camino cruza hasta 15 veces el cauce 23 del arroyo el "Novillo", es conveniente construir vados de concreto, en lugar de construirlos de material (grava, arcilla roja o del mismo material como se ha venido realizando), esto disminuirá el enturvamiento y contaminación del agua del arroyo, y con ello la disminución de los sólidos totales en suspención y disueltos en el agua que finalmente van a dar a la red de captación de agua para uso doméstico de Cd . Victoria. En lo que respecta al tramo del camino en el bosque (3 Km aprox .) de pino-encino, en el cual existe una capa gruesa de suelo, se considera importante manejar el escurrimiento al lado del camino para que este fluya con velocidades no erosivas, y recubrir el camino con algun material que fijara el suelo y soportara el tránsito constante de los camiones de las empresas y de los vehículos particulares. La importancia de considerar a los rasgos físicos y sus relaciones entre ellos, radica en que estos conforman el sustrato que permiten el desarrollo de la vegetación y la fauna . Es decir que estos estudios permiten evaluar los impactos a el hombre que en su actividad ocasiona al medio ambiente natural, que tiende a alterarlo cada vez más y por lo tanto a romper el equilibrio ecológico donde se encuentra, la vegetación es uno de los aspectos bióticos en donde se percibe más claramente este fenómeno, ya que un cambio en la vegetación trae alteraciones considerables del micro-clima, de los suelos, de la hidrología y relieve en general, en los casos más evidentes se encuentra la erosión del suelo que empobrece la tierra y azolva presas y lagos, la vegetación que queda reducida a manchones y el alojamiento de la fauna silvestre. REFERENCIAS : (11), (12), (13) 24 EXPLICACION DE GUTAS DE EVALUACION DE TIEMPO AMBIENTAL. ASPECTOS SOCIOECONOMICOS EN LOS ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL Dr . Carlos Gutiérrez Nuñez INTRODUCCION. Esta sesión forma parte del tema general sobre Impacto Ambiental, centrándose en los aspectos socioeconómicos de la elaboración de Evaluaciones (MIA) de Impacto Ambiental, dentro del marco jurídico y normativo de la "Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente", (SEDUE, 1988) . El propósito de la sesión es que los capacitandos, en su mayoría de formación técnica, comprendan la importancia de lo social y lo económico, dentro de la problemática ambiental, particularmente en su relación con comunidades demandantes de nuevas obras o proyectos. La técnica didáctica seleccionada para esta ocasión es la de "Taller de Análisis" de estudios elaborados en el Instituto de Ecología y Alimentos (IEA) de la Universidad Autónoma de Tamaulipas (UAT), a efecto de discutir, tanto la .parte descriptiva de los estudios, como las conclusiones y recomendaciones dentro del marco de referencia del concepto del desarrollo sostenido, definido este, "como aquél que permite satisfacer las necesidades de la comunidad en el presente, sin comprometer o destruir las posibilidades de satisfacción en el futuro" JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DE LOS ASPECTOS SOCIOECONOMICOS Todo análisis sobre la realidad temporal, en este caso sobre los efectos de las actividades productivas sobre el medio ambiente, tienen como actor activo y pasivo al hombre. Es activo en cuanto causante de los efectos nocivos al ecosistema al emprender nuevas actividades que en forma radical utilizan recursos naturales para su desarrollo, y es pasiva en cuanto, como sociedad, tarde o temprano recibe aunque no participe directamente en la actividad, los efectos de la misma . (Pearce y Turner, 1990). 25 En este sentido también se puede hablar de que el hombre también es parte del ecosistema, de manera que al hacer un estudio ambiental, de hecho, están incluidos los aspectos socioeconómicos, y no solamente lo técnico de los procesos o lo biológico de los organismos implicados dentro del ecosistema en estudio. Los efectos o relaciones socioeconómicas de las actividades productivas son amplias y muy variadas, dependiendo del tipo y la dimensión de la nueva obra o actividad proyectada . Es evidente que un mega-proyecto como por ejemplo el turístico de "La Pesca", afectará mas que un pequeño desmonte en la Sierra de Tamaulipas, sin embargo ambos deben ser estudiados con el mismo interés aunque en su propia dimensión . Además, sumando varios pequeños proyectos de desmonte se puede percibir el daño tan severo que está recibiendo la sierra mencionada, de manera que no deben ser minimizados sus efectos socioeconómicos ya que son tan dañinos como los físicos y los bilógicos. El principal punto de análisis socioeconómico que se ha presentado en la experiencia de tres años en el IEA, para la elaboración de estudios de impacto de ambiental es el que se refiere a tomar la decisión entre continuar con una nueva obra que causa o causará algún tipo de daño al ecosistema o, en nombre de la ecología disminuir o hasta detener los nuevos proyectos. En este sentido un caso común que se ha presentado es el de solicitud de desmontes para uso ganadero en terrenos ya poco propicios para ese uso, desde el punto de vista de la calidad del suelo y por la pérdida irreparable de la vegetación, con todas sus consecuencia físicas y biológicas. Sin embargo, al estudiar los aspectos socioeconómicos, se encuentra que se trata de comunidades de nivel de subsistencia, sin educación formal mas allá de primaria, con una deficiente alimentación, que sus alternativas de empleo están fuera de su comunidad como peones en las ciudades, sin servicios sanitarios ni médicos. ¿Cómo conciliar la evaluación ambiental con la realidad y la demanda socioeconómica? . Sin duda, no es algo sencillo, es necesario discutir, dentro de grupos multidisciplinarios y con experiencia, cuales podrían ser las soluciones mas adecuadas que equilibren los efectos de manera que se pueda obtener el mejor resultado productivo con el menor daño ecológico posible. Para ello, una buena base de información para estos propósitos viene dada en la Guía de la SEDUE para la elaboración de MIA, y que en términos generales incluye lo siguiente: Población Servicios 26 Medios de Comunicación Medios de Transporte Servicios Públicos Centro Educativos Centros de Salud Vivienda Zonas de Recreo Actividades Tipo de Economía Cambios Sociales y Económicos TALLER DE ANALISIS 1.- Integración de Grupos Multidisciplinarios Se formarán cinco grupos de capacitandos, tratando de que sean de distinta área del conocimiento, a efecto de poder analizar los aspectos socioeconómicos desde varios puntos de vista . 2.- Casos a estudiar Se seleccionaron cinco estudios de impacto ambiental elaborados en el IEA, a efecto de servir de ejemplo y objeto de la discusión. 3.- Objetivos del Taller Analizar, discutir, criticar, proponer y recomendar puntos de vista sobre los aspectos socioeconómicos tratados en las MIA. 4.- Etapas de Trabajo El taller se inicia con la revisión del estudio dentro de cada grupo . La revisión implica obtener un conocimiento general de la obra proyectada, así como una revisión mas especifica de la descripción del apartado de socioeconómicos, con el fin de que relacionen la actividad, con la comunidad involucrada. Así, la discusión dentro de cada grupo debe tomar como parámetros de importancia estrátegica, los siguientes : el tipo de empresa o comunidad demandante ; la posibilidad de creación de empleo, la rentabilidad implícita de la empresa ; la derrama de ingresos en la comunidad ; la importancia del producto a obtener, la posible generación de divisas por exportación, etc . 27 Después de la discusión, cada grupo debe establecer por escrito sus comentarios, críticas, conclusiones y recomendaciones que considere pertinentes, ya sea en cuanto a la evaluación elaborada, a la decisión que se tomó, o aún respecto a deficiencias que estime que se cometieron en este aspecto . También es conveniente que se mencionen otras opciones de solución al principal problema socioeconómico percibido. Finalmente, en reunión plenaria, cada grupo presenta sus conclusiones a efecto de discutir y comentar con los demás grupos sus experiencias . En esta misma etapa se lleva a cabo la evaluación del trabajo realizado, tanto en forma grupal como en cuanto a la participación individual. REFERENCIAS : (14), (15), (16), (17), (18), (19), (20) 28 EXPLICACION DE GUTAS DE EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL ELABORACION DE ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL POR PARTE DEL INSTITUTO DE ECOLOGIA Y ALIMENTOS : FLORA Y FAUNA. Biol . Arturo Mora Olivo. INTRODUCCION. En el Instituto de Ecología y Alimentos de la UAT existe un equipo de investigadores capacitados para la elaboración de Estudios de Impacto Ambiental (EIA) . En este existen varios grupos : el de flora, el de fauna vertebrada, el de entomología, el de edafología, el de hidrología y el de aspectos socioeconómicos. Existen dos formatos para la elaboración de Estudios de Impacto Ambiental (EIA) el de la Modalidad General y el de la Modalidad Especifica. A continuación se da a conocer la metodología seguida para los aspectos bióticos de un EIA. 1. Visita de Prospección. Con el fin de elegir las metodologías más adecuadas, se realiza una primera visita al área de estudio en la cual se hacen recorridos exploratorios y se observa la problemática presente. En esta ocasión usualmente se dá el primer acercamiento entre el grupo de investigadores y el o los propietarios del predio. 2. Revisión Bibliográfica. Es necesario hacer una revisión exaustiva de trabajos realizados en la zona o en áreas adyacentes . Lo anterior sirve como antecedentes y como un complemeto de la infornmación que posteriormente se obtendrá en el campo. 3. Trabajo de Campo. En el caso de la flora se realizan colectas de material botánico fértil ; para ello se utilizan tijeras de campo, garrocha para árboles y bolsas de plástico ; en ambientes acuáticos se usa un gancho con lastre, frascos y una solución para fijar las muestras . 29 En una libreta de campo se registra la siguiente información, como datos generales : fecha, localidad, tipo de vegetación, suelo o substrato y altitud ; de cada planta colectada : forma biológica, forma de vida, tamaño, color de la flor y aroma, presencia o ausencia de látex, abundancia, especie asociada y si es posible el nombre común de la región. Cuando es necesario se realiza un estudio ecológico para tener un conocimiento más amplio de la vegetación por ejemplo obtener información más exacta sobre el tipo de vegetación, distribución, abundancia y diversidad de las especies . En estos casos se utiliza el método de muestreo más adecuado ya sean parcelas, cuadrantes centrados en un punto o transectos. El material colectado en el campo se prensa y se deshidrata o bien se fija en frascos con una solución de alcohol y/o formol. En el caso de la fauna vertebrada la información se obtiene utilizando métodos directos e indirectos, los primeros se refieren a la captura de animales por trampeo y a su identificación en campo cuando es posible ; en los métodos indirectos se utilizan guías de campo especializadas (mamíferos, aves, reptiles y batracios) con la cual se identifican las especies por medio de rastros y huellas así como por registros visuales. Es conveniente realizar entrevistas a los lugareños con el fin de obtener información etnobiológica, es decir sobre el uso tradicional de la flora y la fauna local. 4. Trabajo de laboratorio. En esta fase se procede a preparar y determinar taxonómicamente el material colectado en campo utilizando para ello microscopio estereoscópico, estuche de disección y claves taxonómicas especializadas. 5. Trabajo de gabinete. Es necesario ordenar toda la información básica de acuerdo al formato. Para el tipo de vegetación se utilizan los criterios de Miranda y Hernández X . (1963) y de Penningnon y Sarukahán (1968). Al enlistar las especies amenazada y en peligro de extinción se utilizan los trabajos de CITES (1989), Diario Oficial de la Federación (1991), SEDUE (1991), USFWS (1991), Villa (1978) y Vovides (1981). Esta información se complementa usualmente con un perfil de vegetación representativo de la zona y con inventarios 30 florístico y faunisticos. Para la predicción de los impactos reales a corto, mediano y largo plazo se utiliza una Matriz en la cual se contraponen cada una de las actividades que se desarrollarán en la zona (impactos) contra cada uno de los aspectos bióticos, físicos y socioeconómicos . Para esto se utilizan las claves de FI (Fuerte Impacto), MI (Mediano Impacto), BI (Bajo Impacto), SI (Sin Impacto), combinadas con F (Favorable) o D (Desfavorable). Al final esta matriz muestra más practicamente las predicciones de impacto en un futuro en todos los aspectos. Es necesario justificar por escrito los criterio usados en la elaboración de la matriz. Con base a esta información se enlista una serie de recomendaciones como Medidas de Prevención y Mitigación para los imactos ambientales que se llevarán a cabo en la zona de estudio. Por último se elaboran las conclusiones de todo el trabajo en general. REFERENCIAS : (21), (22), (23), (24), (25), (26), (27), (28) 31 CRITERIOS DE RESOLUCION DE MANIFESTACIONES DE IMPACTO AMBIENTAL Biol . María Pia Gallina Tessaro. Biol . Ana Ma . Ayala Bolado. INTRODUCCION Una resolución en materia de impacto ambiental es un acto de autoridad que ejerce la Dependencia facultada para ello, y que emana de una Ley . El cumplimiento de las disposiciones contenidas en la resolución es de carácter obligatorio para el proponente de una obra o actividad especificada en dicha Ley,que puedan causar desequilibrios ecológicos o rebasar los limites y condiciones señalados en los reglamentos y las normas técnicas ecológicas emitidas por la Federación para proteger el ambiente y que requieren de autorización previa en materia de impacto ambiental. La resolución deberá estar técnica y jurídicamente sustentada en la evaluación de la información presentada por el promotor, por medio de una manifestación de impacto ambiental y reflejará la compatibilidad de un proyecto o actividad con su medio. El procedimiento administrativo de evaluación de impactos ambientales consta de las siguientes etapas: 1. Recepción de proyectos 2. Evaluación 3. Resolución 1 . Recepción de proyectos: En esta etapa se reciben las manifestaciones de impacto ambiental e informes preventivos de proyectos técnica y económicamente factibles, que son presentados por los sujetos de ley. La MIA deberá cumplir en forma y contenido con lo establecido en el Reglamento en Materia de Impacto Ambiental, esto es, que sea presentada en original y tres copias, una marcada con la leyenda "Para Consulta Pública" y su contenido corresponda al de la modalidad de la MIA que se presenta. En caso que la MIA haya sido preparada por un prestador de servicios, se verificará su inscripción en el registro de prestadores de servicios en materia de impacto ambiental (capitulo VI del Reglamento). 32 Además deberá incluir el pago de derechos, conforme a lo establecido en la Ley Federal de Derechos en el artículo 174-E fracción II. Al cumplimiento de los requisitos antes mencionados, el proyecto se ingresa al procedimiento de evaluación propiamente dicho y se le notifica al interesado. 2 . Evaluación de proyectos: Esta etapa consiste en el análisis de la información contenida en la MIA, verificando que ésta sea objetiva, fidedigna, representativa y actual, en todas sus componentes: en relación al proyecto, al medio, a la identificación y evaluación de impactos y a las medidas de mitigación . La MIA debe aportar a la Autoridad, todos los elementos que le permitan resolver sobre la factibilidad ambiental de un proyecto o actividad. En cuanto al proyecto: - Deberá constar que el proyecto se encuentra en su etapa de planeación y que no ha iniciado obras. - Deberá estar adecuadamente presentado en sus diferentes etapas, selección y preparación del sitio, construcción, operación y abandono. - Revisar si se describe un proyecto integral o solo una parte de él. Ver si analiza lo que se denomina "proyectos asociados", tanto los que ya se localizan en el área del proyecto, como aquellos que pudieran inducirse por la realización del proyecto en cuestión. - Que se presenten a detalle los insumos que se van a requerir en las diversas etapas, así como los residuos que se generen, lo que se conoce como "metabolismo industrial" . Procedencia y destino final de recursos y productos. En cuanto al medio: - Deberá contener la descripción detallada y sustentada con muestreos en campo, de las características del medio ambiente y sus condiciones previas a la realización del proyecto, que probablemente resulten afectadas por el mismo, sin que sea demasiado extensa o insuficiente, sino que se incluyan los elementos necesarios que permitan la 33 real identificación y evaluación de impactos. - El análisis no solo se limitará a los elementos sino también a las interracciones de estos elementos entre sí y con el medio, esto es, descripción del o de los ecosistemas, para poder predecir los efectos que tendrá la obra o actividad . - Revisar si contiene un diagnóstico de las condiciones actuales de los recursos del área del proyecto y zonas aledañas. - Que posea la identificación de especies con alguna categoría de protección, existencia de habitats frágiles, zonas productivas, o atractivos paisajes. - La descripción de las características ambientales debe corresponder al área del proyecto y a la zona determinada de influencia, y no limitarse a la superficie del primero. En cuanto a los impactos: - Primeramente, verificar que se emplee alguna metodología de identificación y evaluación de impactos y después, que la metodología esté bien aplicada. - Si la evaluación es meramente cualitativa, que sea clara y que aporte los elementos necesarios. - Si la evaluación de impactos es de tipo cuantitativo, la evaluación que se presente, deberá haber sido comparada con los valores de una norma establecida o con otros valores claramente identificados. Analizar que los impactos identificados en la MIA correspondan a los esperados según el proyecto de que se trate. Verificar que los impactos estén debidamente ponderados, y que no se minimicen los de carácter adverso o se magnifiquen los benéficos. Si se emplea algun modelo de simulación para prever el comportamiento de algún contaminante, el modelo deberá contener los elementos usados, de tal forma que pueda ser repetido por quien realiza la evaluación . El modelo deberá estar debidamente calibrado. La identificación y evaluación de impactos deberán corresponder a los que se esperen para el área del proyecto y la zona de influencia del mismo. 34 En cuanto a las medidas de mitigación: - Estas deberán corresponder a los impactos adversos identificados por su importancia, magnitud, intensidad, que no podrán ser evitados, pero sí atenuados. - Las medidas de mitigación propuestas tendrán que estar orientadas a reducir al mínimo el riesgo de causar daño y alteraciones al medio ambiente. - Si la medida es una planta de tratamiento o algún tipo de equipo de control, deberán estar precisadas las características de éstos, características del influente y efluente, volúmenes, procesos, etc. - Las medidas de mitigacion deberán ser ubicadas en el tiempo, esto es, en la etapa del proyecto en que serán aplicadas, y un programa para su ejecución . La medida de mitigación no debe solamente indicar por ejemplo, reforestación de sitios afectados, ya que dependerá de las características del suelo donde se pretenda reforestar y las especies que se empleen, etc . Debe asegurarse que la medida de mitigación se considera adecuada, factible de realizar y que no sea causa de nuevas alteraciones. Existe otro rubro en la MIA que debe ser detalladamente revisado, es el que se refiere a la vinculación con otras normas . Se verifica que el proyecto sea congruente con las disposiciones y restricciones establecidas en el Plan Director de Desarrollo Urbano, en caso de que exista, o bien con el uso del suelo según el ordenamiento ecológico, la regulación ecológica de los asentamientos humanos, así como la probabilidad de afectar algún Area Natural Protegida. Deberán considerarse en la evaluación los reglamentos y normas técnicas ecológicas vigentes en las distintas materias que regula la ley y demás ordenamientos legales en la materia. Para la evaluación podrá solicitarse opinión o dictamen técnico a otras Dependencias o Entidades de la Administración Pública Federal, e incorporar algunas de ellas en la resolución que emita la Dependencia facultada para ello. Si durante la evaluación de la MIA se observa que la información no se presenta al nivel requerido o bien que no se incluyen aspectos importantes para la resolución, la Secretaría (o la Dependencia responsable), podrá solicitar información adicional necesaria para resolver el proyecto . De la misma forma podrá pedir, cuando sea necesario, los elementos técnicos que sirvieron de base para determinar los impactos ambientales y las medidas de mitigación previstas por los interesados . 35 3 . Resolución: Concluida la evaluación y recibidas las opiniones y dictámenes técnicos de las áreas consultadas, se comunicará al interesado (promotor), el resultado, aprobatorio en alguna de las siguientes modalidades : autorización condicionada, o autorización iricondicionada ; reelaboración total o parcial del documento o bien, no procedente en los términos que fue presentado. El comunicado oficial que avale cualquiera de estos resultados tendrá el carácter de resolución legal, por lo tanto, la resolución que se derive del análisis y evaluación de la MIA, contendrá las bases de aprobación, modificación o rechazo del proyecto. Estructura de la resolución: En la resolución deben constar los siguientes elementos: - Destinatario o Beneficiario (Promotor del Proyecto) La personalidad jurídica del promotor debe estar debidamente acreditada para realizar actos administrativos de la empresa. - Fundamentación Legal (Articulado de Leyes y Reglamentos que establecen disposiciones y procedimientos en la materia). - Motivación, esto es, como resultado de la evaluación, los argumentos a favor y en contra del proyecto, en que consiste éste, las medidas que dicta la autoridad . Si las medidas de mitigación en la MIA fueron adecuadas y suficientes, se procede a su autorización ; si fueron adecuadas pero insuficientes, se complementan a través de condicionantes. - Medidas que dicta la autoridad, en las que se podrán requerir informes de cumplimiento de condicionantes, con los cuales la autoridad se fija el derecho de verificarlos. Se recomienda establecer en las condicionantes, un tiempo límite para e]L inicio de obras, y sujetar su realización al programa de trabajo. Existe la previsión de que las opiniones que se emitan sobre el proyecto, resultado de la consulta pública de la MIA, tienen que estar basadas en la misma información que la presentada a :La Autoridad competente para su evaluación . Se reciben todas las opiniones que emanen de la consulta pública, pero se considerarán solo las que estén fundamentadas y 36 debidamente sustentadas . Las opiniones vertidas por la consulta pública de una manifestación, serán previas a la resolución, y se consignará como parte de la motivación. Es importante destacar que en las condicionantes que se fijen en una resolución, no se deberá incluir la solicitud de información adicional . Solo se podrá pedir información necesaria para el seguimiento del proyecto. Deberá incluirse en la resolución, después de las condicionantes, que el incumplimiento de alguna de las condicionantes establecidas, será motivo de revocación de 'la autorización o bien, de las sanciones establecidas en la legislación ambiental. SUPERVISION DEL PROYECTO (SEGUIMIENTO Y MONITOREO): Comprende actividades complementarias de vigilancia sistemática de la ejecución del proyecto, con objeto de: - Velar para que se lleve a efecto según lo planificado y manifestado en la MIA, y según lo condicionado en la resolución. - Evaluar la eficacia de las medidas de protección ambiental contenidas en la resolución. - Verificar la precisión de la evaluación realizada de la MIA. - Para realizar el seguimiento de un proyecto, la Autoridad podrá, en la resolución, incluir dentro de las condicionantes la obligación de presentar periódicamente informes conteniendo resultados de monitoreo de emisiones, descargas de aguas residuales, verificaciones de sistemas de tratamiento, recipientes de almacenamiento, monitoreo de las medidas de mitigación implementadas o bien de actividades de mantenimiento. REFERENCIAS : (29), (30), (31), (32) 37 TALLER SOBRE ANALISIS DE MANIFESTACION DE IMPACTO AMBIENTAL RELACIONADAS CON CASOS ESPECIFICOS DE TAMAULIPAS. Biol . Ma . Pia Gallina Tessaro Biol . Ana Ma . Ayala Bolado. MEDIDAS DE MITIGACION. INTRODUCCION. En el proceso, tanto de elaboración como de evaluación de las manifestaciones de impacto ambiental, se reconoce una parte fundamentalmente creativa en la que, además del conocimiento y profesionalismo del evaluador o del consultor, se requiere de un gran ingenio y perspicacia ; nos referimos al planteamiento de las medidas de mitigación. El término "mitigación" es facilmente definible, pero en el área del impacto ambiental se conceptualiza de una manera más amplia. Se entiende como medida de mitigación la implementación o aplicación de cualquier política, estrategia, obra o acción tendiente a eliminar o minimizar los impactos adversos que pueden generarse, durante las diversas etapas de un proyecto o actividad, sobre un mismo medio. ORIGEN. Las medidas de mitigación surgen como la necesidad de disminuir o controlar un daño que se ha causado al medio, como resultado de una acción o conjunto de acciones realizadas por el hombre, es decir, de los impactos ambientales adversos. Cuando los impactos detectados violen las normas, criterios o políticas de protección y conservación del ambiente, deben aplicarse las medidas de mitigación pertinentes antes de otorgar la autorización para la realización del proyecto . Estas medidas no deben considerarse como un requisito adicional del proceso de elaboración o evaluación de la manifestación de impacto ambiental, sino como una parte integral de la planeación global del proyecto. Los impactos ambientales serán identificados y descritos con base en el método o métodos elegidos previamente para este fin . Una vez descritos los impactos, se tiene ya un 38 conocimiento bastante preciso del tipo y la magnitud de los daños que serán inferidos al ambiente ; es necesario, entonces, plantear la acción o conjunto de acciones que permitan disminuir el daño. CONCEPTIIALIZACION. En la conceptualización del término "mitigación", no solo se incluye lo mencionado anteriormente en la definición, es decir, la eliminación o minimización de los impactos ambientales adversos, sino que se engloban, también, los conceptos de prevención, control, compensación y restauración, definiéndose éstos como sigue: Prevención : conjunto de disposiciones y medidas anticipadas para evitar el deterioro del ambiente. Control : conjunto de disposiciones tendientes a regular el daño ambiental. Restauración : conjunto de actividades tendientes a recuperar y reestablecer las condiciones ambientales. Compensación : Conjunto de actividades tendientes a reemplazar o sustituir el recurso afectado por un impacto. En general, las medidas de mitigación aplicables a los impactos ambientales pueden incluir una o varias de las siguientes acciones: 1. Evitar el impacto total al no desarrollar todo o parte de el proyecto. 2. Minimizar los impactos limitando la magnitud del proyecto. 3. Corregir el impacto mediante la restauración del ambiente afectado por la realización de todo o parte del proyecto. 4. Reducir o eliminar el impacto en el transcurso del tiempo, mediante la implementación de operaciones de preservación y mantenimiento durante la vida útil del proyecto. 5. Compensar el impacto mediante la sustitución o el reemplazo de los recursos afectados. 6. Eliminar o minimizar el impacto mediante el control de la fuente . 39 CLASIFICACION. Las medidas de mitigación, en general, pueden clasificarse en: a) Relativas a la ingeniería. Forman parte del diseño y han sido la solución más común para la mitigación de los impactos adversos causados por los proyectos . Incluyen el uso de materiales y equipos alternativos con el fin de disminuir la ,magnitud del impacto . Tabla 1. b) Relativas al manejo. Involucran el conocimiento de las condiciones del proceso con el fin de ajustarlas a las necesidades ambientales. Se basan en el conocimiento de que existen niveles tolerables de impactos sobre el ambiente . Este tipo de medidas se implementan con base en el monitoreo de las condiciones ambientales y el mantenimiento de los impactos dentro de rangos tolerables . Tabla 2. c) Relativas a las políticas. Una vez estudiadas las medidas de ingeniería y de manejo, y concluyendo que aún aplicando una o varias de ellas, no es posible cumplir con la normatividad ambiental existente, puede ser necesaria la revisión de políticas que involucren una comparación entre la necesidad de realizar el proyecto y la de cumplir con las normas y criterios ambientales vigentes. Esta opción, sin embargo, ya no es responsabilidad de lo técnicos en evaluación del impacto ambiental, sino del aparato jurídico ambiental correspondiente quién es responsable de plantear y revisar las normas y criterios. CRITERIOS DE SELECCION. Para que el planteamiento de las medidas de mitigación sea congruente con el proyecto a desarrollar, se tendrán que considerar, fundamentalmente, los siguientes factores intrínsecos del proyecto: - Uso del suelo Naturaleza del proyecto Etapas de desarrollo del proyecto Objetivo del proyecto Características del medio biótico Características del medio socio-económico 40 ALGUNOS EJEMPLOS. Prácticamente en cualquier proyecto que pretenda desarrollarse, los elementos ambientales que se verán alterados, en mayor o menor grado son : - Atmósfera Agua Suelo Vegetación Fauna Procesos ecológicos Topografía Paisaje Aspectos socio-económicos y culturales Estos elementos ambientales se verán afectados de manera variable, por las diversas acciones realizadas durante las fases del proyecto . El grado o la magnitud de la afectación sobre cada uno dependerá del tipo de proyecto . Es sobre estos elementos ambientales que se planearán y se aplicarán las medidas de mitigación. Proyectos hidráulicos (presas). En la construcción de una presa, se generarán una gran cantidad de impactos ; entre otros, sobre el agua, el suelo, el aire y la vegetación. Las acciones que causarán impactos en los elementos ambientales anteriormente mencionados son: - la el la el derivación de las aguas emplazamiento de las obras operación de la maquinaria transporte de los materiales de bancos Algunas medidas de mitigación posibles serían: Agua/Propiedades químicas: La alteración de las propiedades químicas del agua es causada por la descomposición de la materia orgánica . Se recomienda la deforestación completa del vaso del embalse y la posterior forestación de áreas aledañas a la presa, como medida compensatoria. Suelo/Inestabilidad: Los taludes causados por la construcción pueden presentar problemas de inestabilidad . Se recomienda disminuir la 41 pendiente de los taludes y planificar los movimientos de la maquinaria por lugares que no presenten este problema. Suelo/Erosión: El transporte de los materiales y el movimiento de la maquinaria por el área de construcción, pueden propiciar la aparición de arroyuelos en donde se encaucen aguas de escorrentías . Se recomienda organizar los movimientos de la maquinaria siguiendo las curvas de nivel. Aire/Calidad del aire: El transporte de materiales y la operación de la maquinaria emitirá gases y partículas que afectarán la calidad del aire en la zona . Se recomienda la verificación periódica de las condiciones de operación de los motores de la maquinaria para que la combustión sea óptima. Vegetación/Disminución de la cubierta vegetal: movimiento de la maquinaria, la presencia de El campamentos provisionales y la actividad generalizada de obreros en una zona especifica, va afectando y disminuyendo la cubierta vegetal . Se recomienda respetar la vegetación existente, protegerla del tráfico de maquinaria y de trabajadores . Se recomienda, además, reestablecer los pies dañados o muertos y restituir la mayor cantidad de vegetación posible al finalizar las obras de construcción del embalse. Proyectos lineales (carreteras, ferrocarriles, ductos, canales de riego, líneas de transmisión, líneas telefónicas). Los impactos ambientales es este tipo de proyectos se derivan de la construcción, instalación y mantenimiento de la estructura y pueden agruparse, de manera genérica, en: a) Impactos sobre la forma del terreno. Son muy variables y la mitigación consistirla, basicamente, en diseñar trazados que faciliten el acomodo de la estructura a la forma natural del terreno (curvas, zig zag, etc .) b) Impactos sobre la vegetación. Son causados por la eliminación de la vegetación existente en el corredor . Este impacto es no mitigable, pero puede ser compensado. 42 c) Impactos derivados de la introducción de las estructuras. Son muy diversos y dependen de las características visuales . Pueden atenuarse utilizando estructuras que posean carcteristicas visuales acordes con el paisaje (color, textura, forma, etc .). REFERENCIAS : (33), (34), (35) 43 TABLA 1 MEDIDAS DE INGENIERIA PARA MITIGACION DE IMPACTOS IMPACTO Ambiente aéreo 1 . Partículas 2. Gases Ambiente acuático 1 . Orgánicos MEDIDAS DE MITIGACION Ciclón, filtro, cámara de sedimentación inercial, precipitador electróstatico. Torres de lavado y absorvedores. Lodos activados, filtro rociador, lagunas de estabilización y de oxidación. Trampa de grasa. 2. Grasas 3. Sólidos: - suspendidos Filtración (gravedad, flujo ascendente) - Sedimentables Tanque de sedimentación. Inorgánicos 6. Absorción 7. Calor Torre o laguna de enfriamiento. Otros ambientes físicos 1. Ruido Mofle, barrera, cambios en el proceso. 2 . Erosión Protección de pendientes (terrazas, cubierta vegetal). Ambiente biológico 1. Obstrucción de Escaleras para peces en represas, pasajes rutas de migración bajo carreteras y suplir con áreas 2. Pérdida de adicionales. áreas recreativas Ambiente socioeconómico 1. Vivienda para trabajadores 2. Limitación en servicios Construcción temporal de campamentos Incrementar la capacidad en servicios, escuelas, hospitales y demás. 44 TABLA 2 MEDIDAS DE MANEJO PARA MITIGACION DE IMPACTOS IMPACTO MEDIDAS DE MITIGACION Ambiente aéreo 1 . Incrementar en contaminantes Paro de la planta dudurante inversiones atmosféricas rante inversiones Ambiente acuático 1 . Decremento del oxigeno disuelto Regulación de la desdurante el estiaje carga de desechos. Otros ambientes físicos. 1. Erosión Rotación en el uso del suelo para mentener la cubierta vegetal. Ambiente biológico 1 . Separación entre el habitat y Cerrado de carreteras el área de apareamiento durante la temporada de apareamiento. Ambiente socioeconómico 1 . Sobrecarga en lbs servicios por Reducir el número de tralos trabajadores bajadores aumentando el periodo de construcción. 2 . Desplazamiento de trabajadores Emplear a los trabajadores de tierras agrícolas desplazados en nuevos proyectos. 45 TALLER SOBRE, SANIDAD AMBIENTAL M .C . Roberto Margain Hernández Dr . Herminio Farias Piñeyro M .C . Eduardo E . González Hernández El coordinador proporciona información teórica sobre diversos aspectos que permita posteriormente aplicar los conocimientos adquiridos al resolver casos prácticos que se planteen y que sean discutidos en pequeños grupos de trabajo . Estas soluciones y comentarios serán analizados por el profesor y comentadas en el grupo, precisándose las conductas adecuadas en cada caso. SOBRE DINAMI:CA .- CONCEPTOS BASICOS .- La conservación, preservación y fomento del bienestar de una comunidad se entiende como salud pública, para ello, intervienen una serie de conocimientos, actividades y prácticas de personal afin a este campo del saber humano, quienes con el concurso organizado de la comunidad, deberán alcanzar las metas que . se propusieron. Por epidemiología, debemos entender no solo el estudio de las epidemias o problemas contagiosos, sino en un sentido más amplio, la distribución, frecuencia, dinámica y el estudio de los factores que condicionan la aparición de enfermedades en la población . Esta ciencia es pilar fundamental de la salud pública y en la actualidad ha tomado auge ya que es sabido que para plantear medidas de prevención y evitar a la salud, primero deben conocerse estos, tanto en las enfermedades trasmisibles como en las crónico-degenerativas. Dentro de los riesgos para la salud por contaminantes, existen los siguientes : biológicos, metales pesados, radiaciones, ruidos, gases, . desechos sólidos y tóxicos diversos . Aquí es necesario recordar que existe un equilibrio entre el agente, ambiente y huésped, que cuando se altera se presenta la enfermedad y pueden ser muchas las causas que alteren este equilibrio. Se hace hincapié en tener presente el contexto social en que el individuo se desenvuelve, lo cual se ejemplifica mediante diapositivas que muestran las condiciones de insalubridad de la vivienda, problemas que propician la contaminación de abastecimientos de agua, manejo inadecuado de basuras, hábitos y costumbres de las personas que permiten la aparición de enfermedades como el cólera, asi como también la estructura esquemática de una organización y como operan los diversos niveles que la integran y el proceso que se da en la toma de decisiones . 46 Se esquematiza el plan DN 111, las diversas comisiones que lo integran y la participación de la Secretaria de Salud y SEDESOL, así como las acciones que les toca llevar a cabo. Se enfatiza el cuidado que debe tenerse con los abastecimientos de agua, desechos y excretas, proliferación de la fauna nociva, la distribución y cuidados en el manejo de los alimentos y el propiciar una atención médica oportuna y adecuada . Esto es aplicable para el caso de inundaciones, ciclones, temblores o catástrofes accidentales. Con el apoyo de diapositivas se ilustra la epidemia de cólera que padece el país y lo relativo al estado, desde sus orígenes, agente causal, manifestaciones, trasmisión, condiciones propiciatorias y medidas a nivel gubernamental, comunitario e individual que deben tomarse para evitar riesgos y propagación de la enfermedad. En forma breve, se hace el planteamiento de cuales son los principales problemas de salud ambiental que enfrenta Tamaulipas al momento actual ; así, en la zona sur lo más importante está dado por el manejo inadecuado de las aguas servidas, contaminación por automotores, refinería e industria pesada principalmente petroquímica e insecticidas . En la zona centro, manejo de aguas servidas, y la obsolencia de tecnología en ingenios, se agrega el manejo de aguas residuales en agroindustrias de reciente creación . En la zona norte además de los problemas con aguas servidas de las grandes ciudades, se da el uso constante de insecticida por ser zona agrícola fuerte, industria petrolera y sobre todo la industria maquiladora . esta se trató más adelante con mayor amplitud, se hizo mención sobre el tratado de libre comercio y lo que traerá aparejado ; mayor uso de automóviles, mayor instalación de industria contaminante y no, crecimientos urbanos no planeados, migraciones mayores, tecnologías en algunos casos de avanzada y en otras obsoletas y la necesidad de adecuaciones legales en muchas áreas, en virtud de no existir normas o límites establecidos para muchos procesos y compuestos. Se hace mención de los datos que la Secretaría de Fomento Industrial tiene a enero de 1992, sobre las empresas pequeñas, medianas y grandes que existen en las principales ciudades : el tipo de procesos que utilizan y el alto de riesgo de emisión de contaminantes o bien los riesgos que para los trabajadores puede significar . En total (2458) empresas están registradas y muchas de ellas requerirán supervisión y control. La industria maquiladora llenó una necesidad en su tiempo y en forma apremiante : su crecimiento rebasó los controles que sobre ella se establecieron y ahora se está teniendo problema con su funcionamiento . En el período (83-88) generó (500,000) nuevas plazas y en noviembre de 1990, se contaba con (2033) plantas . El capital participante en su mayor parte norteamericano, incluye también Canadiense, Japonés y de muy 47 diversos países europeos ; las ramas con mayor desarrollo son la de manufacturas electrónicas y aparatos eléctricos, seguida de la de equipo de transporte y textiles . Cd . Juárez en primer lugar en empresas instaladas y personal empleado, seguida de Tijuana y Matamoros . Para el país ha representado ingresos en 1990, por más de 3600 millones de dólares en valor agregado, es decir importe de insumos nacionales y pago de mano de obra. El manejo de solventes, ácidos y alcalinos, catalizadores, etc, representan riesgos ocupacionales y ambientales . Investigaciones aisladas demuestran que en algunas ciudades ha aumentado el nivel de polvos en suspensión, los niveles de plomo en sangre, contaminación de acuíferos por fertilizantes e insecticidas y que el control de aguas residuales es muy deficiente, por otro lado, se ha descubierto la entrada clandestina de desechos tóxicos de la industria estadounidense que sin ningún control son almacenados en la frontera, aunado a los que ahí se producen. En síntesis, hay beneficios que no se pueden negar, pero también hay riesgos para la salud y el ambiente que deben controlarse y vigilarse . Deberá avanzarse en el establecimiento de limites permisibles adaptándolos de los ya existentes en otros paises y la observancia de las normas mexicanas vigentes, mejorar procesos para la industria maquiladora como para la nacional y cuidar el manejo de desechos tóxicos. En el taller se les plantearon casos prácticos sobre: inundación de un poblado por la avenida de un río, se elaboraron interrogantes sobre como actuar y coordinarse para resolver la situación. Dos casos reales de intoxicación por insecticida en personal del campo y donde se pedía discutir en los grupos formados, sobare las medidas inmediatas y a mediano plazo para corregir este tipo de situaciones. En el tercer caso práctico, se relata un accidente en carrera donde una pipa transportadora de un tóxico sufre una volcadura con todos los problemas aparejados que esto trae para los pobladores cercanos, el manejo del producto, sanciones y acciones preventivas para evitar este tipo de accidentes. Las respuestas son analizadas por los profesores y comentadas con el grupo señalando aciertos, errores y desviaciones de apreciación, que se observaron precisando conclusiones al finalizar . 48 ACCIDENTES AMBIENTALES ASPECTOS GENERALES DEL RIESGO Y ACCIDENTES AMBIENTALES EN LA VIDA COTIDIANA. M .C . Roberto M . Margain Hernández INTRODUCCION El hablar del riesgo involucra el establecer ciertas bases minimas de información para que sean utilizadas desde el punto de vista de un "pesimista" ( que en realidad es un optimista, pero bien documentado), que posteriormente al analizarlas y evaluarlas se convertirá en un "abogado del diablo", en el sentido de que emitirá una opinión o dictamen, que en la mayoría de los casos, solo tendrá efectos limitados, y que no dara plena satisfacción a las partes afectadas por este aspecto en particular. Sin embargo es necesario realizar un análisis del riesgo que existe para minimizar, en la medida de lo posible, cualquier daño que derive de una acción y para diseñar sistemas que sean más seguros y rentables. Toda acción conlleva e implica un riesgo determinado. Este riesgo se define como la probabilidad inherente de que tal o cual suceso ocurra . Dentro del quehacer cotidiano estamos expuestos a un sinnúmero de variables, las cuales dada la magnitud y repetibilidad con que se presentan, implican un cierto riesgo de que ocurra o que ocasionen un determinado resultado. Para todo efecto práctico, el riesgo se puede dividir en predictible e impredictible . Lo que los diferencia es la posibilidad de que uno sea más frecuente que el otro en términos de probabilidad, es decir que uno sea más probable que ocurra y que el otro sea altamente improbable. Si en términos generales definimos a la probabilidad como la posibilidad de que un evento se desarrolle, exista o suceda, podemos inmediatamente darnos cuenta del papel que esta juega en la vida diaria . Sin embargo, no debemos ni podemos olvidar la importancia que juega en estos eventos el azar como una parte fundamental y aleatoria de estos procesos. En este sentido, estamos rodeados de actividades riesgosas, algunas consideradas de bajo riesgo, otras de riesgo intermedio, y otras más que se pueden catalogar como de alto riesgo . 49 ¿Cómo podemos nosostros evaluar el riesgo inherente a cada actividad que desarrollamos diariamente? : por medio de una valoración estadística adecuada que permita, a partir de sus métodos intrínsecos, estudiar, clasificar, resumir y analizar los datos de cada actividad, y poder hacer extrapolaciones y proyecciones posteriores con ellos, para desarrollar modelos de predicción. Para esto es necesario realizar una abstracción numérica que permita distinguir entre el asunto a investigar, y los datos con los que los especialistas van a analizar. En el caso de datos concernientes a poblaciones humanas, se utilizan los métodos demográficos, que no son otra cosa que técnicas corrientes de tasas y proporciones, y tablas de vida. Estas técnicas se aplican a grupos poblacionales y no a individuos . En este sentido, la demografía se define como el estudio cuantitativo de poblaciones humanas con respecto a sucesos, tales como el nacimiento, la muerte, el matrimonio, la mortalidad y la migración. El censo es un método estático que se refiere a las características de una población en un momento dado, mientras que los métodos dinámicos se refieren a la naturaleza cambiante de una población como son : nacimiento, muerte, migración, etc . . La información demográfica se hace por medio de los dos métodos . Esto servirá para establecer historias, eventos posibles y predicciones y planeación a corto, mediano y largo plazo. Algunas tasas que se utilizan con frecuencia son las siguientes : Tasas de Mortalidad total de muertes Tasa de mortalidad bruta= x 1000 población total a mitad del periodo Tasa de mortalidad bruta total de muertes por causa (cáncer) por causa específica = población a mitad del período (por ejemplo : cáncer) Tasa de mortalidad muertes en el grupo específico (edad) especifica (Edad)= x 1000 población en el grupo especifico (edad) Tasa de mortalidad niños muertos 1 año de edad infantil = total de nacidos vivos 50 x 1000 Tasa de mortalidad niños muertos 28 días de edad de neonatos = total de nacidos vivos x 1000 Tasas de natalidad total de nacidos vivos Tasa bruta de natalidad= x 1000 total de población Tasa de natalidad nacidos vivos específicos (raza) x 1000 específica (raza) = población específica {raza) total de nacidos vivos Indice de vitalidad = x 100 total de muertes # total de casos en un tiempo dado Tasa de predominancia = población en que ocurren # de casos nuevos en un tiempo dado Tasa de incidencia= población en que se presentan al comienzo La tabla de vida permite organizar los datos y experiencias relacionadas con los factores que ocasionan la mortalidad en una población . Por ejemplo: - Un investigador médico requiere averiguar cual sería la distribución por edades de una población si se pudieran eliminar los accidentes de automóvil como fuente de mortalidad. - Un investigador de cáncer de pulmón tal vez quiera representar disposiciones de supervivencia para un conjunto de pacientes. - El Gobierno Federal desea estimar las cargas del Seguro Social por los próximos 5 y 10 años a partir de hoy. Las tablas de vida utilizan tablas de mortalidad observadas en un momento dado. Las tablas de vida generacional, siguen en el tiempo una población nacida el mismo año, aplicando a esa población tasas de mortalidad apropiadas a cada edad. Resulta obvio que cualquier método tiene sus ventajas y desventajas . Corresponde al usuario el establecer sus parámetros de análisis y comparación para poder determinar sus opciones de predicción . 51 El riesgo en la vida diaria: En términos generales podemos dividir al riesgo de acuerdo con la probabilidad de que ocurra en riesgo "natural", que es aquel ajeno al hombre y que está dado por la presencia o ausencia de tal o cual fenómeno natural, y riesgo "artificial", que es aquel que se deriva de las acciones llevadas a cabo por el hombre y/o sus actividades . En ambos casos existe el riesgo predecible y el riesgo impredecible, cuya diferencia estriba en que el primero, puede ser monitoreado a partir de experiencias previas que son acumulativas, en cambio en el segundo no se puede determinar a veces ni su existencia hasta que éste ocurre . A manera de ejemplos habría que hablar de algunos casos concretos de riesgo enmarcados en diferentes ámbitos. Podemos empezar con el riesgo cotidiano de nuestra propia casa, que implica aspectos como la preparación e ingestión de alimentos contaminados, limpieza tanto de nosotros como de las habitaciones en la que utilizamos diversas sustancias químicas para este fin, el uso de gas y combustibles, el uso de insecticidas, hasta el uso de aparatos electrodomésticos comunes, como hornos de microondas, televisores, etc ., que liberan radiaciones hacia el exterior. A continuación se pueden agregrar . los riesgos que están relacionados con el desempeño de las actividades laborales : el transporte que utilizamos y sus vehículos, el aire acondicionado, la flamabilidad de algunos materiales como alfombras, cortinas, muebles, falsos techos, etc ., la disposición de los desechos del área de trabajo, los limpiadores industriales, vías de evacuación en caso de incendios o terremotos, etc .. Riesgos que nos afectan pero que no dependen directamente de nosostros son aquellos que comprenden los siguientes aspectos: - Derrumbes ocasionados por fallas en la construcción o por movimientos telúricos, o por no cumplir con los reglamentos y normas de construcción. - Incendios provocados o accidentales, por falta de medidas de seguridad o por no cumplir con las especificaciones adecuadas. - Los derivados de actividades recreativas, como natación, buceo, caza deportiva, pesca, actividades deportivas grupales, etc .. - Accidentes de tráfico terrestre, ferrocarril, marítimo y aéreo . 52 Enfermedades laborales o contagiosas, ocasionadas a veces por agentes contaminantes. - Derrames ocasionales y provocados de sustancias químicas peligrosas. - Maremotos, terremotos, huracanes, incendios forestales, erupciones volcánicas. - Enfermedades de origen hereditario, o provocadas por mutaciones, naturales y artificiales. - Exposición a radiación y exceso de luz solar. - Inhalación de gases por contaminación atmosférica y por fumar. Ingestión de alimentos contaminados. - Sabotajes, terrorismo y guerras. Riesgos que nos afectan pero que dependen directamente de nosostros son aquellos que comprenden los siguientes aspectos: - Los derivados del cumplimiento e incumplimiento de normas de seguridad en todos sus aspectos. - Los derivados de hábitos de salud, limpieza, y educación. Los derivados de una alimentación sana y regular. Los derivados del cumplimiento de reglamentos, normas y protocolos de conducta social y cívica. Ejemplos concretos de Riesgos y Accidentes Ambientales: Caso I .- Accidentes nucleares: El 26 de Abril de 1986, a la 1 con 23 minutos (hora local), el reactor número 4 de la central de Chernobil, en la zona noroeste de Ucrania, en la desaparecida Unión Soviética, explotó y liberó a la atmósfera una gran cantidad de productos radioactivos en forma de nube que recorrió todo el hemisferio norte . Un detector de radiación en Suecia dio el primer aviso el 28 de abril e inmediatamente después se dió la alarma a nivel mundial . Sin embargo las emisiones continuaron hasta el día 5 de mayo, fecha en que desaparecieron. 53 ¿Qué fue lo que sucedió?: A la 1 de la mañana del día 25 de abril, los ingenieros encargados de la planta decidieron controlar el reactor manualmente para realizar una serie de puebas relacionadas con la capacidad del generador y con los sistemas de emergencia, en caso de que el vapor de agua se cortara . Los niveles normales de energía cayeron de lo normal de 3,200 megawatts(MW), a 1,600 MW . El incremento en el consumo de energía por parte de la zona retraso la prueba . A las 14 :00 horas, el sistema de enfriamiento del núcleo, que podría alterar los resultados de la prueba, fue desconectado . Esta es la primera de una serie de violaciones de seguridad. A las 23 :00 horas de ese mismo día, los sistemas de monitoreo fueron ajustados para niveles de energía bajos, pero el operador falló en reprogramar la computadora para mantener la energía entre 700 y 1,000 MW . Posteriormente estabilizaron el reactor a 200 MW. El dia 26 de abril, a las 1 :03 horas, se activan 8 bombas de enfriamiento para asegurar el reactor después de la prueba. Esta activación requirió de muchos procedimientos y ajustes manuales por parte del operador ; éste apagó muchas de las señales de emergencia. A la 1 :22 de ese mismo día, la computadora indicó exceso de radioactividad, pero los operadores estaban bajo fuerte presión para terminar la prueba del reactor ; se reservaron la posibilidad de reprogramar la prueba bloqueando la única señal que quedaba para desconectar el reactor. A la 1 :23 la prueba comenzó, y la energía se incrementó. A este nivel bajo y peligroso de energía, cualquier aumento de la misma por pequeño que fuera ocasionaría un incremento mucho mayor . El agua se volvió vapor y absorbió algunos neutrones; la energía se incrementó rapidamente . En vista de la catástrofe inminente, los operadores insertaron todas las barras de control, las cuales habian sido sacadas durante el seguimiento de la prueba . Sin embargo, estas barras tienen cinco metros de grafito en sus puntas ; este moderador adicional y el agua que desplazaba, aceleraron la reacción. En los siguientes 4 segundos, se generó energía 100 veces mayor que la capacidad del reactor . El combustible de uranio se desintegró, incendiando su alrededor y tomando contacto con el agua de enfriamiento . Una explosión de vapor alcanzó las 1,600 barras, volando el techo del reactor y sus paredes de concreto y agregando pedazos incendiados de grafito y combustible hacia esta masa . Se generó una masa de polvo radioactivo, misma que fue emitida hacia la atmósfera acompañada de un calor intenso, ocasionando los problemas posteriores ya conocidos . 54 ¿Qué fue lo que salió mal?: A diferencia de otros reactores nucleares, el reactor RBMK, bajo condiciones de niveles bajos de energía, es altamente inestable, pero sólo si todos los sistemas de seguridad están desconectados, que fue exactamente lo que paso . Durante el desarrollo de la prueba, se fueron desconectando uno tras otro, los distintos sistemas de seguridad de la planta, con los efectos aquí mencionados. ¿Cuáles fueron las consecuencias? La radiación liberada contaminó la atmósfera de toda la región, de Europa occidental y del hemisferio norte . Ocasionó el desalojo de áreas de cultivo y urbanas por estar directamente relacionadas con altas dosis de radiación. Ocasionó el reacomodo de más de 116 mil habitantes de la zona aledaña a Chernobil . Contaminó suelos y cosechas de todos los países europeos . Afectó el régimen climático de la zona central europea . Provocó una histeria colectiva y dejo daños genéticos que solo podrán ser evaluados dentro de algunos años, debido a las dosis de radiación absorbidas por distintos grupos humanos de la región . Además hubo un número no determinado de muertos y desaparecidos en el momento de la explosión, y por efecto de la radiación recibida. Caso 2 .- Accidentes petroleros: El 24 de Marzo de 1989, el super petrolero Exxon Valdez se salió de su ruta en el estrecho del Príncipe Williams, a la salida del puerto Valdez, en Alaska, encallando con un arrecife y arrojando 11 millones de galones de petróleo crudo, inundando el área del estrecho, afectando islas y costas del parque nacional Chugach, en el cual se encuentran entre otras, zonas de pesca comercial importante, áreas de nidación y protección de fauna silvestre y corredores ecológicos . Se contaminaron 1200 millas de costas en las cuales habia una serie de comunidades ecológicas muy especiales como humedales, marismas, playas rocosas y arenosas y zonas recreativas. ¿Qué fue lo que pasó?: La zona de entrada y salida al puerto de Valdez tiene dos canales o áreas de tráfico marítimo, una de entrada y otra de salida . El buque tanque se salió de su ruta de salida encallando en una zona de arrecifes .. Aparentemente el accidente se debió a negligencia e incompetencia de la tripulación y de sus oficiales, ya que en el momento del éste, el capitán no solo no estaba al mando sino que se encontraba en estado de ebriedad . Dejó a un 55 oficial de bajo rango que hiciera la maniobra de salida, pero la inexperiencia y errores en el seguimiento de las cartas de navegación de la zona ocasionaron el accidente. ¿Cuáles fueron las consecuencias?: 1,200 millas de costas contaminadas, 100 mil aves muertas, 1000 nutrias muertas, $8,000,000 U .S . en programas de rehabilitación y rescate . Cancelación de pesquerías de arenque en la zona, y restricciones a la pesca de salmón, con pérdidas de más de $100,000,000 U .S . por año . La compañía Exxon ha gastado más de mil millones de dolares en una campaña de limpieza de la zona . En pesos esto significa aproximadamente $35,500,000 .00 . Además, la pérdida del uso de la zona durante los próximos 5-10 años hasta que no se evaluen los daños ecológicos y de impacto ambiental en la zona. Caso 3 .- Accidente industrial: En la tarde del 2 de diciembre de 1984, en la ciudad de Bhopal, capital del estado de Madya-Pradesh, en la India, la planta industrial de Unión Carbide liberó una nube de isocianato de metilo, misma que se dirigió hacia el sur afectando un área aproximada de 40 kilómetros cuadrados de superficie. ¿Qué fue lo que paso?: El domingo 2 de diciembre, hacia las 21 horas, una cuadrilla de obreros no calificados, limpiaban con agua la canalización de llegada del isocianato de metilo a una de las tres cubas de almacenamiento de este compuesto, sin haber puesto en acción las válvulas de seguridad antiretorno previstas para tal efecto . Un depósito de estos contiene aproximadamente 25 toneladas de isocianato . Cuando hay dos cubas llenas, la tercera tiene que permanecer vacía por cuestiones de seguridad, cosa que no ocurría ese día . Además, el isocianato debe mantenerse en estado liquido a 0 °C por medio de un sistema de refrigeración . Sin embargo, hacia 5 meses que ese sistema estaba fuera de servicio, y por ello, la temperatura del isocianato era de 15-20 °C en esos momentos. Por medio de un dispositivo de presión, en condiciones normales . la presión del almacenamiento debe estar a una presión de nitrógeno de 2,4 bar con un seguimiento de esta medida en la sala de control . Por razones desconocidas, ese día, la presión no excedía de 0,14 bar. A las 23 :00 Horas, el operador de la sala de depósito, se dió cuenta de que éste había alcanzado una presión de 0,69 bar y que se empezaban a multiplicar las fugas de isocianato en la 56 nave de almacenamiento . A las 0 horas con 15 minutos, el operador informó al responsable de producción . A las 0 :25 horas se llevaron a cabo varios intentos para refrigerar la cuba, sin éxito . A las 0 :30 horas, temiendo una explosión, los obreros dieron la alarma .y huyeron. De acuerdo con el sistema de seguridad de la planta, un aumento anormal de la presión provoca la ruptura de las válvulas de seguridad . Cuando esto sucede, el contenido del depósito sale por las tuberías hasta alcanzar un flujo de 327 kg/min . En el caso de liberación del isocianato de metilo, el dispositivo normal de seguridad prevé el desvió del gas hacia dos torres de depuración donde se le neutraliza mediante sosa al 20% . Uno de los depuradores estaba fuera de servicio, y el otro no entró en funcionamiento en el momento del accidente. Después de su paso por el depurador, el gas residual debía haber sido dirigido hacia una antorcha, pero este último sistema también estaba parado por razones de mantenimiento . En estas condiciones el gas tóxico se escapó libremente a la atmósfera por el tubo de expulsión previsto para la eliminación de los gases. Hacia las 0 :30 horas, una espesa nube blanca, después de haber invadido toda la fábrica y barrios cercanos, fue cayendo sobre una ciudad dormida, debido a condiciones climáticas excepcionales (temperatura exterior poco elevada y viento muy débil). Hasta las 2 :00 horas sonó la sirena de alarma, quedando pocas gentes con vida para escucharla. ¿Cuáles fueron las consecuencias?: 1754 víctimas oficiales, 2,500 extraoficialmente ; 17,000 personas intoxicadas, 12,000 de ellas en estado crítico, con problemas oculares y graves problemas respiratorios ; cierre de la planta y despido de 700 trabajadores ; cientos de desaparecidos . 25% de los nacidos de madres embarazadas en esos momentos murieron poco después de su nacimiento. ¿Quién tuvo la responsabilidad?: Se considera que lo que pasó en este caso fue una acumulación de negligencias a todo nivel, una acumulación de fallos en la seguridad más elemental . Aunque existe la versión oficial de sabotaje, esta no se considera la más probable debido al enorme cúmulo de información recabada posteriormente y presentada en líneas anteriores. Por otra parte no se conocían los efectos metabólicos del isocianato de metilo por lo que no se estaba seguro de su grado de toxicidad . Por increíble que parezca, según los datos 57 de la bibliografía en esos momentos, no había información reportada acerca de los efectos que éste compuesto podía ocasionar en el hombre. La empresa, el Gobierno, los operarios, supervisores y trbajadores no cualificados, conllevan la irresponsabilidad de la mayor catástrofe industrial hasta nuestros días. Caso 4 .- La guerra del Golfo Pérsico: En febrero de 1991, las tropas iraquíes al abandonar Kuwait rumbo a Irak, destruyeron alrrededor de 800 pozos petroleros, afectando 300 millas de litoral y 600 millas cuadradas en la región. Consecuencias: Resultados obtenidos durante el 16 de mayo y el 12 de junio de 1991 . : - 4 .6 millones de barrilles consumidos por día debido a los incendios. - Incremento en energía de 86 mil millones de watts a la atmósfera. - 12,000 toneladas métricas de partículas a la atmósfera. - 1 .9 toneladas métricas por día de dióxido de carbono. - 20,000 toneladas métricas por día de dióxido de azufre. - Daño e impacto en la biota acuática y terrestre de la zona. - Pérdida del 10-15% de la producción mundial de petróleo. Expectativas: Se_considera que deberán pasar entre 15 y 20 años para que se restaure el equilibrio ecológico de la zona. REFERENCIAS : (36), (37), (38) 58 ACCIDENTES AMBIENTALES SANIDAD AMBIENTAL . EFECTOS DE LOS CONTAMINANTES EN LOS ALIMENTOS Y LA SALUD. M .C . Eduardo E . González Hernández. La sanidad ambiental es considerada como una de las vertientes de la salud pública, que se encarga del control de los factores del medio ambiente físico que pueden incidir o ejercer influencia sobre la salud . Los principales problemas sanitarios ocasionados por una mala o deficiente sanidad ambiental, son los altos índices de morbilidad y mortalidad causados tanto por enfermedades transmisibles como no transmisibles. Cualquier tipo de acción encaminada al saneamiento ambiental, representa una inversión provechosa, promotora de riqueza, dado que con ella se logra la protección del capital humano, no solo al evitar enfermedades, sino al proporcionar un mayor bienestar social dado que impide o disminuye la incapacidad del ser humano para el trabajo producida por las enfermedades. Algunas de las acciones que deben ser controladas para lograr la conservación y el mejoramiento del medio físico en beneficio de la salud, lo cual redundará en proporcionar al ser humano mejores condiciones para su sobrevivencia y actividades son : el control de los abastecimientos de agua, para garantizar su pureza, cantidad y disponibilidad ; el control higiénico de los alimentos, para que éstos no se conviertan en causas de enfermedades ; el control de la eliminación de las materias excrementicias y residuales, para evitar que se constituyan en factores de contaminación de las aguas, del aire y del suelo ; el control higiénico y sanitario de la vivienda, a fin de evitar la producción de enfermedades y accidentes en sus ocupantes ; el control y la lucha contra la fauna nociva, especialmente artrópodos y roedores, que son vectores y reservorios de enfermedades que pueden ser transmitidos al hombre ; el control de la salubridad atmosférica y del medio ambiente en general, para eliminar todo riesgo para el entorno social. Ahora bien, al reducir el espectro de los efectos de los contaminantes sobre los recursos bióticos con énfasis en la salud, específicamente dando un enfoque hacia los alimentos para la ingesta humana, es pertinente mencionar, que como resultado de la gran expansión demográfica del ser humano, experimentada por nuestro planeta en las últimas décadas, las 59 necesidades por aumentar la producción de alimentos han crecido hasta niveles insospechables con respecto al siglo anterior . Esta situación ha provocado un interés creciente sobre cuestiones alimenticias, ' que han conducido a la proliferación de literatura sobre los componentes útiles de los alimentos, sabre dietética, vitaminas, y subalimentación, nutrición y nutrimentos, etc . Sin embargo, se encuentran relativamente pocas publicaciones que se refieran a las sustancias contaminantes tóxicas que existen de manera natural o artificial en los alimentos, las cuales . inciden en forma directa e indirecta sobre la salud y el bienestar del hombre. En los ú :Ltimos años ha adquirido especial interés el conocimiento de la toxicidad crónica o de la actividad cancerígena de muchos alimentos y su relación con el medio ambiente . En ciertos lugares del planeta son frecuentes algunas enfermedades o tumoraciones de órganos aislados, existiendo alimentos cuyo consumo es también típico de estas regiones . En algunos casos existen indicios de que pueda haber una relación entre el tipo de alimentación y la aparición de una enfermedad. Satisfacer el apetito mediante la ingesta alimentaria, es una función constituida por un componente racional y uno irracional . Es cierto que el humano come para vivir desde un punto de vista fisiológico, pero es también innegable que come, al mismo tiempo, para autosatisfacerse y saciar sus deseos . Comer más de lo estrictamente necesario, considerablemente más, encontrar en los alimentos y en la bebida un cierto consuelo, evasión o una forma de comunicación con la sociedad, son motivaciones psicosensoriales, simbólicas e irracionales. Por otra parte, algunos alimentos pueden comportarse, si son ingeridos en cantidades excesivas, como verdaderos tóxicos . Este es el conocido caso de los lípidos, carbohidratos, cloruro de sodio, alcohol etílico, e incluso algunas vitaminas . El adecuado balance de nutrimentos en la dieta, proporciona una mayor esperanza de vida en términos estadísticos . Los nutrimentos son compuestos químicos básicos que constituyen los alimentos, mismos que permiten al hombre crecer, sobrevivir y reproducirse . Los nutrimentos fundamentales se representan básicamente por : proteínas, carbohidratos, lípidos, vitaminas, minerales y agua. Actualmente resulta inevitable la exposición a agentes potencialmente tóxicos, a través de la alimentación . El desarrollo de nuevos productos alimenticios, que en muchas ocasiones obedecen más a gustos y modas que a su valor nutricional (i .e . alimentos chatarra), han venido a modificar significativamente los hábitos de consumo . La toxicología nutricional es un campo de la toxicología que ha adquirido gran importancia a raíz de esta nueva "alimentación moderna". La toxicología de los alimentos propone el análisis y la 60 comprensión de los efectos tóxicos observados a través de estudios más detallados de los mecanismos de acción del tóxico ; además elabora las bases bioquímicas de esta toxicidad dentro de un contexto nutricional . Este proceso es necesario para la prevención y reducción de la toxicidad de los agentes químicos que se pueden encontrar formando parte de los alimentos que ofrece el mercado de la alimentación actual. Algunos autores coinciden en señalar, que el proceso de génesis de los efectos biológicos clínicamente observables de una sustancia tóxica presenta fenómenos complejos que pueden ser divididos en tres fases : fase de exposición (medio ambiente ; alimentación + tóxico ; desorpción del tóxico), fase toxicinética (absorción ; distribución ; transformación metabólica ; eliminación) y fase toxicodinámica (interacción con el tejido o celula) . El paso de la fase de exposición a la fase de toxicinética determina la disponibilidad física de la sustancia . El paso de la fase toxicinética a la fase toxicodinámica determina la disponibilidad biológica de la sustancia (biodisponibilidad) . Solo después de la fase toxicodinámica es posible observar los efectos tóxicos de una sustancia. Para la fase de exposición se agrupan todos los factores que determinarán las concentraciones del tóxico ; si éstas son suficientes, el tejido o la célula entrará en contacto con el tóxico . La fase toxicocinética comprende los procesos implicados, en la absorción, distribución, conversión metabólica y excreción del agente tóxico ; , es decir, la fracción de la dosis ingerida del tóxico que alcanza la circulación general una vez que ha atravesado las paredes del tubo digestivo . La fase toxicodinámica o fase farmacodinámica incluye una parte de los mecanismos implicados en la interacción entre los agentes tóxicos y su lugar molecular de acción, así como los procesos bioquímicos o biofisicos de los efectos tóxicos observados. Dentro de este esquema los efectos de la fase de exposición podrán comprenderse en términos de dosis tóxicas, de concentraciones tóxicas, de velocidad de aparición y desaparición . Hay que tener presente, que una dosis única puede ser tóxica, incluso letal, mientras que esta misma dosis fraccionada en el tiempo puede ser menos tóxica, sin efectos visibles ; esto es un concepto fundamental en toxicología nutricional . La acción de un agente tóxico basada en un enlace no covalente es bastante semejante a la propuesta por la acción de algunos agentes farmacológicos . Una de 'las propiedades fundamentales de esta acción es que está relacionada con la concentración del tóxico en los fluidos del organismo, y que esta acción desaparece al eliminar el tóxico. En toxicología nutricional el factor tiempo es un parámetro importante debido a la duración variable de la fase de exposición . En el esquema de enlaces covalentes, dentro del 61 contexto de la nutrición, las dosis ingeridas siempre son muy bajas . Por ello los sistemas enzimáticos o los sistemas de transporte de moléculas tóxicas pocas veces llegan a saturarse . En estos casos, el efecto reversible depende prácticamente solo de la concentración del tóxico y con ello es posible determinar la relación de extracción del tóxico a partir del cociente : C entrada - C salida C entrada Esta relación mide la tasa de excreción (Ke), con lo cual el aclaramiento de la sustancia tóxica (Cl) es inversamente proporcional al volumen virtual del tejido totalmente exento de una sustancia determinada por unidad de tiempo . (V) . Con lo cual el aclaramiento de la sustancia tóxica quedará representado por la relación: Cl = Ke x V De acuerdo con su patrón de acción, las sustancias nocivas de los alimentos, tanto naturales como adquiridas, pueden clasificarse en dos grandes grupos: a) Sustancias antinutritivas, el efecto tóxico de las cuales se basa en disminuir la disponibilidad o provocar una pérdida suplementaria de los nutrimentos esenciales. Provocan un desequilibrio, que no se compensa por un aporte suplementario de los nutrimentos implicados, y a la larga determina la aparición de una patología particular . pertenecen, por ejemplo a este grupo las sustancias que provocan el bocio, que actúa aumentando las necesidades de iodo del organismo y los inhibidores de las enzimas digestivas, el factor antitrípsico de las leguminosas. b) Las sustancias tóxicas de los alimentos, de efectos nefastos, que no pueden compensarse por aporte suplementario de nutrimentos . Son compuestos que tienen un efecto tóxico sobre el organismo . Su modo de acción puede explicarse por un mimetismo molecular de las hormonas, aminoácidos, o, en ciertos casos, por la existencia de una información genética que favorezca la aparición de una determinada patología. Dentro de las sustancias antinutritivas, según su naturaleza y propiedades biológicas pueden manifestar su actividad de diversas formas . Ejemplos, no exhaustivos, de estos compuestos son : Inhibidores enzimáticos (anticarbohidrasas ., antitripsinas de origen animal, antitripsinas de origen vegetal) ; Sustancias que interfieren con la asimilación de minerales (antitiroideos, tiooxazolidonas, isotiocianatos, tiocianatos, glucósidos cianógenos, polifenoles, ácido oxâlico, ácido fítico) ; Sustancias que 62 inactivan o aumentan los requerimientos de vitaminas (antitiaminas, ácido ascórbico oxidasa, antibiotina, niacinógeno) ; Sustancias de actividad polivalente (taninos, fibras). Con respecto a los denominados tóxicos de los alimentos, se destacan por su efecto negativo los alcaloides, solaninas, xantinas, glicirrizina, etc . Otro importante grupo de tóxicos de los alimentos son los clasificados como elementos de actividad cancerígena presentes en algunos alimentos ; tal es el caso de las hidracinas, metilazoximetanol, safrol, fotosensibilizadores, estragol, polifenoles, etc . . Asimismo existen otros compuestos con marcada actividad tóxica que se encuentran presentes en algunos alimentos, como lo son ciertos aminoácidos presentes en leguminosas del género Lathyrus, las hemaglutininas o lectinas, así como toxinas de origen animal y microbiano. La toxicología alimentaria ha llegado a probar contundentemente la toxicidad de los metales . El caso más preocupante que parece ser es el de los metales pesados, llamados así porque sus cationes forman con el sulfuro de hidrógeno sulfuros insolubles, dándoles un carácter acumulativo asociado a las propiedades de elementos tiolprivos, responsables de su toxicidad bioquímica . La toxicidad más frecuente y por ende con mayor prioridad en importancia es la del plomo, y posteriormente la del cadmio, mercurio, arsénico, estaño y aluminio. En grandes términos, se puede establecer que las sustancias tóxicas penetran al organismo por dos grandes vías. La primera es la vía pulmonar, que tiene un papel primordial en el caso de tóxicos que pueden presentarse en la atmósfera; el organismo humano en reposo inhala como mínimo, de 12 a 15metros cúbicos de aire en 24 horas y la enorme superficie de los alveolos pulmonares, aproximadamente 100 metros cuadrados, y la extrema ramificación del sistema alveocapilar favorecen una importante absorción de los tóxicos presentes en la masa gaseosa que se respira. La otra vía es la digestiva misma que es la más común, dado que la mayoría de los tóxicos se encuentran, en el sentido más amplio del término, en diferentes concentraciones en los alimentos tanto de origen animal como vegetal y en el agua . A pesar de que ésta vía de penetración de tóxicos es, en lo general, menos eficaz que la pulmonar, no por ello es menos importante, considerando la gran posibilidad de difusión de los tóxicos en la alimentación humana y animal. La presencia de microorganismos en los alimentos puede dar por resultado cambios que llevan a mermas y descomposición, alteración de las cualidades nutricias y de la apetecibilidad y, en algunos casos, hacen que los alimentos se vuelvan tóxicos para la ingesta humana y animal . Las mermas de 63 la calidad de los alimentos que son resultado de la actividad de hongos, levaduras y bacterias representan una parte importante de las mermas totales de alimentos almacenados. El descubrimiento de la extraordinaria toxicidad para el hígado y actividad cancerígena de la aflatoxina de Aspergillus flavus ha demostrado que basta una pequeña contaminación de los alimentos por hongos productores de esta sustancia, para hacerlos inadecuados no solo para el hombre sino también para los animales . Este hongo crece, junto a otros muchos, sobre la comida de los animales . Se encuentra sobre los cacahuates y también sobre el maíz, soya, arroz, sorgo, trigo y semillas de algodón . El almacenamiento del grano húmedo, un intervalo de tiempo demasiado grande entre la cosecha y el secado, o una aireación insuficiente, favorecen el desarrollo del hongo y la síntesis de la toxina . Con el nombre de aflatoxina se conocen una serie de sustancias de constitución química parecida . A estas toxinas se les designa como B-1, B-2, G-1, G-2, M-1, M-2, B-2a y F-2a . Su anillo pentagonal contiene uno (B-i, B-2, B-2a, M-i, M-2) o dos anillos lactónicos (G-i, G-2, G-2a), las aflatoxinas B-2a y G-2a llevan además un grupo hidroxilo. También las M-1 y M-2 llevan un grupo hidroxilo, pero en posición 4. Las toxinas atacan el hígado . Especialmente llama la atención la proliferación de los canalículos biliares, que aparece en todas las especies animales observadas y a todas las edades . El principal punto de ataque de la aflatoxina, de ahí que son clasificadas como muy venenosas, son los ácidos nucléicos DNA y RNA . Se inhibe la incorporación de H-3-citidina al RNA del núcleo de las células hepáticas . La acción carcinogénica de la aflatoxina se explica por la obstaculización de la síntesis de DNA. También la infección de los alimentos con determinadas bacterias puede pasar inadvertida y la alta toxicidad de las Clostridium botulinum toxinas de Staphilococcus aureaus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Clostridium perfringens, Salmonella y otras bacterias, pueden Vibrio parahaemolyticus, causar envenenamientos graves debido a toxiinfecciones alimentarias. Otro aspecto de suma importancia es el relativo al uso de aditivos alimenticios para el consumo humano . Diversas prácticas culinarias han favorecido el empleo de aditivos ; al principio se trataba de alimentos tradicionales como el favorecer la formación de una emulsión a partir de la yema de huevo como lo es la mayonesa . Los aditivos son elaborados para garantizar la presentación y conservación de los alimentos, éstos se aromatizan, se colorean, se les da textura, se espesan, se protegen, es por ello que actualmente se emplean los aditivos en forma cuantiosa. 64 Puede definirse un aditivo alimenticio como toda aquella sustancia que normalmente no es consumida como alimento o que normalmente no se utiliza como ingrediente característico de un alimento, que se adiciona intencionalmente a un alimento o a una bebida destinada a la alimentación humana con una finalidad tecnológica, organoléptica o nutricional. Por su propia funcionalidad, los aditivos tienen una funcionalidad, se puede hablar por lo tanto de "dosis tecnológicamente útil" . Este concepto es muy importante, ya que determinará la utilización de un cierto producto u otro y fijará los niveles de consumo . La Dosis Diaria Admitida (DDA) de un aditivo, se determina a partir de la dosis sin efectos "adversos" en el animal de ensayo, a la que se aplica previamente un factor de seguridad. Los aspectos toxicológicos de los aditivos, constituyen un tema por demás extenso dentro de la ciencia y tecnología de los alimentos . Para los fines de este taller, solo se mencionará que por su funcionalidad, éstos pueden agruparse en : conservantes, antioxidantes, colorantes, modificadores de textura, edulcorantes y aromatizantes . Para todos los casos existen restricciones en cuanto a las DDA permitidas y las legislaciones sanitarias de cada país indican los límites permisibles para cada uno de ellos ; sin embargo actualmente es casi de dominio universal, las indicaciones y restricciones que para cada aditivo alimenticio ha catalogado la FDA (Food and Drug Administration). Existen otros compuestos químicos asociados con la contaminación "artificial" o no natural de algunos alimentos. Este grupo de compuestos son los denominados pesticidas. Usualmente se denomina a los pesticidas, como toda sustancia química, natural o sintetizada, utilizada en agricultura para controlar los diversos "organismos perjudiciales", a excepción de los productos de uso en medicina veterinaria . Los pesticidas constituyen un conjunto de compuestos muy amplio y muy heterogéneo y resulta más cómodo clasificarlos según el tipo de organismo que se desea eliminar: a) Los insecticidas, que en el sentido solo incluye a las sustancias insectos, pero que de hecho abarca ácaros, pulgas, bloqueo para la larvas y adultos. estricto del término destinadas a matar a más organismos como eclosión de huevos, Los herbicidas, que destruyen los vegetales herbáceos o leñosos o que limitan su crecimiento . Dentro de éstos se encuentran los herbicidas totales, selectivos, antimaleza y antigerminativos. c) Los fungicidas, clasificados en forma restrictiva dado que se agrupan solamente los hongos parásitos de los cultivos, excluyendo los parásitos de los animales y del 65 hombre . Hay que distinguir entre los fungicidas que matan al hongo y los productos fungistáticos que paran su desarrollo. d) Los nematicidas, utilizados sobre todo en los tratamientos de suelos para destruir gusanos parásitos de las partes subterráneas de los vegetales o de las partes aéreas que están en contacto con el suelo. e) Los molusquicidas y los helicidas, destinados a eliminar los caracoles y las babosas. f) Los rodenticidas (raticidas y muricidas) y los topocidas, que atacan a los roedores y otros lagomorfos. g) Los corvicidas y los corvífugos, que destruyen o visitadores habituales u ahuyentan los pájaros, ocasionales de los cultivos. h) Los productos repulsivos que ahuyentan mamíferos de talla importante como zorros, jabalíes, osos, etc. i) Algunos microorganismos y parásitos que se encuentran en el límite de la vida y entre el reino animal y vegetal: virus, micoplasmas y bacterias, los cuales ocasionan devastaciones importantes en los cultivos y son responsables de varias enfermedades . El control de estos individuos representará el problema principal en la lucha fitosanitaria de los próximos años. Algunas clasificaciones de estos compuestos se basan en el modo de penetración del pesticida en el organismo perjudicial, con ello se tienen : insecticidas de contacto, insecticidas de ingestión, insecticidas de inhalación e insecticidas sistémicos que son absorvidos por los vegetales, que desarrollarán a su vez una sabia tóxica para el depredador, herbicidas de contacto, herbicidas de translocación interna, herbicidas residuales, fungicidas minerales, fungicidas organometálicos, fungicidas orgánicos, etc . En cuanto a los mecanismos de acción de los pesticidas, existen, con respecto a los herbicidas : activos sobre la respiración celular, bloqueadores de la fotosíntesis, modoficadores de la división celular, destructores de la materia orgánica y estructuras funcionales . En cuanto a los mecanismos de acción de los fungicidas, existen aquellos que actúan principalmente sobre procesos biosintéticos más precisos y son por lo tanto más específicos . Así existen fungicidas de contacto a base de metales y con núcleo bencénico . 66 La toxicidad de los pesticidas depende de varios factores, entre los que se pueden citar las formas de utilización (gas, liquido, pulverizado y sólido), los medios de aplicación y de empleo y las condiciones de utilización . La penetración por vía respiratoria es la más peligrosa, ya que el aire de los pulmones y la sangre circulante están en contacto directo . La penetración por vía cutánea depende de la afinidad del producto (liposolubilidad) por la barrera cutánea, del estado de la piel y de la superficie expuesta . La penetración digestiva es excepcional (suicidios y accidentes) para cantidades importantes, pero si debe considerarse en el caso de ingestiones repetidas de pequeñas cantidades. Finalmente se debe mencionar, la situación correspondiente a los residuos de pesticidas en la alimentación . La presencia de pesticidas en la alimentación humana, es una realidad que inquieta profundamente al consumidor conciente de esta conflictiva contaminante ; el consumidor normalmente busca lo natural lógicamente, y la etapa considerada como la más perjudicial para los alimentos de consumo humano es la etapa industrial de fabricación y transformación . Las etapas de producción agrícola y de crianza ganadera seguirían en importancia . Sin embargo, una gran parte de la contaminación alimentaria proviene de la contaminación del medio por desechos industriales . El uso irracional, inadecuado e irresponsable de pesticidas ocasiona problemas de contaminación y efectos residuales en la mayoría de los productos agrícolas . Los residuos fruto de los tratamientos de los cultivos, constituyen una causa significativa de contaminación, que atenta contra la salud humana y animal, no obstante que los modos de empleo están reglamentados y diseñados de forma que las cantidades de estos residuos cumplan con ciertas normas ; deben evitarse las repeticiones de tratamientos, las sobrecargas y las variaciones del método de empleo que provocarían valores superiores al umbral determinado . Los residuos de los cultivos son la vía más importante de la presencia de pesticidas en la alimentación. REFERENCIAS : (39), (40), (41), (42), (43), (44), (45), (46) 67 ACCIDENTES AMBIENTALES FACTORES DE RIESGO ASOCIADOS A LAS MODALIDADES ENERGETICAS UTILIZADAS Fis . Miguel Angel Valdovinos Terán El tipo y magnitud de la energía utilizada en los procesos industriales es otro factor de importancia a ser tomado en cuenta al evaluar el nivel de riesgo de una instalación industrial. Asi el uso de energía térmica a temperaturas elevadas incrementa el riesgo de explosiones e incendios ; el uso de energía de presión en magnitudes elevadas incrementa el riesgo de dispersión en una área extensa de las sustancias sometidas a ella al ocurrir una fuga o una explosión ; el manejo de energía eléctrica representa un riesgo potencial de provocar detonación de diversas sustancias, etc. Desde el punto de vista de los accidentes ambientales, las tres modalidades energéticas señaladas representan los mayores riesgos al respecto ; sin embargo, la energía mecánica (cinética o potencial) puede ser también causa de diversos accidentes y provocar rupturas de equipos (tanques), tuberías, etc. ENERGIA TERMIC:A Dentro de los procesos industriales la energía térmica representa una de las modalidades más usuales y convenientes a utilizar : las operaciones de calentamiento y enfriamiento son componentes casi ineludibles de toda instalación industrial. Como una medida indirecta de la energía térmica utilizada en un proceso, es la temperatura del fluido de proceso que puede servir de guía para estimar su peligrosidad . Al respecto es importante señalar que la energía térmica debe considerarse no unicamente en el sentido del calor sino que también puede representar un serio riesgo al ambiente al tratarse de temperaturas excesivamente bajas, como es el caso de los procesos criogénicos. A manera de ejemplo y para efecto potencial del uso de la energía térmica, se presenta la escala correspondiente, fundamentalmente, de las propiedades de 68 de estimar el riesgo en la siguiente tabla establecida con base los materiales. ESTIMACION DE RIESGO POR USO DE ENERGIA TERMICA Calificación Rango de Temperaturas (°C) 3 2 1 2 4 < - 75 a - 15 a 50 a > 425 - 75 - 15 50 425 ENERGIA DE PRESION Generalmente la energía de presión hidráulica o neumática es también una componente básica de las instalaciones industriales ; el manejo de fluidos y el almacenamiento de los mismos son solo dos operaciones donde la variable presión tiene un papel relevante. Factor de riesgo asociado a la presión positiva de un proceso industrial (es decir, mayor que la presión atmosférica) representa una modalidad energética de suma importancia ya que, de su mayor o menor magnitud dependerá el alcance de una fuga o explosión en el caso de un accidente. Por el contrario ; la utilización de presiones negativas (vacío) representa un factor de reducción de riesgo, ya que evita la dispersión de sustancias en el ambiente en caso de una fuga. A manera de ejemplo en la siguiente tabla, se presenta la escala de calificación del riesgo por uso de energía de presión en las instalaciones industriales ; dicha clasificación está basada, fundamentalmente, en los rangos establecidos por la ASME para el diseño de recipientes a presión. ESTIMACION DEL RIESGO POR USO DE ENERGIA DE PRESION. Calificación Rango de Presión (ATM) 0 1 2 3 4 <1 1 a 5 5 a 40 40 a 200 >200 ENERGIA ELECTRICA. La energía eléctrica, por sus características especificas es tal vez, la modalidad energética de uso más extendido ; no existe intalación industrial donde este tipo de energía no sea 69 utilizado aunque sea en un mínimo porcentaje . Aunque en forma directa, la utilización de la energía eléctrica no representa un riesgo de accidente ambiental, sin embargo puede en forma riesgos de incendio o explosión- por indirecta generar sobrecalentamiento de componentes, concentración de electriciaad estática o presentación de descargas indeseables. El riesgo en el uso de energía elétrica dependerá de su naturaleza (directa o alterna) y de la diferencia de potencial de que se trate ; la tabla siguiente presenta una estimación del riesgo correspondiente. ESTIMACION DEL RIESGO POR USO DE ENERGIA ELECTRICA. Diferencia de potencial (VOLTS) (Corriente Alterna) Calificación . < 250 2 3 > 250 a 10000 10000 ENERGIA MECANIt .A. Como se señaló previamente, la utilización de energía mecánica representa un riesgo menor de accidente ambiental en las instalaciones industriales ; generalmente el mayor riesgo radica en la utilización de equipo móvil el cual accidentalmente puede presentar colisiones con depósitos, ductos, equipos de proceso, etc ., o en la caída de contenedores, tanques, etc ., o en la ruptura de tuberías que manejan fluidos a presión provocando efecto látigo o en la liberación de componentes mecánicas de una bomba o turbo generador ; generándose en cualquier caso rupturas de los equipos provocando fugas o derrames de las sustancias y en caso extremo explosiones o incendio de las mismas. La evaluación de este riesgo dependerá de la frecuencia de utilización de equipo móvil o de carga o de las características físicas de los equipos y del estado físico de las sustancias utilizadas en el proceso, a manera de ejemplo, en la tabla siguiente se muestra una escala para la estimación de este tipo de riesgo . 70 ESTIMACION DEL RIESGO POR USO DE ENERGIA MECANICA. Caracterización Calificación O No existe tránsito de vehículos dentro de la instalación. l No se use equipo de carga. Mínimo tránsito de vehículos dentro de la instalación . Uso bajo de equipo de carga. 2 Tránsito moderado de vehículos dentro de la instalación. Uso intensivo de equipo de carga. FACTORES DE RIESGO DEL EQUIPO UTILIZADO. Un tercer factor a ser considerado en la evaluación del riesgo de un accidente ambiental de una instalación industrial es la naturaleza de los equipos a ser utilizados en la misma. En general se puede señalar que un equipo presentará un menor o mayor riesgo de accidente dependiendo de la presión y temperatura de trabajo incluyendo la naturaleza de los materiales (por ejemplo : concentración en el fluido de proceso) que en él se procesen o manejen . Así como de las especificaciones de diseño y construcción del equipo. En todos los casos es importante recordar que los . tres tipos fundamentales de accidentes a considerar son : explosión, incendio y fuga o derrame de una sustancia de alta peligrosidad. - EQUIPOS DE ALMACENAMIENTO. En general en toda instalación industrial los depósitos inflamables representan un riesgo importante de accidente ambiental sobre todo en el caso de coexistir con sistemas de alta presión y temperatura . A manera de ejemplo, en la siguiente tabla se presenta la calificación del riesgo para diversos tipos de depósito dependiendo de sus características especificas. 71 ESTIMACION DEL RIESGO PARA DEPOSITAS DE GASES Y LIQUIDOS. Calificación Tipo de Almacenamiento 5 5 3 Tanques a presión para gases Tanques criogénicos Tanques atmosféricos - EQUIPO DE MANEJO DE SOLIDOS. El equipo de manejo de sólidos presenta, como riesgo fundamental, la posibilidad de explosión de polvos, por lo cual solo se consideran peligrosos aquellos equipos en los cuales se generan o manejan sólidos con un alto grado de pulverización. A manera de ejemplo, en la tabla siguiente se presenta una estimación del riesgo correspondiente a diversos equipos de manejo de sólidos. Calificación Tipo de Equipo . Silos Sistemas de manejo de neumático Filtros gas-sólido Secadores Precipitadores electrostáticos Molinos (Reductores de Partículas) 4 4 3 4 4 3 - EQUIPO DE MANEJO DE FLUIDOS. En el caso de manejo de fluidos el mayor riesgo de un accidente ambiental, sin considerar los ductos de conducción, está representado por los equipos de compresión de gases y los equipos de bombeo con un riesgo comparativamente menor, ya que los efectos de su falla generalmente se controlan intramuros, por último, un riesgo indirecto lo representan los equipos de vacío, cuya falla puede generar sobrepresiones en los sistemas en que se encuentran integrados. A manera de ejemplo, en la tabla siguiente se presenta la calificación del riesgo de los diversos equipos señalados. 72 ESTIMACION DEL RIESGO PARA EQUIPOS DE MANEJO DE FLUIDOS. Tipo de Equipo Calificación Compresores centrífugos Compresores no centrífugos Bombas de alta presión Sistemas de Vacío 4 3 2 2 - EQUIPOS DE GENERACION DE CALOR. Los equipos de generación de calor representan un riesgo intrínseco de incendio el cual, en algunos casos se ve agravado por el riesgo de explosión. En general su riesgo depende en gran parte de su localización. A manera de ejemplo,en la tabla siguiente se presenta la calificación del riesgo de equipos de generación de calor. ESTIMACION DEL RIESGO POR EQUIPOS DE GENERACION DE CALOR. Tipo de Equipo Calificación Calderas Hornos Incineradores Quemadores Quemadores de fosa Calentadores o fuego directo 3 2 2 5 5 4 - EQUIPO DE TRANSFERENCIA DE CALOR. Los equipos de transferencia de calor presentan riesgos de un accidente ambiental en el caso de que alguno de los fluidos manejados sea explolsivo o inflamable. A manera de ejemplo en la tabla siguiente se presenta la calificación de ese tipo de equipos. ESTIMACION DEL RIESGO EN EQUIPOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR. Equipos Calificaciones Intercambiadores de calor gas/liquido Intercambiadores de calor líquido/liquido Evaporadores 73 3 3 2 - EQUIPOS DE TRANSFERENCIA DE MASA. Dentro de La diversa gama de equipos de transferencia de masa, representan un mayor riesgo de accidente ambiental aquellos equipos que operan a presiones o temperaturas elevadas o en los cuales la transferencia de masa se realiza en forma exotérmica o que manejan sustancias inflamables volátiles. Fundamentalmente los equipos de mayor riesgo son las torres de destilación, las torres de absorción (exotérmica) y los sistemas de extracción. A manera de ejemplo,en la tabla siguiente se presenta la calificación del riesgo de los equipos de transferencia de masa. ESTIMACION DEL RIESGO EN EQUIPOS DE TRANSFERENCIA DE MASA. Equipo Calificación Torres de destilación Torres de absorción Sistemas de Extracción 5 3 4 - EQUIPO DE REACCION. Los equipos utilizados para llevar a cabo las diversas transformaciones químicas requeridas en un proceso, representan, tal vez, el equipo de mayor nivel de riesgo de ocurrir un accidente ambiental ya que en caso de producirse una fuga, se pueden presentar diversos subproductos o productos intermedios de alto riesgo que pueden producir toxicidad aguda o provocar cambios mutagénicos o teratogénicos en la población. Los reactores que presentan un nivel de riesgo importante, para efectos de un accidente ambiental son aquellos en que se desarrollan reacciones químicas exotérmicas y bajo presión. La naturaleza de las reacciones que se realizan en ellos es un factor fundamental para la calificación de su nivel de riesgo, siendo considerados como de alto riesgo los equipos donde se efectúan operaciones de : a) Hidrogenación, b) Nitrogenación, c) Oxidación, d) Halogenación, e) Polimerización y f) Neutralización. 74 A continuación se hace una breve descripción de las anteriores reacciones exotérmicas: a) .Hidrogenación .- Se define como el proceso de adición de átomos de hidrógeno en ambos lados de un enlace doble o triple ; los riesgos están determinados por el empleo de hidrógeno bajo presión y a una temperatura relativamente elevada. b) .Nitrogenación o Nitración .- Se define como el proceso de sustitución de un átomo de hidrógeno de un compuesto por un grupo nitro ; reacción fuertemente exotérmica, posiblemente con subproductos explosivos, y es uno de los equipos de reacción más penalizados en la calificación del nivel de riesgo . (12) c) .Oxidación .- Se define como el proceso de combinación de oxígeno con algunas sustancias cuando la reacción se haya controlada y no da CO2 y H2O como productos de combustión. Cuando se usan agentes oxidantes intensos, tales como cloratos, ácido nítrico, ácidos hipoclorosos, y sus sales. aumenta la penalización en la calificación de riesgo . (12) d) .Halogenación .- Se define como el proceso de introducción de átomos de halógenos (flúor, cloro, bromo, yodo principalmente) en una molécula orgánica ; este proceso es a la vez fuertemente exotérmico y corrosivo ; le sigue en importancia al proceso de nitración con respecto al nivel de riesgo. e) .Polimerización .- Se define como el proceso de unión conjunta de moléculas para formar cadenas u otras uniones denominadas polímeros ; el calor debe disiparse para mantener la reacción bajo control. f) .Neutralización .- Se define como el proceso de reacción entre un ácido y una base para resultar una sal y agua . A manera de ejemplo, en la tabla siguiente se presenta la calificación del riesgo de los diversos tipos de reactores de uso común en la industria. ESTIMACION DEL RIESGO EN EQUIPO DE REACCION (EXOTERMICOS). Equipo Reactores forzada . Reactores forzada . Reactores Reactores Reactores Calificación discontinuos sin refrigeración 5 discontinuos con refrigeración tubulares . fluidizados . empacados . 75 4 3 3 2 CALIFICACION DEL RIESGO POR USO DE EQUIPOS. La calificación del nivel de riesgo de una instalación industrial por los equipos utilizados en ella, resulta de aplicar el siguiente formulismo (3): Req = Weq (Ceq) max Feq. Donde Weq . Es el factor de peso por el tipo genérico de equipo a continuación se presenta la tabla. (Ceq) max . Es la calificación máxima del riesgo del equipo específico. Es el factor de corrección por capacidad, a Feq . continuación se presenta en la tabla. El :intérvalo de valores Req es de O a 12 .5. Esta calificación conjuntamente con otras sirve para establecer un indice de riesgo de las instalaciones con la finalidad de tener una aproximación sobre el nivel de riesgo y que en ningún momento sustituye 'a los métodos de identificación y evaluación de riesgo . Sin embargo esta información puede ser utilizada como base de datos para los métodos. FACTOR DE PESO DE LOS DIVERSOS TIPOS DE EQUIPO (Weq). Equipos Equipos Equipos Equipos Equipos Equipos Equipos de de de de de de de reacción . transferencia de masa . generación de calor . transferencia de calor . almacenamiento . manejo de sólidos . manejo de fluidos . 5 4 4 4 4 3 3 FACTORES DE CORRECCION POR CAPACIDAD (FEQ). Variable de Unidades Feq Dimensionamiento .1 .3 < 50 Volumen total m3 50 Flujo volumétrico m3/min < 1000 1000 Flujo másico Ton/hr < 10 10 m2 < 50 50 Flujo útil < 1 1 Diámetro m 76 a a a a a Feq .5 300 10000 100 500 5 > > > > > 300 10000 100 500 5 FACTORES DE RIESGO POR LAS OPERACIONES A REALIZAR EN LA INSTALACION .. El cuarto factor a considerar en la evaluación del nivel de riesgo de una instalación industrial, es el correspondiente a las operaciones que en ella se realizan . Al respecto, las instalaciones de carácter dinámico (de procesamiento) representan un mayor riesgo que las de carácter estático (de almacenamiento) y a su vez, en las plantas de proceso representan un mayor nivel de riesgo aquellas que trabajan en forma discontinua que las que operan en forma continua. Estos niveles de riesgos se ven matizados a su vez por la naturaleza física de las sustancias involucradas, representando el mayor nivel el manejo de gases, en segundo lugar el de líquidos y en tercer lugar el de sólidos. A manera de ejemplo en las tablas siguientes se presenta la calificación de riesgo de las instalaciones por su dinámica y por su régimen operativo. ESTIMACION DEL RIESGO POR LA DINAMICA DE LA INSTALACION (Cdo) Calificación (Cdo) Proceso químico Proceso físico en cambio de estado Proceso físico sin cambio de estado Almacenamiento 5 4 3 2 ESTIMACION DE RIESGO POR EL REGIMEN OPERATIVO DE LA INSTALACION . Calificación(Cro) Continuo Discontinuo (8-12 hr/ciclo) Discontinuo (4- 8 hr/ciclo) Discontinuo (<4 hr/ciclo) 2 3 4 5 . Tomando en cuenta que un porcentaje considerable de los accidentes que se presentan en una instalación industrial se deben a errores operativos humanos, 1-a utilización de sistemas automáticos de control asegura una operación más confiable. Por lo anterior es importante el integrar dentro del factor de riesgo asociado a las operaciones de una instalación industrial un factor de corrección por el nivel de automatización de la misma . A manera de ejemplo en la tabla 77 siguiente se presentan los factores de corrección a aplicar para diversas condiciones de instrumentación y control. ESTIMACION DEL RIESGO POR EL NIVEL DE AUTOMATIZACION (A) . Nivel de Automatización Calificación. Automatización total mediante un sistema de computación donde está integrado el sistema de instrumentación y control. 0 .6 Automatización parcial en ciertas unidades de proceso ; el sistema de instrumentación y control es operado mediante una consola de control. 0 .7 Control manual integrado en consola central donde se opera el sistema de instru mentación. 0 .8 Control manual en cada unidad de proceso con instrumentación en operación continua 1 .0 Control manual en cada unidad del proceso con instrumentación en operación discontinua . 1 .2 El factor de riesgo asociado a las opera ciones de una instalación industrial estará dada por: Rop = Cdo . Cro . A .E .F. Donde. Cdo es la calificación de la instalación por su dinámica. Cro es la calificación por el régimen de operación. A es el factor de correción por automatización. E es el factor de corrección por la naturaleza física de las sustancias manipuladas, a manera de ejemplo en la tabla siguiente se presentan dichos factores. F es el factor de corrección por la capacidad de la instalación, a manera de ejemplo en la tabla siguiente se presentan dichos factores. 78 FACTOR DE CORRECCION POR LA NATURALEZA DE LAS SUSTANCIAS (E). Estado Físico Predominante . Calificación .5 .4 .3 .2 .1 Gases Líquidos volátiles Líquidos no volátiles Pastas y lechadas Sólidos FACTOR DE CORRECCION POR CAPACIDAD DE LA INSTALACION (F) Capacidad (Ton/día) < 5 10 50 > Calificación 5 a 10 a 50 a 100 100 .1 .2 .3 .4 .5 FACTORES FISICOS Y GEOGRAFICOS PARA DEFINIR LAS CARACTERISTICAS DE RIESGO DE UNA ZONA DADA. El riesgo ambiental asociado a las diferentes actividades industriales, se ve potencializado por factores exteriores a la instalación, inherentes a las características físicas del sitio en el cual se encuentra localizada, pudiendo ser estas de origen natural o antropogénico como consecuencia de los usos antagónicos del suelo en su entorno . En esta sección se describen los factores físicos de orígenes natural, y en la sección 2 .4 las características de riesgo asociados a usos antagónicos del suelo. Entre los fenómenos naturales más relevantes para seguridad de las instalaciones en México, se cuentan los terremotos, huracanes, inundaciones, tormentas eléctricas; asentamientos del terreno como resultado de actividades mineras y vientos fuertes asociados a fenómenos meteorológicos diferentes a los huracanes. CARACTERISTICAS GEOLOGICAS. - SISMICIDAD. El Estado de Tamaulipas es uno de los pocos Estados de la República que se encuentra localizado fuera de la zona sísmica, y de hecho, no existe evidencia histórica de actividad sísmica en tamaulipas desde que tienen registros de sismicidad en México, por lo tanto, para los fines de evaluación del riesgo se considera que Tamaulipas está localizado en una zona asísmica . Sin embargo, en otros estados 79 de la República por ejemplo el Estado de México, este factor debe ser considerado para el diseño de estructuras y componentes de una instalación industrial. - TECTONICA. La topografía y geomorfología pueden ser de utilidad para indicar posibles desplazamientos recientes del terreno . Es importante dar atención a las características tectónicas de la región donde se localicen instalaciones industriales por ejemplo continuidad horizontal de los estratos, plegamientos y fallamiento, examinando la edad de los plegamientos y fallas . Las características y tipo de fallamiento en la región de interés y las fallas importantes asociadas a provincia tectónicas deberán describirse . También deberá obtenerse la información sobre la posible presencia de fallas sísmicamente activas o latentes, la longitud y profundidad de las fallas, así como su edad y la historia de epicentros localizadas en ellas o en su entorno . Como ejemplo de fallas sísmicamente activas en México son las siguientes : Falla de San Andrés, Falla de Zapopan-Acambay, Falla de Acapulco, Falla del Istmo de Tehuantepec, etc. - VOLCANISMO. La superficie terrestre durante las eras geológicas, ha sufrido manifestaciones volcánicas, como consecuencia del calor interno de la tierra, en el actual período en que vivimos, que es el holóceno, siguen formándose nuevos volcanes como ejemplos se tienen el Vesubio, el Krakatoa, Paricutín, etc . y de hecho recientemente el Chichonal tuvo actividad volcánica. En la evolución geológica del suelo mexicano ha habido diversas etapas de actividad volcánica, una de las más intensas dio lugar a la formación de la Sierra Volcánica Transversal encontrándose en ella la mayor parte de los volcanes como son : Pico de Orizaba, Cofre de Perote, Popocatépetl, Nevado de Toluca, etc. En México la actividad volcánica ha sido un factor de gran importancia en la formación de relieve y aún en nuestros días se manifiesta con riesgos a la población que habita en sus entornos . Por lo tanto este factor' debe ser considerado en la localización de los parques industriales. - SUBSIDENCIA. En regiones en que existan acuíferos subterráneos de gran espesor, así como explotaciones de yacimientos de hidrocarburos y de zonas mineras, deberá evaluarse el potencial de subsidencia de la zona de emplazamiento. 80 - MECANICA DE SUELOS. Entre los aspectos más importantes de la mecánica de suelos a considerar, se debe verificar la existencia en las proximidades del emplazamiento de: 1) Cavernas características en depósitos calcáreos. 2) Obras subterráneas realizadas por el hombre, túneles, galerías y pozos. 3) Inestabilidad de Taludes. 4) Potencial de fenómenos de disolución en formación de sal. cualquier En virtud de la magnitud de las cargas que pueden ser transmitidas al terreno por las instalaciones, deberán hacerse estudios relativos a determinar el espesor, profundidad de las propiedades estáticas y dinámicas de las diferentes capas del suelo . Además de verificar la capacidad de carga, deberá revisarse la deformación de los estratos que puedan conducir asentamientos diferenciales los cuales pueden ocasionar distribuciones de esfuerzos diferentes a los de diseño, este aspecto debe considerarse para aquellos emplazamientos de industrias en zonas de marismas del Puerto Industrial de Altamira. CARACTERISTICAS TOPOGRAFICAS, HIDROLOGICAS Y OCEANOGRAFICAS. En el caso de emplazamientos industriales en la costa, como es el caso del corredor industrial de Tampico-Altamira, deberán considerarse: a) b) c) d) Olas de largo período o manejadas. Olas debidas a movimientos telúricos (Tsunamis) Fallas de estructuras de protección contra inundaciones. Olas debido a huracanes. Por lo tanto, es importante considerar los niveles máximos y mínimos como condición de seguridad en el diseño de una instalación industrial localizada en la costa. Otro factor importante, es la inundación del emplazamiento de una instalación industrial ya que puede constituirse, además de un factor de importancia por las pérdidas económicas asociadas a la suspensión de la operación o a los daños materiales directos provocados en los equipos y bienes, en un potencial de riesgo al poder interferir con el buen funcionamiento de los sistemas de seguridad ; es por ello que en la localización de toda instalación industrial de alto riesgo, se requiera la evaluación del riesgo de inundación. 81 La inundabilidad de un sitio puede diferenciarse fundamentalmente en la fuente misma de inundación, sea ésta hidrológica y oceanográfica, las causas principales de inundación son grandes avenidas originadas por causas naturales o derrames repentinos accidentales, o bien la obstrucción del drenaje, y destacando las siguientes: a) b) c) Precipitaciones pluviales cuantiosas. Obstrucciones de cauces naturales o artificiales debidos a deslizamientos del terreno, azolvamientos, etc. Fallas de estructuras reguladoras de agua sea por causas sísmicas, geológicas, hidrológicas o de funcionamiento defectuoso de dichas estructuras. CARACTERISTICAS METEOROLOGICAS. Para propósitos de los análisis de riesgos ambientales, deberán considerarse los fenómenos meteorológicos que si bien pueden corresponder a los períodos de recurrencia de larga duración, la magnitud de sus características pueden ocasionar directa o indirectamente daños a las instalaciones que a su vez puedan provocar un riesgo ambiental . El estado de Tamaulipas se encuentra en una zona de alta incidencia de huracanes cuyas trayectorias pasan por el Golfo de México, también su costa es afectada por la ocurrencia de vientos fuertes denomindas comúnmente "Nortes" durante la temporada invernal, por lo tanto en la selección de los sitios y en las bases de diseño de las instláciones deberá evaluarse el efecto de los huracanes y otros vientos de alta intensidad así como las altas precipitaciones y las restricciones a la adecuada dilución de los contaminantes atmosféricos debido a las inversiones térmicas. FACTORES DE RIESGO ASOCIADOS AL USO DEL SUELO. En los accidentes recientes de San Juanico, Matamoros, Córdova y Guadalajara ha quedado demostrado que urge que se regularicen los usos antagónicos del suelo en México y que es sumamente importante que en el análisis de riesgo de las instalaciones industriales se establezcan y respeten las zonas de exclusión y amortiguamiento y que por otra parte, en las industrias de alto riesgo ya establecidas, específicamente aquellas que se encuentran asentadas dentro de desarrollos urbanos el análisis de riesgo debe rsultar ya sea incrementando sus medidas de seguridad o relocalizándolas en zonas donde no exista antagonismo en el uso del suelo. FACTORES DEMOGRAFICOS. Un factor fundamental que debe contar en el análisis de seguridad de una instalación industrial corresponde precisamente a la población que potencialmente pudiera ser afectada por la ocurrencia de un accidente, aunque también que el factor demográfico debe considerarse en el análisis de 82 riesgo crónico debido a los efluentes durante la operación normal o eventos anticipados de la instalación industrial. - DISTRIBUCION DE LA POBLACION. El estudio de distribución de población, deberá considerar tanto la densidad y localización de la población en el momento que se realice el análisis de riesgo, como las proyecciones de población estimadas durante el período de vida útil de la instalación industrial . Lo anterior es especialmente importante en México dado el notable crecimiento de la población y la relativa tendencia a su concentración en zonas en que se brindan oportunidades de desarrollo. - GRUPOS CRITICOS DE LA POBLACION. En virtud de la diversidad de los efectos y consecuencias de la exposición de la población a sustancias emitidas para las instalaciones industriales, en adición al estudio de distribución de población deberá identificarse y verificarse la existencia en el entorno de las instalaciones de grupos críticos de población que ya sea por sus hábitos alimenticios, ocupación, diversión y residencia puedan resultar potencialmente más afectados en caso de la ocurrencia de un accidente y aún este grupo debe considerarse para evaluar los efectos debido a la descarga de contaminantes al medio ambiente durante la operación normal de las instalaciones industriales. INTERFERENCIAS EXTERNAS ACCIDENTALES. En cualquier instalación se puede producir un accidente mayor no solo debido a deficiencias operativas, sino también a acontecimientos externos que pueden influir en la instalación . Estre estos cabe mencionar los accidentes relacionados con: - INDUSTRIAS VECINAS. Toda industria o instalación de alto riesgo constituye en sí un riesgo que puede inducir a la ocurrencia de accidentes en otras instalaciones vecinas . El evento iniciador de los posibles accidentes puede ser en este caso, las explosiones, los incendios, el escape de nubes explosivas, inflamables, corrosivas y tóxicas que ocurra en dicha instalación . Los resultados de los análisis de riesgo de aquellas instalaciones vecinas ; habrán de servir de base para el análisis de riesgo del proyecto bajo evaluación. - TRANSPORTE. El transporte en sus diferentes modos, puede constituirse en si como un riesgo potencial para la instalación bajo análisis de riesgo, así la distancia del emplazamiento del 83 proyecto a las vías ferroviarias, carreteras, vías navegables, ductos, oleoductos, gasoductos, líneas de productos, corredores de tráfico aéreo y aeropuertos, deberá ser tomada en consideración en el análisis de riesgo de la instalación, basados en la frecuencia del tráfico, la naturaleza y cantidad de las sustancias peligrosas transportadas en cada operación, el tipo y características de los vehículos, y las medidas de seguridad de los diferentes modos de transporte. Los riesgos asociados a los medios de transporte que habrán de considerarse son, las explosiones, incendios, el escape de nubes explosivas, inflamables, corrosivas o tóxicas y los impactos provocados por los proyectiles constituidos por los vehículos o parte de ellos. CAUSAS TIPICAS DE LOS ACCIDENTES MAYORES INDUSTRIALES. La evaluación de riesgo permite descubrir varias deficiencias potenciales del equipo físico, de las estructuras y componentes, y de las prácticas dentro y en torno a la instalación industrial. A continuación se presentan ejemplos de las causas típicas que pueden provocar un accidente mayor. FALLA DE LOS EQUIPOS Y COMPONENTES. La condición previa fundamental para un funcionamiento seguro es que los equipos y componentes puedan resistir las cargas operacionales para asegurar el control de cualquier sustancia potencialmente peligrosa . Entre las causas típicas de las fallas o deficiencias cabe mencionar las siguientes: a) Un diseño inadecuado en relación con la presión interna y la temperatura de proceso, los medios corrosivos y los fenómenos externos. b) Una falla mecánica de los recipientes o de las tuberías debido a la corrosión, esfuerzos excesivos o a un impacto exterior. c) Falla de los componentes o el equipo completo tales como bombas, compresores, ventiladores impelentes o agitadores. d) Falla de los sistemas de control (sensores de la presión y temperatura, controladores de nivel, medidores de flujo, unidades de control, computadoras de procesos). e) Falla de los sistemas de seguridad (válvulas de alivio y seguridad, diafragmas protectores, sistemas de presión negativa sistemas de neutralización, válvulas de aislamiento, torres para combustión de gases residuales). f) Fallas de las soldaduras y las bridas 84 Como resultado del análisis de riesgo en la etapa del proyecto de la instalación el promovente debe decidir que fallas requieren salvaguardias adicionales y donde se ha de modificar o mejorar el diseño. DESVIACIONES DE LAS CONDICIONES NORMALES DE OPERACION. Si bien las fallas de las componentes y equipos de una instalación se pueden evitar mediante un diseño meticuloso o el mantenimiento, las desviaciones de las condiciones normales de operación requieren un examen a fondo de los procedimientos de operación. A continuación se presentan ejemplos de deficiencias que pueden provocar desviaciones de las condiciones normales de operación: a) Negligencia en la vigilancia de los parámetros esenciales del proceso (presión, temperatura, flujo, proporciones de mezcla) y en la obtención de esos parámetros (calibración) así como en la determinación de los puntos de ajuste (bases de diseño). b) Falla en el suministro manual de sustancias químicas. c) Fallas en los servicios como: Insuficiencia del fluido de enfriamiento para reacciones exotérmicas. ii) Insuficiencia o exceso de vapor. iii) Falta de suministro de electricidad iu) Falta de nitrógeno u) Falta de aire comprimido (aire para los instrumentos). i) d) Deficiencias en los procedimientos de puesta en marcha o parada, que podrían provocar una atmósfera explosiva dentro de la instalación. e) Formación de productos secundarios, residuos o impurezas, que podrían provocar reacciones parásitas. Como resultado del análisis de riesgo el promovente debe presentar un programa de pruebas preoperacionales y de arranque, un programa de validación de los procedimientos de operación y un programa de inspección de pre servicio y de servicio, y debe decidir que fallas requieren mejorar el sistema de control protección del proceso. ERRORES HUMANOS Y ORGANIZACIONALES. La capacidad humana para dirigir una instalación que presente riesgos de accidentes mayores es de importancia 85 fundamental no solo para las plantas que requieren mucho trabajo manual, sino también para las plantas automatizadas que requieren al hombre únicamente en casos de emergencia. Los errores cometidos por el personal de operación, sin embargo, pueden tan diversos como sus tareas en el manejo de la planta . A continuación se enlistan algunos de los errores más comunes: a) Error del operador (botón erróneo, válvula errónea). b) Sistemas de seguridad desconectados frecuencia de falsas alarmas. c) Error en el manejo de sustancias peligrosas (error en la identificación de materiales). d) Errores de comunicación. e) Reparación o trabajo de mantenimiento incorrecto. f) Soldadura o reparación no autorizada. debido a la Estos errores humanos se producen debido a que: a) El personal encargado de la operación no es consciente de los riesgos. b) la operación El personal encargado de insuficientemente capacitado para el trabajo. c) Se está espera demasiado del personal de operación. Como parte del análisis de riesgo el promovente debe presentar su manual de organización y programa de capacitación, el cual debe ser evaluado con base en reducir los errores humanos y de organización . En la figura A se presentan los tipos de errores y su relación que producen peligros. DEFICIENCIAS ADICIONALES. En cualquier instalación se puede producir un accidente mayor no solo debido a deficiencias operativas, sino también a eventos externos, como los siguientes : interferencias externas de instalaciones vecinas o actividades vehiculares, fenómenos naturales y actos de sabotaje. 86 EJEMPLO DE UNA REVISION Y EVALUACION DEL ANALISIS DE RIESGO. En la figura B se presenta un diagrama lógico de revisión y evaluación del análisis de riesgo, este diagrama resalta los puntos claves de decisión durante el proceso de revisión y evaluación y también ilustra las posibles iteraciones que pueden estar involucradas antes que un análisis de riesgo se pueda considerar aceptable. REFERENCIAS : (47)-, (48), (49), (50) 87 FACTORES QUE DEFINEN . LAS CARACTERISTICAS DEL RIESGO AMBIENTAL Fis . Miguel Angel Valdovinos Terán. INTRODUCCION. En la sección anterior se han descrito los diversos accidentes principales que pueden producirse y que han inducido al establecimiento del concepto de un riesgo debido a la ocurrencia de un accidente "mayor" que implican explosiones incendios y fugas importantes de sustancias tóxicas debido a las actividades industriales . Por definición un accidente mayor es aquel cuyos efectos, por su alcance, rebasan los limites de la instalación industrial o comercial, en donde se encuentra una o más sustancias peligrosas, dañando a los ecosistemas, seres humanos o a sus bienes . Los efectos pueden ser instantáneos o retardados. Ahora bien el nivel de riesgo de un establecimiento industrial dependerá de la conjunción de diversos factores, los cuales pueden clasificarse de la siguiente manera: a).- Factores de riesgo asociados a la peligrosidad intrínseca de las instalaciones industriales como por ejemplo : características de las diversas sustancias que, en alguna forma, intervienen en el proceso, modalidades energéticas utilizadas en la instalación, equipos que conforman la línea de proceso y a las diversas operaciones que se realizan en la instalación. b).- Factores físicos y geográficos donde se localiza la instalación industrial, como por ejemplo : sismicidad de la zona, trayectoria, huracanes, etc. c).- Factores de riesgo asociados al uso del suelo, como por ejemplo : distribución de población, instalaciones industriales vecinas que manejen substancias peligrosas, etc. En síntesis, en este tema se van a describir todos aquellos factores que influyen en la evaluación de riesgo ambiental debido a instalaciones industriales intrínsecamente peligrosas en caso de la ocurrencia de un accidente mayor pero sin cubrir el riesgo ambiental asociado a las emisiones de sustancias peligrosas durante la operación normal de las instalaciones industriales. 88 Factores de riesgo asociados a la peligrosidad intrínseca de las instalaciones industriales. - Factores de riesgo asociados a las características de las sustancias. La peligrosidad intrínseca de las diversas sustancias que intervienen en los procesos industriales, como materias primas, productos, subproductos o residuos, aunada a la cantidad en que se presentan, es tal vez el factor fundamental de riesgo de un accidente ambiental. De hecho, la normatividad para clasificar a una industria como de "alto riesgo" está basada en los niveles de reporte, es decir, a la cantidad de sustancia peligrosa que se utiliza en una instalación industrial. Por definición una sustancia peligrosa es aquella que por sus características inflamables, explosivas, tóxicas, reactivas, corrosivas, radiactivas o biológicas pueden ocasionar daños a los ecosistemas, a la población o a sus bienes . También los residuos peligrosos causan daños ambientales sino se lleva un control y tratamiento en las industrias, tales como : contaminación de aguas subterráneas, contaminación de aguas superficiales, contaminación del aire, envenenamiento de los humanos y animales vía cadena alimenticia y envenenamiento de humanos vía contacto directo. Toxicidad. Para efectos del presente curso se consideran . como sustancias tóxicas a aquellas cuya inhalación, ingestión o contacto origina un envenenamiento de mayor o menor magnitud a la población expuesta . El efecto a la salud es una respuesta a una exposición de una sustancia tóxica : Ahora bien, se define como una sustancia de toxicidad aguda como aquella sustancia química que puede causar efectos a la salud, a corto plazo, después de una breve exposición, esta sustancia química puede causar daños al tejido viviente, daños al sistema nervioso central, enfermedad severa o en casos extremos la muerte . La magnitud del efecto a la salud es dependiente de la dosis recibida . La dosis es la cantidad de sustancia química que se expone un individuo durante un periodo de tiempo. 89 EJEMPLO: CONCENTRACION 1 litro de 12% de etanol . (bebida alcohólica) 1 litro de 12% de etanol . TIEMPO RESPUESTA 15 minutos Efectos cerebrales (borracho) diariamente . daño crónico a los órganos. 1 litro de 12% de etanol . anualmente . ningún efecto observado. Por lo tanto, entre los criterios a observar en la evaluación de riesgos, es el establecimiento de parámetros mediante los cuales se fijen los límites de exposición que permitan salvaguardar la salud de los habitantes, que se encuentran en los alrededores de instalaciones industriales que utilizan sustancias tóxicas, así como proteger sus bienes. En este sentido se ha considerado como un parámetro de protección a la salud en cuanto a exposición a una sustancia tóxica, el IDLH (peligro inmediato a la salud, o a la vida), que se define como un valor máximo en concentración (ppm o mg/m3) de un contaminante tóxico al cual una persona puede exponerse durante 30 minutos y escapar sin sufrir efectos de salud irreversibles, o sin daños ni síntomas . Los valores del IDLH para una diversidad de sustancias tóxicas están publicados en el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene Ocupacional (NIOSH) . (4) Este valor se utiliza para definir la zona de alto riesgo, lo cual se hace aplicando un modelo de dispersión que permita determinar que distancia se requiere en los casos en los que ocurran accidentes en las instalaciones industriales debido a fugas o derrames. El TLV 15 (Valor límite umbral), es el valor promedio de concentración máxima permisible en ppm o mg/m3 de un contaminante tóxico al cual un individuo puede exponerse durante 15 minutos . Este valor se utiliza para definir la zona de amortiguamiento siguiendo un procedimiento similar al que se aplica para determinar la zona de alto riesgo. Los valores TLV 15 para una diversidad de sustancias tóxicas están publicados por el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene Ocupacional (NIOSH) y por la Conferencia Americana Gubernamental de Higiene Industrial (ACGIH) . (5) El nivel IDLH se seleccionó por SEDUE, hoy SEDESOL, para aplicar medidas de respuesta a emergencias debido a liberaciones anormales de sustancias tóxicas, sin embargo es necesario señalar que estos valores de toxicidad no necesariamente indican valores seguros, por las siguientes razones : 90 - El IDLH se basa en la respuesta de una población de trabajadores masculinos saludables y no toma en cuenta una exposición de individuos más sensibles, tales como personas ancianas, niños, mujeres embarazadas o personas con diversos problemas de salud. - El IDLH se basa en una exposición de 30 minutos, que puede no ser realista para liberaciones anormales a la atmósfera. - Los valores de IDLH no existen para todas las sustancias químicas de toxicida aguda. Empleando los valores de IDLH la metodología de todas las evaluación puede no identificar serios, sino concentraciones que podrían causar daños solo daños reversibles. Por estas razones, se debe ser cuidadoso en el empleo de niveles de toxicidad ; se seleccionó el IDLH por no encontrarse disponible información de niveles que sean representativos a las condiciones, a todo tipo de población y además en dosis en que se haya considerado un mismo tiempo de exposición . De esta forma para el uso de los valores de IDLH se supone lo que es válido para proteger a la población expuesta. Otro concepto que se utiliza para la clasificación de sustancias de toxicidad aguda es la Dosis Letal Media (DL 50) que se define como la concentración de una sustancia que se espera cause la muerte del 50% de una población animal, experimentalmente definida ; se determina con base a la exposición a una sustancia por cualquier ruta diferente a inhalación, de un número significativo de tal población. Como ya se mencionó, un concepto importante para la regulación de las actividades industriales o comerciales que se consideren altamente riesgosas, es la "Cantidad de Reporte", que es definida como la cantidad mínima de sustancia peligrosa en producción, procesamiento, transporte, almacenamiento, uso o disposición final, o la suma de estas, existentes en una instalación o medio de transporte dados, que al ser liberada, por causas naturales o derivadas de la actividad humana, ocasionaría una afectación significativa al ambiente, a la población o a sus bienes . (6) Por lo tanto, todas aquellas industrias o comercios que menejen sustancias peligrosas en una cantidad igual o superior a la cantidad de reporte deberán presentar un informe y estudio especifico sobre evaluación de riesgo por toxicidad, ante SEDUE, hoy SEDESOL. Se tomaron los valores IDLH como base de cálculo de las "Cantidades de Reporte", debido a que se consideran para 91 tiempos de exposición de 30 minutos que, junto con una distancia de 100 metros, son razonables para aplicar medidas de evacuación en caso de un episodio de emergencia debido a la liberación anormal de sustancias químicas. La distancia de 100 metros, está fijada por el Departamento de Transporte de los Estados Unidos de América, (7) para hacer posible la evacuación antes de que se presenten daños a la salud por emergencias . Con base . en el anterior criterio se estableció el primer listado de actividades altamente riesgosas, que corresponde a aquellos en que se manejen sustancias tóxicas . (6) EXPLOSIVIDAD. Se consideran como explosivas las sustancias que, en forma espontánea o por acción de alguna forma de energía, generan una gran cantidad de calor y energía de presión en forma casi instantánea, capaces de dañar seriamente las estructuras, por el paso de la onda de choque e inclusive muertes. Los efectos de la onda de choque varian segun las caractéristicas del material, su cantidad y el grado de restricción de la nube de vapor . Por consiguiente, las presiones máximas en una explosión varian de una ligera sobrepresión a unos cuantos cientos de kilopaskales (KPa) . Las lesiones directas se producen a presiones de 5 a 10 KPa .(una sobrepresión mayor origina por lo general la pérdida de la vida), mientras que los edificios se derrumban y las ventanas y la puertas se rompen a presiones tan bajas como de 3 a 10 KPa . La presión de la onda de choque disminuye rapidamente con el incremento de la distancia desde la fuente de explosión . A título de ejemplo, la explosión de un tanque que contenga 50 toneladas de propano produciría una sobrepesión de 14 KPa . a 250 metros y una sobrepresión de 5 KPa a 500 metros a partir del tanque. Con respecto al factor de riesgo asociados a las actividades en las cuales se, utilizan sustancias con características explosivas para la determinación de la zona de alto riesgo, se establece como límite de afectación 0 .5 Lb/pulg .2, tomando como zona de afectación el área de un circulo con un radio que considera la distancia desde la fuente de explosión hasta la distancia a la cual se tiene una sobrepresión de 0 .5 Lb/pulg .2 (3 .4 Kpa). INFLAMABILIDAD. Se considera que una sustancia es inflamable cuando en presencia de una fuente de ignición (chispa, fuego, superficies calientes, etc .) y de oxígeno, . inicia la combustión espontánea y sostenidamente. 92 De acuerdo con el Departamento de Transporte de los Estados Unidos de América, los gases inflamables (cualquier gas comprimido o licuado excepto aerosoles) son aquellos cuyo límite inferior de inflamabilidad en aire es menor o igual del 13% (en volumen) con el aire o si el intérvalo de inflamabilidad con el aire es mas amplio que el 12% independientemente del limite inferior (a presión y temperatura normales) (7,8,9), También define a un líquido como inflamable si su punto de "flasheo" es menor que 100 grados farenheit, entendiendo por punto de "flasheo" como la temperatura más baja a la cual un líquido libera suficiente vapor para formar una mezcla que puede experimentar ignición con el aire y producir una flama cuando está presente una fuente de ignición . Finalmente, los sólidos inflamables se definen como cualquier material sólido diferente a los clasificados como explosivos que puede causar fuego a través de fricción o por absorción de agua o por cambio químico espontáneo. REACTIVIDAD. Se considera como sustancia reactiva a aquella que entra en descomposición en forma expontánea, a presión y temperatura normal, que reacciona químicamente con el agua u otros compuestos químicos que se queman y producen calor liberando hidrógeno u oxígeno, los cuales favorecen la combustión, por ejemplo : sosa caústica + agua = alta temperatura, ácido fluorhídrico + metal = gas tóxico y/o hidrógeno, etc. La NFPA (10,11) Ha emitido una clasificación mediante un sistema estandarizado que usa números y de colores para definir los riesgos básicos de sustancias especificas, salud, inflamabilidad y reactividad son identificados y evaluados en una escala de 0 (sin riesgo) a 4 (alto riesgo), el color rojo significa riesgo de inflamabilidad, el color azul significa riesgo para la salud y color amarillo significa riesgo de reactividad. CORROSIVIDAD. Se considera una sustancia como corrosiva cuando, a presión y temperatura normales puede causar por contacto, destrucción química de los metales y otros materiales . Con base en las categorías de la Enviromental Protection Agency (EPA) se considera una sustancia corrosiva cuando su PH es menor o igual de 2 ó mayor o igual del 12 .5 (9). REFERENCIAS : (47), (48), (49), (50) ; (51), (52), (53), (54), (55), (56) 93 GUTAS METODOLOGICAS Y PROCEDIMIENTOS PARA LA IDENTIFICACION Y EVALUACION DE RIESGO AMBIENTAL ANALISIS DE RIESGOS EN LA INDUSTRIA Ing . Tiburcio Liñan Mora INTRODUCCION. Accidentes como los ocurridos en Flixborough, Inglaterra en Junio 1 de 1974, Ixhuatepec, México en noviembre 11 de 1984, Bhopal, India en diciembre 3 de 1984 y Guadalajara en abril 23 de 1992 ., entre otros, que por su magnitud en cuanto pérdidas humanas, materiales, económicas y sociales ha servido para que en todos los sectores de la población exista una profunda y seria preocupación por conocer, evitar o eliminar este tipo de riesgos que la mayora de las veces el ciudadano se percata de su verdadera magnitud hasta que "lo ha vivido de cerca" como víctima u observador. Solo se podrá conocer, eliminar y disminuir su probabilidad o, la magnitud de aquellos "peligros dormidos" o "riesgos potenciales" en las instalaciones industriales cuando como primer paso se realice en forma seria y profesional y dentro de los principios de la ética,un estudio de análisis de riesgos. El principal objetivo de tal estudio,es identificar aquellos puntos del proceso o de las instalaciones que signifiquen un riesgo mayor que sobrepase los límites de propiedad de la empresa, exponiendo a la población vecina, la flora, fauna, trabajadores e instalaciones, etc. Otro objetivo es la cuantificación del evento esperado en cuanto a magnitud y probabilidad de ocurrencia, así como de las consecuencias. BENEFICIOS DE UN ESTUDIO DE RIESGOS: Un estudio de riesgo realizado bajo el marco de la ética y responsabilidad siempre será de utilidad para: - Toma de decisiones de la empresa. - Toma de decisiones para la autoridad. - Instrumento básico de planeación urbana. - El mínimo beneficio es el de conocer los puntos de mayor 94 riesgo (sobre los cuales podrán tomarse como mínimo los mayores cuidados). - Es el instrumento básico sobre el cual podrá "construirse" la "seguridad del proceso". - Es el instrumento básico para la elaboración del plan de contingencias interno (de la Empresa) y externo, donde participa empresa, comunidad y autoridades. - Nos descubre los peligros potenciales y sus causas potenciales, sobre las cuales podrán tomarse medidas y acciones preventivas para disminuir la probabilidad de ocurrencia, magnitud del evento previsto o su eliminación. TIPOS DE RIESGO INDUSTRIAL. (INDUSTRIA QUIMICA,PETROQUIMICA, REFINERIAS, ETC .) FUEGO .- Después de un derrame, de un venteo, de un vapor fugando, etc. EXPLOSION .- Nubes explosivas, explosión física, polvos explosivos, reacción fuera de control . (RUN AWAY) DERRAME DE TOXICOS .- Ruptura de tubería o recipiente, a drenaje, a cuerpo, receptor, etc. GASES TOXICOS .- Fuga de proceso, (tubería o recipiente). EFECTO DOMINO Un evento puede desencadenar otros. Ejemplo: - Una explosión pequeña e incendio. Ruptura de tubería. Derrame de líquido volátil de bajo punto de ignición. Volatilización y formación de nube explosiva. Explosión mayor, etc. FACTORES DE RIESGO. 1) DEL PROCESO. Condiciones físicas extremas: - Alta T° - T° Criogénica - Alta presión 95 - Vacio - Presión oscilante - Temperatura oscilante 2) INVENTARIO IMPORTANTE DE: - Material inflamable Material combustible Material :inestable - Material corrosivo Polvos combustibles y/o explosivos Materiales tóxicos 3) DEL EQUIPO 'DE PROCESO. - Diseño (desviación de códigos y estándares) - Crecimiento no planeado - Mantenimiento (Malas Prácticas de mantenimiento) 4) OPERACION. - No capacitación By pass de Instrumentos Supervisión pobre Instructivos pobres, ect. 5) SEGURIDAD. - Políticas de seguridad Involucramiento de los altos niveles Investigación de incidentes Auditorías internas Records de fallas de equipo Mantenimiento de dispositivos de seguridad Simulacros. 6) FACTOR HUMANO. - Actitud hacia el trabajo Aptitudes para el trabajo Selección de personal Mandos medios Comunicación Exigencia de seguridad a proveedores y contratistas. PASOS DEL ESTUDIO DE RIESGO. 1) 2) 3) Identificación de incidentes posibles (peligros) Selección de los más representativos o mayores Determinación de la magnitud del evento 96 4) 5) 6) Evaluación de consecuencias Probabilidad de ocurrencia Combinación de3, 4 y/o 5 para determinar una magnitud de riesgo Sugerencias y recomendaciones 7) No siempre es necesario llegar a los puntos 5 y 6. Toda la información que soporta el estudio es necesario mantenerla en un "archivo de seguridad del proceso" (safety file) y conveniente repetir el estudio al menos cada cinco años o cada cambio importante en el proceso. INFORMACION BASICA PARA EL ESTUDIO. - SAFETY FILE 1) DEL SITIO (UBICACION) - Climatología Topografía - Densidad de población, ect. 2 DEL PROCESO. - Química del proceso (Descripción) Lay Out Diagrama de flujo Balance de M y E Diagrama de Tubería e Instrumentos (DTIs) Manuales de operación Instructivos Condiciones de operación Medidas de seguridad 3) DE LOS MATERIALES DE PROCESO. - Inventarios - Propiedades : físicas, químicas, toxicologicas, etc. 4) OTROS (PLANTA EXISTENTE) - Incidentes (Reportes) - Historia de Equipo crítico PREMISAS PARA REALIZAR EL ESTUDIO. 97 - Información de proceso y planta actualizada Instructivos de operación tal cual se utilizan en planta En proyectos : Ingenieria básica congelada. El estudio es multidisciplinario. Intervienen los expertos del proceso, lidereados por expertos en las metodologías de identificación de riesgos (Hazop, Whatif, etc .). - El grupo de trabajo así formado es la máxima autoridad y sus observaciones, conclusiones y recomendaciones podrán ser complementadas pero nunca eliminadas a menos que el propio grupo reconozca el o los errores y entonces hará un anexo complementario. ESTUDIO DE CASOS. Se vieron casos de estudio de riesgo de diferentes características, procesos, objetivos y resultados. CASO No . 1 Explosión y fuego en la bomba de recirculación de un proceso de fabricación donde interviene la mezcla alcohol-tolueno y bisulfuro, todos ellos inflamables y el bisulfuro de bajo punto de ignición. La técnica utilizada para la cuantificación fue el HAZOP realizado sobre plantas existentes operando actualmente. La cuantificación del evento mostró que no afectaría a la comunidad, ni instalaciones vecinas, pero sí a los obreros de la propia planta. En el ejemplo se mostró el listado de equipo sujeto al riesgo de daño en las diversas unidades del proceso, las cuales son similares. El cálculo de los radios de la onda de sobrepresión, se realizaron con modelo matemático en una P . C. Por la redundancia de medidas de seguridad (tres medidas para el mismo fin) en el punto que puede presentar el evento inicial, la probabilidad de que ocurra fue calificada como remota, pero la gravedad alta (posibilidad de daño a los trabajadores). Actualmente la planta sigue operando, solo reforzó la capacitación en seguridad y construyó rutas de escape para los , trabjadores . 98 CASO No . 2 Liberación de un producto tóxico al ambiente, por ruptura de una línea o ruptura de un tanque que contiene el producto, que además es corrosivo. Técnica utilizada para la identificación fue el "HAZOP". Magnitud del evento : afectaba una gran área, densamente poblada. LAS CAUSAS PRIMARIAS RESULTARON SER: La ubicación de la planta junto a una área donde se efectuaban frecuentemente maniobras de grúa con equipo pesado. La causa secundaria era la posibilidad de falla de cable de grúa o mala maniobra de la misma (contratista). La corrosión de materiales del equipo de planta (peligro a los trabajadores). No fue necesario calcular probabilidad dado que las posibles fallas de grúa eran muy altas (se tenían reportes de otros incidentes similares al encontrado). RECOMENDACIONES RELEVANTES HECHAS A LA DIRECCION DE LA EMPRESA. - Mover la planta del área de maniobras Rediseño de planta Sustitución de materiales de construcción Automatización del envasado de producto TOMA DE DECISION POR LA EMPRESA. - Suspensión inmediata de la operación Traer el producto de otro fabricante para dar servicio a los clientes Evaluación económica del rediseño y reubicación de la planta FINALMENTE. - Se rediseñó la planta Se instaló a 50 Mts . del área de maniobras con grúa. Se hizo análisis de riesgo del proyecto (encontrando eliminado el riesgo mayor) Actualmente la planta opera con algunos riesgos de pequeña magnitud que puede afectar a los trabajadores (quienes saben cuales son y donde se encuentran). 99 TECNICAS DE ANALISIS DE RIESGOS. Las Técnicas para realizar un estudio de riesgos son de dos tipos. a) Para la identificación de los peligros potenciales. b) Para la evaluación de consecuencias. 1) IDENTIFICAC!ION DE PELIGROS ALGUNOS IMPORTANTES SON: - Check - List (Lista de verificación) What if (Que pasa si) Check-List y What-if (Combinación de ambas técnicas) Hazop (Análisis de riesgos y operabilidad) Etc. 2) CUANTIFICACION DE CONSECUENCIAS. - Hazan Arbol de Fallas Modelos de dispersión Modelos de fuego y explosión Sobreposición de planos Etc. HAZOP. De los métodos de identificación de peligros el más completo y costoso pero más confiable es el hazop, debido a que analiza línea por línea, equipo por equipo, procedimiento por procedimiento. Se realiza con un grupo interdisciplinario formado como sigue. UN LIDER .- Que es el experto en el uso del Hazop y que normalmente es un ingeniero de procesos (Es extraño a la planta o a la Producción). UN SECRETARIO .- Quien toma nota de todo (puede ser el jefe de seguridad o de control ambiental). UN RESPONSABLE DEL PROYECTO (O PLANTA) .- El ingeniero de proyecto o el jefe de turno o el gerente. EL INSTRUMENTISTA .-El que selecciona, diseña los arreglos de instrumentos o el que mantiene los instrumentos. EL INGENIERO DE PROCESOS O EL SUPERVISOR .- Conoce realmente que pasa mas que suponer lo que puede pasar en el proceso o con sus materiales . 100 EL INGENIERO DE MANTENIMIENTO .- Conoce y lleva el record de fallas de los equipos y sistemas del proceso o proyecto. Lo anterior es un grupo sugerido que podrá cambiar pero siempre deberá incluirse a los expertos del proyecto o de la planta, "quienes conocen que pasa" y puede variar en cuanto a especialidades o puestos. En un proceso continuo el objeto básico de análisis es el diagrama de tubería e instrumentación y se complementa con los instructivos de operación (línea, por línea). En un proceso por lotes el objeto basico de análisis es el instructivo de operación (paso por paso) y se complementa con el diagrama de tubería e instrumentación LAS REGLAS BASICAS SON: a) "Todos deberán escuchar a todos". b) Evitar las suposiciones (debe saberse que pasa realmente), en caso de que no se sepa con certeza que pasa, deberá hacerse labor de investigación. c) Durante el proceso de análisis son identificados los mayores peligros los cuales deberán ser descritos a mayor detalle y evaluadas las consecuencias posteriormente. El propósito es "identificar los riesgos" y no plantear las soluciones, sin embargo todas las sugerencias se anotan para su posterior análisis y selección. REFERENCIAS : (47), (48), (49), (50) . (51), (52), (53), (54), (55), (56) 101 MEDIDAS DE PREVENCION, SEGURIDAD (PROTECCION), MITIGACION Y CORRECCION DE RIESGOS AMBIENTALES Fis . Miguel Angel Valdovinos Terán ASPECTOS GENERALES Aunque la selección adecuada de una instalación industrial reduce el nivel de riesgo que representa para las instalaciones y poblaciones vecinas, es necesario aplicar diversas medidas preventivas y de seguridad desde el inicio del proyecto con la finalidad de reducir intrínsecamente el nivel de riesgo de la instalación. El control de liberaciones accidentales de sustancias peligrosas está enfocado a reducir la probabilidad y consecuencias de tales liberaciones (13) . Tal control puede ser visualizado comprendiendo los niveles fundamentales siguientes: . Prevención . Seguridad (Protección) . Mitigación El propósito de la prevención es reducir la probabilidad de liberaciones accidentales . Prevención se refiere a todas aquellas medidas tomadas para asegurar que la contención primaria de las substancias peligrosas, esto es almacenamiento, transferencia, y equipo de proceso, no sea fracturada . Estas medidas preventivas deben ser consideradas en el diseño del proceso, en el diseño del arreglo físico de la planta, y en los procedimientos y prácticas operacionales. El resultado ideal de la aplicación correcta de las medidas de prevención es que las liberaciones accidentales provenientes de su contención primaria no ocurran . Las medidas de prevención incrementan el control de los procesos o la habilidad de los equipos a tolerar condiciones severas del proceso, desviaciones del proceso y error humano. Cuando las medidas preventivas fallan, un segundo nivel de control toma acción para la protección de las liberaciones, es decir, las medidas de seguridad actúan cuando las medidas preventivas fallan, son mediadas redundantes con la finalidad de controlar las liberaciones accidentales de sustancias peligrosas. Las medidas de seguridad son para contener, capturar, neutralizar, o destruir las sustancias peligrosas, 102 inmediatamente que se liberan de la contención primaria, pero antes de que se escapen al medio ambiente . Una deficiencia en un sistema de seguridad cuando es necesario, puede permitir un escape de gas o vapor tóxico al medio ambiente . Una vez que esto ocurre,las consecuencias pueden ser reducidas aplicando medidas de mitigación efectivas . Las medidas de mitigación consisten en equipos y procedimientos que puedan reducir la concentración de una sustancia peligrosa a un nivel que no sea dañino al público en general cuando el accidente mayor ha ocurrido ; estas medidas son las que conforman el plan de emergencia interno de una instalación industrial y que es complementado con el plan externo de respuesta emergencias donde además del propietario de la instalación, están involucradas las autoridades competentes en su aplicación. Resulta importante hacer notar que las medidas de mitigación no son un respaldo a las medidas de 'seguridad, como las medidas de seguridad son para las medidas de prevención . Las medidas de prevención y seguridad son para evitar una liberación anormal de sustancias peligrosas mientras que las medidas de mitigación son para controlar la liberación anormal que ya ocurrió . A continuación se presenta un resumen de las características principales de las medidas de prevención, seguridad y mitigación . En la fig . 4 .1 se muestra de manera esquemática el roll que juegan cada una de estas medidas en la redución de los riesgos debido a liberaciones accidentales de sustancias peligrosas. MEDIDAS PREVENTIVAS. - BASES DE DISEÑO. Una de las medidas más simples y más efectivas para reducir el nivel de riesgo de las instalaciones industriales es la selección de la ingeniería básica de proceso con el menor riesgo intrínseco ; esta selección conlleva el analizar diversas opciones de proceso a fin de conpararlas y evaluar el nivel de riesgo de cada una de ellas a fin de escoger, si es económicamente factible, la que represente un menor riesgo para el ambiente y la salud humana. Los factores a tomar en cuenta en esta selección son, fundamentalmente: - Características de los materiales involucrados. Características termodinámicas del proceso. Características de diseño y operativas de los equipos de alto riesgo (reactores, equipo de destilación, sistemas de enfriamiento y transferencia térmica). Nivel de los inventarios. 103 - CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES INVOLUCRADOS. Al comparar las diferentes opciones del proceso es de suma importancia el conocer las características de todos los materiales involucrados en ellos, materias primas, subproductos, productos, residuos, etc. Con la finalidad de poder seleccionar la opción que involucre los materiales menos explosivos, inflamables, tóxicos, corrosivos o reactivos . En síntesis una de las bases de diseño del proceso es seleccionar la mejor opción en términos de las características de los materiales involucrados con la finalidad de reducir el riesgo ambiental. - CARACTERISTICAS TERMODINAMICAS DEL PROCESO. Al comparar diversas opciones de proceso es importante el conocer a detalle las condiciones de presión y temperatura de operación de los diversos equipos ya que en las presiones y temperaturas altas representan un mayor riesgo que las presiones y temperaturas normales ; de igual forma es importante el conocer las características termodinámicas de los diversos procesos (exotérmicos, endotérmicos, isotérmicos, etc .) ya que los procesos exotérmicos representan una situación de alto riesgo en comparación con otros. - CARACTERISTIC:AS DE DISEÑO Y OPERATIVAS DE LOS EQUIPOS DE ALTO RIESGO. En este aspecto presentan interés especial los reactores, los equipos de destilación, los sistemas de enfriamiento y los de transferencia térmica . Al comparar diversas opciones de proceso, los equipos anteriores pueden representar el punto crítico. Así en el caso de los reactores es de importancia analizar las diversas opciones aplicables, por ejemplo: continuos e intermitentes, refrigerados o de enfriamiento natural, etc . en el de las torres de destilación las opciones a comparar pueden variar en el tipo de calentamiento utilizado, tipo de columna, etc . Por último, las opciones de sistemas de enfriamiento y transferencia térmica radican fundamentalmente en la naturaleza de los fluidos térmicos a utilizar . 104 Fig . 4 .1 .- El roll que juegan las diferentes medidas en la secuencia de control de liberaciones accidentales, en reducir las consecuencias de dichas liberaciones. Nivel de riesgo inicial de liberaciones accidentales Identificación de los Riesgo Medidas de Prevención (Pre-Liberación) Medidas de Seguridad (Pre-Liberación) Medidas de Mitigación (Post-Liberación) Respuesta de la Comunidad (Evacuación) Consecuencias finales 105 - NIVEL DE INVENTARIOS. Considerando que la magnitud del accidente mayor depende basicamente de la cantidad de sustancias peligrosas involucradas en el proceso, al analizar diversas opciones, un factor de gran importancia para su selección será la cantidad de cada sustancia involucrada que se requiere mantener en la instalación, debiendo preferir la opción que maneja el inventario más bajo. - CONSIDERACIONES DEL DISEÑO DEL PROCESO. Una vez seleccionada la ingeniería básica de proceso, las bases de diseño deben considerar a detalle los siguientes aspectos: - Características específicas del proceso y de las sustancias involucradas. - Caractéristicas del sistema de control total del proceso, por ejemplo : un sistema de control que es impropiamente diseñado para responder a la dinámica del proceso puede causar desviaciones en las condiciones normales de operación y dificultades para su control. - Control de riesgos por flujo, presión, temperatura, concentración, composición, mezclado y sistema de energía . Por ejemplo un riesgo asociado al control de flujo son : desviaciones significativas en las condiciones normales de operación pueden deberse a insuficiente gasto de agua de enfriamiento, alimentación excesiva de reactives, o bloqueo . También otro ejemplo, un riesgo asociado al control de temperatura es : un sobrecalentamiento del equipo al punto que el equipo falla o se reproduce una excursión de reacciones químicas. - Sistemas de alarma y detección, por ejemplo para identificar una falla en un instrumento. - Control de riesgo por fuego y explosión, por ejemplo: fallas del equipo o equipo inadecuado puede incrementar el riesgo de fuego y explosión. En resumen, el diseño de un proceso en el cual sustancias peligrosas son usadas o producidas debe estar basado sobre suficientes datos para asegurar un funcionamiento seguro de la instalación . Los datos necesarios a ser considerados en el diseño del proceso incluye, pero no están limitados a, los siguiente : propiedades químicas, físicas, termodinámicas y de peligrosidad de cada uno de las sustancias químicas usadas o 106 producidas ; el potencial del proceso para reacciones explosivas bajo condiciones normales y anormales ; reactividad del proceso con agua u otros contaminantes comunes ; si las reacciones son endotérmicas, exotérmicas, o termodinámicamente balanceadas ; el intervalo de explosividad de los componentes gaseosos y volátiles y la posibilidad de mezclas explosivas durante el manejo, procesamiento y almacenamiento ; y la posibilidad de interacciones con materiales de construcción. Con respecto a las variables de proceso como son : flujo temperatura, presión, concentración y composición, los riesgos asociados se originan de las desviaciones de dichas variables que exceden los limites del sistema operacional o físico . Por ejemplo, un exceso de flujo puede ser un riesgo si causa un cambio en el proceso tan rápido de lo que el operador o el sistema de control pueda responder . El exceso de flujo de una sustancia reactiva en una reacción exotérmica puede causar una excursión térmica tan pronta de lo que el sistema de enfriamiento u otras medidas de seguridad podrían responder. Para cada una de las anteriores variables, existen medidas específicas de seguridad que pueden reducir la probabilidad de causar desviaciones o minimizar sus efectos. Por otra parte, las características del control del proceso deben ser entendidas y el sistema de control debe ser apropiado para el proceso . Esto significa que la dinámica del proceso debe ser propiamente considerada y el sistema de control debe ser compatible con el conocimiento y habilidades del personal de operación y mantenimiento . Un principio fundamental en los componentes de un sistema de control es la redundancia, o el uso de un respaldo independiente para las componentes críticas . La palabra clave aquí, es independiente para evitar el modo de falla común en los sistemas críticos. En conclusión, las bases de diseño de un proceso involucran varios principios fundamentales aplicados a los materiales del proceso, variables de proceso y equipos. ADECUACION DEL SITIO. Aunque la selección del sitio debe conllevar el que cumpla con todos los requisitos de seguridad adecuados al proceso de que se trate, en ocasiones diversas limitantes económicas, sociales o políticas exigen el instalar una industria en zonas con riesgos intrínsicos para la planta . Con medidas de preveñción de esta situación, el proyecto debe incluir diversas obras de ingeniería civil, que reduzcan o controlen el riesgo originado por las características naturales de la zona . 107 Al respecto, las situaciones de riesgo natural más comúnmente halladas en sitios de instalación de industrias son : - Inundaciones Deslizamientos Hundimiento de terreno Cargas extraordinarias por viento Sismos - INUNDACIONES. La situación de riesgo de inundación se presenta cuando el sitio elegido para la planta tiene una cota más baja que las zonas aledañas donde se encuentran cuerpos o corrientes de agua, naturales o artificiales, sin que tenga un drenaje natural o artifical de capacidad suficiente para situaciones anormales de flujo o captación de agua. Al respecto el proyecto deberá incluir obras de contención, desvio o drenaje que permitan reducir el nivel de riesgo de inundación de las instalaciones a un valor adecuado, previéndose si es posible periodos de retorno del evento causal, mayores que los de la vida esperada de la planta. - DESLIZAMIENTOS. La situación de riesgo por deslizamiento de terrenos se presenta cuando el terreno a ser ocupado o el de las zonas aledañas de mayor altura tienda a fracturarse y deslizarse a posiciones mds bajas . Para reducir o eliminar este tipo de riesgo, el proyecto debe ejecutar obras de contención (muros, terraplenes, etc .) que puedan servir de soporte al terreno sujeto potencialmente al deslizamiento o eliminar las elevaciones aledañas al área de la planta, que pudiésen sufrir este tipo de fenómenos. - HUNDIMIENTO DE TERRENO. El hundimiento de terreno se puede presentar cuando la naturaleza del mismo no es lo suficientemente compacta para soportar sin cambio apreciable la carga de la instalación o cuando,por la existencia de cavernas, el suelo sufre hundimientos por colapso de las mismas . Al respecto es necesario el incluir en el proyecto obras de compactación y relleno así como proyectar adecuadamente las cimentaciones requeridas por la instalación. 108 - SISMOS. La situación de riesgos por sismos siempre es existente aunque los registros históricos no den señales de sismicidad de una zona ; por ello siempre debe de . considerarse la posiblidad, por remota que sea, de la ocurrencia en un sismo. Como medidas preventivas de estos eventos es necesario el incluir factores sísmicos de diseño en todas las estructuras de la planta, buscando dar la elasticidad adecuada para absorver, sin mayor daño las vibraciones y esfuerzos originados por posibles sismos . También es necesario considerar la posiblidad de oleaje debido a tsunamis especialmente en zonas costeras. - CARGAS EXTRAORDINARIAS DE VIENTO. La situación de riesgo debido a las cargas extraordinarias de vientos fuertes, los fenómenos meteorológicos asociados con este riesgo son comúnmente huracanes y , vientos relacionados con la incidencia de masas de aire polar en la República Mexicana y que en el caso de Tamaulipas se encuentra localizado en una zona de alta influencia de dichos fenómenos, especialmente su zona costera. Como medidas preventivas de estos eventos es necesario el incluir las cargas extraordinarias en el diseño de todas las estructuras de instalación, buscando dar la elasticidad adecuada para absorver, sin mayor daño las vibraciones y esfuerzos originados por la posible incidencia de huracanes y vientos fuertes como los denominados "Nortes" . También debe considerarse el oleaje producido por dichos . fenómenos específicamente en el diseño de obras de protección de aquellas plantas que se encuentran localizadas en zonas costeras. ARREGLO GENERAL DE LA PLANTA. Así como el adecuadó espaciamiento de diversas instalaciones industriales minimiza el riesgo de generar un accidente con efectos en cadena, la adecuada distribución y espaciamiento de las diversas unidades que conforman una instalación industrial . Reduce el riesgo de que se presente el efecto "domino", al suceder un accidente en un equipo o sistema específico . Al respecto la profundidad del análisis para el proyecto de arreglo general en una planta dependerá del nivel del riesgo de la misma, pudiendo utilizarse: - Distancias particularizadas entre unidades. Distancias generalizadas entre unidades. Cálculo de las distancias específicas para el proyecto en desarrollo . Estos cálculos deben estar basados en un método cuantitativo . 109 Incrementando la distancia entre unidades de proceso tiende a reducir el potencial del impacto de una liberación accidental . El valor de la distancia depende de la naturaleza del riesgo . Una explosión en una unidad de proceso puede resultar en una liberación accidental de sustancias peligrosas en otra unidad de proceso debido al daño de la onda de choque. El frente de presión de la onda de choque viaja rapidamente pero su intensidad decrece rapidamente en la distancia . Una nube de vapor asosiada con una liberación accidental de sustancias tóxicas viaja mucho más lentamente que una onda de choque pero usualmente la nube afecta una mayor área debido a que es necesario que se diluya bastante para que no cause daño alguno. - DISTANCIAS GENERALIZADAS ENTRE UNIDADES. En el caso de que el proyecto sea sencillo y de bajo riesgo, las distancias entre las principales unidades del mismo pueden fijarse con base en la literatura en la materia; al respecto en la tabla No . 4 .1 se presenta una relación de los diversos distanciamientos entre unidades de proceso . La aplicación de este tipo de distanciamiento generalizados solo es recomendable en caso de instalaciones pequeñas con un número reducido de unidades de proceso, cuya capacidad sea pequeña y cuya peligrosidad no represente un riesgo importante para la zona circundante. - DISTANCIAS PARTICULARIZADAS ENTRE UNIDADES. En el caso de que la ubicación, magnitud, complejidad y riesgo de la instalación, amerita un análisis de mayor detalle pueden utilizarse como criterios de diseño las distancias recomendadas en publicaciones de la National Fire Protection Association (NFPA) (14) y el American Institute of Chemical Engineers (15) . Tanto entre unidades de proceso como para unidades de almacenamiento y suministro. - CALCULO DE LAS DISTANCIAS ESPECIFICAS PARA EL PROYECTO EN DESARROLLO En el caso de poder aplicar la tabla mencionada o las recomendaciones de distanciamiento referidas, o de que el nivel de riesgo lo amerite, es necesario el calcular, en forma especifica las distancias entre las diversas unidades de proceso o equipos y sistemas que integran la instalación. La base de câlculo, más comúnmente usada, para determinar estas distancias, tiene como fundamento básico el suponer como 110 evento determinante la explosión, pudiendo presentarse ésta como: - Explosión Explosión Explosión Explosión Explosión Explosión de de de de de de explosivos convencionales. nubes de vapores. Polvos. líquidos sobrecalentados. mezcla de agua con metales fundidos gases comprimidos o licuados. De acuerdo con o sin la existencia de barreras físicas a la explosión, ésta puede clasificarse como confinada (intramuros o no confinada, extramuros), siendo ésta última la que se supone para la realización de los cálculos de diseño. Modelos matemáticos que simulen el movimiento de la nube de vapor son utilizadas para determinar la distancia de afectación de la onda de choque. - CONCEPTOS BASICOS PARA EL ARREGLO DE PLANTA. Una lista de conceptos básicos para optimizar el arreglo de planta han sido integrados por Lewis : (16) Tabla No . 4 .1 Espacios mínimos por riesgos entre Unidades de Proceso. Riesgo Distancia a la Unidad de Operación (m). 1 .- Inflamabilidad normal y presiones medias y bajas . 2 .- Alta inflamabilidad y alta presión . 3 .- Calderas y hornos de calentamiento directo . 4 .- Chimeneas de venteo con quemador . 5 .- Instalaciones de carga . 6 .- Carreteras públicas y ferrocarriles . 7 .- Torres de enfriamiento . 8 .- Tanques de almacenamiento . 111 15 - 30 30 - 45 15 - 30 30 - 35 15 - 30 30 30 20 - 30 Los accesos deben permitir entrar a la planta por al menos dos puntos en el perímetro del sitio, preferentemente en lados opuestos. - Todas las unidades en el área con un nivel de moderado o alto de fuego deben tener acceso para vehículos de emergencia por lo menos en dos direcciones. - Cuartos de control, talleres, laboratorios y oficinas deben estar localizados cerca del perímetro del sitio. - Donde quiera que sea posible, unidades de alto riesgo deben estar separadas una de la otra mediante unidades de bajo y medio riesgo. - Distancias apropiadas deben separar a las unidades de fuentes de ignición identificadas, tales como hornos, calderas, chimeneas de venteo con quemador, etc. - Cuartos de control, talleres, laboratorios, y oficinas, deberían ser adyacentes a unidades de nivel de riesgo bajo, lo cual actúa como una barrera de las unidades de más alto riesgo . Unidades de riesgo moderado son solamente aceptables adyacentes a edificios poblados con personal : a) si unidades de más bajo riesgo no están disponibles para propósitos de separación, y b) si el nivel de riesgo es solo y justamente dentro del intervalo de moderado asignado con base en el índice de Mond. - Unidades que tienen valores muy altos de riesgo por toxicidad con base en la asignación del indice de Mond, deben estar adecuadamente distantes de todos los edificios que tienen bastante personal, y también de las actividades exteriores a la frontera del sitio, esto particularmente aplica a escuelas, hospitales, lugares de diversión, etc. - Unidades que tienen valores muy altos de riesgo por explosión, asignado de acuerdo al índice de Mond, no deben ser localizadas cerca de la frontera de la planta, ellas deben estar separadas mediante unidades de bajo riesgo con densidades bajas de población. - Unidades de almacenamiento deben estar adecuadamente separadas de las unidades operacionales, y tan lejos como sea posible de rutas de caminos y ferrocarril dentro del sitio de La planta. - Un arreglo de planta rectangular es frecuentemente usado para plantas químicas y petroquímicas para que los vehículos de respuesta a emergencia puedan ganar acceso a todas las unidades . Los caminos también pueden actuar como barreras rompefuegos. 112 - Sistemas de suministro de agua deben estar adecuadamente localizados en todas partes de la instalación . Para una instalación grande, el sistema de suministro de agua debe consistir de un cierto número de lazos, en lugar de un gran lazo. - Alcantarillas y drenajes deben ser diseñadas para permitir una rápida y segura remoción de los químicos derramados, y el agua usados en el combate de incendios. Consideraciones adicionales del diseño físico de la planta direccionadas al riesgo y su control deben ser tomados en cuenta en las siguientes áreas: - Estructuras y cimentaciones. - Vasijas o recipientes. - Válvulas y tuberías. - Equipos de Proceso. - Instrumentación. Un mínimo de códigos, y normas y estándares deben ser seguidos en el diseño de cada una de las áreas mencionadas incluyendo la localización del sitio y el arreglo de planta, complementando con medidas preventivas adicionales a lo que establecen los mencionados códigos, para tomar en cuenta las condiciones especificas del proyecto en cuestión, es decir, las normas, estándares y códigos no son desarrollados para aplicarlos exclusivamente a situaciones específicas de un proyecto sino para proporcionar los lineamientos básicos para asegurar un funcionamiento seguro de la instalación. Las estructuras deben ser diseñadas y construidas de acuerdo con especificaciones estándares de materiales y de construcción apropiadas para la industria . El diseño debe considerar las cargas estáticas y dinámicas normales y anormales resultantes de viento, colisión, sismos u otras fuerzas externas . También con un mínimo de materiales a prueba de fuego deben ser usados en las áreas, en las cuales las sustancias peligrosas son manufacturadas, almacenadas, manejadas, o generadas y tales áreas deben cumplir con los códigos y estándares legalmente aplicables . Las cimentaciones deben asegurar la estabilidad de todas las vasijas y equipo permanente que contengan sustancias peligrosas . El diseño debe estar de acuerdo con especificaciones estándares de materiales y de construcción reconocidas en la industria como requisito mínimo . El diseño de la cimentación debe considerar todas las condiciones de vibración y carga anormales y normales, también 113 como condiciones severas causadas por inundaciones, deslizamientos, sismos, fuego y viento, el diseño de vasijas y su construcción deben cumplir con estándares reconocidos de materiales y diseño para la aplicación específica en la industria, como mínimo. Estándares y especificaciones deben ser revisadas para la adecuación de los criterios de diseño y construcción de la vasija . El diseño debe considerar la combinación de condiciones anticipadas de cantidad, razón de llenado, presión, temperatura, reactividad, toxidad y corrosividad. Como mínimo todas las vasijas deben ser equipadas con las siguientes medidas de seguridad : protección de sobrellenado y sobrepresión y donde sea apropiado, protección de vacío; sistemas de enfriamiento en los almacenamientos de gases licuados y líquidos con un punto de ebullición bajo; recipientes de almacenamiento deben ser rodeados por un dique, paredes contra fuego, u otros dispositivos de contención al menos que tales medidas provoquen riesgos secundarios más severos en casos específicos ; las vasijas y el ajustamiento de sus componentes deben ser protegidos de daños causados por colisión o vibración y deben ser adecuadamente aseguradas para soportar tuberías ; las columnas deben estar adecuadamente soportadas para resistir las máximas cargas de viento o de sismos esperados en el área : y los operadores deben ser entrenados respecto de los límites de la vasija para temperatura, presión, razones de llenado y vaciado, y materiales incompatibles . Todas las vasijas de presión y su cubierta deben ser ajustadas a presiones y alivios de vacío adecuados . Los sistemas de alivio deben ser diseñados de acuerdo a estándares y procedimientos apropiados y reconocidos en la industria incluyendo los sistemas de contención . Todos los dispositivos de alivio de presión y vacío deben ser inspeccionados y mantenidos periódicamente como parte del mantenimiento rutinario . Los intercambiadores de calor deben ser construidos de acuerdo con los códigos y estándares aceptados en la industria . También todos ellos deben ser equipados con alivio de presión, tubería de derivación y adecuados dispositivos para drenaje. En general Turbinas, Tubería, Válvulas y Equipos Auxiliares deben ser diseñados de acuerdo a estándares y códigos reconocidos y aceptables en la industria y algunas veces es necesario aplicar controles estrictos paró asegurar la calidad de componentes y equipos . También los materiales de contrucción deben ser seleccionados para minimizar corrosión e incrustaciones . Se deben llevar registros sobre todos los conjuntos y equipos críticos relacionados con el manejo de sustancias peligrosas. Precauciones extras deben ser tomadas en el diseño de bombas y compresores para minimizar el potencial de una liberación accidental de sustancias peligrosas. 114 Las precauciones extras incluye, pero no están limitadas a, lo siguiente : donde un material peligroso presurizado está siendo bombeado o donde la consecuencia de una falla del sello podría resultar en una liberación accidental, los sellos deben ser adecuados para asegurar una prevención confiable de una fuga ; sistemas de bombas y compresores totalmente cerrados pueden ser los apropiados, en estos sistemas cerrados se debe contar con un sistema de venteo y monitores de oxígeno con la finalidad de mantener una atmósfera inerte y así evitar la formación de mezclas explosivas ; válvúlas de aislamiento e interruptores de apagado de emergencia operadas remotamente deben ser instalados en los lados dé succión y descarga de la bomba o compresor ; compresores o bombas con desplazamiento positivo deben ser ajustadas con protección adecuada para sobrepresión ; también se requiere instrumentación para monitoreo de flujo, sobrecalentamiento de bombas y compresores y presión ; un sistema de respaldo para suministro de energía eléctrica debe ser usado en los sistemas de bombeo crítico ; y sus tuberías asociadas deben tener cimentación y soportes que protejan contra daños causados por la vibración y cargas dinámicas y estáticas. Todos los esfuerzos razonables deben ser hechos para maximinizar la efectividad de los sistemas de control de procesos automáticos para prevenir liberaciones accidentales. Todos los sistemas e instrumentación debe ser del tipo "falla segura" . Los instrumentos deben ser hechos de materiales capaces de resistir las condiciones corrosivas y erosivas a las cuales están sujetos . Cuarto de control central debe estar protegido de riesgos de explosión y fuego. Los dispositivos de protección deben tener la capacidad de alertar al personal de operación cuando las emisiones no están siendo controladas . Alarmas de la planta tales como sirenas pueden ser usadas para alertar al personal ; si un dispositivo es usado sobre una base intermitente, entonces un programa de pruebas tienen que ser aplicado para asegurar que el sistema funciona cuando es necesario . Además, las alarmas deben ser probadas, inspeccionadas y auditadas para asegurar su confiabilibad. En síntesis, el diseño físico de la planta debe cumplir con todas las normas, códigos y estándares aplicables a los materiales y a la construcción de la instalación, así como con los requisitos de seguridad establecidos en ellas incluyendo el desarrollo de un programa de garantía de calidad que regule el diseño, construcción, puesta en servicio y operación de la planta con la finalidad de asegurar un funcionamiento seguro durante la vida de la instalación. 115 IDENTIFICACION DE RIESGOS. Una vez definida y desarrollada la ingeniería básica del proceso y antes de concluir con los diagramas de instrumentación y proceso es de suma importancia el realizar un análisis de mayor detalle con la finalidad de identificar los riesgos más relevantes del mismo. En general las metodologías de identificación de riesgos se pueden clasificar en dos grupos: - Lista de comprobaciones. - Estudio de riesgo y operabilidad (HAZOP). Las listas de comprobaciones se utilizan generalmente en instalaciones pequeñas, de bajo riesgo, y de tecnología muy conocida ; a su vez los estudios de riesgo y operabilidad se desarrollan para instalaciones complejas, de alto riesgo o de tecnologías innovadoras . En la sección de métodos de identificación y evaluación de riesgos se hace una descripción detallada y completa. CUMPLIMIENTO DE NORMAS Y ESPECIFICACIONES. Una de las medidas preventivas de mayor efectividad y menor costo incremental es el cumplimiento estricto de normas y especificaciones, tanto desde el diseño del proyecto durante su construcción, montaje y puesta en servicio . En general las disposiciones técnicas y jurídicas a ser aplicadas a una instalación industrial en nuestro país, se pueden clasificar en Reglamentos, Normas Oficiales_ Mexicanas, Normas Técnicas Institucionales, Recomendaciones Técnicas y Manuales de diseño, que deben ser complementados con códigos y estándares internacionales cuando la tecnología por su naturaleza lo amerite . Dentro del rubro de reglamentos se tienen instrumentos jurídicos como son el Reglamento de Instalaciones Eléctricas, Reglamento General de Seguridad e Higiene en el trabajo, Reglamentos locales de Construcción, etc ., en el caso de las Normas Oficiales Mexicanas, de las normas técnicas de diversas instituciones, éstas se han elaborado en múltiples materias cubriendo especificaciones, métodos de prueba, caracterisiticas dimensionales y de operación, etc. La aplicación estricta de estos ordenamientos jurídicos y técnicos debe de incluir todas las etapas de realización de una instalación industrial y la operación y mantenimiento de la misma . 116 - NORMAS NACIONALES. Para el caso de México y en el campo del presente estudio, las principales normas a aplicar proceden de la Dirección General de Normas de SECOFI (Normas Oficiales Mexicanas) y de instituciones como : PEMEX, Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto, CFE, etc . Actualmente con la Nueva Ley de Metrología y Normalización, cualquier normativa que elaboren las Instituciones, Asociaciones, etc ., deben ser canalizadas a SECOFI para su aprobación y posteriormente se emitan como Normas Oficiales Mexicanas. - NORMAS INTERNACIONALES. En el aspecto internacional presentan mayor interés las normas de los Estados Unidos ya que buena parte de los equipos y en general las tecnologías industriales provienen de dicho país . Al respecto, a manera de ejemplo a continuación se enlistan algunas instituciones reconocidas en la industria: American National Standars Institute (ANSI), American Society for Testing and Materials (ASTM), National Fire Protection Association (NFPA), American Institute of Chemical Engineers (AICHE), American Petroleum Institute, etc. Adicionalmente considerando que diversas instalaciones están basadas en Ingeniería europea o japonesa es importante conocer las normas aplicables. AUDITORIAS DE SEGURIDAD. Las auditorias de seguridad son una herramienta dinámica de diagnóstico de riesgo de gran aplicación en instalaciones a punto de iniciar operación, en operación o de reiniciar operación, debido a algun paro parcial o total . A semejanza de las listas de comprobaciones descritas en el apartado de identificación de riesgos ;las auditorías de seguridad buscan el detectar posibles riesgos con la finalidad de que se apliquen las medidas de prevención y corrección correspondientes. La realización de auditorias de seguridad es recomendable: - En el período de prearranque de operaciones. Al reinicio de operaciones después de paros parciales o totales por mantenimiento mayor o la presentación de un incidente o accidente. Al modificar sustancialmente la instalación. En una base periódica cada año. 117 Para la realización de una auditoría de seguridad es conveniente el integrar un grupo de análisis que incluye: a) b) c) d) e) f) g) Gerente de la planta. Representante del área de seguridad. Ingeniero de Proyecto encargado originalmente del diseño o las modificaciones. Ingeniero de mantenimiento. Ingeniero de Servicios. Ingeniero de Proceso. Ingeniero de Instrumientación y control. La auditoría de seguridad debe cubrir fundamentalmente dos aspectos: 1.2.3.- Revisión de la seguridad del proceso. Evaluación de los procedimientos de operación mantenimiento. Inspección ocular de la instalación. Y Gran parte de la auditoría se basa fundamentalmente, en la revisión de los documentos de diseño, manuales y registros de operación y mantenimiento,al respecto en la tabla siguiente se presenta la relación de la documentación básica requerida. Información básica requerida para una auditoría de seguridad. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) 1) Manuales de operación y mantenimiento incluyendo procedimientos. Diagramas de tuberías e instrumentación (PI&D) Planos de arreglo general. Diagrama lógico de control. Registros de mantenimiento preventivo/correctivo. Análisis de riesgo. Hojas de datos de los materiales involucrados. Bases de diseño o especificaciones de los sistemas de planta. utilizadas en el diseño, Normas y especificaciones construcción y montaje. Plan de emergencia y procedimientos. Sistemas de control de documentos y registros. Programa de garantía de calidad de la planta. El paso inicial para llevar a cabo una auditoria de seguridad consiste en dividir la planta en secciones de tamaño adecuado para su análisis completo, que sean claramente discernibles dentro de la instalación y el proceso . Una vez realizada, esta segregación se puede iniciar la auditoría propiamente dicha . 118 - REVISION DE LA SEGURIDAD DEL PROCESO. Dentro de esta primera etapa, el grupo de análisis debe de revisar la documentación básica del proyecto, enfocando su atención a: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) Revisión de los diagramas de tuberías e instrumentación. Revisión de los sistemas de alivio y venteo. Revisión del estudio de riesgo y operabilidad. Revisión del sistema de distribución eléctrica. Revisión de la clasificación de áreas. Revisión del arreglo general de la planta. Revisión del sistema de drenaje y contención. Revisión de cableado eléctrico y su protección. Revisión de las vías de evacuación de edificios y estructuras. Revisión del sistema contra incendio. Revisión del sistema de prevención de incendio. En un nivel secundario también tiene interés la revisión de: • • • • • • • • Diagramas de flujo. Disponibilidad de la planta. Hojas de datos. Control y análisis. Protección contra caída de voltaje. Hojas de datos de los materiales involucrados. Modelos de análisis de esfuerzos de tubería. Mantenimiento. Cuarto de control. Riesgos de electricidad estática. Aislamiento térmico. Planos "As Built". Sistema de aislamiento de los equipos para mantenimiento. Al revisar la documentación anterior es conveniente el discutir en el grupo de análisis una serie de preguntas enfocadas a detectar las situaciones de riesgo . La tabla 4 .2 presenta un ejemplo de lista para analizar la ubicación de la planta, la tabla 4 .3 para revisar el arreglo general, la tabla 4 .4 . para evaluar la seguridad de las estructuras, la tabla 4 .5 . para el análisis de las características de los materiales, la tabla 4 .6 . presenta un ejemplo de lista para la evaluación del proceso, la tabla 4 .7 . la correspondiente a operaciones unitarias, transporte y almacenamiento y la tabla 4 .8 . la relativa a seguridad de la planta. 119 - EVALUACION DE LOS PROCEDIMIENTOS DE OPERACION Y MANTENIMIENTO. Esta evaluación tiene por objeto analizar los aspectos dinámicos del proyecto mediante la revisión de la documentación relativa a la operación y mantenimiento del mismo . El procedimiento de evaluación consiste, fundamentalmente, en la revisión de los diagramas de tuberías equipo e instrumentación conjuntamente con el diagrama lógico de control y los procedimientos de operación. TABLA 4 .2 .- REVISION DE LA SEGURIDAD DEL PROCESO. - UBICACION 1.- ¿La planta está situada adecuadamente en relación con la topografía y drenaje natural del área? 2.- ¿El clima y los fenómenos meteorológicos (Inundaciones, huracanes, temperaturas extremas, tormentas eléctricas, etc .) pueden afectar la operación segura de la planta? 3.- ¿Otras características naturales del sitio (deslaves, sismos, etc .) pueden afectar la instalación? 4.- ¿Los accidentes en la planta (explosiones, fugas, etc .) pueden afectar a la población aledaña? 5.- ¿Las vías de comunicación en los alrededores de la planta permiten el movilizar equipo de emergencia en cualquier momento?. 6.- ¿Permiten la evacuación adecuada de la población en caso necesario?. 7.- ¿Existen en el área adecuados servicios de apoyo en caso de accidentes (bomberos, ambulancias, policía, cuerpos de rescate, etc .) 8.- ¿Dentro del plan de emergencia interno existen procedimientos, equipo y personal para respuesta a emergencias por fenómenos naturales?. 120 TABLA 4 .3 .- REVISION DE LA SEGURIDAD DEL PROCESO. - ARREGLO GENERAL - I .- ¿El área de la planta está adecuadamente limitada por barreras físicas? 2.- ¿Existe una distancia adecuada a las plantas cercanas para reducir el efecto "dominó" de un accidente? 3.- ¿Las áreas de proceso están separadas adecuadamente de las áreas de almacenamiento, servicios, laboratorios, oficinas? 4.- ¿Están adecuadamente ubicadas fuentes de ignición? 5.- ¿La separación de los equipos tomó en cuenta la naturaleza de los materiales, su cantidad, las condiciones de operación y mantenimiento, la vulnerabilidad del equipo, la necesidad de combatir fugas, derrames e incendios y aplicar las respectivas medidas de restauración? 6.- ¿Las unidades de riesgo están separadas de las áreas críticas como son los cuartos de control? 7.- ¿Las zonas de carga y descarga de materiales están ubicadas en la periferia de la planta y lejos de fuentes de ignición? 8.- ¿Las oficinas, talleres de mantenimiento y almacenes de refacciones están localizadas en la periferia de la planta? 9.- ¿Los sistemas de manejo y disposición de residuos están adecuadamente localizados y con las salvaguardas aplicables? viento abajo de las 10.- ¿Existe una vialidad interna para enfrentar 'emergencias? 121 11 .- ¿Los tanques de almacenamiento de combustible y sustancias explosivas inflamables o toxicas están adecuadamente y cuentan con localizados y separados sus respectivas medidas de seguridad? TABLA 4 .4 .- REVISION DE LA SEGURIDAD DE LA PLANTA. - ESTRUCTURAS - 1.- ¿La construcción de edificios y estructuras cumplió con el reglamento correspondiente? 2.- ¿El subsuelo y la cimentación son adecuadas para las cargas existentes? 3.- ¿Los elementos de acero estructural y los soportes están correctamente aislados para resistir el fuego? 4.- ¿Los factores de propagación de fuego han sido acondicionado, (Sistemas de aire minimizados? elevadores, etc .) ventilación, ductos de 5.- ¿Las áreas de procesos que presentan riesgos están separadas por paredes contra fuego? 6.- ¿Los edificios que presentan riesgo de explosión tienen venteos de acuerdo con las normas?. 7.- limitar las ¿La ventilación es adecuada para concentraciones de productos tóxicos e inflamables?. 8.- ¿Las salidas de edificios y estructuras están clara y apropiadamente señalizados?. 9.- eléctricas cumplen con las ¿Las instalaciones especificaciones aplicables? 10.- ¿Los drenajes de los edificios y estructuras son adecuados? . 122 TABLA 4 ..5 .- REVISION DE LA SEGURIDAD DE LA PLANTA. - MATERIALES - 1.- ¿Se han considerado las características tóxicas, de explosibilidad, de inflamabilidad?. 2.- ¿Se tienen bién definidas las propiedades físicas, químicas y termodinámicas de todos los materiales involucrados en el proceso?. 3.- ¿Están perfectamente identificados y localizados los materiales de riesgo?. 4.- ¿Se conocen los valores límites umbral, estabilidad de las sustancias peligrosas involucradas en el proceso? 5.- ¿Se han considerado los efectos en incremento de riesgo de las impurezas de las materias primas y otros materiales? 6.- ¿Existe un programa de control de calidad de los materiales involucrados en el proceso? 7.- ¿Como parte del manual de seguridad existen los procedimientos y equipos de protección de personal para el manejo de los materiales peligrosos?. TABLA 4 .6 .- REVISION DE LA SEGURIDAD DE LA PLANTA. - PROCESO - 1.- ¿El desarrollo del proceso de la escala laboratorio a la planta industrial fue adecuada? 2.- ¿Los riesgos primarios del proceso están identificados? 3.- ¿El proceso es continuo o discontinuo? 123 4.- ¿El proceso ha sido descrito adecuadamente y se han revisado y probado las reacciones y diagramas de flujo del proceso? 5.- ¿Las condiciones de operación normal del proceso están adecuadamente especificadas? 6.- ¿Existe un programa de inspección en servicio de los equipos relacionados con el proceso? 7.- ¿Se tienen medidas preventivas y correctivas de control de : - Temperaturas anormales Presiones anormales Deficiencia o exceso de flujo Velocidades de reacción anormales Adición errónea de reactivos Taponamiento del flujo para los materiales Fugas o derrames de los equipos. 15.- ¿Se tienen preparadas medidas de emergencia adecuadas en caso de que se presenten alguna de las anomalías señaladas?. 16.- ¿Cuales han sido los incidentes y accidentes que han ocurrido en la planta y como se han solucionado para evitar su recurrencia?. 17.- ¿Los riesgos a la salud inherentes al proceso se han identificado y qué medidas de seguridad se tienen para reducirlos?. 18.- ¿Existe un programa de garantía de calidad que regule las actividades de la planta?. 19.- ¿Existe un Programa de Seguridad Industrial de la Planta? . 124 TABLA 4 .7 .- REVISION DE LA SEGURIDAD DE LA PLANTA. - OPERACIONES UNITARIAS, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO - 1.- ¿Todos los riesgos potenciales de todos los materiales involucrados se han evaluado? 2.- ¿Se han tomado medidas preventivas para reducir la probabilidad de fugas o derrames accidentales de sustancias peligrosas, sean sólidas, liquidas o gaseosas? 3.- ¿El manejo de los productos inestables adecuado para minimizar su exposición a calor, presión, impacto o fricción? 4.- ¿Los equipos para las operaciones unitarias requeridas se diseñaron de acuerdo con las normas correspondientes? 5.- ¿Cuentan con la instrumentación adecuada y suficiente para el monitoreo de las operaciones unitarias? 6.- ¿Cuentan con equipos y accesorios que minimicen pérdidas, fugas y sistemas de detección para ello? 7.- ¿Las operaciones de transferencia de calor se han evaluado adecuadamente en materia de riesgo? 8.- ¿Las operaciones de transportación se han revisado para reducir sus riesgos? 9.- ¿El empaque, embalaje, etiquetados y transporte de los materiales cumple con las normas aplicables? 10.- ¿El monitoreo, tratamiento y disposición de los residuos sólidos, líquidos y gaseosos son adecuados? 125 TABLA 4 .8 .- REVISION DE LA SEGURIDAD DE LA PLANTA. 1.- ¿Cada equipo ha sido revisado de acuerdo con su propia lista de comprobaciones?. 2.- ¿El diseño de los equipos y sistemas relacionados con seguridad se basó en normas y recomendaciones reconocidas? 3.- ¿El equipo de proceso se diseñó con equipo de control de seguridad adecuado contra desviaciones de 'las condiciones normales de operación?. 4.- ¿El equipo relacionado con seguridad se construyó e instaló de acuerdo a normas y estándares reconocidos?. 5.- ¿Se efectuaron las pruebas preoperacionales y de puesta en servicio recomendadas?. 6.- ¿Existe un programa adecuado de mantenimiento predictivo que asegure un cierto nivel de confiabilidad de los equipos? 7.- ¿Existe un sistema de análisis de causas de raíz para evitar la recurrencia de eventos relacionados con la seguridad de la planta?. 8.- ¿El diseño de los equipos permite su fácil inspección y mantenimiento?. 9.- ¿Todos los equipos, instrumentos y controles fueron diseñados con el modo de "falla segura"?. 10.- ¿El programa de inspección y mantenimiento es adecuado incluyendo sistema de control de registros de fallas o violaciones a procedimientos de operación de equipo relacionados con seguridad?. 11.- ¿Existe disponibilidad y capacidad del personal de mantenimiento así como de un sistema de partes de repuesto? . 126 12 .- ¿El equipo de seguridad cumple con las normas y estándares reconocidos en cuanto a su operabilidad y efectividad para reducir riesgos?. Procedimientos operativos representan la realidad de lo que sucede en la planta, mientras que los diagramas de tuberías, equipos e instrumentación muestran la localización real de las actividades realizadas y el diagrama lógico de control la consistencia y exactitud del funcionamiento de los sistemas de instrumentación, control y seguridad. La evaluación anterior debe sustentarse en preguntas enfocadas a los aspectos relevantes de seguridad, al respecto la tabla No . 4 .9 presenta un cuestionario tipo las especificaciones técnicas de operación de la planta, la tabla 4 .10 presenta el cuestionario tipo sobre mantenimiento y la tabla 4 .11 el cuestionario relacionado con la atención de emergencias. - INSPECCION OCULAR DE LA INSTALACION. La tercera parte de una auditoría de seguridad consiste en una visita del grupo de evaluación a las instalaciones bajo estudio con la finalidad de verificar la exactitud de la información evaluada con la realidad física de la planta y el detectar problemas de seguridad que se presentan en la planta por deterioro, fatiga, corrosión, edad del equipo, etc ., mismos que no pueden detectarse en la documentación analizada. La inspección de la instalación debe enfocarse a la búsqueda de riesgos específicos considerando aspectos como: a) Zona de tanques y recipientes : estado de venteos, arrestadores de flama, bridas, válvulas de drenado, válvulas de aislamiento, etc. b) Bombas y tuberías : código de colores, estado de copies, soldaduras, soportes, bridas, presencia de fugas , etc. c) Válvulas de alivio y seguridad : programa de mantenimiento, presencia de corrosión, verificación de puntos de ajuste, etc. d) Estructuras : estado general, materiales a prueba de fuego, escaleras de evacuación, etc. e) Conexiones a tierra : motores, equipo eléctrico, estado de mantenimiento . 127 incendios : bombas, f) Equipo de protección contra extinguidores, mangueras, etc. g) Equipo de protección de personal. h) Equipo de atención a emergencias. i) Instrumentación : estado de mantenimiento, fugas, puntos de ajuste, etc. TABLA 4 .9 .- EVALUACION DE PROCEDIMIENTOS DE OPERACION Y MANTENIMIENTO . - ESPECIFICACIONES TECNICAS DE OPERACION - - ¿Se cuenta con un manual de operación validado y adecuado?. - ¿Los procedimientos del manual de operación tienen suficiente detalle?. - ¿Cuenta el manual de operación con procedimientos de calibración de los equipos relacionados con seguridad y se realiza una verificación independiente a dichos procedimientos?. ¿Se revisa el manual periódicamente o cuando se modifica la planta?. - ¿Se tienen programas adecuados de capacitación y se cumplen dichos programas?. - ¿Cubren tanto al personal de supervisión como de operación?. - ¿Se tienen programas de capacitación para puestas en marcha y paro incluyendo los procedimientos de emergencia operacionales?. ¿Saben utilizar el equipo de protección de personal y tienen capacitación periódica sobre ello?. 128 TABLA 4 .10 .- EVALUACION DE PROCEDIMIENTOS DE OPERACION Y MANTENIMIENTO - MANTENIMIENTO - 1.- asegura que las ¿El control del mantenimiento refacciones utilizadas son las adecuadas?. 2.- ¿Se tienen procedimientos minación del equipo?. adecuados para desconta- 3 .- ¿Existen procedimientos y programas de mantenimiento para todas y cada una de las componentes del proceso incluyendo los sistemas de seguridad?. 4.- ¿La instrumentación es revizada y calibrada con frecuencia?. 5.- ¿Se tienen programas de revisión rutinaria de los sistemas de seguridad (válvulas de alivio, contención, rompedores de vacío)?. 6.- ¿Se tiene un sistema de control de registro adecuado?. 7.- ¿Se tiene programas adecuados de participación del personal de mantenimiento y se cumplan ellos?. 8.- ¿Se tienen áreas especiales para mantenimiento de equipo altamente contaminado?. TABLA 4 .11 .- EVALUACION DE PROCEDIMIENTOS DE OPERACION Y MANTENIMIENTO - ATENCION A EMERGENCIAS 1.- ¿Se tiene organizado y capacitado un grupo emergencias?. 2.- Existe el equipo suficiente para la atención a emergencias así como el entrenamiento especializado para su operación? . 129 para atender 3.- ¿Se tiene un plan de emergencias estructurado incluyendo sus procedimientos?. 4.- ¿Se cuenta con servicios de atención médica, sisitema contra incendios y apoyos a emergencias en la localidad?. 5.- cuenta con sistemas activación del plan?. 6.- ¿Se tiene un sistema de comunicación efectivo con los servicios internos y externos?. 7.- cuenta con un centro de control de emergencias ¿Se externos a la instalación?. 8.- ¿Se realizan simulacros periódicamente y se lleva un sistema de evaluación?. ¿Se de monitoreo eficiente de La visita a las instalaciones debe efectuarse con base en listas de comprobaciones como la que se presenta en la tabla No . 4 .12 y se recomienda que cada miembro del grupo dedique su atención a los aspectos en los cuales es experto en lugar de realizar la revisión en forma general. El resultado final de la auditoría de seguridad debe ser una relación de hallazgos y recomendaciones que corrijan los aspectos de riesgo detectados . Tanto los análisis que componen la auditoría como sus recomendaciones deben quedar adecuadamente documentados para su consulta posterior incluyendo los resultados de las correcciones aplicadas. MEDIDAS DE SEGURIDAD - CONSIDERACIONES GENERALES. Dentro de los diversos sistemas, equipos y accesorios, que se incluyen en el proyecto de una instalación industrial, presentan gran interés desde el punto de vista del funcionamiento seguro, los que tienen como finalidad el hacer frente a las condiciones anormales que puedan evolucionar en un accidente y así controlarlas y evitar el que la situación afecte al ambiente exterior de la planta. 130 En general estos sistemas, equipos y dispositivos se puede clasificar en: a) Sistema de instrumentación de seguridad. b) Sistemas de apagado seguro. c) Sistemas de alivio/seguridad. d) Sistemas de aislamiento y contención. e) Sistemas contra incendios. TABLA 4 .12 .- INSPECCION DE INSTALACIONES. I .- ¿En cada nivel de la instalación se tienen accesos adecuados para permitir el paso de personas o equipo de emergencia?. 2.- ¿Las salidas de emergencias de los edificios están bien señalados y no se encuentran obstruidas?. 3.- ¿Los equipos de alto riesgo para los trabajadores cuentan con sus dispositivos de seguridad incluyendo alarmas así como los propios trabajadores cuentan con equipo de protección?. 4.- ¿Las válvulas, dispositivos de seguridad, interruptores y otros controles operados manualmente están en localizaciones accesibles para el personal?. 5.- ¿La localización de los equipos permite su mantenimiento normal en forma segura?. 6 .- ¿Existen muestras de corrosión, envejecimiento, deterioro, etc . a simple vista de los equipos instalados en la planta?. 7.- ¿Todo el equipo eléctrico está adecuadamente aislado y conectado a tierra? . 131 8 .- ¿Todos los conductos, adecuadamente soportadas? . 9.- cables Y tuberías están ¿Las estructuras de soporte están adecuadamente protegidas de agentes deteriorantes?. 10.- ¿Los equipos contra incendio y otros equipos similares estan instalados e identificados adecuadamente y en condiciones de operabilidad?. Este tipo de equipos y sistemas deben incluirse en la instalación desde la etapa de proyecto y en múltiples ocasiones deberán cumplirse con los principios siguientes: redundancia, diversidad e independencia . El propósito principal de los equipos y sistemas de seguridad es prevenir o reducir la cantidad de sustancia peligrosa que es descargada en una liberación incipiente que ya ha escapado de la contención primaria. SISTEMAS DE INSTRUMENTACION DE SEGURIDAD. La instrumentación adecuada y confiable de un proceso industrial es uno de los factores que tienen mayor importancia en la reducción de las probabilidades de un accidente . El sistema de instrumentación de suguridad está enfocado a prevenir la desviación de condiciones de funcionamiento permisibles . Al respecto es de suma importancia la selección adecuada de los diversos instrumentos así como su instalación dentro del arreglo general de la planta en localizaciones que permitan su adecuado mantenimiento y calibración. La tabla 4 .13 presenta una relación de los tipos de instrumentación más comunes en las plantas de proceso ; sin embargo la especificación concreta de la instrumentación de un proceso dado deberá considerar las caracterísiticas físicas y químicas de las sustancias involucradas, las modalidades de operación, la estabilidad del comportamiento de las diversas variables, etc . Los sistemas de instrumentación de una planta de proceso generalmente sirven para el control de las variables de: mayor importancia en un proceso : presión, temperatura y flujo . Estos sistemas comprenden de sensores de temperatura, presión y flujo y sus alarmas asociadas que permiten el monitoreo del proceso y en un caso dado, por ejemplo : ponen en marcha mecanismos como el enfriamiento de emergencia, la incorporación de un estabilizador de la reacción o a la apertura de un conducto de liberación . Los sistemas de alarma asociados a la instrumentación permiten a los operarios alertar las desviaciones de las condiciones 132 normales de funcionamiento y así determinar las causas de un mal funcionamiento tan pronto como se produce . El sistema de alarma sirve para: proceso. a) Vigilarlos parámetros b) de los componentes Detección de deficiencias compresores, relacionados con seguridad (bombas, agitadores, ventiladores, etc .). c) Detección de fugas complementado con detectores de gases, explosimetros y medidores de nivel en cárcamos. d) Detección de fuegos o humos. e) Detección de deficiencias de los dispositivos de seguridad. del TABLA 4 .13 .- INSTRUMENTOS DE MEDICION MAS USUALES EN LA INDUSTRIA DE PROCESO Medición de Flujo Placas de orificios. Desplazamiento positivo. Tubo pitot. Medición de Presión Manómetros. Transmisores de presión. Medición de temperatura Termopares. Termómetros de líquido. Termistores. Nivel de Líquidos Flotadores. Presión diferencial. Electrodos. Analizadores de proceso Cromatógrafos. Colorímetros. Espectrofotómetro infrarojo. Espectrofotómetro •Potenciométricos. 133 UV. Los sistemas de instrumentación y alarmas están comprendidos a su vez dentro del sistema de protección y control de la planta cuya función fundamental es mantener la planta o el proceso en un estado de seguridad y sus componentes principales son: - Un control manual Un control automático Sistemas de apagado automático Sistemas y dispositivos de seguridad En la figura No . 4 .1 muestra de que manera un sistema de protección y control de la planta mantiene la variable de proceso dentro de los límites de seguridad cuando esta sale de su campo de variabilidad normal . La variable de proceso controlada puede ser la temperatura, la presión, el flujo o la proporción de mezcla de ciertos componentes . El sistema de protección y control generalmente son diseñados para actuar en tres modalidades de acción: a) PRIMERA MODALIDAD DE ACCION. Tan pronto como la variable del proceso pasa del valor límite establecido, esto se señala por medio de un sensor de vigilancia y se debe adoptar una medida de control (casi siempre manual) . Si esta medida no da resultado y el proceso es tal que la variable no provoca un nivel de riesgo de accidente mayor no se necesita ningun otro sistema. b) SEGUNDA MODALIDAD DE ACCION. Cuando la variable supera el valor límite establecido, el sensor de vigilancia activa una medida automática de control para que la variable vuelva a su campo de variabilidad normal. Si el sistema de control y protección no lo consigue, la variable puede alcanzar un valor que provoque un estado de riesgo de accidente mayor . Cuando esto resulta posible son necesarios otros dispositivos de protección que pueden activarse en forma automática, por ejemplo : válvulas de alivio y seguridad, sistemas de rociado, sistemas de enfriamiento de emergencia de apagado en emergencia, etc. c) TERCERA MODALIDAD DE ACCION. Si no existen dispositivos de protección como los mencionados o si las condiciones de peligrosidad de la variable del proceso pueden provocar un accidente importante, 134 FI6 . 9 .1 .- ESQUEMA DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA OE PRESTACION Y CONTROL DE LA PLANTA. VARIABLE DEL PROCESO FUNCIONAMIENTO DE FUNCIONAMIENTO DEL OTROS DISPOSITIVOS SISTEMA AUTOMATICO DE PRESTACION OE PROTECCION LIMITS NO PERMISIBLES VALOR LIMITE DEL DISPOSITIVO / OE PROTECCION / / LIM TES 1 PERMISIBLES / / 'INiCIACION OE LA 1 11E010 ECTIVA / VALOR LIMITE DE OPERACION LIMITES 111 / (21 (3) r TIEMPO SERAL DEL SENSOR ACTIVACION AUTOMATICA OE VIGILANCIA DE LA MEDIDA DE CONTROL 135 es necesario instalar un sistema de protección independiente que se active automáticamente cuando el estado de riesgo se acerque. Sirva de ejemplo la medición de temperatura en el caso de un proceso químico que puede causar una reacción incontrolada. Tan pronto como se alcanza la temperatura peligrosa, el sistema de protección y control inicia un enfriamiento adicional del proceso y añade un agente estabilizador de la reacción de la mezcla. La tabla 4 .14, a manera de ejemplo presenta algunas recomendaciones a ser aplicadas en el diseño de instrumentación de una planta de proceso para asegurar su funcionamiento seguro y confiable. SISTEMAS DE APAGADO SEGURO. Se trata de sistemas que paran la planta, es decir apagan las bombas y los compresores, cierran o abren válvulas de control, activan mecanismos de inhibición del proceso, etc ., para poner la planta en situación de apagado seguro . Estos sistemas se pueden poner en marcha automática o manualmente. SISTEMAS DE ALIVIO. Una de las causas primarias más comunes de los accidentes ambientales son las sobre presiones que llegan ha alcanzar valores mayores que las de diseño y por lo tanto originan la ruptura con explosión del recipiente o vasija en que se presentan. En principio todo equipo que trabaje a presión, así como los edificios cerrados donde se instalen equipos que pueden generar sobrepresiones deberán de contar con aditamentos que permitan reducir los incrementos anormales de presión cuando se presenten evitando la explosión de los contenedores . En general los sistemas de alivio se pueden clasificar en dos grandes grupos : uno, de aditamentos que permiten reducir el exceso de presión mediante la expulsión controlada de un volumen dado de fluido sin interrumpir el proceso, y otro, el de sistemas que permiten reducir la presión anormal mediante una expulsión masiva del fluido interrumpiendo la operacion normal del proceso. SISTEMAS DE AISLAMIENTO Y CONTENCION. Considerando que en muchas ocasiones las fugas o derrames son la causa original del accidente ambiental, el proyecto de 136 toda instalación industrial debe de comprender un adecuado sistema de drenaje contención y aislamiento de los derrames o fugas que se puedan presentar de igual forma, en adición al adecuado distanciamiento de los equipos y tanques, para reducir los riesgos de incendios y explosiones, en diversos casos es recomendable el diseñar y construir muros de aislamiento contra incendio y explosión. Adicionalmente a las estructuras físicas de contención de carácter permanente, en el diseño de las instalaciones de proceso pueden incluirse sistemas de contención de gases vapores por medio de cortinas creadas en forma automática al presentarse la fuga o mediante sistemas de presión negativa. En el caso de derrames de líquidos pueden incluirse diques de contención o drenes especiales. SISTEMAS CONTRA INCENDIOS. Tomando en cuenta que uno de los accidentes en la industria más comunes es la ocurrencia de un incendio en las instalaciones de proceso o almacenamiento, todo proyecto industrial debe de incluir como parte integral del mismo, un sistema de alarma y control de incendios. Para efectos de la extinción del fuego, los diversos tipos de combinación de combustibles, carburante - fuente de ignición se han clasificado en cuatro tipos: 1) INCENDIO TIPO A : Este tipo de incendio se presenta cuando el material combustible consiste, fundamentalmente de material orgánico en estado sólido (madera, papel, polvos, etc .). 2) INCENDIO TIPO B : Un incendio de este tipo es el que se presenta cuando el combustible es un gas (propano, butano, etc .) . o vapores de líquidos combustibles (gasolina, solventes, etc .). 3) INCENDIO TIPO C : los incendios tipo C son los que se presentan en equipos eléctricos en operación. 4) INCENDIO TIPO D : este tipo de incendio es el que se presenta teniendo como material combustible metales que presentan una gran reactividad química con el oxígeno. Las medidas a incluir en un sistema contra incendio deberán incluir: a) Medidas pasivas y de protección, como por ejemplo: 137 i) ii) iii) iv) v) Eliminación de factores precursores. Sistemas de manejo emergente de materiales inflamables. Utilización de materiales a prueba de fuego. Sistemas de contención y aislamientos de incendio. Adecuado espaciamiento de tanque y equipo. b) Medidas activas como por ejemplo: i) Sistemas de detección y alarma de fuego. ii) Agentes contra incendios. iii) Sistema integral contra incendio. También, al sistema contra incendios se le tienen que realizar pruebas periódicas para verificar su operabilidad. MEDIDAS DE MITIGACION Ninguna instalación que presente riesgos de accidentes mayores podrá ser nunca absolutamente segura . Incluso si se ha realizado una evaluación del riesgo, si se han detectado los riesgos y se han adoptado medidas adecuadas, la posibilidad de un accidente no puede suprimirse totalmente. Por esta razón, el concepto de seguridad debe incluir la planeación y adopción de medidas que pueden mitigar las consecuencias de un accidente enfocadas a dos clase de medidas, las medidas relacionadas en la planta y que consisten en sistemas rociadores de emergencia, cortinas de vapor, barreras fisi.cas, sistemas de generación de espumas y sistemas de inyección masiva de inhibidores de los agentes precursores. Otra clase son medidas que se establecen en los planos de emergencia interno y externo de la planta . Al respecto en la siguiente sección se va a describir las bases de diseño de dichos planos así como algunos criterios que permiten evaluar la efectividad de ellos. - Agunas recomendaciones generales de diseño de los sistemas de instrumentación de seguridad. 1.- El diseño del sistema de instrumentación debe basarse en un diagrama lógico de control preparado a través de alguna de las metodologías de identificación y evaluación de riesgos. 2.- El diseño del sistema de instrumentación debe ser preferentemente bajo el principio de falla en modo seguro . 138 3 .- La consola central de control debe incluir indicadores remotos de presión de: - Bombas y compresores Recipientes a presión Abastecimientos de servicios (vapor, aire, agua, etc .) Cabezales de los quemadores de hornos y calderas. Así como de otros parámetros de importancia. 4 .- Los circuitos de alarma deben diseñarse para permanecer abiertos en operación normal y cerrados en caso de falla. Todos los elementos de alarma deben estar conectados en forma independiente y directa. 5 - Las válvulas de control deben dimensionarse para el doscientos por ciento de flujo normal en posición totalmente abierta, con la caída de presión permitida por las condiciones del proceso . Toda válvula de control debe de ubicarse en posiciones accecibles . En el caso de falla de la válvula de control provoque el paro de una unidad o un equipo mayor, de una unidad de proceso, el cabezal de la válvula de control debe diseñarse con una válvula de derivación dos válvulas de bloqueo y dos válvulas de drenaje. 6 .- Los registradores relacionados con equipos de seguridad deben ser redundantes y con un sistema de respaldo de energía eléctrica. REFERENCIAS : (47), (48), (49), (50), (51), (52), (53), (54), (55), (56) 139 DISEÑO Y EVALUACION DE PLANES DE EMERGENCIA Y CONTINGENCIAS. Fis . Miguel Angel Valdovinos Terán. ASPECTOS GENERALES. Una emergencia de un accidente mayor en una instalación industrial es una situación en que existe la posibilidad de que se causan lesiones graves o la pérdida de vidas humanas. Puede ocasionar daños considerables a los bienes y una fuerte perturbación dentro y fuera de la instalación . Para hacer frente con eficacia a una situación de este tipo, normalmente hace falta la asistencia de servicios de emergencia externos. Aunque la emergencia puede estar provocada por varios factores diferentes, por ejemplo fallas de equipos, errores humanos, sismos, choque de vehículos o un sabotaje, suele manifestarse principalmente de tres maneras : un incendio, una explosión o un escape de sustancias tóxicas . Un elemento importante de las medidas de mitigación es la planeación de emergencia, es decir, el reconocimiento que los accidentes son posibles, la evaluación de las consecuencias de los accidentes y la adopción de los procedimientos de emergencia, tanto internamente en la instalación como fuera de la misma, que seria necesario aplicar en caso de emergencia . La planeación de emergencia es solo un aspecto de la seguridad y no puede considerarse en forma aislada . En particular, no es un sustituto del cumplimiento de la normatividad dentro de la instalación . En los planes de emergencia es probable que se establezca una diferenciación entre las cuestiones que conciernen a la instalación y las relativas a su entorno, pero ambas deben ser coherentes ; en otras palabras, deben tener en cuenta las condiciones de emergencia . Mientras que un Plan de Emergencia Interno será siempre responsabilidad de la dirección de la instalación industrial, el Plan de Emergencia Externo sera responsabilidad de las autoridades competentes ya sea estatales o federales dependiendo de la jurisdicción de la instalación industrial . Los planes de emergencia deben ser documentados ; de hecho, los planes deben ser un documento "viviente", esto es, frecuentemente actualizado para reflejar los cambios en los equipos, organización de la planta y la evaluación de riesgos . En general los planes de emergencia deben de establecerse en dos niveles: a) b) Nivel interno, preparado en forma específica para cada instalación Nivel externo, preparado a nivel municipal o intermunicipal . 140 PLAN DE EMERGENCIA INTERNO. El Plan de Emergencia Interno (PEI) es un instrumento que permite de las unidades de proceso de una instalación industrial, el localizar y controlar cualquier evento anormal que presentándose puede incidir desfavorablemente en el entorno . Las medidas de respuesta del plan deberán enforcarse a recuperar el control sobre el evento anormal, a detener el curso del mismo y a confinar sus efectos dentro de los límites de la instalación. Las instalaciones que deben preparar internos pueden ser: sus planes a) Instalaciones de proceso y producción de sustancias peligrosas. b) Instalaciones de almacenamiento y distribución de sustancias peligrosas. Sistemas de transporte de sustancias peligrosas incluyendo vehículos de cualquier tipo. c) Dependiendo del tipo de instalación, magnitud del inventario de sustancias peligrosas, localización, etc ., el Plan de Emergencia Interno puede variar en forma relevante; sin embargo los lineamientos para su elaboración son similares ; al respecto la figura 5 .1 presenta un ejemplo de un diagrama de flujo correspondiente a la preparación de un Plan de Emergencia Interno . A su vez la tabla No . 5 .1 presenta el contenido típico de un Plan de Emergencia Interno para plantas de proceso . Es importante el señalar que los planes de emergencia para accidentes en sistemas de conducción y transporte requieren de un enfoque diferente ya que generalmente se presentan en áreas fuera de los linderos de la instalación donde la detección es más tardada y la aplicación de medidas de respuesta debe incluir personal no calificado presente en el área . Al respecto, el adecuado señalamiento en el transporte de las características de los productos involucrados y las medidas inmediatas a ser tomadas en caso de accidente, son el punto medular de los planes de emergencia. Uno de los elementos fundamentales para lograr la efectividad en la aplicación de un PEI es el contar con un sistema de evaluación de accidentes adecuado así como personal calificado para su uso que permitan detectar el alcance de la liberación accidental y el control del sitio desde sus inicios ; al respecto, dependiendo de la complejidad de la instalación ; ésta deberá contar con sensores de humo y de gases de suficiente rango de detección, sistemas de circuito cerrado de televisión en las áreas criticas, etc . Con base en que el PEI es la defensa última contra las consecuencias de un accidente mayor, es tarea prioritaria su validación y actualización mediante la realización de ejercicios y 141 simulacros que tienen que ser evaluados y supervisados por observadores que no participen en el ejercicio o simulacro, y que de preferencia sean independientes de,la organización de la instalación. TABLA 5 .1 .- CONTENIDO TIPICO DE UN PLAN DE EMERGENCIAS INTERNO (PLANTAS DE PROCESO). 1.- ORGANIZACION DE LA PLANTA PARA RESPUESTA A EMERGENCIAS. - 2.- - Personal designado (Propietario/Suplentes). Autoridad, responsabilidad y funciones de cada persona o grupo clave. Localización de las personas clave propietarios y suplentes (números telefónicos oficina/casa, domicilios, etc .). Administración de los recursos para emergencias. EVALUACION DEL RIESGO DE LA PLANTA. Cantidad de materiales peligrosos existentes. Ubicación precisa de los materiales peligrosos. Propiedades especificas de cada uno de ellos. Determinación de los escenarios potenciales accidentales. Localización y especificaciones técnicas de los sistemas de seguridad. Requerimientos de protección del personal. Definición de los niveles de emergencia. Descripción general de la instalación incluyendo planes de las unidades y mapas del sitio. 3 .- PROCEDIMIENTOS DE NOTIFICACION Y SISTEMAS DE COMUNICACION. - Sistemas de alarma. Descripción de los equipos de comunicación existente (Radios, telefónicas especiales, etc .). Organización para la notificación y comunicación de la emergencia. Notificación a industrias vecinas. Notificación a autoridades locales y servicios de apoyo. Notificación a la población cercana. Definición de la oficina central de información y designación de la persona o grupo responsable. Lista de nombres y teléfonos de las personas involucradas. Puntos de reunión del personal de la planta y procedimientos para la contabilidad de todos los empleados, visitantes y contratistas. 142 ' 4 .- DESCRIPCION DE SISTEMAS, EQUIPOS Y SERVICIOS DE EMERGENCIA. - Sistema para control de incendios. Detectores de gases tóxicos. Sistema meteorológico. Equipos portátiles de contención y detección. Equipo médico de urgencias. Equipo y vestuario de protección de las brigadas control. Equipo mecánico pesado (grúas, trascavos, etc .) Sistema de despliegue de parámetros de emergencia. dé TABLA 5 .1 .- CONTINUACION "A". 5 .- PROCEDIMIENTOS DE RESPUESTA Y RECUPERACION A LA EMERGENCIA. - - Actividad de las brigadas de respuesta. Procedimientos de emergencia para las unidades individuales de proceso. Procedimientos de emergencia para falla de los servicios. Procedimientos de emergencia contra fuego. Procedimientos de emergencia contra escape de gases tóxicos o explosivos. Procedimientos de emergencia para control de derrames. Procedimientos de emergencia en caso de eventos naturales (huracán, sismo, inundación, etc .). Procedimientos contra acciones de sabotaje. Procedimientos de atención médica. Procedimientos de monitoreo en sitio. Procedimientos de control de sitio incluyendo la determinación de zonas de afectación y la aplicación de técnicas de aislamiento. Procedimientos de evacuación de la planta incluyendo paro de actividades no directamente 'afectadas y las facilidades de transportación. Procedimientos de recuperación incluyendo descontaminación de áreas y equipos. 6 .- MANUALES DETALLADOS DE OPERACION PARA CADA UNIDAD DE PROCESO Y SISTEMA DE SERVICIOS. - Además de los procedimientos para operación normal, los procedimientos de arranque de sistemas de emergencia y de paro de emergencia. Análisis de transitorios. Procedimientos de mantenimiento de los sistemas de emergencia . 143 7 .- PROGRAMAS Y MANUALES DE CAPACITACION Y ENTRENAMIENTO DEL PERSONAL INVOLUCRADO EN EL PEI ENFOCADOS A: - Conocimiento de las propiedades de las sustancias manejadas. Los propios procedimientos de notificación, respuesta a emergencias incluyendo la etapa de recuperación. Conocimientos de los sistemas de alarma. Conocimiento de la ubicación de los sistemas de emergencia y del equipo de protección de personal. TABLA 5 .- CONTINUACION "B". - Uso de equipo contra fuego. Uso de equipo de protección de personal. Conocimiento de métodos de monitoreo de un escenario accidental así como en el uso de equipo de monitoreo de emergencias. Procedimientos de descontaminación de áreas, equipos y personal. Procedimientos de evacuación. Procedimientos de cálculo de zonas de afectación. Participación en simulacros. Operación de sistemas de emergencia. 8 .- REVISION REGULAR DE LA ORGANIZACION Y PROCEDIMIENTOS DE RESPUESTA A EMERGENCIAS INCLUYENDO LA ETAPA DE RECUPERACION. - Programa de ejercicios y simulacros. Programa de revisión de los sistemas de alarma. Programa de revisión de los equipos y sistemas de comunicación. Programa de revisión de los equipos de monitoreo de emergencias. Programa de revisión de los equipos de protección de personal. Programa de reuniones del comité de emergencias. 9 .- ACTUALIZACION DEL PLAN. - Programa de revisiones y actualización del plan inluyendo los procedimientos . 144 10 .- PROCEDIMIENTOS PARA EL RETORNO A CONDICIONES NORMALES. - Comunicaciones. Acciones de recuperación de las instalaciones. PLAN DE EMERGENCIA EXTERNO. El Plan de Emergencia Externo tiene como objetivo el responder a un accidente ambiental cuya magnitud ha rebasado los linderos de la instalación donde se originó . Dependiendo de las características y jurisdicción de cada escenario potencial de los accidentes, estos planes pueden tener carácter municipal, intermunicipal, estatal, interestatal, nacional o internacional. En general en el Plan de Emergencia Externo es necesario el considerar la participación de las autoridades, las empresas involucradas y la comunidad potencialmente vulnerable. Las autoridades deben responsabilizarse de la coordinación general del plan y de operación de los servicios generales (bomberos, brigadas especiales, servicios médicos, policía, ejército) ; las empresas de la participación de brigadas con capacitación especializada, suministro de equipos especiales, etc ; por último la comunidad deberá estar dispuesta y capacitada para tomar parte en las condiciones de autoprotección incluyendo la ' evacuación. La figura No . 5 .2 . muestra un ejemplo de un diagrama de flujo para la preparación de un Plan de Emergencias Externo; al respecto, la Tabla No . 5 .2 presenta el contenido típico de dicho plan, debiéndose adecuar al nivel específico de que se trate (municipal, estatal, federal). TABLA 5 .2 . CONTENIDO TIPICO DE UN PLAN DE EMERGENCIAS EXTERNO. 1 .- Organización local para respuesta a emergencias. - Estructura organizacional del secretariado técnico del Comité Institucional de Emergencias Externas. Responsabilidades y funciones de las diferentes instituciones involucradas incluyendo la coordinación con los directivos de la planta. Directorio de las personas clave propietarios y suplentes (números telefónicos, oficina/casa, domicilios, etc .) Localización y facilidades del Centro de Control de Emergencias Externo. Administración de los recursos disponibles para respuesta a emergencias . 145 2 .- EVALUACION DE LOS RIESGOS DE LA ZONA. - Ubicación de las instalaciones de riesgo. Identificación analicuantitativa de las fuentes de riesgo de las instalaciones industriales. Ubicación e identificación de los sistemas internos de respuesta a emergencias. Determinación de los escenarios potenciales accidentales incluyendo las zonas potenciales de afectación. Localización, dimensiones y capacidad de las vialidades de la zona. Ubicación e identificación de los servicios de respuesta a emergencias locales. Requerimientos de protección al público en general. Descripción general de la zona incluyendo mapas de localización de centros de refugio y atención a evacuando :. 3 .- PROCEDIMIENTOS DE NOTIFICACION Y SISTEMAS DE COMUNICACION. - Sistema de alarma. Notificación a industrias vecinas. Notificación a los medios masivos de comunicación y a la población dentro del área. Activación del Centro de Control de Emergencias Externo. Definición y activación del centro de información al público .' Notificación a las autoridades locales, estatales y federales. Organización para la notificación y comunicación de la emergencia. Descripción de los equipos y sistemas de comunicación existentes . TABLA No . 5 .2 . CONTINUACION "A". 4 .- Descripción de los sistemas, equipos y servicios de emergencia. - Equipo para control de incendio. Medios de transporte para evacuación. Centro de control de emergencias externo. Equipo para control de fugas y derrames. Equipo para protección del personal y público en general para la evacuación. Sistema computarizado de evaluación del accidente mayor incluyendo sistema meteorológico. Sistema de despliegue de parámetros de emergencia. Equipo de monitoreo ambiental. 146 - Equipo médico de urgencias. Equipo y materiales para atención a evacuados. Equipo mecánico pesado. 5 .- PROCEDIMIENTOS DE RESPUESTA A EMERGENCIAS. - Procedimientos de comunicaciones del Centro de Control de Emergencias Externo. Procedimientos de control de tráfico en las rutas de evacuación. Procedimientos para control de incendios. Procedimientos para control de fugas y derrames. Procedimientos para control de explosiones. Procedimientos para atención médica. Procedimientos para evacuación de la población. Procedimientos para aislamiento del área del accidente. Procedimientos de monitoreo ambiental. Procedimientos de determinación de las consecuencias del accidente. Procedimientos de control de agua y alimentos. Procedimientos de atención, alojamiento y abastecimiento de alimentos a la población evacuada. Procedimientos de activación y operación del Centro de Control de Emergencias Externo. 6 .- PROGRAMAS Y MANUALES DE CAPACITACION Y ENTRENAMIENTO DEL PERSONAL DESIGNADO POR LAS INSTITUCIONES RESPONSABLES DEL PLAN DE EMERGENCIA EXTERNO. - Procedimientos de notificación de emergencias. Procedimientos de respuesta a emergencias. Procedimientos de recuperación de la emergencia incluyendo descontaminación de áreas, equipo, personal y público en general. Participación en simulacros. TABLA No . 5 .2 .- CONTINUACION "B". 8 .- REVISION REGULAR DE LA ORGANIZACION Y PROCEDIMIENTOS DE RESPUESTA A EMERGENCIAS INCLUYENDO LA ETAPA DE RECUPERACIÓN. - Programa de simulacros. Programa de revisión de los equipos y sistemas de comunicación. Programa de revisión de los equipos de monitoreo ambiental . 147 - Programa de revisión del Centro de Control de Emergencias Externo y de los Centros de Refugio y Atención a Evacuados. Programas de revisión de equipos y materiales de protección del personal y para la población. Programa de reuniones del Secretariado Técnico del Comité de Emergencias. 9 .- PROCEDIMIENTOS DE RETORNO A CONDICIONES NORMALES. - Procedimientos de recuperación de áreas afectadas incluyendo descontaminación de bienes. Procedimientos de rehabilitación de áreas. Comunicaciones. REFERENCIAS : (47), (48), (49), (50), (51), (52), (53), (54), (55), (56) 148 FIGURA No .5 .1 .- DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA PREPARACION -PE UN PLAN DE EMERGENCIAS INTERNO ASIGlDiCION DE RESPONSADILIDAD6S EUAWACIOM DE ' RIESGOS tEQUERI ~tA A ll~RG. INSTRUlMMACIOi DE MEDIDAS DE RESPUESTA I DEFINICION DE DE~001Q p~~ E~ICIAS SISTEMAS DE MONITOREO Y EUA WACI ON PIAN DE Rá g1PERACId'1 IMSTRUNDITACION DEL PIAN A APLICACIOM DEL PIAN 149 ip WIMICIOM D®. —~j 5ISTQ:1 DE IMFONDiCION = IGURA No .5 .2 .— DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA PREPARACION DE UN PLAN DE EMERGENCIAS EXTERNO ASIGNACION DE RES POI'6A BI LI DADES INVENTARIO E IDIN TI E~ I ~ 6 G0 DE EUALUACION DE TI R PRQCEDIMIENTOS DE CONTROL DE E!II GHICIAS t REQUERI ~. ETQ OS DE RESMIESTA A BERG. EFINICION DEL SISTEMA DE I WORM Cl SISTIIBiS DE MONITORED AMBIEIUAL Y EüALUACION II6TRUIRIIRACI DE M®IDAS DE RESPUESTA Ea6 .`IEAS DEPIMICION DE IRDIDAS DE REICUMERACI ON ®altaa EÚACIIACIOÑ Y AISLAMI@QO APEOBACION (ACCI DORE DEL PIAN IMSTRUMENTACION SIMULACROS MAYOR APLICACION ► DEL MAN 150 DEL PLAN S!JDSISTEMA DE SUBSISTEMA INSTRiJMEN T ACION DE SUBSISTEMA ADQU IS I Cl OW i' MONITOREO SUBSISTEMA UNIDAD CENTRAL DE DATOS PERIFERICOS DE DE PROCESAMIENTO ENTRADA/SALIDA COMUNICACIONES UNIDAD DE DISCOS AID MODEM ! MULTIPLEXER COMPUTADORA : I `-- PROCESADORA a TORRE METEOROLOGICA UNIDAD DE CINTAS 1 o ee 1' / .DOO/ MONITORES DE LA PLANTA CONSOLA DEL OPERADOR i MODEM RED DE MONITOREO AMBIENTAL -----------------------------------------SUBSISTEMA DE ACCESO REMOTO (CENTRO DE CONTROL DE EMERGENCIAS) i 1 e.0 0:°. / dj % a000 . .a TERMINALES TINCAS DE 300 BAUD CONECTADAS TERMINALES TINCAS DE DESPLIEGUE GRAFICO DE A LINEAS ROTACIONALES TELEFONICAS (IMPRESORAS) 1200 BAUD CONECTADAS A LINEAS ROTACIONALES TELEFONICAS (ESTACIONES DE TRABAJO) 5 .3 CONFIGURACION DEL SISTEMA COMPUTACIONAL DE SOPORTE AL SISTEMA DE EVALUACION DE ACCIDENTES. 151 CONE DERA CI OM NIUEL POLITICO NIVEL POLI ECONOKICAS, SOCIALES NIUEL tall CO Y POLITI. CAS NIVEL TE A CC I ONES RECOMENDADAS t INFORMCION INFORIIACION CONPARACION CONFIAD SOBRE EL ONI LOS NIVELES DE ESTADO DE LA PLANTA INTERUENCION UALORES CONFLICTIVA 0 CON INCIZTIDUMBRES SORBS JUSGADOS âL ESTADO DE IA PLANTA f SISTEMA DE EUALUACION 4---- FACTORES DE IOCdAFICOG DISPONIiILIDi1D DE N®IDAS DE PROTECCION RESULTADOS COf81ICI0NES RESULTADOS DE DE LOS CALCULOS DE NETEREOiAfdCAS 4 EXPOS I CI ON OTROS DATOS NOIQTOREO ESPECIFICOS DEL SITIO ~ - RASES RELACIONADAS --► . 4—= LASES NO RELACIONADAS CON IA PUNTA CON IA PUNTA 5 .4 .- UN ESQUUTA SIMPLIFICADO DE LA EUALUACION PRINCIPAL PARA TOMA DE DECISIONES. (PLAN DE CIA FIIERNO) 1 .52 5 .5 .- PLAN DE MANETO DE UN IOWOQUE DEL PIROBTL®IA TIRADERO DE RESIDUOS PELIGROSOS DESCUR&INIE IO DEL SITIO ~ AIRCNIUOS INACTIVOS IANItADO ~ EIALUACION PRELININAR ~ INSPECCION DEL SITIO NO SI ACCION DE ERItGBICIA DAÑO POTENCIAL F- COSTO DE RECUPERACION ASIGNAR PRIORIDAD NACIONAL SELECCIONAR EL CURSO DE ACCION ~ INUESTIGACION DE IA ACCION NEGOCIAR EL GRADO DE LEGAL R>!SIAURACION ~ ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD ~ SEZCCIONAt EL RLOREfIO DISERTO FINAL DEL RLD®IO T IIILElR3LRACI ON COSTO DE IA tBGIPERACION C NONITOREO POST-CLAUSURA 153 PART ICI PACI ON SIMULACION DE QUIMICA FLUOR, MATAMOROS, TAM. TARJETAS DE MATERIALES INFORMACION DE SEGURIDAD Dr . Miguel Antonio Treviño Aviles Ing . José Alfredo Carmona Vazquez Ing . Mario Salinas GENERALIDADES. GLOSARIO DE TERMINOS EMPLEADOS GENERALES NOMBRE DEL MATERIAL :Se indican tanto los nombres comerciales como el nombre químico. CODIGOS: o MATERIAL .- Se indica el código como el que se identifica en la planta y a nivel mundial dentro de la Compañía. o "S" .- Este sistema determina el equipo de protección personal necesario para manejar un material . No se refiere a riesgos específicos de éste, ni es una medida de toxicidad; solo indica el equipo de protección personal necesario para evitar exposición al material de que se trate. PROVEEDORES .- Se indica todos los que abastecen de materiales a la planta, al momento de la última revisión . El número es la clave de proveedor que maneja el Depto . de Compras. PRESENTACION .-- Se indica el material de empaque o envase y la cantidad de embarque más común o la que se encuentra en mayor proporción en la planta. PROPIEDADES FISICAS APARIENCIA .- Se indica el aspecto que presenta el material, libre de impurezas y a temperatura ambiente (20 0 ). ESTADO FISICO_- Estado del material (sólido, liquido o gaseoso) . Se indica aquel en el que se embarca o se encuentra el materila almacenado a temperatura ambiente (20 0 ). OLOR .- Propiedad del material por la que es diferenciado a través del sentido del olfato. PUNTO DE EMBULLICION .- Es la temperatura en la cual el material hierve(cambio violento del estado líquido al gaseoso) . 154 DENSIDAD DE VAPOR .- Indica la cantidad de masa por unidad de volumen, cuando el material puro se encuentra en estado gaseoso. PRESION DE VAPOR .- Es la presión que ejercen lo vapores que se desprenden del material, a la temperatura que se indica. GRAVEDAD ESPECIFICA .- .- Indica el peso, por unidad de volumen del material, en el estado en que se encuentre a la temperatura ambiente (20°C). SOLUBILIDAD EN AGUA .- Indica la facilidad de un material para formar una mezcla uniforme (homogénea) con agua. TEMPERATURA DE DESCOMPOSICION .- Es la temperatura a la cual un material pierde su identidad física y con ello, sus propiedades originales. CORROSIVIDAD .- Es la capacidad que presenta un material para atacar y determinar, vía reacciones químicas a otro material (generalmente metales). INFLAMABILIDAD Y EXPLOSIVIDAD RIESGO .- Se mencionan los peligros potenciales que puede presentarse si no se toman las medidas preventivas de seguridad necesarias, en el manejo y uso del material. TEMPERATURA DE AUTOIGNICION .- Es la temperatura mínima a la cual el material se inflama espontáneamente . Es independiente de que exista un elemento calorífico. PUNTO DE FLASHEO .- Es la temperatura mínima a la cual un material emite vapores en cantidad suficiente para formar una mezcla inflamable con el aire, en la proximidad de la superfecie del material. LIMITE DE INFLAMABILIDAD EN EL AIRE .- Indican la cantidad de material necesario en el aire, para formar una mezcla inflamable están dados en concentración de % en volúmen. GASES QUE SE PRODUCEN EN SU COMBUSTION .- Se indica aquellos gases que se producen comunmente en la combustión del material ; sin embargo, es importante notar que la mayoría de los materiales desprenden gases tóxicos desconocidos. TOXICIDAD LIMITES DE EXPOSICION o TLV-TWA .- Se refiere a la concentración minima del material 155 en el aire, que permite una exposición de cuarenta horas semanales en turno de 8 horas diarias sin provocar daño a la salud. o TLVs=TLVSTEL .- Se refiere a la concentración límite del material en el aire, que permite una exposición en período de quince minutos no más de 4 veces al día y transcurriendo al menos 60 minutos entre cada uno de los períodos de exposición, sin provocar daño a la salud. ENFERMEDADES QUE OCASIONA .- Se indican aquellas lesiones o enfermedades que causa el material a largo plazo debido a la exposición regular y a nivel alto, por falta de equipo de protección de controles adecuados de ingeniería. MEDIOS DE EXPOSICION-EFECTOS .- Se indica los efectos inmediatos que el material causa en el cuerpo humano, por las diferentes vías de esposición (inhalación, contacto con la piel, contacto con los ojos e ingestión). REACTIVIDAD INESTABILIDAD_- Es la tendencia de un material, de perder sus propiedades físicas originales por la influencia de agentes externos tales como temperatura, luz solar, agentes químicos etc. INCOMPATIBILIDAD .- Se indican aquellos materiales o reactivos con los que el material reacciona fácil pero no violentamente, perdiendo sus propiedades químicas originales. REACCIONES VIOLENTAS .- Se indican aquellos materiales o reactivos con los que el material reacciona facilmente y sin control, causando gran emisión de calor y vapores tóxicos o peligrosos (inflamable, explosivos, corrosivos, etc .). ALMACENAMIENTO RECIPIENTES CONTENEDORES .- Se indican aquellos en los que pueden almacenarse el material sin que se presente riesgo o se afecten sus propiedades . En la mayoría de los materiales se menciona que pueden ser del laboratorio (hasta de 4 litros). CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO .- Son instrucciones para mantener el material sin que se afecten sus propiedades y para evitar que ocurra algún incidente o accidente. EMERGENCIA FUEGO 156 MEDIO DE EXTINCION .- Se indican los materiales necesarios para apagar fuego . Se mencionan en orden de eficiencia para combatir un incendio. EQUIPO DE PROTECCION PERSONAL NECESARIO PARA COMBATIRLO .Indica el equipo adicional de protección normal (casco con careta, chaquetón y botas de bombero), que debe usarse para evitar la exposición a vapores o humos de combustión. OTROS PROCEDIMIENTOS .- Se indican medidas para controlar el fuego, adicional a las regularidades que contemple el plan de emergencias de la planta. FUGAS O DERRAMES DERRAME MENOR .- Es aquel que, debido a las propiedades del material derramado . NO significa un incidente potencial en el que peligren las instalaciones de la planta o la salud de las personas expuestas. DERRAME MAYOR .- Es aquel, que debido a las propiedades del material derramado, SI puede significar un incidente potencial en el que peligren las instalaciones de la planta o la salud de las personas expuestas. MEDIO DE NEUTRALIZACÍON O ABSORCION .- Es aquel material que absorverá o inertizará al material derramado, disminuyendo así sus características peligrosas. EQUIPO DE PROTECCION PERSONAL NECESARIO PARA RECOGERLO .Indica el equipo de protección personal necesario para recoger un derrama pues en caso de una emergencia de esta naturaleza, no es suficiente utilizar el equipo indicado por el código "S" del material. COMO CONTENERLO .- Se indica el procedimiento a seguir para contener y recoger un material derramado ; para manejarlo con las precauciones necesarias y evitar exposición a éste o daños a las instalaciones que se encuentra. COMO DESTRUIRLO .- Se indica el procedimiento a seguir para desechar o destruir en forma segura, un material derramado que no puede ser reutilizado . NINGUN MATERIAL DEBE SER DESECHADO POR EL DRENAJE. OTROS PROCEDIMIENTOS .- Establecer procedimientos especiales para contener, recoger o dispensar, materiales derramados que requieren consideraciones adicionales a las anteriores para evitar exposición riesgosa o daños a las instalaciones en las que se encuentra . 157 PRIMEROS AUXILIOS MEDIOS DE EXPOSICION, PROCEDIMIENTOS .- Se indican los procedimientos de primeros auxilios que deben aplicarse, en función de la vía de exposición por la que haya sido afectada la víctima . Se deben seguir estrechamente y no intentar tratamientos adicionales que no hayan sido autorizados por un médico. ABREVIATURAS UTILIZADAS EN ESTE MANUAL ABREVIATURAS ESPAÑOL INGLES AIHA Asociación Americana de American Industries Hy Higiene Industrial gienist Asociation. AEL Límite de Exposición- Allowable Expositionpermitida Limit. ALD Dosis Letal Permitida ANSI Instituto Nacional Ame- American National Stan ricano de Estandares . dards Institute. ACGIH Conferencia Americana- American Conference of del Gob .de Higiene Ind . Governmental Hygienist ACGIH Conferencia Americana- American Conference of Higienista del Gobierno Governmental Industries Hygienist. ALC Concentración Letal permitida . BLVS Valores Límites Bioló - Biological Limits Values. gicos . CAS Sistema Químico Abstrac Chemical Abstract Systo . tem. CLSO Concentración Letal Mecia EEL Límite de Exposición de ; Emergency ExpossureEmergeñcia . Limits. LC Concentración Letal . 158 Allowable Lethal Dose Allowable Lethal Concentration. Lethal Concentration. LD 50 Dosis Letal Media, significa aquella dosisque es letal al 50% del grupo de animales mg/Kg peso corporeo. MSDS Hoja de especificacio- Material Safety Data nes de seguridad de los Sheets. materiales. N/A No es recomendable apli carlo en esa categoría. NIOSH Instituto Nacional de National Institute for Seguridad y Salud Ocupa Ocupational Safety cional . & Health. N/D No Determiando NMP Nivel Máximo Permisible. OSHA Admon . de Seguridad y - Ocupational SafetySalud Ocupacional . Health Act. PERS Sistema Record del Me- Personnel Environmentdio Ambiente del Perso- Record System. nal. PPM Partes por Millón STEL Límite Corto de Exposi- Short Term Exposureción Limit TLV Valores Límites de Umbral. TWA Promedio de Tiempo Pon- Time Weight Average. derado. Not Determined. Parts per Million. Threshold Limit Values CARCINOGENO Productor de QUIMICO Cancer Cancer Producing Chemical. TERATOGENO Que produce FETOLETAL muerte fetal Producer Fetal Death. ASFIXIANTE Desplazador de Aire. Displacer of Air. CORROSIVO Acido o Alcalino. Acid or Alkali. MUTAGENICO Que produce cambio RNA - O - DNA 159 en Inductor of Chemical Change in RNA-DNA. T A S K F O R C E MANEJO Y ALMACEN DE LIQUIDOS INFLAMABLES Y COMBUSTIBLES INFORMACION Y RECOMENDACIONES 1) .- La mayoría de los líquidos inflamables y combustibles, traen información de precauciones y temperaturas a la que no se deben exponer. La siguiente clasificación es con el objeto de saber cuales son los líquidos inflamables y cuáles los combustibles y deben evitarse el almacenarlos juntos. CLASE I: Son aquellos líquidos INFLAMABLES que tienen el punto de flasheo abajo de 100 °F y se subdividen en: CLASE I-A : Aquellos que tienen el punto de flasheo menor a 73 °F y el punto de ebullición abajo de 100 °F. CLASE I-B : Aquellos que tienen el punto de flasheo abajo de 73 °F y el punto de ebullición de 100 °F o mayor. CLASE I-C : Aquellos que tienen el punto de flasheo entre 73 °F y 100 °F. CLASE II: Son aquellos líquidos COMBUSTIBLES que tienen el punto de flasheo o sobre 100 °F y abajo de 140 °F. CLASE III: Son aquellos líquidos COMBUSTIBLES que tienen el punto de flasheo a o sobre 140 °F y se subdividen en: CLASE III-A : Aquellos líquidos COMBUSTIBLES que tienen el punto de flasheo a o sobre 140 °F y abajo de 200 °F. CLASE III-B : Aquellos que tienen el punto de flasheo a o 200 °F. PUNTO DE FLASHEO Es la temperatura mínima a la cual un líquido desprende gas suficiente para formar la ignición al mezclarse con el aire . 160 2) .- Los líquidos inflamables no deben de transferirse de un contenedor de metal a otro en volumen mayor a un galón a menos que estén debidamente aterrizados . Los contenedores de plástico, incluyen botellas de muestreo, posen electricidad estática, lo que ocasiona peligro de ignición al transferirse, en los líquidos inflamables. Para prevenir este ultimo se recomienda las siguientes prácticas: a) Use contenedores de metal siempre que sea posible. b) En contenedores de plástico, de no ser posible medir la electricidad estática, la cual no debe ser mayor de 4 .0 Kilovolt / inch ., se recomienda pasar un trapo húmedo por el cuerpo del contenedor o introducirlo en agua antes de usarlo. c) Los contenedores no deben llenarse totalmente. d) Los contenedores vacíos deben manejarse con las mismas precausiones que los llenos. e) Los contenedores deberán estar completamente identificados y usarlos solamente para el líquido al cual esté identificado. f) Todos los contenedores deberán tener arrestaflama, cierre automático y no ser mayores de 20 litros. g) Las cubetas solo son aceptables para el drenado de aceite de equipos. h) Los gabinetes de almacenamiento deberán llenas los requisitos de acuerdo a standards F 17G y E3P. Recipientes y gabinetes recomendados por los Estándares F17G y E3P. OBJETIVOS DE LA CONFERENCIA: DAR A CONOCER LA MANERA EN QUE QUIMICA FLUOR RESPONDE A EVENTOS QUIMICOS DENTRO Y FUERA DE LA PLANTA ; ASI MISMO DAR LOS CONOCIMIENTOS NECESARIOS PARA QUE EL TEMA SE COMPRENDA. OBJETIVOS DE EMISIONES: CERO EMISIONES EN LA PLANTA CERO EMISIONES EN TRANSPORTACION 161 OBJETIVOS DE'RESPUESTA A UN DERRAME QUIMICO: A.- PROTEJER A LA SALUD DE LA POBLACION Y DE LOS INVOLUCRADOS. B.- PROTEJER EL MEDIO AMBIENTE: /FLORA /FAUNA /SUELOS /AGUA /AIRE GENERALIDADES HABLEMOS DE: CONOCIMIENTOS BASICOS NECESARIOS PARA COMPRENDER EL TEMA *CONTROL DE RIESGOS QUIMICOS* TRADICIONALMENTE: - DEFINIMOS EL CONCEPTO DE RIESGO QUIMICO HACEMOS INVENTARIOS DE LOS QUIMICOS QUE SE MANEJAN. IDENTIFICAMOS LOS QUIMICOS (CAS, DOT, ONU, NFPA). CLASIFICAMOS LOS QUIMICOS: - TOXICOS - EFECTOS - VOLUMEN - SE IMPLEMENTAN METODOS DE CONTROL - POR DISEÑO - P'.ROTECCION PERSONAL TOXICOLOGIA - CONCEPTO BASICO DE VENENO " LA . DOSIS HACE EL VENENO " - VIAS DE ENTRADA - METABOLISMO (KINETICA Y DINAMICA). - ORGANO BLANCO - VIAS DE ELIMINACION - LIMITES DE EXPOSICION - M S D S's 162 EVALUACION DE RIESGO: - EN UNA EMPRESA - EN EL LUGAR DEL DERRAME - METEOROLOGIA - INSTRUMENTOS DE MEDICION - EVALUACION INSTRUMENTADA/ EVALUACION SENSORIAL. PROTECCION PERSONAL (PP): CLASE I E CLASE II D CLASE III C CLASE IV B CLASE V A BENEFICIOS / LIMITACIONES TECNOLOGIA PARA CONTROL DE DERRAMES (DISEÑO): CHORIZOS DIFUSION BOMS NEUTRALIZACION MANTAS DIQUES TAPETES CORTINAS DE AGUA LANA ABSORVENTE CORTINAS FISICAS ARCILLA 'CAÑONES DE AGUA ASERRIN ANALIZADORES INFRARROJOS ESPUMA EQUIPOS DE BOMBEO 163 ASPECTOS MEDICOS : DESCONTAMINAR. CANALIZAR. TRATAR: ANTIDOTOS ESPECIFICOS / UNIVERSALES. PRONOSTICO. COMUNICACIONES : MANUALES. POR LINEA. INALAMBRICO. SEGURIDAD : HOMBRES DE SEGURIDAD. CLAVES DE COMUNICACIONES. EQUIPOS. MONITOREOS DE LA SITUACION. RESCATE : - BUSQUEDA - LOCALIZACION - EXTRACCION PRIMEROS AUXILIOS: - ANATOMIA Y FISIOLOGIA - HERIDAS Y HEMORRAGIAS - FRACTURAS - QUEMADURAS - INTOXICACIONES 164 . MEDIDAS PREVENTIVAS - CONOCER - PREVER ESCENARIOS - REALES Y PEORES - EDUCAR. - PLANEAR "EN CASO DE". - MANTENER CONOCIMIENTOS EQUIPOS HABILIDADES ¿QUE HACEMOS PARA ESTAR LISTOS Y RESPONDER EVENTUALIDAD DE UN DERRAME O FUGA DE QUIMICOS?. MANUAL DE - EN LA DATOS TOXICOLOGICOS DE Q . F .: INVENTARIO EXHAUSTIVO DE QUIMICOS EN LA PLANTA. - IDENTIFICAR LOS QUIMICOS ONU / NFPA. - CLASIFICAR LOS QUIMICOS. - M S D S 's - PROCEDIMIENTO DE ELIMINACION DE RIESGOS QUIMICOS Y PARA ADQUIRIR NUEVOS QUIMICOS. PROCEDIMIENTOS DE: ALERTA Y EMERGENCIA. INSTALAR: - AREA MEDICA DE LA EMPRESA. - CENTROS DE CONTEO. - CASETAS DE EMERGENCIA. - ALARMAS PNEUMATICAS Y ELECTRONICAS. - EQUIPOS PARA CONTROL DE EMISIONES (ANTI-CONTAMINANTES). SCRUBERS, VACIOS, GEN DE EMERGENCIA . SELLOS, ETC. 165 HACER : - EVALUACIONES DE RIESGO ADQUIRIR: - EQUIPOS DE PROTECCION PERSONAL. RESCATE It _ i CONTROL DE FUGAS CONTRA-INCENDIO CREAR, ENTRAR Y MANTENER: - BRIGADA DE RESCATE. CONTRA INCENDIO AUXILIO A LA COMUNIDAD INTERACCION CON LA COMUNIDAD: - ENTRENAMIENTO DE LA COMUNIDAD. - ALARMAS EN LA COMUNIDAD. - PLANES DE CONTINGENCIA EN LA COMUNIDAD, ETC. - ENTRENAMIENTO MEDICOS. - SIMULACROS. - CLAM - CAER - RETO - RITMO - LEPC - AUTORIDADES LOCALES, ESTATALES FEDERALES Y SUS CONTRAPARTES DE E . U . A. 166 ANALISIS Y EVALUACION DE LAS FUENTES CONTAMINANTES EN EL EDO . TAMAULIPAS (INVENTARIO) CARACTERIZACION DE LAS AGUAS SUPERFICIALES DEL ESTADO DE TAMAULIPAS M .C . Roberto Margain Hernández INTRUDUCCION. Tamaulipas tiene aguas residuales de origen urbano, industrial y agropecuario, producidas dentro del estado y fuera de é1 . Las cuencas de los ríos Bravo y Pánuco son de . las más contaminadas del país y son un ejemplo fehaciente de esta realidad. Los tipos de efluentes que se encuentran en el estado son los siguientes: - orgánicos, que tienen una gran cantidad de nutrientes y son producidos por el drenaje urbano. orgánicos e inorgánicos, derivados de los procesos de refinerías y petroquímicas. inorgánicos, ocasionados por las actividades mineras, químicas y siderúrgicas. materiales en suspensión, derivadas de minas. de refrigeración, por las centrales termoeléctricas. En términos generales, la calidad fisico química y bacteriológica de las aguas tamaulipecas varía según la fuente y la zona . Dependiendo de causante de la contaminación, los parámetros a evaluar variarán, pero siempre hay que analizar el pH, DBO, DQO, sólidos disueltos totales y sólidos disueltos en suspensión. Datos generales tomados de la Comisión Nacional del Agua (1992, com . pers .), para el estado de Tamaulipas, indican lo siguiente: DBO entre 100 y 300 (DBO5 a 20 °C) sólidos entre 350 y 1500 ppm sólidos disueltos totales entre 350 y 850 ppm Nitrógeno amoniacal= 3-10 gr/hab/dia Fósforo= 4-8 gr/hab/día Cloruros= 5-10 gr/hab/día. Calidad microbiológica, se han detectado en detritus no controlados la presencia del cólera y hepátitis. Estos datos son valores promedios y no hay que olvidar que los gastos y aportes tienen variaciones diarias, estacionales y anuales, en función de las necesidades como son 167 higiene, alimentación y uso doméstico, urbano, agropecuario e industrial. Por ejemplo, Ciudad Victoria tiene tres curvas pico de consumo de agua al día : la primera de las 6 :00 a las 9 :00 horas, la segunda a las 14 :00 y 15 :00 horas y la tercera entre las 19 :00 y 20 :00 horas . Obviamente, el aumento en las descargas variará directamente proporcional al consumo . Otro ejemplo son las aguas residuales industriales, las cuales son el resultado de sus procesos continuos y discontinuos . En el primer caso son acciones de lavados y refrigeración, mientras que en el segundo se refiere a acciones eventuales y mucho mayor contaminantes en proporción que las primeras. Si bien en este caso las normas de control son generales y específicas, se deben generar normas particulares de emisión de efluentes de acuerdo con las características propias de cada embalse y cada región del estado, porque cada zona del estado tiene una problemática hidrológica, geológica y biológica particular. En este sentido hay que recordar que Tamaulipas tiene una marcada zonación de sus recursos acuáticos misma que se presenta a continuación: Aguas superficiales .Tamaulipas presenta en su territorio porciones de cuatro regiones hidrológicas: 1) Región Hidrológica No . 24 : río Bravo-Conchos, con una extensión de 14 674 km 2 , localizada en la parte norte del estado. Esta región es muy importante porque se considera zona de máxima expansión industrial y se subdivide en las siguientes cuencas: a) Río Bravo-Matamoros-Reynosa, con una extensión de 8580 km2 . Es importante por su desarrollo industrial y por tener distritos de riego Río Bravo--San Juan, cuyo aporte en Tamaulipas es recibido por la presa Marte R . Gómez, con un área de 1184 km2. c) Río Bravo-río Sosa, con un área dentro del estado de 1167 km2 influye principalmente la zona de Ciudad Mier. d) Presa Falcón-Río Salado, cuya superficie estatal es de 1351 km2, en la zona de Ciudad Mier. e) Río Bravo-Nuevo Laredo, que comprende un área de 2390 km2 . 168 De acuerdo con INEGI (1983), la contaminación en toda esta cuenca está considerada de primer orden ; con porcentajes generados principalmente por las descargas orgánicas e inorgánicas de Nuevo Laredo, Reynosa, Ciudad Alemán y Matamoros . Sin embargo, el acelerado crecimiento industrial y urbano ha ocasionado que los problemas de contaminación acuática aumenten en considerables proporciones . Solo esta región representa aproximadamente el 35% de la población tamaulipeca. 2) Región Hidrológica No . 25 : río San Fernando-Soto la Marina, con una extensión de de 42 770 km2 y localizada en la parte central del estado. Esta región corresponde a todos los escurrimientos que desembocan al Golfo de México, los cuales sé encuentran entre las cuencas del Bravo y del Pánuco . El 82 .26% de su superficie corresponde al estado de Tamaulipas, localizandose dentro de esta región áreas parciales de cuatro cuencas: a) Laguna de San Andrés-Laguna Morales, con una superficie de 5708 km2, localizadas en la parte sur de esta región. b) Río Soto La Marina, con una superficie de 18 748 km2, localizandose en ella la presa Vicente Guerrero y los distritos de riego 32 y 86. c) Laguna Madre, con una superficie de 9053 km2 y se extiende desde la desembocadura del río Soto La Marina, en su parte sur, hasta el límite de la región hidrológica No . 24 en el norte. d) Río San Fernando, con una extensión de 9260 km2 y es la primera cuenca que sigue después de la del río Bravo rumbo al sur. Por lo que respecta a la Contaminación, en 1983 (INEGI), se reportaba que era baja, ya que no había ni centros de población ni industrias de magnitud, pero casi 10 años después, este panorama ha cambiado de manera impresionante, sobre todo por la enorme actividad agrícola de esta zona, lo que puede hacernos esperar que los índices de contaminación hallan aumentado. En los últimos años ha aumentado la población y el desarrollo agrícola y pecuario, lo que ha provocado un aumento en la contaminación de la zona. 3) Región Hidrológica No . 26 : río Pánuco (Guayalejo-Tamesí), con una extensión de 16 226 km2 y localizada al sur del estado. Es una de las cinco más importantes del país y en Tamaulipas solo se encuentran dos subcuencas: 169 a) b) Río Guayalejo-Tamesí, con una extensión de 15 256 km2 y se localiza desde la parte oriente de la región central del estado, hasta su parte sur. Río Tamuín, con una extensión de 969 km2, localizada en la parte extrema sur del estado. Por lo que respecta a la Contaminación, la cuenca del río Pánuco es la que soporta la mayor cantidad de carga orgánica del estado, ya que recibe grandes cantidades desde el inicio de su cauce en el Distrito Federal y durante su recorrido a través de 11 estados de la República. Debido al alto índice de contaminantes de todo tipo que reciben sus aquas, se le ha clasificado como contaminada de primer grado y de inmediata atención. Las zonas más afectadas dentro del estado son las ciudades de Tampico y Madero, el corredor industrial de Altamira, la refinería de Ciudad Madero y el ingenio de Ciudad Mante . Los principales problemas de contaminación son originados por descargas industriales que contienen fenoles, grasas, aceites, así como las descargas de aguas residuales domésticas . Quizá el mayor porcentaje de contaminantes dentro del estado sea el que proviene de las industrias petroquímica y azucarera (río Guayalejo, Ciudad Mante y Altamira). 4) Región Hidrológica No . 37 : río El Salado, con una extensión de 4385 km2, localizada en la porción suroeste del estado. Esta es :La que menor área ocupa dentro del estado y solo tiene una subcuenca : a) Sierra Madre, con una extensión de 4385 km2 y está en una región donde son escasas las precipitaciones. En esta región no existen fuentes contaminantes de importancia. Aguas Subterráneas .Dada la climatología del estado que es típicamente de climas semisecos, con pocas variantes de humedad, estas condiciones al relacionarse con la geología existente, que en grandes áreas presenta grados de permeabilidad baja y media, han hecho que se localicen escasos acuíferos subterráneos con profundidades próximas a la superficie . Existen tres zonas'en el estado: 1) Zona Norte : En esta región, además de ser escasos los aprovechamientos subterráneos, tienen gastos muy bajos, por lo que no se utilizan en la agricultura, sino para el uso doméstico y de abrevaderos. 170 2 Zona Centro : La explotación de acuíferos en esta zona se encuentra restringida en gran parte por los problemas de salinidad ; sin embargo, hay algunas explotaciones con gastos muy bajos, que fluctúan de 5 a 10 1/s y se destinan a uso doméstico, excepto las áreas que se localizan en las inmediaciones de Ciudad Victoria, donde las explotaciones subterráneas son de importancia, como abastecedoras de agua potable. 3 Zona Sur : Esta área esta constituida casi en su totalidad por depósitos calcáreos del Cretácico Superior que ofrecen las mayores posibilidades de explotación . La presencia de manatiales con caudal abundante constituye una prueba de acuíferos con potencialidad. Por último, las principales zonas de recarga de los acuíferos se localizan en las estribaciones de la Sierra Madre Oriental y en el sistema de sierras del estado . En estas áreas, las precipitaciones son más abundantes y los materiales más permeables por efectos de los plegamientos de las sierras. Situación actual del subsector de aqua potable, alcantarillado y saneamiento: A partir de mayo de 1990, fecha en la que se puso en marcha el Programa Nacional de Solidaridad en materia de agua potable y saneamiento, se han realizado una serie de acciones tendientes a la solución estos problemas en función de la construcción de infraestructura y de la mejoría en la administración de los servicios. Este programa contempla cuatro grandes campos de acción: 1) 2) 3) 4) Las grandes zonas metropolitanas, donde se concentra el 25% de la población del país. Las ciudades de más de 80 mil habitantes. Las localidades urbanas consideradas con población media y baja. El medio rural y comunidades con marginalidad alta. Durante el período 89-92 se invirtieron aproximadamente 10 billones de pesos y de esta cantidad en 1992, la inversión fue de 3 .9 billones . Con estos apoyos, para fin de este año se dará servicio adicional de agua potable a 11 millones de habitantes y de alcantarillado a 8 .5 millones. La estimación de cobertura, partiendo de los datos censales, será del 84% . Esto refleja un gran avance, especialmente en las localidades de más de 5 mil habitantes donde existen niveles superiores al 94% en promedio . Sin embargo, en las comunidades de 5 mil habitantes y menos, se concentran más de 11 millones de habitantes sin servicios, del gran total de 13 .8 millones de mexicanos que aún no cuenta con 171 este servicio de agua potable. En lo que se refiere al alcantarillado, la cobertura actual es del 67%, observándose que la mayor parte de los de habitantes que no cuentan con este servicio (21 .3 millones), se encuentran en las comunidades de menos de 5 mil habitantes. Con respecto al agua potable, la CNA en abril de 1991 tenía 250 plantas de desinfección, comparadas con las 10 850 que existen en agosto de 1992 ; esto indica que de 38 millones de habitantes que tenían estos servicios, se pasó a 66 millones en 1992 . Se ha incrementado los 200 sitios de muestreo de cloro residual a 29 924, y se han controlado en un 50% las enfermedades gastrointestinales. Con respecto al tratamiento de aguas residuales, de un gasto total de 160 mil 1/s en 1988, se trataban 14 mil 1/s y para fin de año se espera que se traten 30 mil 1/s. Lo anterior significa la instalación de 20 mil km de tubería, la construcción de 500 pozos para el abastecimiento de comunidades rurales ; se construyeron, ampliaron y rehabilitaron 21 plantas potabilizadoras ; se instalaron aproximadamente 4 mil equipos automáticos de desinfección y muchos miles de operación manual . En la actualidad se ha determinado que aproximadamente el 30% de las fugas se deben a la red, y el 20% a fallas en el sistema comercial ; en materia jurídica es relevante mencionar que de 135 ciudades con más de 50 mil habitantes, en 118 de ellas ya opera un organismo decentralizado. Es importante mencionar que la CNA está realizando acciones tendientes a la prestación de estos servicios por parte de la Iniciativa Privada, en caso particular de los servicios de agua y saneamiento. Acciones y metas para los próximos dos años: Mantener 1) un crecimiento de cobertura de agua potable de 3 millones de habitantes por año . De estos, aproximadamente la mitad, serán en las poblaciones de más de 50 mil habitantes y la otra mitad en el medio rural. 2) Aumentar la cobertura de drenaje a 3 millones de habitantes por año, planteandose este servicio en poblaciones rurales y pequeñas. 3) Promover organizaciones estatales para atender los pequeños sitemas del medio rural. 4 Dar atención especial a las zonas donde se concentra el mayor déficit de estos servicios. 172 5) Aumentar la eficiencia de los sitemas de las ciudades de más de 80 mil habitantes, del 50% actual al 70%, mediante reemplazo de infraestructura obsoleta y mejorar los sitemas comerciales. 6 aumentar el tratamiento de las aguas residuales, a 72 m3/s que estará en operación en 1994, representando el 45% del total de las aguas negras que se vierten a los ríos y cuerpos de agua. Problemática Tamaulipeca: 1) Existen diferentes dependencias con diferentes normas establecidas para el manejo, control y tratamiento de aguas residuales . En este sentido se debe reconocer como unidad de gestión natural, política y de gestión a la cuenca hidrográfica, como una unidad integradora, holística, que incluya dentro de sí a las distintas dependencias interesadas : federales, estatales, municipales y que considere a los usuarios del recurso. 2 Existe una distribución irregular de la población ; 8 ciudades tamaulipecas tienen el 67% de la población, mientras que 47% pequeñas ciudades menores de 50 000 habitantes tienen el 33%, por lo que existen pocas posibilidades de implementar sistemas de tratamiento para todas (INEGI, 1991 : Censo, 1990). Con respecto al drenaje, el 56% de la población tamaulipeca cuenta con él, mientras que el restante 44% usa fosa séptica o drenaje directo a los mantos acuíferos ., sin servicios de ningún tipo . Concretamente, el 36% de los habitantes que viven en la cuenca del río Bravo, no tienen drenaje ; el 86% de los que habitan en la cuenca del río Conchos tampoco ; el 46% de los habitantes de la' cuenca del río Soto La Marina no tienen este servicio ; el 4% de los habitantes que dependen de la cuenca del Río Pánuco no tienen drenaje y el 88% de las gentes del cuarto distrito no tienen este servicio. En Tamaulipas existen 11 plantas de tratamiento de aguas, 4 de ellas con lagunas de oxidación, que manejan el 13% de las descargas, con un gasto de recuperación de 850 1/s . Se considera que en el estado hay un gasto de 9 112 1/s, de los cuales, 6 135 1/s son aguas residuales ; de este gran total, solo el 16% reciben tratamiento . Sin embargo, en los últimos siete años, se ha incrementado el agua potable en Tamaulipas de siete mil a catorce mil 1/s, lo que significa un incremento en 100% . Como se puede observar, la disparidad entre la aportación de agua y su rehabilitación es amplia. 173 Otro ejemplo : en el puerto de Tampico, hay un aporte de 300 1/hab/día, lo que significa un consumo de 1 800 1/s, del cual se producen 1 240 1/s de aguas residuales, ya que la población solo cuenta con un alcantarillado para el 60% del municipio. En este sentido se debe promover la rehabilitación y recuperación de plantas de tratamiento abandonadas o ineficientes, mediante métodos no sofisticados y eficientes, que sean operativas a bajo costo . También se debe realizar un plan estatal de control, manejo y tratamiento de emisiones a los mantos acuíferos, que contemple entre otras cosas, el desarrollo de tecnologías locales de bajo costo y fácil manejo, adecuadas para cada región o localidad. Por otra parte, hay que tener en cuenta el manejo y disposición de lodos residuales, que llegan a ser más contaminantes que el agua que trataron, ocasionando un efecto de rebote al medio ambiente, por lo que se debe contemplar el secado e incineración de estos materiales, o desarrollar investigaciones que tiendan a utilizarlos como un alternativa de combustible o abono. En conclusión, se debe realizar estudios integrales, económicos, sociales, hidraúlicos y biológicos que detengan el deterioro de las cuencas tamaulipecas, a través de un plan integral de manejo que tienda a dar soluciones permanentes y sistemáticas . 174 ANEXO: Fuentes de contaminación acuática .-----------------------------------------------------------Doméstica Agrícola Industrial Desechos sólidos Térmica Petróleo y petroquímicas Radiactividad. -----------------------------------------------------------Tipos de contaminación acuática .-----------------------------------------------------------Desperdicios de origen orgánico. Fertilizantes (Fósforo y Nitrógeno). Productos químicos orgánicos: Detergentes, pesticidas, insecticidas, herbicidas, fungicidas: Hidrocarburos. Sustancias radiactivas. Calor. -----------------------------------------------------------Consecuencias de la Contaminación en los medio ambientes acuáticos .-----------------------------------------------------------Reducción del nivel de oxígeno: Reducción de la fotosintésis Reducción de la solubilidad del oxígeno. Reducción en la difusión del oxígeno. Incremento en la demanda de oxígeno . Exceso de nutrientes vegetales: Fósforo Nitrógeno Agentes antifisiológicos: Hidrocarburos clorinados. Metales. Calor. Desechos radioactivos. Pesticidas. Nitratos y nitritos. Substancias carcinogénicas. 175 PARAMETROS PRINCIPALES PARA EVALUAR LA CONTAMINACION EN LOS MEDIOS AMBIENTES ACUATICOS: Componentes físicos: Temperatura Corrientes Turbidez Conductividad Componentes biológicos: Indicadores biológicos :Bacterias,Tubifex,etc. Diversidad de Especies: Demanda Bioquímica de Oxígeno: Perfil de un habitat acuático Componentes químicos: Alcalinidad y Dioxído de Carbono Calcio, Magnesio y Dureza Nitrógeno Nitratos Amonio Salinidad y Cloruros Oxígeno disuelto pH Fosfatos Sulfatos ---------------------------------------------------------- 176 Principales parámetros físicos, químicos y biológicos a evaluar: Cuando uno estudia un ambiente acuático se debe registrar la fecha, hora del día y el nombre del colector . Así mismo, incluir la localidad, topografía y localización geográfica y política del punto de muestreo, incluyendo la distancia con un punto de referencia facilmente localizable para visitas posteriores. Hay que especificar en la medida de lo posible a que sistema hidrológico y ambiente particular pertenece el punto de muestreo (cuenca, habitat, etc .). Se debe incluir una descripción del medio ambiente físico lo más amplia posible ; las condiciones atmosféricas, del suelo y del agua : clima, estación, temperatura del aire, velocidad y dirección del viento, condiciones de nubosidad y tipo e intensidad de precipitación, intensidad de la luz y radiación solar, y humedad relativa. Si se va a colectar el bentos del cuerpo de agua, uno debe colectar necesariamente el sustrato y definir su composición, ya sea del cieno o del fondo rocoso. Con respecto a los análisis físicos generales del agua estos son los siguientes : temperatura superficial, velocidad de corriente, turbidez y conductividad. Para una evaluación química general : dureza, oxígeno disuelto, alcalinidad y pH, son propiedades que pueden ser medidas directamente en el campo y que nos dan una visión general del ambiente a analizar. Los análisis químicos más importantes a considerar son los siguientes : Alcalinidad y Dioxído de Carbono ; Calcio, Magnesio y Dureza ; Nitrógeno ; Nitratos ; Amonio ; Salinidad y Cloruros ; Oxígeno disuelto ; pH ; Fosfatos y Sulfatos . Por supuesto que dependiendo de la fuente de contaminación se deberán buscar los elementos o partículas especificas, para lo cual hay una serie muy diversa de métodos para detectarlos. Con respecto a los componentes biológicos, aparentemente no son tan importantes como los aspectos físicos y químicos. del agua, pero no hay que olvidar que existen especies indicadoras de tipos de contaminación, por lo que es necesario evaluar por lo menos la presencia y ausencia de las diferentes comunidades que se encuentran en el sitio de muestreo. Son ejemplos de lo anterior las bacterias coliformes, las Cyanophyta, los Tubificidae (Tubifex) . Además, mientras más grande sea la densidad de los organismos, mas grande es el grado de contaminación orgánica . También los indicadores 177 biológicos pueden señalar la presencia de contaminación aún si el agente contaminante está ausente temporalmente en el momento del muestreo. El método biológico mas utilizado es el de establecer la diversidad de especies por medio de un índice . En lo general, mientras más contaminado está un cuerpo de agua, más bajo es el índice de diversidad . Existen diversos índices como los de Margalef, Menhinick, y Simpson, entre los mas utilizados . Cada uno de ellos requiere de condiciones preestablecidas para su uso, por lo qué cada colector deberá escoger el que mejor le convenga. REFERENCIAS : (57), (58), (59) 178 ABLA 1 .- RELACION PORCENTUAL DE VIVIENDAS CON AGUA Y TAMAULIPAS: DRENAJE EN ---------------------------------------------------------------- VIVIENDAS PARTICULARES CON AGUA CON DRENAJE ---------------------------------------- TAMAULIPAS % 494 118 100 386 096 78 .13 291 901 59 .07 ALTAMiRA % 18 033 3 .,:D4 6 922 38 .38 4 434 24 .58 CD . MADERO % 37 395 7 .56 33 559 89 .74 30 778 CD . MANTE 25 277 r 5 .11 19 392 76 .71 67 350 13 .63 51 650 76 .68 40 412 60 .00 NVO, LAREDO817 4 7 a/a 9 .67 141 351 3 6 .47 36 589 76 .51 a' /o H . MATAMOROS % 82 .30 15 00•3 J 7 • v REYNOSA % 62 731 12 .69 54 923 87 .55 39 984 63 .73 S . FERNANDO % 11 549 2 .33 7 010 60 .69 2 142 18 .54 TAMPICO % 62 392 12 .62 56 757 '90 .96 51 350 82 .30 44 642 38 284 33 681 CD . VICTORIA % 9 .03 85 .75 75 .44 ---------------------------------------------------------------- Según : I N E G I . 1 9 9 1 . Tamaulipas . Resultados d e f i n i t i v o s . Datos oo rlocal i dad i i ntear .ación territorial) . XI Cense Ger,crh = de Pn~ :lari ín v llivipnr,' r 1990 . Máxin.n. 179 TABLA 2 .- RELACION PORCENTUAL DE HABITANTES CON AGUA Y DRENAJE EN TAMAULIPAS: ------------------------------------------------------ NUMERO DE HABITANTES CON AGUA CON DRENAJE .---- TAMAULIPAS % ALTAMIRA % 2 221 638 100 1 798 325 80 .94 1 253 916 56 .44 82 431 100 34 595 41 .96 15 998 19 .40 OD . MADERO % 159 564 100 144 998 90 .87 127 486 79 .89 CO . MANTE 11 .5 729 100 92 668 80 .03 64 930 56 .07 299 797 100 239 935 80 .03 172 102 57 .40 2i0 095 100 197 673 94 .08 163 368 77 .75 279 189 100 254 825 91 .27 173 262 62 .05 54 181 100 35 233 65 .02 9 073 16 .74 270 808 100 249 759 92 .22 215 469 79 .56 % H. MATAMOROS % NVO . LAREDO % REYNOSA % S . FERNANDO % TAMPICO % CD . VICTORIA 205 875 177 490 151 125 % 100 86 .21 73 .40 ----------------------------------------------------Según : INEGI . 1991 . Tamaulipas . Resultados definitivos . Datos por localidad (integración territorial) . XI Censo General de Población y Vivienda . 1990 . México. 180 CUADRO 3 .- PORCENTAJES DE VIVIENDAS Y HABITANTES DE TAMAULIPAS QUE CUENTAN CON DRENAJE: DRENAJE TOTAL 5/DRENAJE RED FOSA OTROS HAB. - -------------------------------------------------------------CASAS VIVIENDA 488 508 % NABS . 244 841 41 129 59 .75 30 .12 8 . 141 100 291 901 2 221 638 1 283 841 á 100 1065 011 57 .78 47 .93 5 931 1 .21 190 920 39 .08 190 808 28 022 912 361 8.51 1 .26 141 .08 CUADRO 4 .- FORCENTAJES DE HABITANTES CON ASUA ENTUBADA Y DRENAJE: HAS . DRENAJE TOTAL RED FUSA OTROS S/DRENAJE - ---------------------------- ---------------------- ---------- TAMPS . 2 221 638 °íá C/A8UP. 1 100 1 798 325 80 .94 283 841 57 .78 1 253 916 97 .66 1 065 011 190 808 47 .93 8 .51 1 060 199 99 .54 170 137 89 .16 28 022 1 .26 23 580 84 .1 14 912 861 41 .08 531 392 58 .21 - ---------------------------------------------------------------- 181 CUADRO 5 .- COMPARACION DE LA REPUBLICA MEXICANA Y TAMAULIPAS: DRENAJE HAD . TOTE! RED FOSA OTROS S/DRENAJE MEX . 80 433 824 49 454 701 40 262 432 6897 617 229461 29 517 784 % 100 61 .48 TAMPS . 2 221 638 1 283 841 % 100 57 .78 50 .05 1 065 011 47 .93 182 8 .57 2 .85 36 .69 190 808 28 022 912 561 8 .51 1 .26 41 .03 CARACTERIZACION DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS, INDUSTRIALES Y AGROINDUSTRIALES Dra . Susana S. Hurtado Baker CONCEPTOS GENERALES DE CALIDAD DEL AGUA CRITERIO : CONCENTRACION CIENTIFICAMENTE RECOMENDABLE PARA LOS USOS REQUERIDOS (ABASTECIMIENTO PARA AGUA POTABLE, PESCA, RECREACION, ETC). ESTANDAR : NORMAS OFICIALES ESTABLECIDAS PARA CUMPLIR -CON LOS USOS DESIGNADOS. CRITERIOS DE CALIDAD DEL AGUA PARA FUENTES DE SUMINISTRO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO ( Reporte de la Academia Nacional de Ciencias al Comite de Calidad del Agua U .S .A .) PARAMETRO RECOMENDACION Alcalinidad Su concentración se encuentra asociada con otro componentes como pH, y Dureza . Para efecto de tratamiento, es deseable que no ocurran variaciones súbitas en su concentración. Nitrógeno Su presencia indica Contaminación y aumenta la demanda Amoniacal de Cloro en el proceso de desinfección, por lo que su concentración no debe exceder a 0 .5 mg/1. Arsenico Por su efecto fisiológico en los humanos, su concentración en fuentes de suministro no deben exceder a 0 .1 mg/1. Bacterias Se recomienda que las medias geométricas en aguas superficiales antes de tratamiento no excedan de 2,000/100 ml. y 20 000/100 ml . para Coliformes Fecales y Coliformes totales respectivamente. Bario Produce efectos fisiológicos por lo que su concentración no debe exceder de 1 mg/l. 183 Cadmio Produce efectos fisiológicos por lo que su concentración de debe exceder de 0 .10 mg/l. Cloruros Por su efecto en el sabor de agua y no de efectos tóxicos, su concentración no debe exceder de 250 mg/1. Dureza No se da una concentración especifica porque mucho depende de las preferencias de sabor de los consumidores. Sólidos Disueltos A altas concentraciones puede causar efectos fisiológicos y sabor por lo que se recomienda una concentración en el rango de 500 mg/1. CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES SEGUN SU ORIGEN CARACTERISTICA FUENTE DE CONTAMINACION Propiedades físicas : Desechos Domésticos e Industriales y degradación natural de materiales industriales Olor Industriales Descargas Descomposición de Desechos, Sólidos Desechos Domésticos e industriales, Tratamiento de Agua Municipales, Erosión. Temperatura Desechos Domésticos e Industriales. Componentes Químicos: Orgánicos: Carbohidratos Grasas y Aceites Pesticidas Fenoles Proteínas Surfactantes Compuestos Volátiles orgánicos. Otros Desechos Domésticos, Industriales y Comercial Desechos Agrícolas Desechos Industriales Desechos Domésticos, Ind . y Comercial tl 11 it It Descomposición Natural de Compuestos Orgánico 184 Inorgánicos: Alcalinidad Cloruros Metales Pesados Nitrógeno pH Fósforo Sulfuros Desechos Domésticos, Tratamiento de Aguas Municipales, Infiltración de Mantos Freâticos it 11 11 Desechos Industriales Desechos Domésticos y Agrícolas Desechos Domésticos, Ind . y Comercial Desechos Domésticos, Ind . y Comercial y Escurrimientos Naturales. Tratamiento de Agua Municipales, Desechos Domésticos, Ind . y Comerciales Gases: Mercaptanos Metano Oxigeno Descomposición de Desechos Domésticos 11 11 11 Tratamiento de Aguas Municipales Constituyentes Biológicos Animales Plantas Bacterias Virus Canales abiertos y Plantas de Tratamiento 11 11 11 Desechos Domésticos, Planta de Tratamiento Infiltración de Escurrimientos Desechos Domésticos. 185 4 ( ( 14'1 ( t I..( li, N .1 . ( I .Z' .1. (.: .) t .1 ( .0) A " C. IA.) I t .J IR.O S , J., .A'FZ I. .N .) M.A . G A N A .1 . 1 ft .l 2222.2 7 29 .7 35 .6 ,.1 :1 .1 . 3Y .0 :37 .27 2 .1 :1 33 . 3 34 .8 .31) . 4 .34 24. .198 I. 191, , 2 31 . 32 .4 30 . 6 191 :13 41 .4 35 .0 3 12 9 ;33 .8 55, .9 32 .0 4 .1. 925 1 . 17 1 , 977 1980 1984 1985 E. 1987 l.'91 ;i 37 . i!. .29 .3 36 .3 29 .4 37 .5 ,5 V ,191) 1.9 :J1 ) I .5 I)Iz, .0. . fvlrl . TA' . 41 .4 34 .0 32 .32 43 .27 37 6 .1:1 55 .51 : 21 .9 5 .3 .0 i ,, , 22 .4 :3 :41 .4 3 :2 .1 :' 30 . 0 J1 :1 . .. I .., 41 ri r..". 5( .15 2 :I , .) 52 .5 3 :2 . . 4. 33 . 53 .1) 54 . .I .28 27 3 :5 .1 .1 , 41 :1 .1 3 ;: I 5 .1 I 4 :2 , .9 39 . ;.' : 69 .2 4 n 45 .4 ,r,, 13 21) 5, 21) .0 13 .3 15 .8 .1:1 415 .9 t 3 . :) 70 3) .24 .9 3 :3• :.° 53 .9 4 I. 2 .2 37 , 1) 14 .7 33 .0 1. .2,4 3754 3'7,6 32 .5 1 9 .3 _ -4.2 , •41 . 6 -4. I, ;. I 6S' . :''_ 2 ! :L .F Ti .I :ES 1 .2 , 70 . .0 .L3 2( , I 12 .7 53 .6 11 .5_ 3 20 .5 1) 1 :;1 .9 3'2 .n 11F.D.I. A 3 . C. :2E1 .14 29,34 6 .71 37 .90 14 .01 12 .26 56 .00 53 .10 21 .4 .24 .0 23 .0 30 .21 14 .3 .9 . 3 16 .8 16 .4 40 .70 53 .90 39 .30 52 .50 54 .10 4. 7 .80 , 13 .61) 10 .60 10 .60 2 1 .3 , ;17 .8 20 .3 29 .1 26 27 3 31 .1 21 .0 16 .5 25 .6 26 .':7 27 .89 30 .27 26 .43 35 .44 26 , 22 22 .9 1 .0 .5 20 .1:1 8 .5 7 .5 13 .4 21 .9 40 . .i;t 4CLO 31 .26 10 , 79 8 .33 20 .4 235 .0 25 .9 24 .1 :1 33 .93 44,34 . 29,17 19 .78 70,00 50 .9 58 .57 8 .63 235 .00 43 .70 8,51) 13 .60 1 .3 .41) 2 31 .68 1 :2 .90 53 .90 12 .41) 37 36 33 37 37 19 .61 18 .31 80,80 69 .20 13 .10 18 .41 78 .10 7 .50 11,88 51 .40 16 .111 60 .00 ----- 20 .90 1 .1 .01) 1 .4 152 4 43 .7 29 .7 1.5 22 .3 17 .2 A. 1 .3 .1. 1.4 . I 14 .1 80 .8 49 .4 1 .':' . ;Í 29 .8 18 .9 26 .6 20 .1 22 .1) 13 .6 l :22 .5 7 .5 61 ;11 .2 4 9 .1) 28 .2 24 .0 20 .9 1 7 . . I. 5:1 . .1 . . ; ::1 111 . 7 I I ,3 25 .5 n .1) ;. 1 , 1: . 1 44 .0 7 .5 .1 . 4 . 5 4 : . .4 .! .,' 80 .8 16 .4 235 .0 13 .8 5Í:' . :.1 211 8 29 .0 45 .'2 ...10 .1) 3tz1 . :5 30 . 0 .51 . .07 .95 .62 .07 6 .96 17515 2 :2 .1 . 20 .5 28 .2 ;'i .1 . :2 .4 AL, MT N . 9 .51 3 .9 T.J DE 4 . :.5 2 I 9 ,EI 1 :5 .7 1 .1 .1) 2f) . 7 ;1,}I .t.h. D 2 .5 .25 .2 16 .1:1 "8 i5 . N ' .7 19 .5 :2 2 .3 1 :23 .9 1 . :2 .7 . .1 .1. .1=1 45 .2 17 .2 33 .r 1 - .._ :2 3 , I) . ;:3 f, l) . I 611 .0 56 .9 25 .8 I S1S .9 2 41) . 47 .0 .1) .1:1 413 .7 3 .5 .3 .4 .7 :37 .0 35 .7 1 44. .8 31 .' . :.5 4 :2 .6 36 .2 56 .';1 25 . 11 4 I .4 .27 .3 '29 .1:1 41 :' .i' 4 . E, .1) 36 . 3 377 . . 3 .3 , 2 .1 ..._ 2 .2 ...22 _22 ._ _ ._2 ir' 1 .. 1 I 4. 1 i ., S !'.N 11 .54 7 .35 11 .15 14 .30 16 .40 15 .70 17 .50 1 .3 .80 20 .00 11 .50 DISTRIBUCION ANUAL RIO GUAYALEJO, DE SITIO CLORUROS (mg/I) MAGISCATZlN CI Mg/I 200 -- 150 100 50 i 0 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC I DISTRIBUCION ANUAL DE S .D .T . (Mg/I) RIO GUAYALEJO, SITIO MAGISCATZIN S .D .T . Mg/I 2,000i 1,50G 1,000 500 0 i ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV MC —l-\ — Minima PERIODO DE OBSERVACION 1974-1991 Media EMaxima AGRUPACION TRATAMIENTO CONTAMINANTE Sólidos Suspendidos DE CONTAMINANTES IMPÓRTANCIA DE ACUERDO AL TIPO DE SANITARIA La descarga sin tratamiento a los Cauces ocasiona la formación de lechos lodosos con descomposición anaerobia . Los indicadores usados para medir su Orgánicos Biodegradables presencia son DBO y DQO . Su descarga a los cauces provoca el abatimiento de oxígeno de la corriente que es utilizado para la estabilización de la materia orgánica. Patógenos Los organismos patógenos de las aguas residuales se transmiten fácilmente en el agua. Nutrientes Son esenciales para el desarrollo de la vida acuática . A altas concentraciones ocasionan crecimiento no deseables de organismos acuáticos. Tóxicos Pueden ser de origen orgánico o inorgánico, con efectos carcirogénicos, mutagénicos o de toxicidad aguda. Orgánicos Resisten los métodos convencionales de tratamiento . Ejemplos típicos son: detergentes, fenoles y pesticidas agrícolas. Metalés Pesados En la mayoría de los casos son el resultado de procesos industriales. Inorgánicos Normalmente son das sales normales disueltas en el agua cuya concentración depende del origen y grado de uso del agua. 189 DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO) La determinación de DBO en laboratorio es una prueba empírica estandarizada como procedimiento de laboratorio que se utiliza para determinar los requerimientos de oxígeno en desechos líquidos y aguas contaminadas. La determinación se basa en la medición de oxígeno consumido por microorganismos para la oxidación bioquímica de la materia orgánica. APLICACION: 1.- DETERMINAR LA CANTIDAD DE OXIGENO REQUERIDO PARA ESTABILIZAR LA MATERIA ORGANICA PRESENTE. 2.- DETERMINAR EL TAMAÑO DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO DE DESECHOS. 3.- MEDIR LA EFICIENCIA DE ALGUNOS PROCESOS DE TRATAMIENTO. 4.- PARA CUMPLIR CON LOS PERMISOS DE DESCARGA. El procedimiento estandar implica la incubación de un agua inoculada por un período de 5 días a 20 grados centígrados. DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO (DQQ) La DQO se utiliza como una medida del oxígeno equivalente del contenido de materia orgánica en una muestra susceptible a ser oxidada por un agente químico fuertemente oxidante. El método estandar mas generalizado implica la digestión de la materia orgánica con dicromato de potasio en un medio fuertemente ácido, generalmente ácido sulfúrico . En este medio, la muestra se somete a una oxidación a alta temperatura durante dos horas. Para desechos y muestras en particular, se pueden establecer correlaciones empíricas entre la dqo y la dbo. Previa correlación entre DBO y DQO, esta última es un buen indicador para control y operación de plantas de tratamiento. 190 METODOS ANALITICOS La evaluación de una corriente o de una descarga en particular y las decisiones que se tomen para su tratamiento, se basan en la información que genere el laboratorio, por lo que los métodos analíticos que se seleccionen deben garantizar la validez de resultados. Al analizar la información dada por el laboratorio, se debe tomar en cuenta. 1.- Método analítico utilizado 2.- Limites de detección del método probado por el laboratorio. 3.- Precisión. 4.- Período de almacenamiento antes del análisis. Nota : Para valores específicos ver tabla 1060 del Summary of special sampling of handling requirements 191 1-22 INTRODUCTION (1000) TABLE 1060 :1 . SUMMARY OF SPECIAL SAMPLING OR HANDLING R EQUIREMENTS' Determination Container Minimum Sample Size mL Acidity Alkalinity BOO P . G(B) P. G P. G honor I' 1(X) Iltrtnntle Catkin . ur},antc . total I' . (i G 100 Carbon dioxide COO P. G P. G 100 100 Chlorine, residual Chlorine dioxide Chlorophyll Color Conductivity Cyanide : Total P.G P, G P. G P, G P, G 500 500 500 500 500 Refrigerate Refrigerate Refrigerate None required None required Analyze immediately . or refricerate and add HCI to pH< 2 Analyze immediately Analyze as soon as pc's:ible . or add H_.SO, to pH<2: refrigerate Analyze immediately Analyze immediately all d in dark Refrigerate Refrigerate P. G 500 Add NaOH to pH>I_ . refrigerate in dark P, G 500 Add 100 mg Na .S .O : L Fluoride Hardness Iodine Metals . general P P, G P. G P(A), G(A) 31) 100 500 Chromium VI Copper by colorimetry' Mercury Nitrogen : Ammonia P(A), G(A) 300 None required Add HNO, to pH <2 Analyze immediately For dissolv ed metals filter immediately . add HNO to pH<2 Refrigerate P(A), G(A) 5 00 Add HNO : to pH<2 . ='C . reíri_ to P, G SOh P. G 100 Analyze as soon as possible or ad . H .SO, : : pH<2. refrigerate Analyze as soon as possible or refrigerate Amenable to chlorination Nitrate Nitrate + nitrite Nitrite Organic . Kjeldahl Odor Oil and Grease Organic compounds : Pesticides P, G P, G P. G G C . wide-mouth calibrated 100 200 1000 2(t0 100 500 500 100 G(S) . TFE--lined cap G . TFE-fined cap 500 50 G, BOD bottle .300 G P, G G(A) 1000 — 100 Salinity Silica Sludge digester gas Solids G, wax seal P G, gas bottle P, G 240 — Sulfate Sulfide P, G P. G Taste Temperature Turbidity G P. G P. G P, G Add H-SO, to pH<2 . :efrigerate Analyze as soon as p ossible or refrigerate Refrigerate : add H,SO_ to pH<2 Analyze as soon as possible : refrigerate Add H•SO_ to pH<2 . refrigerate Refrigerate : add 10:10 chlorine present phenols Purgeables by purge and trap Oxygen, dissolved : Electrode Winkler Ozone pH Phosphate ascuri,i ; acid!L if res : .ual Refrigerate . add H .SO . to pH< 2 Refrigerate : add HCI or pH < 2 : add 1(00 r, .e ascorbic acid'L if res:d'jal chlorine presen: Analyze immediately Titration may be deli .,_ after acidification Analyze immediately Analyze immediately For dissolved phospha : . filter immediately: refrigerate Analyze immediately e : use wax seal Refrigerate . do not freeze Refrigerate 100 500 Maximum Storage Recommended/ Regulaton•t Preservation Refrigerate Refrigerate : add 4 dro . \ 5th _ p etate I'' rnL: add NaOH w pi>> Analyze as soon as p000ble : refrigerate Analyze immediately Analyze some day : : . . : _ ;n u > . _, to -- .. refrigerate . _s h•I4 d 4h14J h 2S d o months 28 d'28 J 7 d'2S J stat :'N .S. 7 d>'28 d 0 .5 h :tat 0 .5 h N .S. 30 d'N .S. 4Sh4Sh 2Sdd 24h1=d :24hif sulfide present stat . l= d : 24 h it sulfide present 2S d d L moc :ls6 months 0 .5 h N .S 6 momhsró months 24 h h 28 d J 45h=Sh(2Sdfor cl, onnetcd samples) none 2S d none 4S h 7 d2a d 6 h'N .S. 25d2ad until extraction : 40 d after enaction .28 d 7d'l4d 0 .5 h stat Sh`sh 0 .5 h N .S. 2 h'stat 4S hN .S. 6 mor. :hs!ti .S. 2Sd7Sd K .S. 7 d'2- - d : see cited reference -' 1 d2S d 2s J - ., 24 h\ S. :tat so,: 24h=s h r Sec teat for additional dcuds . For dctcrminarions not listed . use glass or _ ._oi:,a•cf.r, . : . .ricer; . . __rin g .ls_e as so o n. possialc Reirigoratc = storage at 4'C . in the dark . P = plastic (pol .eth .lene or eq icr.rl : C = WL-- . C,A 1!NV . : G113í = ;ass. ?t a.) lxrrusilic: te : GIS) = glass . rinsed with organic sohent, : N .S . = nw slatee :n :J ref.', nee . -tat = r. earn__ -ed . n ._ . .min, _,_c Is t Environmental Protection Agency . Rules and Regulations Federal Regis:e- :v . No . = . O: ;obcr 't• . . .e . Sao f .- aossur .driers, : . < .,rdrr.container and preservation requirements . 192 IIIIII/II/ /I/IIII/IIIII WIIi IIII/~/IIIrII/II/ P2 -PI Figure 7 . 7 . Pd PITOT TUBE MEASURES VELOCITY HEAD Adjustable no so Dial X ails Is parallel to terror owd Yacht Is vertical —, X 111.1111111lbi I (d " (depth `_ s 110110M. b * (dlstan >e in ewer) er) ~\` ~ \ from bottom of pira to surface of fell iwq liquid) i'~ 3 ,,. J For sloped sewers or pipes: A Open-Pips Flow Meawremenl - TMs deviz•!, adjusted to tM hope of a serer aA4 col I ► retell, can 'non be clamped to the serer outiall. Figure 7-8 . OPEN PIPE FLOW MEASUREMENT (4) 194 A = Cross-secti al area (sq ft) of water in pipe Mid -depth When Y = ~-~~\~ \\\ -. \~~\\\\ \\ \\ \ \ \ ~\ \ ~ \~~\ ~ _ 1 ft \\v\ Velocity (Y) = 4 .0 X 11 Discharge in GPM = 450 AV iNe X (ft) Figure 7-9 . to center i'' of stream HOW TO MEASURE DISCHARGE FROM A PIPE (4) 195 41 ~O~ .r -- – ---- ~ X L I : x CI POLLETTI `F WEIR X TR I AI5GLJLN ; OR V -+gTCFi WWI L ~ t boot X a t IM et tK Figure 7-13 . THREE COMMON TYPES OF SHARP-CRESTED WEIRS 196 CALCULO DE AFOROS Fecha de aforo : Enero 3 y 4 de 1992 (3,800 ton de caña molida en 24 hrs .) Descarga : 2/3 : agua de condensadores Tipo de descarga : Tunel de concreto, sección cuadrada ancho de 1 .8 M. Método de aforo : Area-velocidad tomada con micromolinete una lectura de velocidad al centro de la salida del tunel. CALCULO DE AFORO : HORA 13 :50 19 :50 1 :50 8 :20 R T N=R/T VEL VEL (m/s) MEDIA (m/s) PROF . AREA GASTO (m) (m2) (m/s) 85 .00 83 .00 84 .00 40 .29 40 .69 40 .46 2 .110 2 .040 2 .076 0 .643 0 .622 0 .633 0 .633 1 .72 3 .096 1 .959 34 67 71 71 40 .38 40 .21 41 .5 40 .31 0 .842 1 .666 1 .711 1 .761 0 .266 0 .511 0 .524 0 .539 0 .460 1 .76 3 .168 1 .457 99 90 100 99 40 .88 40 .84 40 .34 40 .74 2 .422 2 .204 2 .479 2 .430 0 .736 0 .671 0 .753 0 .738 0 .724 1 .68 3 .024 2 .191 85 98 98 40 .42 40 .45 40 .59 2 .103 2 .423 2 .414 0 .641 0 .736 0 .734 0 .7035 1 .73 3 .114 2 .191 1 .949 168 .418 5,052,532 GASTO MEDIO DIARIO (1/s) : VOLUMEN DIARIO (m3) : VOLUMEN MENSUAL (m3) : 197 CALCULO DE AFOROS Fecha de aforo : Enero 3 y 4 de 1992 (3,800 ton de caña molida en 24 hrs .) Descarga : 2/3 : agua de condensadores Tipo de descarga : Tunel de concreto, sección cuadrada ancho de 1 .8 M. Metodo de aforo : Lectura directa en vertedor múltiple de cresta libre sin contracciones CALCULO DE AFORO: HORA VER 1 H Q (m) (1/s) VER 2 H Q VER 3 H Q VER 4 H Q VER 5 H Q TOTAL Q (1/s) 13 :50 0 .40 447 0 .34 357 0 .34 357 0 .34 357 0 .31 299 1,817 19 :50 0 .35 366 0 .35 373 0 .34 357 0 .33 342 0 .31 299 1,737 1 :50 0 .33 335 0 .34 357 0 .35 373 0 .34 357 0 .3 284 1,706 8 :20 0 .35 366 0 .34 357 0 .34 357 0 .35 373 0 .31 299 1 .752 GASTO MEDIO DIARIO (1/s) : VOLUMEN DIARIO (m3) : VOLUMEN MENSUAL (m3) : 1,753 151,459 4,543,776 Esta medición se realizó aprovechando una estructura de concreto del Ingenio que puede implementarse para medir caudal por altura de cresta si no hay disponible otro dispositivo de aforo . Para calcular el derecho de descarga se toma los resultados de aforo realizado con microlinete por considerar el método mas preciso . 198 CALCULO DE AFOROS Fecha de aforo : Enero 2 y 3 de 1992 Descarga : No . 3/3 Canal pluvial con descarga industrial Tipo de descarga : Canal a cielo abierto, sección trapezoidal revestido de concreto cuyo flujo se presenta seccionado en dos corrientes independientes. Area/velocidad mediante flotadores. Método de aforo : CALCULO DE AFORO EN LA DESCARGA No . 3: CORRIENTE MARGEN DERECHO HORA 13 :25 19 :25 1 :48 7 .25 LONG (m) ANCHO (m) PROF (m) AREA (m2) 1 .5 1 .5 1 .5 1 .5 0 .59 0 .60 0 .60 0 .51 0 .02 0 .02 0 .03 0 .02 0 .0117 0 .0130 0 .0180 0 .0103 CORRIENTE HORA' 13 :25 19 :25 1 :48 7 :25 V (m/s) GASTO 5 5 3 6 0 .290 0 .283 0 .409 0 .241 2 .890 3 .135 6 .253 2 .104 T (s) V (m/s) GASTO 8 7 5 8 0 .253 0 .269 0 .352 0 .240 2 .374 2 .126 6 .725 1 .810 .2 .3 .7 .2 ANCHO (m) PROF (m) AREA (m2) 2 2 2 2 0 .51 0 .43 0 .61 0 .38 0 .02 0 .02 0 .04 0 .02 0 .0110 0 .0093 0 .0225 0 .0089 INTEGRACION DE FLUJO : .0 .5 .7 .4 M . D . + M . I. HORA GASTO M. D . GASTO M. I. Q . TOTAL (1/s) 13 :25 19 :25 1 :48 7 :25 2 .890 3 .135 6 .253 2 .104 2 .374 2 .126 6 .725 1 .810 5 .264 5 .261 12 .979 3 .914 GASTO MEDIO DIARIO (1/s) VOLUMEN DIARIO (m3) : VOLUMEN MENSUAL (m3) : 199 (1/s) MARGEN IZQUIERDA LONG (m) .02 .02 .02 .02 T (s) 6 .855 592 .23 17,767 (1/s) CARACTERISTICAS DE AGUAS RESIDUALES DE INDUSTRIAS SELECCIONADAS EN TAMAULIPAS INDUSTRIA 1/s FLUJO m3/mes D Q O ag/1 Kg/mes S .S .T. Kg/mes mg/1 INGENIO A Agua de proceso 633 1 .7 mill 3,851 6 .4 mill 2,220 3 .7mill INGENIO B Agua de proceso 220 567,348 2,182 1 .2 mill 59 33,190 RASTRO A Matanza 4,022 274 1,210 82 Lavado vicerasO .697 324 30,291 9,811 3,263 1,057 Excremento 264 291 36,331 115 298,080 2,298 685,077 16 4,769 PETROQUIMICA A 0,147 3,078 68 124,677 PETROQUIMICA B 10 26,698 9,879 263,753 43 1,135 PETROQUIMICA C 20 52,903 54 2,856 24 1,270 292,671 1,491 436,414 163 47,705 129 390,307 17 49,909 475,54 6 178 QUIMICA A QUIMICA B 113 1,167 3 .0 mill 9,8 25,408 19 MAQUILADORA A :2,729 7,073 307 2,171 163 1,153 MAQUILADORA B 9,618 24,930 189 4,704 83 2,075 MAQUILADORA C 0,490 1,270 54 14 15 QUIMICA C 200 50,40 LEY GENERAL DEL EQUILIBRIO ECOLOGICO Y LA PROTECCION AL AMBIENTE (Diario Oficial de la Federación del 28 de enero de 1988) DEFINE: NORMA TECNICA ECOLOGICA EN AGUAS RESIDUALES: máximos permisibles y el Establece los límites procedimiento para la determinacion de contaminantes en residuales por tipo de las descargas de aguas industria. CONDICIONES PARTICULARES DE DESCARGA: Establece límites máximos permisibles para una industria en particular, en función del cuerpo receptor y del sitio de descarga. - Pueden ser adiciones a la norma ecológica - Pueden sustituir •a la norma ecológica 201 NORMAS TECNICAS ECOLOGICAS POR INDUSTRIA. NORMA INDUSTRIA NTE-CCA-001/88 CENTRALES TERMOELECTRICAS CONVENCIONALES NTE-CCA-002/88 INDUSTRIA PRODUCTORA DE AZUCAR DE CAÑA NTE-CCA-003/88 INDUSTRIA DE REFINACION DE PETROLEO CRUDO, SUS DERIVADOS Y PETROQUIMICA BASICA NTE-CCA-004/88 INDUSTRIA DE FABRICACION DE FERTILIZANTES, EXCEPTO LAS QUE PRODUZCAN ACIDO FOSFORICO COMO PRODUCTO INTERMEDIO. NTE-CCA-005/88 INDUSTRIA DE PRODUCTOS PLASTICO Y POLIMEROS SINTETICOS NTE-CCA-006/88 INDUSTRIA DE FABRICACION DE HARINAS. NTE-CCA-007/88 INDUSTRIA DE LA CERVEZA Y DE LA MALTA. NTE-CCA-008/88 INDUSTRIA DE FABRICACION DE ASBESTOS DE CONSTRUCCION. NTE-CCA-009/88 INDUSTRIA ELABORADORA DE LECHE Y SUS DERIVADOS NTE-CCA-010/88 INDUSTRIA DE MANUFACTURA DE VIDRIO PLANO NTE-CCA-011/88 INDUSTRIA DE PRODUCTOS DE VIDRIO PRENSADO Y SOPLADO NTE-CCA-012/88 INDUSTRIA DE FABRICACION DE CAUCHO SINTETICO, LLANTAS Y CAMARAS NTE-CCA-013/88 INDUSTRIA DEL HIERRO Y DEL ACERO NTE-CCA-014/88 INDUSTRIA TEXTIL NTE-CCA-015/88 INDUSTRIA DE LA CELULOSA Y EL PAPEL NTE-CCA-027/90 INDUSTRIA DEL BENEFICIO DEL CAFE NTE-CCA-028/90 INDUSTRIA DE PREPARACION Y ENVASADO DE CONSERVAS DE PESCADO Y MARISCOS Y DE LA INDUSTRIA DE PRODUCCION DE HARINA Y ACEITE DE PESCADO. 202 INDUSTRIA PRODUCTORA DE AZUCAR DE CAÑA NORMA ECOLOGICA NTE-CCA-002/88 LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES PARAMETROS PROMEDIO DIARIO pH 6 - 9 6 - 9 60 72 1 1 .2 20 24 DBO (mg/1) Sol . Sed . (ml/1) Grasas y Aceites INSTANTANEO (mg/1) INDUSTRIA DEL PETROLEO Y DERIVADOS NORMA ECOLOGICA NTE-CCA-003/88 LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES PARAMETRO PROM DIARIO INSTANTANEO 6 - 9 6 - 9 40 48 DQO (mg/1) 100 120 DBO (mg/1) 60 72 (mg/1) 0 .5 1 .0 Cromo 6 + (mg/1) 0 .2 0 .25 Cromo Total (mg/1) 1 .0 1 .2 Fenoles (mg/1) 1 .0 1 .2 S. S. T. (mg/1) 70 85 pH Grasas y Sulfuros Aceites (mg/1) INDUSTRIA DE PRODUCTOS PLASTICOS Y POLIMEROS NORMA ECOLOGICA NTE-CCA-005/88 LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES PARAMETRO INSTANTANEO 6 - 9 pH S .S .T . PROM DIARIO (mg/1) 70 Grasas y Aceites (mg/1) 20 Sol . Sed . (mg/1) 1 1 .2 DQO (mg/1) 300 360 DBO (mg/1) 100 120 204 LEY DE DERECHO DE DESCARGA (Reformas y Adiciones publicadas en el Diario Oficial de la Federación, Diciembre 20 de 1991 .) ARTICULO 277 "Están obligados a pagar el derecho por uso o aprovechamiento de bienes del dominio público de la nación como cuerpos receptores de las aguas residuales, las personas físicas o morales que descarguen en forma permanente, intermitente o fortuita aguas residuales en ríos, cuencas, cauces, vasos, aguas marinas y demás depositos o corrientes de agua, así como los que descarguen aguas residuales en los suelos o las infiltren en terrenos que sean bienes nacionales o que puedan contaminar el subsuelo o los acuíferos, en términos de lo dispuesto en esta ley". LEY DE DERECHO DE DESCARGA (Aplicación efectiva lo . de Octubre de 1991) Grava las descargas permanentes, intermitentes o fortuitas por arriba de las concentraciones de contaminantes permisibles establecidas en: lo Condiciones particulares de descarga. 20 Norma técnica ecológica. 3o Concentracion promedio de DQO > de 300 mg/l concentración promedio de SST > de 30 mg/l GRAVAMENES AL DERECHO DE DESCARGA ZONA VOL . $/m3 1 2 3 4 420 100 40 21 205 DQO $/kg SST $/kg 270 70 27 14 480 120 50 24 LEY DE DERECHO DE DESCARGA APLICACION EN TAMAULIPAS ZONA 1 . MARITIMA, ZONA FEDERAL MARITIMO-TERRESTRE, DIQUES. ZONA FEDERAL ZONA 2 . EXCEPTO LOS MUNICIPIOS COMPRENDIDOS EN LA ZONA 3 Y 4. ZONA 3 . BUSTAMANTE, CASAS, GUEMEZ, HIDALGO, JAUMAVE, LLERA, MIQUIHUANA, PADILLA, PALMILLAS, SOTO LA MARINA, TULA Y VICTORIA. ZONA 4 . ALDAMA, ALTAMIRA, ANTIGUO MORELOS, CD MADERO, GOMEZ FARIAS, GONZALEZ, MANTE, NUEVO MORELOS, OCAMPO, TAMPICO Y XICOTENCATL. 206 FLUJOS Y VOLUMENES, DRENAJES MUNICIPALES, LEGALES Y CLANDESTINOS, CALIDAD QUIMICO BIOLOGICA, EMISIONES Y DESTINOS. Tipos de tratamientos de las aguas residuales, domésticas industriales y agroindustriales. Procesos de tratamiento de aguas : Fosas sépticas, lagunas de oxidación aereación natural y forzada, lodos simples y complejos, plantas de tratamiento y procesos de separación. Dr . Pedro Martinez Pereda CARACTERISTICAS FISICAS, QUIMICAS Y BIOLOGICAS DEL AGUA I .- Introducción: En general las mediciones de la calidad del agua se agrupan en : FISICAS, QUIMICAS Y BIOLOGICAS . Estas son medidas gruesas, pues no se hace distinción entre las especies individuales ; por ejemplo : sólidos en suspensión, olor, alcalinidad, dureza, demanda bioquímica de oxigeno, etc . Estos parámetros gruesos son los de más fácil medición e interpretación y, por tanto, los de uso más común para describir la calidad del agua. Cuando una característica individual es de interés, por ejemplo un determinado compuesto tóxico o un ión metálico pesado, se utilizan medidas especificas. 2 . El ciclo hidrológico y las características del aqua. En la Fig . 1 se representa esquemáticamente el flujo del agua a través del ambiente físico . La escala del tiempo es importante porque tanto el almacenamiento del agua superficial y del agua subterránea imponen retrasos importantes en el ciclo . También la calidad del agua en cualquier punto del ciclo es una variable dinámica. El agua solo es "pura" en estado de vapor y empieza a acumular impurezas tan pronto como ocurre la condensación. En las gotas que forman las nubes se disuelven gases: oxigeno (02), bióxido de carbón (CO2), dióxido de azufre (SO2) y dióxido de nitrógeno (NO2) . Cuando estos gases se disuelven 207 en el agua se producen ácidos minerales dando lugar a la lluvia ácida. Impurezas en el aqua natural. Al llegar a la superficie el agua se percola dentro del suelo, convirtiéndose en agua subterránea, o bien, ocurre por la superficie en forma de arroyos, corrientes y ríos . Los minerales se disuelven, tanto en el agua superficial como en la subterránea . Esta tiene una mayor concentración de sales disueltas ya que tiene un mayor contacto con el suelo. Las impurezas químicas más comunes que se detectan en el agua en cantidades importantes son : calcio, magnesio, sodio, potasio, bicarbonato, coruro, sulfato, nitrato y silicatos. También se encuentran rastros de otros iones como : arsénico, plomo, cobre, hierro, magnesio, y una amplia gama de compuestos orgánicos . Estos últimos se originan de cuatro fuentes principales: a) b) c) d) descomposición de plantas y materia animal. escurrimiento de campos agrícolas. aguas residuales. gestión inadecuada de descargas de residuos peligrosos. Estos compuestos inlcuyen materiales húmicos, detergentes sintéticos, pesticidas, plaguicidas, herbicidas y solventes. METODOS DE AriALISIS Los métodos de análisis que se utilizan para definir las características físicas, químicas y microbiológicas del agua y de las aguas residuales, son generalmente las señaladas en la siguiente publicación, de uso prácticamente universal. STANDAR METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND WASTEWATER Edición 17, 1989 Preparada y publicada conjuntamente por: AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION WATER POLLUTION CONTROL FEDERATION Oficina de publicación: AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION 1015 Eighteenth Street NW Washington, D .C . 20036 208 Unidades de expresión: Las unidades de uso común para expresar los resultados de los análisis físicos .y químicos que describen las características correspondientes del agua y de las aguas residuales son: a) Unidades de concentración 1 . Modalidad (m) m, moles/kg = moles de soluto, mol 1 .0 kg de solvente una mol de un compuesto es igual al peso molecular expresada en gramos. 2 . Molaridad (M): M, mol 1 = moles de soluto 1 .0 1 . de solución 3 . Concentración de masa (conc .): concentración, g/m3 = masa del soluto, g 1 .0 m3 de solución 1 g/m3 = 1 mg/1 4.. Normalidad (N): N, eq/1 m eq/1) = equivalentes de soluto, eq(meq) 1 .0 1 de solución masa equivalente, q/eq (mg/meq) = masa molecular, g/(mg) z eq (meq) para la mayoría de los compuestos z es igual al número de átomos de hidrógeno reemplazables o su equivalente. 1 eq = 1 meq /l m3 5 . Partes por millón (ppm): 209 ppm = masa de soluto, q 10 de solución ppm = concn . g/m3 peso específico del liquido CARACTERISTICAS FISICAS DEL AGUA La mayor parte de nuestras impresiones sobre la calidad del agua se basan en sus características físicas. Esperamos que el agua se clara, incolora e inodora. En la Tabla 1, se indican los análisis de uso común para determinar las impurezas físicas en el agua y en las aguas residuales. Sólidos Aparte de los gases disueltos, todos los contaminantes en el agua contribuyen a la carga de sólidos. Los sólidos pueden clasificarse: - de acuerdo a su tamaño y estado. - por sus características químicas. - de acuerdo a la distribución de su tamaño. Tamaño de los sólidos En la práctica se dividen en dos grupos: Disueltos (incluyen coloides y partículas pequeñas en (suspensión) Suspendidos (incluyen a los sedimentables) La distinción se marca utilizando un fitro-membrana con tamaño de poro de aproximadamente 1 .2 um. Cualquier partícula que pasa por el filtro se considera disuelta y cualquier partícula retenida se considera suspendida. La suma de los sólidos disueltos y suspendidos es el contenido total de sólidos. Características químicas de los sólidos. No volátiles o fijos. Volátiles : Por definición aquellos que se volatilizan a 550°C. 210 En muchos casos se considera que son de naturaleza orgánica. Determinación de sólidos en suspensión. Los sólidos suspendidos de una muestra de agua de río se determina por métodos gravimétricos utilizando un filtro de fibra de vidrio. Calcular los sólidos suspendidos en base a los siguientes datos de laboratorio . Muestra = 200 ml. Tara filtro 1 .3255 g Masa filtro + sólidos = 1 .3286 g Solución: 1. Masa de sólidos retenidos sobre el filtro Masa de filtro + sólidos = 1 .3286 g Masa del filtro = 1 .3255 g --------------= 0 .0031 g 2 . Calcular los sólidos suspendidos en mg/1 0 .0031 = 3 .1 mg Sólidos suspendidos SS = 3 .1 mg x 1000 ml/1 --------------------200 ml de muestra NUTRIENTES APORTADOS POR ACTIVIDADES HUMANAS El nitrógeno y el fósforo son esenciales para el crecimiento de plantas y animales . Por esta razón a estos elementos se les conoce como nutrientes o bioestimulantes cuando se descargan con las aguas residuales. NITROGENO Elemento complejo que puede existir en siete estados de oxidación. Desde el punto de vista de calidad del agua son de interés: Nitrógeno orgánico Nitrato NO3 Amoniaco NH3 Urea CO (NH2) 2 Nitritos NO2 Nitrógeno (gas) N2 211 En la naturaleza el nitrógeno se cicla entre sus formas orgánicas e inorgánica, como se ilustra en la Fig . 1, en lo que se conoce como el ciclo del nitrógeno. FOSFORO Al igual que el nitrógeno, es de gran importancia en el ambiente acuático . Los compuestos del 'fósforo se utilizan para combatir la corrosión en sistemas de abastecimiento y de enfriamiento de agua y en la producción de detergentes sintéticos. El fósforo es un elemento esencial para el crecimiento de algas y otros organismos acuáticos . Los compuestos de interés con relación a la calidad del agua son: ORTOFOSFATOS POLIFOSFATO Fosfato trisódico (Na3PO4) Hexametafosfato de sodio (Na3(P03)6 Fosfato disódico (Na2HPO4) Tripolifosfato de sodio Na5P30 10 Fosfato monosódico (NaH2PO4) Pirofosfato tetrasódico Na4P207 Fosfato diamónico (NH4)HPO4) Fósforo orgánico. pH(CONCENTRACION DE IONES DE HIDROGENO Cuando el agua se ioniza ocurre la siguiente relación: H2O H + OH La expresión de equilibrio para esta reacción es: [H+] [OH-] = K (constantes de equilibrio) [H20) Como la concentración molar del agua es esencialmente constante ; se puede incorporar a la constante de equilibrio. [H+] [OH-] = K (constante de equilibrio para el agua) Para satisfacer el principio de electroneutralidad: Cationes = Aniones [H+] [OH-] 212 Por tanto [H+] 2 = K Tomando el negativo de el logaritmo. - log [H+] = - 1/2 log k. Utilizando la notación que se aplica en la química, donde pK = log K y aerean previamente para extraer las formas de carbón inorgánico que pudieran estar presentes. OXIGENO DISUELTO Y DEMANDA DE OXIGENO El oxígeno es el parámetro de uso más generalizada para medir la calidad del agua . La presencia de oxigeno disuelto es fundamental para mantener la vida acuática y condiciones estéticas en las aguas. MECANISMOS DE OXIDACION En términos de demanda de oxígeno, el tipo más importante reacción bioquímica es la oxidación de material orgánico. Materia + 02+Nutrientes acción catalítica de microorganismos CO2 + H2O+ + Nuevas Nutrientes + E Células Demanda Bioquímica de Oxígeno - DBO La mayoría biodegradables. de los materiales orgánicos son Ciertos compuestos (Ej . lignina, celulosa, petroquímicos sintéticos) son muy resistentes a la degradación biológica y se pueden considerar no-biodegradables. Generalmente los valores de DBO son una medida del oxigeno que se requiere para la oxidación carbonosa de una mezcla no especófoca de compuestos orgánicos y no de compuestos puros . Los productos principales finales de la oxidación de la materia orgánica carbonosa son : CO2, NH3, H2O. Procedimientos de medición de la DBO. La DBO de una muestra de agua se determina poniendo porciones alicuotas, con agua de dilución apropiada, en botellas de cristal de cuello y tapón esmerilado, de 300 ml de 213 capacidad, incubando las botellas a una temperatura estándar (20°C) ; y, midiendo el cambio en la concentración de oxígeno con el tiempo. Las concentraciones de materia orgánica biodegradable en muchas muestras de agua tienen una demanda de oxígeno mayor que el valor de saturación del oxígeno (9 .2 mg/1 a 20°C y a nivel del mar) y, por tanto, frecuentemente se requiere la dilución de las muestras . Algunas muestras no tienen suficiente población bacteriana para efectuar la biooxidación de la materia orgánica disponible . En: 1.2.3.4.5.- Demanda Química de Oxígeno, DQO Carbón Orgánico Total, COT Demanda Total de Oxigeno, DTO Demanda Bioquímica de Oxígeno, DBO Demanda teórica de Oxígeno, DTeo La prueba de DQO es una prueba química . Las determinaciones de COT y DTO son determinaciones instrumentales. La prueba de DBO involucra la utilización de microorganismos. Si se conocen las fórmulas de los compuestos individuales es posible calcular la DTeO a partir de consideraciones estequiométricas. DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO (DQO) La prueba de DQO se utiliza para medir el contenido de materia orgánica en aguas naturales, en aguas residuales municipales y en desechos industriales . El equivalente de oxígeno de la materia orgánica se determina utilizando un agente oxidante fuerte (DICROMATO DE POTASIO) en medio ácido. La prueba se efectúa a temperatura elevada utilizando un catalizador (SULFATO DE PLATA) para auxilias en la oxidación de ciertos grupos de compuestos orgánicos resistentes. Utilizando un exceso de dicromato como agente oxidante, la reacción para determinar la materia orgánica puede representarse como sigue: Ca Hb Oc Materia orgánica Cr 2 0 7 + H2 Dicromato Calor Cr+3 + CO2 + H2 O Catalizador Para determinar la cantidad de materia orgánica, se mide la cantidad de dicromato remanente al final de la prueba. La diferencia entre la cantidad presente al principio y 214 la cantidad remanente, es, después de las conversaciones apropiadas el equivalente de oxigeno que se requiere para oxidar la materia orgánica a CO2, H2O, NH, PO, SO, etc. CARBON ORGANICO TOTAL (COT) Para cantidades pequeñas de materia orgánica la determinación instrumental es satisfactoria . La muestra se evapora y oxida catalíticamente a CO . La cantidad de CO liberada se mide con un analizador infrarojo . Las muestras a ser analizadas se acidifican las aguas subterráneas en las proximidades de instalaciones industriales. Algunos de los solventes más comunes son : ACETONA, BENCENO, TETRACLORURO DE CARBONO, ALCOHOL ETILICO, HEPTANO, ALCOHOL HETILICO, ACEITE DE PINO, TRICLOROETANO. TRIHALOMETANOS (THM) Se ha descubierto que el cloro que se utiliza para la desinfección del agua y de las aguas residuales, pueden reaccionar con algunas de las sustancias orgánicas presentes en estas aguas para formar CLOROFORMO (un trihalometano) y otros hidrocarburos clorados. Las sustancias orgánicas involucradas en la reacción con cloro se conocen como precursores . Se sospecha que estos compuestos son carcinógenos. En general los THM se forman cuando elementos del grupo de los halógenos-CLORO, BROMO, YODO, reaccionan con las sustancias orgánicas. Los principales THM de interés en agua y en aguas residuales son : 1.- CHC1 3 Cloroformo 2.- CHC1 2 Br Bromodiclorometano 3.- CHC1 2 Br Clorodibromometano Bromoformo 4.- CHBr 3 Ejemp . Formación de cloroformo por adición de cloro + CH 3 COCH 3 + 2NaOcl Acetona Hipoclorito de sodio CH3 COCC13 CH2 COCC13 Tricloroacetona + Na OH CH 3 CO2 Na Acetato de sodio 215 + 3Na OH Hidróxido de sodio CHC13 Cloroformo El ácido húmico es un precursor natural Los THM se determinan mediante la extracción de una muestra con un solvente apropiado (pentano o isooctano) y aplicado croma .tografía de gas al extracto. MEDICION DE MATERIA ORGANICA Las pruebas de laboratorio que se utilizan generalmente para medir el contenido de materia orgánica en muestra de agua son: REPRESENTACION ESQUEMATICA DE LA ACCION DE MOLECULAS DE JABON Y DETERGENTES EN EL PROCESO DE LIMPIADO Comunes que ocasionan la adherencia de suciedad a las superficies . La limpieza implica encontrar un agente que pueda utilizarse para liberar este material de las superficies a las que está adherido . Cuando se agrega jabón o algún detergente sintético al agua, los extremos no polares de la molécula del jabón o del detergente tienden a introducirse (disolverse) en el material grasoso . El extremo polar resiste esta acción, y mediante el auxilio de agitación mecánica o calor, la partícula adherida se disgrega en partículas pequeñas que pueden removerse fácilmente lavando. Antes de 1965, el EUA, el agente tensioactivo de los detergentes sintéticos era del tipo sulfonato de alquilobencerio (ABS) . Estos detergentes eran de difícil tratamiento por medios biológicos. A partir de 1965 los detergentes tipo ABS fueron reemplazados por sulfonatos lineales de alquilobenceno (LAS), que son biodegradables . En México todavía se utilizan detergentes del tipo ABS. La presencia o ausencia de detergentes en el agua, generalmente se registra en términos del cambio de color de una solución estándar de colorante de azul de metileno MBAS (methylene-blue active substance) . El procedimiento se indica con detalle en: "Métodos Estándar para el análisis de Aguas y Aguas Residuales" PESTICIDAS Y AGROQUIMICOS Los químicos que se utilizan en la agricultura para combatir enfermedades y plagas son de origen antropogénico . La 216 presencia de estas sustancias en el agua es objetable porque son tóxicas a la mayoría de los organismos acuáticos ; además, muchos son considerados carcinógenos. En general los agroquímicos se agrupan en cuatro categorías principales en base a su estructura molecular. 1. 2. 3. 4. Hidrocarburos clorados .- Aldrin (C H Cl) Organofosfatos .- Malatión , (C H O PS ) Carbamatos .- Carbil (C H NO) Derivados de Urea .- Fenuron ' (C H N O) SOLVENTES PARA LIMPIEZA Algunos de los compuestos orgánicos de esta categoría se sabe o se sospecha que son carcinógenos . Recientemente se han detectado en O CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O - S - O Na + -----------------------------------------01 porción no-polar porción polar (hidrofílica) b) Detergente sintético típico . Sodium lauryl sulfato Las [CH 3 (CH) 2 CH 2 OSO 2 O Na + ] REPRESENTACION ESQUEMATICA DE MOLECULAS DE: a) JASON Y b) DETERGENTE. ---------------------------------------- Porción polar de la molécula ----------- ------- porción no polar Grasa adherida a la superficie sólida. a) Unión de la porción no-polar de la molécula en la grasa . b) Desprendimiento por calor y acción mecánica. ------------------------ 217 c) Suspensión en agua de lavado CARBOHIDRATOS Contienen carbono, hidrógeno y oxígeno . Incluyen azúcares, almidones, celulosa y fibra de madera. Son los componentes principales de los tejidos vegetales y de algunos tejidos animales. La mayoría de los carbohidratos son fácilmente biodegradables (excepción : celulosa y fibra de madera). Por tanto, si se vierten en aguas naturales causarán la disminución de oxígeno en las aguas. PROTEINAS Son el constituyente principal del tejido animal. Contienen C - H - O - N - S . El contenido de nitrógeno es del orden del 15% en masa . Generalmente son el resultado de combinaciones de 26 aminoácidos que comparten una estructura común . Por ejemplo, la fórmula del aminoácido más común, la glicina, es C H NO LIPIDOS Son componentes de tejido vegetales y animales, que son' insolubles en el agua, pero que son solubles en éter o en otros solventes orgánicos . En aguas residuales corresponden a esta clasificación : sebos, grasas, aceites y ceras . No son fácilmente biodegradables. COMPUESTOS ORGANICOS SINTETICOS. Se estima que desde 1940 se han sintetizado más de 100,000 compuestos orgánicos. Agentes tensoactivos. Los glicéridos y otras grasas son algunos'de los agentes. CH2 CH2CH2 CH2 CH2CH2 CH2 CH2 CH2 CH ZCH ZCH2 CH 2CH2 CH 2 CH 2 porción no-polar (liofílica) O Na + porción polar (hidrofílica) a) Jabón ordinario . Estearato de sodio C17 H35 COO Na + ABS . 218 El pH del agua se define como : 1 pH = - log [H+] = log = 1/2 pk [H+] En soluciones acuosas el valor de K a 25°C es igual a 10 Por tanto, sustituyendo este valor en la ecuación para el pH pH = - log [H+] = 1/2 pkw = log . 10 = 7 .0 Cuando se disuelven en el agua contaminantes que tienen grupos H+ o OH ionizables, el equilibrio entre H O, H cambia y el valor del pH aumenta (se torna más básico) o, disminuye (se torna más ácido) El ph afecta a las reacciones químicas y a los sistemas biológicos. CARACTERISTICAS QUIMICAS DEL AGUA . MATERIA ORGANICA En general la categoría de "materia orgánica" incluye la materia orgánica cuyos orígenes pueden ser de fuentes naturales (descomposición de plantas, hojas y árboles) y de actividades humanas. La presencia de materia orgánica en el agua no es deseable porque: 1. 2. 3. 4. 5. Puede producir olores Puede impartir olores y sabores al agua Causa disminución del oxígeno disuelto en ríos y lagos Interfiere con los procesos de tratamiento del agua Forma compuestos halogenados cuando se agrega cloro al agua con fines de desinfección . Naturaleza de los compuestos orgánicos La mayoría de los compuestos orgánicos se forman por combinaciones de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Los principales compuestos orgánicos que se encuentran en las aguas residuales, y en menor grado en las aguas naturales incluyen proteínas (40-60ó), carbohidratos (25-50%0 y lípidos 219 log Lt = - Kt L Y= Lt = 10 - kt L La fracción que queda por oxidar es Lt oxidada , y la fracción L 1 - Lt = 1 - 10 kt L Multiplicando ambos lados de la ecuación anterior por L resulta : L - Lt = L (1-10 - kt En esta expresión (L-Lt) es la cantidad de materia orgánica degradable oxidada en el tiempo "t" . La forma usual de la ecuación de la DBO es: y = L (1-10 kt) en la cual: y = la demanda bioquímica de oxígeno al tiempo "t" medida en el laboratorio L = Demanda última en oxidación completa t = cualquier intervalo de tiempo a partir del comienzo de la prueba k = constante o tasa de la reacción Nota : Para evitar confundirse con otros valores de k, esta constante se designa usualmente como k cuando se utilizan logaritmos de base 10 ; y, k cuando se utilizan logaritmos en base "e" para los cálculos. Como la DBO en la realidad es el resultado de dos tasas mc DBO = 1 mg/1 de OD inicial - mg/l OD final --------------------------------------ml de agua de desecho --------------------------------------volumen de la botella de DBO, ml 220 La DBO por definición es una estimación de la cantidad de oxígeno que utiliza una población microbial heterogénea principalmente bacterianas para la oxidación aerobia de la materia orgánica en una muestra de agua residual a una temperatura de 20°C. Este análisis indica la habilidad de microorganismos en el agua de dilución de utilizar la porción biodegradable del desecho . Los resultados observados dependen del tiempo y de la temperatura. Si bien, la DBO no es un parámetro ideal que indique la fortaleza de un desecho, sé utiliza extensamente para caracterizar aguas residuales. BASE MATEMATICA En teoría, el tiempo necesario para la bioxidación completa de la materia orgánica en el agua residual es inifinitamente largo . Por consiguiente, el tiempo de cambio en la concentración de la materia orgánica (caso o velocidad), es función de la cantidad de materia orgánica remanente en un tiempo en particular . Esta relación se representa generalmente por medio de la siguiente ecuación monomolecular. dL = - KL dt dL = .KLdt Después de integrar, la expedición será Lt log --- = Kt L o, en términos de logaritmos en base 10 DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO La demanda bioquímica de oxígeno (DBO es el parámetro de uso más generalizado para definir la concentración o potencial contaminante de una agua residual de origen municipal o de un desecho líquido industrial de naturaleza orgánica . Su aplicación más generalizada es para medir las cargas de desechos que se envían a las plantas de tratamiento y para evaluar la eficiencia de estos sistemas de tratamiento. También se utiliza para determinar los requerimientos relativos de oxigeno de efluentes tratados y de aguas 221 contaminadas . Sin embargo, esta prueba tiene muchas limitaciones si se desea aplicar para evaluar la demanda de oxigeno de aguas superficiales ya que el ambiente en el que se desarrolla la prueba en el laboratorio no puede reproducir las condiciones físicas, químicas y biológicas-de la corriente. Volúmenes medidos del agua residual problema, diluidos en agua especialmente preparada (agua de dilución), se colocan en botellas especiales para DBO de 300 ml de capacidad, Fig. El agua de dilución a la que se le han agregado : solución amortiguadora de fosfato (pH 7 .2), sulfato de magnesio, cloruro de calcio, y cloruro férrico se satura de oxigeno disuelto . Si el agua a tratar 'no contiene suficiente número de microorganismos o carece de ellos, para oxidar la materia orgánica en el desecho, es necesario agregarlos ; esta operación se conoce como "organismos siembra" (seed organisms) . La reacción biológica de tipo general que se presume ocurre en la botella puede escribirse: MATERIA ORGANICA oxígeno disuelto bacteria oxigeno células células disuelto CO+protozua CO2+ bacterias protozoarios rias El agua de desecho suministra la materia orgánica (alimento biológico) y el agua de dilución proporciona el oxigeno disuelto . La primera parte de la reacción representa el metabolismo de la materia orgánica y el consumo de oxígeno disuelto por las bacterias, resultando en la producción de dióxido de carbono y un aumento considerable en la población bacteriana . La segunda parte de la reacción es el resultado del consumo de oxigeno por los protozoarios que utilizan a las bacterias como sustrato alimentario, una reacción de tipo predator-presa. La disminución del oxigeno disuelto en la botella está directamente relacionada con las cantidades de materia orgánica degradada . La DBO de un agua residual que tiene microorganismos, y que por tanto no requiere siembra se calcula por medio de la siguiente ecuación: DBO . Ejercicios ¿Cuánto mide la DBO a los 5 días, si la DBO a los 7 días vale 265 mg/1? (R==0 .10 día -1 ; temp = 20°C) -kt ) y = Lo (1-10 y = DBO a los 5 días Para la DBO 7 Lo = 265 222 1-10 = 265 = 332 mg/1 1-0 .20 Para la DBO a los 5 dias. y5 = 332 (1-10 ) y5 = 332 (1-0 .316 = 227 mg/1 Si la DBO a los 2 días es de 176 mg/l ; ¿ Cuál será el valor de la DBO a los 5 días? y2 = Lo (1-10 ) 176 mg/l = Lo (1-10 ) = 176 475 mg/l = 1-10 y5 = 475 (1-10 ) y5 = 475 (1- 1 ) 3 .161 y5 = 475 (0 .684) = 325 mg/1 EJEMPLO DBO Una muestra de agua se diluye por un factor de 10 utilizando agua de dilución con siembra . La medición de OD se hace a intervalos de un día . Los resultados se indican en la tabla. siguiente . Determínese la DBO de la muestra, en función del tiempo. Tiempo, d 0 1 2 3 4 5 6 7 OD de la muestra diluida, g/m 8 4 4 3 2 2 2 1 .55 .35 .05 .35 .75 .40 .10 .85 OD del testigo con siembra, g/m. 8 .75 8 .70 8 .66 8 .61 8 .57 8 .53 8 .4.9 8 .46 DBO = (Dl D2) - B1 - B2) f 223. P donde 90% = 0 .9 f = 100% p = 30 ml 300 ml Tiempo, d 0 1 2 3 0 .1 DBO gm/3 Tiempo, d DBO g/m3 0 .00 41 .50 44 .20 50 .80 4 5 6 7 56 .4 59 .5 62 .2 64 .4 DBO = (8 .55-4 .35) - (8 .75-8 .70) 0 .9 ------------------------------0 .1 = 41 .5 g/m 3 B1 = OD del agua de dilución con siembra antes de incubar, g/m3 B2 = OD del agua de dilución con siembra después de incubar, g/m3. f = Relación de siembra en muestra a siembra en control f = % siembra en D2 % siembra en B1 p = Fracción decimal de muestra utilizada = ml muestra, Vs/300 ml. Estos casos se requiere agregar una siembra de microorganismos apropiados y en efecto de esta siembra en el valor de la DBO debe tomarse en cuenta en el análisis . Al agua de dilución se le agregan nutrientes esenciales : N, P, K, Fe. La técnica y el procedimiento estándar para medir la DBO se encuentran en los METODOS ESTANDAR PARA EL ANALISIS DE AGUA Y AGUAS RESIDUALES, publicado por la American public Health Association de EUA. Oxigeno Disuelto remanente en botella 224 de DBO, g/m3 REPRESENTACION ESQUEMATICA DEL OXIGENO CONSUMIDO EN LA DETERMINACION. D1 = OD de la muestra diluida 15 minutos después de su preparación, g/m3 D2 = OD de la muestra diluida después de incubar, g/m3 B1 = OD del agua de dilución con siembra antes de incubar, g/m3 B2 = OD del agua de dilución con siembra después de incubar, g/m3 Dl-D2 = Oxígeno consumido en la muestra, g/m3 B1 - B2 = Oxígeno consumido en el testigo, g/m3 DBO = (Dl-D2) - (B1-B2) f ---------------------P donde DBO = Demanda Bioquímica de Oxígeno, g/m3 D1 = OD de la muestra 15 min después de su preparación, g/m3 D2 = OD de la muestra diluida después de incubación a 20°C, g/m3 Diferentes (síntesis y respiración endógena), la ecuación monomolecular es solo una aproximación. En vista de que tanto K como L son desconocidos, su determinación se puede hacer a través de cálculos indirectos. Los métodos más usuales son: (1) Método de Momentos (Moore y colaboradores) De una curva con los datos de laboratorio dibujada continua, se tabulan los datos de t, y, y ty, para una secuencia de días (por ejemplo, 1, 2, 3 días) . De gráficas previamente preparadas, se determina, K, a partir de la relación y / ty, y Lo, de la relación y/Lo . Para que el error sea mínimo, se deben graficar los datos, trazar una curva suave continua por los puntos y determinar los valores de k y Lo de la Figura. (2) Método de la diferencia de logaritmos. 225. A partir de los valores corregidos de y, se calculan y tabulan las diferencias . Las diferencias se grafican en papel semilogarítmicos vs . tiempo . De la gráfica se calculan K y L. Este método puede tomar en cuenta la conformación a la cinética de primer orden. (3) Método Gráfico (Thomas) Se grafica (t/y) como ordenada contra el tiempo, t, como abscisa. De las siguientes ecuaciones se calculan k y Lo 6b K = ---- y Lo = 2 .3a 1 Kai Donde, b, es la pendiente de la curva y, a, la intersección con el eje de las ordenadas. La tasa de reacción, k, y la DBO última, Lo, deben determinarse para cada desecho especifico . Estos parámetros son afectados por muchas variables y algunos de ellos las discutiremos a más adelante. Algunos valores de la constante de reacción, K, para distintas aguas, tomadas de Ref . 1 son: Aguas residuales domésticas para K (base 10) efluentes de tratamiento de alta tasa. 0 .15 - 0 .25 Efluentes con alto grado de bio 0 .04 - 0 .07 tratamiento Filtro rociador de alta tasa ycontacto anaerobio. 0 .15 - 0 .25 Rios con baja contaminación. 0 .04 - 0 .06 DETERMINACION DE LOS COEFICIENTES DE LA REACCION_QUIMICA DE PRIMER ORDEN 1 . Introducción La ecuación que expresa la cantidad de sustrato y que ha reaccionado en un tiempo t, cuando la rapidez de la reacción es proporcional a la cantidad de sustrato que queda por reaccionar, se conoce en química como ecuación de primer orden . Llamando L a la cantidad de sustrato presente en el tiempo t = 0, esta reacción se expresa en forma diferencial. 226 dy = (L-y) dt donde K es el coeficiente de proporcionalidad o coeficiente de rapidez de la reacción. La integración de la ecuación anterior, considerando las condiciones iniciales conduce a la fórmula. -Kt y = L (1-e (1) ) Normalmente se dispone de una serie de observaciones "Y" correspondientes a tiempo "T", y se desean conocer los valores de K y L . En este trabajo se presenta un método lineal para la resolución de este problema. 2. Expresión Lineal exacta Considerando la ecuación (1), a cada incremento corresponderá un incremento, por tanto: o sea : -k (t + Ay) ) -Kt - KAt y +Ay = L- L e e y + Ay = L (1-e (2 ) Por otro lado de la ecuación (1) se obtiene: -Kt L - y = Le (3) valor que sustituido en (2) da por resultado: -KAt y + Ay = L (1-e -KAt ) + y (4) Si At es constante, la ecuación (4) es la expresión de una recta - KAt, con pendiente = e y ordenada al origen b = L (1-m), consecuentemente . 1 Ln (m) ; K = At b L = 1-m (5) 3. Método de solución La determinación de K y L puede hacerse gráfica o analíticamente . 227 La solución gráfica consiste simplemente en dibujar la recta que mejor satisfaga los puntos de coordenadas (y,y+Ay), midiéndose la ordenada al origen "b", y la pendiente "m" para obtener K y L usando las fórmulas (5) En el cuadro No . 1, aparecen los valores de (y,y+Ay) con los cuales se ha dibujado la figura 1, de la cual se obtiene b = 18 .1, m = 0 .819 . Por lo tanto: 1 - 1 K = - (0 .819) ; K = 0 .2 d Ln 1 L = L = 100 mg/e 18 .1 ; 1-0 .819 ; La solución analítica se obtiene aplicando el método de mínimos cuadrados para ajustar los datos a una recta, por tanto, haciendo y = x, y + Ay 0 y: xy - x Y m = ( x ) - n (x) b = y ( x ) - x ( xy (6) x ) - n ( x ) En donde n es el número de datos. En las columnas cuarta y quinta del cuadro No . 1 aparece el cálculo de las cantidades necesarias para obtener m y aplicando las ecuaciones (6) se obtiene: 8038,3 - 30 .2 (214 .3) m 0 .819 :_ 6471,4 - (5) (30 .2) 42 .9 (6471 .4) - 30 .2 (8038 .3) = 18 .1 b = 6471 .4 (5) (30 .2) 228 CUADRO No . 1 CALCULO DE LOS VALORES DE K y L , At = 1 METODO DE MINIMOS CUADRADOS x y T,días D .B .O. y,mg /e . y + A y 0 0 .0 18 .1 0 .0 0 .0 1 18 .1 32 .8 593 .7 327 .6 2 32 .8 45 .2 1482 .6 1075 .8 3 45 .2 55 .0 2486 .0 2043 .0 5 63 .2 SUMAS . x = y = REFERENCIAS : 151 .1 214 .3 151 .1 = (60), (61), 30 .2 ; (62) 229 xy 8038 .3 x 6471 .4 y = y+Ay = 214 .3 = 42 .9 LEGISLACION, NORMATIVIDAD Y CRITERIOS PARA LA PREVENCION Y CORRECCION DE LA CONTAMINACION ACUATICA. I .Q . Francisca Robledo Muñiz. I .- INTRODUCCION Como resultado de las distintas actividades cotidianas de la sociedad, se generan diferentes tipos de desechos que se vierten en los cuerpos de agua, provocando la alteración de su calidad y un desequilibrio ecológico que afecta negativamente la existencia, y desarrollo del hombre y demâs seres vivos. Sin embargo, en el marco de la estrategia global de modernización, definida por el Gobierno Federal en el Plan Nacional de Desarrollo 1989-1994, se establece un Acuerdo Nacional para el mejoramiento productivo del nivel de vida, en el que destacan como objetivos principales primero la restitución de la calidad de los cuerpos de agua para su óptimo aprovechamiento, la rehabilitación, y aplicación de Sistemas de tratamiento de Aguas Residuales en todo el País, asimismo intensificar el Control de las descargas de Aguas Residuales contaminadas y establecer mecanismos para que las Industrias o Empresas paguen los costos del tratamiento o de los daños que ocacionan al Ambiente debido a sus Contaminantes. Además, la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, en vigor a partir del lo . de Mayo de 1988, prevé que quien genere descargas en las redes colectoras, Ríos, Cuencas, Canales, Vasos, Aguas Marinas y demás depósitos o corrientes de aguas asi como derrames de Aguas Residuales en los suelos o su infiltración en terrenos, deberán realizar el tratamiento previo respectivo. Asimismo se logró incorporar en la ley Federal de Derechos en materia de Agua el Capítulo XIV, referente al derecho por uso o aprovechamiento de bienes del dominio Público de la Nación, como cuerpos receptores de las descargas de Aguas Residuales, que en lo sucesivo se denominará derecho de descarga. 2 .- ANTECEDENTES Los esfuerzos para prevenir y controlar la Contaminación del agua en México tiene ya una larga historia, el primer reglamento al respecto fue emitido en 1973, y se intitula Reglamento para la Prevención y Control de la Contaminación de Aguas, S .S .A . y S .R .H . Los resultados obtenidos de estos 230 esfuerzos no han sido tan positivos como era de esperarse. Con la Ley Federal de Derechos en materia de agua se cuenta con un mecanismo de Inducción económico para que los responsables de las descargas den a sus efluentes el tratamiento que le fijen las normas aplicables. Así como es importante conocer la justificación y antecedentes de la nueva Ley, también es importante destacar dos cosas que son : Primero, si bien los derechos recolectados con la nueva Ley están destinados a los programas de la Comisión Nacional del Agua (CNA) de Prevención y Control de la contaminación, con la nueva Ley no se busca allegar fondos a la CNA, sino el inducir a los responsables de las descargas a que les den el tratamiento adecuado . De hecho la Ley podrá considerarse exitosa en la medida en que no sea necesario cobrar por ella. Segundo : que esta Ley no es una Ley ecológica, que no se pretende fijar Normas de Calidad con que deban cumplir los efluentes, ni fijar metas de calidad para los cuerpos de agua del País, labor que corresponde a la Ley de Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente {LEEPA}, dé hecho las únicas veces que la nueva Ley hace referencia a normas de calidad en el agua son para suplir posibles lagunas en la reglamentación actual, laguna que seguramente serán cubiertas en futuras reglamentaciones de la LEEPA. 3 .- DETERMINACIONDE LOS PARAMETROS DE PAGO En la selección de las bases de cobro se buscó conciliar dos objetivos no necesariamente compatibles : por una parte que la mecánica de cómputo fuese clara y sencilla ; y por otra parte que fuese tan equitativa como fuese posible, esto es que el monto del derecho fuese proporcional al daño que la descarga cauce al cuerpo receptor. Para la nueva Ley de Derechos mexicana se decidió emplear como uno de los parámetros de cobro a la Demanda Química de Oxígeno (DQO). La definición técnica de DQO es la cantidad de Oxígeno necesaria para oxidar la materia orgánica presente en una muestra de agua . La oxidación de la materia orgánica da como resultado la conversión de la materia orgánica en compuestos simples, como el Bióxido de Carbono y el Agua. En las aguas residuales, pueden estar presentes una gran diversidad de compuestos orgánicos y, más fácil que medir la concentración de cada uno de ellos, es decir la Demanda Química de Oxígeno y así tener una idea de la cantidad de contaminantes orgánicos presentes . La DQO, además, guarda una estrecha relación con la DBO, un parámetro que permite anticipar la magnitud de los efectos nocivos de una descarga de agua residual en un cuerpo de agua. 231 La Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO), es la cantidad de Oxigeno que una población biológica emplea para la oxidación de la materia orgánica. Las dos principales razones por las cuales se prefirio emplear DQO en vez de DBO para el cómputo del derecho en la nueva ley fueron los que a continuación se mencionan. Primera, que la marcha de laboratorio para la determinación de DQO es no sólo mas económica sino también mucho más rápidá que la de la DBO ; los resultados de la prueba de DQO se pueden obtener en 2 horas, en cambio los resultados de la prueba de DBO se obtienen al cabo de cinco días . La segunda razón para preferir la DQO fue que en algunas. descargas industriales es común la presencia de materia orgánica que no es detectada por la prueba normal de DBO, lo que hubiera conducido a evidentes injusticias. El segundo parámetro de cobro completo en la Ley es el de Sólidos Suspendidos Totales (SST) . Los contaminantes presentes en el agua pueden clasificarse en contaminantes disueltos y contaminantes no disueltos . La prueba de SST mide la concentración de contaminantes no disueltos, sin discriminar entre las diversas categorías. (Orgánicos ó inorgánicos) . Los contaminantes en suspensión producen entre otros, los siguientes efectos indeseables en los cuerpos receptores: turbiedad en las aguas e interferencia con el paso de la luz, formación de depositos en el fondo de los cuerpos receptores que a la larga disminuyen sus volúmenes útiles y formación de bancos sépticos que ahogan la vida bental . Por estas razones, y porque la experiencia en otros paises ha demostrado su adecuabilidad para este propósito, los SST fueron escogidos como el segundo parámetro de cobro. 4 .- ASPECTOS JURIDICOS DEL DERECHO DE DESCARGAS. 4 .1 .- LEYES Y REGLAMENTOS RELATIVOS A LA CONTAMINACION DEL AGUA . La legislación hidráulica se fundamenta en la Constitución de 1917, de la cual se deriva la primera Ley de Irrigación con Aguas Federales en 1926, y es a partir de esta fecha que se publican diferentes leyes y reglamentos, dentro de los que se destacan, La Ley Federal de Aguas cuyo objetivo es regular la explotación, uso y aprovechamiento de las aguas propiedad de la nación, incluidas aquellas del subsuelo libremente explotadas mediante obras artificiales para que se reglamente su extracción, utilización y veda, conforme lo exige el interés . público . En 1971 la Ley para Prevenir y Controlar la Contaminación Ambiental, mediante la cual se regiría la prevención y control de la contaminación y el mejoramiento, conservación y restauración del ambiente: derivado de esta Ley, el 28 de marzo de 1973 se publicó el 232 Reglamento para la Prevención y Control de la Contaminación de Aguas, vigente actualmente cuyo objetivo consiste en disponer de los instrumentos legales que le permitan enfrentarse a los problemas de la contaminación del agua buscando la conservación de las mismas en su estado natural. Este reglamento está centrado, en su conjunto, en dos aspectos fundamentales: El primero consiste, como su titulo lo indica, en prevenir la contaminación de las aguas buscando la conservación de las mismas en su estado natural, es decir, que los elementos químicos que la componen no se alteren . Con esto se persigue racionalizar su uso y aprovechar la capacidad de asimilación que tienen las aguas para recibir una cierta carga de materiales contaminantes en función de sus características, de manera que no se altere su calidad para el uso que se haga o se pretenda hacer de ellas. El segundo aspecto consiste en controlar la contaminación de las aguas de aquellos depósitos o corrientes cuya calidad ha sufrido detrimento, para que, con la participación de todos los sectores interesados, readquieran gradualmente la calidad necesaria para el aprovechamiento que se hace de ellas. Dentro de este reglamento se establece como primera fase el cumplimiento de 5 parámetros de calidad del agua, las cuales son: 1 .2 .3 .4 .5 .- Grasas y Aceites, valor máximo : Sólidos sedimentables, valor máximo : Materia flotante ninguna que pueda ser retenida por la malla de 3 mm . de claro libre cuadrado. Temperatura, valor máximo : Potencial de Hidrógeno (PH) : 70 1 .0 mg/1 ml/l 35 °C 4 .5 a 10 .0 Como segunda fase se fijan las Condiciones Particulares de Descarga de Aguas Residuales ; que son el conjunto de características físicas, químicas y bacteriológicas que deberán satisfacer las aguas residuales antes de su descarga a un cuerpo receptor. Las condiciones particulares de descarga se fijan en función de los estudios de calidad de agua de los cuerpos receptores, que se llevan a cabo en las Cuencas Hidrológicas del país a fin de clasificar las aguas deacuerdo con sus usos y de conocer su capacidad de asimilación y dilución. En 1988 se publicó la Ley General de Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente que abroga a la Ley Federal para Prevenir y Controlar la Contaminación Ambiental, que reglamenta las disposiciones constitucionales para la 233 prevención, restauración del equilibrio ecológico, así como las de la protección al ambiente. Este cuerpo normativo es en si un conjunto de normas jurídicas que contienen criterios ambientales de carácter global que regulan la conservación y mejoramiento del ambiente como un todo. Si recordamos que la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente en el artículo cuatro, regula y norma el establecimiento de las facultades concurrentes entre la Federación, los Estados y Municipios, en materia de prevencion y restauración del equilibrio ecológico y de protección al ambiente ; podemos decir que la federación en materia de contaminación de aguas tiene un alcance general, en las siguientes atribuciones: - La formulacíon y conducción de la política general del agua. - La formulación de los criterios generales que deberán observarse en la aplicación de los instrumentos de la política y ecológia para el aprovechamiento, preservacmn y control de la contaminación de las aguas de jurisdicción federal. - Emitir Normas Técnicas Ecológicas, para el vertimiento de aguas residuales en redes colectoras, cuencas, cauces, vasos, aguas marinas y demás depósitos o corrientes de aguas, así como para infiltrarlas en terrenos. - Fijar condiciones particulares de descarga de aguas residuales, cuando se generen en zonas o bienes de jurisdicción federal, así como las captadas por el sistema de alcantarillado que vayan a depósitos o corrientes de aguas de propiedad nacional. - Promover el reuso de aguas residuales tratadas. - Determinar los procesos de aguas residuales, considerando los criterios sanitarios que al respecto expida la Secretaría de Salud. - Resolver las solicitudes de autorización para el establecimiento de plantas de tratamiento y sus descargas conjuntas. A su vez, corresponde en materia de agua de los Estados y Municipios lo siguiente: - La elaboración de la política y de los criterios ecológicos particulares, en congruencia con los dictados por la federación . 234 - La regulación del aprovechamiento racional y la prevencíon y control de la contaminación de aguas, jurisdicción de los Estados. La prevención y control de la contaminación de aguas federales que tengan asignadas o concesionadas para la prestación de servicios públicos y de las que se descargan de las redes de alcantarillado de centros de población, sin perjuicio de las facultades que la federación tenga en materia de tratamiento, descarga, filtración y reuso de aguas residuales. - La preservación y restauración del equilibrio ecológico y la protección ambiental en los centros de población en relució, con los efectos derivados de los servicios de alcantarillado. - Requerir a quienes viertan aguas residuales a dichos sistemas y no satisfagan las normas técnicas ecológicas, la instalación de sistemas de tratamiento. Determinar el monto de los derechos correspondientes para que el municipio o la autoridad estatal lleve a cabo el tratamiento necesario de aguas residuales, asi como para imponer las sanciones a que haya lugar. - Llevar y actualizar los registros de las descargas de las redes de drenaje y alcantarillado el cual será integrado al registro nacional de descargas a cargo de la Secretaría. - Evaluar el impacto ambiental, en obras hidraúlicas en los casos . de jurisdicción local. El fundamento legal que permitirá contar con la información de las descargas, parámetros y la aplicación de la recaudación se señala en la Ley Federal de Derechos en sus artículos 82-B, 276 al 286 y, vigésimo octavo fracción II y vigésimo noveno fracción II públicados en el Diario Oficial de la Federación del 26 de Diciembre 1990. 4 .2 EL DERECHO DE DESCARGAS El 26 de Diciembre de 1990 fue públicado en el Diario Oficial de la Federación la adición del Capítulo XIV al Titulo II de la Ley federal de Derechos, denominada "Derecho por uso o aprovechamiento de bienes del dominio público de la nación como cuerpos receptores de las descargas de aguas residuales" (Derecho de Descargas), mismo que está en vigor a partir del lo . de Octubre de 1991 . 235 5 .- DETERMINACION DEL IMPORTE DEL DERECHO El derecho de descarga contempla tres posibles alternativas para determinar el pago de este derecho Federal. Dichas alternativas están en función de las siguientes variables: a).- Volumen total de agua residual descargada por los diferentes tipos de personas físicas o morales. b).- Grado de contaminación de las aguas residuales medido a través de la Demanda Química de Oxigeno (DQO) y de los Sólidos Suspendidos Totales (SST). c).- Zona pie disponibilidad en donde se encuentre ubicada la des -cal-9 a del contribuyente. La combinación de estas variables dan como resultado el importe final del derecho de la descarga. 236 LEGISLACION, NORMATIVIDAD Y CRITERIOS PARA LA PREVENCION Y CORRECCION DE LA CONTAMINACION ACUATICA PRACTICA SOBRE BIOENSAYOS, CD . VICTORIA, TAM. M .C . Roberto Margain Hernández. M .0 Eduardo gonzález Hernández. LOS BIOENSAYOS Y SU PAPEL EN LA DETERMINACION DE LOS EFECTOS DE LOS AGENTES CONTAMINANTES. INTRODUCCION. Como su nombre lo indica, los bioensayos son pruebas de toxicidad que se basan en las características propias de los organismos para reaccionar a las condiciones medioambientales, naturales o artificiales, siendo importante el determinar cuando dicha respuesta queda fuera dé los limites de lo "normal". ¿ Cuales son esas características?: a) b) c) d) Bioquímicas y metabólicas a tres niveles: A nivel individual : respuestas bioquímicas, fisiológicas y conductuales. A nivel poblacional : alteraciones de la dinámica de poblaciones. A nivel de comunidades : cambios en su estructura y funcionamiento. Los bioensayos son una práctica indispensable en la determinación de la toxicidad acuática y en ocasiones atmosférica, y en el establecimiento de normas y criterios que regulen el ingreso al ambiente de compuestos, sin perjuicio de los ecosistemas. Los agentes contaminantes que ingresan a las aguas en forma de efluentes son de naturaleza física y química variable, y solo una fracción de ellos presentan características tóxicas. Por definición, un compuesto es tóxico cuando al presentarse en determinadas concentraciones y durante ciertos tiempos de exposición, afecta o modifica algún proceso bioquímico o fisiológico, pudiendo incluso llegar a ocasionar la muerte de los organismos expuestos. Así, la toxicidad de un compuesto depende tanto de la 237 concentración como del tiempo y forma en que se ponga en contacto con los organismos, por lo que se puede hablar de sustancias con diferente grado de toxicidad. De acuerdo con la E .P .A . (Anónimo, 1985), a principios de los ochentas, se tenía un registro de aproximadamente 63 000 compuestos sintéticos, estimándose que esta cifra se incrementa en alrededor de 1 500 nuevos productos por año. Sin embargo, solo un número reducido de estos productos ha sido evaluado para determinar su potencialidad tóxica, y en una cantidad baja de especies . Esto se hace porque siempre existe la posibilidad de que los productos sean tóxicos, por lo que hay que efectuar estudios de evaluación para descartarlos como posible agentes negativos . El problema en estos momentos, es que esta evaluación tiene treinta años de realizarse en los países industrializados, por lo que muchos criterios y metodologías de estas naciones, se han tratado de desarrollar y copiar en otros países, cuyas condiciones geográficas y ecológicas son distintas . La información generada en estos países, es tan específica que no puede ser extrapolada e interpretada en el contexto de los demás países, por lo ya antes mencionado. Solo con la aplicación de Bioensayos acuáticos para evaluar la toxicidad de los diferentes compuestos, se podrán determinar los grados específicos de toxicidad que México puede permitir o tolerar . Para esto es necesario desarrollar grupos de trabajo con metodologías patrón o estandares que permitan validar los resultados de las diferentes partes del país . Esto es importante, porque si bien es necesario controlar el ingreso de compuestos tóxicos al medio ambiente, no se cuenta con la experiencia necesaria para la implementación de metodologías de evaluación, además de carecer de los elementos básicos para interpretar correctamente los resultados que permitan incorporarlos como criterios mínimos indispensables para el establecimiento de normas ambientales específicas. Las pruebas de que consisten los bioensayos se pueden clasificar en bioestímulos y pruebas de toxicidad (Mason, 1984) . Las primeras sirven para evaluar la situación relativa a los nutrientes de un determinado entorno acuático, distinguir entre la cantidad total de nutrientes y la aprovechable desde el punto de vista biológico, y para determinar los posibles efectos de un cambio en la calidad del agua sobre el crecimiento de los organismos . Estos ensayos se pueden realizar in situ, pero hay que compararlos con trabajos de laboratorio en condiciones definidas . Estas pruebas se realizan con algas de agua dulce y marinas principalmente. Las segundas son utiles para determinar la protección inicial frente a agentes químicos, control de vertidos para 238 determinar sus posibles efectos sobre los organismos acuáticos y las emisiones tóxicas, y para determinar el componente más peligroso para concentrar en él el desarrollo del experimento. En este tipo de estudio se utilizan principalmente peces y crustáceos. PROBLEMATICA ACUATICA: Los ecosistemas acuáticos tradicionalmente han sido el medio y depósito final de contaminantes que ingresan por diferentes vías : efluentes domésticos e industriales, aportes de agua de lluvia y aguas de riego, y por derrames accidentales. Estos contaminantes interactúan física, química y biológicamente con el medio ambiente, produciéndose modificaciones en ambos sentidos ; casi siempre se dan efectos adversos a las comunidades al alterarse la composición específica y los procesos de autodepuración naturales . Pero hay que tener cuidado con la aseveración anterior, ya que algunos agentes contaminantes en cantidades reducidas, tienen efectos estimulantes y promueven la productividad primaria (algas o plantas vasculares acuáticas) ; sin embargo, la mayoría resultan ser nocivos aún en pequeñas concentraciones, como es el caso de los pesticidas, hidrocarburos y compuestos radioactivos. La problemática del agua como recurso se agudiza por un lado . ante la creciente demanda y por otro ante la reducida aplicación de sistemas de tratamiento . Esto es aún mas evidente en materia de contaminación marina y estuarina, ya que esta tiene un rezago importante con respecto a la contaminación de agua dulce . Frecuentemente se ha intentado cubrir este vacío extrapolando la información existente para ambientes de agua dulce, lo que no ha funcionado, ya que los ambientes son diferentes . CONTAMINACION Y TOXICOLOGIA ACUATICA: La Toxicología Acuática es la Ciencia que estudia las propiedades tóxicas del medio acuático sobre sus componentes biológicos (Martínez, 1992) . Patin (1982), indica que la Toxicología Acuática "estudia los mecanismos de reacción de los individuos a las propiedades de los compuestos tóxicos, así como las consecuencias biológicas de tales reacciones". Este mismo autor define a la Ecotoxicología Acuática como el estudio de los efectos tóxicos sobre las poblaciones, de los efectos combinados de los compuestos tóxicos sobre las características estructurales y funcionales de las comunidades acuáticas, y del impacto sobre la estabilidad de los ecosistemas y ciclos biogeoquímicos. 239 Así, y de acuerdo con Capuzzo et al . (1988), los efectos tóxicos de los contaminantes químicos dependen de su biodisponibilidad y persistencia, de la capacidad de los organismos para acumularlos o excretarlos (metabolizarlos), y de la interferencia de tales compuestos con procesos fisiológicos o ecológicos específicos. Aunque no todos los efluentes presentan características tóxicas, tales efectos se pueden provocar indirectamente de manera secundaria ; por ejemplo : al favorecer el desarrollo de organismos cuyos productos de desecho son tóxicos (florecimientos de algas verde-azules o de dinoflagelados marinos), o bien al abatir las concentraciones de oxígeno disuelto. Para fines prâcticos, el efecto de los agentes tóxicos puede dividirse en dos grupos : a) aquellos que actúan fisiológicamente produciendo respuestas agudas, crónicas o subcrónicas, y b) los que tienen efectos carcinogénicos, mutagénicos o teratogénicos. En el caso de los primeros es posible determinar niveles de seguridad que no produzcan efectos observables, en tanto que para los segundos, conocidos en su conjunto como genotóxicos, por producir modificaciones genéticas, no existen en principio concentraciones mínimas permisibles (Biddinger y Gloss, 1984) . Las pruebas de toxicidad sirven para contestar entre otras, las siguientes preguntas (Buikema et al ., 1982): ¿el compuesto es letal para el organismo piloto y en que concentración? ; ¿cuales son los efectos sobre los organismos expuestos a concentraciones no letales de un tóxico en una parte o en todo su ciclo de vida? ; ¿cuál desperdicio o tóxico es el más dañino? ; ¿cuál organismo es el más sensible? ; ¿bajo que condiciones los efluentes son mas dañinos? : ¿cambia la toxicidad cuando el agente entra al medio ambiente? ; ¿debe el agente o compuesto pasar por normas y regulaciones? ; ¿que espacio del medio ambiente es afectado? ; ¿cuales son los efectos a corto plazo de los efluentes?. La información generada a partir de las pruebas de toxicidad o bioensayos puede ser usada en el manejo de la contaminación con los siguientes propositos : 1) Predecir los efectos en el medio ambiente de un desecho ; 2) Comparación de contaminantes y organismos bajo condiciones de prueba ; 3) Regular las descargas. TEORIA Y METODOLOGIA DE LOS BIOENSAYOS: Los bioensayos acuáticos permiten determinar los siguientes aspectos: 1) Las condiciones ambientales 240 adecuadas y los 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) requerimientos de calidad del agua para la vida acuática. Las concentraciones y valores de factores ambientales favorables y desfavorables para la biota acuática. Los efectos de los factores ambientales y de la calidad del agua en la toxicidad de los compuestos y efluentes. La toxicidad relativa de los compuestos y efluentes. La sensibilidad relativa y los estados de desarrollo más sensibles de las especies. El grado de depuración requerida y la efectividad de los sistemas de tratamiento de efluentes. Las concentraciones de seguridad y las tasas de descarga permisibles. El cumplimiento de las normas de calidad del agua. El sitio y forma de acción específica de los tóxicos. La bioacumulación y los factores que la determinan. El metabolismo de los compuestos tóxicos. Los nutrientes limitantes y las potencialidades de eutroficación. Las concentraciones de tóxicos y efluentes que no afectan la calidad (olor y sabor), de las especies comestibles. Un programa de monitoreo biológico de la calidad del agua. La realización de los bioensayos se debe ajustar a una serie de requisitos, a fin de que los resultados obtenidos puedan ser de utilidad . Existen varias metodologías aprobadas en varios países y que se toman con frecuencia como procedimientos estandarizados en otras naciones ; ejemplos de estas son los manuales publicados por la E .P .A ., así como las contenidas en los "Métodos estandarizados para el análisis de aguas y aguas residuales" (Anónimo, 1981). Procedimientos similares han sido publicados por otros autores, pero por lo menos en lo que se refiere a los Estados Unidos, las pruebas con carácter legal deben realizarse siguiendo los procedimientos indicados por la E .P .A . (Kenaga, 1981) . Los principales aspectos relacionados con la realización de un bioensayo son los concernientes con : a) El tipo de bioensayo a aplicar ; b) Los organismos de prueba ; c) El agua de dilución ; d) La metodología particular a seguir. La importancia de los bioensayos radica en que en ellos se controlan con minuciosidad las condiciones ambientales para que la respuesta de un organismo de prueba a los contaminantes específicos se pueda definir sin lugar a dudas, aunque la extrapolación de los resultados obtenidos en un bioensayo a situaciones reales puede causar confusiones. Por consiguiente, los bioensayos no deben excluir las observaciones de campo y experimentos in situ, si se pretende entender todas las repercusiones de un problema de contaminación . 241 TIPOS DE BIOENSAYOS: Por sus efectos los bioensayos son de toxicidad aguda, toxicidad subcrónica y toxicidad crónica. Las pruebas de corta duración son generalmente de toxicidad aguda . Este término se refiere a un estímulo fuerte que rápidamente produce una respuesta de envenenamiento o disfunción, que con frecuencia conduce a la muerte de los individuos (Sprague, 1969). La mortalidad es la respuesta evaluada en estas pruebas, aunque puede haber otras manifestaciones de efectos agudos, tales como el desequilibrio, la inmovilización, el movimiento errático y la hiperactividad, que pueden en última instancia preceder al deceso de los organismos. En la secuencia de evaluación de la toxicidad de un compuesto o efluente, los bioensayos agudos, de corta duración, son los primeros que se realizan, ya que éstos permiten obtener una idea preliminar de su impacto sobre la biota acuática. Los bioensayos de toxicidad crónica se basan en la determinación de efectos subletales en exposiciones continuas y prolongadas de los organismos a un agente tóxico . Su duración debe ser por lo menos de un ciclo de vida completo, ya que en varios estudios se ha determinado que puede haber una respuesta retardada, tiempo después de haber estado en contacto con el tóxico . Además se debe considerar que los diferentes estados de desarrollo presentan con frecuencia diferentes sensibilidades. Los bioensayos crónicos son necesarios en la evaluación toxicológica, ya que una concentración que no produce efectos agudos, no significa que en' exposiciones prolongadas sea inocua, ya que se pueden generar respuestas crónicas que afectan el desarrollo o que reduzcan el potencial de sobrevivencia de los individuos. Si bien las pruebas crónicas son más difíciles de realizar, más costosas y requieren de más tiempo antes de poder llegar a una conclusión, son las únicas que, sensu estricto, permiten determinar directamente las concentraciones de seguridad. Para fines de resumen, Sprague (1969), da las siguientes definiciones de palabras que se emplean regularmente en el estudio de los efectos tóxicos: = Agudo Provoca rápidamente la crisis. Crónico Continúa durante mucho tiempo, persistente. Letal Provoca la muerte, o puede hacerlo, por efecto directo. 242 Subletal Acumulativo Nivel inferior al que causa la muerte. Manifestado o intensificado por adiciones sucesivas. -----------------------------------------------------------De acuerdo con el tiempo en que se desarrollan los bioensayos, estos son : de corta duración, de duración intermedia y de larga duración. Un ejemplo de bioensayos de corta duración de acuerdo con Verneaux (1979), es el siguiente : pruebas que tienen por objeto determinar la concentración letal media a las 48 o a las 96 horas (CL 50/48 ó CL 50/96 h), así como las concentraciones letales para porcentajes determinados de la población examinada (CL 10-CL 90/48 ó CL 10-CL 90/96 h) . Los resultados se expresan en función de la mortalidad resultante siguiendo la metodología de Finney (1964), citado por Verneaux (1981). Las soluciones empleadas pueden ser los mismós efluentes o soluciones de un compuesto químico determinado . Los experimentos se llevan a cabo en acuarios (pruebas estáticas), o en recintos en los que los organismos estén sometidos a una corriente de agua regulable (pruebas dinámicas). Por la forma de aplicación de los tratamientos a evaluar, los bioensayos son : estáticos, estáticos con renovación períodica, y de flujo continuo o intermitente. Las ventajas y desventajas de estos tipos de tratamientos son las siguientes: -----------------------------------------------------------TIPO DE PRUEBA VENTAJAS DESVENTAJAS -----------------------------------------------------------ESTATICOS Sencillos y Económicos La duración de la prueba Necesitan poco espacio es corta debido a: Prueba de selección de a) pérdida de tóxicos efluentes b) pérdida de oxígeno Manera rápida de compa- c) acumulación rar diferentes agentes metabolica de químicos o diferentes los desechos de organismos los organismos Puede utilizar mezclas Estimación baja de multifásicas (suelos, tóxicidad por químicos, aceites o sólidos susdebido: pendidos) a) volátiles Necesita una cantidad b) fácilmente baja de desechos degradables No hay problema con c). metales pesados la disposición de los d) causan pérdida de desechos oxígeno por actividad Bien documentada microbiológica o química 243 e) usa solo organismos de ambientes lénticos ESTATICOS CON RENOVACION PERIODICA RENOVACION Sencillos y económicos PERIODICA Necesitan poco espacio Puede usarse con mezclas multifásicas o químicas Las soluciones deben ser cambiadas con frecuencia Los organismos se estresan por el manejo Solo puede usar organismos Necesita una cantidad lenticos relativamente baja de La duración de la prueba es de desechos relativamente a corto plazo Selección de efluentes prueba Comparación rápida de organismos y agentes químicos Mejor estimación de la toxicidad -----------------------------------------------------------TIPO DE PRUEBA VENTAJAS DESVENTAJAS -----------------------------------------------------------FLUJO CONTINUO 0 INTERMITENTE La mejor estimación Construcción y operación posible muy costosa La manera más fácil de Sistema de análisis muy controlar la concencomplejo tración, especialmen Requiere de electricidad Requiere de mucho espacio te para los químicos Requiere de grandes voque se pierden de las lumenes de desechos soluciones Problemas con la dispoPuede usar organismos sición de los desechos 1óticos La mejor manera de Difícil de usar con mezclas multifásicas probar químicos con alta demanda de oxígeno La mejor manera de mantener los niveles de oxígeno Uti :L para pruebas de largo plazo : sobrevivencia, o estudios crónicos Por el tipo de tratamiento aplicado los bioensayos pueden ser pruebas con : compuestos químicos específicos, mezclas de tóxicos en concentraciones conocidas, o efluentes tóxicos de 244 composición compleja. Por el número de especies de prueba consideradas los bioensayos se dividen en : monespecificos, multiespecíficos y microecosistemas. Por el lugar en que se desarrollan los bioensayos son de: laboratorio y de campo o in situ . De este último a continuación se presentan sus ventajas y desventajas: -----------------------------------------------------------VENTAJAS DESVENTAJAS -----------------------------------------------------------IN SITU Usa organismos "natiDificil de monitorear vos" o cultivados Dificil de seguir en ríos Incluye las condicio- de corrientes rápidas nes naturales que pue- Los organismos se estresan den afectar a la toxi- durante la observación o cidad por la corriente excesiva No se requiere de sis- Dificil de controlar las temas de efluentes condiciones medio ambientales Puede no haber suficientes organismos nativos en las diferentes épocas Los datos son más difíciles de interpretar -----------------------------------------------------------UTILIDAD DE LOS BIOENSAYOS: La utilidad de este tipo de pruebas con fines de normatividad es motivo de controversia . Algunos autores opinan que no se ajustan a las condiciones naturales ya que los individuos en su medio solo podrían estar en contacto con concentraciones letales en el punto de descarga o de introducción del tóxico al ecosistema, siendo más factible que los organismos se enfrenten a concentraciones subletales, debido a factores de dilución o por abandono de los sitios de impacto directo. Es por esta razón que una gran cantidad de la información que existe sobre toxicología acuática, está referida al empleo de bioensayos agudos, de corta duración, debido a que son sencillos y fáciles de aplicar . Sin embargo, deben considerarse sus limitaciones y en todo caso, asumir que constituyen el primer paso en el proceso de evaluación biológica de compuestos y efluentes. El principal objetivo de estas pruebas es determinar experimentalmente las concentraciones y condiciones que son seguras para el desarrollo adecuado de la biota acuática, siendo común que estas estimaciones se relacionen con las obtenidas en bioensayos de toxicidad aguda, para calcular factores de aplicación . 245 ORGANISMOS DE PRUEBA: En la elección de los organismos de prueba para bioensayos o pruebas de toxicidad, se debe considerar : a) Su distribución geográfica, b) su importancia ecológica, económica o recreacional, c) la duración de su ciclo vital y talla máxima y, d) la sensibilidad de sus respuestas. La E .P .A . (Anónimo, 1985, Buikema, et al ., 1982), postula los siguientes criterios para la selección de organismos prueba: 1) El organismo debe ser representativo de un grupo ecológicamente importante, en términos de taxonomía, nivel trófico, o nicho ecológico. 2 El organismo debe ocupar una posición importante dentro de la cadena alimenticia. 3 El organismo debe tener una disponibilidad amplia, para su manejo en laboratorio ; debe mantenerse en condiciones controladas fácilmente ; y debe ser genéticamente estable para tener poblaciones estables. 4 Debe tener un respaldo adecuado de datos : fisiología, genética, taxonomía, papel en su medio ambiente, etc .. Según la American Public Health Association (Anónimo, 1981), la selección de un organismo adecuado para bioensayos rutinarios depende de varios factores: 1) El organismo debe ser sensible a los factores ambientales o materiales en cuestión. 2) Su distribución debe ser amplia, y su disponibilidad en cantidades suficientes durante todo el año . 3) Debe ser importante desde el punto de vista económico, recreativo o ecológico, tanto a nivel local como nacional. 4) Se debe poder cultivar fácilmente en en laboratorio. 5) Debe hallrse en buenas condiciones, libre de parásitos y enfermedades. 6) Debe ser compatible con las técnicas del bioensayo. Para este propósito se pueden emplear representantes de diferentes taxa, abarcando desde bacterias hasta peces. Existen por lo menos 165 especies que sirven como organismos pruebas para efectos de toxicidad (Anónimo, 1981) . Su obtención puede ser por medio de colecciones de cultivo o mediante colecta de material silvestre . En ambos casos se requiere considerar las posibles ventajas y desventajas, las cuales se presentan a continuación: 246 VENTAJAS ESPECIES CULTIVADAS: DESVENTAJAS -----------------------------------------------------------Se conoce el linaje y edad Pueden no ser las especies más de los organismos . Se pueden producir en las cantidades y tiempos en que se requieran. Se tiene control sobre su estado fisiológico . sensibles ni representativas. Se requiere determinar sus condiciones óptimas de cultivo Pueden tener respuestas sesgadas por variabilidad genética reducida. Se tiene control sobre paró- En ocasiones el cultivo es costoso o complicado. sitos y enfermedades . Se conoce su historia qui- Las condiciones de producción pueden influir en las respuesmica y biológica . tas. El número de opciones de expeSon especies adaptadas a las condiciones de experi- rimentación es reducido. mentación .Se cuenta con información sobre Puede ser difícil extrapolar su biología en condiciones la información obtenida. "normales". Se tiene menor variación en los resultados. -----------------------------------------------------------VENTAJAS ESPECIES SILVESTRES: DESVENTAJAS -----------------------------------------------------------Dan una idea más acertada de los Se desconoce el linaje y efectos sobre poblaciones natu-- precisa de los organismos. rales y proporcionan información más fácilmente extrapolable. Se pueden emplear especies de Presentan gener .. lmente importancia económica local . heterogeneidad en tallas y No precisan del desarrollo de edades . Pueden desarrollar técnicas de cultivo . resistencia o sensibilidad por contactos previos. Representan mayores opciones es- Su estado fisiológico pecíficas de experimentación . puede no ser el más adecuado. Pueden emplearse especies de los En ocasiones existe sitios de estudio . dificultad para adaptarlas al cautiverio, siendo problemático su mantenimiento antes y durante las pruebas. 247 Su obtención puede ser sencilla Puede haber efectos y de bajo costo . adversos por el método de colecta y transporte. Su número puede ser insuPermiten hacer pruebas in situ ficiente, presentándose además organismos parasitados o enfermos. Los resultados obtenidos presentan mayor variación. Con frecuencia sólo son útiles para pruebas de corta duración. La mayoría de la información que existe se refiere a bioensayos con especies cultivadas, lo cual se debe a que muchos de esos estudios abordan aspectos básicos de toxicología acuática . En general es posible afirmar que ante la alternativa de trabajar con especies silvestres o cultivadas, la solución debe ser de compromiso, aprovechando en todo caso las ventajas que ofrece el empleo de unas y otras y considerando sus limitaciones respectivas al momento de las conclusiones. AGUA DE DILUCION: Se recomienda el empleo de agua potable desclorada, agua del cuerpo receptor tomada en un sitio anterior al punto de descarga, agua de pozo oxigenada, agua de otro cuerpo acuático no contaminado, o bien agua dulce reconstituida o agua marina artificial, según sea el caso. Debido a que en el agua desclorada pueden quedar residuos de cloro (compuesto tóxico), y que no siempre se puede garantizar la pureza del agua natural, se recomienda trabajar con agua reconstituida, ya que en ésta se conoce cuantitativa y cualitativamente su composición química, y es posible trabajar con distintos valores de dureza en agua dulce. Algunas formulaciones de agua para dilución se presentan en el Standard Methods (Anónimo, 1981) ; cuando solo sea posible el empleo de agua natural, se recomienda filtrarla e incluso esterilizarla por cualquiera de los métodos conocidos. METODOS DE BIOENSAYOS: Existen diferentes metodologías propuestas para la realización de bioensayos . Sus métodos generalmente se refieren a pruebas de toxicidad aguda ya que en el caso de las crónicas es difícil establecer generalizaciones. 248 Independientemente de cual sea la técnica seguida, se debe hacer mención de la fuente al momento de describirla, teniendo presente que los más importante es garantizar la repetibilidad de las pruebas y la significancia estadística de los resultados. Algunos aspectos a considerar son los referentes al control de los principales factores físico-químicos: temperatura, pH, concentración de oxígeno disuelto, dureza del agua o salinidad, conductividad y posible acumulación de metabolitos de los organismos prueba ; el fotoperíodo es asimismo importante. Los bioensayos se realizan exponiendo a los organismos de prueba a una serie de concentraciones , expresadas en mg/1 cuando se trata de compuestos aislados, o diluciones, expresadas en porcentajes, cuando se trata de efluentes . Los valores seleccionados deberan ajustarse a una escala logarítmica, de acuerdo al grado de toxicidad, incluyendo al menos cinco tratamientos más un testigo, cada uno con no menos de tres réplicas (Anónimo, 1981, Martínez, 1991). Sean cuales fueren las condiciones en que se realicen los bioensayos, se debe mantener estricto control sobre los factores antes mencionados, y en su caso señalar las variantes aplicadas en el reporte de los resultados. 249 XI .- ANEXOS: ------------- ---------------------------------------------- ESQUEMA DE LA INVESTIGACION Y EVALUACION DE LA CONTAMINACION: Reconocimiento de Identificación de los Medida de las condaño medioambiental agentes tóxicos y sus centraciones en el circunstancias . medio ambiente y de las exposiciones a los agentes tóxicos. Estudio de las rutas Concentraciones en a través del medio los tejidos de incluyendo sus organismos prueba . aspectos dinámicos . Estimación de la carga ambiental del agente tóxico. Residuos de concentraciones en los alimentos Investigación de las Mecanismos de Toxirelaciones dosis/res- cidad ; procesos de puesta en organimos destoxificación . prueba (estudios de campo y laboratorio) . Evaluación de peligros y determinación de riesgos aceptables. Umbrales de :respuesta, Evaluación del daño efectos agudos y sub- medioambiental, daño letales, respuestas a la salud humana, etc. genéticas, respuestas de las comunidades y dosis del ciclo de vida . Especificación de medidas de control, estandares de calidad y programas de monitoreo . Según Howells (1976). REFERENCIAS :: (60), (61), (62), (63), (64) 250 PRACTICA DE TECNICA DE MUESTREO Y ANALISIS DE TOMA DE DATOS EN CUERPOS DE AGUA COSTEROS Y MARITIMOS, TAMPICO, TAM. Dra . Susana Hurtado Baker M .C . Roberto .Margain Hernández M .C . Eduardo E . González Hernández PROGRAMA DE LA PRACTICA. Lugar : Puerto Industrial Altamira, Puerto de Tampico y Sistema Lagunar Estuarino del río Tamesí. Finalidad : Que el alumno observe, evalue, analice y discuta, algunos de los métodos más usados para la determinación de parámetros físicos, químicos y biológicos con respecto a la calidad del agua. Objetivos: 1) Comparar distintos tipos de descargas acuáticas: industriales, domésticas y pluviales. 2) Determinar flujos y volumenes en dichas descargas- 3) Realizar un seguimiento de parámetros físicos y químicos utilizando equipo de campo. 4) Analizar y Discutir los resultados obtenidos. Metodología: La práctica consistió en una visita guiada a diferentes puntos de descarga, donde los alumnos observaron de parte de los instructores algunos métodos para evaluar los derechos de descarga por parte de industrias, drenajes domésticos y municipales. Se realizó un recorrido por diversas industrias del puerto industrial Altamira ; además se realizaron mediciones de parámetros hidrológicos en descargas residuales domésticas y municipales en colonias populares del puerto de Tampico ; y por último, se realizó una evaluación física y química en el canal americano, dentro del sistema lagunar estuarino del río Tamesí, a un lado del libramiento de tráfico pesado Altamira-Pánuco. En cada punto de muestreo se tomaron datos de flujo y 251 cantidad de volumen de escurrimiento, así como datos sobre los principales parámetros físicos y químicos que se deben considerar, siguiendo las recomendaciones de la Comisión Nacional del Agua, de la Environmental Protection Agency (U .S .A), así como las sugeridas en los estudios hidrológicos y limnológicos sobre calidad del agua, concretamente, las normas oficiales de descarga de SEDESOL. Resultados: Se considera que los alumnos obtuvieron una visión general de los principales aspectos a considerar en condiciones in situ . Además, con el apoyo de los instructores, se discutieron en el lugar de las descargas, algunos de las características más importante que se observaban en ellas, tales como : sí el método recomendado por alguna norma ecológica era el indicado a seguir bajo determinadas circunstacias, o sí los resultados sueron confiables, llegando al grado inclusive, de realizar evaluaciones estadísticas de los datos obtenidos. Por lo anterior, se considera que los objetivos planteados originalmente, fueron cubiertos satisfactoriamente, de acuerdo con las opiniones de los alumnos e instructores. 252 GUTA PARA EL ANALISIS E INVENTARIO DE LAS FUENTES FIJAS CONTAMINANTES SISTEMA NACIONAL DE INFORMACION DE FUENTES FIJAS (SNIFF) Ing . Mariano Montes González. Ing . Alejandro Gracián Gasca. INTRODUCCION. Debido al crecimiento industrial los índices de contaminación del aire aumentado en los últimos años, produciendo efectos nocivos en la salud de los habitantes del país y daños en sus bienes y transtornos al sistema ecológico en general. Este aumento en los índices de contaminación se debe a las emisiones generadas por: a) Fuentes fijas : tales como plantas industriales, comerciales y de servicio. b) Fuentes Móviles : Vehículos en general. c) Fuentes Naturales : Tolvaneras, erosiones. Para abatir y controlar la contaminación existe la Dirección General de Normatividad Ambiental. Para el control y abatimiento de la contaminación ambiental, se hace necesaria la instrumentación adecuada de programas para atacar sus orígenes . Para lograr lo anterior requerimos: - Información confiable y suficiente. - Estudios Previos. - Investigación técnica y científica. La Dirección General de Normatividad Ambiental, requiere de la elaboración de un sistema de información que contemple en forma integrada las necesidades específicas de las áreas que la forman. OBJETIVOS: En la elaboración del sistema se contemplan aspectos con los siguientes objetivos : 253 Proporcionar los elementos necesarios de información que permitan realizar las siguientes acciones: Establecer tácticas y estrategias de control de las emisiones atmosféricas contaminantes detectadas dentro del marco de programas de la Dirección. Controlar y Supervisar las actividades que se generan con el desarrollo de los programas. Evaluar resultados de los programas. Requerimientos para un buen funcionamiento del sistema. Existencia de una mesa de control integrada por un responsable, dos operadores y tres decodificadores. Flujo adecuado y oportuno de los datos alimentadores (Encuesta Industrial). Seguimiento estricto de las reglas de operación del sistema. Requerimientos específicos: Reportar resultados del diagnóstico de mas fases de control. Reportar por zona cual es el nivel de contaminación esperado. Reportar la programación de actividades. Almacenar los datos del inventario de emisiones Diagnosticar volúmenes esperados de emisiones por industria y por contaminante. Estos datos son agrupados en los rubros: Datos Generales Datos de Ubicación Datos de Emisiones Datos de Control y Seguimiento. INVENTARIO DE EMISIONES. Se trata de conocer y evaluar el tipo y cantidad de los contaminantes atmosféricos emitidos por las fuentes fijas existentes en el país, así como la ubicación de las mismas esto involucra entre otras cosas, crear un nuevo catálogo de giros . 254 Se regionaliza la República Mexicana por reticulación. Se crea un archivo con datos captados en las encuestas. Aspectos que se consideraron en el SNIFF. Establecimiento del sistema de reticulación para la localización geográfica de las fuentes emisoras. Obtención del listado del número total de fuentes y su ubicación detectados por la S .H .C. Diseño de los formatos e instructivos para la elaboración actualmente del inventario de emisiones. Formación de los criterios para la captación de las fuentes que no hayan sido detectadas. Elaborar un catálogo de giros que clasifique las industrias. Clasificar y jerarquizar las industrias en las categorías siguientes: a) Industrias con alto potencial contaminante. b) Industrias con medio potencial contaminante. c) Industrias con bajo potencial contaminante. Calcular las emisiones por rama industrial y contaminante. Elaborar catálogos de equipos contaminantes, ubicación territorial, ubicación industrial, estados, municipios, materias primas, productos y procesos. EL universo del trabajo del SNIFF lo forman 135 000 fuentes fijas en el territorio nacional, estando concentradas en el Valle de México alrededor del 20%. Para fines prácticos este universo se divide en 3 gravitacionales, el primero de ellos representa el 5% de las fuentes fijas, con una aportación de emisiones contaminantes del 85% del total de emisiones . El segundo nivel lo representan el 10% de las fuentes fijas las cuales tienen un 10% de aportación de emisiones y el tercer nivel está representado por el 85% de las fuentes fijas con una aportación de emisiones de solo el 5% de las emisiones totales. En cuanto al marco de referencia para establecer el sistema (SNIFF) éste queda comprendido dentro de tres ejes de ubicación siendo estos: 1 .- Eje de ubicación territorial 255 2.- Eje de ubicación industrial 3.- Eje de contaminantes eje de ubicación territorial, define los niveles de control, dentro de la regionalización del universo de trabajo. El eje de ubicación industrial, cataloga a la industria según los diferentes grupos a los que pertenece. El eje de principales contaminantes, enlista a contaminantes tales COx, Hidrocarburos, SOx, NOx, material particulado, tóxicos y otros. El En si, esta breve descripción, es a grandes rasgos en lo que consiste el Sistema Nacional de Fuentes Fijas. 256 METODOS PARA LA CLASIFICACION COMPOSICION Y CUANTIFICACION DE HUMOS, POLVO.., LUMINICA, VIBRACION Y RUIDO Tipo de tratamiento de estas fuentes. Sistema de tratamiento y control. Marco legal para la prevención y control de la contaminación por ruido . Lic . Alberto Mendoza Cortez Lic . Germán Valencia Valdéz. INTRODUCCION. Dado que todo lo que se mueve produce ruido, todos nosotros con nuestra actividad somos potencialmente responsables de la contaminación por ruido. En forma global pueden clasificarse las fuentes en diversos grupos : Los vehículos automotores, terrestres como automóviles, camiones y trailers ; aéreos como aviones y helicópteros ; acuáticos como lanchas y botes de motor ; la industria, generalmente la pequeña y mediana que dispone de menos medios para controlar el ruido que producen sus instalaciones, en cambio la gran industria se encuentra localizada en terrenos muy grandes donde el ruido que ella produce no llega al exterior, o bien dispone de recursos suficientes que le permiten obtener mejor tecnología con la cual logra reducir sus emisiones de ruido ; el comercio, que manejado por comerciantes mal orientados, hace ruido para tratar de aumentar sus ventas o comunicar la mercancía que expende, y las actividades recreativas sobre todo las fiestas privadas que para que sean "buenas" deben ser altamente ruidosas. Como se observa, nadie está limpio de culpa, todos en un momento u otro podemos contaminar. La principal fuente de generación de ruido al ambiente es el transporte, ya que en proporción con otras fuentes se presentan en mayores cantidades y poseen la característica de desplazarse de un lugar a otro, alterando a su paso las condiciones de vida de los lugares por donde se desplaza. El habitante urbano acostumbrado al ruido de alta intensidad, contempla una adaptación psicofísica remanente a un nivel no inferior a los 45 db (a) . Su posición de desahogo siempre será en consecuencia superior a estos valores ; habla a gritos, produce ruidos intensos para llamar la atención y ser foco de interés por unos segundos dentro de la gran multitud de vecinos . Cuando hace una fiesta la hace 257 realmente ruidosa para que todo el mundo se entere de ella y sepa que está contento . El síndrome es claro, gusta de participar a todos de su actividad de una manera ruidosa ; pero se molesta altamente cuando otro trata de hacer lo mismo que el . Así mismo, observamos como una consecuencia de viejas tradiciones a una gran cantidad de comercios que tratan de llamar la atención del transeúnte con altavoces a la calle. Esto es muy notable en el caso de las tiendas que se dedican a la venta de discos, repitiendo incesantemente la melodía de moda a muy alto volumen . Esta es una tradición y una forma de comercio que debe desaparecer, como han desaparecido tantos otros vicios similares . Un aspecto muy semejante se tiene en todos los carros con altoparlantes que anuncian algún espectáculo del circo, juegos mecánicos, la ropa de moda, fruta en barata, etc. Las fiestas ruidosas son también un asunto molesto. Cuando la fiesta se hace una única vez el problema no tiene importancia, pero si son reiterativas deben de ser así también reguladas . Ciertos conjuntos musicales que se dedican a ensayar al aire libre o en lugares mal acondicionados, deberían hacerlo en lugares controlados acusticamente . Los clubes nocturnos y cabaretes que realizan actividades ruidosas deberían realizar los acondicionamientos acústicos necesarios para que el ruido que se produzca en el interior no transcienda al vecindario. Se sabe que los ambientes acústicos dentro de los salones son perjudiciales al de baile, llamados discotheques, individuo tanto de forma física como mental, por lo que los padres de familia deben de pensar en la responsabilidad que significa el dejar que sus hijos asistan a dichos centros. Muchos son los casos en que el individuo contribuye en la generación de contaminación por ruido, los cuales resultan ser en muchas ocasiones totalmente normales y poco observables, como por ejemplo, los cambios que el dueño de algún vehículo automotor realiza, como la sustitución del escape por otro mas ruidoso, con el objeto de hacer sentir que su unidad vehicular es potente. La contaminación por ruido es uno de los problemas latentes y es producto de la actividad que se realiza día con día, que varia en intensidad y en duración y que no toda actividad produce la misma cantidad. Las acciones destinadas para prevenir y controlar la contaminación por ruido a nivel nacional hoy en la actualidad pueden ser operadas por diferentes niveles de gobierno ya que la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente considera que las autoridades locales también son autoridades para aplicar los contenidos en materia ambiental, 258 pero de acuerdo a sus circunscripciones territoriales y a la distribución de atribuciones de sus leyes locales ( art . 6Q de la LGEEPA) . Los Gobiernos de los Estados y Ayuntamientos Municipales son la autoridad local y para el Distrito Federal corresponde al D .D .F . y a las Delegaciones Políticas. La aplicación de los contenidos legales en materia de contaminación ambiental puede ser instrumentada mediante programas dé acción que contemplen actividades a ser desarrolladas por cada autoridad de cada región y además puede coordinarse con alguna otra autoridad o concertar con el sector privado o alguna sociedad civil para la realización de acciones relacionadas con la prevencióny control de la contaminación ambiental. Ejemplos de la participación de las autoridades del gobierno en la realización de acciones de prevención y de control de la contaminación por ruido, se vienen presentando últimamente . A nivel D .F ., La autoridad local o sea el Departamento del Distrito federal tiene la facultad para aplicar los contenidos del artículo 52 del reglamento de tránsito, referente a verificar que los vehículos automotores cuenten con los sistemas de escape en buen estado de funcionamiento y restringe además que el sistema de escape sufra alguna alteración que modifique la emisión de ruido del motor del vehículo . Para tal efecto el Departamento del Distrito Federal podrá aplicar los limites máximos permisibles contemplados en el reglamento de ruido vigente publicado en el D .O .F . El 6 de diciembre de 1982. Las autoridades del departamento del distrito federal, como autoridad local tiene la posibilidad de participar en la prevención y control de la contaminación por ruido que producen los comercios, los servicios, las actividades en la via pública y demás fuentes locales . Para regular la emisión de ruido que producen los establecimientos antes descritos, se deberá aplicar los contenidos del artículo 11 del reglamento de ruido arriba mencionado, en el cual se mencionan los limites máximos permisibles que son : 68 dB(A) de 6 :00 a 22 :00 horas y de 65 dB(A) de 22 :00 a 6 :00 horas. Los gobiernos de los estados y los ayuntamientos municipales también como autoridades locales pueden realizar acciones para prevenir y controlar la contaminación que originan las fuentes y áreas de jurisdicción local, para lo cual instrumentará también el artículo 11 del reglamento de ruido vigente para regular los establecimientos comerciales, de servicios, talleres y aquella industria no contemplada en el artículo 29 de la Ley general del equilibrio ecológico y de protección al ambiente . En lo que se refiere al parque vehicular local podrá instrumentar la verificación del nivel de ruido conforme al procedimiento de prueba establecido en la Norma Oficial Mexicana NOM-AA-48 ., y los limites máximos permisibles establecidos en el artículo 49 del reglamento de 259 ruido vigente. El gobierno federal ha visto la necesidad de hacer participe en la instrumentación de programas de control en materia de contaminación ambiental a otras dependencias gubernamentales, tal es el caso de la intervención de la Secretaria de Comunicaciones y Transportes que fue solicitada por la SEDESOL antes la SEDUE, para la operación del Programa de Verificación Obligatoria del Autotransporte Público Federal de carga y pasaje, el cual fue iniciado mediante la firma de un acuerdo de participación por los representantes de dichas dependencias, tal acción fue celebrada durante el año de 1989. En el programa referido se mide la opacidad del humo y el nivel de ruido de este tipo de vehículo automotor . El nivel de ruido es medido conforme a un procedimiento de prueba estático establecido en la norma NOM-AA-48 y se aplica los límites máximos permisibles del artículo 49 del referido reglamento de ruido, que son los siguientes: - Hasta 3 000 - Mas de 3 000 hasta 10 000 - Mas de 10 000 Kg Kg y Kg Kg 86 dB(A) 92 dB(A) 99 dB(A) Otro programa que realiza la SEDESOL en coordinación con la SECOFI se refiere a la verificación de los vehículos automotores de nueva fabricación donde se aplica un procedimiento de medición establecido en la Norma Oficial Mexicana NOM-AA-37 ; es decir, dicho procedimiento se refiere en hacer rodar a, 56 km/h un vehículo en línea recta por una pista de 100 mts . de largo por 6 mts . de ancho, con el motor encendido y a las 3/4 partes de las r .p .m . de máxima potencia, frente a un micrófono colocado a una distancia de 15 mts . y sobre la parte media de la pista . Para este caso se aplica el articulo 29 del reglamento de ruido . Donde se establecen los limites máximos permisibles en la forma siguiente: - Hasta 3 000 - Mas de 3 000 hasta 10 000 - Mas de 10 000 Kg . Kg . y Kg. Kg . 79 dB(A) 81 dB(A) 84 dB(A) La industria de acuerdo al artículo 29 De la Ley general del equilibrio ecológico y de protección al ambiente es regulada por la SEDESOL, ya que esta ley le confiere atribuciones, para atender problemas de contaminación provenientes de las fuentes y áreas de jurisdicción federal. Para determinar si existe contaminación por ruido, se determina conforme a la Norma Oficial Mexicana NOM-AA-43, realizando la medición en un período superior a 15 minutos, ya sea de forma continua o semicontinua y lo más cercano a la fuente . 260 CAUSAS QUE ORIGINAN LA EMISION DE RUIDO Y DE VIBRACIONES I .- .MECANICAS II.- NEUMATICAS III.- EXPLOSIONES O IMPLOSIONES IV.- HIDRÁULICAS V.- MAGNETICAS I .- CAUSAS MECANICAS El sonido mecánico es una transformación de la energía cinética y/o potencial en energía acústica . Toda causa requiere la interacción de dos o más piezas . Se originan de dos tipos de acciones: a) Impacto .- Es la aplicación de desaparición brusca de la fuerza que actúa sobre una pieza, causando en esta un esfuerzo de deformación . Desde un punto vista físico la aplicación brusca de la fuerza implica una cantidad de movimiento, al momento en que la pieza adquiere una fuerza de recuperación elástica, que es la que la hace vibrar después del choque o debido ,a la fuerza . El impacto en una máquina puede ser voluntario cuando constituye parte de la esencia de la máquina ; o involuntario cuando se produce a pesar de haber sido diseñada para no causarlo. b) Fricción .- Es la fuerza que se opone al movimiento relativo de dos cuerpos en contacto . Puede ser estática o dinámica . Ambos casos dependen de las fuerzas con que se mantienen en contacto las piezas y de las superficies que se friccionan . El valor de la fricción dinámica es menor . que el de la estática . Como la superficie de contacto de las dos piezas puede variar al moverse la máquina, la fuerza de fricción variará en magnitud y en dirección, causando desequilibrios de tal variación, los que a su vez producen deformaciones elásticas, y éstas consecuentemente, vibraciones. 261 II .- CAUSAS NEUMATICAS. Tienen su origen en el flujo de gases en movimiento . este flujo puede presentarse en un medio turbulento y causar así desequilibrios internos que a su vez producen vibraciones. Estas pueden presentarse en dos lugares: a) Dentro de la misma columna de gas en movimiento. b) En el ducto que las contiene. Las turbulencias en el flujo son producidas en general por: 1. Física del ducto 1 .1 . Forma de la sección 1 .2 . Rugosidad 2. 2 .1 2 .2 2 .3 Variaciones en la geometría del ducto En la dirección En la sección En la forma 3. 3 .1 3 .2 Acoplamiento del ducto al medio Diferencia de impedancias Determinación de corrientes parásitas III .- EXPLOSIONES O IMPLOSIONES. Se entiende por explosión o implosión el cambio brusco de la presión del gas contenido en una camara, hecho que causa una transformación de energía potencial en energía cinética. Es explosión, cuando la presión interior de la camára alcanza un nivel superior a la ambiental o externa ; en caso contrario, es decir, cuando la presión interna de la camára es inferior a la externa se denomina implosión . El sonido se genera cuando las partículas en la frontera se ponen en movimiento debido a la aparición brusca de la fuerza de desequilibrio . Se trata, de una forma de impacto gaseoso. IV .- HIDRAULICiAS. Por la propiedad que tienen los líquidos de ser incompresibles, las columnas vibran como un todo ; es decir, son verdaderos elementos de conducción del sonido . Las vibraciones siempre deben entenderse en función de sus limites que lo contienen, debido a las alteraciones del flujo. Estas variaciones se manifiestan generalmente durante los regímenes turbulentos, que al producirse una gran cantidad de burbujas de aire, las cuales pueden explotar y así generar vibraciones . 262 V .- MAGNETICAS Al inducirse un campo magnético, debido al paso de una corriente eléctrica, se genera una vibración por desequilibrio -causa magnética- en el elemento inductor (el alambre), no importa si el alambre se halla enrollado en forma de bobina o si se cuelga como en las líneas de transmisión . La magnitud de la vibración guarda una relación directa con la intensidad de la corriente eléctrica, y su espectro depende de las longitudes libres del pandeo del alambre, que pueden suponerse, actúa como una cuerda vibrante . 263 VIBRACIONES INTRUDUCCION Este es un concepto paralelo al del sonido . Su única diferencia es que dentro del ámbito sónico sus valores de desplazamiento son enormes comparados con los auditivos. Incluyen también el ámbito infrasónico abajo de los 20 Hz, que llegan a confundirse con la presencia de energía térmica en las frecuencias :más bajas y los del ultrasonido arriba de los 20,000 Hz, que llegan a confundirse con las manifestaciones de radiación electromagnética en las frecuencias más altas. Algunas manifestaciones que para el hombre son sonido, para otros seres vivos, que también las emplean con fines comunicativos son sólo vibraciones . Por ejemplo, algunas manifestaciones sonoras interfieren con las señales de comunicación de abejas y hormigas . Algunas aves modifican su sentido de orientación bajo la influencia de sonidos, aunque para ellas solo sean vibraciones . Tal vez se ha llegado a hablar mucho del mito de las plantas contentas que dan mejores frutos si se les pone algún tipo de música. Debe considerarse que en el ser humano solo afectan las grandes. exposiciones a vibraciones . Pero por el contrario de las vibraciones sónicas las infrasonicas siempre son todas de alta intensidad .. Recordando que la energía de la vibración depende solo de la resiliencia del medio y de la amplitud de la vibración, la mayoría de las vibraciones infrasonicas son de alta intensidad. Una persona, al caminar, sube y baja su cuerpo rítmicamente a una frecuencia igual a su paso (algo más de 1 Hz, por lo regular), las perturbaciones al aire y al suelo son de naturaleza infrasonica de alta intensidad. Factores i:nfrasónicos más importantes se obtienen en el deporte, la carrera, la natación y el salto causan vibraciones infrasónicas considerables . Como los órganos del cuerpo : el corazón, los riñones, el estómago, entre otros tienen una frecuencia natural de vibración, estos efectos tienden a producir resonancias que se traducen en cuadros sintomáticos de mareo, jaqueca o migrañas. Las máquinas también pueden producir componentes de infrasonido con los mismos efectos . El mareo de los barcos o de los autobuses y carros no es más que una consecuencia del infrasonido. También el ultrasonido tiene manifestaciones solo de alta intensidad, que no son una consecuencia directa ni indirecta 264 de la alta frecuencia de su vibración, sino de la necesidad de propagación . A medida que aumenta la frecuencia el fenómeno propagatorio se dificulta más y se requiere por tanto de mayores intensidades para que se de su transmisión. El ultrasonido, así como vibraciones sónicas en la parte alta de su gama de frecuencia tienden a interferir con la naturaleza molecular de su medio, así pueden utilizarse para destruir cristales de incrustaciones y en medicina son ampliamente conocidos sus efectos en la destrucción de trombos, tumores pequeños y tejidos específicos. El ultrasonido por su naturaleza altamente directiva, puede ser considerado como rayo (de hecho toda la energía acústica lo es) y utilizarse con los elementos reflectivos y refractivos de la geometría radial para conseguir hologramas acústicos que suplen en su mayoría peligrosas radiaciones X para fines de diagnóstico médico. Por esta mismas razones, cuando el ultrasonido no es controlado sus efectos destructivos son también incontrolables. En general se conoce la acción de las vibraciones, tanto sónicas como ultrasónicas en la destrucción de las cadenas moleculares de la proteína . Se sabe que la destrucción del oído por efecto del sonido se debe a la modificación del AORN a una proteína inferior y por lo tanto se colapsa su estructura física . Pero en realidad, se está entrando a un campo del cual se conoce muy poco su realidad . Se sabe, por ejemplo, de la acción directa de las vibraciones sobre las células nerviosas del cerebro, pero se desconoce su magnitud y su problemática . Se conoce también de la acción de las vibraciones sobre el plankton, pero se desconoce su magnitud y consecuencias. En vista de estas grande incógnitas, debe manejarse el concepto de vibraciones con mucho cuidado, evitando la producción artificial de las mismas que conduzcan a altos niveles de la biosfera, como una medida de amplio valor profiláctico . 265 VIBRACIONES MECANICAS Se dice que un cuerpo vibra cuando realiza un movimiento oscilante respecto a una posición de referencia . El número de veces por unidad de tiempo que se realiza el ciclo completo se llama frecuencia y se mide en Hertz (Hz). El movimiento puede constar únicamente de una sola componente de frecuencia, como un diapasón, o de varias componentes que ocurren a diferentes frecuencias simultáneamente, como en el movimiento de un pistón de un motor de combustión interna. Las vibraciones suelen constar, en la práctica de muchas frecuencias simultáneamente, de manera que por simple examen de su relación amplitud-tiempo no es posible saber cuantas componentes de frecuencia existen. DESCRIPTORES DE UNA VIBRACION MECANICA Las magnitudes físicas que permiten describir una vibración mecánica son : el desplazamiento, la velocidad y la aceleración. Para un sistema vibrante lineal, la descripción del movimiento puede representarse mediante el desplazamiento "X", como función del tiempo, el cual está dado por: x=Xo sen 2(3 .1416)ft=Xo sen wt donde, Xo = Amplitud máxima de desplazamiento a partir de la posición de referencia f = Frecuencia de vibración w = 2(3 .1416)f= Frecuencia angular de la vibración t = Tiempo Como la velocidad es la razón de cambio del desplazamiento con respecto al tiempo, el movimiento también puede describirse en términos de la velocidad, "v" v = dx/dt = (2(3 .1416)f) Xo cos (2(3 .1416)ft) = w Xo cos (w t) = Vo cos w t La aceleración "a", del movimiento, es la razón de cambio de la velocidad con respecto al tiempo: a = dv/dt = (2(3 .1416)f) .2 Xo sen (2(3 .1416)ft) = - (w) 2 Xo sen w t = - A sen wt 266 Para vibraciones armónicas, la aceleración está relacionada con la velocidad y el desplazamiento mediante la frecuencia angular, pero ésta relación simple no se cumple para vibraciones complejas. Las unidades empleadas para medir las magnitudes descriptoras de las vibraciones son las del sistema internacional SI, es decir, m para el desplazamiento, m/s para la velocidad y m/s 2 para la aceleración, aunque en el caso del desplazamiento y la velocidad es más conveniente utilizar submúltiplos como mm, gm y mm/s respectivamente . Es común también, expresar la aceleración en función de múltiplos de la aceleración debida a la gravedad, "g" (9,81 m/s2). EL ACELEROMETRO El transductor que se emplea usualmente para la medición de vibraciones es el acelerómetro piezoeléctrico . Este transductor suministra una salida eléctrica (tensión o carga) que es proporcional a la aceleración aplicada . Esta señal puede integrarse para dar señales proporcionales a la velocidad y al desplazamiento. Este tipo de acelerómetro lo forma una cerámica piezoeléctrica polarizada artificialmente, que exhibe el efecto piezoeléctrico, el cual consiste en que al ser sometida la cerámica a un esfuerzo mecánico, ya sea tensión, compresión o de cizallamiento, genera una diferencia de potencial en sus caras perpendiculares, la cual es proporcional a la fuerza aplicada CARACTERISTICAS DE UN ACELEROMETRO Dentro de las características más importantes' de un acelerómetro se encuentran : la sensibilidad, la masa, el intervalo dinámico y la respuesta a la frecuencia . Estas se describen brevemente a continuación. Sensibilidad En la sensibilidad se relaciona la salida eléctrica con respecto a la aceleración de entrada . Puede expresarse en términos de la carga eléctrica por unidad de aceleración (pC/m/s 2 ), o bien, en función de la tensión eléctrica por aceleración (mV/m/s 2 ). Masa La masa del acelerómetro tiene importancia al medir elementos ligeros ; puede alterar significativamente los 267 valores de aceleración y las frecuencias en el punto de medición . En general, la masa del acelerómetro no debe ser superior a un décimo de la masa dinámica de la pieza en que monte. Intervalo Dinámico Cuando se desean medir valores de aceleración extremadamente bajos o altos, se debe considerar el intervalo dinámico del acelerómetro . El límite inferior no lo determina directamente el transductor, sino el ruido eléctrico de los cables de conexión y el amplificador . El limite superior está determinado por la resistencia estructural del acelerómetro. Se puede disponer de acelerómetros de propósito general que abarcan típicamente desde 0,01 hasta 100000 m/s 2 . Respuesta a la Frecuencia Los sistemas mecánicos tienden a tener la mayor parte de su energía de vibración en el intervalo de 10 a 1000 Hz, pero las medidas se: pueden extender hasta 10 KHz o más, porque a veces existen componentes interesantes de la vibración a esas frecuencias . Al seleccionar un acelerómetro hay que asegurarse que su intervalo de frecuencia cubra el intervalo de interés . El limite de baja frecuencia para el cual el acelerómetro da una salida válida depende de dos factores ; uno es la frecuencia de corte inferior del amplificador al cual se conecta, aunque no es normalmente el problema, ya que éste responde por debajo de 1 Hz, y el otro es el efecto de las fluctuaciones de la temperatura ambiente, a las que el acelerómetro es sensible . El límite superior lo determina la frecuencia de resonancia del sistema masa-resorte del mismo acelerómetro . Como regla práctica, se fija el limite de frecuencia superior en un tercio de la frecuencia de resonancia. El acelerómetro piezoeléctrico exhibe mejores características generales que cualquier otro tipo de transductor para vibraciones . Tiene un intervalo dinámico y una respuesta a la frecuencia amplios, con buena linealidad dentro de sus intervalos de trabajo . Es relativamente robusto y confiable, de modo que sus características permanecen estables en un largo periodo de tiempo . Además, el acelerómetro no necesita fuente de alimentación externa y no tiene partes móviles que se desgasten. MONTAJE DEL ACELEROMETRO El acelerómetro se debe colocar de forma que la dirección de medida deseada coincida con la de su máxima sensibilidad. 268 Los acelerómetros son también sensibles a las vibraciones en sentido transversal, aunque éste hecho se suele ignorar, ya que la sensibilidad transversal es despreciable comparada con la principal. La forma de colocar el acelerómetro en el punto de medición es un factor importante para obtener buenos resultados en la práctica . El montaje ideal es mediante un vástago roscado que se fija en el punto de medición . Otro sistema de medición consiste en pegar el acelerómetro al punto de medición con una delgada capa de cera de abejas ; con éste sistema se reduce la frecuencia de resonancia y por tanto el intervalo de frecuencia útil, y como la cera se ablanda, su empleo está limitado a bajas temperaturas ; además no es conveniente para valores altos de aceleración . Otro es el de fijar el acelerómetro con adhesivos, recomendándose resinas epóxicas y cianocrilatos, aunque también se tiene una reducción en la frecuencia de resonancia . Cuando el punto de medición está sobre una superficie magnética plana, un imán permanente puede ser otro método sencillo de fijación, aunque éste método reduce aún más la frecuencia de resonancia del acelerómetro . Para exploraciones rápidas se puede emplear un soporte manual, con el acelerómetro montado en un extremo, pero puede producir considerables errores por su baja rigidez global. MEDIDOR DE VIBRACIONES. En un medidor de vibraciones, el acelerómetro se conecta a un amplificador de carga, de alta impedancia de entrada. Con este amplificador se pueden usar cables largos del acelerómetro, sin pérdida de su sensibilidad. La salida de esta etapa puede conectarse a un integrador electrónico, el cual permite la medición de las vibraciones en función de su velocidad o su desplazamiento, además de su aceleración. Pueden emplearse filtros pasa altas y pasa bajas para limitar el intervalo de frecuencias del instrumento a la de interés, reduciéndose con ello la posibilidad de interferencias por ruidos de alta o baja frecuencia. Después de una amplificación apropiada, la señal se rectifica en una etapa detectora, adecuándose para su presentación en un indicador .,El detector puede promediar el valor de raíz cuadrático medio de la señal (valor indicativo de la cantidad de energia), o registrar el valor pico-pico (o cresta-cresta) y si se desea retener el valor máximo observado . 269 ANALISIS EN FRECUENCIA. El medidor de vibraciones proporciona un nivel global de vibración medida en una banda amplia de frecuencias . Para conocer las componentes individuales de frecuencia que integran la señal de banda ancha, hay que realizar un análisis en frecuencia. Para este propósito se utiliza un filtro que solo permite el paso de aquellas componentes de la señal de vibración que están contenidas en una banda angosta de frecuencias . La banda de paso del filtro puede moverse secuencialmente en todo intervalo de frecuencia que interese, de forma que se obtenga una lectura particular del valor de vibración por cada banda . el El filtro puede estar constituido por un conjunto de filtros individuales y contiguos de frecuencia fija que se exploran de manera sucesiva mediante conmutación, o de cobertura continua del intervalo de frecuencia, lo cual puede realizarse con un filtro sintonizable. Los analizadores de Transformada Rápida de Fourier son instrumentos más sofisticados y poderosos para realizar el análisis en frecuencia. ("FFT") TRANSDUCTOR DE 'VELOCIDAD. El transductor de velocidad consiste esencialmente en una bobina móvil situada en el interior de un campo magnético proporcionado por un imán permanente . Una tensión eléctrica es generada por el movimiento de la bobina en el campo . La salida es proporcional a la velocidad de la bobina, y este tipo de transductor se emplea generalmente para la medición de la velocidad de vibraciones lineales o aleatorias . El amortiguamiento se obtiene eléctricamente, asegurando alta estabilidad bajo diferentes condiciones de temperatura. TRANSDUCTOR DE DESPLAZAMIENTO. De los diferentes tipos de transductores empleados para , medir el desplazamiento, el de tipo capacitivo es uno de los más usados . Este transductor está formado por un par de placas paralelas conductoras, separadas por un dieléctrico, de las cuales una está fija y la otra puede desplazarse . Cuando una fuerza se aplica a la placa móvil, modifica la distancia de separación entre las placas ; el cambio resultante en la capacitancia, permite obtener una tensión eléctrica proporcional a :L desplazamiento. 270 FUENTES DE VIBRACIONES. Las vibraciones son causadas por fuerzas oscilatorias o intermitentes . Ejemplos de estas fuerzas son : 1) impactos, 2) rotación desbalanceada o masas reciprocantes, 3) fricción no constante (rechinamiento), 4) flujo de fluido inestable (turbulencia), 5) efectos magnéticos, 6) interacciones mecánicas, o bien, combinaciones de las anteriores. CONTROL DE VIBRACIONES. En general, el control de vibraciones puede conseguirse mediante : 1) reducción de la vibración generada en la fuente, 2) disminución de la transmisión de energía mecánica hacia superficies radiadoras y 3) reducción de la amplitud de vibración de estas superficies radiadoras. AMORTIGUAMIENTO DE VIBRACIONES. Existen tres tipos de amortiguamiento de vibraciones: amortiguamiento homogéneo, amortiguamiento por compresión y amortiguamiento por fricción . Si un material amortiguador de composición uniforme es adherido firmemente a la superficie vibrante, se habla de un amortiguamiento homogéneo (también llamado de "capa libre") . Si hay una capa de material rígido adherida a la superficie exterior del material amortiguador, se dice que existe un amortiguamiento por "capa de compresión" . Si el material amortiguador no está adherido a la superficie, sino que es forzado simplemente contra la superficie usando una presión grande, entonces el amortiguamiento es por "fricción" o también se le conoce cono "amortiguamiento de Coulomb" . Los materiales que son eficaces por amortiguamiento por fricción son ineficaces para amortiguamiento homogéneo y por compresión, y viceversa. AMORTIGUAMIENTO HOMOGENEO. Es el tipo más comúnmente usado de amortiguamiento . El material amortiguador es aplicado mediante pulverización o paleta, o bien mediante una capa que se adhiere firmemente a la superficie . Debe emplearse un adhesivo rígido para conseguir una buena adhesión, al igual que en el amortiguamiento por compresión. El amortiguamiento conseguido dependerá de la razón del espesor del material amortiguador a la del substrato (acero, por ejemplo), cuyas vibraciones se desean amortiguar . . El amortiguamiento aumenta aproximadamente en proporción al cuadrado de la razón de los espesores ; generalmente, es suficiente tener una razón entre uno a uno y dos a uno del espesor del material amortiguador al del substrato. 271 El factor de pérdida para el amortiguamiento homogéneo es en menor grado dependiente de la frecuencia y en mayor grado de la temperatura . Para cada material amortiguador, hay una temperatura para la cual se obtiene el máximo amortiguamiento . Para temperaturas mayores y menores, el factor de pérdida disminuye rápidamente. AMORTIGUAMIENTO POR COMPRESION. El amortiguamiento por compresión se basa en el movimiento de cizallamiento desarrollado en el material amortiguador para observar la energía de vibración . La eficacia del amortiguamiento por compresión depende de la temperatura, la frecuencia, el espesor de la capa amortiguadora y el espesor de la capa compresora . Se usa generalmente en placas metálicas con espesores mayores a 0,6 cm . El material amortiguador debe ser muy rígido a fin de que la vibración se transfiera fácilmente al material amortiguador . Además, la capa compresora rígida debe estar bien adherida al material amortiguador de la vibración . Los materiales viscoelásticos son los más apropiados para este tipo de amortiguamiento. AMORTIGUAMIENTO POR FRICCION. Para que el amortiguamiento por fricción sea efectivo son necesarios una fuerza normal y un coeficiente de fricción grandes . El amortiguamiento por fricción involucra la conversión de energía vibratoria a energía térmica mediante las fuerzas de fricción entre un material amortiguador y la superficie vibrante . Materiales tales como el yute, vibras de madera y las espumas están entre los materiales amortiguadores por fricción . La fuerza normal puede aplicarse mediante la acción de la gravedad o sujetando los dos materiales juntos. Cuando se trabaja con este tipo de amortiguamiento se recomienda no usar adhesivos. AISLADORES DE VIBRACION. Actualmente existe una gama muy amplia de elementos físicos diseñados y construidos para actuar como elementos de control de las vibraciones mecánicas, cuyo principio de funcionamiento es alguno de los tipos de escritos anteriormente ; sin embargo, ciertas características que definen su comportamiento son generales para todos ellos, como es el caso de la efectividad, y la compresión del aislador. 272 EFECTIVIDAD. Está relacionada con la reducción de la vibración y está indicada por la transmisibilidad del sistema . Cuando el sistema es excitado a su frecuencia natural, el sistema entrará en resonancia y las fuerzas excitadoras serán amplificadas en vez de ser atenuadas . Para maquinaria rotatoria, por ejemplo, es deseable seleccionar aisladores con una frecuencia natural mucho menor que la velocidad angular de la operación del equipo, con el propósito de obtener mayor efectividad (menor transmisibilidad) en el control de la vibración. Para edificios, la efectividad del aislamiento, mostrada en la curva de transmisibilidad supone que los aisladores están localizados en un piso rígido . Esta rigidez rara vez ocurre en la mayoría de los casos . En la práctica, pueden ocurrir considerables compresiones en los edificios, las cuales pueden reducir la efectividad de los aisladores ; por lo tanto éstos deben compensar la compresión del piso. Por esta razón, es más conveniente especificar la compresión del aislador en lugar de la efectividad del aislamiento, la transmisibilidad u otros parámetros, ya que de esta forma el consultor puede compensar la compresión del piso y las resonancias del edificio, seleccionando aisladores que sean satisfactorios para proveer minima transmisión y que a su vez cuenten con mayor compresión que el piso de soporte . Es recomendable que todos los aisladores que se van a instalar en un edificio sea provistos por un solo fabricante, con el propósito de asegurar mayor responsabilidad en el control. Algunos tipos de aisladores consisten de elementos por separado, elementos ensamblados en una, unidad, o creando conjuntos de diferentes componentes ; por ejemplo, existen los siguientes: - Aislador individual semirigido de fibra de vidrio, recubierto con una membrana elastomérica. - Aislador como el indicado anteriormente, colocado entre una placa de transferencia de carga, y una estructura metálica de sujeción ; incluyen tornillo para montaje con arandela de neopreno para evitar un cortocircuito (mecánico). - Aislador de neopreno, resistente a grasas y aceite, con interior metálico roscado para insertar tornillo de montaje ; todo colocado en una placa metálica, con barrenos para instalar a piso. 273 Aislador para tubería, ductos (verticales y horizontales) y equipos que se encuentren suspendidos de techos, que consisten de estructura metálica de carga ; en su interior existe una base de neopreno, un resorte y placas mecánicas para ajuste y carga. Aislador a base de resorte (lateralmente estable), el cual puede moverse libremente o en el interior de un contenedor metálico, entre dos placas metálicas de carga, superior e inferior ; la superficie cuenta con tornillo de ajuste de nivel y montaje, en tanto la inferior posee un recubrimiento elastomérico que hace contacto al piso. Bases estructurales y de inercia las cuales en términos generales consisten de una estructura lateral metálica, en la cual se alojan aisladores de resorte y pueden poseer o no un arreglo metálico para incorporar concreto; es posible construir estas últimas sin el marco metálico. Aisladores neumáticos, los cuales cuentan con un contenedor metálico con la placa superior dotada de movimiento, con un recipiente elástico con aire a presión (que actúa como un resorte), conectado a un sistema de control de fluido generalmente abastecido por un tanque independiente que actúa como reserva de aire ; la placa inferior cuenta con recubrimiento elastomérico para hacer contacto con el piso . Por lo regular, este tipo de elemento dinámico se emplea en aplicaciones con equipo de alta precisión . 274 SISTEMA DE CONTROL DE RUIDO Y VIBRACIONES INTRODUCCION. El fenómeno del sonido y su tratamiento se divide en dos categorías: 1) TRATAMIENTO ACUSTICO 2) ATENUACION DE SONIDO El tratamiento acústico estudia la limitación o reflexión del eco del sonido por aplicación de ciertos materiales absorbentes en cielos, muros y pisos . La función de dichos materiales es reducir el sonido original para que sea escuchado más claro y distintivo ; lo anterior se logra por la forma del material más que por sus características físicas . La forma de dichos materiales varia desde ligeramente ondulada hasta de prismas triangulares confrontados. El efecto de la forma sobre el sonido es parecido al de un haz de luz es una sección parabólica, en la cual es haz va rebotando en el espejo hasta que se concentra en un solo punto, que seria el foco de la parábola y en el material acústico sería en el centro del valle de la forma . estos materiales generalmente son aplicados en cabinas de locución, foros o discotecas. La atenuación de sonidos es limitación de la propagación de sonido de un área a otra . Esto requiere de la aplicación de materiales especiales para encerrar o encajonar la fuente de ruido produciendo una barrera entre ésta y el área circunvecina. El propósito de aplicar estos materiales es: 1) Reducir niveles de ruido emitidos por maquinarias, tuberías, etc. 2) Reducir niveles molestos de ruido en general en fábricas. 3) Proveer mejores condiciones de trabajo. 4) Cumplir con los niveles de ruido autorizados por SEDESOL. 275 Se han establecido ciertos periodos de tiempo durante los cuales un individuo puede ser expuesto a diferentes niveles de ruido que exceda los 90 dB(A). Niveles de Ruido (dB(A)) 90 92 95 97 100 102 105 110 115 Exposición diaria 8 horas 6 4 3 2 1 .5 1 .5 15 segundos. La relación de un mejor funcionamiento a un menor costo requiere no solo de la selección correcta de los materiales sino también de una comprensión de como funciona y como y cuando aplicarlos. Barreras de . sonido : para las barreras de sonido, la diferencia entre la intensidad sonora de la fuente de ruido y el ruido transmitido por dicha barrera es llamado SOUND TRANSMISSION LOSS (STL) . Todos los materiales de barreras son listados por su STL . La tabla Núm . 1 muestra el STL ., para un material dado . Note que el STL ., varía con diferentes frecuencias . Este material en particular es más efectivo en rangos altos que en medios o bajos . Es conveniente tener un número simple o razón de clasificación . Esto es una sumatoria o promedio del STL ., para todas las frecuencias y ésta es llamada SOUND TRANSMISSION CLASS (STC) . Entre más grande sea el STC ., es mejor la barrera. TABLA 1 Frecuencia (Banda de octava) Sound Transmission Loss Hz . 125 250 500 1000 2000 4000 STC 15 19 21 28 33 37 27 Absorbedores de sonido : son materiales y de construcción celular o granular abierta que fácilmente reciben ondas de sonido, pero reflejan muy poco ; algún sonido es disipado a través de su estructura alguno es reflejado pero la mayoría es transmitido . Algunos materiales como absorbedores son: 1) Mantos de fibra de vidrio o lana mineral. 2) Espuma de poliuretano de celda abierta. 276 3) Espumas de poliester de celda abierta. 4) Materiales de fieltro. La relación de energía acústica absorbida y transmitida de la fuente de ruido es llamado SOUND ABSORTION COEFICIENT (SAC) . Los materiales son probados por estas características y sus resultados son publicados . Ver tabla Núm . 2. TABLA 2 Frecuencia (Banda de Octava) Hz . 125 250 500 1000 2000 4000 NRC Coeficiente de absorción de sonido 39 59 87 84 73 59 75. Note que el SAC varia con la frecuencia . De nuevo es conveniente tener un número simple que presente el producto. El promedio aritmético del SAC, medidos a 250, 500, 1000 y 2000 Hz ., es publicado como el Coeficiente de Reducción de Ruido (NRC) por su nombre en inglés, para aquel producto . Este es un número dimensional U este valor es comparativo para la efectividad de varios absorbedores. El mayor NRC, es el mayor absorbedor. EL METODO DE LOS CUATRO PASOS PARA EL CONTROL DE RUIDO Algunos esfuerzos para controlar el ruido y vibración de equipos mecánicos y electrónicos requieren del uso de materiales con cualidades acústicas la selección de una gran funcionalidad por costo requiere no solo de la selección correcta de materiales sino también una comprensión de como funcionan, y de como y cuando instalarlo . Todos los sistemas de control de ruido han usado por lo menos uno de los siguientes tipos de materiales: 1 BARRERAS : muros, encerramientos, cortinas de masa blanda y flexible. 2 Materiales de absorción : Tableros o mantas de fibra, de vidrio, espuma acústica y lozas acústicas. 3 Aislantes de Vibración : .soportes de motores y bombas, cojinetes plásticos o de caucho, rellenos de empaques, tuercas, soporte de equipo de suspensión de acero. 277 4 Materiales amortiguantes : placas plásticas, soluciones de mastique, películas adhesivas. Las primeras dos categorías de arriba tratan del ruido en el aire, el ruido siempre presente en el medio ambiente . Las dos últimas tratan con el ruido en las estructuras o vibración, la cual aparecerá como ruido en el aire cuando sea radiada (emitida) por una estructura a menos que sea contenida (aislada) o disipada (amortiguada) . En general, el control efectivo de ruido requiere del uso de ambas, absorción y barreras de ruido, aislantes y amortiguadores para ruido estructural . Es importante recordar que el sonido es energía mecánica, y que siempre encontrara pasos desde la fuente de ruido al mundo exterior . El papel de control de ruido es bloquear con pasos y transformar la energía donde quiera que sea posible. BARRERAS : Una barrera de sonido es usualmente un material sólido que usa su masa como un reflector acústico para interrumpir el paso de las ondas de sonido en el aire . Una barrera puede ser rígida como un muro de concreto o de material blando y flexible como una cortina . La masa de la barrera es la que produce la reducción de ruido, no la rigidez . Un mito común es que la placa de metal son la mejor solución para aplicación de barreras . La verdad es que no es la clase de material o materia prima la que se usa para producir el peso tanto como la densidad de la superficie (lb/ft 2 ) se la misma en cualquier parte de la superficie de la barrera, . Por lo que las barreras son usualmente instaladas cerca de la maquinaria, son objeto de abuso físico y químico. La selección del material o compuesto por ende debe considerar la resistencia a la abrasión, a químicos y flexibilidad a varias temperaturas. MATERIALES ABSORBENTES : Los materiales absorbentes son casi siempre usados en conjunto después de barreras de alguna clase, su construcción porosa permite el paso del ruido aunque sin afectarlo relativamente . El rol del absorbedor, cuando va precedido de una barrera, es reducir la energía de una onda de sonido para convertirla en movimiento mecánico de las partículas de aire dentro de'un bajo grado de calor. Sin los materiales de absorción dentro de un encerramiento, las ondas de sonido son reflejadas de los muros de encerramiento creando una aglomeración de ruido estridente. Los materiales más comunes de absorción son tableros o mantas de fibra de vidrio y espumas de poliuretano semirecticulado (celda parcialmente abierta) . Capas delgadas de estos materiales usualmente tienen gran absorción en las frecuencias altas ; capas más gruesas de estos materiales generalmente absorben más en frecuencias bajas. 278 La porosidad natural de los materiales absorbentes favorece su susceptibilidad a la contaminación, retención de humedad, y deterioro provocado por abuso físico . Para evitar estos problemas, pueden ser previstos con una partícula protectora al menos en una cara del absorbedor . Dichas películas son usadas en el interior de casas de maquinas, ya que mejoran la resistencia al esfuerzo mecánico e incrementa la tolerancia de calor y reduce la posible contaminación de los materiales absorbentes haciendo más eficiente la reducción del ruido en bajas frecuencias de motores, bombas y compresores. Combinando barreras materiales de absorción en productos compuestos de fácil uso, mejoran la eficiencia para lograr un control de ruido en el aire . Es importante recordar que esta eficiencia puede ser rápidamente degradada por cuarteaduras y aberturas en la barrera . Una regla de receta es que el porcentaje de área relativa abierta al total del área del encerramiento no deberá exceder el 10 %. AISLACION DE VIBRACION : La vibración y el sonido, viajan en todas direcciones fuera de la fuente de ruido a áreas donde puede ser radiada como ruido . Por ejemplo a menudo no es el motor en un dispositivo el que produce el mayor ruido, pero la estructura del panel a la cual el motor está sujetado es el que produce el ruido . Para detener el flujo de la vibración de un punto a otro y reducir el ruido es conveniente usar aislantes de vibración. Muchos materiales aislantes, están basados en tecnología de caucho o plástico . Cada tecnología tiene sus pro y sus contras . Los materiales de caucho funcionan bien en cortes y tienen muy alta fuerza de unión pero tienden a la fatiga si son alternados a compresión y tensión . Los materiales plásticos exhiben muy alta absorción (Control de resonancia), buena resistencia a la compresión y una variedad de características moldeables, pero típicamente no logran la misma recuperación y elasticidad de los cauchos. Una medida común de funcionamiento del aislante es la transmisibilidad (TR) . Resumiendo la transmisibilidad es una medida de la respuesta a la vibración de un sistema dividido por la magnitud de la vibración de entrada al sistema. Las comparaciones de transmisibilidad deben ser hechas basadas sobre un sistema con la misma frecuencia natural (resonancia) . La maquinaria operada cercana al sistema de frecuencia natural está "EN RESONANCIA" . Esta situación no solo es ruidosa, sino que puede destruir el equipo muy seguido . Los materiales altamente absorbentes específicamente formulados para minimizar la resonancia están ahora disponibles para superar estas situaciones . Los materiales altamente absorbentes, también son excelentes en el control y prevención de rebotes . Haciendo de este modo la absorbencia de 279 los soportes y aislantes ideal para el control de choques. AMORTIGUAMIENTO ESTRUCTURAL : El amortiguamiento estructural es la vibración estructural que es absorbida en el sonido del aire, que es un medio para la eliminación de la energía mecánica conbirtiendola en un grado bajo de calor . Los materiales absorbentes son aplicados directamente a la superficie de la estructura usando adhesivos . Los resultados de un diseño apropiado del tratamiento pueden ser dramáticos, especialmente para ruidos de tipos de impactos donde son comunes las reducciones de 20 dB(A) de ponderación o más . Los materiales absorbentes están disponibles en forma de placas, formas adhesivas, y como compuestos . Las placas están provistas con una película adhesiva anterior proporcionando la unión necesaria, aún cuando estén unidas pueden fácilmente cortarse a mano o con maquinaria . Los materiales absorbentes pueden conformar los contornos sin cuarteaduras o aberturas. Una cubierta parcial de la superficie total es usualmente suficiente cubriendo solo el 75% del área resultará en una reducción de ruido entre uno y dos dB(A) de ponderación del máximo logrado . Para instalaciones básicas subtratos libres (llamados amortiguamiento extensional) y construcciones de extractos constreñidos (a veces llamada acero silencioso) . El grado de amortiguamiento logrado está basado en cuatro parámetros: 1 El material base y sus espesores, ejemplo : acero o aluminio 2 Características del material absorbente y temperatura y frecuencias de aplicación 3 Relación de espesores del material absorbente y el material base 4 El porcentaje de la superficie cubierta del material base. El funcionamiento del tratamiento extensional es medido en términos del sistema del factor de perdida y reducción del ruido por impacto en dB(A). El método de los cuatro pasos del control de ruido nos enseña cual es el mejor y a menudo el menos costoso, control de ruido llevado a cabo para trabajar lo más cercano posible a la fuente de ruido . Para ruido en el ambiente, tratar la fuente con barreras y materiales de absorción, para ruido en las estructuras, tratar la fuente con materiales aislantes y amortiguantes . 280 ENERGIA LUMINICA La energía lumínica es una fuente de radiación electromagnética que viaja a través del espacio, pertenece a la misma clase de fenómenos como son las ondas de radio, el espectro visible, los rayos X y entre otros los rayos cósmicos. De acuerdo a la teoría corpuscular, la energía radiante se emite de una fuente en forma de cuantos de luz individuales, o fotones que viajan con una velocidad constante en el vacío, pero pueden diferir en su energía. Las microondas y las ondas de radio contienen menos energía que las infrarrojas, mientras que los rayos X contienen más energía que la luz . Las ondas electromagnéticas con más energía tienen una frecuencia mayor y una longitud de onda menor . Aquellas con más energía que la luz tienen un poder de penetración mayor, por eso los rayos X por tener mucha energía, se usan para "ver" dentro de las personas . El sentido de la vista solo puede detectar las ondas electromagnéticas infrarrojas y las de la luz. La velocidad de las partículas de la luz es menor cuando viajan a través de una sustancia transparente, de tal manera que la partícula puede cambiar de velocidad cuando pasa de un medio a otro . Las partículas también pueden sufrir un cambio de dirección (refracción) al pasar de un medio a otro . Las substancias opacas pueden convertir a las partículas en otras formas de energía (calor) y algunas superficies tienen la propiedad de reflejarlas cambiando la dirección de su movimiento sin alterar la energía característica de las partículas. La energía lumínica varía en intensidad y tiempo de presencia, de acuerdo a su forma de producción . Los beneficios que otorga esta energía son bastante amplios, la industria, los comercios, los pequeños giros, los medios para la comunicación, áreas recreativas y el transporte, hacen uso constantemente de ella. La energía lumínica es necesaria para la identificación de los individuos mismos, de los objetos y para la realización de actividades indispensables para el desarrollo humano . La lectura y el esparcimiento familiar durante la noche son actividades normales que las sociedades llevan acabo. En la actividad industrial, la energía lumínica ofrece una serie de ventajas comunes para la totalidad del personal tanto ejecutivo como laboral ; para el trabajador, se conserva su capacidad visual, se evita la fatiga ocular, se disminuyen accidentes y se contribuye a su bienestar psicológico ; para la 281 empresa se aumenta la producción, mejora la calidad de los productos, se facilita la limpieza y el mantenimiento se disminuye el ausentismo, reduce los accidentes y mejora la utilización del espacio. El transporte hace uso de la energía lumínica para distinguir el recorrido por calles, avenidas y carreteras que le son útiles como vías de comunicación entre zonas y poblaciones de diferentes distancias, además para garantizar la seguridad de los sistemas de vialidad normal. Todas éstas utilidades de la energía lumínica presentan deformaciones en el contexto psicosocial, cada vez más se presentan situaciones anómalas que agreden el sentido visual del individuo . Esto se manifiesta en diversas actividades del hombre ya sea de trabajo o de diversión . Las actividades de trabajo, como el uso de plantas eléctricas para soldadura, son ejecutadas frecuentemente en fábricas y talleres, produciendo físicos al sentido de la recepción visual, cuando son realizadas sin los dispositivos de protección . El problema surge cuando dichas actividades son realizadas en áreas públicas, por ejemplo, cuando sueldan las estructuras de un edificio en construcción realizándose sin las protecciones debidas, dañando a observadores ajenos a tal actividad. El órgano de sensibilidad física para determinar el daño que produce la energía lumínica es el ojo, pero además es el medio por que el individuo determina una serie de apreciaciones que lo identifican dentro de un contexto psicosocial. La apreciación visual del individuo depende de una serie de variables como son: - - - El Tamaño de objeto visual _El Brillo El Contraste de brillo o color entre el objeto y su alrededores El Tiempo disponible para ver el objeto y para la realización de una actividad La Naturaleza de los materiales de reflexión de la luz El estado fisiológico de los ojos del sujeto. La visión no es un proceso instantáneo sino que requiere de tiempo .el ojo puede ver detalles muy pequeños con niveles bajos de iluminación pero empleando un tiempo suficiente . Para una visión más rápida se requiere de aumentar la intensidad de iluminación . El factor tiempo es importante cuando el objeto visual está en movimiento . Los niveles altos de iluminación, hacen que los objetos en movimiento parezcan moverse más despacio, en esta forma aumenta su capacidad de visibilidad. El Tamaño, el Contraste, y el Tiempo disponible para ver los objetos, son factores que se relacionan mutuamente para la 282 ejecución de las actividades del ser humano, el contraste y el brillo pueden mejorar el proceso visual cuando las condiciones son desfavorables por el tamaño del objeto o por el tiempo de aparición . La cantidad de Luz facilita el desarrollo de actividades sin esfuerzos ni agotamiento visuales, y con mayor seguridad. El exceso de la energía lumínica provoca incomodidad e inhabilidad hacia los sujetos expuestos, los deslumbramientos son comunes, provienen generalmente de el brillo de fuentes de luz y por reflexiones de brillo de alguna superficie . La transportación por ejemplo, provoca deslumbramientos cuando sus fuentes de luz se encuentran mal ubicadas o cuando están operando con intensidades mayores ( la alta intensidad de los faros de camión o particular), además de los deslumbramientos que producen con el uso de colores distintos a los reglamentarios o adecuados para su circulación. Actualmente la Legislación en Materia de Contaminación Ambiental permite la participación de diversas Autoridades para regular los problemas de contaminación que se originan a nivel nacional, uno de ellos es la que origina la Energía bajo las formas de Ruido, Vibraciones y la Luminíca. 283 EFECTOS EXTRA - AUDITIVOS Lic . DEL RUBRO Alberto Mendoza Cortez. Lic . Germán Valencia Valdéz. INTRODUCCION: La evaluación de las reacciones comunitarias a sonidos molestos de aeronaves, autobuses, motocicletas y de otras fuentes representa uno de los retos mas grandes para la salud, de la comunidad ocupacional, de la seguridad y de la investigación dirigida hacia soluciones adecuadas por problemas de ruido ambiental. En muchos aspectos los problemas de salud pública que existen en áreas residenciales son los mismos que existen en los lugares de trabajo . Varian principalmentem más en la seriedad que en el tipo de ruido . La gente no debe estar expuesta mas allá del stress "normal" físico, psicosocial y químico en la vida diaria y laboral . La agencia de Protección ambiental (EPA) y la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional OSHA reconocen que mientras el ruido ambiental de bajo nivel a moderado puede ser no más que una molestia, sin embargo en combinación con otros factores de stress ambiental puede disponer a individuos susceptibles a reacciones de stress altamente generalizadas y puede contribuir a enfermedades que no existen de otro modo, o que pueden agravar una condición física mental que ya existe. La determinación de la aceptibilidad de cualquier ruido en un ambiente residencial o lugar de trabajo no es exclusivamente una decisión técnica . Es parcialmente un juicio que de algún modo debe ser evaluado por la sociedad . Por esta consideración es necesario que sean impuestas restricciones en las categorías : física/ ingeniería, psicología/ conductual, -clínica, social, económica y legislativas. El papel de la exposición del ruido ambiental en el desarrollo de trastornos mentales y físicos se ha investigado por estudios sistemáticos que tratan con los efectos extrauditivos del ruido sobre la salud total, la seguridad y el bienestar, y demuestran ser tan importantes como lo son los efectos auditivos . 284 REACCION DE STRESS. La capacidad del organismo para existir y mantener un equilibrio interno y externo en diferentes condiciones ambientales depende de el nivel de su adpatación . Esta capacidad de adaptación se relaciona con el mecanismo de control de las reacciones fisiológicas y psicológicas que activan mecanismos complejos ante situaciones de stress. Diversas partes del sistema endócrino son estimuladas simultaneamente por las situaciones de stress ; el sistema simpático meduloadrenal responsable de la secreción de catecolaminas y el sistema pituitario-cortico suprarrenal-hipofisiario-que secreta los corticosteroides. Las catecolaminas : adrenalina y noradrenalina actúan como el regulador más importante de los mecanismos de adaptación corporales al permitir que el organismo pase de manera rápida y apropiada del estado de reposo al estado de alerta dependiendo de la intensidad y duración del estimulo agresor por un tiempo prolongado. La activación crónica del sistema regulador influye como factor de stress mal adaptativo con el riesgo de mecanismos potencialmente inductores de enfermedades psicosomáticas . Así la exposición a , ruido en cualquier tipo de ambiente provoca el aumento de las tasas de secreción de corticosteroides en la sangre y en la orina. Mecanismos de defensa no específicos son elicitados espontáñeamente en una persona que confronta una situación de vida indeseable aumentando temporalmente su susceptibilidad a cualquiera de los efectos mal adaptativós . Las reacciones del Sindrome General de Adaptación se desarrollan en tres fases: FASE I Reacción de Alarma - Desarrollo de tensión - Aparición de síntomas FASE II Reacción de Adaptación - Stress corto-plazo - Desaparición de stress y síntomas - Ajuste saludable FASE III Reacción de Agotamiento - Stress largo plazo - Reaparición de tensión y síntomas 285 Una situación de vida indeseable primero nos alarma (FASE I) y las reacciones naturales nos permiten hacerle frente (FASE II) . Sin embargo éstas reacciones tienden a quebrantarse cuando las reacciones de alarma son elicitadas demasiadas veces o el intervalo entre las elicitaciones es demasiado corto, causando tensión asociada con desajustes (FASE III). La reacción al sonido aversivo puede aumentar gradualmente y llegar a un nivel máximo con la exposición repetida o continua . La exposición prolongada causa una disminución en la reacción y el individuo exhibe adaptación saludable o ajuste .. No obstante esta adaptación implica un consumo de energía que si la exposición del ruido es prolongada conduce progresivamente a la fatiga nerviosa y al agotamiento. Esto implica que un individuo expuesto al ruido, además de sufrir los efectos del factor fisiológico, sufre cambios psicológicos que son modificaciones de su estado motivacional-emocional, y cambios conductuales, que son modificaciones externas del comportamiento . Estos tres tipos de factores se denotan como las principales respuestas hacia el ruido y se manifiestan psicosomaticamente junto con el llamado Síndrome General de Adaptación. EFECTOS EXTRA AUDITIVOS Cualquier situación de vida se deriva de una fuente psicosocial, por ello los rasgos de personalidad se distorsionan o predisponen a un individuo a sufrir desordenes mentales subsecuentes . La respuesta inicial hacia la exposición de ruido aversivo es la tensión emocional . Los signos somáticos proceden a los síntomas psicológicos como regla general . por ello la tensión está asociada con una intensificación de la actividad para tratar de compensar el stress por ruido, esto se observa por la conducta de una persona emocionalmente tensa al buscar alivio por recurrir a las drogas cuando se terminan los medios de hacerle frente a la exposición prolongada del ruido, modificaciones conductuales síntomas psicológicos u desórdenes psicosomáticos pueden desarrollarse, es decir, las prespuestas glandulares defensivas o el ingerir drogas eventualmente pueden fallar para proporcionar alivio a largo plazo por la prolongada tensión emocional. Las enfermedades psicosomáticas como son : la hipertensión, úlcera peptica, asma, migraña, dolor de cabeza, dolor de estomago, hipertiroidismo, infección superior del tractorespiratorio, infección de la piel, y de reumatismo agudo, pueden ser síntomas causados o agravados por el ruido y son explicados solamente si se considera que el sistema nervioso corresponde a una colección de áreas discretas no interactuantes y autocontenidas para las diversas actividades 286 humanas . Los principales efectos relacionados con la exposición del ruido sobre la salud física, generados por el (SGA) : AREA DEL PADECIMIENTO DESORDEN FISICO Glandular Neurológica Somnolencia Hipertiroidismo Migraña Desorden del reflejo Fatiga física o del equilibria . Dolor de cabeza Audición Circulatorio Taquicardia Vértigo Hipertensión Insuficiencia cardiaca Arritmia cardiaca Insuficiencia venosa Respiratorio Respiración entrecortada Hiperventilación Infecciones del tracto Respiratorio Digestivo Nausea Ulcera péptica Piel Infecciones de la piel ' 287 Pesadez Principales efectos psicológicos y conductuales relacionados con la exposición prolongada del ruido generados por el (SGA). PSICOLOGICO CONDUCTUAL Tensión INCAPACIDAD Agresividad hacia el medio Angustia drodisminución de la calidad del trabajo . PARA RELA JARSE Irritabilidad, uso de gas incrementando, Interferencia en el aprendizaje. Bajo rendimiento escolar Dificultad en la recepción del lenguaje. Perturbación del hábito del sueño Fatiga fisica Disminución en la concentración de tareas cognitivas. Molestias subjetivas Actitudes adversas hacia el contaminante. EFECTO SOBRE EL RENDIMIENTO Los efectos de exposiciones del ruido ambiental en las ejecuciones de tareas psicomotoras y sensomotoras son a largo plazo . La exposición del ruido usualmente no reduce la velocidad en que el trabajo es realizado o el total de producción sino que aumenta o disminuye el número de errores en su realización. La magnitud y dirección de los efectos de la ejecución depende sobre. Nivel de sonido (alto Vs . Bajo) O Exposición (Continua Vs . Intermitente) 288 - Las caraterísticas del ruido Tiempo de Variación (Constante Vs Impulsivo) - Características de la tarea (Demanda atención demanda-atención) Vs No - Características del individuo (Actitudes, motivaciones) - Medición de efectos a largo - (Adversos Vs . no adversos) Plazo . (Acumulativos Vs no acumulativos) El ruido industrial es un factor acumulativo que va dañando a largo plazo cuando rebasa una intensidad de 80 a 85 dBA a cualquier frecuencia dependiendo también del período de exposición. La mayoría de los procesos industriales utilizan un sin fin de artefactos y maquinarias que emiten sonidos perjudiciales y molestos a los trabajadores, afectando la salud de los trabajadores con el desarrollo de enfermedades psicosomáticas. El stress en la esfera laboral surge por la interrelación entre variables que influyen en su producción, entre estas se encuadra el peligro físico del ruido como agente intensificador de las reacciones de stress. Estudios sobre morbilidad psicosomática en respuesta a los factores de stress psicosociales en ambientes laborales indican que el ruido influye directa o indirectamente én el comportamiento y bienestar humano como facot potencialmente causante de enfermedades . Estos estudios correlacionan la exposición al ruido y la aparición y desarrollo de enfermedades adversas en el trabajador por el Síndrome General de Adaptación. La exposición a ruido industrial provoca el aumento de las tasas de secreción de corticosteroides en la sangre y en la orina con sonidos de 98-127 dBA 40-1000 hz . En una investigación realizada en el laboratorio se encontraron tasas de excreación de adrenalina significativamente altas. EFECTOS PSICOSOCIAL. El ruido se define como todo sonido indeseable, esto significa que el sonido es aversivo o que interfiere con la recepción del sonido deseado convirtiendose en ruido. 289 Un sonido que se considera placentero en una intensidad, puede llegar a ser indeseable al aumentar gradualmente de intensidad, percibiéndose como ruido . Por este motivo el ruido es de esta forma una experiencia subjetiva, algunas personas se incomodan o molestan mas por un sonido particular que otras, ya sea a causa de un estado fisiológico diferente por ejemplo: Dolor de cabeza, enfermedad física o mental, etc ., o debido a la información que transmite el sonido, como el sonido de una aeronave que vuele muy bajo aumenta la percepción subjetiva de que posiblemente se estrelle . Esta variación subjetiva es dificil de expresar científicamente y ha dado lugar al concepto de molestia, como un intento para cuantificar el grado de reacción comunitaria hacia el ruido. La molestia es una interpretación subjetiva del grado de indeseabilidad de un sonido y es juzgada más por las consideraciones sociales que implica que por sus propiedades físicas . Esta respuesta es variable y depende de: ruido de fondo con el que ocurre el evento de ruido. 1.- El 2.- La experiencia previa de la comunidad hacia determinados sonidos. 3.- La hora del día durante la cual ocurre el ruido instructivo. 4.- La actitud de la comunidad hacia el productor (es) de ruido. 5.- El 6.- Temor asociado con las actividades de las fuentes de ruido como por ejemplo : La amenaza de choque en el caso de ruido de aeronaves o .helicopteros. status socio económico y el nivel educacional de la comunidad. En términos generales, en las grandes urbes y dentro de una distribución normal de la población, las comunidades son afectadas cuando el ruido influye en el (SGA), motivando las reacciones de molestias, desfavorables para la preservación de salud física, mental y social acorde a la definición postulada por la O . .M .S. INTERFERENCIA DEL SUEÑO. El ruido interfiere con el patrón de sueño, principalmente en la fase (REM) * .Puede dar como resultado ansiedad aumentada, irritabilidad y dificultad en la concentración. 290 Sin considerar que el ruido sea mas dañino en un estado de sueño que en otro, el hecho es que cualquier sonido inesperado puede despertar a cualquier persona que duerme profundamente y como consecuencia si el tiempo de presentación es continuo o intermitente trae como consecuencia la privación del sueño y si esta privación diariamente es activada, afecta adversamente el bienestar psicológico y la ejecución motora . Al no tener el organismo el descanso adecuado puede llegar a la fase de agotamiento con sus consecuentes efectos adversos . Sonidos mayores de 35 dBA pueden ser causa de despertar, también con el aumento de intensidad, la interrupción del sueño ocurre mas frecuentemente. * Fase de movimiento rápido de los ojos . Durante esta . fase tienen lugar los sueños. INTERFERENCIA DEL LENGUAJE. La interferencia del lenguaje depende de tres factores principales : ruido ambiente, distancia del hablante al escucha, y volumen - tono de la voz . Factores secundarios son: El grado de articulación y la edad del hablante y del escucha, los niños escuchan mejor pero hablan con menor precisión, lo contrario es para edades mayores . el nivel cuatro de interferencia en el lenguaje (SIL-4) es el promedio de cuatro octavas centradas en las frecuencias de 500, 1000, 2000 y 4000 Hz se utiliza con la escala de ponderación dB(C), la cual da un peso incrementado a sonidos de baja frecuencia, los que comunmente son frecuente de interferencia con el lenguaje . La escala C igual a la respuesta del oído con altas intensidades del sonido. Otro problema de interferencia con el lenguaje es la tensión laringea causada por tratar de hablar en un área ruidosa . Los trabajadores en áreas ruidosas aprenden a sustituir señales auditivas por visuales, o hablan muy cerca de su compañero . Sin embargo ocasionalmente son vistos casos de tensión vocal crónica por hablar en situaciones ruidosas. INTERFERENCIA EN EL APRENDIZAJE. Algunas dificultades en aprender se relacionan con el ruido nocivo el cual dificulta el aprendizaje del idioma, la habilidad para leer, concentración y tareas difíciles . En cierta forma interfiere con el proceso de socialización del individuo, por ejemplo : el niño que cursa la primaria le es más dificil conprender el lenguaje que a los adultos, bajo condiciones ruidosas que implican las variables de las que depende el efecto sobre el rendimiento ya mencionadas . Por consiguiente si los niños aprenden a hablar y a escuchar en 291 un ambiente ruidoso pueden tener dificultades en desarrollar las destrezas esenciales como es la de discriminar los diversos sonidos del idioma . Otro síntoma de este problema es el de desvirtuar el idioma por la conducta de comerse las palabras . Este efecto comienza a observarse a partir de los 55 dB(A) . En un estudio realizado por la EPA en escolares de 2o. a 5o . de primaria que aprendían a leer se encontró que la emisión del ruido de cuatro edificios de departamentos adyacentes era perjudicial al desarrollo de la habilidad de leer . se tomó en cuenta la influencia de varios factores, tales como el nivel de edeucación de los padres, el número de otros niños en la familia y el nivel de enseñanza . Sin embargo el resultado de la investigación indicó que la mayor influencia era el ruido en la casa y que cuanto más prolongada era su estadía en un ambiente ruidoso más elevado era el deterioro en la capacidad de leer. CONCLUSIONES El ruido puede interferir en casi todas las actividades que realiza el ser humano, intruye previamente sin aviso en actividades tan personales como son : el sueño, el estudio, la conversación, el esparcimiento y el descanso . Esas instrucciones del ruido causan molestias, además de que son innecesarias. En el ruido urbano la molestia y las emociones negativas se asocian alterando el estado de adaptación comunitario con manifestaciones del Síndrome General de Adaptación y desarrollo de efectos mal adaptativos a largo plazo. 292 LEGISLACION, NORMATIVIDAD Y CRITERIOS PARA LA PREVENCION Y CORRECCION DE LA CONTAMINACION ATMOSFERICA IMPACTOS A LA CALIDAD DEL AIRE Ing . Rogelio González García. Ing . Enrique Campuzano Balbuena. INTRODUCCION. Los impactos sobre la calidad del aire se determinan de la manera siguiente: 1.- Conocer la calidad del aire en el área bajo estudio. 2.- Determinar la(s) nueva(s) fuente(s. 3.- Calcular la(s) emisión(es) esperada(s). 4.- Identificar al contaminante indicador de impacto. 5.- Caracterizar meteorologicamente el área bajo estudio. 6.- Modelar la dispersión atmosférica del contaminante. 7.- Comparar los resultados de la modelación contra normas de calidad del aire y la propia del área. 8.- Determinar los posibles receptores y los efectos esperados. 9.- Aplicar medidas da control o reducción de emisiones sí resultase necesario. 10.- Repetir los pasos 6, 7, 8 y 9 hasta obtener resultados satisfactorios. MEDIDAS GENERALES PARA EL CONTROL DE EMISIONES CONTAMINANTES. 1.- Producción y distribución de combustibles con menor potencial contaminante y exigir su uso en fuentes y zonas criticas. 2.- Promoción de medios de transporte en sus modalidades de carga, colectivo e individual con mayor eficiencia energética y minima emisión de contaminantes. 293 3.- modernización de la planta productiva Promoción y industrial, comercial y de servicios, tanto en el aspecto productivo, como en la eficencia energética y control de emisiones contaminantes. 4.- Aplicación de la mejor tecnología disponible en toda fuente o en la ampliación de las existentes a nivel nacional. LAS NORMAS TECNICAS ECOLOGICAS ESTABLECEN CRITERIOS DE CONTROL DE LAS FUENTES DE EMISION, DE ACUERDO CON LA UBICACION DE LAS FUENTES: - Fuentes existentes en zonas críticas (máxima reducción el plazo menor posible). alcanzable en - Fuentes existentes en zonas no críticas (Máxima reducción en el plazo convenido). alcanzable - Nuevas fuentes (mejor tecnología disponible). LIMITES DE EMISION Se establecen con el prósito de garantizar el control de las fuentes de acuerdo con la política y lineamientos del programa sectorial ambiental. En su diseño se consideran dos aspectos fundamentales: TERRITORIALIDAD Y TEMPORALIDAD A través de las normas técnicas ecológicas . La Secretaria determina los limites de emisión de contaminantes del aire para las fuentes estacionarias y móviles, tanto nuevas como futuras. De igual forma determina los métodos de muestreo, técnicas analíticas y procedimientos de evaluación que aplican para verificar el cumplimiento de las disposiciones legales en la materia. En materia de prevención y control de la contaminación atmosférica, son asuntos de competencia federal por tener alcance general de la nación o ser de interés de la federación: I.- La formulación de los criterios ecológicos generales. II.- Los que por su naturaleza y complejidad requiera de la 294 participación de la federación. III .-Las acciones que se realicen en la materia en bienes y zonas de jurisdicción federal. IV.- Los originados en otros países que afecten el equilibrio ecológico. V.- Los originados dentro del territorio nacional o las zonas sobre las que la nación ejerce derechos. VI.- Los que afecten el equilibrio ecológico' de dos o más entidades federativas y VII.- La protección de la atmósfera en zonas o en casos de fuentes emisoras de jurisdicción federal. La estratégia fundamental del program de administración de calidad del aire establece: "La compatibilización entre las políticas de desarrollo regional y energética con las tareas de prevención y control del deterioro de la calidad del aire ". MARCO JURIDICO PARA LA PREVENCION Y CONTROL DEL DETERIORO DE LA CALIDAD DEL AIRE. Ley General del Equilibrio Ecológico,y la Protección al Ambiente en Materia de Prevención y Control de la Contaminación de la Atmósfera. - Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente para la Prevención y Control de la Contaminación generada por los vehículos automotores que circulan en el Distrito Federal y los Municipios de su zona conurbada. Leyes Estatales. - Normas Técnicas Ecológicas. EMISIONES FUGITIVAS O DIFUSAS a) Medición directa de concentración a una distancia predeterminada del punto o equipo emisor (detección). b) Cuantificación global a través del balance de materiales basado en el control de inventario y análisis de materias primas, productos e insumos (cuantificación). 295 c) Determinación de impacto a través de muestreo de aire en el perímetro de propiedad (determinación de la contribución sobre al calidad del aire). EFECTOS DE LOS CONTAMINANTES A LA SALUD CONTAMINANTE Y EFECTOS MONOXIDO DE CARBONO : Limita la distribución del oxígeno al cuerpo . A concentraciones altas en el aire se deteriora la percepción visual, la destreza manual y la habilidad para aprender . Las personas más afectadas son los ancianos e infantes, además de personas con problemas con tipos de hemoglobina anormal . Afecta los sistemas cardiovascular, nervioso y pulmonar. OZONO : Cambios transitorios en la función pulmonar y afectación de las vías respiratorias, asma, irritación de los ojos, posible envejecimiento prematuro del tejido pulmonar. OXIDOS DE NITROGENO : niveles de concentraciones medias afecta a pulmones, causando bronquitis y neumonía. BIOXIDO DE AZUFRE : Principalmente irrita las vias réspiratorias ,, daño permanente al tejido pulmonar. PLOMO : Retraso y daño cerebral, especialmente en niños. DIOXIDO DE NITROGENO :Enfermedades respiratorias y daño a los pulmones. PARTICULAS SUSPENDIDAS TOTALES (PST) : Deteriora la función respiratoria a corto y largo plazo, contribuye a enfermedades crónicas, afectando directamente a los pulmones cuando se trata de particular PM1O (fracción respirable). Irritación a la garganta y ojos, daño pulmonar y visual, bronquitis. CONTAMINANTES ATMOSFERICOS PELIGROSOS: ASBESTO : Gran variedad de enfermedades pulmonares, particularmente cáncer en los mismos. 296 BERILO : Enfermedades pulmonares, no obstante también afecta el hígado el bazo el riñon y las glándulas linfáticas. MERCURIO : Efectos en diversas áreas del cerebro, así como al riñón y al intestino. CLORURO DE VINILO : Cáncer en hígado y pulmón. ARSENICO : Cáncer. RADIONUCLEIDOS : Cáncer. BENCENO : Leucemia. EMISIONES DE HORNOS DE COQUE :Cáncer en las Vías Respiratorias. - Programa integral contra la contaminación ambiental. Octubre, 1990 . Secretariado Técnico Intergubernamental. - Environmental August 1988 . - Air Quality Guidelines for Europe, 1987 . World Health Organization Regional Office for Europe Copenhagen. Progress and Challenges : EPAIS Update. Unites States EPA 230-07-88-033, pag . 13. 297 EFECTOS DE LOS CONTAMINANTES A LA SALUD CONTAMINANTE EFECTOS MONOXIDO DE CARBONO Limita la distribución del oxígeno al cuerpo . A concentraciones altas en el aire se deteriora la percepción visual, la destreza manual y la habilidad para aprender. Las personas más afectadas son los ancianos e infantes, además de personas con problemas con tipos de hemoglobina aDormal . Afecta los sistemas cardiovascular, nervioso y pulmonar. OZONO Cambios transitorios en la función pulmonar y afectación de las vías respiratorias, asma, irritación de ojos, posiblemente envejecimiento prematuro del tejido oulmonar. OXIDOS DE NiTROGENO A niveles de concentraciones medias afecta a pulmones, causando bronquitis y neumonia. BIOXIDO DE AZUFRE Principalmente irrita la vías respiratorias, daño permanente al tejido pulmonar. PLOMO Retraso y daño cerebral, especialmente en niños. DIOXIDO DE NI T ROGENO Enfermedades respiratorias y daño a los pulmones. PARTICULAS SUSPENDIDAS TOTALES (PST) Deteriora la función respiratoria a corto y largo plazo, contribuye a enfermedades crónicas, afectando directamente a los pulmones cuando se trata de partículas PM10 (fracción respirable) . Irritación a la garganta y ojos, daño pulmonar y visual, bronquitis . 1 { 298 . CONTAMINANTES ATMOSFERICOS PELIGROSOS: ASBESTO Gran variedad de enfermedades pulmonares, particularmente cáncer en los mismos. { BERILIO Í Enfermedades pulmonares, no obstante también afecta el higado, el bazo, el riñón y las glándulas linfáticas. ! MERCURiO Efectos en diversas áreas del cerebro, así como al riñón y al intestino. CLORURO DE VINILO Cáncer en hi g ado y pulmón. ARSENIC¡) i. Cánc r. - RADIONUCLIDOS Cáncer. BENCENO Leucemia. E, .", . SI C i^E . .~ S DE HORNOS DE COQUEE . (Cancer en las veas respiratorias. Pro g rama integral Contra la Contaminación Ambiental . Octubre, 1990 . Secreta,ado Técn ;co inter g ubernamental. - Environrnen ;al Pro g ress and Challenges : EPAIS Update . August 1988 . United States EPA 230-07-38-033, pag 13. - Air Quality Guidelines for Europe, 1987 . World Health Organization Regional Office for Europe Copenhagen . 299 IMPACTOS A LA CALIDAD DEL AIRE LOS IMPACTOS SOBRE LA CALIDAD DEL AIRE SE DETERMINAN DE LA MANERA SIGUIENTE: CONOCER LA CALIDAD DEL AIRE EN EL AREA BAJO ESTUDIO. DETERMINAR LA(S) NUEVA(S) FUENTE(S). CALCULAR LA(S) EMISIONES) ESPERADA(S). O IDENTIFICAR AL CONTAMINANTE INDICADOR DE IMPACTO . CARACTERIZAR METEOROLOGICAMENTE AL AREA BAJO ESTU I MODELAR LA DISPERSION ATMOSFERICA DEL CONTAMINANTE. COMPARAR LOS RESULTADOS DE LA MODELACION CONTRA NORMAS DE CALIDAD DEL AIRE Y LA PROPIA DEL AREA. 8.- DETERMINAR LOS POSIBLES RECEPTORES Y LOS EFECTOS ESPERADOS. 9.- APLICAR MEDIDAS DE CONTROL O REDUCCION DE EMISIONES SI RESULTASE NECESARIO. 10 .-REPETIR LOS PASOS 6,7,8 Y 9 HASTA OBTENER RESULTADOS SATISFACTORIOS 1.2.3.4.5.6.7.- e. QI . PRACTICA SOBRE EMISIONES FIJAS M .C .Roberto Margaín Hernández M .C .Eduardo Gonzalez Hernández Ing .José de Jesús Escamilla Proposito: Llevar a cabo una sesión-práctica de trabajo con el personal adscrito a la SAHOSP del Gob . del Edo .de Tamaulipas , que complemente la parte práctica del tema de contaminación atmósferica del programa de descentralización de la gestión ambiental para Tamaulipas. Objetivos: Que el grupo cumpla con el aspecto curricular del programa. Que tenga portunidad de ver aplicados en la práctica los aspectos teóricos del tema de contaminación atmósferica, que pueda ver en una industria las bases para soportar las actividades en materia de protección ambiental ; lo anterior como parte del programa de capacitación para que los participantes conozcan en el origen como se efectúa el control, monitoreo y evaluación de emisiones fijas a la atmósfera. Descripción de Actividades. Se realizo visita a la Planta, iniciando con el registro del personal participante asi como el proporcionamiento de equipo de protección personal, se dió a conocer la agenda, se estableció el proposito de la visita y se definió el producto que debiera tenerse al final de la jornada. Se dieron a conocer las reglas básicas de seguridad y normatividad técnica asi como la política ambiental de DUPONT Se describió mediante un diagrama de bloques el mapa de fuentes fijas de emisiones de la planta y sus principales características: Fuente de emisiones proceso combustión Partículas Gases de Gases de 301 Control de Emisiones HTM/DCS Casa de fuerza /dos Filtros/ DCS Monitoreo Procedimientos Técnica y Equipo Análisis y Evaluaciones Lista de lo evaluado A coantinuación se presento un ejemplo de monitoreo y analisis asi como evaluación de partículas lo cual se realizó en Secador de espreas No .2 Por la tarde, después de la comida se realizó un recorrido por la planta particularmente en la zona de : CC RP&O/SAFER HTM CC Calderas A continuación se realizó una práctica de campo en el CC S .D. No . y se realizó un monitoreo en chimenea. Como parte final se hizo un sumario ,comentarios y reflexiones de las actividades del día . 302 SISTEMAS DE RECOLECCION Y CLASIFICACION DE LOS DESECHOS SOLIDOS (INVENTARIO). CONTAMINACION AMBIENTAL POR RESIDUOS SOLIDOS. M .C . Eduardo E . González Hernández. M .D .O . Cecilia Montemayor Marín INTRODUCCION. Los desechos sólidos son frecuentemente llamados la tercer forma de contaminación de nuestro planeta. Efectivamente, después de la contaminación del agua y del aire, la contaminación al medio ambiente causada por la generación de residuos sólidos o "basuras", ha cobrado vigencia con tintes alarmante en las concentraciones humanas del mundo contemporáneo. Estos desechos sólidos consisten, en términos muy generales, de una masa mayormente heterogénea de materiales de desecho generados en las comunidades urbanas, así como en los procesos agrícolas, industriales y mineros. De conformidad con la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección del Medio Ambiente, queda establecido que un residuo es : "Cualquier material generado en los procesos de extracción, beneficio, transformación, producción, consumo, utilización, control o tratamiento, cuya calidad no permita utilizarlo nuevamente en el proceso que lo generó". Los residuos sólidos pueden ser clasificados de distintas maneras . Algunos autores los agrupan de acuerdo con su capacidad para ser degradados o porcentaje de materia orgánica, otros con respecto a sus contenidos de humedad o a su valor calórico . Una clasificación típica de residuos sólidos puede ser hecha de la siguiente manera: 1. BASURA ORGANICA : Se refiere a los desechos sólidos putrecibles producidos durante el almacenamiento o la preparación de frutas, vegetales, productos lácteos, productos cárnicos, etc ., estos desechos tienen contenidos de agua promedio del 70% y un calor de combustión promedio de 6 x 10e6 Joule/Kg. 2. BASURA INORGANICA : Se refiere a los desechos sólidos constituidos por materiales no putrecibles o biodegradables, al menos al corto y mediano plazo, pudiendo éstos ser de naturaleza combustible o no combustible . Los desechos combustibles incluyen papel, madera, hule, piel, cartón, etc ., y los no combustibles son metales, vidrio, cerámica, arcillas, etc . Estos desechos contienen en promedio un 25% de humedad y un calor de combustión aproximafo de 2 .5 x 10e6 Joule/Kg. 303 3. DESECHOS PATOGENOS : Estos están constituidos por animales muertos, heces fecales, productos agrícolas contaminados bacteriológicamente, residuos de hospitales, etc ., normalmente contienen en promedio un 85% de humedad y un 5% no son desechos combustibles . El calor de combustión promedio de estos residuos se estima del orden de 2 .5 x 10e6 Joule/Kg. 4. DESECHOS INDUSTRIALES : Estos residuos, producto de la transformación industrial de materias primas fundamentalmente del área química y de la metalurgia son pinturas, lacas, solventes, arenas, materiales no ferrosos, lodos activados, etc . ; su contenido de humedad es normalmente bajo y muy variable, así como su calor de combustión. 5. DESECHOS AGRICOLAS : Una gran cantidad de residuos pueden ser agrupados en este apartado ; por ejemplo las excretas de animales de granja_, esquilmos, rastrojos y pajas, partes foliares de ciertos cultivos, etc. Las principales fuentes generadoras de residuos sólidos tienen su origen o génesis en actividades domésticas, comerciales, industriales y agrícolas . En la mayoría de las ocasiones, las basuras domésticas y comerciales se consideran juntas y se les denomina desechos urbanos . Los principales constituyentes de los desechos urbanos son similares en todo el mundo, aún cuando hay ciertas diferencias en base al poder adquisitivo o el grado de desarrollo del país que se analice. Sin embargo la densidad y la proporción de los componentes de las basuras urbanas varia de acuerdo a los niveles económicos y al grado de industrialización de cada país o asentamiento humano. Actualmente la generación per capita de residuos sólidos, se ha incrementado en las últimas tres décadas en casi siete veces ; sus características han cambiado de degradables a materiales de lenta o dificil degradación . Se estima que del volumen total generado en el planeta, el 90% no cuenta con almacenamiento adecuado ; solo se recolecta el 70% utilizando, en la mayoría de los casos, técnicas obsoletas y equipos ineficientes . Se imparte algún tipo de tratamiento al 5% y la disposición final del 95% se realiza en tiraderos a cielo abierto. Los residuos de generación industrial, han aumentado exponencialmente al crecimiento industrial, estimándose que unicamente el 2% de ellos recibe tratamientos medianamente aceptables, y una parte insignificante -es reciclada, provocando problemas graves en las grandes ciudades, zonas turísticas e industriales . El problema se acentúa por lo general, en los pequeños centros de población, especialmente en los países subdesarrollados, dado que carecen de servicio de recolección confinamiento y disposición final, por lo que son tirados a cuerpos de agua y predios baldíos. 304 Existen algunos datos estadísticos que indican que a finales de la década anterior se generaban diariamente en nuestro planeta, alrededor de cuatro millones de toneladas de basura de orígenes doméstico urbano e industrial, que con una densidad media de 200 Kilogramos sobre metro cúbico, equivalen a 20 millones de metros cúbicos, que ocuparían un recipiente de base cuadrada de un Kilómetro por lado y de 200 metros de altura . Únicamente el 30% de esos residuos recibía tratamiento y el resto constituía un serio problema ecológico, higiénico, sanitario, político, social y económico, dado que los costos por recolección, transporte y eliminación eran muy altos. Otras fuentes bibliográficas consultadas indican que los Estados Unidos de América tenían a diciembre de 1989, el 5% de la población total del planeta y consumían el 26% del petróleo mundial extraído, y generaban anualmente la fabulosa cantidad de 290 millones de toneladas de residuos industriales peligrosos, contra aproximadamente 20 millones de toneladas de esos mismos residuos producidos en nuestro país en esa época. En promedio el ciudadano estadounidense generó a finales de la década anterior alrededor de 1,616 gramos de basura por día ; en nuestro país el -promedio diario para esa fecha, de acuerdo con la SEDUE, fué del orden de 693 gramos diarios . Es decir que nuestros vecinos generaron 2 .33 veces más basura que los mexicanos. Existen varios factores que tienen una marcada influencia en la composición de los desechos sólidos o basuras municipales, entendiendo éstas como la conjunción de residuos de tipo doméstico, comercial e industrial ; los más significativos a considerar son el nivel de vida, dado que el crecimiento de este parámetro produce un aumento en la generación de residuos principalmente en empaques y embalajes (bolsas, recipientes, plásticos, papeles y cartones) ; por el contrario este factor disminuye la cantidad de residuos de alimentos, verduras, productos cárnicos grasas y cenizas. La estacionalidad es otro factor importante, ya que durante el verano se generan más residuos de productos perecederos como las frutas y verduras ; en contraste, en el invierno se generan más botellas, latas y empaques . El confinamiento humano es otro parámetro de influencia en la generación, en las grandes y medianas ciudades la construcción de multifamiliares y edificios de apartamientos ha ocasionado una mayor cantidad de desechos, situación que anteriormente no acontecía de esta manera, ya que los productos se preparaban personalmente con un alto consumo de vegetales naturales sin procesamiento, los cuales no generaban la gran cantidad de empaques como los usados en los supermercados, tiendas de autoservicio y restaurantes que expenden comida para llevar a casa . Las zonas donde se generan los residuos, la época del año y los días de la semana, son tambiém otros factores de 305 incidencia que deben ser tomados en cuenta . En las zonas turísticas, el turista no produce el mismo tipo de residuo que cuando se encuentra en su vivienda habitual ; las tendencias consumistas decembrinas originan una mayor generación de residuos inorgánicos del tipo botellas, latas, envolturas, etc ., los residuos producidos durante los días laborales no tienen la misma composición que en los fines de semana. A fin de poder dimensionar el problema de la generación actual de los desechos sólidos en nuestro planeta, es pertinente hacer referencia a las proyecciones y estadísticas que han sido efectuadas por ciertas organizaciones gubernamentales de los países desarrollados . Por ejemplo en los Estados Unidos de América, desde 1970 se han efectuado proyecciones sobre la generación y composición de los residuos generados, tanto por las casas habitación, comercio y agricultura como por la industria . La siguiente figura proporciona las cifras proyectadas hasta el año 2 000: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Composición % 1970 1975 1980 1990 2000' Papel Hojas, pastos, etc . Alimentos Vidrio Metal Madera Textiles Hules y piel Plásticos Otros varios 37 .4 13 .9 20 .0 9 .0 8 .4 3 .1 2 .2 1 .2 1 .4 3 .4 39 13 17 9 8 2 2 1 2 3 40 12 16 10 8 2 2 1 3 2 40 .1 12 .3 14 .0 9 .5 8 .6 2 .0 2 .7 1 .2 3 .9 2 .4 48 .0 11 .9 12 .1 8 .1 7 .1 1 .6 3 .1 1 .3 4 .7 -2 .1 .2 .3 .8 .9 .6 .7 .3 .2 .1 .0 .1 .9 .1 .2 .9 .4 .3 .2 .0 .7 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fuente : Mackenzie and Cornweel, 1991. En contraste, la siguiente figura aporta información relacionada con los porcentajes de la composición de residuos sólidos generados en algunas ciudades de países pertenecientes al grupo de los subdesarrollados . Como se puede observar, las diferencias en los porcentajes de los componentes de las basuras son impresionantes: -----------------------------------------------------------Composición % Kanpur Delhi Calcuta Bangladesh Bombay -----------------------------------------------------------Papel 1 .35 5 .88 0 .14 1 .50 3 .20 Materia putrecible (animal y vegetal) 53 .34 57 .71 47 .25 75 .20 59 .37 Cenizas, polvo, etc .25 .93 22 .95 33 .58 12 .00 15 .90 0 .66 Metales 0 .18 0 .59 0 .10 0 .13 0 .38 0 .31 0 .24 0 .20 0 .52 Vidrio 1 .57 3 .56 0 .28 3 .10 3 .26 Textiles 1 .46 1 .54 0 .90 Plástico, hule, piel 0 .66 Otros varios 18 .59 6 .40 16 .98 18 .90 16 .40 ----------------------------------------------------------Fuente : Rao, 1991 . 306 La historia nos confirma, que desde que el hombre empezó a generar residuos, el primer problema fué como deshacerse de ellos, y desde entonces se arrojaban fuera de las ciudades o núcleos de población, en tiraderos al aire libre, que con el crecimiento urbano iban quedando dentro del perímetro de los mismos para volver a desplazarse hacia afuera . El 90% de los habitantes del planeta está concentrado en ciudades o en sus alrededores y los residuos sólidos no reciben la atención que merecen, y son aquellos cuya presencia resulta más aparente y desagradable y su proximidad más molesta. La solución que la sociedad ha dado para el tratamiento de los residuos sólidos ha sido siempre la misma, arrojarlos en las ciudades o en los rellenos y entierros sanitarios, es decir, es un viejo axioma : "enterrar y olvidar". Si se observan conjuntamente dos de las más grandes preocupaciones de la era moderna : la utilización pacifica de la energía nuclear y la protección al medio ambiente, en ambos casos queda sin resolver esa contradicción que da lo que se denomina progreso, el cual al mismo tiempo es libertador y destructor . Los desechos sólidos constituyen una manifestación de esta faceta destructiva de nuestra sociedad contemporánea. REFERENCIAS : (68), (69), (70), (71), (72), (73) 307 HISTORIA DE LA BASURA EN MEXICO A p artir de la I : Bada de los españoles es tradicional en México manejar los desechos soiioos e ., icrma arbitraria, con Io q ue complican las posibilidades de reutil ;zación o reciclaje, y se crean problemas de salud pública, de contaminación ambiental, de economía y de disgusto e inco :'fc r .midad en la sociedad- r--_~ . - . . ... -v-;¡ .: . Igi .~O :•,. ~ .~ . ..! ~ . _~ ~~ ~i`r ~ _ ~~ ~4~ _-+_ ♦ ~ .-~~~ -~ ~ 1•i .~ t-..~ ~~~ I ~`3'_.i_ :-~ .T .~t•-~~~~~~ ~ .l%~ ~ '••' ~ •. ~–~..,~- _ . . `' (.:~•~~ —t' ~~`_o`+~ ' J~~ ,,e'''' 7 r• . T R .1 . .y A'~, , l,a R . ._ .~-T.. = i • 3~4z`,i` `t 1~ . /% . ~ 4a ~ • . .~~~ ~ ., .li(Li.+. ~~.f . K .~.~ // • r~~ { }~i-~-a^_~~`, //}}~ . '1 •~ -~`,~~~ ~ . ~Ti -4 ~ . . . t .~ .-~ .... . t1 Y`~~ En la época prehispánica . afirma el padre Francisco Javier Clavijero, bajo el g obierno de Moctezuma Xocoyotzin, no había en las ciudades una sola tienda de comercio, nos podía vender ni comprar fuera de los mercados y, por lo tanto, nadie comía en las canes, ni se tiraban cáscaras ni otros despojos y había más de mil personas que recorrían la ciudad reco g iendo la basura . Dicen los cronistas que los servicios urbanos de limpia y recolección de basura estaban mejor or g anizados que ahora y el suelo no ensuciaba el pie desnudo, además de que los habitantes estaban habituados a no tirar nada en la calle . 308 c, 11 TVpe a1 wale SCA,.W 7 Wood Ywd virrim,,os Proem ^( 5 A ewOue ;ads FlubbwA 3 i Mn,, Ow i. 1 Gaw,wye 3 SC4,49t 2 S :,,9e wbarate rwibut -,wdll (food 1 " ,C 3 E.W. IC : Sb'W, Matw"004w C'.,Tn011$ - - - - - N - - - - - - - - Srr.aii . •r .=4•4 corn I wrs I• P ar. and i 3 SVwrtn — 4 Pat:,oioqn4. I C ,es•ci.w I .4d;oicidd, Saecial d ~ ¡ 6 Sa-w.94 E crxis c .Cbvbon 4y-w4rol ,ts;CUe 1 P,,rait C.,Obe•T, IXO,JWTV 1 Toxic Eaz-,oloy•=1 reC. 0104;.. E 1 A.7 .00of 2 memos ,CWO-bg 3 7 Wooc r .d caow Iwbonrwl 6 b solid . liou;C Orp,wc. Prborw;ng 7 E,odabie 104 SAwii - 4.07 ! Aw,nw •m,•4 4•wnwie 5 I •- 4 f .rtilitws 309 Irl A9r,.. %,,, 2 . ... P.rooen 3 Croe wwcw• i ¿ES BASURA O ES RESIDUO? Se consioera basura todo objeto que ya no tiene ningún uso ; lo que presupone un deseo de eliminarlo, de deshacerse de él, de desa p arecerlo ya que no se le atribuye ningún valor para conservarle . La basura sugiere suciedad, falta de higiene . mal olor, desa g rado a la vista, contaminación . iecalismo, impureza y turbiedad . : Conl5t)M~. :~ ~ ~ . -. ,-: . ;v ~i . . .• L, D~SP~RDICI~, 5EA HOA,~ CE. . ; ;v,ACHO,¡ ;~~ ~~r(J4P0,'. ~rJ1Uc~T2~ ~J 12IQ!i~Z~., ¡G.M~, s¡.~t,~ ~ .~ .,i~ ~ iLAYE-*E, PRO` :"lR~ESISTI~lE ;RASU cp._ -~~~ . / - ;COMI'A~?ES , ~~°" E6 C, *~„t = :. . ~ fGAS~;1 310 Definitions Ash Residue All the solid residue and any entrained liquids resulting from the combustion of solid waste or solid waste in combination with fossil fuel at a solid waste incinerator, including bottom ash, boiler ash, fly ash, and the solid residue of any air pollution control device used at a solid waste incinerator .' Biodegradable Material Waste material capable of being broken down, usually by bacteria- into basic elements . Most organic wastes . such as food remains and paper. are biodegradable . ' Commercial Waste Solid waste generated by stores, offices, institutions, restaurants, warehouses- and nonmanufacturin g activities at industrial facilities . ' Composting The controlled biological decomposition of organic solid waste under aerobic (in the presence of oxygen) conditions . Organic waste materials are transformed into soil amendments such as humus or mulch . 3 Fly Ash Tne ash residue from the combustion of solid waste or solid waste in combination with fossil fuel that is entrained in the gas stream of the solid waste incinerator and removed by air tp l uticr. control equipment . " Garbage lhttrescible solid waste including animal and vegetable waste resuitin_ from the handling, storage, sale, preparation, cooking, or serving of foods . Garbage ori g inates primarily in home kitchens, stores, markets, restaurants, and other places where food is stored, prepared . or served . ' Ge omembraue An essentially impermeable membrane used with foundation, soil, rock, carol, or any other geotechnical en g ineering-related material as an integral part of a man-made structure or systern designed to limit the movement of liquid or g as in the system . ' Geonet A type of a geogrid that allows planar flow of liquids aid serves as a drainage system .' Geotextile Any permeable textile used with foundation, soil, rock, earth or any other geotechnical en g ineering-related material as an integral oart of a man-mode structure or system designed to act as a filter to —event the flow of soil fines into drainage systems, provide planar flow for drainage, serve as a cushion to protect geo membranes, or provide structural support .' Groundwater Water below the land surface in the saturated zone of the soil or This includes perched water separated from the main body of groundwater b y an unsaturated zone .' rock . Haz ardous Waste Defined in this chapter. -6 t`'YCRR Part 360, Solid (Sáste ,t fanagemenr Facilities . New Pori; State Dept . of Environmental Conservation , Albany . N .Y ., December 31 . 1988 . pp . 1-5-1-17. 'O'er ic.o : Solid Kásre Disposal Alternatives . Keep America Beautiful, Inc ., Stamford . Ct ., 1989 . pp. 311 incinerator A facility designed to reduce the volume and weight of solid waste by a combustion process with or without a waste heat recovery system . Auxiliary equipment provides feed, ash handling, and environmental controls. Industrial Waste Solid waste generated by manufacturing or industrial processes. Such waste may include, but is not limited to, the following manufacturing processes : electric power generation ; fertilizer/agricultural chemicals ; inorganic chemicals ; iron and steel manufacturing ; leather and . leather products ; nonferrous metals manufacturing/foundries ; organic chemicals ; plastics and resins manufacturing ; pulp and paper industry ; rubber and miscellaneous plastic products ; stone, glass, clay, and concrete products ; textile manufacturing ; transportation equipment ; and water treatment . This term does not include oil or gas drilling, production, and treatment wastes (such as brines . oil, and frac fluids) ; or overburden, spoil, or tailings resulting from mining : or solution mining brie and insoluble component wastes .' Infectious Waste Includes surgical waste from a patient on isolation : obstetrical waste from a patient on isolation ; pathological waste ; biological waste from a patient on isolation ; discarded materials from treatment of a patient on isolation; waste discarded from renal dialysis including needles and tubing discarded scrums and vaccines that have not been autoclaved ; discarded laboratory waste that has come in contact with pathogenic organisms not autoclaved or sterilized : animal carcasses exposed to pathogens in research, their bedding, and other waste from such animals that is discarded ; and other articles discarded that are potentially infectious . that might cause punctures or cuts . and that have not been autoclaved and rendered incapable of causing punctures or cuts . (See CDC, EPA, and state definition .) integrated Solid Waste Management A practice of disposing of solid waste that utilizes several. complcrnentary cemponens, such as source reduction, recycling, composting, waste-to-energy, and landfill . 3 Leachate A liquid^iesulting from precipitation percolating through landfills containing water, decomposed waste, and bacteria . in sanitary landfills leachate is collected and treated to prevent contamination of water supplies . 3 Municipal Solid Was-cc Includes nonhazardous waste generated in ,auseholtis, commercial establishments, institutions, and light industrial wastes : it excludes industrial process wastes, agricultural wastes, mining wastes, and sewage sludge . 3 Photodegradable A process whereby the sun's ultraviolet radiation attacks the 1itl: in the polymer chain of plastic . The breaking of this link causes the plastic chain to fragment into smaller pieces, losin g its strength and ability to flex and stretch. As the photodegradable plastic is subjected to the effects of the natural environment, the material is flexed, stretched, and disintegrated into plastic dust . 3 Recycling A resource recovery method involving the collection and treatment of a waste product for use as raw material in the manufacture of the same or another produce (e .g ., ground glass used in the manufacture of new glass) . 3 312 Refuse All putrescible or nonputrescible waste material that is discarded or rejected . including but not limited to, garbage . rubbish . incinerator residue, street cleanings, dead animals . and offal. Residuals Sludge, sewage sludge . septagc . air pollunon control facility waste, or any other such waste having similar characteristics or effects : and solid waste remaining after the processing of solid waste by composting methods that was not made into com post suitable for use . : Resource Recovery A term describing the extraction and utilization of materials that can be used as raw material in the manufacture of new products . or as values that can be converted into some form of fuel or energy source . An integrated resource recovery program may include recycling, waste-to-energy . compostin g and/or other components .' Sanitary Landfill A method of disposing of refuse on land without creating nuisances or hazards to public health or safety . Careful preparation of the fill area. including the use of clay andior synthetic liners and control of water drainage are required to ensure proper landfilling . To confihe the refuse to the smallest practical area and reduce it to the smallest practical volume, heavy equipment is used to spread . compact, and cover the waste daily with at least 6 in . of compacted soil. After the area has been completely filled and aove,e . ;d' a to al 2- or 3-ft layer of soil and seeded with grass, the reclaimed land may be turned into a recreational area such as a park or golf course . Sanitary landfills have leachate collection systems . methane g as controls, and environmental monitoring systems .' Solid Waste Includes any garbage, refuse, sludge from a waste treatment plant, -eater supply treatment plant, or air pollution control facility, and other discarded material . including solid, liquid, semi-solid, or contained gaseous material resulting from industrial, commercial, mining, and agricultural operations and from community activities, but does not include solid or disso l ved material in domestic sewage or solid or dissolved materials in irrigation return flows or industrial discharges, which arc point sources subject to permit under section 402 of the Federal Water Pollution Act (as amended), or source . Special nuclear . or byproduct material as defined by the Atomic Energy Act of 1954, as amended . Also excluded are agricultural wastes, including manures and crop residues returned to the soil as fertilizers or son conditioners, and mining or milling wastes intended for return to the mine . " Solid Waste Management The systematic administration of activities that provide for the collection, source separation, storage, transportation, transfer, processing, treatment, and disposal of solid waste . 3 Source Reduction Refers to reducin g the amount of waste generated that must eventually be discarded, including minimizing toxic substances in products, min` 'Solid waste Disposal Facilities Proposed Classification Criteria ." Fed. Reg . . February 6 . 1978 . pp. 4942-4943 . 313 imizing volume of products, and extending the useful life of products . Requires manufacturers and consumers to take an active role in reducing the amount of waste 3 produced . Source Separation The segre gation of various materials from the waste stream al the point of generation for recycling . For example, ho aehoMers separating paper, metal . and glass from the rest of their wastes: Transfer Station A facility with structures . machinery . or devices that receives deliveries of solid waste by local collection vehicles, and provides for transfer to larger vehicles that deliver the waste to a recycling, treatment, o- disposal site. Waste-to-Er,erg Incineration Disposal method in which municipal solid waste is brou g ht to a plant where is is either burned . as received . or after being processed to a more uniform fuel, to generate steam or electricity . Waste-to-energy punts can decrease volume by 60 to 90 percent while recovering energy from discarded products . Mass burn, modular combustion units . and refuse-derived fuel are the three basic waste-to-energy plants used . 3 314 tificatiun %irstes _ Appronintale composition (tloiiturc content % Incombustible solids % IW heat tuluclkg of refuse as fired )a_seription Principal components % by weight [rash Highly combustible waste paper, wood, cardboard cartons, including up to 10% treated papers, plastic or rubber scraps ; commercial and industrial sources Trash 100% 10% 5% 19 .8 tuhbish Combustible waste, paper. cartons, rags, wood scraps. combustiblc floor sweepings; domestic, commercial, and industrial sources Rubbish 80% Garbage 20% 25% 10% 15 .1 [refuse Rubbish and garbage: residen- ( Rubbish 50% tial sources Garbage 50% 50% 7% 10 .0 70% 5% Garbage 1 Animal and vegetable wastes. rtstauranr_s, lands, mart,els; institutional• commercial, and club sources Garbage 65% Rubbish 35% I ?.0 of aux . fuel per kg of waste to be included In combustion calculations { } 5 .8 Recommended min . burner input per kg waste 0 0 0 0 0 3 .5 3 .5 7 .0 1 .1 l Animal olds and organic waste• Carcasses, organs, solid organic wastes : hospital, laboratory, abattoirs . animal pounds, and similar sources mal and Gaseous, quid, or semi-liquid wastes Industrial process wastes Variable Semi-solid and solid wastes Combustibles requiring hearth . retort, or grate beentrig equipment 100% Ant- 85% human tissue ! Í Dependent ! on predominant componrnts Variable according to wastes sur•es Dependent on predominant Components Variahlc according to wastes survey 4 ? .0 ! ~ ( Variable 2 .3 5% f i 1 ! ( 15 .0 (11 .6 !'rinwyi ( .0 x,: .~n _rs ) ! Variable according to wastes survey Variable according to wastes surve) Variable accu'Jinr• to wastes survey Variable according to wastes survey I I `. :c;able according :o wastes suns :: Variable according low ; :e; survey '-e heures on moisture comen: . ash, and MI as tired have been Jeteonincd bl analysis of many samples . They are re urncicnJed for use in cot; utter tier: re ciase . burni n), and other details of incinerator designs . Any design based on these calculations can accomodatc minor variations canc . atur 1 n :aitule of America, 1 .1 .= . S :aralords, 1968. CABLE 8-6 ABLE 8-12 properties cf uncompacted discarded in Davis . California et heating value of various materials taterial Typical 26 .3 25 .8 28 .5 Com p onent ;5 .5 el oil, no . 6 (bunker C) arbane asoline (regular . 84 octane 42 .5 4 .2 48 .1 iethane° 55 .5 10 .5 53 .0 18 .6 18 .3 25 .6 Fo.per Cardboard` Plastics Textiles Rubber Leather waste (MSV.) 'aural gas'ewsprint efuse derived fuel (RDF) • ubber wage gas` ewage sludge (dry solids) rash VOc . oak \rood, pine waste as Net heating value (Mi/kg) carcoai val . anthracite oal . bituminous (hi volatile RI del oil . no . 2 (home heating .' .iunicipal solio solid Food wastes Garden trimmings Wood 21 .3 to 26 .6 233 19 .8 13 .3 to 19 .3 14 .9 to 22 .3 Mass (kg) .1 , 3 19 .6 2 .95 0 .82 0 .091 0 .6$ 6 .5 1 .59 Glass 3 .4 -g ' cans Nonferrous metals Ferrous metals Dirt, eshes, brick 2 .36 0-68 Total Density (kF;'m 3 ) 288 S1 99 .3 64 0 .01'9 0_'O 128 0 .0043 0 .053 0 .00663 0 .018 0 .0268 0 .0043 0 .00609 0 .0010 i60 104 2 40 194 88 .1 160 1 .95 320 0 .50 4S0 45 .4 Volume (m 3 ) 0 .0297 0 .013 0 .001=. 0 .429 ° Car .lbo-vd partially compressed by hand before being placed in contains :. Soarce: G . Tchobanogious . H . Tneisen . 7. . Eliassen . Solid %Vas :es Engineering Principles end ,4fanegemer : Issues . New Yore: : McGraw-HO.!, p . 135 . .1977. °Densities taker, as follows (all in kg'r.:') : Coi : = 0 .680 : natura` gas = 756 : sewage gas = 1 .05 315 Fo{.1c 1,6N co. AtAcrt3Ac S0YrS,G1a.L 6« tt,A.`(GNyiACMAN f^~ MJ+.LK tA cblrMW .?OEM :. VE ~S:.f.'A E.V 7lCAf'ECS. FE t t r i •~ )1 ~ ~ - ~k"-r 7á c \ F ~,¿' ~ N~• ;' t'• f: . .~ ...1 ~ s~ ~•~ . ~ / rot '-'e" . ~? .r.r~•-~~~~-.~r—~v~~ s~~r.-_ Los residuos inorgánicos están constituidos por materiales no biodegradables : vidrio, papel, piásticc, metales, etc . "--•=-~.s:;-:. .!• . rrUFFUn6 .i ~`,":~ ¿fiJ„►~ VA of wiEr~G ~ -y a":- ~~+-y -~~i ~.r3~-r , ~ ~ ~:. . ~ 1• J'~^-.+./c-~C^.r .~ I•' I::: ~`T-~ -~ ~ > PLASTICO ` YL2tzIO METAL -~ ~- ~ ~~iPy,S 56; MS'S til.•F~. C nS 0-5C -~- - Sa+:. A7 c tL1A9C:5 6Et~AL ' M J.TE E'1 PE LA T7r:L .:, ( WMEICC.IA Lt ZACtÓNI KECI CL f, . i E twvL'5TR1A`. 316 iN V. YEA3TA A c:OCKi c c~til I f.v ptfE t)SAti / PLOSY14L~ co A a:I tiO~ TTZI°.S kut-revi.A P g V&A METODOS DE MANEJO, TRATAMIENTO, MUESTREO Y EVALUACION DE LOS DESECHOS SOLIDOS, DOMESTICOS, INDUSTRIALES Y AGROINDUSTRIALES OPERACIONES ACTUALES DE RECOLECCION Y TRANSPORTE Ing . Sergio Hudson Romamo GENERALIDADES Cada recorrido es realizado por un grupo de tres a cinco personas : un chofer y 2, 3, y hasta 4 macheteros que se encargan de la campana y la recolección . El inicio de las labores de recolección se da cotidianamente entre las 6 :00 .y 7 :00 A .M . ; hora en que son despachados los camiones desde el encierro . Una vez que el camión ha terminado su primer recorrido, incluyendo el viaje al tiradero y la descarga en la estación de transferencia, inicia su segundo recorrido si es que se le ha asignado dos recorridos para ese mismo día . Lo anterior, viene implicando un turno normal de ocho horas de trabajo, deban realizarse dos recorridos sin mayores complicaciones. Después de checar la salida, sale el camión del encierro con todo el personal abordo, llegando a donde comienza cada etapa de la ruta, el campanero baja y comienza a caminar, tocando una campana, por la ruta que seguirá el camión . La diferencia de tiempo entre que pasa el campanero por un lugar determinado y el paso del camión por ese mismo punto es, en términos generales, de 5 minutos. Cuando se empieza la etapa, uno o dos macheteros bajan del camión para dirigirse a las aceras donde recibirán la basura que la gente saca al oir la campana . Cuando el camión es de carga trasera con compactador, la misma gente se encarga de vaciar sus botes dentro del depósito, cuando el camión es de carga lateral, por lo general hay un machetero en el depósito de la Unidad recolectora que recibe los botes que le van pasando para él vaciarlos y después regresarlos a sus dueños. En algunas ocasiones, la gente deja la basura en la acera desde la noche anterior para no tener que estar al pendiente de la hora en que pasará el camión a recogerla, en estos casos son los macheteros los que recogen la bolsa o el bote de basura para vaciarlos al camión. Aunque no es lo recomendable, al tiempo que van siendo vaciados los botes o tiradas las bolsas de basura, los macheteros aprovechan para seleccionar los subproductos que 317 puedan vender antes de ir al tiradero, todos estos subproductos separados todo el proceso de recolección, van siendo almacenados en la parte superior del camión o dentro de costales que van colgando a los lados del camión lo cual, cabe mencionar, de muy mal aspecto. Por lo que respecta a las situación mas ideal, la pepena durante la recolección de basura deberá ser disminuida en un 90 o 95% con respecto a la que se realiza normalmente en la situación descrita anteriormente. Al terminar la etapa, los macheteros suben al camión y se dirigen al tiradero municipal o a la estacion de transferencia . De forma cotidiana, antes de entrar al tiradero, el camión se detiene en un centro de acopio para vender todos aquellos productos que fueron seleccionados durante el recorrido de la ruta de recolección, lo anterior tampoco es recomendable. Al llegar al tiradero o estación de transferencia, checan su llegada y se les asigna el sitio en donde deben botar los residuos y ahí los tiran . Posteriormente salen del tiradero o de la estación y regresan a la ciudad, ya sea para continuar la ruta o, para dirigirse al encierro. Adicionalmente, el camión recolecta, en la mayoría de las rutas, residuos comerciales, en los que la forma de recolección varia. En los pequeños comercios, la basura es tratada igual que la basura doméstica, aunque en ocasiones la cantidad de rediduos es mayor que en una casa habitación normal, salvo el caso de restricciones de manejo por ser potencialmente peligrosos los residuos. Para los grandes comercios, la forma de recolección puede hacerse mediante ruteos especializados o asignando su manejo al propio generador. Los residuos sólidos producidos por parques y jardines, asl como los recolectados por medio de barrido e incluso en tiraderos clandestinos, son recogidos por los mismos camiones de recolección domiciliaria o por un carro de volteo que se detiene para esa finalidad . Ciertas recolecciones especiales se efectuán una o dos veces por semana según se hayan ido generando la basura en diversos sitios de la ciudad. Existen ocasiones en que, por falta de unidades, no se logra llevar a cabo la totalidad de las rutas . En estos casos, las opciones usualmente manejadas son las siguientes: Se reparten una ruta de las no cubiertas entre dos camiones que tengan otra ruta ; dos camiones cubren ruta y media cada uno para cubrir tres rutas entre los dos. 318 Se interrumpe el servicio diario a determinadas colonias con menor generación de basura, a las cuales se pasa cada tercer dia e incluso hasta una vez por semana exclusivamente. Se realizan recorridos extras, incluso un tercer recorrido en horario vespertino-nocturno. Por lo que respecta al cobro por los servicios de recolección, éste generalmente se deberá cobrar junto con el pago del predial . Serán cobradas cuotas por generación, área del predio o por metro lineal de fachada, cobradas bimestralmente, y para el caso de limpia y barrido se hará de igual forma. RUTEO Para cada ruta se asigna un camión recolector, el cual cubre dicha ruta en un turno e inclusive en menos tiempo. Cuando alguna ruta no ha sido cubierta por el camión que le corresponde, es atendida, como ya se había mencionado, por dos camiones que tengan rutas más cortas realizando media ruta cada uno . Las rutas se deberán diseñar segun los siguientes puntos: - Número y Tipo de equipo seleccionado Tamaño de la tripulación - Frecuencia de recolección Distancia entre paradas o estaciones Distancia al sitio de transferencia o disposición final Maniobrabilidad de los contenedores Topografía del terreno Tráfico en la ruta Condiciones de los caminos Otras consideraciones para el ruteo son: - Las rutas no deben de estar fragmentadas o traslapadas Cada ruta deberá ser compacta, atacando una sola área geográfica y estar balanceada. El tiempo total de cada ruta deberá ser razonablemente el mismo La recolección deberá comenzar lo más cercano al encierro Las calles de un solo sentido se tratarán de atacar desde el principio de ellas. Se deberán minimizar las vueltas en U y a la izquierda. Las partes elevadas se atacarán primero Generalmente cuando solo se recolecta un lado de la acera es preferible rodear las manzanas. Cuando la recolección es por los dos lados de la acera es preferible recolectar en línea recta por varias manzanas. FRECUENCIA DE RECOLECCIÓN. La recolección en el centro se realiza diariamente y es 319 la que tiene prioridad . Cuando hay suficiente número de camiones, las 26 rutas se cubren diariamente, sin embargo, no siempre se puede hacer uso de todos los camiones recolectores por encontrarse en mantenimiento o descompuestos. Cabe mencionar que desde hace 7 meses se encuentra descompuesto uno de los camiones del Grupo Corporativo y sin embargo el servicio no se ha visto interrumpido por lo explicado en el punto anterior. Existen colonias que pertenecen a otros municipios pero que son atendidas por la Dirección de Limpia y Transportes las cuales reciben el servicio cada tercer dia o una vez por semana, aunque no siempre se cumple regularmente. Los fines de semana, específicamente los sábados, se tiene un programa llamado "operación escoba, descacharrización, etc" que tiene por objetivo recoger aquellos desechos que por su volumen, no pueden ser tirados en el carro recolector de basura como son muebles, llantas, colchones, etc. El programa arriba mencionado opera cada sábado en una colonia distinta. En lo que a mercados se refiere, la recolección en los mercados así como en la central de abastos, la recolección se efectúa por lo menos una vez al día, sin embargo, cuando por el volumen generado se vuelve insuficiente la recolección una vez al dia, se mandan carros extras para retirar los residuos sólidos excedentes. HORARIOS DE RECOLECCIÓN. La recolección comienza diariamente al rededor de lás 7 de la mañana ; antes se había mencionado que los carros se comienzan a "despachar" desde las 6 de la mañana del sitio de encierro, sin embargo, antes de iniciar su recorrido, pasan a cargar combustible y lubricantes según sea necesario, por lo que el tiempo que transcurre entre que salen del encierro y llegan al inicio del recorrido puede ser de 25 a 50 minutos. Después de cumplir con su recorrido y de haber tirado la basura recolectada, el camión llega nuevamente al encierro como a las 14 :00 hrs. Aquellos camiones que realizan dos turnos comienzan nuevamente a las dos de la tarde y terminan a las 10 de la noche y finalmente existen camiones que realizan turnos nocturnos que comienzan a las 10 de la noche y terminan poco antes de las 6 de la mañana. 320 Procedimientos Seguidos en Períodos de Alta Demanda. En los períodos de mayor demanda como son : la semana santa, la Fiesta Local o Patronal y Navidad, el servicio se incrementa en las zonas necesarias, mediante un turno extra de camiones, esto significa que pasan a recolectar la basura por la mañana y por las tardes con lo cual queda cubierta la sobredemanda del servicio . En casos extremos en los que no se cuente con un suficiente número de unidades, se desatiende en primer término las colonias pertenecientes a los suburbios de la ciudad, antes que el centro de la ciudad. DESCRIPCION DE LA OPERACION DE BARRIDO. Métodos de Barrido por Zona. La ciudad regularmente cuenta con barrido de calles, únicamente en calles pavimentadas, por lo que las colonias en las que las calles son de tierra, no reciben este servicio. El barrido de la ciudad se realiza manualmente con suficientes elementos que cubran todas las calles . Todos los días se presta el servicio de barrido utilizando carritos manuales de basura en los que los barrenderos van depositando la basura que juntan del barrido de las guarniciones. El barrido se hace con escobas de vara y en cada esquina van haciendo un montón de basura que posteriormente recogen ayudándose de dos láminas en forma rectangular a manera de recogedor. En ocasiones, el barrendero no solo recoge la basura que junta al barrer, sino que también lleva bolsas con basura domiciliaria que lleva a cambio de una propina. Rutas y Tramos de Barrido. Cada elemento de barrido puede barrer 10 calles por turno, tomando en cuenta que son dos aceras y estimando la longitud de cada calle en 130 metros nos da un total de 2,600 metros lineales de barrido por trabajador por turno en promedio. Si cada barrendero barre 2 .6 Kilómetros por turno, tenemos un total de Kilómetros de barrido manual diariamente que resulta de'multiplicar 2 .5 por el total de barrenderos del sistema, sin embargo, algunos trabajadores realizan más de un turno al dia, por lo que la cifra antes mencionada puede incrementarse a un poco más de Kilómetros de barrido. En cuanto a rutas se refiere, el centro es el que mejor definido tiene su sistema de barrido, ya que en otras colonias los barrenderos se van asignando según la disposición y el 321 requerimiento de barrido. Tiempos de Barrido. Considerando un turno de 8 horas podemos estimar que cada calle se barre en aproximadamente 50 minutos, sin embargo el turno de 8 horas no se puede considerar como 8 horas de tiempo efectivo ya que cada elemento de barrido realiza su turno en dos medios turnos para tomar entre turno y turno un tiempo de descanso y de alimentos. Además del barrido, también hay que considerar el tiempo que tarda el trabajador en desplazar su carrito de basura hasta el contenedor donde es vaciado para que posteriormente sea tirado en el tiradero municipal o bien en la rampa. Frecuencias y Horarios. El barrido se efectúa diariamente iniciando el servicio desde las 3 :30 horas para acabar un primer medio turno alrededor de las 8 de la mañana, hora en la que los barrenderos van a su centro de operaciones para ahí pasar lista con el Cabo de barrenderos. El siguiente medio turno comienza a las 10 de la mañana y termina a las dos de la tarde y los barrenderos que realizan un segundo turno comienzan a las dos de la tarde y terminan a las 9 :30 PM . aproximadamente. Como ya se ha mencionado, el centro de la ciudad es el que tiene prioridad de barrido y en él el barrido se efectúa dos veces al día e inclusive, en periodos de alta demanda, el barrido se realiza tres veces al dia. DESCRIPCION Y PRESELECCION DE ALTERNATIVAS. CONSIDERACIONES GENERALES. RECOLECCION Y TRANSPORTE. La prestación de servicio de recolección, es una de las partes más caras de un sistema del manejo de basura y, una de las que presenta mayores oportunidades para la minimización de costos . El costo de tonelada movida por este concepto representa aproximadamente un 90% del costo total-del manejo cuando se tiene una disposición final higiénica . Uno de los factores que más influye sobre el sistema, es la frecuencia de recolección, la cual deberá prever que el volumen acumulado de basura no sea excesivo y que el tiempo transcurrido desde la generación de basura hasta la recolección para su disposición final no exceda el ciclo de reproducción de la mosca que varia según el clima de 7 a 10 días 322 En cuanto a la regularidad con la que se debe recolectar la basura se presentan a continuación las siguientes alternativas. Recolección Diaria . Es el sistema que actualmente se utiliza en la mayoría de las ciudades medias y grandes de México ; los camiones recolectores, deben recorrer la totalidad de las rutas diariamente, excepto los días domingo. Recolección cada tercer día . El camión recolector pasara un día si y otro no, a excepción de los días domingo, por lo que equivale a pasar tres veces por semana. Recolección dos veces por semana . El camión establece un horario de servicio en el que se eligen dos días a la semana cada dos y/o tres días. Los métodos más comunes de recolección se describen a continuación: Recolección de Esquina . Es el método más barato, en el que los usuarios llevan sus recipientes hasta el sitio en el que se encuentra estacionado el camión para entregarlos a los operarios. Recolección de Acera . En este método solo se usan camiones con carrocería de carga trasera . Consiste en que el camión circula a baja velocidad en ambos sentidos de la calle, donde los usuarios . depositan sus recipientes sobre la banqueta ; los operarios los recogen, vacían y regresan al mismo sitio, de donde los usuarios los recogen ya vacíos. Recolección de Llevar y Traer . Es parecido al método anterior, con la variante de que el operario entra hasta los predios para recoger la basura, regresando los recipientes ya vacíos al mismo sitio. Recolección de Contenedores . Es el mejor método de recolección para lugares como hoteles, mercados, centros comerciales, industrias, etcétera . La localización de los contenedores deberá ser en un lugar en donde sea fácil el acceso de los vehículos que los remuevan. En cuanto a los vehículos recolectores más utilizados son aquellos de gran capacidad y provistos con compactadores para abatir los costos de recolección, sin embargo también existen los vehículos con carrocería de volteo, de carga lateral, trasera y frontal, estos últimos se usan exclusivamente para la carga mecánica de contenedores mediante un dispositivo consistente en un par de brazos que ensamblan con el contenedor, elevándolo y vaciándolo por la ' parte superior de la caja compactadora . 323 Sin embargo existen otras alternativas de vehículos menos comunes: Carreta de Mulas o Aseminas. Carretas de Mulas con Barriles Intercambiables. Vehículos Satélite de Recolección Tractor Agrícola y Remolque Para el transporte de los residuos sólidos recolectados se utilizan los siguientes equipos: Cajas de transferencia Contenedores-caja Gruas para contenedores. BARRIDO. Para mejorar el servicio de limpieza de vías y áreas públicas es necesario tomar una serie de decisones entre las que podemos citar la de mantener limpias las calles y el método para lograrlo . Se debe decidir sobre las funciones de limpieza a ejecutar, los lugares donde se hará la limpieza así como la frecuencia y cobertura del servicio, y el método de barrido a utilizarse . A continuación se presentan las alternativas a considerar. Barrido Manual . Este se lleva acabo utilizando una cuadrilla de barredores, asignandoles una ruta fija . La limpieza por cuadrillas se utiliza en el caso de limpieza de áreas públicas, o en casos de limpiezas en ocasiones especiales. El tamaño de la cuadrilla variará entre 3 y 10 personas, dependiendo de la forma de trabajo, pero grupos de 6 a 10 son las más comunes . En cada cuadrilla se asigna uno o más camiones para recolectar el producto del barrido y un cabo para controlar el trabajo. Las rutas asignadas pueden ser por asignación de calles o la asignación de manzanas. Las herramientas principales para esta actividad se describe a continuación: - Escobillón con fibras cortas y duras ya sean de plástico o vegetales . En calles sin pavimentar es preferible escobas con fibras largas y flexibles y generalmente de ramas de árbol. - Carro de mano con uno o dos receptáculos metálicos cilíndricos (ambos) con capacidad de 200 litros. - Recogedor de metal el cual va adherido a un mango de madera y que tiene como función el recoger la basura suelta o aislada . 324 Bolsas de plástico, las cuales se colocan dentro de los "tambos", facilitando el retiro de los residuos sólidos. Otro tipo de alternativas para el Barrido Manual podrían ser las siguientes: Utilización de personal Femenino. Barrido Manual Nocturno. Equipo de Barrido Mecánico . Este tipo de barrido, como su nombre lo indica utiliza máquinas barredoras . Para su correcta operación requiere de dos personas, un chofer y un machetero. El equipo utilizado más frecuente es: - Máquina Barredora para barrer cuntas, que son capaces de remover varios kilómetros de residuos sólidos sin necesidad de ir a descargar. Máquinas Barredoras Aspiradoras, las cuales poseen como su nombre lo indica, un sistema de succiñon, además de utilizar escobillones que giran sobre un eje vertical. - Máquina Barredora con escobillón delantero la cual posee las mismas características que la anterior con la única diferencia que tiene un doble escobillón delantero así como escobillones verticales repartidos a lo largo de toda la máquina. ESTACION DE TRANSFERENCIA. Una estación de Transferencia es un sitio especifico destinado a recibir, de parte de los vehículos recolectores, los desechos sólidos recolectados en una determinada área, e irlos depositando en camiones de transferencia, a efecto de transportarlos posteriormente al lugar destinado para la disposición final. En la medida de que la población que genera los desechos a servir por parte de los sistemas de recolección y disposición final de los mismos es mayor, se va presentando la conveniencia de pensar en el establecimiento de una o varias estaciones de transferencia ; a fin de evitar que los vehículos recolectores se desplacen hasta los sitios de disposición final lográndose, con ello, ahorros en tiempo y combustible y, aprovechándose más eficientemente, la capacidad de estos últimos. A continuación, se analiza la factibilidad y conveniencia de su implantación ; considerando la inversión que representaría y los costos involucrados, contra los ahorros y aumentos de eficiencia que traería aparejados. 325 Generalidades. El análisis de la posibilidad de construir una Estación de Transferencia entre los lugares de la recolección de basura y su transporte al tiradero, debe basarse fundamentalmente en el aspecto económico de la misma, en función del ahorro que pudiera existir en los siguientes puntos: Tiempo útil de los camiones recolectores para poder dar servicio a más rutas dentro de la misma jornada de trabajo. Mayor vida útil del equipo de recolección, en función de cantidad de rutas recorridas o toneladas de basura recolectada. La posibilidad de contar con una cantidad menor e camiones recolectores en servicio. La posibilidad de contar con una cantidad menor de personal aplicado al servicio de limpia en general. Menor consumo de combustibles, lubricantes, refacciones y costo de mantenimiento en el servicio de recolección de basura. Igual o mejor calidad en el servicio de recolección de basura. Por otra parte, se deberá tomar en cuenta para este análisis los siguientes aspectos más relevantes. Inversión necesaria en el terreno para la Estación de Transferencia. Inversión necesaria en las construcciones e instalaciones de la Estación de Transferencia. Inversión en los vehículos de transporte (vehículos de transferencia) de alta capacidad, para transportar la basura desde la Estación de Transferencia hasta el sitio de disposición final de los desechos. Costos de mantenimiento, consumo de combustibles y lubricantes de los Vehículos de Transferencia. Costos de personal para la operación, mantenimiento y control y administración de la Estación de Transferencia. Asimismo, el análisis debe basarse sobre un localización preliminar y tentativa de la Estación, y tomará en cuenta los siguientes aspectos básicos. Debe encontrarse físicamente cerca de la zona de recolección, a efecto de cumplir con el objetivo de ahorro en distancias. 326 Debe, sin embargo, no encontrarse extremadamente cerca de zonas densamente pobladas ; en virtud de la contaminación y los focos de infección que el manejo de la basura puede llegar a representar en un momento dado. Debe buscarse, también que el sito donde se localice, se encuentre de acuerdo (en la misma dirección) con el lugar elegido para la disposición final. El lugar elegido no habrá de situarse, de preferencia, en un punto de donde provengan predominantemente los vientos ; a efecto de evitar la contaminación de la zona urbana. Por otra parte, de esta localización y los parámetros de la basura (cantidad, tipo), tiempo de recolección y distancia al sitio de disposición final, se podrá definir tipo y capacidad de la Estación . 327 METODOS DE MANEJO, TRATAMIENTO, MUESTREO Y EVALUACION DE LOS DESECHOS SOLIDOS, DOMESTICOS, INDUSTRIALES Y AGROINDUSTRIALES CURSO DE TRATAMIENTO Y DISPOSICION FINAL DE RESIDUOS SOLIDOS Ing . Heriberto Barcenas Ramirez INTRODUCCION. El tratamiento de los residuos sólidos se presenta como una alternativa frente a la diposición final de éstos, ya sea en tiraderos a cielo abierto o bien en rellenos sanitarios. Lo interesante de esta alternativa puede deberse a varias razones . Primeramente, se tiene la elevación en los costos de disposición final de los residuos sólidos, dada la cada vez mayor dificultad para obtener terrenos aptos para ello cercanos a las ciudades, lo que ocasiona que se tenga que recorrer grandes distancias para transportar la basura de los sitios de disposición final . Se tiene también, la oposición de ciertos sectores de la población hacia esta práctica, ya que si bien un relleno sanitario considera en su diseño todas las medidas necesarias para prevenir los impactos en la salud y en el medio ambiente, el hecho de que la basura permanezca enterrada provoca una desconfianza ya que puede representar un riesgo con el paso de los años o en la eventualidad de una inundación, terremoto, etc. Asimismo . debido a la degradación y escacez de los recursos naturales, así como a la elevación en los costos de ciertas materias primas y energéticos necesarios para la fabricación de productos diversos, se considera a los residuos sólidos como una fuente alterna de materia para algunos procesos de fabricación, alternativa que se cancela cuando los subproductos factibles de ser reciclados son dispuestos y enterrados permanentemente en los rellenos sanitarios. DEFINICION DE TRATAMIENTO. Se ha publicado un número verdaderamente sorprendente de documentos referentes al tratamiento de los residuos sólidos, tanto de manera superficial, como también en forma de tema central. Asimismo, es muy común que en eventos académicos de todo tipo, relacionados con el ambiente y su conservación, los expertos hablen sobre este tema, sin embargo ya sea en forma 328 escrita o hablada casi siempre éste se aborda enumerando los diferentes procesos de tratamiento que han sido desarrollados a lo largo de la historia pasando posteriormente a describir cada uno de ellos . Con algunas variantes, como incluir únicamente los procedimientos más desarrollados o mejor conocidos a nivel internacional o bien en el otro extremo elaborar verdaderos tratados sobre algún sistema de tratamiento en específico, el cual depende de la especialidad del autor, la gran mayoría no se ocupa de definir claramente lo que es un tratamiento. Sin bien es cierto que, existen formas para definir lo que es un tratamiento, nos encontramos frecuentemente que cada una de esas definiciones tienen un enfoque específico y diferente que depende del área en la que esté inmerso el tratamiento en cuestión, y por consiguiente, nos es difícil encontrar alguna definición que se adapte el campo de los residuos sólidos, dado que la aplicación del tratamiento ha tomado auge en los últimos años. Bajo este contexto se hace necesario proponer una definición_ que pueda ser útil en nuestro trabajo como especialistas en residuos sólidos, independientemente de los fines que se persigan con cada uno de los diversos tratamientos aplicables a la basura y sus derivados. En este sentido, se puede definir el tratamiento como el conjunto de técnicas y métodos de procesamiento, físicos, químicos y biológicos que se aplican a los residuos sólidos con la finalidad de modificar sus caracterísiticas. OBJETIVOS. La selección de técnicas especificas de tratamiento para un sistema de aseo urbano de cualquier ciudad depende de las necesidades y condiciones que este tenga para poder llevarlo a cabo . Los objetivos básicos de tratamiento, son los siguientes: - Mejorar la eficiencia de los sistemas de manejo y disposición final de los residuos sólidos municipales. - Recuperar materiales utilizables. - Conversión de productos y energía. - Control de la contaminación ambiental. Mejoramiento de la eficiencia de los sistemas de aseo urbano. Para mejorar la eficiencia de los sistemas de aseo urbano 329 se dispone de varias técnicas de procesamiento . Por ejemplo, para reducir las necesidades de almacenamiento en fuentes de gran generación, se utiliza la incineración y /o el embalaje. Antes de reusar el papel de desecho, generalmente se empaca para reducir las necesidades de espacio para su almacenamiento y transporte . En algunos casos, se embalan los residuos sólidos para reducir los costos de transporte a los sitios de diposición final . en el sitio de disposición final se compactan para eficientar el uso de terreno disponible . La selección de las diferentes técnicas de procesamiento para el propósito depende de los componentes que conforman al sistema. Recuperación de materias para reuso. Como un aspecto práctico los componentes mas susceptibles de recuperación son aquellos para los cuales existen mercados y están presentes en los residuos sólidos municipales en cantidades que justifican su separación. Materiales mas comunes que pueden recuperarse : el papel, cartón, plástico, vidrio, metales ferrosos, aluminio y otros metales residuales no ferrosos . Debido a que todos estos materiales pueden ser de suficiente valor económico para justificar su separación (Dependiendo de las condiciones del mercado) se ha desarrollado una variedad de técnicas para la separación de cada componente, las cuales se analizan más adelante. Recuperación de productos de conversión y energía. Los residuos orgánicos combustibles pueden convertirse en productos intermedios y finalmente en energía por diferentes sistemas de tratamiento, tales como :la incineración, la pirólisis, el composteo, la digestión anaerobia entre otros, para ello es necesario que estos residuos, sean separados y acondicionados antes de ser utilizados. Control de la contaminación ambiental. La recuperación de materiales y la producción de energía, redunda en primer lugar en una disminución de los residuos sólidos que se generan en las ciudades, disminuyendo los efectos negativos que éstos ejercen sobre el ambiente y la salud . Por otra parte, el aprovechamiento de los residuos sólidos, coadyuva a la conservación de los recursos naturales y se evita el impacto ambiental que se ocasiona por la explotación de los mismos. CLASIFICACION Y TIPOS Los sistema de tratamiento pueden clasificarse 330 principalmente de tres formas: A) Por el tipo de proceso: B) Físico Químico Biológico Por los propósitos del tratamiento: - Recuperación y/o preparación de materiales rehuso o reciclaje. - Recuperación de energía .. para su Disminución y/o el control de riesgos ambientales y de salud o bien con la finalidad de prepararlos para una disposición final adecuada. C) Conforme a la amplitud, de su uso en el mundo: - Convencionales. - No convencionales. A continuación se presentan cada una de las clasificaciones mencionadas. Tipo de Proceso. - Procesos Físicos de tratamiento. Los procesos que aquí se incluyen son aquéllos que utilizan las características físicas de los residuos para llevar a cabo una separación o bien una concentración de sus constituyentes. Estos procesos se pueden clasificar en tres grupos principales de acuerdo a las propiedades que resulten afectadas. a .- Separación por gravedad: - Sedimientación - Centrifugación - Floculación - Separación manual y mecánica b .- Filtración 331 c.- Adsorción d.- Disolución: - Lavado de suelos - Quelación - Extracción liquido/líquido e .- Reducciónm de tamaño: - Compactación - Trituración - Procesos .Químicos. Estos procesos de tratamiento abarcan a los que aprovechan o afectan las características químicas de los desechos. - Hidrólisis y Fotólisis - Oxidación - Hidrogenación - Cementado - Vitrificación - Polimeración - Procesos Biológicos La degradación biológica de los materiales orgánicos se ha dado de forma natural en nuestro planeta, desde tiempos inmemorables y se basan en la actividad de bacterias que pueden ser aerobias o anaerobias . Los cultivos utilizados en los procesos de degradación biológica pueden ser de microorganismos nativos, o bien selectivamente adaptados, dentro de éstos procesos se tienen: - Composteo Digestión anaerobia Biorecuperación Producción de proteínas para consumo animal - Procesos de Destrucción Térmica. La degradación térmica de los residuos presentan algunas 332 limitaciones de tipo ambiental que pueden resolverse con un costo adicional que tiene posibilidades de ser recuperado mediante el aprovechamiento de la energía residual de procesos. - Incineración - Pirólisis Propósitos del Tratamiento. - Recuperación de materiales y reciclaje. - Separación manual y mecánica Trituración Compactación Cementado Composteo Digestión anaerobia Pirólisis Hidrólisis Producción de proteína para consumo animal - Recuperación de Energía. - Digestión anaerobia - Incineración - Control de - Riesgos Ambientales (Estabilización) Incineración Pirólisis Quelación Lavado de suelos Floculación Sedimentación Filtración Adsorción Cementado Vitrificación Polimeración Biorecuperación Clasificación Conforme a los Propósitos de Uso. - Convencionales. - Compactación Trituración Incineración Separación manual y mecánica Composteo Digestión anaerobia Pirólisis 333 - No Convencionales - Lavado de suelos Quelación Hidrólisis Fotólisis Oxidación Hidrogenación Cementado Vitrificación Polimeración Producción de proteína para consumo animal Biorecuperación SITUACION ACTUAL Y TENDENCIA MUNDIAL. Aún en nuestros días, el desarrollo del sistema de relleno sanitario sigue siendo ampliamente utilizado en todo el mundo, incluyendo a países altamente desarrollados. A partir de la década de los sesentas se comenzó a investigar sobre el desarrollo de sistemas de tratamiento que sirvieron como alternativa a la disposición final de los residuos sólidos y así a incrementar la concientización pública referente al agotamiento de recursos y de la creciente contaminación ambiental, aumentó la presión pública referente al agotamiento de recursos y de la creciente contaminación ambiental aumentó la presión pública que demanda la implementación de éstos sistemas alternativos. Aunado a esto actualmente se advierte una escacez de terrenos disponibles para ser utilizados como rellenos sanitarios . Por lo que a partir de la década de los ochentas los sitemas de tratamiento adquieren una gran importancia en todo el mundo empezando a existir conjuntamente con los procesos de reciclamiento y en muchas ocasiones formando parte de éstos últimos. Si se ubicaran los diferentes sistemas de tratamiento en un mapamundi, se puede concluir que los sistemas altamente tecnificados han sido desarrollados e implementados en la mayoría de los países del hemisferio norte de nuestro planeta, también se observa que el relleno sanitario sigue siendo ampliamente utilizado en todo el mundo y finalmente, que los procesos biológicos que degradan la materia orgánica y que pueden darse también de forma natural como por ejemplo el composteo y la digestión anaerobia son populares en paises relativamente pobres, todos ellos pertenecientes al llamado tercer mundo, los cuales presentan una actividad agrícola amplia y que además sus residuos sólidos están constituidos por materia orgánica en por lo menos un 40%. 334 Por otra parte las responsabilidades para la instalación de sistemas de tratamiento para los residuos sólidos no han sido formalmente definidos en la mayoría de los países, sin embargo en algunos ya se está intentando estimular la inversión privada para su implementación mediante modificaciones a las leyes y reglamentos que establecen los lineamientos para el manejo de los residuos sólidos. A pesar de esta indefinición oficial, actualmente se pueden identificar las principales formas de organización que se han desarrollado en el mundo, agrupándolas como sigue: 1.- Sitemas de tratamiento privados. En casi todos los casos la propiedad es del mismo generador de residuos sólidos, comúnmente del tipo industrial, y que en su mayoría han sido el resultado de presiones por parte de las comunidades aledañas. 2.- Sistemas de tratamiento conjunto en forma cooperativa. Las cooperativas se han venido desarrollando recientemente resultado de la concientizacián de algunas comunidades que desean participar mas activamente, en el ahorro de energía y recursos naturales, por lo que comúnmente tienen como principal objetivo el recivlaje . También se han desarrollado algunas otras, como una alternativa de trabajo, sanitaria y económicamente más adecuada para comunidades de que en algún tiempo fueron pepenadores. comb 3.- Sistemas de tratamiento concesionados. Este tipo de empresas se han creado como resultado de los incentivos que diversos gobiernos promueven, con la finalidad de mejorar la calidad de los servicios de aseo urbano o bien por la iniciativa propia de algunos inversionistas que están convencidos de que la basura es un recurso económicamente explotable. 4.- Sistema central de tratamiento administrado por el gobierno local. Esta es la forma más común que ha dado origen a la mayoría de las plantas de tratamiento actualmente instaladas en el mundo y sin excepción se han proyectado y construido buscando una alternativa que reduzca las cantidades de residuos sólidos que se destinan al sistema de relleno sanitario. 5.- Criterios de selección para sistemas de tratamiento. Cuando se analiza posibilidad de introducir algun proceso de tratamiento en el sistema de aseo urbano, es necesario considerar entre otros factores los siguientes: 335 a) b) c) d) e) f) g) h) Las características de los residuos sólidos. La generación de los mismos. El destino de los productos resultantes. Disponibilidad de mercado cuando el punto anterior se refiere a comercialización. Costos de inversión requeridos y presupuesto disponible. Controles ambientales exigidos por la legislación vigente. Disponibilidad de personal calificado para operación y mantenimiento o posibilidades de capacitación. Accesibilidad de partes y refacciones. 6 .- Sistemas no convencionales de tratamiento. Se trata de sistemas que aún se encuentran en etapas de operación a nivel piloto y por lo mismo unicamente aceptan cantidades relativamente pequeñas de residuos, o bien de sistemas altamente tecnificados cuyos costos de inversión resultan excesivamente altos, imposibilitando así su implementación en forma masiva para muchos países y que además encuentran una escasez de personal calificado para su operación y mantenimiento, también como consecuencia de su caracter sofisticado. - Lavado de suelos. El lavado de suelos es una extracción in-situ de compuestos orgánicos e inorgánicos de suelos contaminados y consiste en el paso de un solvente a través del suelo utilizando un proceso de inyección/recirculación . El solvente puede ser agua, mezclas agua-sufractante, ácidos o bases, agentes oxidantes o reductoras. - Quelato. Una molécula quelante contiene átomos que pueden formar uniones de coordinación con iones metalicos y asi varias moléculas quelantes pueden rodear al átomo metálico impidiéndole que las sales fónicas que pueden pricipitarse. Este procedimiento es utilizado para mantener metales en solución y facilitar su remoción. - Hidrólisis y Fotólisis. La hidrólisis es un proceso mediante el cual se_ rompen los enlaces moleculares agregando reactivos que pueden ser ácidos, bases o enzimas . Los productos de la molécula rota pueden ser inocuos o bien tratadas posteriormente y con más facilidad para reducir su toxicidad. La fotólisis es basicamente lo mismo que la hidrólisis, pero se utiliza radiaciones (Rayos ultravioleta, comúnmente) 336 en lugar de los reactivos. - Oxidación. Esta tecnología está basada en el uso de agentes oxidantes, tales como peróxido de hidrógeno, ozono o hipoclorito de sodio para lograr la oxidación de la materia orgánica. - Cementado. En este caso el desecho o suelo contaminado por tratar se mezcla con materiales silicios y un agente fijador como cal, cemento o yeso, resultando un sólido estable y seco, resistente a la lixiviación. - Vitrificación. .La vitrificación es un proceso mediante el cual los residuos son convertidos en una sustancia vidriosa utilizando altas temperaturas el proceso se lleva a cabo insertando electródos de grafito en los residuos sólidos previamente mezclados con material silicio y haciéndoles pasar una corriente alta . El calor producido causa la fusión de los silicatos que al solidificarse nuevamente atrapan en su seno a los residuos, quedando como una forma como si fuera obsidiana. - Polimerización. La polimerización utiliza catalizadores para convertir monómeros o polímeros de bajo grado en compuestos particulares de alto peso molecular que pueden "encapsular" diversos tipos de residuos. - Biorrecuperación. La biorecuperación es utilizada para tratar áreas contaminadas mediante el uso de la degradación microbiana de tipo aerobio . Generalmente, los nutrientes y las bacterias son adicionados artificialmente (Sembrados). 337 DISPOSICION Y COMERCIALIZACION DE LOS DESECHOS SOLIDOS, DOMESTICOS, INDUSTRIALES Y AGROINDUSTRIALES SISTEMAS DE RECOLECCION DE LOS DESECHOS SOLIDOS Ing . Ricardo Estrada Nuñez M .C . Eduardo de la Rosa. INTRODUCCION En todos los asentamientos humanos que presentan un desarrollo acelerado, el problema del manejo y disposición final de los residuos sólidos ha contribuido al deterioro del ambiente en dichos centros de población. En general estas ciudades han presentado un incremento considerable en su población en las últimas décadas y en consecuencia la generación de residuos sólidos municipales ha ido también en aumento, careciendo de un sistema adecuado para su manejo y disposición final. Una de las alternativas más comunes a . nivel mundial es la utilización del sistema de relleno sanitario, como alternativa de disposición final, debido a sus bajos costos de inversión y operación con respecto a otros métodos de tratamiento. En el caso de nuestro país, esta técnica representa una alternativa a largo plazo, por las condiciones técnicas y económicas que prevalecen en la actualidad. DEFINICION DEL CONCEPTO DE RELLENO SANITARIO. El Relleno Sanitario es el método de ingeniería recomendado para la disposición final de los residuos sólidos municipales, los cuales se depositan en el suelo, se esparcen y se compactan al menor volumen práctico posible y se cubren con una capa de tierra, al término de las operaciones del día. La Sociedad Norteamericana de Ingenieros Civiles, ASCE, define : Relleno Sanitario es una técnica para disposición final de la "basura" en el suelo sin causar perjuicios al medio ambiente y sin causar molestias o peligros para la salud y seguridad ; este método utiliza principios de ingeniería para confinar la "basura", al menor área posible, reduciendo su volumen al mínimo practicable y cubriendo "la basura", así depositada con una capa de tierra con la frecuencia necesaria o por lo menos al fin de cada jornada. 338 OBJETIVOS DEL RELLENO SANITARIO El relleno sanitario, tiene el objetivo de minimizar los impactos negativos que se provocan al ambiente y a la salud de la población, cuando los residuos sólidos son dispuestos en el suelo . Por lo anterior, se puede decir que esta técnica coadyuva a evitar los inconvenientes que se originan por la práctica de los tradicionales tiraderos a cielo abierto, tales como: Salud . Los problemas de salud debido a los insectos y roedores que viven en los tiraderos a cielo abierto, los cuales son trasmisores de enfermedades . Las moscas por ejemplo pueden transmitir los gérmenes de la fiebre tifoidea, disentería bacilar y amibiana, diarrea infantil y otras más . las ratas y ratones pueden trasmitir la peste bubónica, tifus marino, leptospirosis y la rabia, asimismo, la cría y engorda de animales de consumo humano, con residuos sólidos municipales, expone a la población que los consume a contraer las enfermedades citadas. Social Fomentado por el alto índice de desempleo que caracteriza a nuestro país, un sector de la población trabaja en la. selección y recuperación dé subproductos aprovechables, contenidos en los residuos que se depositan en los tiraderos a cielo abierto, cuya actividad se efectúa en condiciones inadecuadas y propiciando problemas de salud y marginación a dicho sector de la población. Económico. La presencia de un tiradero a cielo abierto, provoca una desvaloración del valor económico de los terrenos aledaños al mismo, debido a la degradación de la estética del lugar. Ecológicos y Ambientales. Un tiradero a cielo abierto ocasiona la contaminación del suelo, el aire y el agua . Los principales, efectos que provocan estos sitios son : la presencia de malos olores provocados por la generación de gases producto de la descomposición de la materia orgánica, así como por la emisión de ácido sulfidrico producido por la descomposición por los sulfatos contenidos en los residuos ; la generación de lixiviados, que pueden llegar a afectar los cuerpos de agua subterráneos y superficiales, mismos que son producidos por la percolación del agua de lluvia a través de los residuos ; la 339 generación del biogás propicia un peligro latente de un incendio, si la concentración del gas metano contenido en este alcanza una proporción del 5 al 15% del volumen del aire. Estéticos. La práctica común del tiradero a cielo abierto, ocasiona una alteración del paisaje de las áreas circunvecinas, debido a la presencia de incendios, polvo y residuos dispersos entre otros, causando además un impacto negativo a los sentidos de la vista y del olfato. PRINCIPIOS BASICOS DEL RELLENO SANITARIO. Con el propósito de que el personal encargado de la operación del relleno sanitario, conceptualice las operaciones mínimas básicas que deberá llevar a cabo, a continuación se enumeran los principios de operación más relevantes: - La descarga, esparcido, compactado y cobertura de los residuos sólidos deberán ser supervisados constantemente, con el objeto de asegurar la adecuada construcción de la celda diaria. - La altura de la celda es otro factor a tener en cuenta, se recomienda una altura de 3 m . como máximo, para disminuir los problemas de hundimientos y lograr una mayor estabilidad. - La cobertura de 10 - 20 fundamental ambiental de diaria al final de cada jornada, con capas cm . de sascab o material similar, es para cumplir con el control sanitario y los residuos solidos. La compactación de los residuos sólidos en capas de 60 cm ., deberá de llevarse de manera regular, dado que esta operación influye directamente en la vida útil del relleno sanitario y por consecuencia en el costo por tonelada de los residuos sólidos que se dispongan. La cubierta final del relleno sanitario, debe considerar un espesor de 60 a 100 cm de material bien compactado, a fin de evitar el contacto con el ambiente, además de estar en capacidad de sostener vegetación para una mejor integración al ambiente. METODOS DE OPERACION. Para la selección del método de operación que deberá llevarse a cabo para disponer los residuos sólidos, con la técnica del relleno sanitario, deberá considerarse principalmente la topografía y condiciones del terreno, así 340 como la existencia de material para la cobertura de los residuos sólidos depositados. En la actualidad existen tres métodos para la operación del relleno sanitario, los cuales se describen a continuación: Método de Trinchera. Consiste en depositar los residuos sólidos sobre el talud inclinado de la trinchera, en donde son esparcidos y compactados con el equipo adecuado, en capas hasta formar una celda que después será cubierta con el material excavado de la trinchera, con una frecuencia mínima de una vez al dia, esparciendo y compactando el material sobre los residuos. Este método es usado normalmente donde el nivel de aguas freáticas es profundo, las pendientes del terreno son suaves y las trincheras pueden ser excavadas utilizando equipos normales para movimientos de tierras. Método de Area. Este Método es similar al de trinchera y consiste en depositar los residuos sólidos sobre el talud inclinado, se compactan en capas inclinadas de 60 cm . para formar la celda que después se cubre con tierra, las celdas se construyen inicialmente en un extremo del área por rellenar y se avanza hasta terminar en el otro extremo. Este método se puede usar en cualquier terreno disponible como canteras abandonadas, inicio de cañadas, terrenos planos, depresiones y ciénagas contaminadas ; un aspecto importante en este método, para que el relleno sea económico, es que el material de cubierta deba transportarse de lugares cercanos a éste . Para que cumpla con la condición de relleno sanitario, al finalizar el trabajo diario se deben cubrir las celdas para evitar los problemas típicos que caracterizan a un tiradero a cielo abierto. Método Combinado. En algunos casos cuando las condiciones geohidrológicas, topográficas y físicas del sitio elegido para llevar a cabo el relleno sanitario son apropiadas, se pueden combinar los dos métodos anteriores, por ejemplo, se inicia con el método de trinchera y posteriormente se continúa con el método de área en la parte superior. Otra variante del método combinado, consiste en iniciar con un método de área, excavando el material de cubierta de la base de la rampa, formándose una trinchera, la cual servirá para ser rellenada . 341 Los métodos combinados son los considerados los más eficientes ya que permiten ahorrar el transporte del material de cubierta (siempre y cuando exista éste en el sitio) y aumentan la vida útil del sitio. CONTAMINACION POTENCIAL DE LOS RELLENOS SANITARIOS. para la operación del sistema de relleno sanitario, es importante comprender que procesos y cambios se dan cuando los residuos sólidos son dispuestos en el suelo . Este conocimiento es de suma importancia para que el ingeniero residente tenga el conocimiento y cuente con las herramientas necesarias para el adecuado manejo del sistema, así como de los riesgos potenciales que existen para el ambiente y la salud de la población, cuando no se lleva un adecuado control de la población. Durante la vida activa de un relleno sanitario, la composición del biogás cambiará debido a que se presentarán dos procesos básicos de degradación . Primeramente el proceso aerobio y posteriormente el anaerobio . Estos procesos se llevan a cabo en cuatro fases . En la primera fase se tiene la presencia de oxígeno y se produce principalmente bióxido de carbono . La segunda fase, prevalecen las condiciones anaeróbicas y el oxígeno ha sido consumido, produciéndose bióxido de carbono e hidrógeno . La tercera fase, también anaeróbica, se caracteriza, por la presencia de metano y la disminución de bióxido de carbono, así como el consumo del hidrógeno . La cuarta fase es también anaeróbica y difiere de la tercera, debido a que la producción y composición del biogás es estable. Ahora bién, el problema de los gases tienen el siguiente inconveniente: - Cuando el gas metano contenido en el biogás alcanza una concentración de 5 al 15% en volumen en el aire puede ocasionar explosiones. - Generalmente el biogás contiene elementos orgánicos volátiles a niveles traza los cuales pueden causar daños a la salud de los operarios. Por otra parte, debido al proceso de biodegradación descrito con anterioridad y a la percolación del agua de lluvia a través de los estratos de residuos, se lleva a cabo la solubilización de sustancias sólidos, convirtiéndose en un liquido conocido como "lixiviado" . Este lixiviado representa un serio problema para los cuerpos de agua superficiales y subterráneas, debido a que se puede degradar la calidad de los mismos. Otros problemas potenciales que se puede tener por la deficiente operación de un relleno sanitario, se numeran a 342 continuación: - Generación de olores por la falta de cobertura de los residuos sólidos o por la falta de control de biogás. - Dispersión de materiales ligeros como bolsas de plástico y papeles en las zonas aledañas del sitio de disposición final. - Generación de fauna nociva, como moscas, mosquitos, roedores, etc. Ventajas. a) El relleno sanitario como uno de los métodos de disposición final de los residuos sólidos municipales, es la alternativa más económica ; sin embargo, no hay que olvidar que es necesario asignar recursos financieros y técnicos suficientes para la planeación, diseño, construcción y operación. b) La inversión inicial de capital es inferior a la que se necesita para la implementación de un sistema de tratamiento tal como la separación, composteo o incineración. c) Cuando se dispone de material para la cobertura de los residuos sólidos en el mismo sitio, esta condición es generalmente la más económica de las diferentes opciones para la disposición final. d) El relleno sanitario es un método final para disposición de los residuos sólidos, que no requiere operaciones adicionales, tal como el caso de . incineración o el composteo, los cuales requieren de sitio y de operaciones adicionales para la disposición los productos finales. e) Se recuperan terrenos antes considerados como improductivos o marginales, transformándolos en áreas útiles para la creación de parques, zonas recreativas y esparcimiento o áreas verdes. f) Es un método flexible, dado que en caso de incrementar la cantidad de residuos por disponer se requiere únicamente de muy poco equipo y personal. g) El gas metano generado por la descomposición de la fracción orgánica contenida en los residuos sólidos, puede ser atractivo para su aprovechamiento como fuente de energía no convencional, dependiendo de las características del sitio. 343 la de la un de Desventajas. a) La adquisición del terreno constituye una primera barrera para la construcción de un relleno sanitario, por la oposición de la población debido a dos aspectos fundamentales: - La falta de conocimiento sobre el método de relleno sanitario. - La desconfianza en los servidores públicos de la localidad. b) Se requiere de una supervisión permanente para mantener un alto nivel de las operaciones y asegurar que no habrá fallas a futuro. c) Cuando no existen terrenos cercanos a las fuentes de generación de residuos sólidos, debido al crecimiento urbano, el costo de transporte se verá fuertemente afectado. d) La relativa cercanía de los rellenos a las áreas urbanas puede provocar serios problemas de queja pública. e) Existe un alto riesgo, sobre todo en los países del tercer mundo, que por la carencia de recursos económicos para la operación y mantenimiento, se convierta el relleno sanitario en tiradero a cielo abierto. f) Puede presentarse eventualmente la contaminación de aguas subterráneas y superficiales cercanas, así como la generación de olores desagradables y gases, si no se toman las debidas medidas de control y de seguridad. g) Los asentamientos diferenciales que sufren los rellenos sanitarios con respecto al tiempo, impide que estos sean utilizados una vez que se han concluido las operaciones. SELECCION DEL SITIO. Las condiciones ideales que debe reunir el sitio para utilizarlo como un relleno sanitario son las siguientes: - Ser de fácil y rápido acceso para los camiones recolectores. - Permitir su utilización por largo plazo, de preferencia superior a diez años. - Contar con una topografía tal que permita un mayor volumen aprovechable por hectárea. 344 - Tener condiciones y características tales, que se protejan los recursos naturales. - Estar localizado de modo que el relleno sanitario no sea rechazado por la población, debido a molestias por la operación del mismo. - Ofrecer tierra para cobertura, en cantidad y calidad adecuada, dentro de las cercanías del sitio. - Tener en regla todo lo relacionado con el uso y tenencia de la tierra. Rara vez se encuentran en un terreno todas estas condiciones . El técnico debe clasificar los terrenos que reunan buenas características, analizando sus inconvenientes en función de los recursos técnicos y económicos disponibles para utilizarlos, estableciendo un orden de preferencia para cada sitio. Es conveniente realizar una preselección considerando tres o más sitios viables para que los técnicos responsables del proyecto hagan la evaluación y selección final de uno de ellos ; el tiradero existente deberá estudiarse como un sitio alternativo que puede transformarse en relleno sanitario. La selección del sitio es un proceso que deberá contemplar dos aspectos : El técnico y el de tenencia de la tierra. TIPO DE TERRENO. Existen a grandes rasgos cinco diferentes perfiles de terreno que por sus características se presentan para la construcción y operación del relleno sanitario y por su topografía se clasifican en: PLANO .- Es aquel terreno en el que se presentan pequeñas pendientes como las mesetas y llanuras (0 a 5% de pendiente) ONDULADO .- Se consideran terrenos ondulados aquellos en los que la pendiente no es continua presentando partes planas y partes con pendiente media como son los valles (5 a 10 % de pendiente) ESCARPADO .- Presentan una pendiente muy fuerte (mayores del 10%) como montañas,-cerros, cañadas, etc. BANCO DE MATERIAL DE PRESTAMO ABANDONADO .- Es aquel terreno que se usó como banco de material y presenta grandes oquedades u hoyancos que pueden ir desde 5 a 15 m . de profundidad. COMBINADO . Es aquel que presenta 2 o más variantes de los terrenos arriba descritos . 345 Aspectos técnicos para la selección del sitio. A continuación se enumeran algunos de los aspectos técnicos más importantes para la selección del sitio. 1. Vida úti :L del sitio. El sitio deberá tener una extensión tal que, estimada una rasante de proyecto terminado, se tenga un volumen que pueda recibir desechos sólidos, para cuando menos 10 años de operación del relleno sanitario. Para el cálculo de este volumen se deberá tomar en cuenta la proyección futura de la población y el índice de generación. 2. Tierra de cobertura. El relleno sanitario debe ser lo más autosuficiente en tierra necesaria para su construcción como sea posible. Si el sitio no contara con tierra suficiente o no se pudiera excavar, deberán investigarse bancos de material para cobertura en lugares próximos y accesibles tomando en cuenta el costo de transporte. 3. Topografía del sitio. El relleno puede diseñarse y operarse en cualquier tipo de topografía . Sin embargo, es preferible aquella en que se logre un mayor volumen aprovechable por hectárea, como puede ser el caso de minas abandonadas a cielo abierto, inicio de cañadas, manglares contaminados y oros. 4. Vías de acceso. Las condiciones de tránsito de las vías de acceso al relleno sanitario afectan el costo global del sistema, retardando :Los viajes y dañando vehículos ; por lo tanto, el sitio debe estar de preferencia a corta distancia de la mancha urbana y bien comunicado por carretera, o bien, con un camino de acceso corto no pavimentado, pero transitable en toda época del año. 5. Vientos dominantes. La ubicación del sitio deberá seleccionarse detal manera que los vientos dominantes soplen en sentido contrario a la mancha urbana con el fin de evitar posibles malos olores; aunque si el relleno sanitario opera correctamente, el factor "viento dominante" puede despreciarse. 346 6. Ubicación del sitio. Un relleno sanitario bien operado no causa molestias, sin embargo es preferible ubicar el sitio fuera de la mancha urbana, previendo que al final de la vida útil del relleno, éste se pueda usar como área- verde. Se recomienda que el sitio para el relleno sanitario esté cercano a la mancha urbana (3 kilómetros mínimo y ' 12 kilómetros máximo) ya que reduce los costos de transporte y se asegura que los problemas operativos (ruido, tránsito, etc) no afectará a la misma. 7. Geología. Un contaminante puede penetrar al suelo y llegar al acuífero, contaminándolo y haciéndolo su vehículo, por lo tanto es muy importante conocer el tipo de suelo (estratigrafía) del sitio para el relleno sanitario. Los suelos sedimentarios con características areno-arcillosas son los más recomendables ya que son suelos poco permeables, por lo cual la infiltración del liquido contaminante se reduce sustancialmente. Por otra parte, este tipo de suelo es suficientemente manejable como para realizar excavaciones, cortes y usarlo como material de cubierta. 8. Geohidrología. Uno de los factores básicos para la selección del sitio es el de evitar que pueda haber alguna contaminación de los acuíferos. Por eso es muy importante realizar un estudio geohidrológico para conocer la profundidad a la que se encuentra el agua subterránea, así como la dirección y velocidad del escurrimiento o flujo de la misma. Se deben solicitar datos geohidrológicos de la región a la dependencia correspondiente (Secretaria de Agricultura y Recursos Hidráulicos) con lo cual es factible que no sea necesario realizar el estudio. La decisión de realizar o no el estudio la deberá dar un técnico especialista en la materia. 9. Hidrología Superficial. Una parte de los problemas de operación causados por la disposición de desechos sólidos son consecuencia de una deficiente captación de agua de escurrimiento ; partiendo de esa base es muy importante que el sitio seleccionado esté lo 347 más lejos posible de corrientes superficiales y cuerpos receptores de agua, y cuente con una adecuada red de drenaje pluvial para evitar escurrimientos dentro del relleno sanitario. Tenencia de la tierra. En cualquier hipótesis, un proyecto del relleno sanitario deberá iniciarse solamente cuando la entidad responsable del relleno (Municipio), tenga en sus manos el documento legal que la autorice a construir sobre el terreno el relleno sanitario con todas las obras complementarias, estipulando también el periodo y la utilización futura u opciones. Es muy usual que el Municipio, obtenga, de particulares, el arrendamiento del terreno para el relleno sanitario . En caso de que esto suceda será necesario siempre contar con un convenio o contrato firmado y debidamente legalizado por ambas partes. Cuando el terreno sea propiedad del Municipio, éste deberá quedar debidamente registrado en el catastro de la propiedad, señalando que será de uso restringido. Factores de evaluación para la selección del sitio. Las tablas 1 y 2 . se incluyen con el fin de presentar un criterio práctico y sencillo para evaluar por medio calificativo, a los diferentes sitios viables que se presentan en la selección del sitio para un relleno sanitario. MONITOREO AMBIENTAL. En este capítulo se presentan los lineamientos generales para el monitoreo ambiental que se desarrollará después de las operaciones de clausura y saneamiento del sitio de disposición final . Esta actividad, juega un papel importante para prevenir y controlar la contaminación ambiental, así como minimizar el riesgo a la salud de la población, además de vigilar y dar seguimiento a las diferentes componentes del sitio. OBJETIVOS. El monitoreo ambiental en los rellenos sanitarios en un concepto nuevo dentro del area de los residuos sólidos, que tiene una amplia aplicación en la disposición final de los residuos sólidos Los objetivos básicos del monitoreo ambiental son: - Determinar los procesos y fenómenos que se presenten. - Validar y/o calibrar modelos ambientales. - Hacer predicciones en el corto, mediano y largo plazo. 348 - Vigilar y controlar los impactos negativos al ambiente. - Optimizar los sistemas operativos y de control ambiental. - Evitar riesgos a operarios a la población circundante. El monitoreo ambiental, se puede definir como la actividad que consiste en efectuar una serie de observaciones, mediciones y evaluaciones de carácter continuo, con el objeto de identificar los impactos y riesgos hacia el ambiente y la salud de la población. Para el caso del relleno sanitario, el monitoreo ambiental se orientará a observar, medir y evaluar los siguientes factores: - Asentamientos diferenciales y calidad de la cobertura final. - Estabilidad de taludes. - Calidad de biogás. - Características de lixiviados. - Calidad del agua subterránea. 349 PRACTICAS SOBRE MANEJO Y RECOLECCION DE BASURA RESIDUOS SOLIDOS MUNICIPALES M .C . Eduardo E . González Hernández M .D .O . Cecilia Montemayor Marín PROGRAMA DE LA PRACTICA: Introducción general Objetivos de la práctica Conocimiento y aplicación de las normas técnicas en materia de residuos sólidos municipales. - NTRS - 1 terminologia - NTRS - 2 generacion - NTRS - 3 metodo de cuarteo - NTRS - 4 peso volumetrico "in situ" - NTRS - 5 elección y cuantificación de subproductos Almacenamiento - almacenamiento domiciliario - almacenamiento en otras fuentes municipales de generación Recolección - método de recolección - macro - ruteo Transporte - equipos de recolección y transporte - selección de equipo Criterios básicos para la selección de un sitio de disposición final para relleno sanitario. Operación de un relleno sanitario Mantenimiento preventivo y correctivo Métodos de disposición final mediante el sistema de relleno sanitario. - método de área - método de trinchera - método combinado Operación de un relleno sanitario Mantenimiento preventivo y correctivo 350 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS. (1) Comisión económica para America Latina y el Caribe . 1991. Evaluaciones del Impacto Ambiental en América Latina y el Caribe . Naciones Unidas. (2) R .E . Nunn . 1979 . Environmental Impact Assessment Principles and Procedures . Scientific Committe in problems of the Environment . (Scope) .John Wiley and Sons. (3) Diaz Segura, A .Ramos Fernández . 1987 . La práctica de las estimaciones de Impactos Ambientales . Escuela Técnica Superior de Ingenieros de M . Madrid España. (4) Aramburu,M ., M,P . y R . Escribano B . 1987 . La practica de las estimaciones de impactos ambientales . Cátedra de Planificación .Esc .Téc .Sup . de Ingenieros Montes, Madrid España (5) Contreras ,M . j . 1975 contaminación del aqua . (6) Lockwood,A .P .M . 1976 . Effects of pollutans on aquatic organisms .Cambridge Univ .Press . Cambridge 193 pag. (7) Mason .C .F . 1984 .Biologia de la contaminación del aqua dulce Ed . Alhambra . Madrid España 289 pág. (8) Murgel B ., S . 1984 . Limnologia Sanitaria . ; Estudio de la polución de aguas continentales .- Sria .Gral . O .E .A . Prog. Reg .Des .Cient . y Tec . Serie de Biologia, Monografía No .28 120 pag. (9) Rodier,J . (compilador) 1981 . . Análisis de las aquas: aguas naturales,aguas residuales, agua de mar . Química, Física, Bacteriologica, Biologia . Ed . Omega . Barcelona, España 1059 pag. . Aspectos generales sobre la Inst .Nal .de la Pesca INP/SI :I32 (10) Waldichuk ,M . 1977 .La contaminación mundial del mar ; una recapitulación . C .O .I . Técnica Nps . 18 98 pag. (11) S .P .P . 1981 Atlas Nacional del Medio Fisico .México .. (12) Torres Ruiz E . 1982 .Manual de Conservación de Suelos Agrícolas . UAAAN . Buenavista,Saltillo, Coah .México. 351 (13) Cuanalo de la Cerda H . 1981 . Manual para la Descripción de Perfiles de Suelo en el Campo . C .P . Chapingo,México. Gobierno del Estado de Tamaulipas .1984 .Plan Ecológico del Estado de Tamaulipas . SAHOSP "New Critic of Theoretical Thought" (14) Doyerweed, H . Reformed Publishing, Grand Rapids,Mich . 1987 (15) ECOLOGICAL ECONOMICS, Revista especializada, varios números 1991 y 1992 Edit . EISEVIER ,Amsterdam,Holanda (16) IEA-UAT " Estudios de Impacto Ambiental" cinco casos del Estado de Tamaulipas. (17) Gutierrez ,Carlos . "Metodología de Evaluación Económica Informe de Proyecto de de Impacto Ambiental" . Investigación . IEA-UAT Sept .1991. (18) Pearce D . y Turner K . "Economics of Natural Resourcer and the Environment", Harvester W ., •Gran Bretaña 1990 (19) SEDUE . "Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente" . México, 1988 (20) SEDUE . "Términos de Referencia para la elaboración de Estudios de Impacto Ambiental" (modalidad general) México 1989 (21) CITES, 1989 . Apéndices I,II y III To the Convention on International Trade in Endadgered Species of Wild Flora and Fauna. (22) Diario Oficial de la Federación . 1991 Listado de especies raras, amenazadas en peligro de extinción o sujetas a protección especial y sus endemismos en la R .M . tomo II No . 12 (23) .Los tipos de Miranda,F . y E . Hernández X . 1963 vegetación de México y su clasificación . Bol .Soc .Bot .Mex. 28 ; 29-79 (24) Pennington,T .D . & J . Sarukhán . 1968 . Manual para la identificación en campo de los principales arboles trópicales de México . Inst .Mex . Inv .Forestales ,Org .de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. (25) SEDUE . 1991 . Calendario Cinegético 1991-1992 . México D .F. 15 FD. (26) USFWS .1991 . Endangered and Threatened Wildlife and Plants, Fish and Wilife Service, U .S . Department of Interior Res .Publ . 352 (27) Villa R .,B . 1978 Especies mexicanas raras o en peligro de exinción . Dn .Inst .Biol .UNAM. (28) Vovides, A .P . 1981 . Lista preliminar de plantas mexicanas raras o en peligro de extinción .BIOTICA 6 (2) : 219-228 (29) F .B . Goldsmith . 1991 Monitoring for conservation and Ecology . Chapman and Hall. (30) V .S .Fish and Wildlife Service . 1981 . Nature names of Mexican Birds . Resource Publication 139 (31) Mc .Neely, Miller, Reid, Mittermeier, Wioner, 1990. Conserving the World's Bliological Diversity (32) World Bank, IUCN, Conservation international, WWF . World Resources Institute. (33) Roberts and Roberts . 1984 .Planning and Ecology ,Chapman and Hall. (34) Mason,C .F .1991 . Biology of Freshwater pollution .Longman Scientific and Technical . 2nd .Edition. (35) Western,D . and Mary Pearl . twenty first century International 1989 .Conservation for the .Wildlife . Conservation (36) Hodgson,B .1990 . Alaska's big spill . Caan the wilderness heal .National Geographic . Vol .177 No . 1 : 5-43 (37) Pharabod,J .P .,J .P . Schapira y J .C . Zerbid .Chernobil : Una nube de dudas, .Mundo Científico No .63 (Lda Recherche) .Vólumen 6 : 1126-1129 (38) Picot,A .Bhopal ; Las consecuencias de una tragedia .Mundo Científico No . 58 . ( La Recherche) Vol .6 ;508-515 (39) Gomezjara,F . ;Avila,R . y Morales ,M . "Salud Comunitaria, Teoría y Técnicas" .Ediciones Nueva Sociología .México D .F. 1983 (40) Lehningerf,A .L . "Bioenergetics . The Molecular Basis of Biological Energy Transformations" . W .A . Benjamin, Inc .U .S .A . 1973 (41) Casida,L .e . "Industrial Microbiology" Sons .,Inc . U .S .A . 199968 John Wiley and (42) Icaza,S .J .- y Béjar, M . "Nutrición" . Nueva Editorial Interamericana S .A . de C .V . México,D .F . 1981 (43) Lindner,E . "Toxicología de los Alimentos" . Acribia . Zaragoza España, 1987 353 Editorial (44) Jamieson,M . y Jobber,P . "Manejo de los Alimentos" Vol .l Ecología y Almacenamiento . Editorial Pax-México . México 1975 (45) Derache .J . "Toxicologíaa y Seguridad en los Alimentos". Ediciones Omega . Barcelona ,España . 1990 (46) Roncucci, R . ; Verry, M . and Jeanniot, J .P . "Interactions between,Nutrition,food and drugs in Man" . World Rev .Nutr .Diet . Vol .43 U .S .A . 1984 (47) Remington,D .P, y M .A . Schork . 1977 Estadística Biométrica y sanitaria . Ed . Prentice Hall International .Méxicos D .F. 387 pag. (48) Signoret,J .P . y A . Leroy . La previsión del riesgo tecnológico . Mundo Científico No .66 Vol .7 ; 184-195 (49) Earle,S .A . 1992 .Persian Gulf Pollutions .Assesing the damage one year later . National Geographic .Vol .181, No .2; 122-134 (50) Edwards,M . 1987 . Chernobyl . One year Geographic . Vol .171, No 5 ; 633-653 after .National (51) El Primer Listado de Actividades Altamente Peligrosas. Diario