evaluación del riesgo higiénico en canteras y cementeras aspectos generales (i)

8.

JULIÁN VELASCO ORTEGADr. en Ciencias Químicas. Jefe del Laboratorio de Higiene Industrial Analítica de APA

MIGUEL MARTÍN EGURZAIngeniero Técnico y Licenciado en Derecho.

Técnico Superior en Prevención de Riesgos Laborales. Servicio de Prevención de PAKEA

1.- INTRODUCCIÓN

2.- PROCESOS DE TRABAJO EN CANTERAS Y CEMENTERAS2.1.- Canteras2.2.- Cementeras

2.2.1.- Tipos de cementos

3.- CONTAMINANTES MÁS FRECUENTES EN CANTERAS Y CEMENTERAS3.1.- Contaminantes químicos3.2.- Contaminantes físicos

4.- EXPOSICIÓN A POLVO. EFECTOS SOBRE LA SALUD4.1.- Riesgos por inhalación

4.1.1.- Etiopatogenia de la silicosis4.2.- Riesgos cutáneos

5.- CONTROL DE LA EXPOSICIÓN AMBIENTAL A CONTAMINANTES QUÍMICOS5.1.- Fracción de polvo inhalable o polvo total5.2.- Fracción de polvo respirable5.3.- Cromo hexavalente5.4.- Otros metales

6.- EJEMPLO PRÁCTICO PARA LA DETERMINACIÓN DEL RIESGO PULVÍGENO EN CANTERAS

7.- BIBLIOGRAFÍA (AGENTES QUÍMICOS)

8.- CONTROL DE LA EXPOSICIÓN AMBIENTAL A CONTAMINANTES FÍSICOS8.1.- Ruido8.2.- Iluminación8.3.- Calor8.4.- Radiaciones ionizantes

9.- LEGISLACIÓN APLICABLE9.1.- Reconocimientos médicos periódicos

10.- BIBLIOGRAFÍA (AGENTES FÍSICOS)

EVALUACIÓN DEL RIESGO HIGIÉNICO

EN CANTERASY CEMENTERAS:ASPECTOS GENERALES (I)

EN

CA

NT

ER

AS

Y C

EM

EN

TE

RA

S

La explotación de los recursos del subsuelo

mediante la industria de la minería ha producido a lo

largo de la historia numerosos accidentes y enfermedades

profesionales. 9.

1.- INTRODUCCIÓN

La explotación de los recursosdel subsuelo mediante la industriade la minería es una de las activida-des fundamentales para el desarro-llo de la humanidad. Sin embargo,dicha actividad ha producido a lolargo de la historia numerosos acci-dentes y enfermedades profesiona-les. Ello es debido fundamental-mente a la peligrosidad de la maqui-naria y material utilizados y al ries-go que conlleva la exposición a loscontaminantes físicos y químicosque se desprenden del propio mine-ral o de los métodos de extracción,transporte, manipulación y almace-nado del mismo.

Para realizar esta explotación seutilizan dos técnicas diferentes quese desarrollan en función de la si-tuación del mineral que se deseaextraer. Así, si el mineral se encuen-tra al nivel de la superficie de la tie-rra o muy cerca de ella, la extrac-ción se realiza a cielo abierto. Si porel contrario, el mineral se encuentraa una profundidad considerable esmás rentable extraerlo mediante laexcavación de pozos y galerías quevan directamente a las zonas en lasque se encuentra.

En el presente artículo se pre-tende dar a conocer las técnicas queutiliza la Higiene Industrial para iden-tificar, evaluar, corregir y controlarlos principales riesgos higiénicos de-

rivados de la exposición a los conta-minantes físicos y químicos que seproducen en las diversas operacio-nes que se realizan en las ex-trac-ciones a cielo abierto, habitualmen-te denominadas canteras, estudian-do particularmente las canteras depiedra caliza y su aplicación en laelaboración del cemento.

2.- PROCESOS DE TRA-

BAJO EN CANTERAS

Y CEMENTERAS

2.1.- CANTERAS

El proceso de trabajo en cante-ras comienza con la perforaciónpara la aplicación de los explosivosque producirán la voladura. La per-foración se efectúa con una máqui-na perforadora que va taladrando laroca con un barreno en cuya extre-midad activa tiene una fresa conunas placas de metal duro (vidia osimilar). Esta operación se realizaen seco por lo que produce grancantidad de polvo y un fuerte nivelsonoro. A continuación se carganlos explosivos y se efectúa el reta-cado para que el orificio barrenadoquede homogéneamente lleno y deesta forma la voladura sea unifor-me. Otros contaminantes presentesen estas operaciones son la tempe-ratura y la radiación solar. Lasmodernas perforadoras vienen do-tadas de cabinas con aire climatiza-do e insonorizadas que posibilitan aloperario permanecer la mayor partede la jornada protegido de los diver-sos contaminantes.

Posteriormente se procede a lavoladura, operación que se efectúaa la distancia de seguridad calcula-da para evitar accidentes por pro-yección. De esta forma, salvo el o-perario que acciona el detonador,

que aunque se encuentra cerca dela voladura está debidamente prote-gido, el resto del personal se en-cuentra lo suficientemente alejado ypor lo tanto poco expuesto al ruido ypolvo producidos. Para cuando seaccede al lugar de la voladura lamayor parte del polvo se ha sedi-mentado.

La siguiente operación es la lim-pieza del frente de voladura que sesuele hacer con maquinaria (retro-excavadora) desde su base. En o-casiones puntuales deben realizar-se ciertas operaciones desde lapar-te superior con personal bienprotegido y sujeto mediante arnés.En esta operación se desprendepolvo y si se utiliza maquinaria tam-bién se produce ruido.

Seguidamente se procede a car-gar los grandes camiones, tipo dúm-per, mediante retroexcavadora y pa-la cargadora, efectuándose asimis-mo la rotura de grandes piedras me-diante martillo compresor, que pue-de ser manual o acoplado al brazode la retroexcavadora. Esta maqui-naria produce contaminación quími-ca debido al polvo que se despren-de de la piedra que se manipula ycontaminación física debido al ruidoproducido por la maquinaria y vibra-ciones. Estas últimas suelen estarcontroladas en la maquinaria mo-derna (camiones, retroexcavadoras,palas cargadoras) ya que cuentancon una buena suspensión y asien-tos anatómicos y regulables que dis-minuyen las vibraciones hasta nive-les por debajo de los máximos ad-misibles. El polvo y el ruido estáncontrolados porque las cabinas deestos vehículos están normalmenteinsonorizadas y climatizadas, de ma-nera que, si se mantienen las venta-nas cerradas, los operarios puedenestar expuestos a un nivel so-noroen torno a los 74 dBA.

10.

JULIO-SEPTIEMBRE PREVENCIÓN Nº 161

La perforación para la apli-

cación de los explosivos que

producirán la voladura se

realiza en seco, por lo que se

produce una gran cantidad

de polvo y un fuerte nivel

sonoro.

Sin embargo, para el martillocompresor manual no hay protecciónque controle el riesgo de las vibra-ciones, aunque el polvo y el ruidopueden controlarse mediante equi-pos de protección individual.

Los camiones trasladan la pie-dra procedente del frente de voladu-ra a la mandíbula de trituración pri-maria. La piedra triturada cae a unacinta transportadora y de ella, me-diante cribas o plataformas vibrado-ras de clasificación, se distribuye enacopios o es trasladada a una man-díbula de trituración secundaria.Posteriormente se distribuye endiferentes silos o en acopios, para sucarga a los camiones o para otrastransformaciones. La piedra calizase transporta a una cementera, unacalera, una planta de hormigón o a

diversas obras públicas o privadas.

En estas operaciones el conta-minante químico es el polvo. Parasu control, la protección personal esla más aplicada como complementoy, en muchos casos, como suple-mento de una buena ventilación. Porlo que respecta a los contaminantesfísicos, el ruido es sin duda el másimportante (los niveles superan am-

pliamente los 90 dBA, límite máximopermisible sin protección auricularobligatoria). Es muy difícil (práctica-mente imposible) rebajar el ruido aniveles aceptables, por lo que debecontrolarse mediante protección per-sonal.

En las instalaciones de tritura-ción secundaria la iluminación sueleser muy deficiente debido a la canti-dad de polvo presente en las mis-mas cuando no disponen de unabuena ventilación.

2.2.- CEMENTERAS

La fabricación de cemento con-siste esencialmente en la calcina-ción de una mezcla pulverizada decaliza y arcilla, en un horno girato-rio, en el que gradualmente avanza

11.

EVALUACIÓN DEL RIESGO HIGIÉNICO EN CANTERAS Y CEMENTERAS: ASPECTOS GENERALES (I)

El contaminante químico

principal es el polvo. Para su

control, la protección perso-

nal es la más aplicada como

complemento y, en muchos

casos, como suplemento de

una buena ventilación.

el extremo caliente de la mezcla porla rotación de un cilindro inclinado(Figura 1). En el extremo caliente latemperatura oscila entre 1.400 °C y1.450 °C, pudiendo llegar hasta los1.600 °C según el tipo de fabrica-ción. El calor se genera por la com-bustión de gas, aceite o polvo decarbón, provocando que el materialfunda en parte y se aglomere en for-ma de “clinker” (polvo aglomeradoque forma minúsculas esferas). Des-pués de enfriarse, el clinker se mez-cla con un 2-3 % de yeso y otros a-ditivos según el producto que se de-sea obtener y se reduce a polvo fi-no.

A continuación se describe bre-vemente el proceso de trabajo en ce-menteras, indicando en cada situa-ción los contaminantes físicos másfrecuentes (los contaminantes quí-micos se expondrán en el apartadosiguiente).

En primer lugar, el material quellega procedente de la cantera se pul-veriza en unos molinos y posterior-mente los distintos componentes se

mezclan. El principal contaminantefísico que se produce en estas ope-raciones es el ruido.

A continuación, la mezcla prepa-rada se va introduciendo mediantecintas o cangilones en el horno. Pre-viamente ha pasado por una torrede intercambio de calor, aprovechan-do los humos de la combustión delquemador del horno. En estas ope-raciones se produce principalmenteruido y calor. También debemos te-ner en cuenta la iluminación, ya quese suelen encontrar zonas de trán-sito poco iluminadas.

La mezcla calcinada del hornoen forma de “clinker” pasa por unatorre de enfriamiento de donde salea temperatura cercana a la ambien-tal. Posteriormente, el material se in-troduce en los molinos de pulveriza-do donde se le añade el yeso y losaditivos correspondientes. En estasoperaciones está presente el ruido.En la torre de enfriamiento tambiénse debe considerar el calor ya que aveces hay que actuar, desde trampi-llas practicadas en zonas críticas,con mangueras de aire a alta pre-sión, para desatascar obstruccionesy aglomeraciones del material ca-liente y pulverizado, con el fin de e-vitar la formación de bóvedas y po-sibles explosiones dentro de la to-rre.

A la salida de la torre de enfria-miento y antes de su transporte alos silos, el material sufre un proce-so de homogeneización y clasifica-ción mediante ciclones y conduccio-nes tubulares. Para evitar su atasca-miento, se dispone de unos caño-nes neumáticos automáticos que dis-paran aire a velocidad sónica cuan-

12.


Figura 1.- Proceso de fabricación de cemento.

MACHACADO

ALMACENAMIENTO-HUMECTACIÓN

(PROCESO HÚMEDO)

PULVERIZADO DOSIFICACIÓN RECIPIENTE DE ALMACENAMIENTODE LA MEZCLA PASTOSA

PREMEZCLADO(PROCESO SECO)

PULVERIZADO-SECO MEZCLADO GRANULACIÓN SECADO

ROTARY KILN

HORNO ROTATIVO ADITIVOS PULVERIZADO ALMACENAMIENTO EMBALADO

En canteras y fábricas de

cemento el riesgo principal

lo constituye el polvo gene-

rado durante los procesos de

perforación, voladura, tritu-

ración, corte, etc. y en las

diferentes fases del proceso

de fabricación del producto.

do los detectores de radiación gam-ma mandan la señal correspondien-te. Esto depende del espesor de lacapa de polvo aglomerada en lasparedes del conducto. En conse-cuencia se produce un riesgo adi-cional de radiación ionizante que de-be ser controlado y señalizado.

Cuando se realizan labores demantenimiento, en ocasiones resul-ta necesario acceder a zonas de fil-tros de mangas e instalaciones detransporte de material, entonces elpersonal deberá asegurarse de quela instalación esté parada, sin pre-sión y a la temperatura adecuada,para lo que se deberá recurrir a per-misos de trabajo controlados por elcorrespondiente responsable. Eneste caso se debe prestar especialatención al riesgo de estrés térmi-co.

Por último, desde los silos se car-ga el material, ya sea a granel o en-sacado y paletizado. En estas ope-raciones se tendrá en cuenta el rui-do y la iluminación como principalesfuentes de contaminación física.

2.2.1.- Tipos de cementos

Existen dos tipos de cemento:los naturales y los artificiales. Loscementos naturales se obtienen demateriales naturales que tienen unaestructura análoga a la del cementoy sólo requieren su calcinación ymolienda para proporcionar cemen-to hidraúlico en polvo. El número decementos artificiales es grande y seencuentra en aumento. Cada tipotiene una composición y una estruc-tura mecánica diferentes y poseeunos usos y propiedades específi-cos. Los cementos artificiales sepueden clasificar en cemento por-tland (que recibe su nombre de laciudad de Portland, en el Reino U-nido) y cemento aluminoso.

El proceso de fabricación del ce-mento portland, que representa, congran diferencia, la mayor parte de laproducción mundial de cemento,comprende dos etapas: la fabrica-ción de la escoria y el molido de lamisma. Las materias primas utiliza-das para la fabricación de la escoriason materiales calcáreos, como lapiedra caliza, y arcillosos, como la ar-cilla. Las materias primas se mez-clan y se muelen en seco (procesoseco) o con agua (proceso húme-do). La mezcla pulverizada se calci-na en hornos inclinados rotatorios overticales a una temperatura que vade 1.400 a 1.450 °C. Al salir del hor-no, la escoria se enfría rápidamentepara evitar la conversión del silicatotricálcico, principal ingrediente delcemento portland, en silicato bicál-cico y óxido de cal.

Las masas de escoria enfriadase mezclan frecuentemente con ye-so y otros aditivos que controlan eltiempo de fraguado y otras propie-dades de la mezcla utilizada. Deeste modo es posible obtener unaamplia gama de cementos diferen-tes, como por ejemplo: cemento por-tland normal, cemento de fraguado

rápido, cemento hidráulico, cementosiderúrgico, cemento de tras, ce-mento hidrófobo, cemento marítimo,cementos para pozos de gas y pe-tróleo, cementos para carreteras opresas, etc. Finalmente, la escoriase pulveriza en un molino, se criba yalmacena en silos, dispuesta parasu embalaje y transporte. La compo-sición química del cemento portlandes la siguiente:

• Óxido de calcio (CaO): 60 al 70 %

• Dióxido de silicio (SiO2) (incluyen-do un 5% de SiO2 libre): 19 al 24 %

• Trióxido de aluminio (Al2O3): 4 al 7 %

• Óxido férrico (Fe2O3): 2 al 6 %

13.


Figura 2.- Esquema de un horno de cemento.

HORNO GIRATORIO

GAS O POLVO DE CARBÓN

TOLVA PARA LA MEZCLA DE CALIZA Y ARCILLA

REFRIGERANTE

CLINKER

Uno de los componentes del

cemento que merece una

atención especial es la sílice

libre cristalina, tanto por su

incidencia en la composición

del polvo como por los efec-

tos sobre la salud del perso-

nal expuesto.

• Óxido de magnesio (MgO): menos del 5 %

El cemento aluminoso producemortero u hormigón de alta resisten-cia inicial. Se fabrica a partir de unamezcla de piedra caliza y arcilla conun alto contenido de óxido de alumi-nio, la cual se calcina a unos 1.400°C. La composición química del ce-mento aluminoso es aproximadamen-te la siguiente:

• Óxido de aluminio (Al2O3): 50 %• Óxido de calcio (CaO): 40 %• Óxido férrico (Fe2O3): 6 %• Dióxido de silicio (SiO2): 4 %

La escasez de combustibles con-duce al aumento de la producciónde los cementos naturales, en espe-cial los que utilizan tobas (cenizas

volcánicas). Si es necesario, éstasse calcinan a 1.200 °C, en lugar delos 1.400-1.450 °C, que se necesi-tan para la fabricación del portland.La toba debe contener un 70-80 %de sílice libre amorfa y un 5-10 % decuarzo. Con la calcinación, la síliceamorfa se transforma parcialmenteen tridimita y cristobalita.

3.- CONTAMINANTES

MÁS FRECUENTES EN

CANTERAS Y CEMEN-

TERAS

3.1.- CONTAMINANTESQUÍMICOS

En canteras y fábricas de cemen-to el riesgo principal lo constituye elpolvo generado durante los proce-sos de perforación, voladura, tritura-ción, corte, etc. y en las diferentesfases del proceso de fabricación delproducto.

La composición del polvo depen-derá de la propia naturaleza de lasmaterias primas. Uno de los compo-nentes que merece una atenciónespecial es la sílice libre cristalina,tanto por su incidencia en la compo-sición del polvo como por los efec-

tos sobre la salud del personal ex-puesto. La sílice libre es el dióxidode silicio (SiO2) que no está unidoquímicamente a ningún otro com-puesto en forma de silicato. Su for-ma cristalina más común es el cuar-zo, aunque también puede presen-tarse como tridimita o cristobalita.

Otra sustancia a controlar, fun-damentalmente durante la fabrica-ción y manipulación del cemento, esel cromo hexavalente. Para explicarla presencia de este elemento en loscementos (normalmente bajo la for-ma de dicromato potásico), existendos teorías que no son excluyentessino complementarias.

La primera teoría conocida des-de los trabajos de Johnston y Cal-nan (1), postula que el cromo ya seencuentra presente en las materiasprimas empleadas en la obtencióndel cemento. En este estudio se com-probó que el 70 % del cromo detec-tado procedía de la arcilla, el 7 % dela caliza y el 1 % del yeso. Asimis-mo, en un análisis de los cementosbelgas se encontró también que lasmayores cantidades de cromo se en-contraban en la arcilla. Esta con-centración de cromo varía según lospaíses y las zonas geológicas de lasque se obtiene dicha arcilla.

La segunda teoría sugiere la in-corporación del cromo, aunque encantidades algo menores, durante elproceso de fabricación, como conse-cuencia del desgaste del acero ale-ado al cromo con que está constitui-da la maquinaria, muelas de los mo-linos, trituradoras y amasadoras. Sinembargo, y aunque esta teoría hasido defendida por algunos autoresde prestigio, para otros en cambioeste factor es despreciable.

Otras posibles fuentes de proce-dencia del cromo hexavalente son:

14.


La exposición a polvos pro-

cedentes de canteras y

cementeras conlleva básica-

mente dos tipos de riesgos

para la salud: riesgos por

inhalación, con alteraciones

del tejido pulmonar; y ries-

gos cutáneos.

• Residuos de posibles contamina-ciones de productos utilizados en lamanufactura del cemento como ga-soil, aceites y pinturas.

• Sales de cromo que a veces se a-ñaden al cemento como inhibidoresde la corrosión o para aumentar suadherencia.

• Aceleradores del fraguado.

• Cromo procedente de los guantesde goma.

• Ladrillos refractarios de los hornos.

• Herramientas utilizadas para el ma-chacado y pulverizado de las mate-rias primas y la escoria.

En la bibliografía se puede en-contrar un estudio del contenido encromo de cementos procedentes dediversos países europeos (2).

La presencia de otros elementosmetálicos se limita casi siempre a ladetección de níquel y cobalto, sus-tancias que generalmente actúancomo acompañantes de la sensibili-dad al cromo (alergia concomitan-te).

Finalmente, en los casos de ce-menteras que utilicen carbón comocombustible se puede producir mo-nóxido y dióxido de carbono.

3.2.- CONTAMINANTESFÍSICOS

Como ya se ha mencionado enel apartado 2.2, los contaminantesfísicos más frecuentes que se pro-ducen en las actividades objeto deeste trabajo son: ruido, iluminación,estrés térmico y radiaciones ioni-zantes. Su estudio detallado se a-bordará en el apartado 8 del pre-sente artículo.

4.- EXPOSICIÓN A

POLVO. EFECTOS

SOBRE LA SALUD

La exposición a polvos proceden-tes de canteras y cementeras con-lleva básicamente dos tipos de ries-gos para la salud:

• Riesgos por inhalación, con altera-ciones del tejido pulmonar.

• Riesgos cutáneos

4.1.- RIESGOS PORINHALACIÓN

En Higiene Industrial se entien-de por polvo, el conjunto de partícu-las sólidas en suspensión en el aireprocedentes de una disgregaciónmecánica (moliendas, trituraciones,pulidos, agitaciones, etc.).

Las partículas de polvo, segúnsu estructura química, pueden serde naturaleza orgánica o inorgáni-ca. Entre los polvos inorgánicos ominerales hay que diferenciar lospolvos insolubles (sílice, silicatos,carbón, algunos metales, etc.), cuyatoxicidad proviene de su acumula-

ción en las vías respiratorias, y lospolvos hidrosolubles (metales, com-puestos metálicos, etc.), que pre-sentan un comportamiento toxicoló-gico diferente.

La principal vía de entrada delas partículas de polvo en el orga-nismo es sin duda la vía respirato-ria. Dichas partículas, al ser inspira-das, siguen la corriente de aire pro-vocada por la inspiración y penetrana través de las fosas nasales y laboca, constituyendo la fracción in-halable. Estas partículas tienden adesplazarse, contactando y deposi-tándose en base a diversos meca-nismos. La fracción de partículas in-

15.


Las partículas de polvo

que penetran en el organis-

mo a través de las fosas

nasales y la boca al ser ins-

piradas, siguen la corriente

de aire provocada por la ins-

piración y constituyen lo que

se conoce como fracción

inhalable.

haladas que penetra más allá de lalaringe se denomina fracción toráci-ca, mientras que la que penetra enlas vías respiratorias no ciliadas (re-gión alveolar), se denomina fracciónrespirable. Estos conceptos se en-cuentran definidos en la normaUNE-EN/481:1995 (3).

La inhalación de partículas depolvo insolubles puede originar, através de su deposición y acumula-ción en los pulmones, alteracionesen el tejido pulmonar. Las enferme-dades profesionales que originan selas conoce con el nombre genéricode neumoconiosis, y a los polvosque las ocasionan con el de polvosneumoconióticos.

Los polvos de naturaleza neu-moconiótica se pueden clasificar enfunción de la gravedad relativa desus efectos tóxicos, en polvos pro-piamente neumoconióticos o fibro-génicos (sílice, amianto, etc.) y pol-vos molestos o inertes (óxido dehierro, sulfato y carbonato cálcico,etc.).

Los polvos propiamente neumo-conióticos producen alteraciones enel tejido pulmonar siendo capaces dealcanzar los alveolos pulmonares yprovocar fibrosis. A las neumoconio-sis que originan estos polvos se lascalifica de malignas.

Los polvos molestos o inertes o-riginan por inhalación una simple a-cumulación de materia particuladaen los pulmones, sin evolucionar pos-teriormente hacia formaciones fibró-ticas. Este fenómeno se conoce co-mo neumoconiosis benigna.

En función del agente químicoque origina la enfermedad, las dis-tintas clases de neumoconiosis (fi-bróticas o no) reciben nombres es-pecíficos. Así tenemos silicosis (síli-

ce), asbestosis (amianto), antraco-sis (carbón), siderosis (hierro), cao-linosis (caolín) y talcosis (talco).

A continuación se describe la e-tiopatogenia de la silicosis, que porsu importancia en canteras mereceuna atención especial.

4.1.1.- Etiopatogenia de lasilicosis

Esta neumoconiosis fibrótica es-tá originada por la inhalación repeti-da de polvo silicótico, entendiendocomo tal, aquel cuyo contenido ensílice libre cristalina es superior al1%. Los términos sílice libre cristali-na hacen referencia a las distintasformas de cristalización del óxido desilicio (SiO2), cuyas variedades cris-talinas más representativas son elcuarzo, la cristobalita y la tridimita.

Por otra parte, la sílice puede pre-sentarse también en estado amorfo,como gel de sílice, tierra de diato-meas y sílice precipitada. La pre-sencia de este modo es mucho me-nos peligrosa que cuando se pre-senta como formas cristalinas, amenos que se convierta en tridimitao cristobalita durante el desarrollode ciertas actividades industrialesque tienen lugar a temperaturas su-periores a los 1.000 °C.

Aunque todavía no se conocencon absoluta precisión los mecanis-mos que provocan la silicosis, seconsidera como más aceptable lateoría inmunitaria. Según dicha teo-ría, los macrófagos alveolares fago-citan las partículas de sílice librecristalina que han penetrado en losalveolos pulmonares, estimulando almismo tiempo la intervención de o-tros macrófagos. Las partículas desílice fagocitadas dañan la membra-na de estas células y las de sus liso-somas, provocando la liberación deenzimas líticas, con la consiguientedestrucción de las estructuras cito-plamáticas y lisis del propio macró-fago. La destrucción del macrófagoprovoca la liberación de un factorfibrogénico, estimulando la prolifera-ción de fibroblastos que, al mismotiempo, generan fibras de colágeno,favoreciendo la esclerosis del tejidopulmonar.

Paralelamente a estos aconteci-mientos, se desencadena la activa-ción de mecanismos inmunitarios.Estos procesos dan lugar a la for-mación de nódulos hialinos fibro-sos, de 1 a 3 mm de diámetro, pre-ferentemente en los campos supe-riores y medios del parénquima pul-monar, cuya extensión constituye lasilicosis propiamente dicha. Esta a-fección puede evolucionar de formaprogresiva, incluso en ausencia deexposición laboral posterior, a cau-sa de la fagocitosis reiterada de unamisma partícula de sílice por distin-tos macrófagos que se van destru-yendo. El resultado es la formaciónde masas fibrosas redondeadas queretraen el tejido pulmonar provocan-do enfisemas. En ocasiones, la sili-cosis puede complicarse e ir acom-pañada de tubercolosis pulmonar,así como de artritis reumatoide.

La figura 3 muestra, a modo deesquema, los fenómenos que tie-

16.


La fracción de partículas

inhaladas que penetra más

allá de la laringe se

denomina fracción torácica,

mientras que la que

penetra en las vías respira-

torias no ciliadas (región

alveolar), se denomina frac-

ción respirable.

nen lugar tras la fagocitosis de unapartícula de sílice libre cristalina,por un macrófago.

4.2.- RIESGOS CUTÁNEOS

Los riesgos cutáneos se relacio-nan fundamentalmente con la mani-pulación y utilización de cementos.Sus efectos sobre la piel se agrupanen dos categorías: los efectos irri-tantes y los efectos sensibilizantes.

Las afecciones irritativas son cau-sadas por la combinación de diver-sos factores:

• Abrasión mecánica sobre la piel,principalmente por las partículas desílice de diámetro entre 5 y 10 mi-cras, que ocasionan pequeños mi-crotraumatismos.

• Elevada alcalinidad (pH entre 10 y13), no siendo posible su neutraliza-ción por el manto ácido de la pielEsta alcalinidad es debida al óxidode calcio y a los silicatos que tienenademás una acción hidrolizante yqueratolítica.

• Calor, que se desprende de la ac-ción exotérmica que presenta el ce-mento al humedecerse.

• Acción higroscópica, ya que las ca-lizas que contiene el cemento ab-sorben el agua de la piel, desecan-do y resquebrajando la capa cór-nea.

Los efectos sensibilizantes sonpor el contrario menos conocidos.Su frecuencia es mayor si previa-mente existe una dermatitis irritati-va. Las enfermedades de naturale-za alérgica son debidas principal-mente a las pequeñas cantidadesde cromo hexavalente existentes enlos cementos y que producen la sen-sibilización de algunos trabajado-

17.


Las enfermedades profesionales originadas por la inhalación

de partículas de polvo insoluble, se conocen con el nombre

genérico de neumoconiosis, y a los polvos que las ocasionan

como polvos neumoconióticos.

Figura 3.- Fenómenos que tienen lugartras la fagocitosis de una partícula de sílice libre cristalina.

MACRÓFAGOPARTÍCULA DESÍLICE LIBRECRISTALINA

PROLIFERACIÓN DECÉLULAS Y COMPLEJOS

INMUNITARIOS

COMPLEJOANTÍGENO-ANTICUERPO

ANTÍGENOS

PROLIFERACIÓN DEFIBROBLASTOS

FORMACIÓN DE FIBRASDE COLÁGENO

LIBERACIÓN DE FACTOR FIBROGÉNICO

FAGOCITOSIS

LISIS DEL MACRÓFAGO

NÓDULOHIALINO

SILICOSIS

ALTERACIÓN DE MEMBRANASCELULAR Y LISOSÓMICA

LIBERACIÓN DE ENZIMASLISOSÓMICAS

res. Además, dicha alergia puede sermuy severa, con lesiones cutáneasimportantes que pueden persistir in-cluso después de interrumpir la ex-posición al cemento.

Por lo que respecta al riesgo can-cerígeno de los cementos, los estu-

dios son aún escasos y los resulta-dos contradictorios.

5.- CONTROL DE LA

EXPOSICIÓN

AMBIENTAL A CON-

TAMINANTES

QUÍMICOS

5.1.- FRACCIÓN DE POLVOINHALABLE O POLVO TOTAL

Este procedimiento de control esaplicable a aquellos polvos conside-rados teóricamente como molestoso inertes (no deben contener amian-to y menos de un 1% de sílice cris-talina). Como ejemplos se puedencitar: carbonato cálcico, silicato cál-

cico, sulfato cálcico, cemento Port-land, etc.

La elección del filtro para la cap-tación del contaminante está media-tizada por el procedimiento de aná-lisis, que en este caso es la gravi-metría directa. Habitualmente, elmuestreo se lleva a cabo con filtrosno higroscópicos de 37 mm de diá-metro, pudiendo utilizar los de PVCde 5 µm de tamaño de poro. Tam-bién pueden utilizarse filtros de és-teres de celulosa apareados en pe-so de 0,8 µm de poro. Se recomien-da un volumen mínimo de aire amuestrear de 100 litros, oscilando elcaudal entre 1,5 y 2,0 litros/minuto.

Para la determinación gravimé-trica del polvo se puede utilizar elmétodo recogido en la Norma UNE81599 (4).

Por lo que respecta a los valoreslímite aplicables, el valor límite am-biental de exposición diaria (VLA-ED) para el polvo inerte (fracción in-halable) es de 10 mg/m3 (5).

5.2.- FRACCIÓN DE POLVORESPIRABLE

Este método se utiliza para laevaluación de la exposición a polvosilicótico (contenido en sílice crista-lina superior al 1 %).

El procedimiento de muestreode polvo silicótico en instalacionesde exterior o minería a cielo abiertoestá recogido en la Instrucción Téc-nica Complementaria 07.01.04 (6).Dicha ITC establece que las mues-tras deben ser tomadas por mediode aparatos personales, pudiendoutilizar equipos estáticos únicamen-te cuando la medida sea represen-tativa de la exposición de cada unode los trabajadores. La duración dela toma de muestras debe compren-

18.


Los riesgos cutáneos se rela-

cionan fundamentalmente

con la manipulación y utili-

zación de cementos. Sus

efectos sobre la piel se

agrupan en dos categorías:

los efectos irritantes y los

efectos sensibilizantes.

der toda la jornada de trabajo, pon-derando los resultados para obtenerun valor de referencia de 8 horas deexposición.

El dispositivo de captación cons-ta de un filtro de membrana, normal-mente de PVC de 5 µm o de ésteresde celulosa de 0,8 µm, dispuesto enun portafiltro metálico o de plástico.Este conjunto se emplaza en un ci-clón, cuyas condiciones de separa-ción de polvo respirable deben serlas definidas en el Convenio de Jo-hanesburgo (Figura 4) y recogidasen la Directiva 88/642/CEE, de 16de diciembre de 1988.

El ciclón consiste en un disposi-tivo cilíndrico y alargado, que poseeuna entrada de aire dispuesta tan-gencialmente en sentido transver-sal. Cuando se conecta a una bom-ba de vacío, este diseño imprime alaire contaminado un movimiento he-licoidal que permite la sedimenta-ción de las partículas más gruesasen el fondo y la orientación de lasmás finas hacia la parte superior,donde son retenidas por el filtro. Elcaudal de muestreo recomendadoes de 1,9 litros/minuto. En la figura 5se representa un esquema del con-junto ciclón/portafiltro.

La toma de muestras de polvoen los puestos de trabajo se hará, almenos, una vez por trimestre. Estenúmero de muestras podrá ser re-ducido a una anual en el caso deque los resultados de las últimascuatro muestras trimestrales no ha-yan sobrepasado la mitad de losvalores límite fijados, previa confor-midad de la autoridad minera.

Si los valores de estas muestrasestuvieran por debajo del 25 % delos valores límite, la autoridad mine-ra podrá eximir de la toma de mues-tras hasta que se produzca una

sensible variación de las condicio-nes de trabajo.

Todos los resultados de las to-mas de muestras deben quedar de-bidamente registrados, con el fin deconocer la evolución de la peligrosi-dad en cada puesto de trabajo.

Las concentraciones de la frac-ción respirable del polvo recogido, nopodrán sobrepasar el valor límite(VL) calculado para un periodo dereferencia de 8 horas diarias de tra-bajo, en función del contenido de sí-lice cristalina, mediante la expresiónsiguiente:

siendo:

VL = valor límiteQ = % de sílice cristalina en el

polvo muestreadoK = 1 (desde el 30-12-96)

En ningún caso el valor límite se-rá superior a 5 mg/m3.

El procedimiento de análisis gra-vimétrico es idéntico al mencionadopara polvo total. Por lo que respectaal análisis de sílice cristalina, lasdos técnicas más utilizadas son laDifracción de Rayos X y la Espec-

19.


Las enfermedades de

naturaleza alérgica son debi-

das principalmente a las

pequeñas cantidades de

cromo hexavalente existen-

tes en los cementos y que

producen la sensibilización

de algunos trabajadores.

0

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

% R

ET

EN

CIÓ

N

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DIÁMETRO DE MICRÓMETROS (µm)

Figura 4.- Fracción de polvo respirable (según la directiva del Consejo de lasComunidades Europeas 88/642/CEE del 16-12-88).

25VL = K

Q

trofotometría Infrarroja. La elecciónde una técnica u otra puede depen-der en muchos casos, a parte de ladisponibilidad instrumental, de fac-tores tales como el tipo de muestraa analizar, la cantidad de muestra dis-ponible, la matriz o procedencia, etc.

En los análisis por Espectrofo-tometría Infrarroja, los filtros se cal-cinan en horno de Mufla y con el re-siduo resultante se fabrica una pas-tilla de KBr. A continuación se regis-tra el espectro infrarrojo, calculán-dose la absorbancia a 800 cm-1.

En los análisis por Difracción deRayos X, aunque se aplican distin-tos procedimientos o metodologías

analíticas, los filtros son generalmen-te calcinados y su residuo redeposi-tado sobre otro filtro, registrándoseel correspondiente espectro.

En la actualidad, y dentro del Sub-comité Técnico de Normalización deAENOR “Evaluación de Riesgos porAgentes Químicos”, se está elabo-rando una norma UNE para la de-terminación en aire de materia par-ticulada (fracción respirable) concontenido en sílice libre, medianteun método gravimétrico/ espectrofo-tometría de infrarrojos.

5.3.- CROMO HEXAVALENTE

Cuando se sospeche la presen-

cia de cromo hexavalente, Cr(VI), sepocederá a su captación utilizandoun filtro de PVC de 5 µm de ta-mañode poro. Se recomienda un volumenmínimo de aire a muestrear de 100litros a un caudal de entre 1,5 y 2litros/minuto.

La determinación analítica sepuede realizar siguiendo el procedi-miento descrito en el método NI-OSH 7600 (7), que valora el com-plejo CrO4

2- - difenilcarbazida me-diante la técnica de EspectroscopiaVisible-Ultravioleta.

El valor límite ambiental de ex-posición diaria (VLA-ED) para com-puestos solubles de cromo VI es de0,05 mg/m3, como Cr (5).

5.4.- OTROS METALES

La presencia de otros elementosmetálicos (níquel, cobalto, etc.) sepuede evaluar recogiendo una mues-tra del polvo ambiental sobre un fil-tro de ésteres de celulosa de 0,8 µmde tamaño de poro (caudal 1,7 li-tros/minuto, volumen 100-200 litros).Si previamente se ha realizado unmuestreo de la fracción de polvo in-halable, una vez finalizado el análi-sis gravimétrico, se puede aprovecharla misma muestra para la determi-nación de su contenido en elemen-tos metálicos, siempre y cuando sehalla muestreado sobre un filtro deésteres de celulosa.

Por lo que respecta al análisis delos metales, se recomienda utilizarel método que recoge la norma UNE81587 (8). El filtro que contiene lamuestra se trata en placa calefacto-ra con ácido nítrico concentrado, losmetales presentes se solubilizan yla disolución se aspira a la llama deun Espectrofotómetro de AbsorciónAtómica equipado con una lámparade cada metal en cuestión.

20.


PORTAFILTRO

CONEXIÓN A LA BOMBA

ALOJAMIENTO DEL

PORTAFILTRO

ENTRADA DE AIRE

CONTAMINADO

DEPÓSITO DE LA FRACCIÓN

NO RESPIRABLE

REJILLA METÁLICA

(SOPORTE)

FILTRO DE

MEMBRANA

Figura 5.- Esquema del ciclón recomendado por la ITC 07.1.04.

Finalmente se divide la cantidadde metal encontrada por el volumende aire recogido y el resultado secompara con el valor límite estable-cido para el elemento correspon-diente.

21.


6.- EJEMPLO PRÁCTICO PARA LA DETERMINACIÓN DEL RIESGO PULVÍGENO EN

CANTERAS

Al objeto de evaluar el riesgo pulvígeno en dos canteras de piedra caliza (A y B) se realizaron mediciones ambien-tales en dos puestos de corte siguiendo las directrices descritas en la ITC: 07.1.04 (BOE 30 octubre 1991).

Las condiciones de muestreo y resultado de los análisis se recogen en la siguiente tabla.

Tomando como referencia los valores límite establecidos por la citada ITC, determinar el riesgo pulvígeno en ambascanteras y comparar los resultados teniendo en cuenta que en la cantera A la operación de corte se realiza por vía húme-da.

El tiempo de exposición es de 6 horas/día y 5 días/semana.

SOLUCIÓN

Se calculan los distintos parámetros de evaluación de acuerdo con las siguientes ecuaciones:

CAUDAL (l/min) TIEMPO (minutos) POLVO RESPIRABLE (mg) SiO2 (mg)

CANTERA A 1,9 300 0,18 0,007

CANTERA B 1,9 300 1,20 0,26

El procedimiento de muestreo de polvo silicótico en insta-

laciones de exterior o minería a cielo abierto está recogi-

do en la Instrucción Técnica Complementaria 07.01.04.

Volumen de aire muestreado en litros (V) = Caudal (l/min) x Tiempo (min)

Cantidad de polvo respirable (mg)Concentración de polvo respirable mg/m3 (C) =

Volumen de aire muestreado (m3)

Cantidad de sílice (mg)Porcentaje de SiO2 en el polvo(Q) = x 100

Cantidad de polvo respirable (mg)

C Tiempo de exposición (h)Porcentaje de Dosis Máxima Permisible (% DMP) = x x 100

VL 8

7.- BIBLIOGRAFÍA

(AGENTES QUÍMICOS)

1. Johnson A.J., Calnan C.D. Ce-ment dermatitis. Chemical aspects.Transactions and Reports of the St.John¢s Hospital DermatologicalSociety 1958; 41: 11.

2. Gil G., Manrique A., Fernández J.M. Dermatitis de contacto por ce-mento: fisiopatología. Actualidad Der-matológica 1995; 34: 611-624.

3. UNE-EN 481: 1995. Atmósferas enlos puestos de trabajo. Definición delas fracciones por el tamaño de laspartículas para la medición de aero-soles.

4. UNE 81599: 1996. Calidad del ai-re. Atmósferas en el lugar de traba-jo. Determinación de materia parti-culada (fracciones inhalable y respi-

rable) en aire. Método gravimétrico.

5. Instituto Nacional de Seguridad eHigiene en el Trabajo. Límites de ex-posición profesional para AgentesQuímicos en España 2001-2002.

6. Instrucción Técnica Complemen-taria 07.1.04 del capítulo VII del Re-glamento General de Normas Bá-sicas de Seguridad Minera. O.M. de16 de Octubre de 1991 (B.O.E. nº240 de 30 de Octubre de 1991).

7. National Institute for OccupationalSafety and Health. Manual of Analy-tical Methods. Method nº 7.600. 4thEd. Cincinnati, Ohio, 1994.

8. UNE 81587: 1994. Calidad del ai-re. Atmósferas en el puesto de tra-bajo. Determinación de metales ysus compuestos iónicos en el aire.Método de espectrofotometría deabsorción atómica con llama.

Dada su extensión, este trabajo ten-drá continuación en el próximo nú-mero de nuestra revista, donde setratarán los restantes puntos del ín-dice.

22.


De la comparación de los % DMP se deduce que la utilización de una vía húmeda en la operación de corte (canteraA) reduce drásticamente el riesgo por polvo de sílice.

CANTERA A CANTERA B

V = 1,9 x 300 = 570 litros = 0,57 m3

0,18C = = 0,32 mg/m3

0,57

0,007Q = x 100 = 3,9 %

0,18

Ya que Q < 5 %, el valor límite aplicable es:

VL = 5 mg/m3

0,32 6% DMP = x x x 100 = 4,8 %

5 8

V = 1,9 x 300 = 570 litros = 0,57 m3

1,20C = = 2,1 mg/m3

0,57

0,26Q = x 100 = 21,7 %

1,20

Ya que Q> 5 % , el valor límite aplicable se

calcula de acuerdo con la siguiente fórmula:

25 25 VL = = = 1,2 mg/m3

Q 21,7

2,1 6% DMP = x x x 100 = 131,3 %

5 8

evaluación del riesgo higiénico en canteras y cementeras aspectos generales (i)

Documents