Análisis de flujos de substancias: una herramienta aplicada a la evaluación de riesgos por dioxinas en la provincia de Tarragona.

Abstract

Las dibenzo-p-dioxinas policloradas (PCDD) y dibenzofuranos (PCDF) son compuestos organoclorados tóxicos formados como productos secundarios de diversos procesos de la industria química y de combustión. La posición y el número de átomos de cloro en los anillos de benceno de las moléculas de PCDD/Fs conduce a 75 compuestos individuales o congéneres de PCDDs y 135 de PCDFs. Su elevado carácter lipofílico favorece que se acumulen en los suelos, sedimentos, plantas, tejido adiposo humano y animal. A partir de estudios de diversos episodios de contaminación, El Instituto de Medicina Norteamericano ha tenido especial evidencia de que la exposición a PCDD/Fs a través de la cadena alimenticia e inhalación provoca en el hombre diversos síntomas de toxicidad: cutáneos, sistémicos y neuro-psíquicos. En cuanto a los efectos carcinogénicos de la exposición al congénere TCCC, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) reclasificó esta substancia en 1997 desde el grupo II de su clasificación: "probable agente cancerígeno en humanos" al grupo I: "conocido agente cancerígeno en humanos". Se ha acordado expresar la concentración de una mezcla de congéneres en unidades equivalentes tóxicas internacionales de la 2,3,7,8-TCC, lo cual da una medidad de su potencial tóxico. Esta se calcula como resultado de sumar las concentraciones de cada congénere, que se obtienen a partir de los factores de equivalencia tóxica (TEFs).<br/><br/>En los últimos años ha habido un desarrollo notable de métodos que han buscado ser una herramienta eficaz en la toma de decisiones en la gestión medioambiental. Los métodos Funciones de Daño son los más generalizados. Estos utilizan la variable concentración como cauce para determinar el impacto ocasionado por la contaminación. Sin embargo, el presente trabajo ha buscado ser una alternativa respecto a los métodos anteriores al incorporar la variable flujo de contaminantes como instrumento de sus cálculos. Se ha desarrollado y aplicado a la provincia de Tarragona una metodología de gestión medioambiental basada en las siguientes cuatro etapas: <br/><br/>a) Realizar un inventario de fuentes de PCDD/Fs al aire, suelo y agua en la provincia de Tarragona: para determinar las cantidades de PCDD/Fs emitidas por las fuentes identificadas no ha sido posible en bastantes casos disponer de datos procedentes del propio foco emisor. En ese caso se ha recurrido a una extrapolación: el uso de factores de emisión y concentraciones procedentes de la bibliografía, y que son representativas de la clase industrial en estudio. Las emisiones totales de estimadas durante 1999 han sido una media de 175,7 g I-TEQ/año. <br/>b) La utilización del Análisis de Flujos de Substancias (AFS) ha llevado a compartimentalizar el sistema provincia de Tarragona en 30 subsistemas, con 88 flujos de entrada, salida e internos entre ellos. Se ha estimado el valor de todos los flujos de PCDD/Fs no medidos y se ha reconciliado -esto es: optimizado la incertidumbre- el valor de 32 flujos medidos. Una reducción completa de las emisiones industriales de PCDD/Fs conlleva una reducción del 1,7% en el flujo de acumulación en humanos.<br/>c) La evaluación de riesgos permite conocer los impactos debidos a cambios en la calidad medioambiental. El presente trabajo se ha centrado en impactos sobre la salud de la población, y dentro de ellos en los riesgos cancerígenos. La evaluación de riesgos ha concluido que la reducción del índice de riesgo cancerígeno anual en la población de la provincia de Tarragona, debida a una reducción total de las emisiones de dioxinas al aire en una específica planta industrial tiene una media de 0,30 casos/año. <br/>d) El Análisis Coste-Beneficio (ACB) ha concluido que en el caso americano, el proyecto de reducción de contaminación en la planta industrial es viable con una probabilidad del 15%, y en un contexto europeo no es en ningún caso viable.

Polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDD) and dibenzofurans (PCDF) are ubitiquous organic pollutants. They are generated in small quantities as by-products of several chemical and combustion processes. The number and position of chlorine atoms at the benzene rings of PCDD/Fs molecules lead to 75 PCDDs individual compounds or congeners and 135 PCDFs congeners. Their high lypophilic character is the cause of their tedency to accumulate in soils, sediments, plants, animal and human adipose tissue. From several studies about impacts on humans to the congener 2,3,7,8-TCDD, the American Insitute of Medicine has described that there is evidence that exposure to this compound through the feeding chain and inhalation induces in humans several symptoms of toxicity: cloracne, systemic and neropsyquic. Respect to carcinogenic effects, the International Agency of Research on Cancer (IARC) reclassified in 1997 this congener from the group II of its classification: "a probable carcinogenic agent in humans" to the group I: "known carcinogenic agent in humans". Concentration of a mixture of congeners is the result of adding up concentrations of each congener, and it is expressed in international toxic equivalents of the 2,3,7,8-TCDD (I-TEQ), which gives a toxic potential of the mixture. It is obtained from the toxic equivalent factors (TEF).<br/><br/>During the last decade there has been an important development of methodologies which have searched to be an efficient tool within environmental management. Damage Function methods are the most usual. These use the variable concentration as the way to fix the impact by pollution. Nevertheless, the present study has looked to be an alternative, by adding the variable flow of pollutants as a tool for its calculations. Then, it has been developed and applied to the area Tarragona province an environmental management methodolgy based on the following four steps:<br/><br/>a) Drawing up an inventory of PCDD/Fs sources to air, soil and water in Tarragona province. In order to know amounts of PCDD/Fs released to the environment by the identified sources, it has not been possible in many cases to have data coming from the own focus. In these cases, it has been resorted to an extrapolation: the use of emission factors and concentrations, which come from the literature and are representative of the industrial class in study. Global estimated emissions to air, land and water in 1999 were a mean of 175,7 g I-TEQ/year.<br/>b) The use of Substance Flow Analysis (SFA) has led to compartimentalize Tarragona province system into 30 environmental subsystems, with 88 input, ouptut and internal flows among them. It has been estimated the value of all non-measured flows, and reconciliated -i.e.: opitmization of uncertainty- of 32 measured flows. A complete reduction of industrial PCDD/Fs emissions implies a 1,7% reduction of the flow "accumulation in human adipose tissue".<br/>c) A risk assessment allows to estimate the impacts on population due to changes in environmental quality. The present study has focused on human health impacts, and inside them on carcinogenic risk, as a result of a reduction of PCDD/Fs emissions to air. The risk assessment has concluded that the reduction of the annual cancer risk rate for all the population, as a result of a total reduction of dioxin emissions to air in a specific industrial plant, has a meanvalue of 0,30 cases/year.<br/>d) As a final step, a Cost-Benefit Analysis (ACB) has concluded that in an american environment, the project of PCDD/Fs reduction in the plant is feasible only with a 15% probability, while in a european environment the project is in any way viable.