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CAPÍTULO 2
CONCEPTOS DE RIESGO
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Capítulo 2
Este capítulo se enfocará en el concepto básico de
riesgo ambiental y evaluación de riesgo como se
aplica a la manufactura y procesamiento de químicos
y el impacto de la exposición a estos químicos en la
salud humana o el ambiente.
INTRODUCCIÓN A:
Conceptos de Riesgo
Evaluación de Riesgo
Regulaciones y Leyes Ambientales
Ética
Conceptos de Riesgo
Riesgo = f (Peligro, Exposición)
Riesgo : Probabilidad de un individuo de sufrir
un efecto adverso por un evento.
Peligro: Potencial de una sustancia o situación de
causar daño o efectos adversos al ambiente y/o
los humanos.
Exposición : Magnitud y longitud del tiempo
en que un organismo es puesto bajo una
restricción determinada (peligro).
Relación Riesgo-Peligro-Exposición-Vulnerabilidad
EXPOSICIÓN
RIESGO
VULNERABILIDAD
PELIGRO
Fuente:http://www.ga.gov.au/pdf/GA1421.pdf
Ejemplo
I. Sustancias peligrosos y riesgo
El Dicromato de Potasio es un compuesto
carcinógeno altamente tóxico. Es usado en algunas
técnicas para analizar el aliento exhalado por
contenido de alcohol. Sin embargo, para este
propósito es sellado en un tubo, y no pasa al aire
cuando el aire es pasado sobre este.
Por lo tanto, aunque es una sustancia altamente
peligrosa, si se usa como se describió, no presenta
ningún riesgo para el sujeto.
Fuente:http://www.agius.com/hew/resource/hazard.htm
Ejemplo
II. Sustancias no peligrosas y riesgo
El flúor no sería considerado una sustancia peligrosa.
Sin embargo, las personas expuestas por un periodo
de tiempo a polvo de flúor transportado por el aire y/o
a polvo por contacto por la piel puede desarrollar
dermatitis, conjuntivitis, rinitis e incluso asma.
De esta manera, la exposición a largo plazo a un
agente de baja peligrosidad puede resultar en un
riesgo sustancial y la exposición baja a un agente
altamente peligroso puede resultar en un riesgo
bajo.
Fuente:http://www.agius.com/hew/resource/hazard.htm
Las vías de exposición
incluyen:
• Exposición Ocupacional (ocurre en el lugar de
trabajo)
• Exposición del Consumidor (a los productos)
• Exposición Ambiental
Directa (exposición al aire, suelo y agua)
Indirecta (i.e. contaminación por la cadena
alimenticia)
Vías Indirectas de Exposición
Aire
Cultivos
Ganado
Leche
Suelo
Agua
Superficial
Peces
PERSONAS
Agua de
subsuelo
Agua potable
Indirect
Environmental
EXPOSICIÓN
AMBIENTALExposure
INDIRECTA
Fuente:http://www.chem.unep.ch/irptc/Publications/riskasse/A2A4Txtab.PDF
Tipos de Riesgo
Riesgos
Voluntarios
Riesgos
Involuntarios
Una consecuencia Una consecuencia
de acciones
de acciones
incontrolables
tomadas por
efectuadas por
necesidad o
otros (e.g.,
elección. (e.g.,
exposición a
conducir un auto,
andar en motocicleta, contaminantes del
ambiente)
fumar cigarrillos)
Desastres
Naturales
Estos incluyen
inundaciones,
huracanes,
terremotos y otros
desastres que
están más allá del
control humano.
Fuente:http://risk.lsd.ornl.gov/minicourse/rap_q1.shtml
Evaluación de Riesgo
“La evaluación de riesgo debe estimar los impactos
adversos a la salud o el ambiente y determinar si
estos impactos representan una amenaza seria".
National Research Council (USA).
Meta: Comprender, cuantificar y comunicar temas de
riesgo de manera tan comprensible como sea posible.
Herramientas: Leyes y regulaciones concernientes a
las sustancias
Pasos de la Evaluación de Riesgo
Evaluación de Peligro
(Identificación)
Evaluación de
Respuesta a la Dosis
Evaluación de
Exposición
Caracterización de Riesgo
*Manejo de
Riesgo
*Normalmente no está
incluido en la evaluación
de riesgo.
Fuente : Environmental Engineering and Science, Allen and Shonnard, pp.123
Evaluación de Peligro
“Determinación del potencial y/o efectos adversos
de un material determinado"
Efectos adversos a la
salud relacionados con
la exposición a
químicos:
• Cáncer
• Desgarre endocrino
• Toxicidad reproductiva
Estimación de peligro:
• Relaciones de Actividad
Estructural (SAR)
• Basada en laboratorios
químicos específicos
• De bases de datos
(referencias)
Peligros Toxicológicos
Las
sustancias
que
poseen
peligros
toxicológicos pueden ser divididas en cuatro
categorías:
Peligro
Clasificación de sustancias
ESPECIAL
Carcinógenos; Mutagénicos; Tóxicos para
reproducción.
Sensibilizadores respiratorios.
Muy tóxicas; Tóxicas; Sensibilizadores de la piel;
Corrosivos
Perjudicial
ALTO
MEDIO
BAJO
Sustancias examinadas pero que no cumplen los
criterios de otras categorías de peligro.
Evaluación de Carcinógenos
Carcinógenos Genotóxicos vs. No Genotóxicos
• Un Carcinógeno genotóxico "siempre" causa
cáncer a pesar de la cantidad o concentración –
una molécula puede alterar el ADN y causar
mutación.
• Un carcinógeno no genotóxico tiene una cantidad
límite "segura".
• Si la naturaleza (genotoxicidad) de la sustancia
es desconocida, se asume que el carcinógeno es
genotóxico.
Clasificación de Sustancias Carcinógenas
• Grupo A : Carcinógenos para los humanos
• Grupo B1 : Probablemente carcinógenos para los
humanos en base a evidencia humana limitada de
carcinogenicidad
• Grupo B2 : Probablemente carcinógenos para los
humanos en base a suficiente evidencia animal, pero
inadecuada evidencia humana
• Grupo C : Posible carcinógeno para los humanos
• Grupo D : No clasificado para Carcinogenicidad humana
• Grupo E : Evidencia de no carcinogenicidad para los
humanos
Ejemplo de un Químico Carcinógeno
El Mercurio (Hg) es un ejemplo de un tóxico aéreo
Agudo (corto plazo) la exposición a altos niveles de mercurio
en humanos resulta en daños al sistema nervioso central
(CNS) que pueden resultar en, entre otros, temblores y
cambios de humor.
Crónico (largo plazo) la exposición a altos niveles de
mercurio en humanos también afecta el CNS, con efectos
como eretismo (incremento de la excitabilidad), irritabilidad,
timidez excesiva y temblores.
Fuente: www.osha.gov
Efectos no carcinogénicos (Tóxicos)
Se asume que tienen una dosis o límite de exposición
Mediciones:
• Rf D (Dosis de Referencia)
contaminante/kg peso corporal/día
[=]
mg
• Rf C (Concentración de Referencia) [=]
mg/m3
Derivada de NOAEL (Non Observed Adverse Effect
Level o Nivel de Efectos Adversos No Observados) y
LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level o Nivel
mas bajo de efectos adversos observados) usando
algunos factores de incertidumbre.
Efectos No Carcinogénicos
Como calcularlos...
Rf D =
Donde:
NOAEL
FA FH FS FL FD
FA es un factor de ajuste para extrapolar de poblaciones
animales a humanas.
FH es un factor de ajuste para diferencias en susceptibilidad
humana.
FS es un factor de ajuste usado cuando los datos son obtenidos
de estudios subcrónicos.
FL es un factor de ajuste aplicado cuando el LAEL es usado en
lugar del NOAEL.
FD es un factor de ajuste aplicado cuando el grupo de datos
es dudoso o está incompleto.
Ejemplo: Cálculo de la Dosis de Referencia
Para el 4-Clorofenol, 2.58 mg/kg-día es considerado un
LOAEL, y 1.28 mg/kg-día es considerado un NOAEL.
En ratas se evaluaron los efectos al hígado por la
determinación de pesos de hígados.
1. Usando el NOAEL
Rf D =
NOAEL
FA FH FS
=
1.28 mg/kg-day
10 x 10 x 10
= 0.00128 mg/kg-day
2. Usando el LOAEL
Rf D =
LOAEL
=
FA FH FS FL
2.58 mg/kg-day
10 x 10 x 10 x 10
= 0.000258 mg/kg-day
Fuente: http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp107-a.pdf
Evaluación de Peligro: Referencias
Canadienses
• WHMIS (Workplace Hazardous Materials Information System)
http://www.hc-sc.gc.ca/hecs-sesc/whmis/index.htm
• CanOSH (Canada’s National Occupational Health and Safety)
http://www.canoshweb.org/en
• CCOHS (Canadian Centre for Occupational Health and Safety )
http://www.ccohs.ca
• MSDS (Material Safety Data Sheets)
http://www.hc-sc.gc.ca/pphb-dgspsp/msds-ftss
Evaluación de Peligro: Referencias
Americanas
• NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health)
http://www.cdc.gov/niosh/homepage.html
• ATSDR (American for Toxic Substances and Diesease Registery)
http://www.atsdr.cdc.gov
• IRIS (Integrated Risk Information System)
http://www.epa.gov/ngispgm3/iris/index.html
• National Library of Medicine
Hazardous Substances Data Bank
http://chem.sis.nlm.nih.gov/hsdb/
Toxnet
http://sis.nlm.nih.gov/sis1/
Evaluación de peligro: Referencias
Mexicanas
• Information about Health and Safety Laws
http://www.salud.gob.mx/unidades/dgaj/
http://www.salud.gob.mx
• Information about environmental laws and regulations
http://www.semarnat.gob.mx/wps/portal
Evaluaciones de Respuesta a
la Dosis
Caracterización de las relaciones entre las
cantidades (dosis) y los efectos adversos
resultantes (respuesta) de un material
dado.
Requiere curvas de respuesta a la dosis que
demuestran los efectos de toxicidad crónica.
Curvas de Respuesta a la Dosis
¾ En el eje X se
encuentra la
concentración
¾ En el eje Y se
grafica la respuesta
¾ las curvas de
respuesta a la dosis
típicamente siguen
esta forma
Evaluaciones de Exposición
“La Determinación no solo del tamaño y naturaleza de la
población afectada por una exposición potencial sino
también el periodo de tiempo durante el cual han estado
expuestos.”
Normalmente la exposición evaluada será
una exposición externa.
Cuando la conclusión es que este nivel es
"de preocupación", tal vez sea necesario
determinar la exposición interna.
Caracterización de Riesgos
“Estimación de la magnitud de los efectos adversos en
poblaciones determinadas al compilar todos los datos
de los tres pasos previos.”
Esta etapa involucra la cuantificación del
riesgo que sigue a la consideración de las
relaciones de exposición y de respuesta a
la dosis (efecto).
La
. función del sistema es regular un amplio rango de procesos
biológicos, incluyendo:
• Control del azúcar en la sangre
• Crecimiento y funcionamiento de los sistemas
reproductores
• Regulación del Metabolismo.
• Desarrollo del Cerebro y del Sistema Nervioso
Las interrupciones en el equilibrio hormonal en etapas críticas de la vida
pueden tener efectos duraderos.
Fuente:http://www.epa.gov/ORD/NRMRL/EDC/
Manejo de Riesgo
“Identificar, evaluar, seleccionar e implementar acciones
para reducir el riesgo a las poblaciones y al ambiente.”
Este paso es un intento científico para identificar y estimar
el verdadero riesgo, considerando:
• Peligro(s)
• Relación Dosis-Respuesta
• Caracterización de riesgos
Entonces se proponen, seleccionan e implementan
soluciones potenciales para minimizar el riesgo.
Regulaciones y Leyes Ambientales
¿Por qué se hacen estas leyes?
- Para proteger la salud humana así como el
ambiente al establecer límites de concentración y
cantidad de diferentes químicos en las corrientes de
desecho de manufactura.
- Recientemente, se han establecido leyes y
regulaciones para fomentar la prevención de la
contaminación y la minimización de desechos en
vez de controlar las sustancias reguladas.
Leyes y Regulaciones Ambientales
¿Dónde podemos encontrarlas?
North American Commission for Environmental Cooperation
http://www.cec.org/home/index.cfm?varlan=english
México Æ Semarnat
http://www.semarnat.gob.mx/wps/portal
Canada Æ Canadian Environmental Protection Act
http://laws.justice.gc.ca/en/C-15.31/
Æ General Index to Laws
http://laws.justice.gc.ca/en/index.html
USA Æ General Index to Laws
http://www.epa.gov/epahome/rules.html
Ética ingenieril
“En adición a las leyes y regulaciones bajo las que los
ingenieros se deben regir, existen códigos de ética".
Estos códigos de ética pueden encontrarse en:
American Institute of Chemical Engineers (AIChE)
http://www.aiche.org/about/ethicscode.htm
Canadian Society for Chemical Engineers (CSChE)
http://www.chemeng.ca/ethics
Instituto Mexicano de Ingenieros Quimico (IMIQ)
http://www.imiq.org/
The Online Ethics Center for Engineereing and Science
http://www.onlineethics.org/