Monitoreo pasivo: una alternativa simple y económica
El monitoreo de agentes químicos en el ambiente laboral suele ser percibido como un proceso complejo y misterioso. Es normal que los encargados de higiene, salud y seguridad ocupacional solo se involucren en este proceso por motivos de cumplimiento normativo cada vez que la NOM-010-STPS-2014 así lo exija, pero esto no tiene que ser así.
Hay muchas razones por las cuales es conveniente o hasta crítico contar con una evaluación rápida y específica de los niveles de agentes químicos contaminantes en un área. Tal vez porque estamos implementando un proceso nuevo; tal vez hay un olor nuevo, persistente y elusivo que no detectamos anteriormente, o tal vez el personal comenzó a presentar síntomas de intoxicación que no podemos explicar. En estas situaciones, es ideal contar con el equipo y el material requerido para hacer una evaluación interna.
Sin embargo, las bombas de medición personal son costosas, la elección del medio de captura apropiado no es algo sencillo y los cálculos requeridos para convertir un informe analítico en una evaluación de la exposición pueden ser complicados, dependiendo de la situación que deseamos evaluar.
La buena noticia es que existe una estrategia de medición alterna, no muy común en México, pero muy popular en el extranjero, que simplifica la evaluación de agentes químicos de manera extraordinaria. Se llama monitoreo pasivo, también conocido como muestreo difusivo.
Monitoreo Activo
Normalmente cuando pensamos en el muestreo de agentes químicos, el procedimiento que nos viene a la mente es el monitoreo activo. Este método implica la recolección de contaminantes en el aire (como polvos, gases, neblinas, aerosoles, rocíos, etc.) utilizando una bomba personal de aire que transfiere el aire del ambiente a través de un filtro, tubo, o solución.
El medio de captura que se utiliza para el muestreo depende de la sustancia que se desea muestrear. Por ejemplo, gases y vapores normalmente se capturan en un sorbente como carbón activado o gel de sílice contenido dentro de un tubo. Por otro lado, los polvos, aerosoles, neblinas y rocíos normalmente se recolectan en filtros de fibra de vidrio, PVC, o MEC, dependiendo del método analítico y las características fisicoquímicas de la substancia que se desea muestrear.
Para poder realizar un muestreo activo de agentes químicos, se requieren los siguientes equipos y herramientas:
Para este método, un especialista en higiene industrial primero debe ensamblar el tren de muestreo, en el cual una manguera conecta la bomba personal de aire y los medios de captura dentro de sus contenedores adecuados.
Una vez armado el tren, el especialista debe calibrar la bomba personal antes de iniciar el muestreo para verificar el flujo del aire a través del tren. El flujo del muestreo es un aspecto muy importante de la evaluación, ya que cada método indica el flujo específico con el que se debe muestrear una sustancia, dependiendo de sus características fisicoquímicas.
Después, se debe colocar la bomba personal en el cinturón del trabajador expuesto, colgar el medio de captura dentro de la zona respiratoria del trabajador, y comenzar el muestreo.
Una vez pasado el tiempo necesario para capturar una muestra representativa de la exposición, se debe desarmar el tren y los medios de captura se deben empacar cuidadosamente para enviar al laboratorio que realizará el análisis.
Ilustración 3: Posicionamiento final del tren de muestreo en trabajadores expuestos.
Ventajas del Monitoreo Activo
Una de las ventajas más importantes del monitoreo activo es la vasta cantidad de métodos analíticos disponibles y rigurosamente validados para la evaluación de agentes químicos en el ambiente laboral. Agencias gubernamentales internacionales como NIOSH (EE. UU.), OSHA (EE. UU.), HSE (R. U.), e INSST (ES) han publicado cientos de métodos de monitoreo activo para este propósito.
Adicionalmente, el monitoreo activo suele ser más preciso que el monitoreo pasivo y tiene la flexibilidad de permitir variabilidad de flujos de muestreo por el uso de la bomba personal.
Desventajas del Monitoreo Activo
Aunque este es el método más común de muestreo, el monitoreo activo tiene varias desventajas que dificultan su implementación en muchas situaciones, por ejemplo:
- La elevada inversión necesaria para adquirir la bomba de aire personal y el calibrador;
- La incomodidad del usuario, al tener que realizar sus actividades normales con una bomba en el cinturón;
- El estorbo de tener una manguera agarrada al cuerpo que pueda interferir con las actividades del usuario;
- La necesidad de la calibrar los equipos periódicamente para asegurar su funcionamiento adecuado.
Monitoreo Pasivo
El monitoreo pasivo, también conocido como muestreo difusivo, es un método de muestreo que depende del mecanismo natural de difusión que rige todos los gases. Se denomina monitoreo “pasivo” porque, a diferencia del “activo”, este método no requiere el uso de una bomba personal para la recolección de la muestra.
El monitoreo pasivo utiliza los mismos medios de captura que el monitoreo activo, sin embargo, este método usa contenedores distintos. En lugar de tubos, cassettes, o impingers, el monitoreo pasivo utiliza “badges” que contienen pequeñas cantidades de sorbente que capturan los contaminantes en el aire.
El mecanismo físico que permite el uso de monitores pasivos es descrito por las leyes de difusión de Fick. La primera ley de Fick dice que la materia se mueve de regiones de alta concentración a regiones de baja concentración. Por esta razón, el aire en el ambiente tiende a difundirse en el sorbente hasta que la concentración del contaminante en el medio de captura corresponda a la concentración de contaminante en el aire.
Al no necesitar de una bomba personal para difundir el contaminante en el medio de captura, la evaluación del agente depende principalmente del coeficiente de difusión que determina experimentalmente el fabricante. Este valor nos sirve para convertir la cantidad de contaminante en el monitor a una concentración.
Ventajas del Monitoreo Pasivo
La ventaja principal del monitoreo pasivo es que no requiere de inversión inicial en equipos de muestreo, ni necesita que mantengamos la calibración de estos equipos al día. Para realizar un muestreo pasivo, únicamente necesitamos un monitor pasivo.
Adicionalmente, el monitoreo pasivo es más cómodo para el usuario, ya que no tiene que cargar con una bomba personal, ni tiene que batallar con la manguera que conecta la bomba al medio de captura. El trabajador cuya exposición vamos a evaluar solo tiene que mantener el “badge” pequeño y ligero en el cuello de su camisa durante el periodo de la evaluación.
Finalmente, el uso de monitores pasivos para evaluar agentes químicos contaminantes, a diferencia del monitoreo activo, requiere de muy poca capacitación. No es necesario contar con mucha experiencia en el muestreo de agentes químicos para poder realizar un muestreo pasivo.
Desventajas del Monitoreo Pasivo
Como tiene muchas ventajas que hacen que el monitoreo pasivo sea más práctico y económico que el monitoreo activo, también tiene algunas limitantes que son importantes de considerar antes de planear un muestreo con esta técnica:
- El monitoreo pasivo solo se puede utilizar para medir gases y vapores en el ambiente, ya que los aerosoles, polvos y neblinas no siguen los mismos principios de difusión;
- A concentraciones muy bajas, o para periodos de muestreo de corto tiempo, incrementa la incertidumbre de esta técnica;
- No hay manera de medir el flujo de aire que atraviesa al monitor, entonces dependemos de un factor de difusión que proporciona el fabricante de los monitores;
- Es absolutamente necesario que exista flujo de aire en el ambiente donde se va a medir. Si la velocidad del aire es muy alta o muy baja, el porcentaje de retención será variable.
Conclusión
El monitoreo pasivo no es una técnica nueva de la higiene industrial. Desde los años 20 se han utilizado técnicas pasivas para detectar la presencia de agentes contaminantes en el ambiente laboral. En los años 80, 3M y DuPont desarrollaron la tecnología de los monitores que utilizamos hoy en día, e impulsaron la validación de los protocolos y métodos requeridos para incrementar la confianza del usuario en la precisión de la técnica.
La adopción de esta tecnología ha sido extensiva en otros países, con justa razón. Es notorio cómo la facilidad de muestreo que nos permite el monitoreo pasivo no puede más que tener un impacto positivo dentro de la práctica de la Higiene Industrial. Entre más accesible sea la tecnología y metodología, más evaluaciones llevamos a cabo, y mejores decisiones podemos tomar. Todo con el fin de proteger a más trabajadores, y crear más ambientes de trabajo saludables y dignos.
Fuentes
- https://www.zefon.com/passive-vs-active-air-sampling
- https://www.skcinc.com/media/documents/KnowledgeCenter/Training%20Information/Presentations/A%20Comprehensive%20Review%20of%20Passive%20Samplers.pdf
- https://sphweb.bumc.bu.edu/otlt/mph-modules/exposureassessment/exposureassessment8.html
- https://www.conceptcontrols.com/us/blog/passive-air-sampling
- https://www.osha.gov/sites/default/files/3movm.pdf
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5117464/
- https://www.zefon.com/passive-vs-active-air-sampling
