SIMPLIFICACION DE DECISIONES CORRECTIVAS UTILIZANDO GERENCIAMIENTO BASADO EN EL ESTUDIO DE RIESGO

Nuevas herramientas de asesoramiento identifican y evalúan consecuencias criticas de derrames químicos pasados y presentes.

Métodos  efectivos de evaluación de riesgos proveen un  medio para evaluar y cuantificar escapes  químicos al aire, al agua superficial, al suelo y al agua freática, tanto presentes como pasados. Estos escapes se pueden producir en muchos medios, resultando en concentraciones de productos químicos difíciles de comparar. Utilizando evaluación de riesgos, gerentes ambientales de instalaciones de industrias procesadoras de hidrocarburos pueden establecer una correlación  entre riesgos potenciales para la salud humana y la ecología con concentraciones de distintos escapes, permitiendo hacer comparaciones. Utilizando gerenciamiento de riesgo, los gerentes de las industria procesadora de hidrocarburos pueden determinar si los riesgos de diversos escapes son inaceptables y requieren de acción correctiva.

El dilema que enfrenta un gerente ambiental de una industria procesadora de hidrocarburos es: ¿un escape se torna inaceptable a la gente (potencial de cáncer) o a la vida silvestre? ¿Si un derrame es inaceptable, cuanto control se justifica?

Una guía racional. La evaluación del riesgo y el gerenciamiento del riesgo proveen de un marco lógico y científico para encarar estas preguntas. Utilizando gerenciamiento del riesgo   los ingenieros y los gerentes pueden desarrollar estrategias ambientales a aplicar en instalaciones que  permitan:
· Identificar todos los escapes. (presentes y pasados)
· Determinar riesgos potenciales a la salud humana y al ambiente.
· Formular objetivos de reducción de riesgo.
· Planear medidas efectivas y económicas para alcanzar metas de reducción de riesgo.

La limpieza total es irreal y financieramente imposible. La reducción de riesgos, sin embargo es posible y el  gerenciamiento del riesgo provee del marco para alcanzar la meta de la reducción de riesgos en la forma más efectiva desde el punto de vista del costo.

El estudio de riesgos provee un marco científico para encarar  temas de política/gerenciamiento ambiental corrientes. El estudio de riesgos  responde la pregunta “Que impacto a la gente o a receptores ecológicos puede ocurrir a partir  de un escape químico al ambiente?” 

Primero, se necesita una fuente. Por ejemplo, la fuente en el caso 1 fueron productos químicos derramados en el suelo. Seguidamente, el producto pudo haber provenido de la fuente y transportado o dentro de un medio o de un medio a otro. Si el producto químico está presente en el suelo, puede ser liberado por volatilización hacia los espacios de aire dentro del suelo y luego dispersado a través del suelo hacia la atmósfera. O el producto se puede disolver en agua de lluvia y migrar hacia la napa con el agua de lluvia que se infiltra. En medida que el producto se mueve, puede ser transformado por reacciones químicas o agentes biológicos. Si el producto entra en la atmósfera, puede ser alterado por reacciones fotolíticas. A medida que se infiltra en el suelo, las bacterias pueden asimilarlo para usarlo como energía y sustento celular. Finalmente, el químico puede alcanzar un medio en el cual se pone en contacto con una persona, un animal o una planta y es consecuentemente asimilado al organismo.

Si el químico se origina en el suelo, una persona puede asimilarlo por contacto directo, ya sea ingiriendo pequeñas cantidades o por contacto con la piel. La asimilación química indirecta ocurre por  la respiración  de vapores volatilizados o la bebida de agua de napa afectada por la perdida. Una vez asimilado, el producto químico, puede causar efectos tóxicos que dependen del nivel de exposición  y de las propiedades tóxicas del producto.

En el estudio de riesgos, se evalúan dos tipos de efectos tóxicos: efectos agudos y efectos crónicos. Los efectos agudos o de corto plazo, están asociados con escapes grandes y repentinos (como un gran escape de gas nocivo en una planta química) y son investigados como una evaluación de un peligro químico. Los efectos crónicos o a largo plazo, son  problemas potenciales a la salud y la ecología asociados con niveles bajos de escapes que resultan en exposiciones que ocurren a lo largo del tiempo. Para estas exposiciones a largo plazo, el punto final mas critico es el de que la exposición resultara en un cáncer. Otros efectos crónicos, no cancerígenos pueden ser evaluados, pero tienen menor importancia en los marcos regulatorios. La disciplina del estudio de riesgos química, incluye reconstruir situaciones que repitan el proceso: tomar un producto químico de su fuente (el suelo), hacia un receptor (un humano) y estimar un final tóxico apropiado (cáncer).

Mientras el estudio de riesgos describe los riesgos a la salud o ecología que puedan surgir de un escape químico, no puede responder la pregunta de si el riesgo es inaceptable. La respuesta a esta pregunta, cae dentro del gerenciamiento del riesgo   que es un tema inherente a la política pública. En el caso del manejo del riesgo de cáncer, el tema es, Que es un riesgo de cáncer aceptable o inaceptable?. En el caso de escapes de bajo nivel a largo plazo, la política de gerenciamiento del riesgo de la EPA para Superfund proveen un hito relevante. En Superfund, la EPA considera cualquier riesgo de cáncer menor de Exp 10-6 o un caso de cáncer  en un millón de personas, como ser el mínimo como para no encarar; y cualquier riesgo de cáncer superior al caso entre 10,000 como significativo y requeriente de acción correctiva. Los riesgos entre Exp 10-6 y Exp 10-4 pueden o no ser encarados, dependiendo de otros factores. De cualquier forma, Exp 10-6 es el típico valor de comienzo, a partir del cual se comparan los riesgos.

Un ejemplo de riesgo de cáncer. Haciendo la discusión más concreta  vamos a calcular el riesgo de cáncer asociado al benceno en agua potable. Para los cálculos de este riesgo, la EPA estima que una persona toma 2 litros de agua diarios y pesa 70 Kg. La dosis diaria se calcula como:
DD = I  x  Cw / BW
donde : 
DD : Dosis Diaria (mg / Kg-dia)
I :  Volumen de ingestión diario   (2 l / día)
Cw : Concentración en agua (mg / l)
BD : Peso corporal: 70 Kg

La dosis diaria es recibida en cada día  en que se ingiera el agua contaminada  y debe ser traducida en una dosis diaria que se promedie con el lapso de una vida ya que se cree que el riesgo de cáncer aumenta con el aumento a la exposición. En este caso, asumimos que la exposición ocurre cada día en la vida de la persona. Por lo tanto, la dosis diaria promediada en el lapso de una vida {D}, es lo mismo que la dosis diaria {DD}. Si tales exposiciones ocurriesen en solo la mitad o un décimo de una vida, entonces {D} seria mitad o u décimo de {DD}.

Finalmente, calculamos el riesgo de cáncer asociado con esta dosis. Asumamos que el riesgo a lo largo de una vida de contraer cáncer es proporcional a D y la constante de proporcionalidad es el Factor de Pendiente de Cáncer (FPC). Por lo tanto, el riesgo de cáncer es: R = D x FPC

Para el benceno, el FPC es 0.029 (mg/Kg-d) (-1). Según estas estimaciones, si la concentración de benceno es  de 1 mg/l, el riesgo de contraer cáncer es de 1 en 1000 al tomar diariamente 2 litros de agua durante toda una vida. Según la EPA en Superfund, este riesgo seria inaceptable dado que excede  1/10,000, requiriendo una acción correctiva. Sin embargo, las concentraciones por debajo de 0.001 mg/l  se considerarían insignificantes, porque su riesgo asociado es menor a  1/1,000,000 no requiriendo acción regulatoria. 

Este ejemplo muestra la metodología básica usada en el estudio de riesgos. A medida que la cantidad de productos químicos, las formas de exposición y los finales tóxicos aumenten, las ecuaciones se tornan más complejas pero la meta se mantiene igual: la estimación de los efectos potenciales a la salud y a la ecología asociados con productos químicos en una o más fuentes. Hay dos casos que ilustran como funcionan los procesos del estudio de riesgos  encarando los temas de las situaciones 1 y 2.

Caso de estudio 1: Riesgo de hidrocarburos en el suelo.  Ud. es responsable de la remodelación de una planta de producción para un nuevo propósito (situación 1). Después de desmantelar la planta, descubre uno de los problemas ambientales más comunes: hidrocarburos en el suelo. La cantidad de material es generalmente expresada como totalidad de hidrocarburos de petróleo.  Hay muchos métodos analíticos para determinar la concentración de estas sustancias en el suelo. Si se tienen 100 mg/Kg de hidrocarburo en suelo, que se quiere decir? Físicamente, 100 mg/Kg significa que el  0,01 % del suelo en peso es hidrocarburo o 1 parte en 10,000 de suelo es hidrocarburo.

Los hidrocarburos son mezclas complejas de muchos compuestos distintos y su toxicidad depende de los componentes  de la mezcla. Por ejemplo, los riesgos asociados a las mezclas de hidrocarburos como diesel, gasolina y alquitrán dependen en gran parte del benceno y de los hidrocarburos aromáticos polinucleares en la mezcla. Los riesgos estimados se basan en concentraciones de benceno y hidrocarburos aromáticos polinucleares en diesel, gasolina y alquitrán. El riesgo asociado al alquitrán es mayor dado que contiene concentraciones mucho mas altas de hidrocarburos aromáticos polinucleares y el Factor de Pendiente de Cáncer para los hidrocarburos aromáticos polinucleares cancerígenos es mayor que aquel para el benceno. Los riesgos asociados a la gasolina son mayores que los asociados al diesel  porque las concentraciones de benceno son mayores en la gasolina y las concentraciones de hidrocarburos aromáticos polinucleares son comparables e las dos mezclas.

Niveles de riesgo. Mientras que los riesgos potenciales asociados a distintas mezclas de hidrocarburos varían ampliamente muchos estados tienen normas genéricas de limpieza para hidrocarburos totales de petróleo en suelo. Un estudio reciente de estas normas indica que estas varían desde 10 mg/Kg a 10,000 mg/Kg, siendo 100 mg/Kg el valor mas frecuentemente citado (14 de 39 estados usan un criterio de 100 mg/Kg  y en 10 otros 100 mg/Kg caen dentro del rango de aceptabilidad) Si un nivel de riesgo de  1/1,000,000 es usado como hito de riesgo aceptable, los resultados presentados en la fig. 3 sugieren que el valor de 100 mg/Kg es muy estricto para diesel y gasolina pero no lo suficientemente estricto para alquitrán en zonas residenciales. Los resultados de la fig. 3 solo examinan riesgos a la exposición directa al suelo superficial y no incluye riesgos asociados con la filtración hacia la napa.

Iniciativas de investigación. Los efectos potenciales a la salud y el medio ambiente asociados a hidrocarburos contaminantes en el suelo es objeto de un considerable interés. Varias organizaciones, incluyendo la EPA, el Departamento de Defensa, el Instituto de Investigaciones del Gas, el Instituto Norteamericano del Petróleo y el Foro para la Investigación del Medio Ambiente del Petróleo, están desarrollando un protocolo para determinar la aceptabilidad de estos contaminantes en suelo basándose en criterios puntuales. Muchas investigaciones sugieren que a medida que las mezclas complejas envejecen en el suelo, interactúan con el mismo y se tornan menos susceptibles de salir de la matriz. Por lo tanto, el riesgo disminuye. La meta de la investigación es desarrollar una serie de ensayos físicos, químicos y biológicos para determinar el riesgo puntual representado por un suelo contaminado por un hidrocarburo en particular.

Caso de estudio 2: Priorizando escapes en una refinería.  Debemos manejar problemas ambientales relacionados a las instalaciones de una industria procesadora de hidrocarburos. Se sabe que han habido escapes  hacia la atmósfera, las aguas superficiales, el suelo, las aguas freáticas y se sabe tambien que algunos escapes todavía continúan. ¿Cómo se evalúan y priorizan tanto los escapes pasados como presentes? (situación 2)

El ejemplo de aplicación mas conocido de gerenciamiento del riesgo  para las industria procesadora de hidrocarburos es el del esfuerzo en conjunto AMOCO/EPA/Estado de Virginia en la refinería de AMOCO en Yorktown. En este programa, AMOCO creo un inventario de escapes potenciales, identificando la fuente de cada escape, el tipo y cantidad de productos químicos emitidos y el medio al cual fue vertido el escape, atmósfera, agua superficial, suelo o agua freática. AMOCO entonces estimó los riesgos potenciales asociados a cada escape identificando receptores potenciales y usando modelos matemáticos para estimar concentraciones en aire, agua superficial y freática a las que los potenciales receptores podrían estar expuestos. AMOCO identificó opciones de control para reducir los escapes seleccionados y determino los costos asociados a cada método potencial de control. Con esta informacion, AMOCO desarrollo la reducción de riesgo y costo de implementar controles de escapes con un enfoque seriado controlando el mayor riesgo potencial primero, continuando luego con los escapes más riesgosos en orden decreciente. Finalmente, AMOCO determino la reducción de riesgos y los costos de satisfacer las regulaciones estatales y federales. El estudio determinó que la reducción de riesgo proveniente de observar los mandatos del gobierno, podía ser alcanzada a un costo mucho menor tratando de controlar el escape más riesgoso de todos en primer lugar. En un caso, se requería que la refinería erogue mas de $ 53 millones en el sistema de tratamiento de agua residual para reducir las emisiones de benceno. Implementando controles en otros sitios de la planta, AMOCO podría lograr reducciones de riesgo comparables a un costo de $ 13,000,000 y ahorrar $ 40,000,000 en gastos de capital.

Nos hemos focalizado en estimar los riesgos de cáncer y en calcular la probabilidad de riesgos cancerígenos a lo largo de una vida en el rango de Exp.10-6 a Exp. 10-4. Ahora estudiamos la incidencia de cáncer y estadísticas seleccionadas sobre cáncer, relacionadas a riesgos cancerígenos calculados en estudios de riesgos. El promedio Norteamericano de contraer cáncer a lo largo de una vida es de 1 en 3. Además, las principales causales de cáncer se cree que son el cigarrillo, la dieta (mucha grasa, poca fibra), herencia e infecciones. Estos factores son responsables del 50  al 90 % de todos los cánceres. Comparativamente  el porcentaje estimado de cánceres producidos por productos industriales y contaminación, varia entre el 1 % y el 10 %, donde por contaminación se entiende productos en el aire, agua superficial, suelo y agua freática proveniente de todas las actividades industriales, agrícolas, comerciales y personales. La contaminación proveniente de las emisiones de un auto so consideradas como comprendidas en las provenientes de la actividad industrial. El cáncer es una enfermedad muy común y la contaminación industrial es responsable por mucho menos del 10 % de todos los cánceres. Sin embargo, mientras las emisiones industriales no son responsables por un porcentaje significativo de cánceres, las emisiones industriales  pueden provocar aumentos localizados en porcentajes de cáncer aunque esos incrementos son difíciles sino imposibles de verificar científicamente.

Riesgos fijados por el gobierno. Las emisiones de establecimientos industriales van a seguir siendo objeto de reglamentos estatales y federales. Las nuevas regulaciones tienden cada vez mas a basarse en el riesgo y tienen por meta la reducción de cánceres asociados a escapes al rango de entre 10-6 a 10-4. En adición a esto, varios estados han desarrollado normas de suelo y agua freática basadas en un riesgo de cáncer de 10-5.

Nivel de protección. El riesgo de contraer cáncer a lo largo de la vida de un individuo es de 1 en 3. El riesgo asociado a niveles de productos químicos elaborados esta entre 10-3 y 10-2 (este es un subconjunto de los cánceres producidos por contaminación industrial). Tambien el riesgo de muerte por accidente esta en el orden de 10-3 hasta para las ocupaciones más seguras.

Control Vs. Costos. ¿Por que es importante donde ubicar los objetivos de riesgos para controlar escapes industriales en el espectro de riesgos potenciales de cánceres? Es importante por que alcanzar un objetivo de riesgo cuesta plata. Desde el punto de vista empresario, se deben asignar recursos para la reducción de riesgos, recursos que podrían ser destinados a otros fines. Por lo tanto como empresa, debemos decidir si la reducción de riesgo fijada como objetivo, vale los recursos asignados. Es igualmente importante entender que reducir riegos a un nivel  de 10-6 cuesta mucho mas que  hacerlo a uno de 10-4.

Es de notar que no se hizo distinción entre riesgos voluntarios e involuntarios por ejemplo fumar y respirar aire contaminado. La sociedad tiene tendencia a regular riesgos involuntarios mas estrictamente que los riesgos voluntarios. Sin embargo, la regulación de riesgos involuntarios deberían examinarse en el contexto de todas las fuentes de riesgo porque los riesgos involuntarios son casi siempre insignificantes en comparación con los riesgos voluntarios.

Las herramientas que manejan lo imposible. El estudio de riesgos es una herramienta que puede ser usada para entender las emisiones en las industrias procesadoras de hidrocarburos, identificar las emisiones que requieran una acción correctiva y evaluar la eficacia de estas acciones sobre las emisiones objetivo. Una componente critica del gerenciamiento ambiental es entender la meta del programa o riesgo objetivo. La actual regulación tiene como meta la de reducir los riesgos de cáncer a lo largo de una vida al rango 10-6 - 10-4, preferentemente al nivel de 10-6. Alcanzar estas metas, depende de los recursos requeridos y de la voluntad de la sociedad de asignar esos recursos a la tarea. Las metas de reducción de riesgo seguramente cambiaran en años futuros a medida que se aprenda mas de los riesgos que representan las emisiones químicas y de los recursos disponibles para encararlas.

TECNOLOGIAS: ESTUDIOS DE RIESGO 

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ESTUDIOS DE RIESGO