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Benceno – 1º Parte

Evaluación de la exposición a benceno: control ambiental y biológico

La exposición laboral a benceno ha quedado actualmente restringida a los procesos químicos en los que el benceno se utiliza como reactivo, a ciertas operaciones en refinerías y a los trabajadores de gasolineras en las que no se aplican medidas de protección a la exposición durante la carga del carburante. Sin embargo, la exposición ambiental al mismo se puede considerar como importante, dada su relativamente elevada presencia residual en al aire urbano, proveniente básicamente de las fuentes difusas. En la presente NTP se da un repaso a los procedimientos existentes para evaluar la exposición al mismo.

Introducción

El benceno, que se obtiene por destilación del alquitrán de hulla y del petróleo, además de ser un producto químico de uso industrial, aunque limitado, es un componente de las gasolinas y, en consecuencia, de las emisiones de los motores de combustión interna. También se asocia a otras combustiones, como por ejemplo el humo del tabaco, lo que determina su presencia en el ambiente a unas concentraciones que oscilan entre 5 y 30 mg/m3 tanto en aire exterior como interior, dependiendo en este último caso de las actividades que se realicen en él. En ambientes laborales, es usual que la concentración de benceno se encuentre entre 100-1500 mg/m3. Todo ello explica su presencia en el organismo tanto de los trabajadores expuestos profesionalmente, como del público en general.

Por otro lado, según conclusiones de un estudio realizado en la República Federal Alemana, la población general está expuesta a un nivel ambiental promedio de benceno que oscila entre 23 y 30 mg/m3 (concentración de carga de segundo plano), por lo que propone un nivel de “intervención” de 25 mg/m3. Los datos disponibles de benceno en aire en el Centro Nacional de Condiciones de Trabajo del INSHT desde 1995 presentan variaciones entre 1 y 50 mg/m3.

Efectos sobre la salud

La intoxicación aguda, por inhalación de gran cantidad de vapores de benceno, es poco común salvo en caso de accidentes, especialmente desde la reducción en el uso del benceno asociada a su carácter cancerígeno. En los casos descritos se produce una afectación del sistema nervioso central, en forma de excitación, para pasar rápidamente a una fase de depresión, con cefalea, fatiga, parestesia en las manos y los pies, vértigos y dificultad para la articulación de las palabras.

La intoxicación crónica produce de modo selectivo una afectación de la médula ósea, de forma que se altera la hematopoyesis, admitiéndose la existencia de una relación causal entre altas exposiciones a benceno y el desarrollo de pancitopenia, anemia aplásica y leucemia. En consecuencia, el benceno está clasificado como carcinógeno de primera categoría: “sustancia que por inhalación, ingestión o penetración cutánea, se sabe (a partir de datos epidemiológicos), es carcinógena para el hombre”.

Por ello, lleva asociada la frase de riesgo R 45, puede causar cáncer. También está clasificado como fácilmente inflamable, R 11, y tóxico, R 48/23/24/25, riesgo de efecto grave para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación, contacto con la piel e ingestión (R.D. 363/1995). El R.D. 665/1995 sobre protección de la exposición a sustancias cancerígenas en el trabajo define las sustancias cancerígenas como aquellas de las que se dispone de elementos suficientes para establecer la existencia de una relación de causa/efecto entre la exposición del hombre a tales sustancias y la aparición del cáncer.

Metabolismo del benceno

El benceno penetra en el organismo principalmente por inhalación, aunque la absorción cutánea es también posible.

Después de su absorción, el benceno es eliminado inalterado en la orina (menos del 1%) y en el aire expirado (10 a 50% según la actividad física y la importancia del tejido adiposo); el resto es biotransformado. La mayor parte del benceno absorbido es metabolizado, básicamente en el hígado y la médula ósea, por oxidación a fenol, quinol y catecol, que se excretan en la orina en forma de sulfatos y glucuronatos. Como otros metabolitos, se citan el ácido S-fenilmercaptúrico y los ácidos transtrans mucónicos. Ver cuadro 1.

Cuadro 1. Esquema del metabolismo del benceno

La metabolización y eliminación del benceno es rápida. La excreción de los metabolitos se completa generalmente dentro de las 24-48 horas después de una exposición única, lo que representa una vida media biológica inferior a las 12 horas. Sin embargo, los tejidos adiposos pueden retener una pequeña cantidad de benceno durante varios días después del final de la exposición.

Personal expuesto

Se hallan expuestos a benceno los trabajadores de petroquímicas, gasolineras, aparcamientos subterráneos, talleres mecánicos y los fumadores. Debido a que es un contaminante ambiental la población en general también padece exposición crónica a bajas concentraciones, siendo la más afectada la residente en las zonas de más emisión: cerca de gasolineras y de tanques de almacenamiento de combustibles y en zonas con mucho tráfico.

Valores Límite

La Directiva 97/42/CE, modificación de la 90/394/CEE, que es la directiva transpuesta en el R.D. 665.1997 sobre cancerígenos, establece un valor límite de exposición profesional (límite de la media ponderada de la concentración en el aire dentro de la zona de trabajo durante 8 horas) de 1 ppm adoptándose una medida transitoria de 3 ppm hasta el año 2000. Además cuando se evalúe el riesgo, habrá que tener en cuenta las demás vías de exposición como la absorción en la piel o a través de ella.

La American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH, USA, 1998) tiene fijado un valor promedio máximo permisible en aire para 8h/día y 40 h/semana (TLVTWA) de 0,5 ppm (1,6 mg/m3); un valor para exposiciones de corta duración (TLVSTEL) de 2,5 ppm (8 mg/m3), y un índice biológico de exposición (BEI) de 25 mg/g de creatinina de ácido S-fenilmercaptúrico (SPMA) en orina al final del turno. Asimismo, lo clasifica como una substancia con un elevado poder de penetración a través de la piel.

Índices de exposición biológica propuestos anteriormente han sido descartados por perder su significación al fijarse valores límites ambientales más bajos, como ocurre con la determinación de fenol en orina. Por otro lado, marcadores como la concentración de benceno inalterado en aire exhalado y en orina van ganando terreno, aunque no existen por el momento valores de referencia establecidos de una manera formal. Estos procedimientos se basan en mejoras analíticas instrumentales que permiten la determinación de concentraciones muy bajas de benceno, ya que, como se ha comentado antes, la fracción no metabolizada del producto es muy pequeña.

Control ambiental de la exposición

Existen varios procedimientos descritos para la toma de muestras y análisis de benceno en aire que se resumen a continuación. Su captación puede llevarse a cabo mediante toma de muestras dinámica (tubo de carbón activo y bomba de aspiración) o bien utilizando muestreadores pasivos. El análisis se realiza en ambos casos por Cromatografía de Gases con detector F.I.D. ó P.I.D.

Método MTA/MA030/A92

  • Captación de la muestra

    • Toma de muestra: tubos de carbón activo (100/150) tipo NIOSH 1500

    • Caudal: < 200 ml/min, Vol. 5 litros.

    • Estabilidad de la muestra: a 4°C hasta veintiún días después de la captación.

    • Margen estudiado: 3 mg/m3 hasta 70 mg/m3.

  • Análisis de la muestra

    • Técnica: Cromatografía de gases y detector de ionización de llama (FID).

    • Columna: Acero inoxidable 6 m x 3 mm de diámetro externo 10% FFAP en Chromosorb WAWDMCS 80/100.

    • Temperatura: 100°C

    • Límite de detección: no determinado

Método NIOSH 3700

  • Captación de la muestra

    • Toma de muestra: Bolsa.

    • Caudal: de 0.02 a 5L/min.

    • Estabilidad de la muestra: < 4 horas.

    • Margen estudiado: 0.03 a 100 ppm.

  • Análisis de la muestra

    • Técnica: Cromatografía de Gases y detector de fotoionización (PID), portátil.

    • Columna: capilar de CPSil 5CD Macrobore

    • Temperatura: 30°C isoterma.

    • Límite de detección: 0.01 ppm para 1 ml de inyección.

Método NIOSH 1500

  • Captación de la muestra

    • Toma de muestra: Tubo de carbón activo de coco (100/50).

    • Caudal : < 0.20 L/min; Vol: 5 L (min) y 30 L (max).

    • Estabilidad de la muestra: hasta 2 semanas.

    • Margen estudiado: 0.09 a 0.35mg

  • Análisis de la muestra

    • Técnica: Cromatografía de gases y detector FID.

    • Columna de vidrio de 3 m x 2 mm, 20% SP2100 sobe. Supelcoport 80/100 u otra equivalente.

    • Temperatura: programada 50°C (inicial) 15°C/min hasta 150°C

    • Límite de detección: 0.001 a 0.01 mg por muestra en columna capilar.

Método 3M Monitores pasivos

  • Captación de la muestra

    • Toma de muestra: monitor pasivo 3M3500 para vapores orgánicos.

    • Tiempo de toma de muestra: > 2 horas.

    • Estabilidad de la muestra: hasta 2 semanas

    • Margen estudiado : 1 a 33 mg/m3

  • Análisis de la muestra

    • Técnica: Cromatografía de gases y detector FID.

    • Columna: Capilar 50 m x 0.2 mm de diámetro interno y 0.5 mm de espesor de capa.

    • Temperatura: 100°C isoterma

    • Límite de detección: 0,001 mg/muestra con un tiempo mínimo de toma de muestra de 2 horas.

 

Redactores:

Concepción Santolaya Martínez
Lda en Ciencias Biológicas

Xavier Guardino Solá
Doctor en Ciencias Químicas

M. Gracia Rosell Farrás
Ingeniero Técnico Químico

CENTRO NACIONAL DE CONDICIONES DE TRABAJO

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