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Evaluación de capacidades en México para la medición de Dioxinas y Furanos. Q. Juan Ignacio Ustaran C. Consultor PNI. 1.0 Introducción.
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Evaluación de capacidades en México para la medición de Dioxinas y Furanos Q. Juan Ignacio Ustaran C. Consultor PNI
1.0 Introducción • Los Estados Unidos Mexicanos firmaron el Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs) el 23 de mayo de 2001, siendo aprobado por el Congreso de la Unión el 17 de octubre de 2002, y ratificado el 10 de febrero de 2003. • Las disposiciones del Artículo 16 del Convenio, establece que su efectividad deberá ser evaluada a partir de los cuatro años de entrada en vigor del mismo (17 de mayo de 2008) y de manera periódica ulteriormente, a intervalos que aún no se definen.
1.0 Introducción • Ello implicará realizar una evaluación científicamente razonable y que tenga sentido, basada en datos comparables del monitoreo de las 12 sustancias COPs consideradas en el Convenio (aldrin, endrin, bifenilos policlorados, clordano, dieldrin, DDT, dioxinas, furanos, heptaclor, hexaclorobenceno, mirex y toxafeno), obtenidos a nivel nacional, regional y global en los programas de monitoreo correspondientes existentes o por desarrollar.
1.0 Introducción • En el presente no se cuenta con un laboratorio que reúna todas las condiciones necesarias para llevar a cabo el análisis de los 12 COP’s de conformidad con los criterios y requisitos necesarios para lograr el nivel de confiabilidad y precisión en las mediciones, de manera comparable con los laboratorios que operan en el mundo y han sido sujetos a procesos de intercomparación.
1.0 Introducción • Por la falta de laboratorios con estas características, México no ha realizado ningún estudio sobre la exposición de la población a las PCDDs/PCDFs ni la situación existente en los alimentos, suelos y la biota, solo existen algunos estudios aislados, lo anterior ha redundado en un circulo vicioso, ya que no se realizan estudios por que no existen laboratorios y no existen laboratorios porque no existe la demanda ya sea de la industria por que es necesario evaluar la conformidad de las NOM o del gobierno y las instituciones académicas para realizar los estudios necesarios para establecer la situación actual de las PCDDs/PCDFs en México.
Problemática Analítica • 1.- Necesidad del análisis en una gran variedad de tipo de muestras y en matrices muy complejas. • 2.- Normalmente se trata de la determinación de niveles muy bajos: generalmente entre mg/kg (10-6 g/g) y pg/kg (10-15 g/g), con lo cual se entra de lleno en el campo del análisis de ultratrazas. • 3.- Frecuente presencia en las muestras de un gran número de sustancias interferentes a concentraciones mucho más elevadas que la de los propios PCDDs/PCDFs.
Problemática Analítica • 4.- Se requiere una determinación lo más exacta posible, especialmente de los 17 isómeros 2,3,7,8 substituidos, que son los más tóxicos. • 5.- Dificultades adicionales en el muestreo de efluentes dinámicos, como son las emisiones gaseosas procedentes de procesos térmicos.
Problemática Analítica • Extracción de los PCDDs/PCDFs de la muestra de la forma más selectiva y cuantitativa posible. • Aplicación de esquemas de limpieza (clean-up) rigurosos y selectivos para la purificación de los extractos y separación por métodos fisicoquímicos de los PCDDs/PCDFs del resto de sustancias interferentes coextraidas. • Separación de los diferentes congéneres e isómeros de los PCDDs/PCDFs mediante cromatografía de gases de alta resolución (HRGC).
Problemática Analítica • Detección sensible y selectiva de los PCDDs/PCDFs mediante la utilización de la Espectrometría de Masas en alguna de sus modalidades, normalmente mediante registro selectivo de iones (SIR) en alta resolución (HRMS). • Cuantificación exacta por el método de dilución isotópica en base a la utilización de factores de respuesta obtenidos con los correspondientes congéneres marcados con Carbono 13.
Infraestructura necesaria • De acuerdo con las recomendaciones de la Guía para el Programa de Monitoreo Global de los POPs (Ref 1.1), una buena red de laboratorios en cada una de las regiones del mundo debía contar al menos con 1 laboratorio Nivel 1 y varios laboratorios Niveles 2 y 3. • Se especifica que los laboratorios Nivel 3 son aquellos que cuentan con la infraestructura para realizar análisis de PCBs Totales (por ejemplo Aroclores en aceite de transformador o en suelos) y Pesticidas Organoclorados excepto Toxafeno, en agua, suelos residuos y alimentos, deben contar con: • Equipo básico para extracción y limpieza de muestras • Cromatografía de Gases capilar con detectores de ECD • Instalaciones con gases especiales (He y N2), aire acondicionado y sistema ininterrumpido de energía. • Personal entrenado en HRGC con ECD • El costo de instrumentos es de alrededor de $50 000 USD, equipo de laboratorio por $30 000 USD gastos de operación de alrededor de $10 000 USD y son necesarios 2 profesionistas mínimo.
Infraestructura necesaria • Con respecto a los laboratorios Nivel 2 menciona que son aquellos que cuentan con la infraestructura para realizar análisis de PCBs Totales (por ejemplo Aroclores en aceite de transformador o en suelos) y algunos congéneres de PCBs, Pesticidas Organoclorados y Toxafeno, en las mismas matrices que los Nivel 3, deben contar con todo lo anterior más lo siguiente: • Cromatografía de Gases capilar acoplada a Espectrometría de Masas de Baja Resolución • Personal entrenado en HRGC/LRMS • Estima que el costo de instrumentos es de alrededor de $150 000 USD, equipo de laboratorio por $50 000 USD gastos de operación de alrededor de $20 000 USD y son necesarios 3 profesionistas mínimo.
Infraestructura necesaria • Los laboratorios Nivel 1 son aquellos que cuentan con la infraestructura para análisis de PCBs tanto totales como Congéneres, Pesticidas Organoclorados, Toxafeno y PCDDs-PCDFs, en todas las matrices de interés y deben contar con todo lo anterior más lo siguiente: • Equipo avanzado para extracción y limpieza de muestras • Cromatografía de Gases capilar acoplada a Espectrometría de Masas de Alta Resolución • Personal entrenado en HRGC/HRMS • El costo de instrumentos es de alrededor de $400 000 USD, equipo de laboratorio por $50 000 USD gastos de operación de alrededor de $50 000 USD y son necesarios 5 profesionistas mínimo. • La inversión aproximada es de alrededor de $730 000 USD para equipar un Laboratorio Nivel 1 (sin tomar en cuenta construcción e instalaciones básicas) y un costo de operación de alrededor de $80 000 USD anuales.
Metodologia 1.- Se identificaron los laboratorios acreditados por la EMA para la realización de pruebas para la determinación de los Compuestos Orgánicos Persistentes incluidos en la Convención de Estocolmo. 2.- Se identificaron los laboratorios no necesariamente acreditados pero que realizan pruebas para la determinación de los Compuestos Orgánicos Persistentes incluidos en la Convención de Estocolmo, principalmente laboratorios académicos mediante el análisis de los cuestionarios del INE, GRULAC y UNEP.
Metodología 3.- Envío de cuestionarios a los laboratorios identificados y a los participantes del proyecto "IDENTIFICACIÓN DE LAS CAPACIDADES Y NECESIDADES DE INVESTIGACIÓN EN MÉXICO EN MATERIA DE COPs" realizado por el CENICA en Junio/2005, a los laboratorios acreditados por la EMA en el análisis de COPS en aguas, residuos, suelos y emisiones a la atmósfera y a los participantes en el Taller sobre DyF realizado por la CCA en Monterrey, Nvo. León en Febrero/2007 y en la Reunión del PRONAME organizada por la CCA y realizada en Cuernavaca, Mor. En Febrero/2007 para determinar su interés en el potencial de realizar análisis de PCDDs/PCDFs.
Metodologia Después de analizar los cuestionarios y vaciar las respuestas a la tabla concentradora, se envió a cada uno de los participantes que respondieron sus respectivas respuestas en la tabla para que verificaran que estaba de acuerdo a lo que habían respondido y si existían algunas diferencias ya sea por no haber entendido bien alguna pregunta o existía algún error en el vaciado se corrigiera, hubieron varios laboratorios que corrigieron algunas de sus respuestas originales, en el Anexo 3 se presentan los cuestionarios finales que se utilizaron para este estudio.
Metodologia 4.- Se analizaron las respuestas de los cuestionarios para determinar el potencial para la creación de uno o varios laboratorios que puedan analizar PCDDs/PCDFs en todas las matrices de interés, se asignó un puntaje a cada laboratorio para poder evaluar su potencial de la siguiente forma: 4.1 El laboratorio que tenga el mayor valor se le asigna un puntaje de 5.0 4.2 Se calcula el porcentaje de los demás laboratorios respecto al valor del laboratorio con el máximo valor en una escala de 0 a 5.0
Metodologia 5.- A cada respuesta analizada se le asignó un ponderador de importancia relativa entre 1 y 20 por el cual se multiplicó cada uno de los puntajes obtenidos en cada una de las respuestas analizadas del cuestionario, el puntaje final se obtuvo mediante la siguiente ecuación: Σ1n (Rn*Pn) Donde: R = Valor de la respuesta (0 a 5) P = Ponderador relativo (1 a 20) n = No de Respuesta Las preguntas analizadas del cuestionario y sus ponderadores de importancia son las siguientes:
Conclusiones • De acuerdo a lo analizado en los capítulos precedentes, la factibilidad de desarrollar uno o más laboratorios capaces de medir PCDDs/PCDFs en todas las matrices de interés se puede considerar como muy alta, lo anterior siempre y cuando, - ya sea para laboratorios de instituciones públicas, centros de investigación o laboratorios privados, - se cumplan los supuestos elaborados para cumplir con los compromisos del Convenio de Estocolmo que tiene que realizar el Gobierno Federal a través principalmente de la SEMARNAT y la SSA y por ende el cumplimiento de la implementación de los otros Planes de Acción mencionados.
Conclusiones • La primera instancia a considerar para desarrollar el laboratorio subregional es el Centro Nacional de Metrología (CENAM) el cual ya posee un HRGC/HRMS y tiene la capacidad técnica para realizar este tipo de análisis, el único problema que tiene es que debe desarrollar las instalaciones necesarias para el procesamiento de muestras y aumente su plantilla de personal para poder ofrecer servicios externos oportunos y a un precio competitivo.
Conclusiones • Respecto a los laboratorios de Instituciones Públicas resalta el Centro Nacional de Investigación y Capacitación Ambiental (CENICA) el cual cumple con todos los requisitos de infraestructura de instalaciones, personal técnico, sistema de calidad y organizacional y además cuenta con el apoyo del Instituto Nacional de Ecología (INE) y de la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) para los presupuestos necesarios de adquisición de equipos y adecuación de instalaciones y el Centro de Innovación Aplicada en Tecnologías Competitivas A.C. antes Centro de Investigación y Asesoría Tecnológica en Cuero y Calzado A.C. (CIATEC), el cual es un Centro Público de Investigación registrado ante CONACYT.
Conclusiones • Con relación a los laboratorios privados, existen solo 2 laboratorios interesados realmente, pero solo 1 cumple con la experiencia e infraestructura necesaria. • Es importante mencionar que la sustentabilidad económica de cualquiera de estos laboratorios inicia a partir de 600 muestras al año, un número menor de muestras no sería suficiente para cubrir los gastos de depreciaciones, operación, personal y sistema de calidad, asimismo, analizar más de 1000 muestras por año no sería posible con 1 solo equipo de HRGC/HRMS.
Para mayor información: Q. Juan Ignacio Ustaran C. Tels: (52) 55 5337 1160 Fax: (52) 555635 8487 Email: justaran@labsabc.com.mx
