LA IMPORTANCIA DEL AIRE INTERIOR

LA IMPORTANCIA DEL AIRE INTERIOR

El término aire interior suele aplicarse a ambientes de interior no industriales: edificios de oficinas, edificios públicos (colegios, hospitales, teatros, restaurantes, etc.) y viviendas particulares. La calidad del aire interior comenzó a considerarse un problema a finales del decenio de 1960, aunque los primeros estudios no se llevaron a cabo hasta unos diez años después.

Es un problema que se ha visto agravado por la construcción de edificios diseñados para ser más herméticos y que reciclan el aire con una proporción menor de aire fresco procedente del exterior con el fin de aumentar su rentabilidad energética. Actualmente se acepta de forma general que los edificios que carecen de ventilación natural presentan riesgo de exposición a contaminantes.

En ambientes industriales, donde los compuestos químicos específicos relacionados con la producción se conocen, se determinan sus concentraciones y se comparan con valores límite umbral. Pero en edificios no industriales donde puede haber millares de sustancias químicas en el aire pero en concentraciones tan bajas que, quizás, sean miles de veces menores que los límites establecidos para el medio ambiente industrial, la situación es diferente, ya que el efecto conjunto de miles de estos contaminantes, junto con la temperatura y la humedad, contaminación electromagnética, pueden producir un aire que se percibe como irritante, viciado o enrarecido, es decir, de mala calidad.

Los materiales de construcción modernos generan contaminación, unos en pequeña y otros en gran cantidad, y juntos contribuyen al deterioro de la calidad del aire interior.

Por otro lado, aunque se conocen bien los efectos de la exposición aguda a muchos contaminantes presentes en el aire, existen importantes lagunas en los datos relativos a las exposiciones a largo plazo a concentraciones bajas y a mezclas de diferentes contaminantes. Los conceptos de nivel sin efecto (NSE), efecto nocivo y efecto tolerable, confusos incluso en el ámbito de la toxicología industrial, son aquí aún más difíciles de definir. Se han realizado pocos estudios concluyentes sobre este tema, tanto relativos a edificios públicos y oficinas como a viviendas particulares.

Los estudios realizados en los últimos 20 años han demostrado que la presencia de contaminantes en muchos ambientes de interior es superior a la prevista y, además, se han identificado contaminantes diferentes a los presentes en el aire exterior. Lo cual contradice la suposición de que los interiores sin actividad industrial carecen hasta cierto punto de contaminantes y que, en el peor de los casos, su composición podría ser equivalente a la del aire libre. Los contaminantes como el radón y el formaldehído se identifican casi exclusivamente en el medio ambiente interior.

En el aire exterior “limpio” (sin fuentes de contaminación) suele hallarse la siguiente concentración de contaminantes: dióxido de carbono, 320 ppm; ozono, 0,02 ppm; monóxido de carbono, 0,12 ppm; óxido nítrico, 0,003 ppm; y dióxido de nitrógeno, 0,001 ppm. Ahora bien, estos valores aumentan notablemente en el aire urbano.

En el interior de nuestras casas, encontraremos en mayor o menor medida compuestos orgánicos volátiles (COV), que son todos aquellos hidrocarburos que se presentan en estado gaseoso a la temperatura ambiente normal o que son muy volátiles a dicha temperatura. Tienen un origen tanto natural (COV biogénicos) como antropogénico (directamente provocado por los seres humanos). Participan activamente en numerosas reacciones, contribuyendo a la formación del smog fotoquímico y al efecto invernadero.

Estos son algunos de los COVs más comunes que encontramos en el interior de los edificios:

Acetaldehído, Acetona, Benceno, Tetracloruro de carbono, Acetato etílico, Etilenglicol, Formaldehído, Hexano, Heptano, Alcohol isopropílico, Metil-étil-cetona, Cloruro de metileno, Éter metílico, Naftaleno, Estireno, Tolueno, Xileno

Estos compuestos son responsables de lo que se ha dado en llamar síndrome del edificio enfermo, SBS (sick building síndrome)  y pueden haber sido generados por más de un centenar de productos, tales como: artículos personales, como fragancias y fijadores de pelo; productos de oficina, fluidos de lavado en seco, combustibles, materiales aislantes, muebles sintéticos o de madera tratada con agentes químicos (barnices, lacas, pinturas, etc.), maderas prensadas, productos de limpieza y mantenimiento, desinfectantes, etc. Pueden también ser pesticidas o contaminantes presentes en la atmósfera, generados por la industria química y petroquímica, etc., que penetran en los edificios.

De todos los COVs, es el formaldehido uno de los más conocidos y uno de los pocos contaminantes del aire interior que puede medirse sin dificultades extremas. Se utiliza en telas que no necesitan planchado, en relleno de colchones, resinas, madera contrachapada, muebles, etc. El formaldehido también se puede formar durante los primeros meses (al menos hasta los primeros cuatro meses) de envejecimiento de determinados barnices, por lo que la cantidad de formaldehido emitida por un producto dado (el típico «olor a nuevo») puede ser entre dos y ocho veces mayor, una vez concluido su proceso de fabricación ⁽¹⁾.

Emisión de formaldehído por productos secos

Producto Emisión típica	[μg/(m2·h)]
De madera con resinas de urea-formaldehído (UF)
Tableros de madera prensada de 1/4”	1580
Tableros industriales de madera prensada de 5/8-3/4”	104-237
De madera recubiertos con UF
Laminados vinílicos rígidos	16
Laminados de tableros industriales con melamina (domésticos)	2,7-5,7
Otros
Recubrimientos de techos con fibra de vidrio	16-23
Bolsas de papel	<0,5
Toallas de papel	<0,6

En hogares en los que se acabe de instalar muebles nuevos de madera prensada, se pueden alcanzar las 0,3 ppm de formaldehído, muy por encima de las 0,1 ppm que establece la EPA (Environmental Protection Agency) como límite saludable, además de que puede haber personas especialmente sensibles a este o a otros COVs.

Emisión de formaldehído por productos húmedos

Producto	Carga máxima [μg/m3]	Emisión inicial [μg/(m2·h)]	Emisión final (22 h) [μg/(m2·h)]
Pintura de baja calidad	75	518	8,1
Pintura de alta calidad	79	326	9,8
Papel pintado	165-192	691	27
Pintura de uñas	180	178000	124

Distintos valores de referencia para formaldehído y benceno.

Nivel	Formaldehído	Benceno
Normal (exposición prolongada)	0,03 ppm	–
Produce síntomas (exposición prolongada)	0,1 ppm	–
OMS (30 minutos)	100 μg/m3	–
VLA-EC* (30 minutos)	0,3 ppm	–
VLA-ED** (una jornada laboral)	–	5 ppm

* Valor límite ambiental-exposición de corta duración. ** Valor límite ambiental-exposición diaria. En geobiología y bioconstrucción estos valores máximos se concideran valores excesivos.

En un concepto más amplio, el término de compuestos orgánicos volátiles o COVs no sólo incluye miles de especies químicas que son tóxicas para la salud, como algunas de las ya mencionadas, sino también sustancias precursoras de oxidantes fotoquímicos responsables del smog, que contribuyen al efecto invernadero y/o a la degradación de la capa de ozono atmosférico. Por otra parte, se ha demostrado que un gran número de COVs son agentes cancerígenos importantes, pero no existe un umbral de exposición claro. Las reacciones humanas que aparecen como consecuencia de la exposición prolongada a una mezcla de COVs frecuentemente presentes en el aire son: cansancio, dolor de cabeza, mareos, tos, piel roja, membranas mucosas secas, ojos, nariz y garganta irritados, pero sin tener todo ello ningún tipo de explicación médica o clínica.

Para entender los posibles efectos perjudiciales que puede provocar una sustancia química en el organismo, es importante saber cómo interactúa el organismo con estas sustancias.

Los disolventes clorados se absorben fácilmente a través del tracto digestivo (por ingestión) y los pulmones (por inhalación). Una vez absorbidos, se mueven por todo el organismo a través de la sangre. Durante un corto periodo de tiempo, pueden acumularse en el hígado, los riñones, el cerebro y los tejidos adiposos. En el hígado, los disolventes clorados se transforman en otras sustancias y finalmente se eliminan del organismo. Generalmente, la mayoría de estas sustancias se eliminan del organismo en pocos días tras el fin de la exposición.

Se comprobó que niveles elevados de disolventes clorados provocan mareos, disminuyen la capacidad de concentrarse y recordar, dañan el sistema nervioso, y producen un pulso irregular en las personas que están expuestas a estas sustancias en el lugar de trabajo y en los animales de laboratorio.

Algunos disolventes clorados (tricloroetileno, tetracloroetileno, cloruro de metileno, tetracloruro de carbono, cloruro de vinilo y 1,2-dicloroetano) han provocado cáncer en animales de laboratorio expuestos a dosis elevadas. El cloruro de vinilo también ha provocado cáncer de hígado en personas que han utilizado esta sustancia química en el trabajo.

Los componentes de combustibles se absorben fácilmente a través de los pulmones (por inhalación) y del tracto digestivo (por ingestión). Estas sustancias químicas se transportan rápidamente por todo el organismo a través de la sangre, principalmente al cerebro y al sistema nervioso. Los componentes de combustibles también pueden acumularse temporalmente en los tejidos adiposos, la médula ósea, el hígado y los riñones. El hígado transforma estas sustancias químicas en otras sustancias (por ejemplo, el benceno se transforma en fenol) para que puedan eliminarse mediante la orina.

En dosis elevadas, los componentes de combustibles pueden provocar somnolencia, mareos y cefaleas. La exposición durante un largo periodo de tiempo a niveles elevados de tolueno o xileno puede provocar daños en el hígado y los riñones. El benceno es el componente de combustible más tóxico y puede afectar gravemente a los glóbulos rojos. Los trabajadores industriales expuestos a niveles elevados de benceno en el aire corrían un mayor riesgo de padecer anemia y de tener una cantidad inferior de leucocitos que otros trabajadores que no estaban expuestos.

Los trabajadores industriales tenían más probabilidades de padecer leucemia, un tipo de cáncer de los leucocitos, en comparación con otros trabajadores.

También se dispone de información limitada que sugiere que el benceno puede dañar los fetos o provocar un aborto.

Algunas personas expuestas a niveles elevados de MTBE en el aire han reportado irritación en la nariz y la garganta. Se detectaron daños en los riñones y el hígado en animales de laboratorio expuestos a niveles elevados de MTBE.

La exposición de animales a niveles muy elevados de MTBE ha provocado tumores en diversos órganos del cuerpo.

Estas son alguna de las técnicas para el control de COVs que se pueden utilizar hoy en día, con resultado variable entre unas y otras:

Oxidación térmica

Oxidación catalítica Biofiltración

Condensación

Absorción

Carbón activo

Zeolitas

Membranas

Descontaminación por plantas

Regulación en España de los COVs : Directiva 1999/13/CE y Real Decreto 117/2003 (COV e instalaciones)

(1) SONIA AGUADO SIERRA Licenciada en Ciencias Químicas; ANA CRISTINA POLO BAMALA Ingeniera químico; JOAQUÍN CORONAS CERESUELA Doctor en Ciencias Químicas. Profesor asociado JESÚS SANTAMARÍA RAMIRO Doctor en Ciencias Químicas. Catedrático Equipo investigador del Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente de la Universidad de Zaragoza