Análisis de Flujos de Substancias: una herramienta para la evaluación de los riesgos por dioxinas en la provincia de Tarragona

1. UNIVERSITAT ROVIRA I VIRGILI FACULTAD DE MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA

2. ANÁLISIS DE FLUJOS DE SUBSTANCIAS: UNA HERRAMIENTA APLICADA A LA EVALUACIÓN DE RIESGOS POR DIOXINAS EN LA PROVINCIA DE TARRAGONA

3. Introducción

4. Estructura química de las dioxinas y furanos

5. Propiedades fisicoquímicas de las PCDD/Fs Importante toxicidad Baja solubilidad en agua Gran estabilidad térmica Baja reactividad química Substancias áltamente lipófilicas

6. Efectos tóxicos generales de las PCDD/Fs suficiente limitada y sugerente insuficiente sarcoma de tejidos limfoma tipo Hodking’s cloracné cáncer de pulmón cáncer de tráquea mieloma múltiple porfiria adquirida otros tipos de cáncer, leucemia defectos de nacimiento desorden en sist. inmunológico desórdenes neuropsíquicos Evidencia

7. 2,3,7,8-TCDD “ conocido agente cancerígeno en humanos” Grupo I (IARC 1997) Efectos tóxicos cancerígenos de las PCDD/Fs

8. Factores Internacionales de Equivalencia Tóxica (I-TEQ) I-TEFs

9. Principales fuentes de dioxinas Formación en procesos de combustión e incineración Productos secundarios en Movilización desde fuentes secundarias IRSU IRE automóviles fuel en industria industria química industria de pulpa y papel lodos de depuradora a suelos lixiviados

10. Objetivos

11. Evaluar los riesgos sobre la salud por exposición a PCDD/Fs en la provincia de Tarragona mediante el Análisis de Flujos de Substancias 1. Inventario de las emisiones anuales de PCDD/Fs al aire, suelo y agua. 2. Estudio comparativo con otros inventarios. 3. Aplicación del Análisis de Flujos de Substancias. 4. Evaluación de riesgos y cálculo de su disminución ante medidas de reducción de emisiones. 5. Estudio de la viabilidad a través del Análisis Coste-Beneficio.

12. Materiales y Métodos

13. Inventario de emisiones de PCDD/Fs Factores de emisión (FE) Concentraciones (C)

14. Índice de confianza (IC) de los Factores de Emisión LS: Límite superior LI: Límite inferior

15. Métodos de Funciones de daño 1. Especificación de la carga de las fuentes 2. Modelo de dispersión/transporte 3. Evaluación de riesgos 4. Evaluación económica de impactos 1. Inventario de fuentes 2. Análisis de Flujos de Substancias (AFS) 3. Evaluación de riesgos 4. Análisis Coste-Beneficio (ACB) Funciones de Daño Presente trabajo

16. Análisis de Flujos de Substancias (AFS) Fuentes de información Datos Identificación del sistema Reconciliación y estimación de flujos Información a priori Simulación Análisis de Control

17. Modelo matemático del AFS Sistema invariante en el tiempo, lineal y estático: Mfº=0 ecuaciones de balance de masa ecuaciones de transferencia relaciones lineales adicionales subvector de flujos medidos con ruido subvector de flujos no medidos subvector de flujos medidos exactos

18. Análisis de Control f: vector de los flujos f b ( base de control ): subvector de f El efecto de incrementar el valor de un flujo de la base de control en un p% viene dado por la expresión:

19. Evaluación de riesgos sobre la salud Reducción del flujo anual mg I-TEQ/año Reducción de la dosis pg I-TEQ/día/kg Factor potencia cancerígeno día.kg/pg I-TEQ Reducción del riesgo anual de la población USEPA 2000

21. Comparación de costes y beneficios para la toma de decisiones sobre un proyecto si VPN>0 entonces el proyecto es viable

22. Resultados y discusión

24. Mapa de fuentes industriales de PCDD/Fs

25. FE de PCDD/Fs al aire (ng I-TEQ/kg)

26. Flujos de PCDD/Fs de la industria al aire g I-TEQ/año

27. Diagramas de emisiones de PCDD/Fs al aire 1,1-4,1 g I-TEQ/año

28. Diagramas de descargas de PCDD/Fs al suelo 110,7-234,5 g I-TEQ/año

29. Diagramas de vertidos de PCDD/Fs al agua 0,01-0,45 g I-TEQ/año

30. Comparación entre inventarios Aire Suelo Agua 0,4 mg I-TEQ/km 2 4,5  g I-TEQ/hab 27,4 mg I-TEQ/km 2 301  g I-TEQ/hab 9,5 mg I-TEQ/km 2 104,4  g I-TEQ/hab Austria (0,3) Alemania (3,6) UK (17,4) - Suecia (6,7) Canadá (167,9)

31. Diseño del AFS: subsistemas 30 subsistemas

32. Diseño del AFS: subsistemas

33. Estimación de flujos de deposición Deposición a suelo: 11,3-63,9 g I-TEQ/año Deposición a vegetales: -3,2-12,6 g I-TEQ/año Deposición a sedimentos: 19,3-82,5 g I-TEQ/año

34. Estimación de flujos de acumulación (A) f i f o A f o < f i sedimentos: 27,9-74,6 suelos: 35,0-80,8 vertederos: -0,35-4,0 humanos: 0,04-0,06 g I-TEQ/año

35. Estimación de flujos de generación (G) f i f o f o > f i g I-TEQ/año industria: 113,0-203,3 incendios edificios: 0,06-18,3 incendios forestales: 0,28-10,6 IRSU: -1,2-4,7 vehículos: 0,49-2,2 trans. y condens.: 0,02-0,03

36. atmósfera: 90,5 productos: 4,3 A: 111,05 G: 240,3 D: 0,015 provincia Tarragona salidas:160,5 Esquema básico de flujos de PCDD/Fs g I-TEQ/año A: acumulación G: generación D: disminución

37. Validación de los flujos g I-TEQ/año

38. Análisis de Control deposición en cultivos

39. aguas Análisis de Control

40. Evaluación de riesgos Reducción del índice de riesgo anual de la población planta cementera Análisis de Sensibilidad Media=0,30 Var=0,01 0,06-1,15

41. ACB: Beneficios (B n ) VEVS=$ 2,3-12,4 millones USEPA IER Media=2,29 millones $ Var=1,07 0,21-11,79 millones $ Media=0,61 millones euros Var=0,07 0,08-2,54 millones euros

43. ACB: Valor presente neto (VPN) Media=-11,72 millones $ Var=150,69 -36,89-81,86 millones $ Media=-28,91 millones euros Var=9,62 -35,23- -4,36 millones euros 15% USEPA IER

44. Conclusiones

45. Se ha realizado un inventario de fuentes antropogénicas de PCDD/Fs al aire, suelo, agua en la provincia de Tarragona Emisión total= 111,9-239,6 g I-TEQ/año se ha estimado el valor de todos los flujos no medidos en la provincia y optimizado el valor de 32 flujos medidos 100% red. emisiones al aire 1,7% red. humanos Se ha abierto una metodología de gestión medioambiental en base a la variable flujo AFS Evaluación de riesgos ACB red. del índice de riesgo cancerígeno anual: 0,30 AC 100% red. emisiones en proyecto proyecto viable en un 15% ($); no viable en euros