Laboratorio para Olores

Contar con técnicas de laboratorio modernas y apropiadas para identificar compuestos odorantes es fundamental para gestionarlos de manera adecuada y evitar la contaminación que generan, muchas veces con impactos importantes en la salud y calidad de vida de la población.

¿Qué tecnologías son las principales y qué utilidad entregan?, ¿cuáles se ocupan en Chile?, es parte de lo que revisamos a continuación.

Sensoriales y Analíticas

Proterm es una empresa que desarrolla soluciones para la gestión integral de los compuestos odoríferos generados por distintas actividades industriales. Miguel Gatica, Gerente de Ingeniería en Olores de la compañía, comenta que, a grandes rasgos, las tecnologías de laboratorio para abordar esta problemática se clasifican en sensoriales y analíticas, dentro de las que existen varias alternativas sobre las cuales entrega detalles, ventajas y desventajas.

Las sensoriales corresponden a aquellas que utilizan el sentido olfativo, como las siguientes:

• Olfatometría dinámica: "Es el único método aceptado a nivel internacional para determinar la concentración de olores, asociada a la norma técnica EN 13725 y en Chile NCh 3190:2010. Cuantifica las unidades de olor por metro cúbico (ou/m³)", explica el especialista. Entre sus ventajas añade que es una técnica estandarizada, se basa en la sensibilidad humana que es más alta que cualquier instrumento y se puede implementar hacia modelos de dispersión atmosférica. ¿Desventajas? Entrega solo una caracterización cuantitativa, imposibilidad de medición y monitoreo continuo, baja repetibilidad y los factores psicológicos pueden afectar la medición.

• Panelistas de campo: "Permite identificar notas de olores presentes en un área de estudio", señala Gatica. Ventajas: determinación directa del impacto de olor en términos de frecuencia (grilla) o área de impacto de olor en el receptor (método pluma), permite comparar los resultados con otros métodos y validar métodos de dispersión del aire, recurre a la sensibilidad humana que es mayor que la instrumental. El procesamiento de muchos datos, la dificultad logística en la planificación, el alto costo, el tiempo consumido y la incidencia de factores psicológicos aparecen como inconvenientes.

Por otra parte, las tecnologías analíticas más usuales son:

• Análisis cromatográfico y espectrometría de masas: La cromatografía de gases (GC-MS) permite analizar compuestos orgánicos odorantes. "Se determinan compuestos en concentración de ppm o µg/m³. Comparando cada una con su respectivo umbral de olor, nos da como resultado el número de veces que este umbral se percibe (llamado OTV ó Odour Threshold value)", expone el ingeniero ambiental. Destaca que es una técnica reconocida y repetible, otorga objetividad de la evaluación, permite identificar y cuantificar compuestos individuales como también realizar el análisis en emisión y receptor y se puede implementar hacia modelos de dispersión atmosférica. ¿Desventajas? "No proporciona información sobre el impacto del olor, no es posible detectar la interacción entre compuestos y tiene altos requerimientos técnicos", responde Gatica.

• Identificación de compuestos específicos: En ese caso se usan "equipos con sensores electroquímicos, de fotoionización y ópticos para determinar compuestos orgánicos e inorgánicos (como ácido sulfhídrico H₂S y amoniaco NH₃), todos en concentración de ppm o µg/m³, y que comparándolas cada una con su respectivo umbral de olor nos da como resultado el número de veces que este umbral se percibe", indica el representante de Proterm. Ventajas: posibilidad de medir en el receptor y de controlar emisiones de forma continua, objetividad en la evaluación. Desventajas: los resultados dependen del tipo de instrumento y sensor, no detecta la interacción entre compuestos.

• Analizadores ambientales o narices electrónicas: "Son equipos provistos de sensores altamente sensibles para identificar los principales compuestos odorantes de forma continua, tanto en la emisión como en el receptor", dice el experto. Aparte del análisis continuo, tienen como ventajas la determinación directa de presencia o ausencia de olor ante molestias en la comunidad, pueden determinar olor desde múltiples fuentes, reconocer y caracterizar el olor, y sus resultados se pueden comparar con otros métodos. Desventajas: necesitan entrenamiento y análisis de los datos, no detectan interacción entre compuestos.

Rol Clave

Miguel Gatica subraya que "cada tecnología apoya en identificar con certeza la fuente emisora, sin embargo, por sí solas, no permiten entender de manera integral el problema. Es por ello, que resulta recomendable abordar la gestión de olores de manera holística, es decir, analizar el problema con diferentes perspectivas que nos permitan entenderlo para encontrar una solución definitiva".

En ese contexto, indica que los laboratorios juegan un rol clave en las diferentes fases de la gestión de olores –como son el diagnóstico, control y seguimiento–, en cada una de las cuales se pueden aplicar diferentes técnicas de medición para obtener información valiosa para tomar decisiones. "En la etapa de diagnóstico, el inventario de emisiones a través de métodos analíticos y sensoriales es fundamental para entender la causa raíz de los problemas. En la etapa del control de olor, los laboratorios pueden entregar información con respecto a la eficiencia del sistema de abatimiento. Y, por último, en la etapa de seguimiento, es decir, cuando queremos saber si las medidas implementadas resultan efectivas, técnicas como panelistas de campo, estudios de remoción de olor o medición de gases odorantes en tiempo real, ayudan en la gestión de olor", detalla.

Agrega que dependiendo de la técnica que se ejecute, se puede obtener importante información para la toma de decisiones. "Los resultados de un análisis molecular ayudan a definir la tecnología de abatimiento que mejor se adapta a la fuente que queremos mitigar, dado que en dicho análisis se pueden obtener la totalidad de compuestos capaces de generar olores molestos. Por otro lado, la información en tiempo real que entregan los equipos analizadores ambientales permite tomar decisiones oportunas en el proceso productivo", grafica el Gerente de Ingeniería en Olores de Proterm.

Análisis de COV

Existen algunos contaminantes atmosféricos considerados odorantes que pueden tener impactos bien relevantes en la salud y calidad de vida de la población, como ocurre con los compuestos orgánicos volátiles (COV) o el dióxido de azufre (SO2). Ejemplo emblemático de dicha situación es lo que sucede cada cierto tiempo en Concón, Quintero y Puchuncaví, donde numerosas personas se han visto afectadas por estas emisiones asociadas, en gran medida, a las diversas actividades industriales que se concentran en estos territorios.

Frente a eso, el laboratorio de la Superintendencia del Medio Ambiente (SMA) está llevando a cabo un programa anual que considera mediciones en línea, muestreos periódicos en ciertas zonas de dichas comunas y análisis de COV, para monitorear estos y otros contaminantes atmosféricos.

"El programa cuenta con 24 puntos de muestreo (tubos pasivos en emisiones), 8 correspondientes a zonas residenciales y que la institución ha denominado 'campaña urbana', cuya finalidad es identificar zonas de exposición con altas concentraciones de BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos) - COV y comparación con concentraciones anuales de benceno con valores normativos. Los 16 puntos restantes, bajo la denominación de 'campaña industrial', busca identificar zonas de altas concentraciones de COV asociadas a la actividad industrial e identificar posibles medidas de control en base a evidencia cuantitativa", expresa Lourdes Jachero, Encargada de la Sección de Laboratorio de la SMA.

Añade que esas campañas les permiten contar con más de 50 muestras mensuales que ingresan al laboratorio para el análisis de BTEX y otros COV. Ante situaciones de contingencia en el sector, la entidad también analiza muestras de aire tomadas por la Oficina Regional de Valparaíso y provee apoyo técnico permanente.

La ingeniera y doctora en química comenta que el laboratorio de la SMA además tiene la responsabilidad de instalar, poner en operación y controlar varios equipos de terreno para medir contaminantes en diferentes puntos estratégicos de Concón, Quintero y Puchuncaví. "En este marco, entre abril y marzo de este año, fueron instalados siete equipos PyxisGC para la medición de BTEX y una estación móvil para la medición de dióxido de azufre (SO2) y ácido sulfhídrico (H2S), que se encuentra operando en la estación de calidad del aire Centro Quintero, que está bajo los mismos controles de calidad para asegurar la confiabilidad de sus datos", dice.

Lourdes Jachero agrega que los equipos PyxisGC permiten medir de manera automática y continua los compuestos BTEX, entre los cuales figura el benceno regulado por la norma primaria de calidad del aire establecida en el Decreto Nº 5/2023 del Ministerio del Medio Ambiente, publicado el 11 de mayo pasado.

Los equipos PyxisGC miden de manera automática y continua los compuestos BTEX.

Luego, la especialista detalla la forma en que funciona esta tecnología: "La muestra de aire ingresa al equipo por la toma de muestra ubicada en la parte superior. Una vez en el interior, los compuestos BTEX pasan por una cámara de preconcentración donde quedan retenidos para después ser arrastrados hacia la etapa de separación. Posteriormente, pueden ser detectados y cuantificada su concentración. Estos equipos están ajustados específicamente para la cuantificación de los compuestos BTEX y están bajo un control permanente de su funcionamiento por medio de un gas patrón estándar. Además, la integración de estos sistemas de monitoreo en tiempo real, refuerza la capacidad del laboratorio para mantener una vigilancia continua sobre las emisiones de COV, permitiendo una respuesta rápida y efectiva ante situaciones de emergencia o variaciones en la concentración de compuestos orgánicos volátiles".

En tanto, los tubos pasivos utilizados para el muestreo están construidos de acero inoxidable y rellenos en su interior con un material adsorbente (Tenax TA) que permite capturar y concentrar los contaminantes atmosféricos durante el periodo en que están expuestos al aire ambiente (dos semanas). Lourdes Jachero acota: "Este método de muestreo pasivo se emplea en el monitoreo a largo plazo de compuestos orgánicos volátiles en el aire ambiente, permite identificar y cuantificar una amplia gama de compuestos (COV) provenientes de fuentes industriales, vehiculares u otras emisiones antropogénicas. La muestra de aire ingresa lentamente y de forma natural al interior del tubo, quedando los compuestos orgánicos volátiles retenidos en el material adsorbente. Una vez finalizado el tiempo de muestreo, los tubos son tapados y trasladados al laboratorio donde son ingresados como muestras que se analizan por medio de técnicas de alta exactitud y precisión, lo que permite identificar los compuestos presentes y sus niveles de concentración".

La experta destaca que el Programa Anual de Medición, Muestreo y Análisis de Compuestos Orgánicos Volátiles que desarrolla el Laboratorio de la Superintendencia del Medio Ambiente no solo ha fortalecido la fiscalización realizada por la Oficina Regional de Valparaíso, sino que también ha robustecido la vigilancia continua de estos contaminantes en Concón, Quintero y Puchuncaví. "La colaboración activa entre el laboratorio y la mencionada oficina crea una sinergia que potencia la aplicación de medidas regulatorias y sanciones en casos de incumplimientos de los límites establecidos para la emisión de COV, promoviendo así una gestión ambiental más eficaz y proactiva", concluye.

Artículo publicado en InduAmbiente n° 185 (noviembre-diciembre 2023), páginas 69 a 71.