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Definición y consecuencias de accidentes de alto riesgo ambiental

1. Definición de accidentes de alto riesgo ambiental

En este contexto, se entiende como accidente de alto riesgo ambiental:

Una explosión, incendio, fuga o derrame súbito que resulte de un proceso en el curso de las actividades de cualquier establecimiento, así como en ductos y en transportes, en los que intervengan una o varias sustancias peligrosas y que suponga un peligro grave (de manifestación inmediata o retardada, reversible o irreversible) para la población, sus bienes, el ambiente y los ecosistemas.

A este tipo de accidentes se les considera, también, como accidentes mayores e incluyen los tipos descritos en el cuadro I.1.1.

I.1.1. DESCRIPCIÓN DE LOS TIPOS DE ACCIDENTES MAYORES

Cualquier liberación de una sustancia peligrosa, en la que la cantidad total liberada sea mayor a la que se haya fijado como umbral o límite (cantidad de reporte o de control). Cualquier fuego mayor que de lugar a la elevación de radiación térmica en el lugar o límite de la planta, que exceda de 5 kw/m2 por varios segundos. Cualquier explosión de vapor o gas que pueda ocasionar ondas de sobrepresión iguales o mayores de 1 lb/pulg2. Cualquier explosión de una sustancia reactiva o explosiva que pueda afectar a edificios o plantas, en la vecindad inmediata, tanto como para dañarlos o volverlos inoperantes por un tiempo. Cualquier liberación de sustancias tóxicas, en la que la cantidad liberada pueda ser suficiente para alcanzar una concentración igual o por arriba del nivel que representa un peligro inmediato para la vida o la salud humana (IDLH por sus siglas en inglés), en áreas aledañas a la fuente emisora. En el caso del transporte, se considera como un accidente, el que involucre la fuga o derrame de cantidades considerables de materiales o residuos peligrosos que pueden causar la afectación severa de la salud de la población y/o del ambiente.

 

Los accidentes a los que se hace referencia dependen, en gran medida, de tres variables básicas:

1. presión,
2. temperatura y
3. volumen de las diversas sustancias peligrosas involucradas en la actividad.

A lo cual se suman otros factores tales como:

• características del proceso o forma de transporte, diseño de los componentes (por ejemplo cisternas de almacenamiento, vehículos, ductos, etc.),
• condiciones de operación,
• mantenimiento y vigilancia de equipos,
• sistemas de seguridad,
• capacitación de los trabajadores.

Cabe señalar que, en la Unión Europea, 90 por ciento de los accidentes en empresas que realizan actividades altamente riesgosas, han sido ocasionados por fallas en la administración de las instalaciones y por errores humanos. Esto es importante pues muestra que se puede incrementar la seguridad en las actividades altamente riesgosas, si se mejora la gestión de las mismas y la capacitación del personal.

A su vez, el impacto de los accidentes y sus riesgos para la salud y el ambiente, pueden reducirse o amplificarse, en función de las condiciones que prevalezcan alrededor de las actividades riesgosas, entre las que destacan:

• la vulnerabilidad del medio,
• la densidad poblacional,
• la distancia de las poblaciones respecto de las empresas de alto riesgo o las vías de transporte de materiales peligrosos,
• la infraestructura de la que se disponga para mitigar el impacto de los accidentes,
• el conocimiento y preparación de la población para comportarse de manera adecuada para proteger su salud en caso de accidentes.

1. Efectos en la salud de la población por explosiones, incendios y emisión de sustancias tóxicas

Las explosiones, los incendios y la fuga o derrame de sustancias tóxicas, constituyen riesgos graves en empresas industriales, comerciales y de servicios, así como en las distintas modalidades de transporte de materiales peligrosos, que implican, por lo general, el escape de dichos materiales de un recipiente, acompañado en el caso de sustancias volátiles, de su evaporación y dispersión en el ambiente.

En lo que respecta a la fuga de materiales inflamables, el mayor peligro resulta de la formación de nubes de vapor inflamable y posiblemente explosivo. Por lo general, los efectos suelen limitarse a unos pocos cientos de metros de la instalación en la que se producen, pero también puede suceder que causen numerosas víctimas y daños severos a grandes distancias, como puede ocurrir con la fuga repentina de grandes cantidades de sustancias tóxicas. Bajo ciertas condiciones meteorológicas, estas últimas pueden incluso producir concentraciones letales a varios kilómetros de la fuente de emisión, por lo que el número de víctimas dependerá de la densidad poblacional a lo largo de la trayectoria de la nube tóxica y de la eficacia de las medidas de emergencia que se adopten, incluyendo la evacuación de las personas en riesgo.

A los riesgos anteriores se suma la posibilidad de que las ondas expansivas y los proyectiles, producto de una explosión, puedan afectar a otras plantas industriales o transportes de materiales peligrosos, localizados en la vecindad, que contengan materiales inflamables y tóxicos, con la consecuente amplificación del desastre, en lo que se conoce como efecto dominó o reacción en cadena.

Daños ocasionados por las explosiones: La producción de un estallido puede ocasionar daños a los edificios, romper ventanas y arrojar materiales a centenas de metros de distancia.

Las lesiones provocadas a los individuos que se encuentran en el sitio o cercanos al lugar en donde ocurren, resultan en primer lugar de la acción de las ondas de choque, pero también de los derrumbes, y la lluvia de proyectiles y vidrios rotos que causan muertes y heridas graves.

Los efectos de las ondas de choque dependerán de la sobrepresión que alcancen los materiales explosivos (sobrepresiones mayores a 1 lb/pulg² ocasionan comúnmente la muerte, de 0.5 psi el rompimiento de ventanas, de 20 psi colapsamiento de paredes y 30 psi, derrumbe de estructuras). Este efecto se reduce a medida que aumenta la distancia de la fuente generadora.

Las explosiones pueden ser de dos tipos: deflagraciones, cuando la velocidad de combustión es relativamente lenta (del orden de 1 m/seg), o detonaciones, en las que la velocidad de la llama es extremadamente elevada (por ejemplo 2 a 3 mil m/seg); siendo el poder destructivo de las detonaciones mucho mayor que el de las deflagraciones.

Las explosiones de nubes de gases o vapores combustibles, liberadas por la ruptura de contenedores o ductos, conocidas como UVCE (Unconfined Vapor Cloud Explosions), pueden tener consecuencias desastrosas. Se estima, por ejemplo, que una UVCE consecutiva a una ruptura de 100 mm al ras de un depósito de propano licuado bajo presión, provoca en una zona de 200 metros efectos mortales y a 450 metros daños y heridas considerables por una explosión que involucre la fuga de alrededor de 8 mil kilos de propano.

Algo semejante a lo anterior ocurrió en el accidente que tuvo lugar en 1974 en Flixborough, Gran Bretaña, donde la fuga producida entre dos reactores provocó la explosión de 40 a 50 toneladas de ciclohexano, la muerte de 28 personas, 89 heridos, y la destrucción total de las construcciones en un radio de 600 metros, además de romper vidrios hasta 13 kilómetros de distancia.

Daños ocasionados por los incendios: Las quemaduras de diverso grado de severidad, ocurren como resultado de la exposición a las radiaciones térmicas ocasionadas por los incendios y dependen de la intensidad del calor y del tiempo que dure la exposición.

La radiación térmica es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia desde la fuente. En el caso de que se retrase la ignición de un material inflamable que se escapa, se puede formar una nube de vapor de material inflamable incrementando la magnitud del desastre.

Existe una gama de posibles formas de incendios: tipo chorro, en depósitos, los producidos por relámpagos y los ocasionados por explosiones resultado de la ebullición de líquidos y formación de vapores que se expanden; siendo estas últimas las de mayores consecuencias.

La muerte de los individuos expuestos a un incendio puede producirse, también, como consecuencia de la disminución del oxígeno en la atmósfera debido a su consumo durante el proceso de combustión, pero se trata de un efecto meramente local en el entorno inmediato al incendio. Aunado a ello, pueden ocurrir intoxicaciones por exposición a gases tóxicos generados por el proceso de combustión de materiales.

Impacto de la formación de "bolas de fuego": Las explosiones de líquidos en ebullición con desprendimiento de vapores en expansión, suelen emitir calor radiante intenso en un intervalo relativamente breve; como puede llegar a ocurrir dentro de un depósito de gas licuado que se mantenga por arriba de su punto de ebullición atmosférico y que se rompa como resultado del debilitamiento de su estructura.

El escape de una mezcla turbulenta de líquido y gas que se expande rápidamente en el aire como una nube, puede dar lugar a una bola de fuego al inflamarse, ocasionando muertes y quemaduras graves a varios cientos de metros del depósito dañado. Ejemplo de este tipo de fenómenos, es el accidente ocurrido en San Juan Ixhuatepec, Estado de México, en 1984, en las instalaciones de la empresa Petróleos Mexicanos (Pemex).

Las "bolas de fuego" de tipo BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion), alcanzan dimensiones variables en función del volumen de los materiales involucrados en el accidente, por lo cual al estimar las consecuencias de este tipo de accidentes en actividades altamente riesgosas en las que puedan ocurrir, se requiere determinar la dimensión de las zonas intermedias de salvaguarda a establecer para proteger a la población.

Así por ejemplo, la BLEVE de una esfera de 500 metros cúbicos de propano provoca un riesgo de:

• Mortalidad (1%) por quemaduras hasta 580 metros.
• Quemaduras significativas hasta 680 metros.

En San Juan Ixhuatepec, el accidente involucró una serie de BLEVEs sucesivas que ocasionaron alrededor de 500 muertos y más de mil desaparecidos.

También han ocurrido BLEVEs por accidentes en el transporte de materiales peligrosos, como sucedió en Saint-Amand-Les Eaux, Francia, en 1973, cuando un camíón cargado de propano licuado se volteó y provocó una bola de fuego que mató a 6 bomberos e hirió a 37 personas, o como sucedió en 1978 en los Alfaques, España, en donde una explosión de un camión que se accidentó y cargaba propileno licuado bajo presión, causó 216 muertes y centenas de heridos.

También pueden ocurrir bolas de fuego con proyección de los productos encendidos por el fenómeno denominado BOIL OVER, se calcula que en el caso de la explosión de un recipiente conteniendo 20 000 metros cúbicos de combustible puede haber dos zonas de afectación, la primera de 100 metros en donde ocurren los efectos mortales y la segunda a 110 metros en donde se producen daños y heridas significativas.

Ejemplo de lo anterior es lo sucedido en Nápoles, Italia, en diciembre 1985, en donde un depósito de combustible fue consumido por un incendio seguido por la explosión del contenedor. El depósito de combustible se encontraba en un área densamente urbanizada, destruyó por completo una casa vecina, mató a cuatro personas, hirió a 140 y requirió la evacuación de 2 000 personas.

Consecuencias del escape de gases tóxicos: Los riesgos de un accidente mayor en el que se liberen concentraciones elevadas de sustancias tóxicas, guardan relación con una exposición aguda durante e inmediatamente después del accidente, más que con una exposición de larga duración.

La magnitud de los efectos de la exposición a nubes tóxicas, depende de las concentraciones que alcancen las sustancias presentes en ellas y de la duración de la exposición. Por ejemplo el cloro puede ser letal en concentraciones de 100 a 150 partes por millón (ppm) con exposiciones de 5 a 10 minutos; pero períodos más cortos de exposición a 1000 ppm también pueden ser letales. Dos sucesos de esta índole, ampliamente difundidos por la prensa mundial, son los accidentes ocurridos en Seveso, Italia y en Bophal, India, en 1976 y 1984, respectivamente, que se describirán más adelante.

1. Efectos de las sustancias tóxicas en el ambiente y los ecosistemas

Además de afectar la salud humana, las emisiones de sustancias tóxicas pueden también causar daños a los ecosistemas, en particular cuando éstos comprenden especies más susceptibles que los seres humanos a los efectos tóxicos de dichas sustancias (ejemplo de lo anterior es el accidente por emisión de dioxinas en Seveso que causó una gran mortandad de animales, más no de humanos).

El daño a los ecosistemas puede, a su vez, repercutir en el bienestar de los seres humanos, al deteriorar los servicios ambientales que éstos pueden brindar para sustentar la vida humana, en especial los que se relacionan con la purificación del agua y el aire, el control de inundaciones, el ciclo de nutrientes, la formación del suelo y la estabilización del clima.

Además de los efectos agudos de un accidente, puede haber otros que se manifiesten con posterioridad, y a los cuales se denomina efectos encadenados. Desde esta perspectiva, la persistencia y capacidad de bioacumulación de las sustancias tóxicas, son de particular importancia para los ecosistemas. La solubilidad en agua de las sustancias emitidas constituye, entre otros, un riesgo para los ecosistemas acuáticos si dichas sustancias se depositan en cuerpos de agua, en tanto que su volatilidad traerá consigo el aumento de su concentración en la atmósfera y la exposición a través de esa ruta.

Una sustancia tóxica liberada al ambiente puede ser transportada a través de algún medio (suelo, agua subterránea, agua superficial, sedimentos, aire y cadenas alimentarias) y tener contacto con organismos vivos que pueden llegar a sufrir alteraciones de exponerse a elevadas concentraciones de ella.

Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que la capacidad toxicológica de las sustancias puede reducirse o eliminarse al romperse los enlaces de sus moléculas por la acción de la luz (fotólisis), descomponerse por la acción del agua (hidrólisis), transformarse por la acción del oxígeno (oxidación) y otra serie de mecanismos.

Además de lo anterior, también puede reducirse la biodisponibilidad de las sustancias tóxicas, por la acción de distintos factores ambientales tales como la temperatura, salinidad, acidez o alcalinidad y presencia de materia orgánica en la que puedan quedar retenidas (adsorbidas). En particular, los suelos y sedimentos pueden constituirse en verdaderos sumideros de sustancias tóxicas amortiguando su capacidad de ocasionar efectos adversos en los ecosistemas.

Desde la perspectiva ecológica y de salud humana, interesa determinar la magnitud de la exposición de especies que forman parte de cadenas alimentarias, por su potencial de afectación de los consumidores y la posibilidad de que se produzcan fenómenos de biotransformación, bioacumulación y biomagnificación; lo cual sucede en particular con las sustancias orgánicas afines a las grasas (como las dioxinas emitidas en el accidente de Seveso) y con los metales pesados (como sucedió en la Bahía de Minamata, Japón, en donde el mercurio inorgánico descargado al agua por una industria, fue biotransformado en metilmercurio y bioacumulado en peces, cuya ingestión ocasionó un episodio de intoxicación humana).

En este contexto, el riesgo ecológico se define como la probabilidad de que ocurran efectos adversos en la salud humana, en la integridad del ambiente y de los ecosistemas, no sólo por aumento de la mortandad de la población afectada, sino por la disminución de su calidad de vida y alteración del equilibrio natural existente.

Un aspecto que hay que tener en cuenta, es que impactos obvios a nivel de especies pueden no tener efectos medibles a nivel del funcionamiento de los ecosistemas, por lo cual los ecotoxicólogos tratan de cuantificar la presión que se ejerce sobre los ecosistemas, a través de determinar las relaciones entre la concentración de una sustancia y sus efectos in situ sobre organismos indicadores de los cuales dependen muchas otras especies.

Especial énfasis se está poniendo en desarrollar métodos para medir la pérdida de la capacidad de recuperación de la integridad de los ecosistemas y en estimar los costos sociales y económicos resultantes. Ejemplo de ello, son los estudios en lagos contaminados en los que se determina el impedimento para hacer un uso humano benéfico o para aprovechar sus recursos bióticos, en función de la calidad y cantidad de sus especies acuáticas.

Es evidente que un enfoque ecosistémico requiere de la intervención de múltiples disciplinas, para poder evaluar la diversidad de impactos que pueden ocasionar las sustancias químicas peligrosas.