Determinación de la concentración y tipos de fibras de asbesto en muestras tomadas en dos ambientes laborales y en subsuelos contaminados de Sibaté – Colombia

Abstract

El riesgo que representan las fibras de asbesto inhaladas a través del tracto respiratorio para la salud de los individuos está asociado a la tipología, morfología y la composición química de dichas fibras. En esta disertación de maestría se estudia la tipología, morfología y composición química de fibras de asbesto presentes ya sea en ambientes laborales, ya sea en el subsuelo de un área urbana. Se analizaron 13 muestras recolectadas en ambientes laborales y 6 muestras recolectadas en un subsuelo urbano. Para la caracterización de las fibras se utilizó microscopía de contraste de fase, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía por dispersión de energía y difracción de rayos X. Para el estudio en ambientes laborales se monitoreó una empresa de transporte del municipio de Marinilla, Antioquia, y una empresa de construcción en el municipio de Sibaté, Cundinamarca. Se determinó la concentración de asbesto en el ambiente laboral, al igual que la dosis estimada de inhalación. Para el estudio del subsuelo en área urbana se tomaron 3 muestras a diferentes profundidades. Para los trabajadores de la empresa de transporte (que realizaban actividades de remache de bandas) se estableció, por microanálisis químico por dispersión de energía (EDS), una exposición a asbesto de tipo crisotilo de hasta 0.11 fibras/cm3, la cual equivale a una dosis de exposición estimada (DEE) de 1.41x10-6 fibras contaminante/kg/peso corporal/día. Esta dosis registrada, se estima puede llevar al desarrollo de una asbestosis en un periodo de hasta 10 años, así como, también a desarrollar algún tipo de cáncer por exposición a asbesto en un periodo de hasta 40 años, siempre y cuando no se adopten medidas preventivas en el lugar de trabajo, como lo son controles en la fuente (sitio de trabajo), en el medio (dirección del viento) y en el individuo (el uso de elementos de protección personal para agentes tóxicos). Ya para las muestras del subsuelo (municipio de Sibaté) por medio de microanálisis químico y difracción de rayos X se determinó la presencia de asbesto anfibolítico (actinolita y tremolita). Es de resaltar que las muestras fueron preparadas y analizadas en laboratorios de la Universidad Nacional de Colombia. En esta tesis de maestría se presenta un procedimiento para el refinamiento de la composición química de las fibras de asbesto, por espectroscopía de dispersión de energía en el microscopio electrónico de barrido. Este procedimiento permite estimar la composición de la fibra sin influencia del substrato por medio de deconvolución de las contribuciones de la fibra y del substrato al espectro EDS general, a través de simulación física de Monte Carlo.

The risk that inhaled asbestos fibers through the respiratory tract pose to the health of individuals is associated with the typology, morphology and chemical composition of these fibers. This master's dissertation studies the typology, morphology and chemical composition of asbestos fibers present either in working environments or in the subsoil of an urban area. Thirteen samples collected in work environments and six samples collected in an urban subsoil were analyzed. For the characterization of the fibers, phase contrast microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersion spectroscopy and X-ray diffraction were used. For the study in work environments, a transport company in the municipality of Marinilla, Antioquia, and a construction company in the municipality of Sibaté, Cundinamarca, were monitored. The concentration of asbestos in the work environment was determined, as was the estimated inhalation dose. For the study of the subsoil in urban areas, three samples were taken at different depths. For the workers of the transport company (who performed band riveting activities), an exposure to chrysotile asbestos of up to 0.11 fibers per cm3 was established by EDS chemical microanalysis, which is equivalent to an estimated exposure dose (EED) of 1.41x10-6 polluting fibers/kg/body weight/day. This registered dose is estimated to lead to the development of asbestosis in a period of up to 10 years, as well as to the development of some type of cancer due to exposure to asbestos in a period of up to 40 years, as long as preventive measures are not adopted in the workplace, such as controls at the source (work site), in the environment (wind direction) and on the individual (the use of personal protective elements for toxic agents). For the subsoil samples (municipality of Sibaté), the presence of amphibolytic asbestos (actinolite and tremolite) was determined by means of chemical microanalysis and X-ray diffraction. It is worth mentioning that the samples were prepared and analyzed in laboratories of the National University of Colombia. This master's thesis presents a procedure for the refinement of the chemical composition of asbestos fibers, by energy dispersion spectroscopy in the scanning electron microscope. This procedure allows to estimate the composition of the fiber without influence of the substrate by deconvolution of the contributions of the fiber and the substrate to the general EDS spectrum, through physical simulation of Monte Carlo.