Desensamblaje de lámparas fluorescentes compactas y tubos fluorescentes. Manejo de mercurio en ambiente de trabajo. Parte I

Autores: Miriam Suárez, Neyla Camacho Neyla, Bahan Fraile. Centro de Tecnología de Materiales(CTM) – Unidad de Química y Ambiente, FIIIDT. 

 

Introducción

La información aquí presentada es de carácter informativo con recomendaciones pertinentes para las buenas prácticas en relación al manejo ambiental y ocupacionalmente seguro del mercurio. Es necesario crear conciencia y proveer una plena comprensión de los problemas relacionados con este elemento, con la finalidad de facilitar la toma de decisiones respecto al manejo seguro de las lámparas fluorescentes compactas y los tubos fluorescentes.

Para la elaboración de este documento, se realizó una búsqueda de normas COVENIN, leyes y decretos ambientales de la República Bolivariana de Venezuela y se tomaron como referencia los estándares internacionales. El presente documento es un análisis de publicaciones sobre temas pertinentes al mercurio y productos que lo contienen.

• Generalidades sobre el mercurio

El mercurio es un metal líquido a temperatura ambiente, pesado y ligeramente volátil, que se presenta de forma natural bajo distintas formas químicas. Se comporta como un buen conductor eléctrico, posee alta densidad y tensión superficial, se expande y contrae de forma uniforme cuando la presión y la temperatura cambian, y puede matar microorganismos como organismos patógenos y otras plagas. El mercurio es tóxico y persistente; es decir, tiene gran resistencia a la biodegradación y se acumula originando graves problemas ambientales; es un contaminante proveniente de diversas actividades industriales.

El mercurio inorgánico (vapores de mercurio elemental) constituye la fuente de riesgo más frecuente en ambientes laborales, mientras que la presencia de mercurio orgánico, en forma de compuestos de alquilmercurio (metilmercurio), va adquiriendo día a día más importancia en contaminación ambiental.

Una vez liberado por actividades antrópicas al medio ambiente, el mercurio puede permanecer por mucho tiempo en la atmósfera antes de depositarse (mayoritariamente como mercurio elemental en fase vapor), lo que permite que éste se transporte lejos de la fuente, es decir, tiene un ciclo global, con capacidad de transporte a largo alcance, lo cual se traduce en que las emisiones en cualquier continente pueden contribuir a la deposición en otros. Por tal razón, el mercurio es un problema de preocupación mundial y, en consecuencia, se han establecido reglamentaciones especiales para el manejo, producción y disposición de desechos, por lo general en países industrializados.

Los efectos tóxicos del mercurio sobre los seres humanos, la capacidad de bioacumularse en la cadena alimenticia, la alta volatilidad del mercurio elemental, su alta permanencia en la atmósfera y la capacidad para migrar con el lixiviado de los vertederos de residuos hacia las fuentes de agua subterránea, han generado constantes esfuerzos, sobre todo en los países desarrollados, para ubicar y controlar las fuentes de mercurio. Por ejemplo, el contenido de mercurio de las lámparas fluorescentes compactas (CFL, Compact Fluorescent Lamps), se asocia con los impactos negativos para la salud humana y para el ambiente, a través del ciclo de vida útil de la lámpara. Por tales motivos, desde hace unos años, el uso de las CFL’s está suscitando debate entre el uso y el compromiso a la protección de la salud y el ambiente.

·         Generalidades sobre las lámparas y tubos fluorescentes compactos

Se ha determinado que el uso de este tipo de lámparas y tubos tiene como ventaja una alta calidad de iluminación en ambientes laborales, hogares y espacios públicos, lo que se traduce en un ahorro energía debido a su alta eficiencia, con respecto a las lámparas incandescentes. Por tal motivo, existen programas de eficiencia energética a nivel mundial que fomentan la sustitución masiva por este tipo de lámparas; entre ellos se encuentra Venezuela a través de la Revolución Energética (año 2008), cuya primera etapa consistió en la sustitución de 52 millones de bombillos incandescentes por bombillos ahorradores, con la finalidad de reducir la demanda máxima diaria a 2.000 MW de un total de 15.700 MW.

El mercurio es esencial para la operación y funcionamiento de las lámparas fluorescentes compactas y tiene dos tipos de composiciones químicas diferentes: mercurio elemental en fase vapor y mercurio divalente adsorbido sobre el fósforo, los terminales de la lámpara u otros componentes. Cuando este elemento es energizado por el paso de una corriente eléctrica, los átomos de vapor emiten luz ultravioleta liberando esa energía en forma de luz. El fósforo, un material luminiscente que recubre la parte interna de las lámparas, absorbe esta energía ultravioleta, causando fluorescencia y re-emitiendo la luz visible.

La Fundación Instituto de Ingeniería, tiene una amplia experiencia en la caracterización fisicoquímica (validación de metodología propia para la determinación de mercurio en las CFL’s y tubos fluorescentes) y en la evaluación funcional de bombillos fluorescentes compactos con balastro electrónico eléctrica de lámparas fluorescentes compactas.

El mercurio total contenido en una lámpara fluorescente depende del tipo de lámpara, su tamaño, fabricante y año de manufactura. Por ejemplo, un tubo fluorescente puede contener de 3 a 20 mg de mercurio. En el año 2001, un ensayo de la “National Electrical Manufacturesrs Association (NEMA)” en los Estados Unidos, encontró que para este tipo de lámparas el promedio es de 8,3 mg. De manera general, se ha determinado que el contenido de mercurio aumenta con la longitud del diámetro de la lámpara y el nivel de intensidad de luz deseado.

Las CFL’s por lo general, contienen comparativamente menos mercurio por lámpara que la mayoría de los tubos fluorescentes. El promedio de la industria es difícil de determinar, aunque la mayoría se encuentra en el rango de 5 a 8 mg por lámpara. La siguiente tabla muestra algunos estimados del contenido de mercurio en una variedad de lámparas fluorescentes fabricadas en los Estados Unidos durante las fechas especificadas.

Tabla 1. Contenido de Mercurio (mg) en las lámparas fluorescentes compactas

Tipo de Lámpara	Reporte Final de la EPA Fabricantes de lámparas 1992-1999	Reporte Final de la EPA Fabricantes de lámparas Después de 1999	Promedio Nacional 2001	Mejor Práctica actual
4 ft T8	15	10	7-9	3.5
8 ft T8			>9	4.4
4 ft T12	30	21	9-11	4.4
8 ft T12			>11	6.8
CFL’s			<5-8	1.4-2.7

Fuente: U.S Environmental Protection Agency (EPA). Office of Solid Waste, Mercury Emissions from the disposal of Fluorescent Lamps.

El uso de lámparas fluorescentes presenta ciertos problemas. Existe una alta probabilidad de que la lámpara se rompa en cualquiera de las etapas de su ciclo de vida, bien sea durante su ensamblaje en fábrica como en el manejo para su uso final, debido a su fragilidad. Los mayores riesgos de emisión de mercurio a la atmósfera, se encuentran asociados a su etapa como residuo; esto representa una fuente difícil de controlar en términos de manipulación, transporte y almacenamiento. Cuando las lámparas se rompen, algo que puede ocurrir cuando se desechan erróneamente en la basura doméstica o en vertederos, liberan vapores de mercurio peligrosos en el ambiente interior.

La EPA ha determinado que el 6% del mercurio de una lámpara rota es liberado hacia la atmósfera. Un reporte establece que solo cerca del 1% del mercurio en las lámparas es liberado durante las operaciones de disposición y reciclaje. Otros laboratorios como el “Oak Ridge Nacional Laboratory” han sugerido que entre un 20 y 80% del mercurio es liberado en el descarte de las lámparas.

En consecuencia, existen muchos países que ya han prohibido la importación y producción de productos que contengan mercurio por su alta toxicidad. Por ejemplo, en Europa Occidental, el Parlamento y el Consejo de la Unión Europea establecieron una directiva que restringe el uso de mercurio en los equipos eléctricos y electrónicos; y exigen que el contenido de mercurio de las CFL’s sea inferior a 5 mg por lámpara y que el contenido de mercurio de los tubos fluorescentes de uso general sea inferior a 10 mg por tubo[1]. Sin embargo, en otros países las lámparas fluorescentes compactas están exentas de prohibición, debido a que las mismas son de mayor eficiencia energética, pero deberán estar sujetas a un contenido máximo de mercurio.

·      Efectos del mercurio en las CFL sobre la salud

Los componentes de las lámparas fluorescentes compactas se encuentran dentro de un sistema cerrado, por lo tanto, su uso adecuado no representa riesgos o impactos sobre el medio ambiente o la salud. Es importante destacar que los materiales que componen las CFL entran en contacto con el medio ambiente solamente en caso de rotura o destrucción. El principal riesgo corresponde a la liberación del mercurio, y su efecto tóxico en humanos, está determinado por factores como la velocidad y la cantidad absorbida, las propiedades fisicoquímicas de los compuestos y la susceptibilidad del individuo.

El mercurio ocasiona una amplia gama de efectos sistémicos en humanos (riñones, hígado, estómago, intestinos, pulmones, ojos, oídos y una especial sensibilidad del sistema nervioso), aunque varían con la forma química⁴. Es importante señalar que algunos microorganismos convierten el mercurio inorgánico en metilmercurio, una forma química muy tóxica, persistente y bioacumulable y que además se absorbe fácilmente en el tracto gastrointestinal humano. En el caso del mercurio metálico la principal forma de entrar al organismo es en forma de vapor, la cantidad que se absorbe a través de la piel es mínima.

El sistema nervioso es muy sensible a todas las formas de mercurio. El metilmercurio y los vapores del mercurio metálico son especialmente nocivos, porque el mercurio en estas formas llega rápidamente al cerebro (se conoce como la enfermedad de Minamata http://www.fii.gob.ve/mercurio-la-leccion-de-minamata/). La exposición a altos niveles de mercurio metálico, inorgánico u orgánico, puede dañar el cerebro y los riñones en forma permanente, y se ha observado que afecta el desarrollo del feto, incluso meses después de la exposición de la madre. Los efectos nocivos que pueden pasar de la madre al feto incluyen daño cerebral, retraso mental, ceguera, ataques, e incapacidad para hablar.

·      Límites de mercurio en medio ambiente de trabajo

Según la Norma Venezolana COVENIN 2253:2001, en la cual se presentan las concentraciones ambientales máximas permisibles de sustancias químicas en lugares de trabajo, se establece que la concentración ambiental permisible (CAP) para el mercurio inorgánico, incluyendo el mercurio metálico, no debe exceder los 0,025 mg/m³, límite que es utilizado en otras normativas de internacionales. Entre estas normas se puede referenciar, la Ley 19.587 sobre higiene y seguridad laboral vigente en Argentina. La referida norma expone como determinante para la exposición biológica al mercurio total inorgánico en orina. En la siguiente tabla se presentan los Índices de exposición biológica (IBE) para el mercurio y son valores referenciales, usados para evaluar la exposición del trabajador a riesgos potenciales de la salud.

Tabla 2. Índice de exposición biológica para el mercurio inorgánico,                                                               en especímenes colectados de un trabajador

Determinante	Tiempo de Muestreo	Índice de Exposición Biológica (IBE)
Mercurio total inorgánico en orina	Previo a la jornada	35g/g creatinina
Mercurio Total Inorgánico en sangre	Al final de la jornada finalizando la semana de trabajo	15g/l

Fuente: COVENIN 2253:2001. Concentraciones ambientales permisibles de sustancias químicas en lugares de trabajo e índices biológicos de exposición (3ra Revisión).

Cabe destacar que el mercurio está generalmente presente en cantidades significativas en individuos que no han estado ocupacionalmente expuestos a la sustancia en cuestión, por lo cual estas concentraciones de fondo están incluidas en el referido valor IBE.

Como referencia adicional, se presentan a continuación los límites de exposición laboral indicados por otros organismos:

OSHA =        el límite de exposición admisible en aire es de 0,1 mg/m³, el cual no debe sobrepasarse en ningún momento.

NIOSH =       el límite de exposición recomendado en el aire para el vapor de mercurio es de 0,05 mg/m³ como promedio en un turno laboral de 10 horas y de 0,1 mg/m³ que no debe sobrepasarse en ningún momento.

ACGIH =       el límite de exposición recomendado en el aire es de 0,025 mg/m³ como promedio durante un turno laboral de 8 horas.

Los límites de exposición mencionados anteriormente son solo para los niveles en el aire. La sobreexposición puede ocurrir aún si los niveles en el aire son inferiores a los límites indicados.

·      Medidas de Seguridad en Ambiente de Trabajo y Protocolo de Acción para manejo de CFL

Como punto de partida, toda organización que realice recolección, almacenamiento, desensamblaje, reciclaje y disposición de lámparas fluorescentes compactas y tubos fluorescentes debería tener un plan de manejo concreto y por escrito. Ese plan deberá estar soportado en las normas reglamentarias del estado venezolano concernientes al tema, abarcar todas las cuestiones que se detallan a continuación y fijar plazos concretos para la adopción de medidas dirigidas al cumplimiento de las normas ambientales y protección a la salud del trabajador, según sea necesario.

La República Bolivariana de Venezuela contiene dentro de su ordenamiento jurídico una serie de normas legales y reglamentarias dirigidas al desarrollo de una gestión del mercurio y sus componentes, con la finalidad de lograr un manejo ambientalmente seguro de este metal y proteger la salud de los seres humanos de los efectos tóxicos del mismo. Este conjunto de leyes y normas permiten, tanto al sector público como privado, organizar sistemas de gestión ambiental capaces de brindar respuestas parciales al tema del manejo del mercurio, especialmente focalizado en la gestión de desechos de mercurio y en la reducción de riesgos de liberación accidental o intencional al ambiente del mercurio y sus compuestos.

En general, este protocolo de acción promueve el manejo adecuado de los componentes de la lámpara durante su desensamblaje así como reducir la posible exposición de las personas al mercurio, el cual es un riesgo que está latente en este tipo operaciones al manipular materiales tan frágiles como los componentes de las CFL’s.

En primer lugar, toda organización dedicada a la recolección, almacenamiento, desensamblaje, reciclaje y disposición, deberá determinar qué tipo de exposición ocupacional al mercurio pueden experimentar sus trabajadores, ya que, como se ha dicho anteriormente el mercurio solo podrá ser liberado al ambiente si el material que los contiene se rompe. Asimismo, deberá tener un sistema adecuado para monitorear la concentración de mercurio en el ambiente de trabajo para reaccionar rápidamente ante cualquier indicio de exposición nociva.  Esta tasa de emisión de vapores de mercurio variará consecuentemente sean más o menos frecuentes los accidentes por inadecuado manejo de las lámparas durante su ensamblaje y del grado de cuidado y experiencia del trabajador, así como de las condiciones de almacenamiento del producto ensamblado e incluso de las condiciones climatológicas, ya que el mercurio viaja por acción del viento.

Aunque el mercurio viene dentro de un componente preensamblado, existe la posibilidad de que los trabajadores dedicados al desensamblaje y almacenamiento, sufran exposiciones significativas en caso de ruptura. Por lo tanto deberán utilizarse equipos de protección individual para evitar o limitar la exposición y, cuando sea necesario, protección respiratoria, sobre todo durante las actividades de mantenimiento y limpieza en caso de derrame. Asimismo, sería esencial el establecimiento de un programa de control biológico (que incluya análisis de mercurio en orina).

En la segunda parte de este artículo se indicarán, el plan de acción a seguir en las empresas expuestas al manejo de CFL, el equipo de protección personal que deben tener los trabajadores y recomendaciones para el reciclaje de estas lámparas.

Referencia bibliográfica

1.  Directive 2 002/95/EC of the European Parliament and of the Council,” Official Journal of the European Union. En:  http://www.dtsc
2. Resolución 1511 de 2010 por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial de Colombia. Diario Oficial N° 47.797 de 10 de Agosto de 2010
3.   Informe medioambiental 2002, Philips Lighting Europe
4. El peligro mortal de los bombillos de bajo consumo (2015). En: https://tuplanetavital.org/ actualidad-planetaria/ el-peligro-mortal-de-los-bombillos-de-bajo-consumo/
5. Lámparas de descargas. En: https://sites.google.com/site/residuosurbanosarangoya/lamparas-de-descargas
6. Envenenamiento por mercurio. En: https://es.wikipedia.org/wiki/
7. AZEVEDO, F.A., RAMOS, A.C. Bibliografia brasileira de mercúrio. Aspectos ambientais e toxicológicos. Bol. Téc. CEPED, v. 8, n. 1, p. 7 a 13, 1993.
8. AZEVEDO, F.A., RAMOS, C. Bibliografia Brasileira de Mercúrio – Aspectos ambientais e toxicológicos. II. TECBAHIA R. Baiana Tecnol., v. 9, n. 2, p. 41 a 48 (encarte), 1994.
9. AMOUROUX D, WASSERMAN J C, TESSIER E, DONARD O F X (1999): Elemental mercury in the atmosphere of a tropical amazonian forest (French Guiana). Environ. Sci. Technol. 33, 3044-3048.
10. NAKAGAWA, R. Estimation of mercury emissions from geothermal activity in Japan. Chemosphere, v.38, n.8, p.1867-1871, 1999.
11. U.S Environmental Protection Agency. Office of Solid Waste, Mercury Emissions from the disposal of Fluorescent Lamps. 1997: https://archive.epa.gov/epawaste/hazard/web/pdf/merc-rpt.pdf
12. Fluorescent Light Bulbs and Other Lighting – Disposal and Recycling Information. EHSO’s Fluorescent Lights and Lighting Disposal & Recycling Page (This page is based on information proved by the US EPA’s Green Lights Program, and the US EPA Office of Air and Radiation), 2020. En:  http://www.ehso.com/fluoresc.htm
13. Bulb Eater. En:  https://www.aircycle.com/bulb-eater-3/
14. COVENIN 2253:2001. Concentraciones ambientales permisibles de sustancias químicas en lugares de trabajo e índices biológicos de exposición (3ra Revisión).
15. Norma COVENIN 1056-I-91: Criterios para la selección y uso de los Equipos de Protección Respiratoria. Parte l. (1ra Revisión)
16. Norma Venezolana COVENIN 3027:1993*: Mercurio. Manejo, Almacenamiento y Transporte. Medidas de Salud Ocupacional.
17. Bahan Fraile, Miriam Suárez, Neyla Camacho. Mercurio. La Lección de Minamata. Centro de Tecnología de Materiales (CTM). FIIIDT (2020). En: http://www.fii.gob.ve/mercurio-la-leccion-de-minamata/
18. BALCAN ENGINEERING LIMITED plantas para reciclar, procesar, valorizar las lámparas fluorescentes y/o con mercurio. En: https://es.slideshare.net/wolfessig/planta-de-reciclaje-de-lamparas-o-focos-fabricada-por-balcan

 

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