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Resumen de la Salud y Seguridad del Tetracloroetileno (PCE, PERC) y Tricloroetileno (TCE)

El tetracloroetileno (PCE) y el tricloroetileno (TCE) son hidrocarburos líquidos clorados, utilizados principalmente como agentes desengrasantes para la limpieza en frío de piezas metálicas fabricadas. Sirven como solventes generales para resinas, grasas, aceites, ceras, caucho, pinturas, ésteres y éteres de celulosa y barnices [1]. En la industria, ambos productos químicos son motivo de preocupación laboral debido a sus altos niveles de toxicidad y su uso generalizado; recientemente se han convertido en los principales contaminantes en la mayoría de los sitios Superfund estatales y federales [2]. Además, se han encontrado rastros de estos compuestos nocivos en fuentes de agua subterráneas y superficiales como resultado de prácticas inadecuadas de fabricación, consumo y eliminación [3].

Los solventes clorados generalmente son difíciles de biodegradar y representan una amenaza significativa y continua para los suministros de agua potable de los Estados Unidos, así como para el bienestar de los trabajadores. Tanto el PCE como el TCE se han asociado con efectos tóxicos en el riñón y el hígado, y también pueden causar depresión en el sistema nervioso central, disfunción reproductiva, mayor incidencia de cáncer, entre otras enfermedades. En este sentido, los dueños de negocios y los consumidores, que todavía están empleando estos compuestos, deben estar atentos a la legislación más reciente y las posibles implicaciones al usar los productos químicos, así como identificar las alternativas disponibles.

 

¿Qué Es El Tetracloroetileno?

El tetracloroetileno, también conocido como percloroetileno (PCE o PERC), es un líquido incoloro no inflamable que se utiliza para operaciones de limpieza en seco y como material de partida para sintetizar otros compuestos. Se ha asociado con efectos secundarios leves después de una exposición a corto plazo, como irritación de las vías respiratorias superiores, estado de ánimo reversible, mareos, somnolencia, dolores de cabeza y deterioro de la coordinación. Del mismo modo, la exposición a largo plazo provoca reacciones adversas graves, como daño cognitivo, enfermedades renales y hepáticas, inmunotoxicidad, problemas reproductivos y posible desarrollo de cáncer. Como resultado, la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. (EPA) y otras organizaciones internacionales lo han clasificado como probablemente cancerígeno para los humanos [4].

En los Estados Unidos, la producción de PCE alcanzó un máximo de 350 millones de kg en 1980, cuando se introdujo como alternativa de reemplazo del tricloroetileno (TCE) para la limpieza de metales, el desengrase con vapor, el procesamiento de textiles, la limpieza en seco y como precursor químico [5]. Desde entonces, la producción de tetracloroetileno ha ido disminuyendo debido a sus atributos tóxicos y de rápida evaporación, que lo han hecho detectable en fuentes de agua subterránea y superficial, aire, suelo, alimentos e incluso muestras de leche materna. Los últimos reportes industriales indican que 215 empresas manufactureras han estado produciendo continuamente cerca de 65 millones de libras de PCE anualmente, y otras 22 instalaciones importan 26.5 millones de libras del producto químico al país [6].

Recientemente, se llevaron a cabo investigaciones del sitio Superfund involucrando a las comunidades cercanas para tomar medidas de respuesta sólidas contra la contaminación por tetracloroetileno. La primera detección de fuentes de agua ocurrió en la década de 1990 durante una práctica de muestreo de rutina, y el número ha ido en aumento desde entonces con evidencia de esta sustancia en casi el 28% de los sitios en la actualidad. Las principales preocupaciones derivadas de la eliminación inadecuada de productos químicos peligrosos son los esfuerzos de limpieza a largo plazo, las fugas a otras fuentes de agua subterránea y los riesgos para la salud tanto de humanos como de animales [7].

 

Casos Prácticos de Toxicidad Por Tetracloroetileno (PC) 

Se han reportado múltiples estudios de casos sobre los efectos secundarios del tetracloroetileno (PCE) a lo largo de los años debido a su prevalencia en el mercado. Los niveles tóxicos y las vías de exposición pueden cambiar según el tipo de ensayo clínico que se haya realizado que aborde las principales pruebas de contaminación. La Tabla 1 presenta, en orden cronológico, los incidentes más relevantes relacionados con la exposición al tetracloroetileno, incluidas las condiciones en que ocurrieron, así como los niveles tóxicos promedio para cada caso.

 

TOXICIDAD AGUDA E IRRITACIÓN

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

1985 [8]

1 niño

Somnolencia e hiperventilación

Ingestión accidental

30 μg en la sangre

1990 [9]

22 hombres

La función visual se vio levemente afectada por la exposición, que interfirió con la conducción nerviosa central.

Voluntarios de experimentos médicos

10 y 50 ppm, durante 4 horas durante 4 días.

NEUROTOXICIDAD

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

2011

[10]

1512 personas

Riesgos de los trastornos del espectro autista y desarrollo del consumo de drogas y alcohol

Residentes de las ciudades de Cape Cod, Massachusetts

Muestras de agua con PCE hasta 80 ug/L

2012

[11]

99 pares de gemelos

Síntomas de la enfermedad de Parkinson

Gemelos veteranos de la Segunda Guerra Mundial

No hay información disponible

2012 [12]

619 participantes

Se encontró que la exposición en la edad temprana estaba asociada con disminuciones visuales a largo plazo en la edad adulta

Residentes de las ciudades de Cape Cod, Massachusetts

Muestras de agua con PCE hasta 80 ug/L

2014

[13]

> 150,000 personas de 1975 - 1985

Los trabajadores expuestos a agua contaminada tenían más probabilidades de desarrollar diferentes tipos de cáncer

Personal marino y naval en la base Camp Lejeune del USMC

215 μg/L en agua potable

2015

[14]

50 empleados

Depresión del sistema nervioso central; incluyendo mareos y somnolencia.

Limpieza en seco

PCE atmosférico de 7 ppm

TOXICIDAD RENAL

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

1983 [15]

438 trabajadores

Lesiones tubulares renales leves en lugar de glomerulares

Talleres de limpieza en seco

10 ppm de PERC

1999 [16]

82 trabajadores

Daño tubular renal menor

Limpieza en seco

2.2 - 44,6 mg/m3 PERC

2000 [17]

40 mujeres

Efectos de degradación de la dosis inducidos por PERC en los riñones

Taller de planchado y tintorería

60 – 240 mg/m3 PERC

TOXICIDAD HEPÁTICA

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

1992 [18]

141 trabajadores

La exposición ocupacional podría causar cambios hepatobiliares tempranos

Pequeñas lavanderías y tintorerías

Niveles de PCE de 50 ppm en promedio

1995 [19]

5 trabajadores

Cambios leves a moderados en el parénquima hepático

Limpieza en seco

PCE hasta 83 ppm

TOXICIDAD INMUNE Y HEMATOLÓGICA

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

1996 [20]

279 pacientes

Enfermedades del tejido conectivo, esclerosis sistémica y artritis reumatoide

Trabajadores de la industria aeronáutica y de limpieza en seco

3899

mg/m3

2003 [21]

660 trabajadoras

Síntomas similares a la esclerodermia

Limpieza en seco e industria aeronáutica

No especificado

2010 [22]

80 hombres adultos

La inmunotoxicidad conduce a enfermedades alérgicas y reacciones autoinmunes.

Limpieza en seco

PCE hasta 265 µg/m 3

2015 [23]

175 casos

Síntomas del síndrome de Sjogren primario (PSS)

Múltiples trabajos, con exposición común

No especificado

TOXICIDAD PARA LA REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

1990 [24]

1117 pacientes mujeres

Bajo peso al nacer, malformaciones congénitas y abortos espontáneos

Lavandería y

trabajadores de limpieza en seco

Dosis de 2 a 20 horas por semana

1991 [25]

1926 pacientes mujeres embarazadas

Tenían dolores de cabeza, mareos y olvidos. El riesgo de aborto espontáneo era el doble y el triple para las anomalías congénitas

Uso doméstico de productos que contienen solventes

Dosis de 10 horas por semana

1991 [26]

34 trabajadores

Efectos sutiles en la calidad del esperma, con menos linealidad en el camino de los espermatozoides

Limpieza en seco

Muestras de respiración de 2.67 µg/m3

2009 [27]

1658 niños

Riesgo de anomalías congénitas, como irregularidades en los ojos, oídos y defectos orales

Hogares con suministros de agua contaminados

Muestras de agua con PCE hasta 80 μg/L

ESTUDIOS DE CARCINOGENICIDAD

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

2011 [28]

1704 trabajadores

La exposición al PCE se asoció con un mayor riesgo de cáncer de pulmón, esófago y lengua

Trabajadores en 4 ciudades de los EE. UU. (San Francisco, Chicago, Detroit y Nueva York)

Más de 1 año de exposición ocupacional

2013 [29]

Niños nacidos durante 1968 - 1985

Asociaciones entre los contaminantes del agua potable y los cánceres hematopoyéticos infantiles y los defectos del tubo neural (DTN)

Personal del campamento base Lejeune del Cuerpo de la Marina

Picos máximos de PCE de 215 ppm

2014

[30]

> 150,000 personas de 1975 - 1985

Los trabajadores expuestos a agua contaminada tenían más probabilidades de desarrollar diferentes tipos de cáncer

Personal marino y naval en la base Camp Lejeune del USMC

215 μg/L en agua potable

2016 [31]

3851 incidentes 1999 - 2008

Los residentes cercanos a los sitios tenían un mayor riesgo de tener linfoma difuso de células B grandes (DLBCL)

Residentes de una ciudad de Georgia

No especificado

2017 [32]

775 trabajadoras

La exposición al PCE puede aumentar el riesgo de carcinomas de células escamosas de cabeza y cuello en mujeres

Ensambladores eléctricos, impresoras, soldadores, cortadores y fabricación de equipos

Al menos 1 mes de exposición continua

Tabla 1. Estudios de casos sobre tetracloroetileno (PCE)

 

¿Qué Es El Tricloroetileno?

El tricloroetileno (TCE) es un solvente orgánico volátil que se usa en múltiples industrias manufactureras (p. ej., aeronaves, naves espaciales, electrónica) para eliminar la grasa de las piezas metálicas. Este líquido incoloro se ha asociado con efectos negativos para la salud, como irritación de las vías respiratorias superiores, disfunción renal y hepática, defectos del desarrollo, inmunosupresión, cambios neuroconductuales, desarrollo de cáncer, entre muchos otros. Aunque el TCE puede ser muy conveniente para el desengrasado con vapor de piezas metálicas, las entidades gubernamentales lo han catalogado como una sustancia química peligrosa que podría filtrarse en los suministros de agua, alimentación y aire [33].

Junto con el percloroetileno, el tricloroetileno también se ha producido y comercializado ampliamente desde la década de 1920. A escala mundial, aproximadamente el 80-90 % de la producción de TCE se destina exclusivamente a la industria desengrasante, y se utiliza en pinturas, adhesivos, barnices y formulaciones de lacas. En los Estados Unidos, la producción de TCE alcanzó un máximo de 280 millones de kg en 1970 cuando se había utilizado en la industria alimentaria para descafeinar; en cosmética como extractante; en pesticidas para manchas de fluidos; e incluso en la industria farmacéutica como anestésico volátil. Los entornos de trabajo industriales son la forma más habitual de exposición al tricloroetileno, lo que ha provocado graves problemas de salud en el trabajo[34].

Las pruebas de destino ambiental muestran que el TCE puede penetrar fácilmente en los suelos superficiales a través de la volatilización, lo que hace que sea probable que migre a las fuentes de agua subterránea. Como resultado de su prevalencia en el medio ambiente, la población en general, especialmente los trabajadores, pueden exponerse por ingestión, inhalación y contacto. En el 2011, este compuesto tóxico se ha identificado en más de 760 sitios Superfund, y la ATSDR reportó que entre el 9 y el 34 % de las fuentes de suministro de agua potable en el país presentaban alguna contaminación por TCE [35]. Además, la Encuesta Nacional de Examen de Salud y Nutrición sugiere que casi el 10% de los estadounidenses tienen niveles detectables de TCE en la sangre [36].

 

Estudios de Casos De Toxicidad Por Tricloroetileno (TCE)

La Agencia de Protección Ambiental (EPA) ha publicado constantemente estudios sobre los peligros que el TCE puede imponer a los humanos, animales y medio ambiente. Estas revisiones clasifican todos los peligros para la salud en diferentes categorías según los tejidos humanos que están o podrían verse afectados. La Tabla 2 presenta, en orden cronológico, los incidentes más relevantes relacionados con la exposición al tricloroetileno, incluyendo las condiciones en que ocurrieron, así como los niveles promedio del compuesto para cada caso.

 

NEUROTOXICIDAD

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

1982 [37]

11 trabajadores

Síntomas de la alteración del nervio trigémino

Trabajadores industriales

No especificado

1990 [38]

2 pacientes

Deficiencias cognitivas y psicomotoras leves a moderadas

Mezcla de metales en una empresa de electrónica

Alto pero no especificado

1999 [39]

4041 personas

Vínculos entre la TCE y el habla y la discapacidad auditiva

Agua potable contaminada

50 – 500 ppb

2002 [40]

236 residentes

Deficiencias neuroconductuales, un perfil elevado de puntajes de estado de ánimo y frecuencias de síntomas excesivas

Vivir cerca de plantas de fabricación electrónica

1 - 100 ppm

2003 [41]

143 residentes

La exposición a largo plazo a TCE se asocia con déficits neuroconductuales

Suministro de agua municipal contaminado

TCE >15 ppb

TOXICIDAD RENAL

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

1993 [42]

29 trabajadores

Leve y severo daño tubular en los riñones

Fabricación de metales

TCE < 50 m g/m3

1999 [43]

39 trabajadores

TRI causó cambios persistentes en el sistema tubular del riñón

Trabajadores de una fábrica de cartón

TCE es de alrededor de 500 ppm

2004 [44]

70 trabajadores

Alto riesgo de daño renal a concentraciones >250 ppm

Personal hospitalario y administrativo

TCE de 250 ppm

TOXICIDAD HEPÁTICA

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

2003 [45]

155 pacientes masculinos

El vínculo entre la exposición y los síntomas del cáncer de hígado masculino

Exposición a suelos y aguas subterráneas contaminados

TCE hasta 1100 mg/kg

2010 [ 46]

1 paciente masculino

Experimentó ictericia, fiebre, dolor de ojos rojos y erupciones generalizadas

Máquinas desengrasantes automáticas

22 mg/L en el trabajo

TOXICIDAD INMUNE Y HEMATOLÓGICA

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

2003 [47]

347 empresas danesas

Alto riesgo de desarrollar síntomas de linfoma no Hodgkin

Limpieza en seco de hierro y metales

75 – 318 mg/m 3 en aire

2008 [48]

Cerca de 14500 trabajadores

Asociaciones positivas con varios tipos de cáncer (linfoma no Hodgkin)

Trabajadores de mantenimiento de aeronaves

No especificado

2012 [49]

80 personas expuestas

Una disminución en los recuentos de células sanguíneas periféricas (linfocitos, células B y células T CD4+)

Desengrasado de metales y aguas subterráneas contaminadas

Tanto bajo TCE <12ppm como alto ≥12ppm

TOXICIDAD PARA LA REPRODUCCIÓN Y EL DESARROLLO

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

1973 [50]

184 mujeres

Aumento de la amenorrea

Montaje de pequeñas piezas eléctricas.

TCE medio de 200 mg/m3

1978 [51]

Un hombre de 42 años

Impotencia y ginecomastia

Mecánico de aviones

No reportado

1995 [52]

197 mujeres

Incidencia reducida de fecundabilidad en alta exposición

higienistas industriales

Alto pero no especificado

1996 [53]

13 trabajadores hombres

Un bajo porcentaje de morfología espermática normal

Fábrica electrónica, desengrasado de metales.

TCE medio de 30 ppm

2001 [54]

75 hombres y 71 mujeres

Alteración de la libido y aumento del ciclo menstrual anormal

Agua subterránea contaminada

No especificado

ESTUDIOS DE CARCINOGENICIDAD

Caso (Año)

N° de Pacientes

Síntomas

Descripción del trabajo

Niveles tóxicos

1995 [55]

169 hombres

El tiempo de exposición prolongado puede provocar tumores renales.

Fábrica de cartón

No reportado

1995 [56]

1391 mujeres

Aumento significativo de cánceres de cuello uterino, linfático y hematopoyético

Trabajadores de mantenimiento finlandeses

No especificado

1998 [57]

14457 trabajadores

Riesgo moderado de cáncer de mama

Mantenimiento de aeronave

TCE < 15 ppm

2003 [58]

40049 trabajadores

Riesgo elevado de linfoma no Hodgkin en los hijos

Obreros

TCE de 58 mg/L en orina

2005 [59]

Cerca de 54500 casos

El solvente se asoció positivamente con el cáncer de mama en mujeres y hombres.

Residentes en Texas

No reportado

2005 [60]

6107 trabajadores varones

Es probable que desarrolle cáncer de pulmón, melanoma, esófago, riñón y estómago.

Trabajadores de la empresa aeroespacial

No especificado

2007 [61]

276 hombres

La exposición a TCE mostró una relación positiva con el cáncer de próstata

Trabajadores aeroespaciales y de radiación

No especificado

2008 [62]

40647 trabajadoras

La leucemia infantil está relacionada con las madres expuestas durante los embarazos

Fábrica de electrónica

No especificado

Tabla 2. Casos de Estudio sobre Tricloroetileno (TCE)

 

Reglamento de Seguridad para el PCE y TCE

Como respuesta a los numerosos estudios en humanos sobre el PCE y TCE, muchas organizaciones han establecido recomendaciones que abordan su uso. Las normas, regulaciones y avisos nacionales e internacionales más relevantes con respecto al tetracloroetileno y tricloroetileno se resumen en la Tabla 3. Los valores representan los niveles de umbral que los empleadores, importadores, recicladores y vendedores deben seguir para evitar sanciones legales y proteger al público y a los trabajadores de efectos adversos para la salud derivados de la exposición. Para las normas de la EPA y el DOE, cada número consecutivo de AEGL y PAC está asociado con un efecto progresivamente severo que involucra un nivel de exposición más alto a los químicos.

REGULACIÓN

TETRACLOROETILENO

TRICLOROETILENO

NACIONAL

OSHA

Límite de exposición permisible (PEL) de 100 -200 ppm y un pico máximo de 300 ppm (< 5 min cada 3 h)

Límite de exposición permisible (PEL) de 100 -200 ppm y un pico máximo de 300 ppm (< 5 min cada 2 h)

NIOSH

La exposición debe minimizarse tanto como sea posible.

Límite de exposición recomendado (REL) de 2 ppm/h o 25 ppm (10h TWA)

EPA

Contaminante peligroso

AEGL-1

35 ppm (8 horas)

77 ppm (8 horas)

AEGL-2

81 ppm (8 horas)

240 ppm (8 horas)

AEGL-3

410 ppm (8 horas)

970 ppm (8 horas)

GAMA

CAP 1

35 ppm

130ppm

PAC 2

230ppm

450ppm

CAP 3

1200ppm

3800ppm

ACGIH

Cancerígeno animal confirmado con relevancia desconocida para los humanos

Carcinógeno humano sospechoso

INTERNACIONAL

IARC

Probablemente cancerígeno para los humanos.

Cancerígeno para los humanos

OMS

Aire

0.25 mg/m3

2.3 μg/m

Agua potable

0.04 miligramos por litro

0.02 miligramos por litro

Tabla 3. Regulaciones y lineamientos aplicables al tetracloroetileno [63] y tricloroetileno [64]

En los próximos años, estas reglamentaciones podrían alterar significativamente la producción, el uso, transporte, almacenamiento y eliminación de productos de limpieza que contengan sustancias químicas cloradas. Las declaraciones oficiales sobre los niveles máximos permitidos en los alimentos, el agua, plantas, atmósfera, suelo y tejidos animales y humanos se modifican continuamente y es posible que no reflejen el estado normativo de las sustancias químicas en el futuro. Las empresas y clientes que emplean el PCE y TCE para sus operaciones diarias deben prestar especial atención a la interrupción general, los esfuerzos de gestión y las alternativas viables en el mercado.

 

Alternativas A Los Desengrasantes A Base de Tetracloroetileno y Tricloroetileno

El tetracloroetileno y tricloroetileno han sido populares para aplicaciones de limpieza industrial porque disuelven rápidamente aceites y grasas, se evaporan rápidamente y tienen un costo relativamente bajo. A medida que las regulaciones sobre estos compuestos continúan avanzando en el camino hacia una prohibición total, Chemtronics continúa diseñando alternativas con todas las ventajas del PCE y TCE, pero sin los efectos nocivos para la salud.

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Referencias

[1] Chen, Shiang-Jiuun, et al. “Possible Involvement of Glutathione and p53 in Trichloroethylene- and Perchloroethylene-Induced Lipid Peroxidation and Apoptosis in Human Lung Cancer Cells.” Free Radical Biology and Medicine, vol. 33, no. 4, 2002, pp. 464–472., https://doi.org/10.1016/s0891-5849(02)00817-1.

[2] Brusseau, Mark L., et al. “Chapter 15 - Subsurface Pollution.” Environmental and Pollution Science, 3rd ed., Academic Press, Amsterdam, 2019, pp. 248–249.

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[4] U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Toxicological Review of Tetrachloroethylene (Perchloroethylene). Feb. 2012, https://cfpub.epa.gov/ncea/iris/iris_documents/documents/toxreviews/0106tr.pdf.

[5] IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. “Tetrachloroethylene.” Dry Cleaning, Some Chlorinated Solvents, and Other Industrial Chemicals., U.S. National Library of Medicine, 1 Jan. 1995, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK464345/.

[6] U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Preliminary Information on Manufacturing, Processing, Distribution, Use, and Disposal: Tetrachloroethylene (Perchloroethylene). https://www.epa.gov/sites/production/files/2017-02/documents/perchloroethylene.pdf.

[7] Watts, R.J., and A.L. Teel. “Groundwater and Air Contamination: Risk, Toxicity, Exposure Assessment, Policy, and Regulation.” Treatise on Geochemistry, 2014, pp. 1–12., https://doi.org/10.1016/b978-0-08-095975-7.00901-3.

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