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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
SÍ |
SÍ |
|
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.
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[8] Köppel, Claus, et al. “Acute Tetrachloroethylene Poisoning - Blood Elimination Kinetics during Hyperventilation Therapy.” Journal of Toxicology: Clinical Toxicology, vol. 23, no. 2-3, 1985, pp. 103–115., https://doi.org/10.3109/15563658508990621.
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