La contaminación por polvo es un importante problema medioambiental y la principal causa de riesgos para la salud en el trabajo (Surui X., 2020). Algunos trabajos demuestran que el transporte ferroviario de carbón tiene un cierto efecto sobre los metales pesados en el polvo de la calle (fuente). Otros estudios mostraron los efectos de diferentes concentraciones de exposición a PM2,5 en la función cardiopulmonar de los trabajadores de las minas de manganeso (fuente). Los resultados mostraron que la exposición a la PM2,5 causó daños en la función pulmonar de los trabajadores de las minas de manganeso a cielo abierto, y los trastornos de ventilación restrictiva fueron los más comunes. Los estudios de Maasago M. Sepadi et al. identificaron un mayor riesgo para la salud de los mineros debido a los bajos niveles crónicos de exposición al polvo y a la falta de uso de EPR (equipos de protección respiratoria) (fuente). No sólo se ve afectada la salud de los trabajadores que están en contacto directo con las industrias que generan polvo, sino también la de las personas que viven cerca de las minas y canteras debido a la contaminación ambiental por el polvo. Samantha Iyaloo et al. estudiaron la salud respiratoria de una comunidad que vivía cerca del vertedero de una mina de oro y demostraron que los residentes que vivían a menos de 500 m de la mina tenían elevados efectos respiratorios adversos (fuente). Los síntomas respiratorios y oculares y las medidas objetivas de enfermedad respiratoria fueron mayores entre los grupos más expuestos de los participantes en el estudio; Maysaa Nemer et al. estudiaron la función pulmonar y la salud respiratoria de los residentes cerca de las canteras en Palestina (fuente), explorando los efectos negativos para la salud de la exposición al polvo ambiental en dos comunidades cercanas a las canteras en Palestina.
Como tecnología eficaz de control del polvo, los aditivos supresores de polvo han sido ampliamente estudiados y aplicados. Por lo tanto, se han desarrollado varios supresores de polvo nuevos. Pero incluso con sus resultados probados, es esencial seleccionar y evaluar eficazmente el rendimiento de la supresión del polvo en función de las diversas necesidades de prevención y control del polvo, y de los requisitos medioambientales y de seguridad.
Los índices de evaluación investigados por Wu et al. para evaluar el rendimiento de los supresores de polvo preparados incluyen el rendimiento de la sedimentación, el pH de la solución, la resistencia a la erosión del viento, la corrosión, la toxicidad y los beneficios económicos (fuente). Yanqiang LI propuso que los índices de evaluación de los supresores de polvo químicos deberían incluir la corrosión, la toxicidad, la contaminación ambiental y el rendimiento económico. Por tanto, es esencial seleccionar un método de control del polvo teniendo en cuenta el rendimiento de la tecnología de supresión del polvo, su beneficio económico y la seguridad medioambiental.
Medición de la toxicidad:
La toxicidad puede medirse por el efecto que tiene una sustancia en un organismo, tejido o célula. Sabemos que los individuos responderán de forma diferente a la misma dosis de una sustancia debido a una serie de factores, como el sexo, la edad y el peso corporal. Por lo tanto, a menudo se utiliza una medida de toxicidad a nivel de población. La probabilidad de un resultado para una población se relaciona entonces con un individuo concreto de una población.
Dosis letal (DL50):
La DL50 es la cantidad de un material, administrada de una sola vez, que provoca la muerte del 50% (la mitad) de un grupo de animales de experimentación. La DL50 es una forma de medir el potencial de envenenamiento a corto plazo (toxicidad aguda) de un material.
Los toxicólogos pueden utilizar muchos tipos de animales, pero la mayoría de las pruebas se realizan con ratas y ratones. Suele expresarse como la cantidad de sustancia química administrada (por ejemplo, miligramos) por cada 100 gramos (en el caso de los animales más pequeños) o por cada kilogramo (en el caso de los sujetos de prueba más importantes) del peso corporal del animal de prueba. La DL50 puede hallarse para cualquier vía de entrada o administración, pero los métodos de administración dérmica (aplicada a la piel) y oral (administrada por vía oral) son los más comunes (fuente).
Concentración letal (CL50):
Los valores de CL50 se refieren generalmente a la concentración de una sustancia química en el aire, pero en los estudios medioambientales también puede significar la concentración de una sustancia química en el agua.
Según las Directrices de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) para el ensayo de productos químicos, un experimento tradicional consiste en la exposición de grupos de animales a una concentración (o serie de concentraciones) durante un periodo de tiempo determinado (normalmente 4 horas). Los animales son observados clínicamente durante un máximo de 14 días (fuente).
La concentración de la sustancia química en el aire que mata al 50% de los animales de experimentación durante el periodo de observación es el valor CL50. Pueden aplicarse otras duraciones de exposición (frente a las 4 horas tradicionales) en función de las leyes específicas.
Dónde encontrar información sobre la toxicidad:
Antes de utilizar cualquier producto químico, como un supresor de polvo, es beneficioso saber de antemano cuáles son sus procedimientos de manipulación segura. ¿Cuál es el potencial del producto químico para causar efectos biológicos adversos en humanos y animales? ¿Es un carcinógeno, mutágeno o teratógeno potencial? ¿Cuál es su valor DL50 o CL50? ¿Cuál es la capacidad del producto químico para bioacumularse y persistir en el medio ambiente? Estos datos relativos a la toxicología de una sustancia química específica se encuentran en su ficha de datos de seguridad (MSDS). Asimismo, la información relativa a la toxicología de un producto químico o compuesto específico se encuentra en bases de datos gubernamentales como el National Toxicology Program (NTP).
Tabla 1 Especificación técnica para la identificación de la toxicidad química.
Hojas de datos de seguridad:
Una hoja de datos de seguridad de los materiales (MSDS) es un documento que contiene información sobre los peligros potenciales (salud, fuego, reactividad y medio ambiente) y sobre cómo trabajar de forma segura con el producto químico. Es un punto de partida esencial para desarrollar un programa completo de salud y seguridad. También contiene información sobre el uso, el almacenamiento, la manipulación y los procedimientos de emergencia, todo ello relacionado con los peligros del material. La FDS contiene mucha más información sobre el material que la etiqueta. Las FDS son preparadas por el proveedor o el fabricante del material. Su objetivo es indicarle cuáles son los peligros del producto, cómo utilizarlo de forma segura, qué esperar si no se siguen las recomendaciones, qué hacer si se producen accidentes, cómo reconocer los síntomas de sobreexposición y qué hacer si se producen incidentes.
Tipos de supresores de polvo
Los supresores de polvo incluyen: agua (dulce o salada); sales absorbentes de agua como sales o salmueras de cloruro de sodio, magnesio o calcio; adhesivos orgánicos no petroleros como lignosulfonato, grasas animales, tall oil y derivados de aceites vegetales; productos orgánicos del petróleo como asfalto, disolventes orgánicos, aceites y alquitranes; productos electroquímicos como enzimas, soluciones iónicas y aceites sulfonados; polímeros sintéticos como el acetato de polivinilo y las emulsiones acrílicas de vinilo; aditivos de arcilla como la bentonita y la montmorillonita; fibras, mantillos y geotextiles. La revegetación también puede utilizarse para controlar el polvo. Las principales categorías de supresores de polvo se describen brevemente en la siguiente sección.
Además del coste, hay que tener en cuenta los siguientes factores a la hora de elegir un supresor de polvo: su resistencia a la descomposición debida al tráfico y a las condiciones meteorológicas; su capacidad para permanecer en la carretera y no filtrarse al suelo, a las aguas subterráneas o a las aguas superficiales; su toxicidad potencial para los seres humanos durante la manipulación; su toxicidad para los organismos que viven en el medio ambiente (ecotoxicidad), y su capacidad de bioacumulación o biodegradación.
Agua:
El agua suele ser el supresor de polvo más fácil de conseguir. Se puede utilizar tanto agua dulce como salada para suprimir el polvo. Si se utiliza agua como supresor de polvo, es necesario repetir las aplicaciones debido a la evaporación. Si se utiliza agua salada, existe la posibilidad de que se acumule cloruro, que es potencialmente tóxico para los peces de agua dulce, las plantas y los árboles.
Sales y salmueras que absorben el agua:
Las sales secas o salmueras de calcio, magnesio y cloruro de sodio controlan el polvo absorbiendo la humedad del aire y haciendo que las partículas de polvo se aglutinen. Estos productos son algunos de los supresores de polvo más utilizados. Los supresores de cloruro de calcio y magnesio funcionan con una humedad relativa más baja que las sales de cloruro de sodio y son más eficaces en condiciones más secas. No se espera que haya problemas de salud humana al manipular estos productos, sin embargo, al igual que con el agua salada, hay impactos potenciales para los peces de agua dulce y las plantas debido a la acumulación, la lixiviación potencial y la escorrentía del cloruro. Los valores experimentales de LD50 y LC50 para varios productos supresores de polvo a base de sal van desde el rango ligeramente tóxico hasta prácticamente no tóxico (>500 ppm).
Productos orgánicos no derivados del petróleo:
Entre los productos orgánicos no petroleros se encuentran el sulfonato de lignina, el aceite de pino, los derivados del aceite vegetal y la melaza. El sulfonato de lignina se deriva de la madera que ha sido tratada con ácido sulfúrico para producir fibra de papel y licor de desecho que contiene la lignina. El sulfonato de lignina es soluble en agua, por lo que su eficacia es limitada en climas lluviosos. El aceite de pino también es un subproducto de la industria papelera y se recupera durante el proceso de papel Kraft con sulfato. El aceite de pino contiene colofonia, ácido oleico y ácido linoleico, y también es soluble en agua, por lo que se descompone cuando se expone al agua de lluvia. Como ocurre con cualquier tipo de aceite, si se derraman grandes cantidades en un curso de agua adyacente, estos tipos de supresores de polvo pueden causar daños a las aves y a los mamíferos al recubrir sus plumas o su pelaje, reduciendo así su capacidad de mantenerse calientes. Estos tipos de supresores de polvo también tienen una alta demanda biológica de oxígeno y pueden agotar el suministro de oxígeno de una masa de agua adyacente si se produce una lixiviación o un vertido, lo que puede provocar la muerte de peces.
Productos petrolíferos orgánicos:
Los supresores de polvo orgánicos a base de petróleo incluyen el asfalto líquido, las emulsiones de asfalto modificado, los aceites minerales y las resinas de petróleo. Estos tipos de productos son eficaces para controlar el polvo, pero pueden ser los más tóxicos y son potencialmente cancerígenos. El asfalto y los aceites derivados del petróleo contienen hidrocarburos poliaromáticos (HAP) semivolátiles y compuestos orgánicos volátiles (COV), algunos de los cuales son cancerígenos humanos conocidos. Durante la aplicación, la emulsión asfáltica suele calentarse para permitir una aplicación suave. La emulsión asfáltica calentada libera vapores que contienen HAP y COV que pueden ser inhalados o absorbidos por la piel de las personas que aplican el producto. Los valores de LD50 y LC50 de algunos paliativos de polvo comunes a base de petróleo varían de moderadamente tóxicos (50-500 mg/kg) a ligeramente tóxicos (>500 mg/kg).
Como con cualquier producto químico, debe leerse la hoja de datos de seguridad (MSDS) antes de utilizarlo para evitar daños personales durante la aplicación. Una vez estabilizado el asfalto, no debería suponer un riesgo para las personas o la fauna. Los aceites líquidos a base de petróleo no se recomiendan para su aplicación cerca de suministros de agua potable (aguas subterráneas o superficiales) debido a la posible contaminación por lixiviación o escorrentía de aguas pluviales. Los aceites líquidos a base de petróleo deben utilizarse con extrema precaución y mantenerse alejados de las vías fluviales y de las zonas de vida silvestre.
Emulsiones de polímeros sintéticos:
Las emulsiones de polímeros sintéticos incluyen acetato de polivinilo y derivados acrílicos de vinilo que se unen o adhieren a las partículas de polvo. Estos tipos de supresores de polvo aumentan la resistencia a la tracción (cohesión o fuerza de sustentación) de las carreteras de arcilla y sólo es necesario aplicarlos una vez cada varios años. Sin embargo, los polímeros sintéticos tienden a descomponerse en condiciones de humedad y congelación. Los valores de LD50 y LC50 de algunos paliativos para el polvo a base de polímeros sintéticos comunes oscilan entre los moderadamente tóxicos (50-500 mg/kg) y los ligeramente tóxicos (> 500 mg/kg). De nuevo, como con cualquier producto químico, debe leerse la hoja de datos de seguridad antes de utilizarlo para evitar daños personales durante la aplicación.
Derivados electroquímicos:
Estos tipos de supresores de polvo incluyen enzimas, ácidos, cloruro de amonio, aceites sulfonados y productos especiales. Estos tipos de productos suelen funcionar mejor con suelos arcillosos y actúan reduciendo el contenido de agua del suelo, aumentando así la compactación. Algunos productos son solubles en agua, mientras que otros son oxidantes altamente ácidos y pueden reaccionar violentamente con los metales. La información disponible sobre su ecotoxicidad es mínima. Debe leerse la hoja de datos de seguridad (MSDS) antes de su uso para obtener información sobre su toxicidad y evitar daños personales durante su aplicación.
Aditivos de arcilla:
Los aditivos de arcilla incluyen materiales arcillosos naturales como la bentonita y la montmorillonita. Estos tipos de supresores de polvo funcionan mejor en condiciones secas y actúan aglomerando las partículas finas de polvo y aumentando la resistencia a la tracción del suelo. Las condiciones de humedad reducen su eficacia. No se espera ningún impacto tóxico por el uso o la aplicación de estos materiales naturales.
¿Es posible tener un aditivo de alto rendimiento y sin riesgo para la salud, la seguridad y el medio ambiente?
Sí, es posible. Así es como ABCDust ha desarrollado su línea de supresores DMS®.
Los aditivos DMS® contienen nanopolímeros y copolímeros no iónicos respetuosos con el medio ambiente y modificados para resistir las bajas temperaturas. Además, contienen tensioactivos sin APE, sin formaldehído ni floculantes añadidos.
Entre sus características, podemos destacar:
- No iónico;
- Hidrofóbico;
- Mejora la capacidad de carga (CBR);
- Reduce los niveles de polvo en un 85-95%;
- No genera hidroplaneo;
- Reduce las distancias de frenado, mejorando la seguridad vial;
- Mejora la resistencia a la rodadura, reduciendo el consumo de combustible;
- Aumenta la vida útil de los neumáticos;
- No es tóxico, no es corrosivo y no es inflamable;
- Resistente al agua, no se lava;
- Resistente a la sal, el ácido y el agua alcalina;
- Dosificaciones ajustables según el tipo de uso.
Acerca de ABCDust
ABCDust trabaja mano a mano con empresas mineras de todo el mundo para proporcionar soluciones inteligentes y sostenibles de control de polvo y estabilización del suelo. Nuestros servicios de control del polvo y estabilización del suelo combinan el control del polvo y la estabilización del suelo de alto rendimiento con sensores y algoritmos georreferenciados para proporcionar un tratamiento eficaz que se aplica y optimiza en el lugar, la dosis y el momento adecuados con el equipo correcto.
Esto se traduce en un rendimiento optimizado y menores costes, y minimiza el impacto medioambiental de las operaciones mineras. ABCDust ofrece sus soluciones integrales a la minería, la silvicultura y los municipios de todo el mundo a un precio muy competitivo y cumple con las normas más estrictas de HSEC.
Estas son las ventajas de nuestras soluciones para la industria minera:
- Evitar la propagación del polvo minero y la formación de sedimentos que acidifican las masas de agua superficiales y subterráneas;
- Reducir los costes de control del polvo y de mantenimiento de las infraestructuras;
- Estabilizar y fortalecer el suelo mediante la mezcla de agentes aglutinantes y, ocasionalmente, una estructura adicional en el suelo;
- Controlar y vigilar el Material Particulado (MP) para controlar la emisión de polvo de los caminos mineros, chancadores, botaderos, depósitos, presa de relaves y otros procesos industriales;
- Optimizar el uso de agua y aditivos bajo los más altos estándares de seguridad, calidad e impacto ambiental;
- Mejorar la logística de su proyecto con un acceso más fácil y menos desplazamientos de vehículos;
- Acceder a su obra sin importar el clima con su suelo resistente y protegido de la intemperie;
- Menor permeabilidad;
- Reducción de hasta el 50% de la profundidad del camino minero necesaria para alcanzar su capacidad portante;
- Empuje más carga de trabajo con superficies fuertes y compactas en su obra;
- Reduzca los préstamos de material para caminos mineros utilizando nuestros productos de estabilización iónica del suelo para suelos arcillosos;
- Evitar que el polvo y otros materiales nocivos salgan de las carreteras y caminos mineros y entren en su obra.
