Compuestos organicos volatiles, COV: significado, legislación aplicable y métodos de análisis

COV significado y definición

Un compuesto orgánico es cualquier compuesto que contenga al menos el elemento carbono (C) y uno o más de los elementos hidrógeno (H), oxígeno (O), flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), yodo (I), azufre (S), fósforo (P), silicio (Si) o nitrógeno (N), a excepción de los óxidos de carbono (por ejemplo, CO2) y los carbonatos y bicarbonatos inorgánicos.

Un COV, que significa compuesto orgánico volátil, es cualquier compuesto orgánico que, a una temperatura de 293,15 K, o 20 °C, tiene una presión de vapor igual o superior a 0,01 kPa, o tiene la correspondiente volatilidad en las condiciones particulares de uso. La presión de vapor y la volatilidad definen la capacidad de una sustancia, sólida o líquida, de pasar a un estado aeriforme.

Ambas definiciones están tomadas de. 152 de 2006 «Normativa medioambiental»

Los compuestos orgánicos volátiles, como se desprende de las definiciones anteriores, son una familia de compuestos químicos diferentes que, entre otras características, tienen la capacidad de reaccionar, al dispersarse en la troposfera, para formar compuestos contaminantes. Pertenecen a esta clase de compuestos orgánicos:

• hidrocarburos alifáticos (por ejemplo, butano, n-hexano) y aromáticos (por ejemplo, benceno, tolueno)
• derivados halógenos (por ejemplo, diclorometano)
• aldehídos (por ejemplo, formaldehído)
• cetonas (por ejemplo, acetona)
• alcoholes (por ejemplo, etanol, butanol)
• ésteres (por ejemplo, acetato de etilo)
• otros compuestos (por ejemplo, ácido acético, acrilamida, nicotina, acetonitrilo)

Compuestos orgánicos volátiles de origen antropogénico y biológico

Los COV pueden liberarse al medio ambiente externo, es decir, la atmósfera, y al medio ambiente interno, por ejemplo, un lugar de trabajo.

Las fuentes externas más importantes de COV son tanto antropogénicas, es decir, vinculadas a causas humanas, como biogénicas, es decir, vinculadas a causas naturales.

De origen biogénico son ciertos compuestos emitidos por las plantas, compuestos resultantes de la descomposición biológica de la materia orgánica o el metano resultante de la fermentación que puede producirse en las granjas de estiércol o en los vertederos. Las fuentes antropogénicas externas incluyen los gases de escape de los vehículos, las emisiones de disolventes industriales y, en menor medida, los humos de combustión de las centrales térmicas.

Las principales fuentes de COV en interiores son antropogénicas y proceden de los productos de limpieza, los materiales de construcción, los muebles, los cosméticos, los desodorantes, los insecticidas, los dispositivos de calefacción, el humo de los cigarrillos, las impresoras y fotocopiadoras, las colas, laspinturas, los adhesivos y diversos disolventes.

Peligrosidad de los compuestos orgánicos volátiles

Conviene recordar que no todos los compuestos orgánicos volátiles presentan peligros específicos para el ser humano, como el metano o el propano. Otros COV han sido incluso clasificados por la IARC (Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer) como cancerígenos, como el formaldehído y el benceno.

Concentraciones atmosféricas

La tabla muestra las estadísticas básicas de las concentraciones medias en 24 horas de los COV objetivo determinadas desde enero de 2003 hasta junio de 2004. Entre los COV controlados, se hizo especial hincapié en el benceno, dada la especial preocupación por la salud de este contaminante debido a sus conocidas características cancerígenas. (INSTITUTO SUPERIOR DE SALUD)

 

COV	media	*Ds	**CV%	Min	Max
toluene	25,4	11,8	46,7	11,0	82,9
m-xilene	6,8	3,2	46,4	1,7	15,3
2-metilpentano	3,8	1,7	44,8	1,4	11,2
trimetilbenzeni	3,7	1,6	42,4	1,4	8,2
benzene	3,4	1,5	42,7	1,5	7,6
etilbenzene	3,2	3,5	110,7	1,0	34,1
o-xilene	3,2	1,4	44,0	1,3	7,1
p-xilene	2,9	1,3	44,0	1,2	6,5
n-esano	2,9	2,2	75,7	1,0	12,8
cicloesano	1,5	1,4	90,8	0,4	8,2
tetracloroetilene	1,4	0,7	47,4	0,4	3,2
n-eptano	1,4	0,5	38,1	0,5	2,9
metilciclopentano	1,3	0,6	42,2	0,5	3,2
tricloroetilene	1,3	0,6	46,8	0,5	3,6
2-metilesano	1,0	0,5	54,0	0,4	4,0
metilcicloesano	0,9	0,5	53,4	0,4	3,0

COV: valores medios y estadísticas básicas recogidas durante el periodo de observación (enero de 2003 – junio de 2004). Concentraciones en µg/m3
*Ds – desviación estánda
**CV% – coeficiente de variación

Compuestos orgánicos volátiles: legislación

En las últimas décadas se ha prestado cada vez más atención a la contaminación atmosférica y se ha hecho mucho para controlar las emisiones y reducir o eliminar los componentes contaminantes, así como para determinar las concentraciones máximas permitidas para las distintas categorías de compuestos. Pero, ¿cuál es la legislación aplicable a los COV?

Se han publicado varias normativas europeas e italianas relativas a la emisión de COV (compuestos orgánicos volátiles), entre las que destacan:

• La Directiva europea n.º 42 de 2004 sobre la «limitación de las emisiones de compuestos orgánicos volátiles debidas al uso de disolventes orgánicos en determinadas pinturas y barnices y en determinados productos para carrocería», al que siguió la aplicación italiana con el Decreto Legislativo n.º 161 de 2006, en su versión modificada.
• El Decreto Legislativo n.º 152/2006 sobre la «Normativa medioambiental» y también conocida como «Ley del medio ambiente» o «Código del medio ambiente», establece normas sobre la protección del suelo y el agua, la gestión de residuos, la reducción de la contaminación atmosférica, la evaluación del impacto ambiental y la compensación por daños medioambientales. El decreto ha sufrido numerosas modificaciones a lo largo de los años, las más recientes introducidas por el Decreto Legislativo n.º 21 de 2018. La quinta parte la mencionada ley trata de las «normas sobre protección del aire y reducción de las emisiones en la atmósfera». Más detalladamente, el Título I legisla sobre la «prevención y limitación de las emisiones en la atmósfera de las instalaciones y actividades», estableciendo «los valores de emisión, los requisitos, los métodos de muestreo y análisis de las emisiones y los criterios de evaluación de la conformidad de los valores medidos». El art. 275 trata específicamente de las emisiones de COV.
• La directiva 2010/75/UE sobre «emisiones industriales (prevención y control integrados de la contaminación)», transpuesta por Italia a través del decreto legislativo n. 46/2014, establece
  normas para evitar, o al menos reducir, las emisiones de las actividades industriales en el aire, el agua y el suelo y la producción de residuos, con el fin de proteger el medio ambiente.
• La reciente Directiva europea n.º 2284 de 2016 que introdujo la definición de compuestos orgánicos volátiles no metánicos, acrónimo de COVNM, entendidos como «todos los compuestos
  orgánicos, distintos del metano, que pueden producir oxidantes fotoquímicos por reacción con los óxidos de nitrógeno en presencia de radiación solar».

Análisis de compuestos orgánicos volátiles: cómo medir los COV emitidos

Los límites de emisión de COV en las chimeneas se verifican mediante métodos analíticos específicos, con el apoyo de empresas especializadas.

Existen métodos automáticos que aplican el principio de ionización de llama y expresan el resultado, es decir, la concentración de COV medida, en mg de carbono/Nm3, (indicado como COT = Carbono Orgánico Total, o en inglés TOC = Total Organic Carbon). Estos métodos son cualitativamente NO selectivos, es decir, NO distinguen los compuestos orgánicos volátiles individuales presentes en el flujo y medidos, sino solo su cantidad.

Para los compuestos orgánicos volátiles más peligrosos, se utiliza un método específico que implica una fase de adsorción, es decir, de captura, en viales de carbón activado, con una posterior desorción, es decir, de liberación, para su posterior determinación cromatográfica de gases. De hecho, esta técnica es capaz de distinguir cualitativamente los COV individuales, así como de determinar su cantidad.

Para llevar a cabo estas medidas se aplican normas técnicas específicas y, en detalle, los métodos son:

• UNI EN 13649 para compuestos simples
• UNI EN 12619 para COV < 20 mg/Nm³
• UNI EN 13526 para COV ≥ 20 mg/Nm³

Límites de emisión de COV: cómo respetarlos

Para garantizar el cumplimiento de los nuevos límites de emisión, se pueden seguir diferentes vías, que incluyen tanto intervenciones sobre los productos utilizados (por ejemplo, pinturas y tintas de base acuosa, con alto contenido en sólidos, etc.) como el uso de sistemas adecuados de reducción de emisiones. En algunos casos es necesario adoptar ambas soluciones para garantizar el cumplimiento de los límites impuestos.

BROFINDⓇ, al tener entre su gama de productos prácticamente todas las posibilidades de reducción de una emisión que contiene COV (desde la recuperación, a la termodestrucción y a la reducción en húmedo, etc.), es capaz de recomendar el mejor sistema de reducción para cada cliente, encontrando así el mejor compromiso entre los costes de inversión y los costes de gestión de la instalación.