Contaminación por malos olores, una alarma ante posibles problemas ambientales

PUNTOS DESTACADOS

• La contaminación por mal olor es un motivo de queja recurrente.
• Los incidentes relacionados con la contaminación olfativa pueden generar malestar físico en las personas.
• Aunque algunas emanaciones tienen origen natural, ciertas emisiones están relacionadas con industrias o procesos específicos.
• El establecimiento de un sistema perimetral de aviso temprano de fugas, escapes y emisiones difusas basado en sensores puede ayudar a reducir los episodios de contaminación odorífera.

En mayo de 2020, en plena desescalada tras el confinamiento por coronavirus, París experimentó un episodio de contaminación por mal olor. La noche del 10 al 11 de mayo, los servicios de emergencias fueron alertados de un fuerte olor a azufre. En consecuencia y ante los reiterados avisos, el laboratorio de la Prefectura de Policía tomó y analizó diversas muestras de aire. Pero no pudo identificar ningún compuesto en particular.

El suceso, sobre el que existen diversas hipótesis, sirve para reflejar lo rápido que reacciona nuestro olfato frente a un estímulo. De ahí que la contaminación olfativa sea una queja recurrente de las zonas urbanas e industriales. ¿Qué soluciones ofrece la tecnología IoT para la medición y control de este problema?

¿Qué es la contaminación por mal olor?

El olor es la sensación que se genera frente a un estímulo externo captado por nuestro sentido del olfato. La norma UNE-EN 13725 lo define como «la propiedad organoléptica perceptible por el órgano olfativo cuando inspira sustancias volátiles»

El mal olor, por lo tanto, podría definirse como una respuesta sensitiva que tiende a producir desagrado o rechazo. No obstante, esta percepción tiene un alto componente subjetivo, ya que la condición de agradable o desagradable depende de cada persona y la detección de la capacidad olfativa.

La percepción de un mal olor no siempre implica la existencia de una sustancia tóxica. Pero la exposición prolongada a un olor nauseabundo puede inducir una respuesta del cuerpo humano. Así, en el caso de «olores particularmente desagradables, la exposición puede conducir directamente a lo somático, especialmente síntomas gástricos» (1). Una muestra, el suceso que narra The New York Times sobre un incidente ocurrido en 2019 en la refinería que Marathon Petroleum tiene cerca de Detroit (EEUU). La liberación de un gas picante obligó a la población cercana a recluirse en sus hogares debido a que el olor podía producir «síntomas como náuseas, vómitos, dolores de cabeza o dificultad para respirar».

Principales gases que destacan por su olor

Algunos de los gases que más problemas muestran en relación con la contaminación odorífera son:

• Sulfuro de hidrógeno (H₂S), que se caracteriza por desprender un característico olor a huevos podridos. Afecta a la salud humana incluso en concentraciones bajas, pudiendo irritar ojos, nariz o garganta.
• Amoniaco (NH₃), un gas incoloro con un olor muy penetrante capaz de producir quemaduras en la piel en concentraciones altas. Dos de los focos habituales de generación son la degradación de basuras y el uso de fertilizantes nitrogenados.
• Compuestos orgánicos volátiles (COVs), gases compuestos por hidrocarburos que a temperatura ambiente permanecen en estado gaseoso. Algunos de ellos, como el benceno, de olor dulce, son muy peligrosos para la salud humana.
• Dióxido de azufre (SO₂), un gas que destaca de forma especial por su irritante olor picante. Resulta perceptible a concentraciones bajas (0.3-1.4 ppm). En contacto con las membranas mucosas de los ojos o la nariz puede provocar irritaciones severas al transformarse en ácido sulfúrico (H₂SO₄).

Como veremos en el siguiente epígrafe, la tecnología IoT facilita su detección, alertando de posibles incidentes que pueden poner en peligro la salud humana.

¿Cómo se mide la contaminación odorífera?

El olor resulta de la interacción entre diferentes sustancias químicas volátiles. Entre estas y además de las mencionadas en el párrafo anterior, se incluyen, por ejemplo (2):

• Sulfuros, mercaptanos u otros compuestos sulfurosos;
• Aminas, amonio y otras sustancias nitrogenadas; o,
• Ésteres, aldehícos u otros compuestos orgánicos volátiles.

Su percepción está condicionada, igualmente, por factores tales como:

• la cantidad de olor;
• la distancia a la fuente;
• las condiciones meteorológicas;
• la topografía del entorno; o,
• la sensibilidad y tolerancia de los habitantes más próximos.

Así, y en función del tipo de olor que sea necesario medir, se utilizarán diferentes técnicas.

Técnicas sensoriales

Las técnicas sensoriales se basan en el concurso de personas. No en vano, el sentido del olfato supera la capacidad de detección de los instrumentos actuales. Resultan especialmente indicadas para olores resultantes de la mezcla de diversos compuestos. Así, en la valoración de un olor también se pueden contemplar factores como el tono hedónico (lo bien o mal que huele algo), la intensidad o la frecuencia.

Dentro de estas técnicas se incluyen, por ejemplo:

• la olfatometría dinámica;
• las inspecciones de campo; y,
• los registros de residentes de la zona en la que se detecta el mal olor.

Técnicas analíticas

Las técnicas analíticas son apropiadas cuando se mide un olor simple o una sustancia específica representativa de una fuente. Un ejemplo puede ser la monitorización de los compuestos mencionados con sensores effective cost como los que ofrece Kunak.

Además de la identificación de compuestos específicos vía dispositivos sensóricos, otras dos técnicas analíticas habituales son:

• la cromatografía de gases-espectrometría de masas, cuyo objetivo es identificar y relacionar un olor con una molécula o una mezcla de moléculas. No obstante, tal como apuntan Suffet y Braithwaite (3), «la mera identificación de un conjunto de compuestos en el aire no indica cuáles son los que contribuyen al problema de los olores».
• la nariz electrónica, un instrumento que, como señalan Eusebio, Capelli y Sironi (4) atendiendo a una definición reconocida por la comunidad científica, «comprende un conjunto de sensores químicos electrónicos con especificidad parcial y un sistema apropiado de reconocimiento de patrones, capaz de reconocer olores simples o complejos».

En este vídeo del Ministerio del Medio Ambiente de Chile hacen un breve repaso por las diferentes técnicas existentes para medir el olor.

Caso práctico: monitorización de la concentración de sulfuro de hidrógeno como indicador de mal olor

Como comentábamos en el epígrafe anterior, las técnicas analíticas pueden ser apropiadas cuando se trata de medir uno o varios compuestos predominantes asociados a una actividad específica.

Un caso práctico es la monitorización del sulfuro de hidrógeno, que se distingue fácilmente por su característico olor. El H₂S es un gas incoloro inflamable perceptible a concentraciones muy bajas. De hecho, el olfato puede detectarlo a partir de un rango entre 0.0005 y 0.3 partes por millón (ppm).

Algunas de estas emanaciones tienen un origen natural como, por ejemplo, los volcanes. Pero su liberación también se asocia a ciertas actividades industriales determinadas. Así y entre las más habituales, podemos encontrar el refino de petróleo, la industria papelera o la depuración de aguas residuales. Y es justamente esta última actividad, la depuración de aguas residuales en Arazuri (Navarra), la que queremos destacar.

Desde hace unos meses, estamos colaborando con la entidad gestora de la estación depuradora de aguas residuales (EDAR) de Arazuri para implementar un sistema de medición de variables ambientales, mejorar la toma de decisiones y reducir el impacto que el mal olor puede causar sobre las viviendas más próximas (<1km).

Los objetivos principales de la cooperación son:

• Evaluar las emisiones de H₂S en las diferentes partes del proceso de depuración, identificando posibles puntos críticos y ubicaciones óptimas de medición.
• Analizar qué tecnologías son las más indicadas para llevar a cabo la monitorización.

En el marco de esta cooperación, Kunak se encarga de aportar el sistema Kunak Air necesario para conocer en tiempo real y de forma precisa las emisiones de sulfuro de hidrógeno. De igual forma, el sistema de monitorización se complementa con la medición de otras variables meteorológicas como temperatura, humedad relativa, velocidad y dirección del viento, variables que condicionan en gran medida la dispersión de la contaminación y ayuda a detectar la fuente.

Conclusión

Los episodios de contaminación por mal olor no suelen tener un final trágico. Es decir, es difícil que una persona afectada por contaminación odorífera acabe falleciendo. No obstante, estos sucesos pueden afectar al estado de salud de la población más cercana a la fuente emisora. La monitorización perimetral basada en sensores puede ayudar a prevenir este tipo de incidentes, una medida que posibilita mejorar la calidad de vida de los habitantes de la zona.

Caso de éxito: Vigilancia ambiental en la EDAR de Arazuri (Navarra)

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Si desea obtener información más detallada sobre la solución que hemos desarrollado para la EDAR de Arazuri, puede leer el caso de éxito.

Fuentes consultadas:

• (1) Sucker, K., Both, R., & Winneke, G. (2001). Adverse effects of environmental odours: reviewing studies on annoyance responses and symptom reporting. Water Science And Technology, 44(9), 43-51. https://doi.org/10.2166/wst.2001.0505
• (2) Conti, C., Guarino, M., & Bacenetti, J. (2020). Measurements techniques and models to assess odor annoyance: A review. Environment International, 134, 105261. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.105261
• (3) Suffet, I.; Braithwaite, S. (2019) Odor complaints, health impacts and monitoring methods (white paper). University of California, Los Angeles. Consultado el 15/05/2020 en https://ww2.arb.ca.gov/sites/default/files/classic//research/apr/past/18rd010.pdf
• (4) Eusebio, L., Capelli, L., & Sironi, S. (2016). Electronic Nose Testing Procedure for the Definition of Minimum Performance Requirements for Environmental Odor Monitoring. Sensors, 16(9), 1548. https://doi.org/10.3390/s16091548