Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos URUGUAY 2002/2003. Plan Nacional de Implementación Convenio de Estocolmo

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3 Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos URUGUAY 2002/2003 Plan Nacional de Implementación Convenio de Estocolmo

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5 Autoridades Ministeriales 3 Autoridades Ministeriales Ministro de Vivienda, Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente:: Arq. Mariano Arana. Directora Nacional de Medio Ambiente: Ing. Alicia Torres. Plan Nacional de Implementación del Convenio de Estocolmo. Unidad Coordinadora del Proyecto: Ing. Silvia Aguinaga. Q. F. Jacqueline Alvarez. Dr. Marcelo Cousillas. Ing. Marisol Mallo. Responsable técnico: Ing. Verónica Gonzalvez. Programa Emisiones

6 4 Agradecimiento: La DINAMA agradece a todas las instituciones, empresas y personas que brindaron información sin la cual no hubiera sido posible elaborar este inventario. Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

7 Índice 5 Índice Indice de Tablas e Ilustraciones... 7 Resumen Ejecutivo Introducción Perfil del Uruguay Dioxinas y Furanos QUÉ SON LAS DIOXINAS Y LOS FURANOS? FORMACIÓN DE DIOXINAS Y FURANOS Metodología Resultados Categoría 1 - Incineración de Residuos INCINERACIÓN DE DESECHOS SÓLIDOS MUNICIPALES INCINERACIÓN DE DESECHOS HOSPITALARIOS INCINERACIÓN DE CADÁVERES ANIMALES RESUMEN DE LA CATEGORÍA Categoría 2 - Producción de Metales Ferrosos y No Ferrosos PRODUCCIÓN DE COQUE PRODUCCIÓN Y FUNDICIÓN DE HIERRO Y ACERO PRODUCCIÓN DE COBRE PRODUCCIÓN DE ALUMINIO PRODUCCIÓN DE PLOMO PRODUCCIÓN DE CINC RECUPERACIÓN TÉRMICA DE CABLES PRODUCCIÓN DE BRONCE Y LATÓN PRODUCCIÓN DE MAGNESIO PRODUCCIÓN DE OTROS METALES NO FERROSOS RESUMEN DE LA CATEGORÍA Categoría 3 - Generación de Energía y Calefacción CENTRALES A BASE DE COMBUSTIBLES FÓSILES CENTRALES A BASE DE BIOMASA CALEFACCIÓN DOMÉSTICA Y COCINA A BASE DE BIOMASA CALEFACCIÓN DOMÉSTICA Y COCINA CON COMBUSTIBLES FÓSILES RESUMEN DE LA CATEGORÍA Categoría 4 - Producción de Productos Minerales PRODUCCIÓN DE CEMENTO PRODUCCIÓN DE CAL PRODUCCIÓN DE LADRILLOS PRODUCCIÓN DE CERÁMICOS PRODUCCIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS RESUMEN DE LA CATEGORÍA Categoría 5 - Transporte GENERALIDADES PARA MOTORES DE 2 Y 4 TIEMPOS MOTORES DE CUATRO TIEMPOS MOTORES DE DOS TIEMPOS MOTORES DIESEL MOTORES A FUEL OIL RESUMEN DE LA CATEGORÍA i Programa Emisiones

8 5.6 Categoría 6 - Procesos de Combustión no Controlada QUEMA DE BIOMASA PRODUCCIÓN DE CARBÓN VEGETAL QUEMA DE DESECHOS E INCENDIOS ACCIDENTALES RESUMEN DE LA CATEGORÍA Categoría 7 - Producción y uso de Sustancias Químicas y Bienes de Consumo PRODUCCIÓN DE CLORO INDUSTRIA DEL PETRÓLEO PRODUCCIÓN DE PASTA Y PAPEL PERSPECTIVAS DEL SECTOR PAPELERO TEXTILES CURTIEMBRES RESUMEN DE LA CATEGORÍA Categoría 8 - Varios CREMACIONES LIMPIEZA EN SECO CONSUMO DE TABACO RESUMEN DE LA CATEGORÍA Categoría 9 - Manejo de Residuos ESTIMACIONES Y SUPOSICIONES TERRAPLENES Y VERTEDEROS AGUAS RESIDUALES Y SU TRATAMIENTO DESCARGA DIRECTA DE AGUAS RESIDUALES COMPOSTADO GESTIÓN DE ACEITES USADOS RESUMEN DE LA CATEGORÍA Categoría 10 - Puntos Calientes SITIOS DE PRODUCCIÓN DE CLORO SITIOS DE ALMACENAMIENTO O FORMULACIÓN DE FENOLES CLORADOS SITIOS DE APLICACIÓN DE FENOLES CLORADOS SITIOS DE PROCESAMIENTO Y TRATAMIENTO DE MADERA TRANSFORMADORES Y CAPACITORES CON PCB VERTEDEROS DE RESIDUOS DE CATEGORÍAS 1 A SITIOS DONDE OCURRIERON ACCIDENTES RELEVANTES DRAGADO DE SEDIMENTOS SITIOS DONDE HAY CAOLINA O ARCILLA PLÁSTICA Resumen de Resultados EMISIONES PARA CADA ACTIVIDAD SEGÚN LAS VIAS DE LIBERACIÓN INVENTARIO PARA LOS AÑOS 2000, 2002, 2003 Y PROYECCIONES ESTIMADAS EMISIONES EN LOS RESIDUOS EMISIONES AL AIRE EMISIONES AL AGUA EMISIONES AL SUELO EMISIONES EN LOS PRODUCTOS Conclusiones CATEGORÍA DE MAYOR APORTE ÍNDICES DE EMISIÓN GRADO DE CERTEZA SEGÚN ACTIVIDAD ASPECTOS IDENTIFICADOS Y LÍNEAS DE ACCIÓN PROPUESTAS Referencias Abreviaturas...107

9 Índice de Tablas e Ilustraciones 7 Índice de Tablas e Ilustraciones T Tabla 1-Cantidad de isómeros de dioxinas y furanos según contenido de átomos de cloro Ilustración 1-Estructura de dibenzo-p-dioxina clorada Ilustración 2-Estructura de dibenzo furano clorado Tabla 2-Puntos de fusión de PCDD Tabla 3-Solubilidad de la TCDD en distintos solventes y agua Tabla 4-Factores de Equivalencia para dioxinas, furanos y PCB Ilustración 3-Diagrama del ciclo de vida de dioxinas y furanos Tabla 5-Matriz de selección general Tabla 6-Matriz de selección Categoría Tabla 7-Matriz de selección Categoría Tabla 8-Matriz de selección Categoría Tabla 9-Matriz de selección Categoría Tabla 10-Matriz de selección Categoría Tabla 11-Matriz de selección Categoría Tabla 12-Matriz de selección Categoría Tabla 13-Matriz de selección Categoría Tabla 14-Matriz de selección Categoría Tabla 15-Matriz de selección Categoría Tabla 16-Actividades de la Categoría 1 identificadas en el país Tabla 17-Emisiones anuales totales por incineración de residuos hospitalarios Tabla 18-Resumen de emisiones de la Categoría Tabla 19-Actividades de la Categoría 2 identificadas en el país Tabla 20-Emisiones anuales por la producción de acero Tabla 21-Emisiones anuales por la fundición de hierro Tabla 22-Emisiones anuales por la producción de cobre Tabla 23-Emisiones anuales por la producción de aluminio Tabla 24-Emisiones anuales por la producción de plomo Tabla 25-Emisiones anuales por la producción de cinc Tabla 26-Emisiones anuales por la producción de bronce y latón Tabla 27-Resumen de emisiones de la categoría Tabla 28-Actividades de la Categoría 3 identificadas en el país Tabla 29-Emisiones del año 2002 por la quema de combustibles fósiles en plantas energéticas e industriales Tabla 30-Emisiones del año 2003 por la quema de combustibles fósiles en plantas energéticas e industriales Tabla 31-Emisiones del año 2002 por la quema de biomasa en plantas energéticas e industriales Tabla 32-Emisiones del año 2003 por la quema de biomasa en plantas energéticas e industriales Tabla 33-Emisiones anuales por la quema de leña a nivel doméstico Tabla 34-Emisiones del año 2002 por la quema de combustibles fósiles a nivel doméstico Tabla 35-Emisiones del año 2003 por la quema de combustibles fósiles a nivel doméstico Tabla 36-Resumen de emisiones de la Categoría Tabla 37-Actividades de la Categoría 3 identificadas en el país Tabla 38-Datos de proceso y factores de emisión para las cementeras Tabla 39-Emisiones para el año 2002 por la producción de cemento Tabla 40-Emisiones para el año 2003 por la producción de cemento Tabla 41-Consumo de combustibles en cementeras para los años 2002 y Tabla 42-Emisiones anuales por la producción de cal Tabla 43-Emisiones anuales por la producción de mezclas asfálticas Tabla 44-Resumen de emisiones de la Categoría

10 8 Tabla 45-Actividades de la Categoría 5 identificadas en el país Tabla 46-Consumo de combustibles en los años 2002 y Tabla 47-Emisiones anuales por la combustión en motores de 4 tiempos Tabla 48-Emisiones anuales por la combustión en motores de 2 tiempos Tabla 49-Consumo de gas oil en distintos sectores para los años 2002 y Tabla 50-Consumo de fuel oil en distintos sectores para los años 2002 y Tabla 51-Emisiones anuales por la combustión en motores a fuel oil Tabla 52-Resumen de emisiones de la Categoría Tabla 53-Actividades de la Categoría 6 identificadas en el país Tabla 54-Producción y cantidad de cáscara de arroz quemada a cielo abierto en los años 2002 y Tabla 55-Emisiones anuales por la quema de residuos de biomasa Tabla 56-Superficie y biomasa afectada en incendios forestales en los años 2002 y Tabla 57-Emisiones anuales por incendios forestales Tabla 58-Emisiones anuales por incendios de viviendas y fábricas Tabla 59-Emisiones anuales por incendios de vehículos Tabla 60-Cantidad de residuos domésticos quemados en cada actividad Tabla 61-Emisiones anuales por la quema de residuos domésticos Tabla 62-Resumen de emisiones de la Categoría Tabla 63-Actividades de la Categoría 7 identificadas en el país Tabla 64-Niveles de producción de pasta y papel, emisiones anuales en productos, agua y lodos Tabla 65-Emisiones anuales por la quema de leña en las papeleras Tabla 66-Emisiones anuales debidas a procesos de recuperación en papeleras Tabla 67-Emisiones anuales por la producción de pasta y papel y recuperación de productos Tabla 68-Emisiones en producto, agua y lodos de las plantas proyectadas Tabla 69-Emisiones debidas a la recuperación de productos en las plantas proyectadas Tabla 70-Emisiones proyectadas en la empresa Tabla 71-Resumen de emisiones proyectadas para la industria papelera Tabla 72-Resumen de emisiones de la Categoría Tabla 73-Actividades de la Categoría 8 identificadas en el país Tabla 74-Resumen de emisiones de la Categoría Tabla 75-Actividades de la Categoría 9 identificadas en el país Tabla 76-Índices de Generación de Residuos Sólidos Urbanos en el Área Metropolitana Tabla 77-Residuos Sólidos generados por la población urbana de todo el país Tabla 78-Residuos Sólidos generados por la población rural del país Tabla 79-Volúmenes y destino de los residuos generados en el país Tabla 80-Emisiones anuales debidas a los residuos dispuestos en rellenos sanitarios Tabla 81-Emisiones anuales debidas a aguas residuales y su tratamiento Tabla 82-Emisiones debidas al vertido de población urbana y rural sin cobertura de saneamiento Tabla 83-Resumen de emisiones de la Categoría Tabla 84-Sitios de la Categoría 10 identificadas en el país Tabla 85-Uso de fenoles clorados Tabla 86-Emisiones por actividad a cada compartimiento en el año Tabla 87-Emisiones por actividad a cada compartimiento en el año Tabla 88- Emisiones totales por categoría para los años 2000, 2002 y Tabla 89-Emisiones en los residuos, principales aportes Tabla 90- Emisiones al aire, principales aportes Tabla 91-Emisiones al agua, principales aportes Tabla 92-Emisiones en los productos, principales aportes Ilustración 4-Gráfico de aportes porcentuales de los procesos de combustión no controlada, año Ilustración 5-Gráfico de aportes porcentuales de los procesos de combustión no controlada, año Tabla 93-Índices de emisión Tabla 94-Categorización del grado de confiabilidad de los datos de actividad obtenidos Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

11 Resumen Ejecutivo 9 Resumen Ejecutivo R Con el término dioxinas y furanos se denominan a dos familias de compuestos tóxicos con estructuras químicas y propiedades biológicas similares. Debido a su persistencia en el ambiente y su carácter lipofílico son capaces de ingresar a la red trófica y afectar la salud humana y el ambiente. Algunos de sus efectos por exposición severa son toxicidad dérmica, alteración de los sistemas endocrino, inmune y nervioso y efectos sobre la reproducción, entre otros. Son de generación no intencional al igual que el hexaclorobenceno y los bifenilos policlorados con la diferencia que éstos dos últimos además se han sintetizado con fines industriales o agrícolas. Estas sustancias junto con otras de propiedades similares en lo que se refiere a la toxicidad y su persistencia en el ambiente, son denominadas Contaminantes Orgánicos Persistentes y son objeto del Convenio de Estocolmo con el fin de proteger la salud humana y el medio ambiente. Uruguay como Parte integrante del Convenio, se somete a sus cometidos. Por ello, entre otros Programas, establece uno enfocado a las emisiones no intencionales de dioxinas y furanos con la finalidad de acatar lo establecido al respecto en el mencionado Convenio. Dentro de los objetivos del Programa Emisiones se encuentra conocer la situación actual y definir criterios básicos para la disminución de las emisiones de dioxinas, furanos, PCB y HCB, por ello se actualiza el Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos realizado por primera vez para el año Además se hace una revisión de las tecnologías de producción con el objetivo de establecer un plan de adecuación para las ya existentes y elaborar criterios para las instalaciones de nuevos emprendimientos. Las acciones tendientes a disminuir las emisiones de dioxinas y furanos también reducirán las de PCB y HCB ya que son generados no intencionalmente a través de los mismos procesos. El resultado del inventario actualizado para los años 2002 y 2003 indica que las potenciales emisiones de dioxinas y furanos en el país ascienden a 55 y 49 g EQT respectivamente. Entre ambos años las emisiones de los sectores identificados como potencialmente emisores, no presentan variaciones muy significativas y la apertura de las mismas presenta los siguientes resultados para el año 2003: Sector industrial : 12 %. Generación de energía: 5 %. Programa Emisiones

12 10 Gestión de residuos : 15 %. Procesos de combustión no controlada : 66 %. Transporte : 3 %. Atendiendo los aportes a cada compartimiento se tiene: Aire: 39 % Residuos: 55 % Productos: 2 % Suelo: 3 % Agua: 1 % Los resultados indican que los procesos de combustión no controlada son los de mayor incidencia en el total de las emisiones, siendo la deficiencia de gestión de residuos un aspecto clave. Los residuos son la vía de liberación más relevante captando un total de 27 g EQT. Esto reafirma la necesidad de implementar políticas de gestión para todo tipo de residuos, apropiadas para reducir los posibles impactos sobre el ambiente y la salud humana. Respecto a las estimaciones proyectadas en el país, el sector que afectará significativamente las emisiones globales es el industrial y se debe a la instalación de dos papeleras de gran porte que elevará la producción nacional de pasta de celulosa kraft blanqueada de a toneladas anuales incrementando las potenciales emisiones de dioxinas y furanos en 34 g EQT. La metodología empleada para la elaboración del inventario de dioxinas y furanos se basa en el Instrumental Normalizado para la Identificación y Cuantificación de Liberaciones de Dioxinas y Furanos elaborado por el "Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente" actualizado en mayo de Permite obtener una estimación rápida del orden de magnitud de las potenciales emisiones del país y el peso relativo de los diferentes sectores. De todos modos debe considerarse sus limitaciones al momento de evaluar los resultados e implementar acciones en función de ello ya que los valores obtenidos son a nivel nacional y no contemplan los posibles impactos a nivel local o sobre la población más vulnerable. A pesar de esto, resulta una herramienta útil principalmente para un país como el nuestro donde los recursos son escasos y no se dispone de medidas de éstos contaminantes en ninguna matriz ambiental ni humana. Además, el poder identificar las actividades con mayor aporte en las emisiones permite implementar acciones específicas con el fin de reducir los niveles de emisión no sólo de dioxinas y furanos sino también de otros contaminantes emitidos en los mismos procesos. Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

13 Introducción Introducción 1 El presente informe da cuenta de los resultados obtenidos en la actualización del Inventario Nacional de Identificación de Fuentes y Cuantificación de Liberaciones de Dioxinas y Furanos para los años 2002 y Éste fue realizado en el marco del convenio de cooperación entre el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente - Químicos y el Ministerio de Vivienda, Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente. El antecedente a nivel nacional con que se cuenta es el Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos para el año 2000 elaborado en el año El Convenio de Estocolmo en su Artículo Nº 5 establece la adopción de una serie de medidas para reducir o eliminar las liberaciones derivadas de la producción no intencional de los siguientes Contaminantes Orgánicos Persistentes: Dioxinas : [dibenzoparadioxinas (PCDD)]; Furanos : [dibenzofuranos policlorados (PCDF)]; Hexaclorobenceno (HCB); Bifenilos Policlorados (PCB) Dentro de las estrategias para cumplir con las obligaciones emanadas del convenio en esta área, se destaca la aplicación de tecnologías de producción más limpia y de buenas prácticas ambientales en las actividades identificadas como potencialmente generadoras de estos contaminantes. El Convenio de Estocolmo asume que las mismas fuentes y procesos que generan Dioxinas y Furanos de forma no intencional, también generan Hexaclorobenceno y PCB, por lo tanto las medidas tendientes a reducir las emisiones de los dos primeros también serán efectivas en reducir las emisiones de Hexaclorobenceno y PCB. El "Programa Emisiones No Intencionales" ha tenido como objetivo en esta etapa, relevar la situación actual a efectos de sentar las bases para la formulación del Plan de Acción que permita minimizar las emisiones de estos contaminantes. Programa Emisiones

14 12 La actividades desarrolladas cubrieron los siguientes aspectos: Relevamiento de las actividades nacionales potencialmente generadoras de estos contaminantes, tanto formales como informales. Actualización del inventario de Dioxinas y Furanos. Elaboración de la metodología que permita la actualización permanente del inventario nacional Priorización de acciones en esta área a través de la determinación de los pesos relativos de las fuentes generadoras. Revisión bibliográfica de las mejores tecnologías disponibles en los sectores productivos determinados como claves y de los estándares de emisión correspondientes. El término dioxinas abarca una familia de 75 compuestos integrada por dibenzo-p-dioxinas policloradas (PCDD). Los furanos se refieren a la familia de los dibenzofuranos policlorados (PCDF) integrada por 135 compuestos. A los componentes de cada una de las familias se les denomina congéneres, éste término indica que son compuestos que están químicamente relacionados pero difieren en el número de átomos de cloro que contienen. Se los considera compuestos de elevada toxicidad para la salud humana. Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

15 Perfil del Uruguay Perfil del Uruguay 2 La República Oriental del Uruguay está ubicada en América del Sur entre los 33º y 38º de latitud sur y entre los 53º y 58º de longitud oeste. Su superficie total es de km 2 y la territorial continental es de km 2. Los límites son al oeste la República Argentina separados por el río Uruguay y el río de la Plata, al norte y el este la República Federativa del Brasil, y al sur el río de la Plata y el océano Atlántico. Administrativamente se encuentra dividido en diecinueve departamentos, la capital es Montevideo y en ella se encuentra se encuentra el principal puerto del país. Uruguay está localizado en una zona templada con temperatura media anual de 17,5ºC variando desde unos 20ºC en la zona noreste hasta unos 16ºC en la costa Atlántica. Las lluvias totales medias anuales tienen su valor mínimo hacia el sur sobre las costas del Río de la Plata con casi 1000 mm., y su valor máximo hacia el noreste, en la frontera con Brasil con algo más de 1300 mm. La humedad relativa media anual oscila entre el 70% y el 75%. El régimen de vientos más frecuentes presenta un marcado predominio del sector NE. Las velocidades medias son del orden de los 15 Km/h, con el máximo medio en las costas de departamento de Colonia que alcanza los 27 Km/h. Las formas de relieve predominantes en el territorio uruguayo son las suaves ondulaciones de baja altura y la llanura. Presenta una altitud media de 116,7m. La población del país para el año 2003 se estima en habitantes y la tasa de crecimiento exponencial es de aproximadamente el 0,6% anual. En la capital, Montevideo, habita el 41% de la población del país. Tanto la cobertura de agua potable como la de energía eléctrica, alcanzan al 98 % de la población del país. La esperanza de vida al nacer es de 75 años. 1 Las fuentes de información económica son el Banco Central del Uruguay (BCU) y el Instituto Nacional de Estadística y Censo (INE). Programa Emisiones

16 14 El Producto Bruto Interno (PBI) 1 es de millones de dólares y el PBI per cápita es de dólares. En el año 2003, para los distintos sectores de actividad económica, el PBI queda compuesto por los siguientes porcentajes: agropecuaria y pesca: 12,8 % industria manufacturera y minería: 19,1 % electricidad, gas y agua: 4,7 % construcción: 3,5 % transporte, almacenamiento y comunicaciones : 9,7 % comercio, restaurantes y hoteles: 12,0 % establecimientos financieros y seguros: 10,8 % bienes inmuebles y servicios a empresas: 14,0 % otros servicios comunales, sociales y personales : 9,7 % servicios de Gobierno General : 8,6 % remuneración imputada de las instituciones financieras : - 9,1 % derechos de importación : 4,3 %. Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

17 Dioxinas y Furanos Dioxinas y Furanos QUÉ SON LAS DIOXINAS Y LOS FURANOS? El término Dioxinas abarca la familia de 75 compuestos integrada por dibenzo-p-dioxinas policloradas (PCDD). Los Furanos se refieren a la familia de los dibenzofuranos policlorados (PCDF) integrada por 135 compuestos. A los componentes de cada una de las familias se les denomina congéneres, son compuestos que están químicamente relacionados, constituyen isómeros posicionales conteniendo de uno a ocho átomos de cloro. Ilustración 1 Estructura de dibenzo-p-dioxina clorada. Ilustración 2 Estructura de dibenzo furano clorado. En la siguiente tabla se indica la cantidad de isómeros de los congéneres de ambas familias de compuestos. Tabla 1-Cantidad de isómeros de dioxinas y furanos según contenido de átomos de cloro. Programa Emisiones

18 16 Han sido sintetizados algunos isómeros de PCDD/PCDF para ser aislados y estudiar sus propiedades. Tabla 2-Puntos de fusión de PCDD La 2,3,7,8-tetracloro-dibenzo-para-dioxina (TCDD) es el compuesto más estudiado y la más tóxica de las dioxinas, se sintetizó por primera vez en el año 1957 por cloración catalítica de dioxinas exentas de cloro. Es térmicamente estable dándose su descomposición sólo a temperaturas superiores a los 750ºC. Aunque es de carácter lipofílico presenta escasa solubilidad en la mayoría de los solventes orgánicos, a continuación se indica su solubilidad en algunos de estos solventes y en agua. Tabla 3-Solubilidad de la TCDD en distintos solventes y agua. Para dioxinas y furanos las solubilidades en agua están en el orden de a g/litro. Ambas familias de compuestos son muy estables y persistentes, la TCDD tiene una vida media en el suelo de años. Estas persistencias junto 2 DMSO causa fallas en el detector, es el mejor valor obtenido (1989) 3 Marple et. Al (1986ª) obtuvo un valor inferior 12,5-19,2 ng/l) Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

19 Dioxinas y Furanos 17 con los elevados coeficientes de reparto octanol / agua 4, log Kow 5 entre 4 y 12, les da las condiciones necesarias para bioacumularse en los organismos. Al igual que la mayoría de los compuestos organoclorados, los alimentos son la principal vía de exposición para la población humana, siendo los alimentos de origen animal los de mayor contribución a la acumulación en humanos. Los efectos tóxicos más característicos observados en animales son pérdida de peso, atrofia del timo e inmunotoxicidad. En algunos animales se observan efectos sobre la reproducción. Respecto a los humanos, algunos estudios epidemiológicos de personas expuestas a mezclas de dioxinas, furanos y otros compuestos químicos indican un incremento en la incidencia de cáncer, sin embargo el número de factores involucrados limita las conclusiones respecto a los resultados obtenidos. Los efectos más comunes en humanos por la exposición severa a estos compuestos son cloracné y lesiones en la piel Para disponer de un parámetro de comparación de la toxicidad de los distintos componentes de las familias de dioxinas y furanos, se define convencionalmente el factor equivalente de toxicidad. Cada congénere de las familias de compuestos PCDD/PCDF posee un factor equivalente de toxicidad (FET). Como referencia se toma el congénere 2,3,7,8-tetracloro dibenzo p-dioxina cuyo FET corresponde a 1, por tratarse éste del compuesto de mayor toxicidad dentro de ambas familias. Al resto de los compuestos se les asigna fracciones de 1. Las dioxinas y furanos están presentes en las emisiones como una mezcla de varios congéneres por lo que es necesario emplear Equivalentes de Toxicidad que contemplen esto. Se define el Equivalente de Toxicidad (EQT, cuya sigla en inglés es TEQ) de un congénere, al producto del factor de toxicidad de éste y la concentración del componente en una determinada mezcla. Dado un determinado proceso emisor de éstos compuestos, el Equivalente de Toxicidad (EQT) surge de multiplicar la cantidad 6 de cada congénere de dioxinas y furanos por su factor de toxicidad específico, la suma de cada factor obtenido corresponde al EQT de la mezcla. Los valores FET más usados a nivel internacional son los propuestos en el año 1998 por NATO/CCMS 7 y los fijados por la OMS para la evaluación del riesgo para la salud humana, basado en las conclusiones de la reunión de 4 Kow: constante de reparto octanol / agua, es importante en la determinación del potencial de bioconcentración de un tóxico. 5 Los valores presentan algunas diferencias dependiendo de las fuentes consultadas. 6 liberada en cada actividad o proceso y con determinada tecnología. 7 NATO: North Atlantic Treaty Organization (OTAN), CCMS: Committee on the Challenges to Modern Society. Programa Emisiones

20 18 la OMS celebrada en Estocolmo del 15 al 18 de junio de También se dispone de los equivalentes nórdicos, cuyos valores son próximos a los de NATO. Por lo tanto, es posible encontrar en la bibliografía las siguientes nomenclaturas I-TEQ (NATO/CCMS) y WHO-TEQ. El Instrumental Normalizado se basa en los I-TEQ. Los factores se han determinado para dioxinas, furanos y PCB; en la siguiente tabla se indican los valores para las tres familias de compuestos. Tabla 4-Factores de Equivalencia para dioxinas, furanos y PCB. Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

21 Dioxinas y Furanos FORMACIÓN DE DIOXINAS Y FURANOS Estos compuestos no se producen intencionalmente por el hombre, se tratan de productos secundarios no deseados formados en determinados procesos que pueden ser antropogénicos o naturales. En general se considera que sus emisiones proceden de cuatro tipos de fuentes: Procesos de combustión controlada e incontrolada. Actividades de manufactura que involucren procesos químicos Procesos naturales. Reservorios que actúan como fuentes emisoras. En los procesos de combustión se da la formación de dioxinas y furanos en cantidades traza. Un mecanismo de formación es la síntesis "de novo" que se refiere a la formación de dioxinas y furanos debida a la presencia de materia orgánica o por la combustión incompleta de combustibles que pueden producir partículas finas de carbón, que reaccionan con cloro inorgánico u orgánico a temperaturas entre ºC aproximadamente. También se puede dar la formación a partir de precursores vía estructuras derivadas de oxidación incompleta o ciclación de fragmentos de hidrocarburos. Éstos procesos son catalizados por la presencia de algunos metales y se favorecen con el contenido de humedad. A temperaturas superiores a 850ºC y en presencia de oxígeno, las PCDD/ PCDF son destruidas, sin embargo el proceso de síntesis "de novo" aún puede darse en lo que se denomina "ventana de reformación". El término se refiere a la formación de éstos compuestos en zonas "frías" de las instalaciones como puede serlo el sistema de enfriamiento de gases, por esto el diseño de los equipamientos para reducción de temperatura debe ser tal que minimice el tiempo de residencia de los gases en la "ventana de reformación". En los procesos térmicos determinadas condiciones favorecen la generación de PCDD/PCDF, éstas son: Procesos a elevadas temperaturas y/o combustión incompleta de gases. Presencia de carbono orgánico. Presencia de cloro orgánico u inorgánico. Materiales conteniendo PCDD/PCDF. En algunas actividades de manufactura que involucran procesos químicos la generación de PCDD/PCDF se ve favorecida por las siguientes condiciones: Temperaturas elevadas, superiores a 150ºC. Programa Emisiones

22 20 Condiciones alcalinas. Radiación UV u otro iniciador de radicales. Presencia de cloro. Las dioxinas y furanos generados en los tipos procesos antes mencionados -dada su persistencia- pueden por varios mecanismos transferirse entre los distintos compartimientos ambientales y hacia los organismos vivos. Las vías de liberación categorizadas por el Instrumental Normalizado son el aire, el agua (posteriormente los sedimentos), el suelo, los residuos (líquidos, lodos, sólidos), y los productos (formulaciones químicas, bienes de consumo). Las liberaciones hacia el ambiente hacen que los distintos compartimientos puedan funcionar como reservorios de PCDD/PCDF. También, determinados procesos biogénicos pueden formar dioxinas y furanos desde precursores como el pentaclorofenol. En el siguiente diagrama se esquematizan el ciclo de vida de dioxinas y furanos y las liberaciones en los distintos compartimientos ambientales incluidas las interacciones entre ellos. Cabe destacar que no están incluidas sus interacciones con los seres vivos ni los procesos naturales de formación. Ilustración 3-Diagrama del ciclo de vida de dioxinas y furanos. Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

23 Metodología Metodología 4 La obtención de valores de emisión puede provenir de mediciones directas o estimaciones. A nivel nacional no existen mediciones y en esta etapa no se prevé la medición directa de contaminantes por lo que se recurre a factores de emisión por sector reconocidos a nivel internacional. El procesamiento de los datos para la elaboración del inventario se basa en el Instrumental Normalizado para la Identificación y Cuantificación de Liberaciones de Dioxinas y Furanos (Toolkit) elaborado por el "Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente- Químicos" actualizado en Mayo de El Toolkit se trata de una herramienta que permite estimar las liberaciones de PCDD/PCDF a partir de factores de emisión y tasas de actividad. Emplea un procedimiento normalizado en cinco pasos para obtener inventarios de fuentes y emisiones donde los resultados son comparables. Los factores de emisión por defecto suministrados por Toolkit se expresan en unidades "equivalentes de toxicidad" que dependen de la actividad y de la tecnología con que ésta se lleva a cabo. Representan buenas estimaciones fundamentadas en datos de medidas para fuentes emisoras con similares tecnologías, características de proceso y prácticas operativas; se basan en información disponible en bibliografía y son revisados cuando surgen nuevos conocimientos. Los datos de tasas de actividad son los valores anuales de producción o consumo según corresponda. Estos valores serán en algunos casos estimados y en otros, valores reales proporcionados por cada sector. Al presentar los resultados se discute sobre el grado de certeza de los datos obtenidos en función de lo antes mencionado. El producto de la tasa de actividad anual y el factor de emisión correspondiente permite estimar las emisiones anuales para cada sector potencialmente emisor. La metodología empleada por el Toolkit, realiza una categorización de actividades potencialmente generadoras de emisiones de dioxinas y furanos y sus liberaciones a cinco compartimientos o medios que son: el aire, el agua, el suelo, los residuos y los productos. Programa Emisiones

24 22 Las actividades y fuentes potencialmente emisoras de PCDD/PCDF se agrupan en diez categorías, éstas junto con sus posibles vías de liberación, se agrupan en una matriz de selección: Tabla 5-Matriz de selección general Cada categoría se divide en subcategorías más específicas. En las siguientes matrices se indican a su vez los compartimientos a los cuales pueden liberarse las potenciales emisiones de dioxinas y furanos según la información presentada en el Instrumental Normalizado. Nota : La "X" indica la principal vía de liberación para cada categoría aunque algunas de estas liberaciones no estén bien caracterizadas. La "x" indica vías adicionales de liberación ampliamente identificadas. La "(x)" indica que la liberación al medio indicado se da ocasionalmente. Tabla 6-Matriz de selección Categoría 1 Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

25 Metodología 23 Tabla 7-Matriz de selección Categoría 2 Tabla 8-Matriz de selección Categoría 3 Tabla 9-Matriz de selección Categoría 4 Tabla 10-Matriz de selección Categoría 5 Programa Emisiones

26 24 Tabla 11-Matriz de selección Categoría 6 Tabla 12- Matriz de selección Categoría 7 Tabla 13-Matriz de selección Categoría 8 Tabla 14-Matriz de selección Categoría 9 Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

27 Metodología 25 Tabla 15-Matriz de selección Categoría 10 Los cinco pasos involucrados en la aplicación del Instrumental Normalizado para la elaboración del inventario, son: 1. Aplicar la matriz de selección para la identificación de las principales categorías de fuentes emisoras. 2. Revisar las subcategorías para identificar las actividades y fuentes existentes en el país. 3. Recabar información detallada sobre los procesos y clasificarlos en grupos similares. 4. Cuantificar las fuentes identificadas por medio de los factores de emisión por defecto en el caso de nuestro país. 5. Realizar el inventario completo a escala nacional e informar los resultados utilizando las directrices que se brindan en el formato estándar. La información a solicitar a cada sector de actividad queda determinada por la metodología descrita para la elaboración del inventario. Los resultados se presentan tabulados según el formato recomendado por el Toolkit. Las liberaciones anuales de cada actividad a cada compartimiento finalmente se expresan en gramos de equivalentes de toxicidad por año para los años 2002 y Programa Emisiones

28 26 Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

29 Categoría 1 - Incineración de Residuos Resultados 5.1 Categoría 1 Incineración de Residuos 5 A continuación, para la categoría de fuentes 1 se señalan las actividades que se realizan en el país, cuales no se realizan y de cuales no se dispone de datos de actividad para el período Tabla 16-Actividades de la Categoría 1 identificadas en el país INCINERACIÓN DE DESECHOS SÓLIDOS MUNICIPALES En el Uruguay a nivel formal no se emplea la incineración como método de tratamiento de residuos sólidos urbanos (RSU). Los residuos recolectados por el servicio de limpieza son dispuestos en terreno existiendo diferencia en las distintas localidades del país en cuanto a las medidas de operación variando desde relleno sanitario a vertedero a cielo abierto. La quema no controlada realizada por el sector informal se incluye en la categoría 6 correspondiente a procesos de combustión no controlada INCINERACIÓN DE DESECHOS HOSPITALARIOS En el período a inventariar se encuentran dos empresas activas con autorización para incinerar residuos hospitalarios. Una de ellas cesó su operación en agosto de 2003, para la cual se estima el volumen total incinerado suponiendo un promedio mensual en base a los datos disponibles. Respecto a la otra incineradora, se dispone de la información necesaria, el horno es de operación semicontínua, la combustión es controlada y el tratamiento de emisiones gaseosas consiste de enfriamiento en cámara spray-venturi húmedo-ciclón y torre de relleno contracorriente. La generación de cenizas es de aproximadamente un 5% del peso de residuos procesados. Programa Emisiones

30 28 Para el año 2002 la alimentación del incinerador es del tipo manual y en 2003 se cambia al modo automático. Según los datos operativos, para ambas empresas se considera un factor de emisión al aire de µg EQT/t residuos tratados, y de 20 µg EQT/t residuos para los residuos de la incineración. Otra fuente emisora por incineración de residuos del tipo hospitalarios, es un horno destinado a la incineración de restos de animales. En él se incineran pequeños volúmenes de éstos residuos provenientes de centros de investigación y salud. El horno no posee sistema de tratamiento de emisiones gaseosas y las condiciones de operación serían inadecuadas. Para éste horno se asume un factor de emisión al aire de µg EQT/t y de 200 µg EQT/t en residuos. De este modo, de la incineración de residuos hospitalarios resultan las siguientes emisiones totales: Tabla 17-Emisiones anuales totales por incineración de residuos hospitalarios INCINERACIÓN DE CADÁVERES ANIMALES Este tipo de actividad se encuentra centralizada en un único horno que se halla en la Facultad de Veterinaria en la ciudad de Montevideo. Para los años 2002 y 2003 se estima que se incineraron respectivamente 2 y 1,2 toneladas de desechos de cadáveres animales. El horno emplea gas oil como combustible y trabaja con un exceso de aire de aproximadamente 30%. Carece de filtro de gases y el decantador spry de cenizas no se encuentra en funcionamiento. La temperatura de los gases es de 160ºC y las condiciones de quemado no serían las adecuadas. De la incineración de restos animales, con un factor de emisión al aire de 500 µg EQT/t, resulta para ambos años una emisión al aire de aproximadamente 1 mg EQT/año. Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

31 Categoría 1 - Incineración de Residuos RESUMEN DE LA CATEGORÍA 1 A continuación se agrupan los resultados de la categoría y el peso relativo de las actividades en ella comprendidas. Tabla 18-Resumen de emisiones de la Categoría 1. Claramente la incineración de residuos hospitalarios representa la actividad de mayor incidencia en esta categoría. Las acciones tendientes a reducir sus emisiones están enfocadas a vigilar las condiciones de operación de los hornos empleados y controlar que la actividad se realice en empresas autorizadas. Desde el punto de vista normativo, se cuenta con el Decreto 135/999 del 18 de mayo de 1999 en el que se establecen normas reglamentarias de la gestión integral de los residuos sólidos hospitalarios. Respecto al inventario del año 2000, la reducción de las emisiones a un quinto se debe a que un volumen importante de los residuos hospitalarios están siendo esterilizados con vapor vivo (autoclavado) para luego ser dispuestos en el relleno sanitario del departamento de Maldonado. Desde el año 2000, el total de residuos hospitalarios tratados ya sea por autoclavado o por incineración, está en el orden de las 2400 a 2600 toneladas anuales. Los volúmenes incinerados en los años 2002 y 2003 corresponden a aproximadamente el 22 % y el 36 % de los residuos sólidos hospitalarios incinerados en el año Programa Emisiones

32 Categoría 2 Producción de Metales Ferrosos y No Ferrosos A continuación, para la categoría de fuentes 2, se señalan las actividades que se realizan en el país, cuales no se realizan y de cuales no se dispone de datos de actividad para el período Tabla 19 -Actividades de la Categoría 2 identificadas en el país PRODUCCIÓN DE COQUE A nivel nacional no se produce coque. Lo que se produce a pequeña escala es carbón vegetal y no está asociado al sector metalúrgico por lo que no se incluye en esta categoría. Las emisiones correspondientes se consideran dentro de la categoría 6 - procesos de combustión no controlados, subcategoría: quema de madera en condiciones defectuosas. Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

33 Categoría 2 - Producción de Metales Ferrosos y No Ferrosos PRODUCCIÓN Y FUNDICIÓN DE HIERRO Y ACERO Dentro del rubro de producción de acero se identificaron tres empresas, una de ellas abarca aproximadamente el 99,5 % de la producción nacional. En la fundición de hierro se identificaron cinco empresas de pequeño porte. La acería de mayor producción procesa chatarra sucia como materia prima. La clasifica según su densidad para preparar la carga fría, luego se pasa por tambor imán donde se separan los materiales no ferrosos como papel y madera. No se realiza ningún tipo de pretratamiento para remover materiales adheridos como restos de aceites o pinturas. Para la fundición de la chatarra se emplea un horno de arco eléctrico (EAF) que funciona con tres electrodos de grafito. El rendimiento de producto respecto a chatarra ingresada al horno es del %. En el año 2003 la empresa instala un nuevo sistema de tratamiento de emisiones gaseosas sustituyendo el sistema de lavado de gases por vía húmeda. Desde el cuarto agujero del horno, los humos primarios son aspirados e ingresan a un sistema de refrigeración, posteriormente se unen con los humos secundarios, tendrán una temperatura máxima de 80 ºC e ingresan al ciclón y después en un filtro de mangas. La temperatura de ingreso de los humos al filtro es controlada por dos termocuplas, cuando ésta supera los 110ºC se acciona un sistema de regulación de tiro que la mantiene entre 110 ºC y 130 ºC. De acuerdo a los criterios establecidos en el Toolkit, para la producción total de acero en el año 2002 se asumen factores de emisión de 10 µg EQT/t al aire y de 15 µg EQT/t en residuos. Para el año 2003, teniendo en cuenta el cambio en el sistema de tratamiento y a pesar de que no se ha evaluado su efectividad, los factores asumidos para la empresa de mayor porte son los correspondientes a hornos de arco eléctrico diseñados para bajas emisiones de PCDD/PCDF, 0,1 µg EQT/t al aire y 1,5 µg EQT/t en residuos. Para las otras dos empresas productoras de acero corresponden los mismos factores de emisión para ambos años ya que no presentan tratamiento de emisiones gaseosas. 5.2 Programa Emisiones

34 32 A continuación se indican las emisiones debidas a la producción total de acero. Tabla 20-Emisiones anuales por la producción de acero. Las dos fundiciones de hierro de mayor producción emplean horno tipo cubilote y presentan sistema de lavado de gases por lo que corresponde aplicar un factor de emisión al aire de 1 µg EQT/t y en residuos de 8 µg EQT/t. Las restantes tres fundiciones de hierro no disponen de tratamiento de emisiones y se asume un factor de emisión al aire de 10 µg EQT/t, no disponiéndose de factor de emisión para los residuos. Las emisiones resultantes de la fundición de hierro se indican en la siguiente tabla. Tabla 21-Emisiones anuales por la fundición de hierro. Respecto al año del anterior inventario de emisiones, 2000, los volúmenes de producción de acero han permanecido prácticamente invariados. En cambio las emisiones presentan una significativa disminución en el año 2003 debido a la instalación del sistema de tratamiento en la planta que procesa prácticamente el 100 % del acero a nivel nacional (99,5%). Las fundiciones de hierro son de escasa significancia dados sus niveles de producción PRODUCCIÓN DE COBRE Dado el alto valor del cobre como material reciclable, se lleva a cabo su recuperación a partir de la chatarra siendo en el Uruguay ésta práctica la única empleada para su producción. Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

35 Categoría 2 - Producción de Metales Ferrosos y No Ferrosos 33 Se identificaron cuatro empresas dedicadas al procesamiento de chatarra de cobre. Más del 90 % de la producción se realiza sin tratamiento de emisiones gaseosas, por lo que corresponde emplear factores de emisión para tecnología básica, para aire 800 µg EQT/t de cobre y para los residuos 630 µg EQT/t de cobre resultando las siguientes emisiones anuales indicadas en la tabla. Tabla 22-Emisiones anuales por la producción de cobre. La producción de cobre secundario registrada en las principales empresas dedicadas a éste metal, presenta una disminución de aproximadamente el 20% respecto al año 2000, esto se correlaciona con la disminución en las emisiones para los años 2002 y PRODUCCIÓN DE ALUMINIO El aluminio es otro de los metales con alto valor de recuperación. Se identificaron unas veinte empresas dedicadas a la fundición de aluminio secundario partiendo de chatarra o lingotes. Para los años 2002 y 2003 el 70 y el 80 % de la producción nacional respectivamente, se llevó a cabo por una empresa, en la que aproximadamente el 80% de los insumos es chatarra. Su producción no cuenta con sistema de tratamiento de emisiones gaseosas. Desde el año 1992 no emplea compuestos clorados para el desgasificado, pasando al uso en un 100% de nitrógeno gaseoso. Se asumen los siguientes factores de emisión, 150 µg EQT/t de aluminio al aire y en residuos de 400 µg EQT/t aluminio. Las emisiones resultantes son las siguientes. Tabla 23-Emisiones anuales por la producción de aluminio. Programa Emisiones

36 34 Respecto al año 2000 se observa un incremento importante en las emisiones debido al aumento de la producción y al mayor empleo de chatarra como materia prima. La producción total de aluminio creció el 19% y 112% para los años 2002 y 2003 respectivamente. Además, en la actualización del inventario se identifica que la producción en su mayoría se realiza sin sistema tratamiento de emisiones gaseosas o con tratamientos insuficientes PRODUCCIÓN DE PLOMO En el año 2001, se detecta en el Uruguay un importante problema de contaminación por plomo en un sector de la población (menores de 15 años), siendo uno de los factores causantes las condiciones ambientales del sitio que habitan. Una de las consecuencias de este hecho fue la disminución sustancial de las actividades de fundición de plomo en el territorio nacional. En el año 2003 se plantea la necesidad de reglamentar la adecuada gestión de las baterías de plomo y ácido en desuso, con tal motivo se aprueba el decreto 373/003 del 10 de setiembre de 2003 que podrá en el futuro tener incidencia sobre las emisiones de este sector. Para los años 2002 y 2003 puede considerarse que la fundición de chatarra de batería prácticamente no se lleva a cabo a nivel de la actividad formal siendo dificultoso determinar su alcance a nivel informal. Gran parte de sus componentes constituidos por plomo son importados ya como materiales acabados. En ambos años, los materiales procesados en las fundiciones son lingotes y los productos generados son componentes de baterías, láminas para RX, chumbos y aleación de Pb/Sn para soldar. Otro proceso que involucra la fusión de lingotes de plomo es el empleo de baños de éste metal en la producción de alambres. Considerando que los materiales fundidos no contienen PVC y que se dispone de filtros de manga o de manta de carbón de coque en el caso del baño de plomo, se asume un factor de emisión al aire de 8 µg EQT/t de plomo. Tabla 24-Emisiones anuales por la producción de plomo. Inventario Nacional de Liberaciones de Dioxinas y Furanos, Uruguay /2003

37 Categoría 2 - Producción de Metales Ferrosos y No Ferrosos 35 A nivel informal se da la fundición de chatarra de plomo para producir por ejemplo, plomadas y contrapesos. El volumen de esta actividad es de difícil cuantificación no disponiéndose de datos válidos para el inventario. Respecto al año 2000, se registra una disminución importante en las emisiones, en el orden de las 100 veces. Esto se debe a que en ese año se supuso que la fundición de plomo correspondía al volumen procesado por una de las principales industrias fundidoras de plomo de baterías en desuso, y que los componentes de plomo de baterías nacionales se elaboraban en su totalidad a partir del producto de dicha fundición. Desde el año 2001 no se encuentra activa ésta empresa y otra que fundía chatarra de plomo, dejó de fundir PRODUCCIÓN DE CINC El Instrumental Normalizado considera a dos procesos vinculados al cinc como potencialmente generadores de dioxinas y furanos. Estos son la fundición y la fusión de materiales de cinc. El consumo de éste metal está vinculado a los procesos de galvanizado de tubos, chapas y alambres. Esto se lleva a cabo mediante el empleo de baños de cinc fundido a partir de lingotes. En los años 2002 y 2003 se registraron importaciones de lingotes de este metal correspondientes a 193 y 290 toneladas respectivamente. El relevamiento del sector permite estimar que la fundición del metal para éstos años es de 236 y 296 toneladas respectivamente. La diferencia entre ambos valores, de importación y declarados como fundidos, se debe a que dentro de los lingotes declarados como fundidos están considerados los producidos a nivel nacional con esa finalidad, también pueden haber diferencias por stock. El factor de emisión al aire para la fusión del metal es de 0,3 µg EQT/t de cinc. Dado que las dos empresas que funden chatarra de cinc, como único tratamiento de emisiones emplean lavadores de gases, se toma un factor de emisión al aire de 100 µg EQT/t de cinc. Tabla 25-Emisiones anuales por la producción de cinc. Programa Emisiones

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