¿Qué es TVOC? ¿Qué hay que saber sobre los compuestos orgánicos volátiles y la salud?

Félix Robledo, 21 julio 2022

Cuando pensamos en la calidad del aire, la gente suele pensar en el mundo exterior, en el humo de los coches y la industria o en el aire fresco de los bosques. Sin embargo, el 90% de nuestra vida diaria transcurre en interiores: nuestro hogar, lugar de trabajo, edificios públicos y escuelas.

La calidad del aire interior es uno de los componentes más importantes para medir el bienestar, tanto en el hogar como en el lugar de trabajo. Dado que pasamos la mayor parte del tiempo en el interior, debemos asegurarnos de que respiramos un aire sano en nuestras casas, oficinas y escuelas. Uno de los parámetros más habituales para medir la calidad del aire es el VOC

Un grupo de contaminantes del aire sobre el que recibimos muchas preguntas son los VOC, o compuestos orgánicos volátiles. La gran diversidad de este grupo de contaminantes de interior puede resultar desalentadora, por lo que hemos decidido abordar estos complicados contaminantes en este artículo.

¿Qué son los VOC?

Los compuestos orgánicos volátiles (VOC - Volatile Organic Compounds) son un grupo de compuestos con alta presión de vapor y baja solubilidad en agua. En otras palabras, estas sustancias no se unen fácilmente a sí mismas (volátiles) ni se disuelven en agua. Muchos VOC son perjudiciales para la salud humana, especialmente a largo plazo.

TVOC son los VOC Totales.

Los VOC se emiten en forma de gases procedentes de productos cotidianos como los materiales de construcción, los equipos de mantenimiento y los productos de limpieza. Hay miles de estas sustancias, y algunos ejemplos que se encuentran habitualmente en los edificios son:

  • Benceno: se encuentra en el humo del tabaco, el disolvente de pintura, los desodorantes, los ambientadores y los abrillantadores de muebles
  • Formaldehído: presente en desinfectantes, tapicería de muebles, alfombras y madera contrachapada
  • Etilenglicol: se encuentra en productos de limpieza, productos de cuidado personal y perfumes
  • Cloruro de metileno: se encuentra en los quitamanchas, la ropa lavada en seco, los limpiadores de tejidos, los disolventes comerciales y el refrigerante del aire acondicionado
  • Tetracloroetileno: - utilizado en disolventes, limpieza en seco, decapantes de pintura
  • Tolueno: se utiliza en la pintura, los limpiadores de metales y los adhesivos

Como hay tantos VOC, es imposible controlarlos todos continuamente. Por ello, se adoptó una medida conocida como TVOC para medir la cantidad total de VOC en un espacio determinado.

Por lo tanto, la mayoría de las veces se utiliza el Total COV: medir la concentración del total de COV. Esto es más fácil y menos costoso que medir los COV individuales.

Los monitores de calidad del aire que detectan compuestos orgánicos volátiles muestran sus lecturas en términos de VOC, representados como una medida única en partes por billón (ppb) o miligramos por metro cúbico (mg/m3).

Como hay tantos compuestos orgánicos volátiles la agrupación que realizan las diferentes empresas no es siempre la misma. Por ello, existen normas incluyen diferentes compuestos en su agrupación de VOC o asignan diferentes ponderaciones al calcular los VOC. Esto puede hacer que para el mismo aire dos medidores de compañías muestren valores ligeramente diferentes.

Por lo tanto, cuando se comparan los niveles de VOC en diferentes lugares o proyectos de medición, es importante entender primero cuál es la definición exacta o la norma que se utiliza para poder compararlos correctamente. La OMS, la ISO y Mølhave et al. han proporcionado algunas normas para los VOC que son ampliamente utilizadas por diferentes medidores.

¿De dónde proceden los VOC?

Los compuestos orgánicos volátiles pueden proceder de una gran variedad de fuentes, tanto naturales como artificiales. Dado que los fabricantes utilizan los VOC como disolventes inorgánicos, la mayoría de los VOC de interior proceden de productos básicos de uso doméstico y de oficina, como:

  • Pinturas y disolventes
  • Limpiadores y desinfectantes
  • Pesticidas
  • Ambientadores

Los VOC no sólo se encuentran en los sprays y aerosoles. Muchos productos, como el pegamento, los muebles y alfombras nuevos, los materiales de construcción, los dispositivos electrónicos y la madera contrachapada, producen VOC por desgasificación. Las nuevas construcciones y las renovaciones pueden suponer un importante problema para la salud por este motivo; hasta que la desgasificación de los nuevos productos disminuya, el ambiente interior atrapará estos VOC liberados y podría perjudicar a los ocupantes.

Los materiales de construcción utilizados en los nuevos proyectos de construcción y en las renovaciones pueden producir cantidades peligrosas de VOC.

Los productos domésticos no son la única fuente de VOC; nuestro propio cuerpo también produce VOC. A menudo mucho menos peligrosos que los compuestos industriales, los bioefluentes liberados por los seres humanos pueden desencadenar respuestas de nuestro propio cuerpo y de otros.

Aunque mucha gente piensa que los VOC son únicamente un contaminante de interiores, los niveles de VOC en el exterior también son motivo de preocupación, pero por razones diferentes. Los niveles de VOC en el exterior, a excepción de los niveles cercanos a las zonas industriales, son seguros para que los respiremos, pero los VOC pueden contribuir a otras formas de contaminación, como el smog fotoquímico.

¿Son perjudiciales todos los VOC?

Debido al gran número de VOC, es natural preguntarse: ¿son todos los VOC perjudiciales? La mayoría de los compuestos no son directamente tóxicos, pero algunos pueden causar graves complicaciones de salud tras una exposición prolongada.

Algunos VOC son muy perjudiciales, como el formaldehído y el benceno. Están presentes en pegamentos y pinturas y suelen encontrarse en los cigarrillos, las emisiones de los vehículos, los electrodomésticos, los productos de limpieza, los muebles, las alfombras y los productos personales. Hay que tener mucho cuidado con ellos, ya que el benceno es un conocido carcinógeno humano y el formaldehído es un probable carcinógeno humano.

Otros compuestos orgánicos volátiles son mucho menos nocivos y suelen proceder de fuentes naturales. Por ejemplo, las plantas utilizan sus propios VOC para interactuar con su entorno, y estos gases son en general inofensivos para el ser humano.

Las plantas utilizan los VOC para diversas funciones, como la detección de plantas vecinas, la atracción de polinizadores, el camuflaje químico, etc.

Sin embargo, algunos estudios demuestran que incluso las fuentes naturales de VOC, como los bioefluentes humanos, pueden provocar una mayor respuesta de cortisol durante un periodo de tiempo prolongado. Aunque no hay ninguna investigación que indique que estos causen daños a largo plazo, sabemos que pueden provocar una respuesta de estrés en el organismo.ref

Dado que los VOC son un grupo de compuestos orgánicos que incluye contaminantes cancerígenos tanto naturales como de origen humano, a veces es difícil determinar claramente si la fuente es perjudicial. En resumen, hay algunos VOC dañinos y otros relativamente inofensivos, pero lo mejor es limitar la exposición a estos gases.

¿Cómo se pueden controlar los VOC?

Debido a la abundancia de VOC y a la gran cantidad de materiales cotidianos que pueden emitirlos, normalmente no es posible realizar una auditoría de todos los posibles emisores en un edificio residencial o comercial. En su lugar, la mejor manera de identificar la presencia de compuestos orgánicos volátiles es mediante la implementación de monitores de calidad del aire y el seguimiento continuo de los niveles de VOC.

Con un monitor de calidad del aire, puede detectar tendencias en las lecturas de VOC e incluso descubrir posibles fuentes de VOC. Por ejemplo, las lecturas de VOC suelen aumentar considerablemente durante las horas de limpieza de las oficinas, ya que muchos materiales de limpieza emiten VOC. Con un monitor de calidad del aire, sabrás cuándo es mejor aumentar la ventilación para expulsar los VOC y qué productos de tu entorno interior contribuyen a los niveles peligrosos de VOC.

¿Qué significa mg/m3, µg/m3, ppm y ppb?

Una vez que haya empezado a recopilar mediciones de VOC, necesitará una forma de interpretar los datos y comprender si los niveles medidos son seguros o indican que hay un problema con los compuestos orgánicos volátiles en su ambiente interior.

Las concentraciones químicas en el aire suelen medirse en unidades de masa de la sustancia (miligramos, microgramos, nanogramos, picogramos) por volumen de aire (metro cúbico o pies cúbicos).

  • Así, mg/m3 representa miligramos (una milésima de gramo) por metro cúbico de aire, mientras que µg/m3 significa microgramos (una millonésima de gramo) por metro cúbico de aire.
  • Sin embargo, estas concentraciones también pueden expresarse como partes por millón (ppm) o partes por billón (ppb) por volumen mediante un factor de conversión. Éste se basa en el peso molecular de la sustancia química, que es diferente entre los contaminantes, y en la temperatura y presión atmosféricas.
Normalmente, las conversiones de sustancias químicas en el aire se realizan asumiendo una presión de 1 atmósfera y una temperatura de 25 grados Celsius. El número 24,45 de las ecuaciones siguientes es el volumen (litros) de un mol (gramo de peso molecular) de un gas cuando la temperatura es de 25°C y la presión es de 1 atmósfera (1 atm = 1,01325 bar).
  • La fórmula de conversión entre µg/m3 (microgramos por metro cúbico) y ppb (partes por billón) es la siguiente:

    Concentración (µg/m3) = peso molecular x concentración (ppb) ÷ 24,45

  • La conversión de a ppb es µg/m3

    Concentración (ppb) = 24,45 x concentración (µg/m3) ÷ peso molecular

Las mismas ecuaciones pueden utilizarse para convertir miligramos por metro cúbico (mg/m³) a partes por millón (ppm) y ya que se anulan los 1.000 de diferencia.
De todas formas, existen webs para convertir entre estas unidades.

A continuación, voy a poner las conversiones para algunos de los contaminantes VOC más habituales:

¿Cuáles son los factores de conversión de los principales contaminantes atmosféricos comunes? A continuación, se muestra una tabla con los factores de conversión y los pesos moleculares de los principales contaminantes atmosféricos más perjudiciales para la salud humana y el medio ambiente, basados en las fórmulas anteriores a 25°C y 1 atm (presión atmosférica estándar):

ContaminanteConversiónPeso molecular
Amoníaco (NH3)1 ppb = 0,7 µg/m317,03 g/mol
Monóxido de carbono (CO)1 ppb = 1,15 µg/m328,01 g/mol
Óxido nítrico (NO)1 ppb = 1,23 µg/m330,01 g/mol
Dióxido de nitrógeno (NO2)1 ppb = 1,88 µg/m346,01 g/mol
Ozono (O3)1 ppb = 1,96 µg/m348 g/mol
Dióxido de azufre (SO2)1 ppb = 2,62 µg/m364,07 g/mol
Una excepción al proceso de conversión es el contaminante atmosférico partículas (PM10 y PM2,5), ya que está formado por diversas partículas sólidas y líquidas diminutas. Es prácticamente imposible determinar los pesos moleculares de su compleja composición física y química, por lo que las PM se leen en µg/m3 o pcs/l (piezas por litro).

¿Cuáles son los niveles seguros de VOCT?

Por norma general, se considera aceptable una concentración inferior a 0,5 mg/m3 (0,5 ppb), junto con la estipulación de que cualquier compuesto específico que se rastree no debe superar los entre los 500 y los 250 ug/m3 (según diferentes normativas).

NivelTVOC mg/m3
Bajomenor de 0,3 mg/m3
Aceptablede 0,3 a 0,5 mg/m3
Altode 0,5 a 1 mg/m3
Muy altode 1 a 3 mg/m3

¿Cuáles son los efectos de los VOC sobre la salud?

Como hemos comentado anteriormente, algunos VOC son bastante perjudiciales, mientras que otros suponen una amenaza menor. En general, algunos síntomas a los que hay que prestar atención son

  • Dolores de cabeza
  • Mareos
  • Náuseas
  • Irritación de ojos, nariz y garganta
  • Pérdida de coordinación
  • Fatiga
  • Algunos COV (como el tolueno) causan irritación a niveles normales, por ejemplo, reacciones alérgicas en la piel
  • El mal olor y el aire viciado son incómodos y afectan a la sensación de limpieza de las personas
  • Algunos COV, como el formaldehído, pueden provocar cáncer. Los COVs expuestos a largo plazo en grandes dosis pueden dañar el hígado, el sistema nervioso y los riñones

Todo ello apunta a la exposición a los VOC, y reconocer los signos puede ayudar a alertar de su presencia. La exposición a largo plazo o en grandes dosis puede ser perjudicial para nuestra salud, ya que los compuestos orgánicos volátiles pueden dañar los riñones, el hígado y el sistema nervioso, además de provocar cáncer.

Además, existe otra preocupación de los VOC en interiores que un poco más difusa. Se trata del síndrome del edificio enfermo, o SBS (sick building syndrome). Como término general utilizado para describir los síntomas inespecíficos que sufren los ocupantes de un edificio, el SBS es una afección médica relativamente nueva estrechamente relacionada con los niveles de VOC en interiores. Los casos de SBS pueden ser leves o graves. Lo que sí sabemos es que la calidad del aire interior desempeña un papel fundamental en el desarrollo del síndrome del edificio enfermo. Por tanto, para garantizar la salud de los ocupantes, debemos asegurarnos de que los VOC no queden atrapados en nuestras casas u oficinas.

¿Cómo protegernos de los VOC?

Debido al impacto de los VOC en nuestro cuerpo y en la calidad del aire de las oficinas, debemos limitar nuestra exposición. ¿Pero cómo lo hacemos?

  • Productos alternativos: como ocurre con cualquier contaminante, la mejor manera de eliminar los compuestos orgánicos volátiles de los ambientes interiores es eliminar la fuente. Hoy en día, muchos productos tienen versiones con bajo contenido en VOC. Comprar estas alternativas más seguras reducirá la cantidad de VOC en su casa u oficina, especialmente los peligrosos como el benceno, el formaldehído y el cloruro de metileno.
  • No fumar: tampoco debemos permitir que se fume en el interior o cerca de las aberturas del edificio. En la misma línea que la recomendación anterior, limita la cantidad de fumadores en los lugares donde viven o trabajan las personas, para que los ocupantes del edificio puedan respirar un aire más saludable.
Aunque está prohibido fumar en el interior de la gran mayoría de los edificios comerciales, es importante asegurarse de que las zonas de fumadores al aire libre estén lo suficientemente alejadas de las ventanas y las entradas para que el humo portador de VOC no se filtre por estas aberturas.
  • Aumenta la ventilación (mecánica o natural): una de las principales razones por las que los compuestos orgánicos volátiles pueden acumularse en el interior es la falta de ventilación. Los compuestos orgánicos volátiles se emiten directamente en el ambiente interior a partir de los productos cotidianos, por lo que se quedarán atrapados en el interior a menos que se diluyan con aire fresco o se eliminen. En el caso de los edificios comerciales, esto puede significar el aumento de la ventilación proporcionada por los sistemas de HVAC cuando los niveles de VOC son más altos, así como el mantenimiento regular de estos sistemas para garantizar que funcionan como se espera. También se recomienda el uso de filtros de carbón, diseñados para adsorber los contaminantes. En casa, aumentar la entrada de aire fresco abriendo las ventanas ayudará a liberar el aire cargado de VOC y a tomar aire limpio, reduciendo el nivel de VOC en su hogar.
  • Utiliza los productos de uso diario sólo como se indica: muchos productos que contienen compuestos orgánicos volátiles llevan etiquetas de advertencia de seguridad e instrucciones detalladas de uso. Es fundamental seguir estas instrucciones, ya que mezclar productos químicos, almacenarlos de forma inadecuada o utilizarlos sin las debidas precauciones de seguridad puede ser muy peligroso, o incluso mortal. Antes de utilizar cualquier producto químico, como limpiadores, pintura, decapantes u otros disolventes, lea atentamente todas las etiquetas de advertencia e instrucciones y sígalas estrictamente. En los edificios comerciales más grandes, asegúrese de que los empleados, el personal de custodia y los equipos de mantenimiento hagan lo mismo.
  • El almacenamiento seguro es indispensable: la emisión de VOC suele ser pasiva; ni siquiera es necesario utilizar los productos para que produzcan enormes cantidades de compuestos orgánicos volátiles. Por ejemplo, la ropa recién limpiada en seco puede producir percloroetileno, un probable carcinógeno humano. Hasta que desaparezca el fuerte olor, considere la posibilidad de guardar esta ropa en el exterior o de dejarla en la tintorería hasta que desaparezca el olor. En los edificios de oficinas, los emisores típicos de VOC son los adhesivos, la pintura, los productos de limpieza y los materiales utilizados en la construcción. Para reducir los VOC, los responsables de las oficinas deben trabajar para almacenar de forma segura estos materiales en zonas designadas, restringiendo estas zonas para que los inquilinos y ocupantes no pasen regularmente por ellas, y vigilando de cerca los niveles de ventilación.