Evaluación de la exposición ocupacional a sustancias químicas y métodos de control ingenieril en plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) en Antioquía, Colombia Lizeth Mejía Gálvez Corporación Universitaria Minuto de Dios Rectoría Virtual y a Distancia Sede Bogotá D.C. - Sede Principal Maestría en Gerencia en Seguridad y Salud en el Trabajo Julio de 2025 Evaluación de la exposición ocupacional a sustancias químicas y métodos de control ingenieril en plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) en Antioquía, Colombia Lizeth Mejía Gálvez Tesis de Maestría presentado como requisito para optar al título de Magíster en Gerencia de la Seguridad y Salud en el Trabajo Asesora Katherine Montaña Oviedo Magister en Ciencias Químicas Corporación Universitaria Minuto de Dios Rectoría Virtual y a Distancia Bogotá D.C. - Sede Principal Maestría en Gerencia en Seguridad y Salud en el Trabajo Julio de 2025 Dedicatoria A Dios, por ser mi guía y fortaleza en todo momento. Gracias por darme la sabiduría y las fuerzas necesarias para superar cada obstáculo y alcanzar esta meta. A mi madre, Nelly, por ser mi refugio, mi pilar inquebrantable. Tus oraciones, amor y apoyo constante me han mantenido firme y han sido la luz que me ha guiado en los momentos más difíciles. A mis hijas, Sara y Alejandra, mi inspiración y el motor de mi vida. Su amor incondicional y su alegría y apoyo me impulsaron a seguir adelante, recordándome cada día la razón de este esfuerzo. A mi esposo, por su paciencia, amor y compañía en cada paso de este camino. Gracias por ser mi mayor sostén y por creer en mí siempre, incluso en los momentos más complicados. A mi familia, por su amor incondicional y su apoyo constante en todo momento. Su presencia ha sido clave para mantenerme fuerte y enfocada en este proceso. A mis amigos del alma y compañeros de vida, por estar a mi lado en cada momento y nunca dejarme desfallecer. Gracias por su compañía, su aliento y por ayudarme a superar uno de los años más importantes y llenos de aprendizaje de mi vida. Este logro también es de ustedes. Agradecimientos Agradezco a mis hijas, ya que fueron mis críticas y mis consejeras, a los Ingenieros Luis Eugenio Ramírez, Francisco Muñoz, Héctor Bautista y Johan F. Urango Mejía, quienes fueron mi guía y apoyo en los momentos difíciles de este proceso. Su confianza en mí, su orientación sobre el proceso, su experiencia, su experticia técnica, su tiempo, su Empresa y sus sabios consejos me ayudaron a retomar el camino cuando sentí que todo estaba perdido. No habría logrado llegar hasta aquí sin su incondicional respaldo y profesionalismo. A la Magíster en Ciencias Químicas Katherine Montaña Oviedo, mi profesora y asesora, por su paciencia, dedicación y compromiso. Gracias por motivarme a dar lo mejor de mí y por impulsar este trabajo hacia la excelencia. Su acompañamiento y exigencia han sido esenciales para el éxito de este proyecto. Contenido Lista de tablas ............................................................................................................................................... 8 Lista de figuras ............................................................................................................................................. 9 Lista de anexos ........................................................................................................................................... 11 Resumen ..................................................................................................................................................... 12 Abstract ...................................................................................................................................................... 14 Introducción ............................................................................................................................................... 15 CAPÍTULO I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................................................................... 18 Pregunta problema .................................................................................................................................... 22 Justificación ................................................................................................................................................ 22 Objetivos .................................................................................................................................................... 24 Objetivo general ......................................................................................................................................... 24 Objetivos específicos .................................................................................................................................. 24 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 25 Antecedentes de la Investigación ............................................................................................................... 25 Bases teóricas o fundamentos conceptuales ............................................................................................. 31 Organización del sector o la actividad económica ..................................................................................... 35 Procesos productivos y actividades asociadas al sector ............................................................................. 36 Factores de riesgos laborales ..................................................................................................................... 40 Efectos a corto y largo plazo por la exposición .......................................................................................... 41 Biomarcadores y Marcadores Biológicos de Exposición en PTAR .............................................................. 43 Sustancias químicas peligrosas identificadas en PTAR ............................................................................... 45 Estrategias de valoración e intervención ................................................................................................... 46 Bases legales de la investigación ................................................................................................................ 49 CAPÍTULO III. DISEÑO METODOLÓGICO DE LA INVESTIGACIÓN ................................................................ 55 Tipo de investigación .................................................................................................................................. 56 Población y/o muestra objeto de estudio .................................................................................................. 57 Técnicas o herramientas de recolección de datos ..................................................................................... 58 Tabla 12 Identificación de factores de riesgo asociados al uso de sustancias químicas ............................ 58 Tabla 13 Variables para la estimación cualitativa del riesgo químico (Metodología INRS) ........................ 60 Operacionalización de variables ................................................................................................................. 61 Fases metodológicas .................................................................................................................................. 61 Análisis estadístico o de los datos .............................................................................................................. 62 Consideraciones éticas ............................................................................................................................... 64 CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE LA INVESTIGACIÓN .............................................................. 65 Resultado 1: Estimación del nivel del riesgo haciendo uso de metodologías cualitativas ......................... 65 Exposición química según caracterización de sustancias ........................................................................... 65 1. Inventario y fuentes de información .................................................................................................. 65 2. Clasificación según peligrosidad SGA ................................................................................................. 65 3. Clasificación toxicológica y efectos sobre la salud ............................................................................. 66 Tabla 15 Clasificación toxicológica y efectos sobre la salud ....................................................................... 66 Tabla 16 Clasificación de carcinogenicidad (IARC) ..................................................................................... 67 4. Sustancias críticas y prevalentes ........................................................................................................ 67 5. Resultados derivados de la aplicación de la NTP 937 ......................................................................... 68 Tabla 21 Sustancias con mayor puntuación de riesgo según matriz NTP 937 ............................................ 70 Tabla 22 Sustancias reguladas por Resolución 1890 de 2025 .................................................................... 71 Tabla 23 Clasificación del riesgo por área de trabajo ................................................................................. 71 Resultados 2: Determinación de la efectividad de los controles de ingeniería implementados ................ 73 Tabla 25 Evaluación de la efectividad de controles por etapa del proceso ............................................... 74 Tabla 26 Sustancias con riesgo alto y deficiencias de control .................................................................... 74 Tabla 27 Recomendaciones técnicas jerarquizadas por tipo de control .................................................... 75 Análisis de la efectividad de los controles existentes ................................................................................ 76 1. Enfoque metodológico ....................................................................................................................... 76 Tabla 28 Análisis técnico de efectividad por etapa del proceso ................................................................. 76 2. Hallazgos relevantes del análisis ........................................................................................................ 84 3. Recomendaciones técnicas para mejora ............................................................................................ 84 Resultados 3: Propuesta de estrategias para mitigar la exposición a sustancias químicas y reducir los daños en caso de accidentes o emergencias ........................................................................................................ 85 Discusión de resultados .............................................................................................................................. 94 CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................ 97 Conclusiones .............................................................................................................................................. 97 Recomendaciones ...................................................................................................................................... 98 Referencias bibliográficas ........................................................................................................................... 99 Anexos ...................................................................................................................................................... 108 Lista de tablas Tabla 1- Pirámide normativa principal sobre gestión del riesgo químico en PTAR en Colombia .. 20 Tabla 2 Síntesis comparativa de antecedentes investigativos sobre riesgo químico en PTAR ....................................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Tabla 3 Cuadro comparativo de antecedentes internacionales y nacionales sobre riesgos químicos en PTAR ......................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Tabla 4 Definiciones conceptuales clave sobre riesgo químico y seguridad y salud en el trabajo ....................................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Tabla 5 Términos técnicos clave relacionados con las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) ............................................................................................................ ¡Error! Marcador no definido. Tabla 6 Proceso general del tratamiento de aguas residuales en una PTAR (Prevor, 2022). . ¡Error! Marcador no definido. Tabla 7 .............................................................................................. ¡Error! Marcador no definido. Tabla 8 Etapas del tratamiento de aguas residuales en una PTAR y sus principales actividades operativas ................................................................................................................................................... 39 Tabla 9 Matriz de Factores de Riesgos químicos según GTC 45, INSST y NIOSH¡Error! Marcador no definido. Tabla 10 Efectos a Corto y Largo Plazo por Agente de Riesgo .......... ¡Error! Marcador no definido. Tabla 11 Biomarcadores y Marcadores Biológicos utilizados en Exposición Ocupacional en PTAR ....................................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Tabla 12 Sustancias químicas peligrosas identificadas en procesos operativos de la PTAR ... ¡Error! Marcador no definido. Tabla 13 Aplicación Práctica de la Jerarquía de Controles en PTAR . ¡Error! Marcador no definido. Tabla 14 Relación entre niveles de riesgo y estrategias de intervención en PTAR¡Error! Marcador no definido. Tabla 15 Línea del tiempo sobre la legislación aplicable en Seguridad y Salud en el Trabajo (SST) .................................................................................................................................................................... 51 Tabla 16 Resumen del diseño metodológico de la investigación sobre riesgo químico en PTAR ....................................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Lista de figuras Ilustración 1- Pirámide normativa principal sobre gestión del riesgo químico en PTAR en Colombia .................................................................................................................................................................... 20 Ilustración 2 Síntesis comparativa de antecedentes investigativos sobre riesgo químico en PTAR ....................................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 3 Cuadro comparativo de antecedentes internacionales y nacionales sobre riesgos químicos en PTAR .......................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 4 Definiciones conceptuales clave sobre riesgo químico y seguridad y salud en el trabajo ........................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 5 Términos técnicos clave relacionados con las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) .......................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 6 Proceso general del tratamiento de aguas residuales en una PTAR (Prevor, 2022). ....................................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 8 Etapas del tratamiento de aguas residuales en una PTAR y sus principales actividades operativas ................................................................................................................................................... 39 Ilustración 9 Matriz de Factores de Riesgos químicos según GTC 45, INSST y NIOSH ........... ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 10 Efectos a Corto y Largo Plazo por Agente de Riesgo .. ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 11 Biomarcadores y Marcadores Biológicos utilizados en Exposición Ocupacional en PTAR .............................................................................................................. ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 12 Sustancias químicas peligrosas identificadas en procesos operativos de la PTAR ....................................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 13 Aplicación Práctica de la Jerarquía de Controles en PTAR¡Error! Marcador no definido. Ilustración 14 Relación entre niveles de riesgo y estrategias de intervención en PTAR ......... ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 15 Línea del tiempo sobre la legislación aplicable en Seguridad y Salud en el Trabajo (SST) ............................................................................................................................................................ 51 Ilustración 16 Resumen del diseño metodológico de la investigación sobre riesgo químico en PTAR ....................................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Lista de anexos • Anexo A Matriz de identificación de sustancias químicas (SGA y FDS)¡Error! Marcador no definido. • Anexo B Matriz de estimación cualitativa del riesgo químico (Metodología simplificada INRS) 61 • Anexo C Herramienta de apoyo NTP 937 para evaluación de riesgos sin mediciones instrumentales .............................................................................................. ¡Error! Marcador no definido. Resumen Contexto: El tratamiento de aguas residuales es fundamental para proteger los recursos hídricos en Colombia, pero los trabajadores de plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) enfrentan exposición a sustancias químicas peligrosas durante las etapas de almacenamiento, manejo, desinfección y tratamiento de lodos. Estos riesgos representan desafíos relevantes para la seguridad y salud laboral, exigiendo una evaluación de la efectividad de los controles existentes y la aplicación de mejoras basadas en principios de ingeniería. Objetivo: Evaluar cualitativamente las sustancias químicas peligrosas utilizadas en las PTAR, identificando los riesgos de exposición y proponiendo estrategias de prevención para mitigar accidentes laborales y enfermedades relacionadas. Métodos: Se realizó un estudio cualitativo, transversal y descriptivo con enfoque cuantitativo en trabajadores operativos de PTAR de Antioquia. Se emplearon observación directa y revisión de Fichas de Datos de Seguridad (FDS), utilizando la Guía Técnica Colombiana GTC 45 y la metodología INRS para valorar riesgos químicos, complementadas con la NTP 937 para analizar la efectividad de controles existentes. Se utilizó una matriz de riesgo para jerarquizar peligros y priorizar intervenciones según severidad, frecuencia y eficacia de las medidas de control. Resultados: Se identificaron riesgos críticos en áreas de almacenamiento y manejo de sustancias químicas como cloruro férrico, ácido sulfúrico y cloro gaseoso, con mayor peligrosidad en procesos manuales y con diluciones realizadas directamente, aumentando la probabilidad de accidentes y emergencias. También se detectó exposición a vapores de cloro, sulfuro de hidrógeno y amoníaco en procesos de desinfección y tratamiento de lodos, sin monitoreo ambiental ni ventilación localizada. El 65 % de las tareas analizadas presentan riesgo medio o alto cuando el proceso no está automatizado, con deficiencias en el uso de EPP, FDS desactualizadas y ausencia de procedimientos técnicos, lo que evidencia un cumplimiento parcial de requisitos normativos. Conclusión: La exposición ocupacional a sustancias químicas en las PTAR evaluadas es demostrativa, especialmente en áreas de almacenamiento, desinfección y tratamiento de lodos, y se agrava por la falta de ventilación, capacitación y automatización en el manejo de sustancias peligrosas. Se requiere implementar controles de ingeniería como ventilación forzada, lavadores de gases, sensores de detección, automatización de la dosificación y reorganización de almacenamiento según compatibilidad química, junto con señalización técnica y uso de EPP especializado con tecnologías de barrera y neutralización química. Se recomienda fortalecer la capacitación, actualizar procedimientos técnicos y ampliar futuros estudios con muestras mayores, considerando la duración de la exposición y la realización de exámenes de laboratorio en trabajadores para verificar exposición y efectividad de las medidas implementadas. Palabras clave: Exposición ocupacional, sustancias químicas, plantas de tratamiento de aguas residuales, riesgo químico, control de ingeniería. Abstract Context: Wastewater treatment is essential for protecting water resources in Colombia; however, workers at wastewater treatment plants (WWTP) face exposure to hazardous chemicals during storage, handling, disinfection, and sludge treatment stages. These risks represent significant challenges for occupational safety and health, requiring an evaluation of the effectiveness of existing controls and the implementation of improvements based on engineering principles. Objective: To qualitatively assess hazardous chemicals used in WWTP, identifying exposure risks and proposing prevention strategies to mitigate occupational accidents and related diseases. Methods: A qualitative, cross-sectional, and descriptive study with a quantitative approach was conducted among operational workers at WWTP in Antioquia. Direct observation and Safety Data Sheet (SDS) reviews were applied, using the Colombian Technical Guide GTC 45 and the INRS methodology to assess chemical risks, complemented by NTP 937 to analyze the effectiveness of current controls. A risk matrix was used to rank hazards and prioritize interventions based on severity, frequency, and the effectiveness of control measures. Results: Critical risks were identified in storage and handling areas of chemicals such as ferric chloride, sulfuric acid, and chlorine gas, with higher hazard levels in manual processes and direct dilution handling, increasing the likelihood of accidents and emergencies. Exposure to chlorine vapors, hydrogen sulfide, and ammonia was also detected during disinfection and sludge treatment processes, without environmental monitoring or localized ventilation. Sixty-five percent of the tasks analyzed presented medium or high risk when processes were not automated, with deficiencies in PPE use, outdated SDS, and a lack of technical procedures, indicating partial compliance with regulatory requirements. Conclusion: Occupational exposure to hazardous chemicals in the evaluated WWTP is significant, particularly in storage, disinfection, and sludge treatment areas, and is exacerbated by the lack of ventilation, training, and automation in chemical handling. Engineering controls such as forced ventilation, gas scrubbers, fixed detection sensors, automated dosing systems, and storage reorganization according to chemical compatibility, along with technical signage and the use of specialized PPE with barrier and chemical neutralization technologies, are required. Strengthening training, updating technical procedures, and expanding future studies with larger samples, considering exposure duration and conducting laboratory tests to verify worker exposure and the effectiveness of implemented measures, are recommended. Keywords: Occupational exposure, hazardous chemicals, wastewater treatment plants, chemical risk, engineering control. Introducción La gestión de aguas residuales representa un eje estratégico para la sostenibilidad ambiental y la salud pública. En Colombia, las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) cumplen un papel esencial al remover contaminantes antes del vertimiento o reutilización del recurso hídrico. No obstante, las condiciones de trabajo en estas plantas han sido objeto de creciente preocupación, debido a la constante exposición del personal operativo a sustancias químicas peligrosas empleadas en procesos de coagulación, desinfección y neutralización, como ácido nítrico, cloruro férrico, hipoclorito de sodio y soda cáustica (Prevor, 2022; Unidad de Seguridad Química y Salud (CHE), 2021). De manera internacional, se ha evidenciado que las plantas de tratamiento de aguas residuales representan ambientes laborales con múltiples riesgos, destacándose los químicos y biológicos como los principales (Gómez et al., 2021; Spellman & Welsh, 2018). Investigaciones recientes resaltan que los trabajadores de PTAR enfrentan exposición a sustancias químicas como cloro, sulfuro de hidrógeno, amoníaco y compuestos genotóxicos, asociados con afectaciones respiratorias, dérmicas y sistémicas, impactando negativamente su salud y productividad (Li et al., 2023; da Silva et al., 2022). Asimismo, se ha documentado que, aunque existen protocolos de control, persisten vacíos en la implementación de prácticas seguras y monitoreo de exposición en estas instalaciones, generando la necesidad de fortalecer las estrategias de gestión de riesgos químicos (Carvalho & Silva, 2021; Pereira & Vasconcelos, 2004). En departamentos como Antioquia, donde el uso de reactivos es intensivo y cotidiano, la exposición ocupacional sin medidas adecuadas de control constituye un riesgo para la integridad respiratoria, dérmica y sistémica de los trabajadores (Solano et al., 2021). Aunque existen marcos normativos que abordan el riesgo químico, como la Ley 55 de 1993, el Decreto 1072 de 2015, el Decreto 1496 de 2018 y las Resoluciones 0773 de 2021 y 1890 de 2025, se evidencian brechas entre lo exigido por la normatividad y su implementación en los entornos reales de trabajo (Decreto 1496 de 2018, 2018; Ley 55 de 1993, 1993; Resolución 773 de 2021 - Sistema Globalmente Armonizado (SGA), 2021; Ministerio de Trabajo, 2025). La contaminación del agua es relevante, especialmente en zonas urbanas de países desarrollados o en desarrollo. En estas circunstancias, suele existir un sistema organizado de tratamiento de agua que emplea a un número considerable de trabajadores. La mayoría de los artículos que se han revisado en investigaciones previas seleccionados destacaron el riesgo biológico y químico como los principales, según (Santos et al., 2021) Las aguas residuales contienen numerosos microorganismos, como bacterias, virus, hongos y protozoos. Existe una alta producción de bioaerosoles. La concentración atmosférica de endotoxinas suele ser mayor en lugares con mayor agitación del líquido, especialmente cuando circula a alta presión y durante la limpieza de algunas estructuras. Los bioaerosoles pueden contener el propio microorganismo o fragmentos/endotoxinas producidas por este. Algunos de los agentes químicos en cuestión son genotóxicos/cancerígenos; se pueden encontrar hidrocarburos aromáticos, metales pesados, pesticidas, pinturas, nitrosaminas y bifenilos. Sin embargo, la exposición varía según el trabajo y el momento; en ocasiones, incluso es intermitente, lo que dificulta la evaluación (Santos et al., 2021). Estudios previos han documentado fallas estructurales en la gestión de sustancias peligrosas. (Bermudez Grisales & Carrillo Loaiza, 2019) identifican deficiencias en el almacenamiento y manejo de reactivos en la planta de tratamiento del municipio de Guasca, Cundinamarca. (Cordoba Rojas, 2007) expone la baja implementación de prácticas de higiene y seguridad industrial en la PTAR de Cañaveralejo (EMCALI), reflejando la ausencia de protocolos adecuados. Por su parte, (Almeida Cevallos & Diego Fernando, 2025) resalta condiciones operativas críticas durante procesos como la digestión anaerobia, con potencial de exposición directa a residuos y subproductos en plantas de tratamiento. A pesar del reconocimiento de estos riesgos, muchas PTAR carecen de controles de ingeniería efectivos y de una cultura preventiva robusta. Las Fichas de Datos de Seguridad (FDS) se encuentran frecuentemente desactualizadas, los procedimientos técnicos son inexistentes o inadecuados, y el uso de elementos de protección personal (EPP) no siempre responde a las características de los agentes químicos manipulados (Buitrago Cabra & Arevalo Cárdenas, 2023; Solano et al., 2021). Lo anterior evidencia la necesidad de actualizar las FDS, fortalecer los procedimientos técnicos y garantizar el uso de EPP adecuado, contribuyendo así a cerrar la brecha entre la normativa y la práctica operativa, proteger la salud de los trabajadores y cumplir con los estándares legales vigentes (Gómez et al., 2021; Spellman & Welsh, 2018). Esta investigación tiene como propósito evaluar cualitativamente la exposición a sustancias químicas peligrosas en trabajadores operativos de PTAR del departamento de Antioquia y analizar la efectividad de los controles de ingeniería implementados. Se busca formular estrategias de prevención y control que contribuyan a reducir la exposición, fortalecer la gestión del riesgo químico y mejorar las condiciones laborales, garantizando el cumplimiento de la normativa vigente. El estudio responde a la necesidad de cerrar la brecha entre la normativa y la práctica operativa, aportando herramientas técnicas que faciliten la toma de decisiones preventivas y permitan mitigar los impactos en caso de materializarse los riesgos. Para ello, se adopta un estudio cualitativo de tipo aplicado y diseño transversal, con alcance descriptivo y elementos de cuantificación para priorización de riesgos. Se integran técnicas de observación directa y revisión de Fichas de Datos de Seguridad (FDS) aplicadas a trabajadores operativos en PTAR, permitiendo analizar contextos reales de trabajo. La valoración del riesgo químico se realiza mediante adaptaciones de la Guía Técnica Colombiana GTC 45 y la metodología de evaluación simplificada del peligro químico del INRS, complementadas con el análisis de la efectividad de controles de ingeniería según la NTP 937. Asimismo, se emplea una matriz de riesgo para jerarquizar peligros y priorizar intervenciones según severidad, frecuencia y eficacia de las medidas de control actuales. Este enfoque permite diagnosticar las condiciones de exposición y los controles de riesgos químicos en las PTAR, formulando estrategias de mejora alineadas con la normativa vigente y las necesidades reales de gestión en seguridad y salud en el trabajo. El presente documento se estructura en cinco capítulos. En el primero, se introduce el problema de investigación y su contexto. El segundo expone el marco teórico, incluyendo antecedentes, fundamentos técnicos y legales. El tercero describe el diseño metodológico. El cuarto presenta los resultados y su análisis. Finalmente, el quinto capítulo expone las conclusiones y recomendaciones. CAPÍTULO I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA A nivel mundial, el tratamiento de aguas residuales es esencial para la sostenibilidad ambiental y la salud pública, alineado con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de agua limpia y saneamiento (ONU, 2023). En América Latina, solo un 30 % de las aguas residuales reciben un tratamiento adecuado, reflejando desafíos en infraestructura, cobertura y gestión operativa (BID, 2022). El tratamiento de aguas residuales constituye un componente de la gestión ambiental y de la salud pública, especialmente en el contexto colombiano, donde la cobertura y calidad de los servicios de saneamiento básico aún presentan desafíos. Las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) son infraestructuras clave que permiten remover contaminantes del agua antes de su vertimiento o reutilización. Según la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios (SSPD) (Martelo Payares et al., 2023), Colombia cuenta con más de 680 PTAR registradas, pero solo el 44 % de las aguas residuales reciben un tratamiento adecuado, lo que evidencia una brecha en términos de cobertura y eficacia operativa. En el departamento de Antioquia operan aproximadamente 90 PTAR, posicionándolo como uno de los líderes en infraestructura de saneamiento básico a nivel nacional. Sin embargo, muchas de estas plantas, especialmente en municipios con menos de 30.000 habitantes, presentan deficiencias técnicas y operativas. El caso de la PTAR Aguas Claras, en Bello, es ilustrativo de esta problemática, ya que desde su entrada en operación ha enfrentado múltiples fallas técnicas y ha sido objeto de denuncias por malos olores y afectaciones a la comunidad (El Colombiano, 2024). En este contexto, los trabajadores de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), se enfrentan a una exposición constante a sustancias químicas peligrosas como ácido sulfúrico, cloro gaseoso, hipoclorito de sodio, cloruro férrico y otros agentes utilizados en los procesos de coagulación, desinfección y ajuste de pH. Además, la descomposición de la materia orgánica genera gases como amoníaco y sulfuro de hidrógeno, cuya acumulación en ambientes mal ventilados incrementa el riesgo de intoxicaciones y enfermedades respiratorias crónicas (Graczyk et al., 2021; Prevor, 2022). Desde una perspectiva sociodemográfica, los operarios de estas plantas municipales frecuentemente provienen de comunidades vulnerables, con bajos niveles de escolaridad y vínculos laborales inestables. Esto, sumado a la obsolescencia tecnológica y a la falta de cultura preventiva, incrementa la vulnerabilidad frente a los riesgos químicos. La situación se agrava cuando los sistemas de control de ingeniería son ineficaces o inexistentes, y cuando las Fichas de Datos de Seguridad (FDS) están desactualizadas o no se cumplen en la práctica. En las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) industriales del departamento de Antioquia, aunque la mayoría de los trabajadores cuentan con formación tecnológica o profesional, persisten vacíos en el conocimiento del Programa de Riesgo Químico, así como de los riesgos específicos asociados a la exposición ocupacional en este tipo de procesos. Además, se evidencia un desconocimiento de los planes operativos normalizados y técnicos que integran el Plan de Prevención, Preparación y Respuesta ante Emergencias. Esta situación plantea un riesgo latente que compromete tanto la salud de los trabajadores como la capacidad de respuesta institucional. Por ello, el interés de esta investigación radica en generar evidencia sobre los niveles reales de exposición y la efectividad de los controles de ingeniería implementados, para orientar decisiones informadas que fortalezcan la prevención, mejoren la gestión del riesgo químico y aseguren el cumplimiento normativo en entornos de alto impacto como las PTAR. El uso continuo de sustancias químicas peligrosas en las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), sumado a la falta de controles de ingeniería y protocolos actualizados, constituye la causa de una exposición ocupacional que afecta la salud respiratoria, dérmica y sistémica de los trabajadores. Esta problemática genera incumplimientos en materia de seguridad y salud en el trabajo, aumentando el riesgo de accidentes, enfermedades laborales y eventos críticos en las operaciones, con consecuencias que comprometen tanto la integridad de los operarios como el cumplimiento de la normativa vigente. Colombia cuenta con un marco normativo robusto que regula la seguridad en el trabajo y el manejo de sustancias químicas. A continuación, se presenta la pirámide normativa que resume los instrumentos legales que regulan la gestión del riesgo químico en Colombia y su aplicación en las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR): Ilustración 1- Pirámide normativa principal sobre gestión del riesgo químico en PTAR en Colombia Nota. Elaboración propia con base en normativa nacional: (Congreso de la República de Colombia, 2012; Decreto 1072 de 2015 Sector Trabajo, 2015; Decreto 1496 de 2018, 2018; Decreto 2157 de 2017, 2017; Ley 0009 de 1979, 1979; Ley 55 de 1993, 1993; Resolución 631 de 2015, 2015; Ministerio de Ambiente, 2010; Ministerio de Trabajo, 2025). A pesar de este marco normativo, persisten brechas en la implementación efectiva de estas disposiciones, como lo han evidenciado investigaciones desarrolladas en Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) del municipio de Cómbita (Sánchez Quevedo & Marín Camacho, 2022), en Cali (Córdoba Rojas, 2007) y en la PTAR de Santiago Cali (Yepes Benavides, 2013). Estas investigaciones han documentado deficiencias en el almacenamiento de sustancias incompatibles, ausencia de monitoreo atmosférico, falta de ventilación mecánica y uso inadecuado de elementos de protección personal (EPP), entre otros aspectos críticos que comprometen la salud de los trabajadores. La falta de implementación efectiva de controles ante la exposición a sustancias químicas en Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) sigue siendo un problema crítico, documentado por múltiples estudios recientes. Las investigaciones mencionadas destacan la falta de protocolos claros para el manejo de sustancias corrosivas, la escasa disponibilidad de sistemas de detección de gases, y la inexistencia de rutinas de mantenimiento preventivo en equipos críticos. Esta situación genera consecuencias graves para la salud de los trabajadores, como quemaduras, afecciones respiratorias, dermatitis, intoxicaciones agudas y riesgos cancerígenos. En el contexto de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), el uso continuo de sustancias químicas peligrosas como ácido sulfúrico, hipoclorito de sodio, cloro gaseoso y peróxidos representa un componente de los procesos de desinfección, coagulación y tratamiento biológico. Si bien estas sustancias son necesarias para garantizar la calidad del agua tratada, su manipulación implica riesgos para los trabajadores cuando no se gestionan de forma técnica. La exposición directa o indirecta a estos agentes puede causar efectos agudos o crónicos sobre la salud, afectando el sistema respiratorio, la piel y, en casos severos, generando intoxicaciones o muertes. La Guía Técnica de Riesgo Químico del Ministerio de Salud (Solano et al., 2021) destaca que, aunque más del 30 % de los entornos laborales en Colombia manipulan productos químicos peligrosos, apenas un 15 % implementa mecanismos efectivos de control, lo que agrava el escenario en sectores de alto riesgo como el tratamiento de aguas residuales. La persistencia del riesgo químico en las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) se ve amplificada por condiciones operativas desprovistas. A nivel nacional, se han documentado múltiples plantas que operan con sistemas de ventilación limitados, almacenamiento improvisado, Fichas de Datos de Seguridad (FDS) desactualizadas y sin protocolos claros para la manipulación, traslado o disposición de sustancias químicas. Estas deficiencias se acompañan de un diseño inoperante de los planes de emergencia y una gestión poco estructurada del riesgo químico. Esta situación vulnera no solo la salud de los trabajadores, sino también el cumplimiento normativo establecido en el Decreto 1072 de 2015 y en la Resolución 0312 de 2019, instrumentos legales que exigen a las organizaciones implementar un Sistema de Gestión de la Seguridad y Salud en el Trabajo (SG-SST) integral, basado en el ciclo PHVA y el cumplimiento de estándares mínimos. El problema también se ve sostenido por variables sociales y organizacionales. En muchas Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), especialmente en municipios intermedios y zonas rurales de Antioquia, los operarios cuentan con bajos niveles de formación técnica en seguridad química, lo que dificulta la interpretación de FDS, pictogramas o procedimientos seguros. A esto se suma una débil cultura preventiva en las organizaciones, escasa inversión en tecnologías de automatización, y desconocimiento de herramientas que podrían reducir eventos catastróficos a simples incidentes controlables. Según el Consejo Colombiano de Seguridad (Consejo Colombiano de Seguridad (CSS), 2025), durante 2024 se reportaron 520.272 accidentes laborales en Colombia (4,02 por cada 100 trabajadores), de los cuales Antioquia concentró el 16,5 %. Además, se registraron 10.402 enfermedades laborales y 375 muertes asociadas a la actividad laboral. Según el informe CISPROQUIM de 2023 del Consejo Colombiano de Seguridad (2023), en 2022 se atendieron 14 462 emergencias químicas, con 12 272 casos de intoxicación y 67 defunciones, siendo Antioquia uno de los departamentos con mayor incidencia (Hernández, 2023). Frente a esta realidad, la presente investigación propone un enfoque de intervención técnica, basado en metodologías de evaluación cualitativa como la GTC 45, la NTP 386, la NTP 937, y el modelo COSHH Essentials adaptado en las NTP 935 y 936 (Control de Sustancias Peligrosas para la Salud (COSHH), 2002; ICONTEC, 2010; Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2012, 2018b, 2018c; Sousa Rodríguez & Tejedor Traspaderne, 2018). Estas herramientas permiten clasificar peligros, valorar niveles de exposición y priorizar controles adecuados. Se sugiere, además, realizar observación directa de tareas críticas, actualizar las FDS, y desarrollar un programa de gestión del riesgo químico y prevención y atención de emergencias ajustado al contexto de las PTAR de Antioquia. Dicho programa deberá incluir la implementación de ventilación localizada, automatización de procesos, reorganización del almacenamiento, fortalecimiento del uso de EPP y capacitación continua del personal. Estas acciones, alineadas contribuirán a reducir la ocurrencia de eventos adversos, fortalecer la cultura de prevención y cumplir con los estándares legales y técnicos aplicables. Pregunta problema ¿Cuál es el nivel de exposición ocupacional a sustancias químicas peligrosas y qué tan eficaces son los controles de ingeniería aplicados para reducir dicha exposición en las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) del departamento de Antioquia, Colombia? Justificación La presente investigación surge como respuesta a la necesidad de mejorar las condiciones de seguridad y salud en el trabajo en las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) en Colombia, particularmente en el departamento de Antioquia, donde las condiciones de exposición a sustancias químicas peligrosas han sido documentadas por autoridades sanitarias y académicas. Estas plantas, fundamentales para la sostenibilidad ambiental y la salud pública, implican el uso constante de productos como ácido sulfúrico, hipoclorito de sodio, cloro gaseoso y coagulantes férricos, cuyo manejo inadecuado puede derivar en efectos severos para la salud de los trabajadores y fallas operativas (Prevor, 2022; Unidad de Seguridad Química y Salud (CHE), 2021). Desde una perspectiva social, el estudio busca beneficiar a los operarios que se desempeñan en entornos de alto riesgo químico, en muchos casos sin contar con los recursos técnicos ni humanos necesarios para gestionar adecuadamente dichas exposiciones. Según el Consejo Colombiano de Seguridad (Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo & Accidentes de Trabajo Investigados, 2024), Antioquia concentró el 16,5 % de los accidentes laborales reportados en Colombia durante 2024. Adicionalmente, el sistema CISPROQUIM registró más de 14.000 emergencias químicas en 2022, de las cuales más de 12.000 correspondieron a intoxicaciones, reflejando una deficiencia estructural en la implementación de controles efectivos (Hernández, 2023). El valor práctico de esta investigación radica en su capacidad de generar productos concretos como: propuestas de automatización de procesos de dosificación, reorganización del almacenamiento por compatibilidad química, elementos para minimizar el impacto de los accidentes y emergencias en caso de presentarse, herramientas de evaluación cualitativa del riesgo y recomendaciones normativas para mejorar los procedimientos internos. Todo ello permitirá optimizar la gestión del riesgo químico desde un enfoque técnico y operativo (Niño Barrero et al., 2021). En el plano científico, el proyecto se inserta en la línea de investigación en higiene industrial, aportando evidencia desde un enfoque cualitativo aplicado. Se utilizarán metodologías como la GTC 45 (ICONTEC, 2010), la NTP 386 y 937, así como la estrategia COSHH Essentials (Control de Sustancias Peligrosas para la Salud (COSHH), 2002; Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2018b; Sousa Rodríguez & Tejedor Traspaderne, 2018), lo cual refuerza la pertinencia académica y metodológica del estudio. A diferencia de investigaciones previas, esta propuesta considera el contexto colombiano actual, elementos para atención a emergencias químicas incluyendo condiciones laborales, capacidades técnicas locales y brechas identificadas en el cumplimiento normativo. Desde el enfoque de políticas públicas, se articula con instrumentos legales como el Decreto 1072 de 2015, la Resolución 0312 de 2019, el Decreto 1496 de 2018 y la más reciente Resolución 1890 de 2025, que actualiza los lineamientos para la implementación del Sistema de Gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo (SG-SST) y exige el cumplimiento riguroso del Sistema Globalmente Armonizado (SGA) para el manejo seguro de productos químicos y accidentes de mayores. La elección del problema responde al contacto directo con empresas del sector servicios públicos e industrial en Antioquia, donde se evidencian brechas críticas en la gestión preventiva. Los hallazgos del proyecto no solo beneficiarán a estas organizaciones, sino que ofrecerán insumos valiosos para entes territoriales, entidades de vigilancia, gremios y profesionales de seguridad y salud en el trabajo, permitiendo la toma de decisiones informadas y el fortalecimiento de la cultura de prevención en escenarios de alto riesgo químico. Así, esta investigación no solo aporta desde lo académico, sino que responde a una necesidad concreta de la sociedad: proteger la vida y salud de quienes hacen posible el saneamiento ambiental en Colombia. Este estudio es innovador al integrar herramientas de evaluación cualitativa, observación en campo y análisis de controles de ingeniería específicamente en Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), articulando la normativa colombiana con la realidad operativa del sector, permitiendo generar propuestas de mejora prácticas, viables y alineadas con los estándares de seguridad y salud en el trabajo. Objetivos Objetivo general ● Evaluar el nivel de exposición a sustancias químicas peligrosas y la efectividad de los controles de ingeniería en las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) de Antioquia, con el fin de proponer estrategias de prevención y control que contribuyan a mitigar la exposición y reducir los daños en caso de accidentes o emergencias. Objetivos específicos 1. Estimar el nivel de riesgo químico haciendo uso de metodologías cualitativas durante la ejecución de actividades y tareas en una Planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR). 2. Determinar la efectividad de los controles de ingeniería implementados en las plantas de tratamiento de aguas residuales PTAR. 3. Proponer estrategias para mitigar la exposición a sustancias químicas y reducir los daños en caso de accidentes o emergencias en los trabajadores de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR). CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO Para comprender los riesgos asociados a la exposición a sustancias químicas en plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), este capítulo presenta un marco teórico articulado en tres ejes: 1. Antecedentes investigativos, 2. Fundamentos conceptuales en seguridad química e higiene industrial, 3. Bases legales aplicables. Se integran también hallazgos documentales nacionales e internacionales que apuntan a brechas en la gestión del riesgo químico, así como evidencias de accidentes fatales vinculados a sustancias peligrosas. Antecedentes de la Investigación El análisis de antecedentes permite establecer el estado actual del conocimiento respecto al riesgo químico en las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), destacando tanto los avances normativos como los vacíos persistentes en su aplicación práctica. En Colombia, aunque la construcción de PTAR comenzó como respuesta a la creciente contaminación hídrica en las décadas de los 60 y 70, no fue sino hasta la promulgación de la Ley 9 de 1979 que se introdujeron lineamientos iniciales sobre salud ocupacional en entornos industriales. Posteriormente, la Ley 55 de 1993, que adopta el Convenio 170 de la OIT, estableció directrices claras para el manejo seguro de sustancias químicas en el trabajo. Sin embargo, fue el Decreto 1072 de 2015 el que integró de manera estructurada y transversal la gestión del riesgo químico dentro del Sistema de Gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo (SG-SST), al exigir su identificación, evaluación y control como parte de los estándares mínimos obligatorios que deben cumplir todas las organizaciones (Decreto 1072 de 2015 Sector Trabajo, 2015; Ley 0009 de 1979, 1979; Ley 55 de 1993, 1993; Organización Internacional del Trabajo (ILO), 1990). Más recientemente, la Resolución 1890 de 2025, emitida por el Ministerio del Trabajo, ha reforzado el enfoque preventivo frente a accidentes mayores, al establecer lineamientos específicos para la identificación de escenarios peligrosos, la evaluación de consecuencias y la planificación de medidas de prevención y respuesta. Esta resolución es altamente pertinente para las PTAR, especialmente aquellas que manipulan sustancias como ácido sulfúrico, cloro gaseoso, amoníaco o peróxidos en cantidades que pueden generar explosiones, fugas tóxicas o reacciones violentas. Su aplicación exige la elaboración de un Estudio de Análisis de Riesgo (EAR) y un Plan de Prevención de Accidentes Mayores (PPAM), promoviendo una gestión más rigurosa del riesgo químico. Además, esta normativa se articula con la implementación del Sistema Globalmente Armonizado (SGA), adoptado en Colombia mediante el Decreto 1496 de 2018 y la Resolución 0773 de 2021, que establece criterios técnicos para la clasificación, etiquetado y comunicación de peligros de sustancias químicas, reforzando la prevención desde la identificación del riesgo (Decreto 1496 de 2018, 2018; Resolución 773 de 2021 - Sistema Globalmente Armonizado (SGA), 2021; Ministerio de Trabajo, 2025). A nivel internacional, el conocimiento acumulado evidencia que los trabajadores de PTAR están expuestos a sustancias como cloro gaseoso, hipoclorito de sodio, ácido sulfúrico y gases tóxicos como el sulfuro de hidrógeno, que representan un riesgo si no se implementan medidas técnicas efectivas (Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2020; Organización Internacional del Trabajo (ILO), n.d.; Osha, 2024). Diversos estudios han documentado eventos críticos como explosiones, intoxicaciones colectivas y muertes por inhalación de gases en estaciones de tratamiento, lo que refuerza la premura de aplicar marcos regulatorios actualizados como la Resolución 1890 (Agencia de Noticias YONHAP, 2024; Chemistry World & Phillip Broadwith, 2020; El Paso, 2024; Hernández, 2023). Metodológicamente, investigaciones previas han utilizado herramientas cualitativas para la valoración del riesgo químico, especialmente en escenarios donde no se cuenta con monitoreo ambiental especializado. Se destacan la Guía Técnica Colombiana GTC 45 como base para el análisis de peligros, la Nota Técnica de Prevención NTP 386 como referente para la evaluación cualitativa del riesgo, y el modelo COSHH Essentials del Health and Safety Executive del Reino Unido, adaptado en las NTP 935 y 936, que permite identificar y jerarquizar riesgos incluso sin datos cuantitativos (Control de Sustancias Peligrosas para la Salud (COSHH), 2002; ICONTEC, 2010; Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2012, 2018b, 2018c, 2018a). Así, este trabajo se enmarca dentro de un vacío evidenciado tanto en la literatura como en las condiciones reales observadas en PTAR del país: la débil implementación de controles de ingeniería frente a sustancias peligrosas y la limitada adopción de normativas sobre accidentes mayores. La revisión de antecedentes refuerza la necesidad de propuestas de intervención técnica, enfocadas en controles jerarquizados, reorganización operativa, y fortalecimiento de la cultura preventiva mediante acciones formativas y normativas ajustadas al contexto nacional actual. Los antecedentes revisados aportan evidencia empírica y conceptual clave sobre la exposición a sustancias químicas en PTAR, tanto en contextos nacionales como internacionales. En Ecuador, (Sánchez Baque & Román Ullauri, 2020) identificó debilidades en los controles de riesgo químico y un subregistro en la documentación de peligros, mientras que, en Colombia, (Sánchez Quevedo & Marín Camacho, 2022) expuso vacíos en la percepción del riesgo entre trabajadores municipales de PTAR. Casos como el de la PTAR El Ahogado, en México, resaltan la exposición a ácido sulfúrico, residuos peligrosos y deficiencias en bioseguridad (Servicios Ambientales Profesionales (SAP), 2022) y la Universidad Católica de Colombia (Funza: Aprovechamiento de Lodos Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Municipio de Funza, Como Insumo de Cultivo y Mejoramiento Del Suelo, 2018) resaltan la exposición a ácido sulfúrico, residuos peligrosos y deficiencias en bioseguridad. En el plano internacional, se han documentado eventos críticos como la muerte de trabajadores por intoxicación en espacios confinados (Situaciones De Trabajo Peligrosas, 2024), explosiones en plantas del Reino Unido y China por fallas en el control de gases inflamables (Chemistry World & Phillip Broadwith, 2020; Xinhua, 2020), y muertes por intoxicación química en Corea del Sur y Estados Unidos (Agencia de Noticias YONHAP, 2024; El Paso, 2024). Estos antecedentes refuerzan la necesidad de adoptar metodologías cualitativas como GTC 45, NTP 386 y COSHH Essentials para evaluar los riesgos, y de fortalecer la implementación de controles de ingeniería, monitoreo ambiental y protocolos de emergencia en PTAR del contexto colombiano. Lo anterior se evidenció también durante la revisión de documentación y visitas técnicas realizadas por el autor, donde se observaron carencias en protocolos de control y en la capacitación práctica del personal operativo. A continuación, se presenta una síntesis comparativa de estos antecedentes que han guiado conceptualmente el desarrollo del estudio: Tabla 1 Síntesis comparativa de antecedentes investigativos sobre riesgo químico en PTAR ¿Quién lo realizó? ¿Cuándo? ¿Qué plantearon? ¿Para qué me sirvió? Sánchez Baque y Román Ullauri (2022) 2022 Evaluaron la exposición a hipoclorito y otras sustancias en PTAR usando la NTP 386 y entrevistas. Se identificó subregistro de riesgo y debilidad en los controles. Aportó una perspectiva internacional aplicable en contextos con limitaciones de medición. Refuerza el uso de herramientas cualitativas. Sánchez Quevedo y Marín Camacho (2022) 2022 Analizó el conocimiento y percepción del riesgo químico en trabajadores de PTAR municipales en Colombia. Mostró vacíos en el conocimiento del programa de riesgo químico. Relevante para el diagnóstico de formación en PTAR antioqueñas. El Ahogado (Tlajomulco de Zúñiga, 2022) 2013 Identificó riesgos por el uso de químicos como ácido sulfúrico y fallas en el control. Fundamentó la revisión normativa y operativa sobre salpicaduras y riesgo directo en PTAR. la Universidad Católica de Colombia (Vásquez Alemán & Vargas Martínez, 2018) 2021 Analizó el impacto de lodos contaminados en trabajadores, enfocándose en residuos químicos y bioseguridad. Visibilizó el riesgo oculto en el manejo de lodos y residuos peligrosos. Aporta al análisis por subprocesos. Guasca, Cundinamarca. Córdoba Rojas (2007) 2020 Aplicaron COSHH Essentials para analizar riesgos y generar controles técnicos. Validó la utilidad del modelo COSHH para esta investigación y sus controles específicos por tarea. Informe Sectorial Acueducto y Alcantarillado (SSPD, 2023) 2022 Reportó bajo cumplimiento en parámetros de tratamiento en más del 55 % de las PTAR colombianas. Contextualizó el estado del sector y permitió enfocar la necesidad de control de calidad y salud laboral. Guía Técnica de PTAR - CIAT y MinVivienda s.f. Describió las fases estándar del tratamiento de aguas residuales. Sirvió como referencia para identificar las etapas críticas de riesgo químico. (Prevor, 2022) 2022 Analizó riesgos de salpicaduras y recomendó respuestas inmediatas. Refuerza la necesidad de equipos de descontaminación y EPP especializado en PTAR. EMCALI (Córdoba Rojas, 2007) 2020 Examinó efectos de aguas residuales en zonas rurales desde una perspectiva comunitaria. Amplió el enfoque hacia impactos sociales y salud pública. Complementa la visión técnica. INSST (España) – NTP 386 / 473 / COSHH 2001– 2018 Proporcionaron metodologías cualitativas para valorar riesgo químico en ausencia de monitoreo directo. Fundamentaron el uso de herramientas prácticas para esta investigación. Fuente: Elaboración propia con base en (Bermudez Grisales & Carrillo Loaiza, 2019; Cordoba Rojas, 2007; Funza: Aprovechamiento de Lodos Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Municipio de Funza, Como Insumo de Cultivo y Mejoramiento Del Suelo, 2018; Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2020; Martelo Payares et al., 2023; Ministerio de Salud y Protección Social, 2024; Prevor, 2022; Sánchez Baque & Román Ullauri, 2020; Sánchez Quevedo & Marín Camacho, 2022; Servicios Ambientales Profesionales (SAP), 2022). Tabla 2 Cuadro comparativo de antecedentes internacionales y nacionales sobre riesgos químicos en PTAR País / Fuente Año Evento Causa Principal Implicaciones para la investigación España / INSST (2023) 2023 Fallecimiento de dos trabajadores por intoxicación en un pozo de PTAR durante obras de limpieza Presencia de gases peligrosos acumulados en espacio confinado Refuerza la necesidad de monitoreo atmosférico y protocolos de entrada a espacios confinados. Reino Unido / Chemistry World (2020) 2020 Explosión en una planta de tratamiento de aguas residuales con cuatro fallecidos Acumulación de biogás (metano) y fallas en control de atmósferas explosivas Evidencia la importancia de ventilación y control de gases inflamables en procesos de tratamiento. China / Xinhua (2020) 2020 Explosión en planta de aguas residuales en Beijing con Falla técnica en sistema de ventilación y Subraya la necesidad de mantenimiento preventivo y múltiples heridos tratamiento de gases evaluación técnica periódica. Corea del Sur / Yonhap News (2024) 2024 Tres muertos por fuga de gas tóxico en planta de aguas residuales Falta de sensores de detección y respuesta tardía Refuerza el uso obligatorio de sensores fijos de detección de gases peligrosos. Estados Unidos / Telemundo El Paso (2024) 2024 Trabajador fallece en planta de aguas residuales por exposición química Manipulación inadecuada de químicos y ausencia de equipo de protección personal Ilustra la necesidad de formación, protocolos y supervisión del uso de EPP. Colombia / CCS (2023) 2023 Intoxicación fatal durante labores en sistema de depuración Ausencia de evaluación de riesgo y entrada insegura al sistema Confirma la urgencia de aplicar análisis de riesgo previo y capacitación específica. Fuente: Elaboración propia con base en (Agencia de Noticias YONHAP, 2024; Chemistry World & Phillip Broadwith, 2020; Consejo Colombiano de Seguridad (CSS), 2025; El Paso, 2024; Situaciones De Trabajo Peligrosas, 2024; Xinhua, 2020) En conclusión, los antecedentes revisados, tanto normativos como investigativos y empíricos, revelan un patrón persistente de vulnerabilidad en la gestión del riesgo químico en las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), especialmente en lo relativo a la exposición a sustancias altamente peligrosas como cloro gaseoso, ácido sulfúrico e hipoclorito de sodio. La evidencia nacional e internacional respalda la necesidad urgente de fortalecer los controles de ingeniería, adoptar metodologías de evaluación accesibles como la GTC 45 y el modelo COSHH Essentials, y armonizar la gestión preventiva con marcos regulatorios como la Resolución 1890 de 2025 y el SGA. Estos hallazgos permiten no solo validar la pertinencia de esta investigación, sino también posicionarla como una contribución aplicable al diseño de estrategias de intervención técnica, orientadas a proteger la vida, la salud y el entorno laboral de quienes operan en estas instalaciones críticas para el saneamiento ambiental. Bases teóricas o fundamentos conceptuales La comprensión del riesgo químico en el ámbito laboral se sustenta en los principios de la higiene industrial como disciplina científica que estudia, anticipa, reconoce, evalúa y controla los factores ambientales que puedan afectar la salud de los trabajadores. Autores como Kang (Kang, 2019) plantea que destacan que los procesos industriales modernos, como el tratamiento de aguas residuales, involucran exposición a múltiples agentes químicos volátiles, corrosivos y tóxicos, cuya combinación puede tener efectos sinérgicos o crónicos aún no del todo estudiados. Esta visión plantea la necesidad de avanzar de una gestión reactiva a una preventiva, mediante controles de ingeniería efectivos y evaluación sistemática del entorno laboral. Desde un enfoque de gestión integral de la seguridad y salud en el trabajo (SST), (Schulte & Chun, 2009) proponen un modelo basado en el ciclo continuo de mejora (Planear-Hacer-Verificar-Actuar, PHVA), donde el riesgo químico no solo se controla con el uso de EPP, sino que debe integrarse a la cultura organizacional, a la planificación operativa y a los sistemas de alerta temprana. Estos modelos también consideran la importancia de la participación activa de los trabajadores, lo cual se relaciona con el principio de corresponsabilidad que promueve la OIT (Organización Internacional del Trabajo (OIT), 2011) en sus directrices sobre entornos laborales saludables. Asimismo, la evidencia empírica señala que el enfoque tradicional centrado únicamente en la identificación de peligros debe complementarse con una gestión de riesgos basada en el conocimiento contextual, la vigilancia epidemiológica y la percepción del riesgo. Según (Yepes Benavides, 2013), la subestimación del riesgo químico por parte de empleadores y trabajadores es una de las causas más frecuentes de fallos en la prevención, especialmente en sectores públicos o con bajos niveles de inversión en infraestructura. Esto es relevante en el caso de las PTAR, donde muchas veces no se cuenta con monitoreo ambiental permanente ni protocolos específicos para el manejo de sustancias peligrosas y las emergencias y accidentes que están puedan causar. Desde mi experiencia en campo, he notado que muchos operarios subestiman los riesgos químicos por la rutina de las actividades, lo que refuerza la necesidad de reforzar los controles de ingeniería y la formación continua. Tabla 3 Definiciones conceptuales clave sobre riesgo químico y seguridad y salud en el trabajo Concepto Definición Fuente Sistema Globalmente Armonizado (SGA) Normativa internacional adoptada por Colombia para la clasificación y comunicación de peligros de sustancias químicas, mediante etiquetado, pictogramas, frases H y Fichas de Datos de Seguridad. Decreto 1496 de 2018; Resolución 0773 de 2021 Peligros de las sustancias químicas según el SGA Riesgos asociados a efectos físicos (inflamabilidad, explosividad), para la salud (toxicidad aguda, cáncer, corrosión) y para el ambiente (toxicidad acuática), según clasificaciones armonizadas. INSST, 2020; Prevor, 2022 Comunicación de peligros – SGA Estrategia estandarizada para informar a los trabajadores sobre los riesgos de sustancias químicas, usando etiquetas, FDS y capacitación continua. OSHA, 2022; Decreto 1496 de 2018 Etiquetado de sustancias químicas Parte del SGA que exige incluir en los recipientes pictogramas, palabras de advertencia, frases H (riesgo) y frases P (precaución) para una comunicación efectiva del peligro. Resolución 0773 de 2021 Fichas de Datos de Seguridad (FDS) Documentos técnicos que contienen información detallada sobre los peligros, medidas de manejo seguro, almacenamiento, control de exposición y primeros auxilios de una sustancia. INSST, 2020; Decreto 1496 de 2018 Identificación de peligros para la salud Proceso de detección de agentes químicos que pueden causar daño a corto o largo plazo mediante inhalación, ingestión o contacto dérmico, considerando la toxicología de cada sustancia. GTC 45, ICONTEC 2012 Priorización de sustancias químicas – metodologías cualitativas Técnicas como la matriz de riesgo o el método de bandas de riesgo (COSHH Essentials) que permiten jerarquizar sustancias según peligrosidad, frecuencia de uso y cantidad manipulada. INSST, 2015; HSE, 2020 Límites de exposición ocupacional Concentraciones máximas permitidas de una sustancia química en el aire del lugar de trabajo, definidas por organismos como ACGIH, NIOSH o INSST. ACGIH, 2023; INSST, 2020 Métodos cualitativos para evaluación de riesgo químico Herramientas no instrumentales como la NTP 386 o el modelo COSHH Essentials que permiten estimar el nivel de riesgo en ausencia de mediciones ambientales. INSST, 2001; HSE, 2020 Higiene industrial Disciplina preventiva que evalúa y controla los riesgos físicos, químicos y biológicos en los entornos laborales, con énfasis en la protección de la salud del trabajador. INSST, 2020; NIOSH, 2016 Vigilancia de la salud ocupacional Estrategia preventiva que implica la evaluación médica periódica de los trabajadores expuestos, para detectar efectos adversos tempranos por exposición a agentes peligrosos. Decreto 1072 de 2015; INSST, 2015 Marcadores biológicos de exposición Indicadores medibles en sangre, orina u otros fluidos que permiten evaluar si un trabajador ha absorbido una sustancia química peligrosa. INSST, 2020; WHO, 2017 Prevención y preparación ante emergencias químicas Conjunto de medidas que incluyen capacitación, señalización, simulacros, equipos de contención y duchas de emergencia para actuar rápidamente ante incidentes con productos químicos. Decreto 1072 de 2015; Guía Técnica PTAR, 2022; Prevor, 2022 Nota. Adaptado de (Consejo Colombiano de Seguridad, 2012; Control de Sustancias Peligrosas para la Salud (COSHH), 2002; Decreto 1072 de 2015 Sector Trabajo, 2015; Decreto 1496 de 2018, 2018; Resolución 773 de 2021 - Sistema Globalmente Armonizado (SGA), 2021; ICONTEC, 2010; Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2020; Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 2016; Londoño Vélez, 2023; Osha, 2024; Prevor, 2022; Unidad de Seguridad Química y Salud (CHE), 2021). Tabla 4 Términos técnicos clave relacionados con las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) Término Definición Fuente PTAR (Planta de Tratamiento de Aguas Residuales) Instalación destinada a remover contaminantes físicos, químicos y biológicos del agua residual antes de su vertimiento al medio ambiente o reutilización. Guía Técnica PTAR, MinVivienda (2022) Tratamiento primario Etapa inicial del proceso donde se remueven sólidos grandes y arenas mediante cribado y sedimentación. Guía PTAR, 2022 Tratamiento secundario Fase biológica que degrada la materia orgánica disuelta mediante microorganismos en sistemas como lodos activados o reactores UASB. Guía PTAR, 2022 Tratamiento terciario Etapa avanzada de depuración que mejora la calidad del efluente mediante filtración, desinfección y eliminación de nutrientes. INSST, 2020; Contyquim, 2025 Lodos residuales Material semisólido generado en el tratamiento que requiere procesos de espesamiento, deshidratación y estabilización. Guía PTAR, 2022 Vertimiento Descarga final del agua tratada al medio ambiente (ríos, quebradas) cumpliendo parámetros normativos de calidad. Decreto 3930 de 2010 Afluente Agua residual cruda que ingresa a la planta para ser tratada. Guía PTAR, 2022 Efluente Agua ya tratada que sale de la planta y es vertida o reutilizada. Guía PTAR, 2022 Coagulación– floculación Proceso fisicoquímico que aglutina partículas suspendidas usando sustancias como cloruro férrico. Contyquim, 2024 Desinfección Etapa final del tratamiento donde se eliminan microorganismos patógenos con productos como cloro o hipoclorito. Prevor, 2022 Reactor biológico (UASB) Unidad anaerobia usada en PTAR para el tratamiento de aguas residuales con alta carga orgánica. Guía PTAR, 2022 Carga orgánica Cantidad de materia orgánica biodegradable contenida en el agua residual, expresada generalmente como DBO5. Guía PTAR, 2022 DBO5 (Demanda Biológica de Oxígeno) Indicador de la cantidad de oxígeno requerido por microorganismos para descomponer materia orgánica en 5 días. Guía PTAR, 2022 Nota. Adaptado (Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2020; Londoño Vélez, 2023; Ministerio de Ambiente, 2010; Ministerio de Salud y Protección Social, 2024; Pillado, 2025; Prevor, 2022) Organización del sector o la actividad económica El tratamiento de aguas residuales en Colombia forma parte del sector de saneamiento básico, clasificado bajo el código CIIU Rev. 4 E 3700, correspondiente a las actividades de recolección, tratamiento y disposición de aguas residuales. Esta labor resulta fundamental para la sostenibilidad ambiental y la salud pública, ya que previene la contaminación de cuerpos hídricos y reduce la incidencia de enfermedades asociadas. En Colombia, la infraestructura para el tratamiento de aguas residuales ha tenido un crecimiento progresivo, con más de 700 PTAR en funcionamiento distribuidas por los 32 departamentos, aunque la eficiencia operativa —reflejada en estándares como la remoción de DBO5— aún no cumple los requisitos esperados (DANE, 2022). En Antioquia funciona un número significativo de PTAR, pero persisten debilidades en la gestión de riesgos y en el cumplimiento de parámetros normativos (Acuatécnica, 2024; DANE, 2022). Este sector involucra tanto a entidades públicas como privadas, responsables del diseño, operación y mantenimiento de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), cuyas características varían considerablemente: desde sistemas rurales de tratamiento primario hasta complejos urbanos con procesos fisicoquímicos y biológicos avanzados (Londoño Vélez, 2023; Ministerio de Salud y Protección Social, 2024). En términos de estructura, muchas PTAR operan bajo modelos descentralizados y enfrentan limitaciones en infraestructura, monitoreo de contaminantes y formación técnica. Estas carencias son más marcadas en municipios de categorías 4 a 6, donde el personal carece de entrenamiento específico y de protocolos estandarizados para la gestión del riesgo químico (Prevor, 2022). La exposición a sustancias como cloro gaseoso, hipoclorito de sodio, ácido sulfúrico, peróxido de hidrógeno y coagulantes metálicos comúnmente utilizadas en procesos de desinfección, ajuste de pH y tratamiento de lodos, implica riesgos severos si no se aplican controles efectivos (Pillado, 2025). Adicionalmente, según la Guía para el diseño y operación de PTAR del Ministerio de Vivienda (Ministerio de Vivienda, 2015), una parte de estas instalaciones trabaja sin planes actualizados de operación, mantenimiento ni gestión de emergencias. Esto incrementa el riesgo de incidentes derivados de fallos en la dosificación automatizada, fugas o manipulación inadecuada de sustancias peligrosas. Estudios realizados en Colombia han señalado que muchas PTAR operan por debajo de su capacidad instalada, debido a problemas recurrentes en el diseño hidráulico, falta de mantenimiento, y subutilización de tecnologías de tratamiento (Londoño Vélez, 2023; Ministerio de Vivienda, 2015). El marco regulatorio colombiano contempla tanto normativas ambientales como de salud y seguridad en el trabajo. En el ámbito ambiental, el Decreto 3930 de 2010 y la Resolución 0631 de 2015 establecen los parámetros técnicos para el vertimiento de aguas residuales. En el plano laboral, normas como la Ley 9 de 1979, el Decreto 1072 de 2015 y la implementación del Sistema Globalmente Armonizado (SGA) mediante el Decreto 1496 de 2018, la Resolución 0773 de 2021 y Resolución 1890 de 2025, exigen condiciones seguras en el uso de sustancias químicas dentro del entorno de trabajo (Decreto 1072 de 2015 Sector Trabajo, 2015; Decreto 1496 de 2018, 2018; Ley 0009 de 1979, 1979; Resolución 631 de 2015, 2015; Resolución 773 de 2021 - Sistema Globalmente Armonizado (SGA), 2021; Ministerio de Ambiente, 2010; Ministerio de Trabajo, 2025). No obstante, a pesar de su solidez técnica, la aplicación de estas normativas enfrenta barreras operativas. Muchas PTAR, especialmente de menor escala, no incluyen en sus Sistemas de Gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo (SG-SST) una evaluación específica del riesgo químico ni protocolos jerarquizados de intervención. Por esta razón, se requiere la adopción de herramientas como la GTC 45 (Consejo Colombiano de Seguridad, 2012) que permiten identificar peligros, clasificar niveles de riesgo y orientar decisiones sobre controles de ingeniería, sistemas de ventilación, automatización y capacitación continua. Procesos productivos y actividades asociadas al sector El tratamiento de aguas residuales en las (PTAR) involucra una secuencia de operaciones físicas, químicas y biológicas orientadas a remover contaminantes y garantizar la calidad del efluente. Estas actividades no solo cumplen una función ambiental clave, sino que también implican una serie de riesgos laborales, particularmente asociados a la manipulación de sustancias químicas peligrosas, no siendo el único grupo de peligro presente, pero sí en el que se enfoca la presente investigación. Ilustración 2 Proceso general del tratamiento de aguas residuales en una PTAR (Prevor, 2022). Nota: Esquema general del tratamiento de aguas residuales en una PTAR. Fuente: (Prevor, 2022). El proceso operativo comienza con el pretratamiento, donde se retiran sólidos gruesos y materiales flotantes mediante cribado y desarenado. Aunque esta etapa es principalmente mecánica, puede liberar partículas en suspensión y microorganismos que afectan la salud respiratoria del trabajador. Luego, en el tratamiento primario, se sedimentan sólidos en suspensión y se introducen coagulantes como el cloruro férrico o sulfato de aluminio, que ayudan a aglomerar partículas finas. La manipulación de estos compuestos puede causar irritaciones dérmicas y oculares, así como exposición a vapores corrosivos si no se realiza en condiciones adecuadas (Pillado, 2025). El tratamiento secundario está basado en procesos biológicos, como los lodos activados o reactores anaerobios, que degradan la materia orgánica disuelta. Esta fase puede generar gases como metano, amoníaco o sulfuro de hidrógeno (H₂S), con riesgos de asfixia o explosión en ambientes mal ventilados (Prevor, 2022). En el tratamiento terciario, se realiza la desinfección, el ajuste de pH y la remoción de nutrientes. Aquí se aplican productos como el hipoclorito de sodio, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, peróxido de hidrógeno y cloro gaseoso, todos ellos clasificados como sustancias químicas peligrosas por su toxicidad, corrosividad y potencial inflamable. La incorrecta dosificación o almacenamiento de estos productos puede provocar quemaduras, inhalación de gases tóxicos o reacciones peligrosas, especialmente cuando se mezclan inadvertidamente (Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2020; Pillado, 2025). Por último, el manejo de lodos residuales involucra procesos de espesamiento, deshidratación y disposición. En esta etapa también se utilizan aditivos químicos como floculantes y acondicionadores, los cuales generan riesgo de contacto accidental y exposición prolongada si no se dispone de controles técnicos adecuados. Se utilizan equipos críticos como cribas automáticas, dosificadores de reactivos, sistemas de aireación, cabinas cerradas de tratamiento, bombas centrífugas, sensores de gases tóxicos y reactores UASB, cuya operación segura debe incluir sistemas de contención, ventilación forzada y automatización de procesos (Londoño Vélez, 2023). Estas observaciones se corroboraron durante las visitas de campo realizadas en el marco de esta investigación, donde se identificaron deficiencias en el uso de EPP y en la automatización de procesos de descargue de sustancias químicas. En varios municipios y PTAR, se evidenció que los trabajadores realizan manipulación directa de reactivos, dosificación a chorro, diluciones y preparaciones manuales en bidones, así como carencias en los sistemas de ventilación durante el manejo de productos peligrosos, lo que incrementa los riesgos de exposición. 1. Pretratamiento Incluye la recolección y entrada del agua residual. Se emplean rejas y desarenadores para eliminar sólidos grandes y arena que pueden dañar los equipos. 2. Tratamiento Primario Sedimentación de sólidos pesados en tanques de decantación. Los sólidos se acumulan en el fondo y son extraídos para tratamiento posterior. 3. Tratamiento Secundario Procesos biológicos como lodos activados y filtros percoladores eliminan la materia orgánica mediante la acción de microorganismos. 4. Tratamiento Terciario Consiste en filtración avanzada y desinfección por cloración, ozonización o rayos UV para remover contaminantes persistentes y microorganismos. 5. Tratamiento de Lodos Los lodos generados son espesados, deshidratados y estabilizados antes de su disposición final. 6. Vertido o Reutilización El agua tratada se vierte en cuerpos hídricos o se reutiliza en riego agrícola o procesos industriales. Ilustración 3 Etapas del tratamiento de aguas residuales en una PTAR y sus principales actividades operativas Nota. La imagen ilustra cada fase del proceso, desde el pretratamiento hasta el vertido o reutilización, incluyendo actividades de desinfección y tratamiento de lodos. Elaboración propia con base en (Pillado, 2025; Prevor, 2022). Factores de riesgos laborales Las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) concentran una diversidad de factores de riesgo laboral que deben ser clasificados y priorizados para garantizar la seguridad de los trabajadores. Según los lineamientos de la Guía Técnica Colombiana GTC 45 (ICONTEC, 2010) los factores de riesgo se agrupan en categorías como físicos, químicos, biológicos, biomecánicos, condiciones de seguridad (locativos, eléctricos, energías peligrosas, trabajo en alturas, espacios confinados, riesgo vial, entre otros) psicosociales y fenómenos naturales. Esta clasificación es reforzada por entidades como el Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2020) y la NIOSH, que destacan la importancia de la evaluación contextualizada por área de trabajo, frecuencia de exposición, consecuencias potenciales y controles existentes (Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 2016). A partir del análisis de cada etapa operativa en una PTAR, se identificaron riesgos relevantes que afectan la salud en el trabajo, como la exposición a gases tóxicos (H₂S, Cl₂), sustancias corrosivas (ácidos, peróxidos), agentes biológicos (bacterias anaeróbicas) y condiciones de trabajo como ruido elevado, suelos encharcados o sistemas eléctricos deficientes. Estas condiciones requieren estrategias jerarquizadas de control, incluyendo desde la eliminación y sustitución hasta el uso de EPP especializado y automatización de procesos. De acuerdo con el análisis realizado por el autor, estas condiciones se presentan de forma recurrente en las PTAR, lo que justifica la necesidad de establecer controles jerarquizados y específicos según cada área de trabajo. La siguiente tabla resume los riesgos químicos identificados por área y jerarquizados por nivel de riesgo: Tabla 5 Matriz de Factores de Riesgos químicos según GTC 45, INSST y NIOSH Proceso / Área Agente Químico Grupo de Peligro (GTC 45) Descripción del Peligro Efectos sobre la salud Nivel de Riesgo Ajuste de pH Ácido sulfúrico Químico Corrosivo, vapores irritantes Quemaduras, irritación respiratoria y ocular Importante Desinfección Cloro gaseoso Químico Tóxico por inhalación, comburente Asfixia, irritación severa, edema pulmonar Intolerable Tratamiento biológico Metanol Químico Neurotóxico, inflamable Cefalea, mareos, riesgo de ceguera Importante Coagulación - floculación Cloruro férrico Químico Corrosivo, irritante dérmico Irritación dérmica y ocular Importante Limpieza y desinfección Peróxido de hidrógeno Químico Oxidante, corrosivo Quemaduras químicas, irritación respiratoria Moderado Laboratorio Ácido nítrico Químico Corrosivo, oxidante Lesiones respiratorias, dérmicas y oculares Importante Tratamiento terciario Hipoclorito de sodio Químico Corrosivo, libera cloro Irritación dérmica, ocular y respiratoria Importante Nota: Esta clasificación permite diseñar controles jerarquizados que garanticen la efectividad del Sistema de Gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo (SG-SST), conforme a las normativas del Decreto 1072 de 2015, Resolución 0312 de 2019, GTC 45 (ICONTEC, 2012) y guías técnicas internacionales como INSST (2021) y NIOSH. Efectos a corto y largo plazo por la exposición En las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), los trabajadores están expuestos de forma rutinaria a una variedad de agentes químicos, biológicos, condiciones de seguridad, físicos y ergonómicos que pueden producir efectos adversos tanto inmediatos como crónicos sobre la salud. Estas exposiciones, muchas veces infravaloradas, impactan la capacidad funcional, el bienestar psicológico y la seguridad a largo plazo de los operarios, requiriendo medidas integrales de vigilancia, evaluación y control. En el ámbito químico, sustancias como el cloro gaseoso, el ácido sulfúrico y el sulfuro de hidrógeno (H₂S) representan peligros agudos y crónicos. Estudios del National Institute for Occupational Safety and Health (Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 2019) han documentado casos de muerte súbita por inhalación de H₂S en espacios confinados, mientras que la exposición prolongada al cloro puede provocar fibrosis pulmonar y enfermedad respiratoria obstructiva crónica (Ishii et al., 2022) Asimismo, la exposición dérmica o respiratoria al ácido sulfúrico se asocia con dermatitis crónica, daño ocular permanente y, en casos extremos, lesiones pulmonares irreversibles (Environmental Protection Agency, 2025). Desde el enfoque psicosocial, las condiciones de turnos rotativos, aislamiento operativo y presión por cargas de trabajo también generan consecuencias tangibles. NIOSH 2024 ha identificado que la rotación nocturna se relaciona con insomnio, alteraciones del estado de ánimo y mayor riesgo de trastornos de ansiedad o depresión. Estos efectos, aunque menos visibles que los físicos, impactan la estabilidad emocional y familiar de los trabajadores del sector (Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 2024). En cuanto a riesgos físicos, se destacan la exposición a ruido continuo superior a 85 dB y las temperaturas elevadas en zonas técnicas, que pueden producir desde hipoacusia neurosensorial (Unidad de Seguridad Química y Salud (CHE), 2021) hasta fatiga térmica o golpes de calor. En paralelo, la exposición a metanol o solventes volátiles utilizados en laboratorios puede ocasionar visión borrosa, daño cerebral o incluso ceguera en caso de inhalación prolongada (Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 2016). A nivel ergonómico, la manipulación de cargas pesadas sin herramientas mecánicas adecuadas o el trabajo prolongado en posturas forzadas derivan en trastornos musculoesqueléticos como lumbalgias, tendinitis y hernias discales (Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2020). La siguiente tabla sintetiza estos hallazgos, categorizando los efectos según el agente de riesgo: Tabla 6 Efectos a Corto y Largo Plazo por Agente de Riesgo Agente Químico Vía de Exposición Órganos Afectados Efectos a Corto Plazo Efectos a Largo Plazo Riesgo según SGA Pictogram a SGA (Letra) Cloro gaseoso Inhalación , ocular Vías respiratorias , ojos Irritación ocular y respiratoria Bronquitis crónica, fibrosis pulmonar Toxicidad aguda, corrosivo para vías respiratoria s GHS05, GHS06 Sulfuro de hidrógeno (H₂S) Inhalación Sistema nervioso, pulmones Mareos, pérdida de conciencia Daño neurológico, edema pulmonar Gas inflamable, toxicidad aguda GHS02, GHS06 Ácido sulfúrico Contacto, inhalación Piel, ojos, vías respiratorias Quemadura s químicas, irritación Dermatitis crónica, daño ocular Corrosivo, toxicidad aguda GHS05 Metanol Inhalación , dérmico Sistema nervioso, ojos Dolor de cabeza, visión borrosa Ceguera, daño cerebral Tóxico, inflamable, toxicidad por órganos GHS02, GHS06, GHS08 Aerosoles contaminado s Inhalación , ocular Vías respiratorias , ojos Irritación ocular, conjuntivitis Infecciones respiratoria s recurrentes Riesgo biológico químico indirecto (No aplica pictograma SGA) Ozono Inhalación Pulmones Tos seca, dolor torácico Disminución de función pulmonar Tóxico agudo, oxidante GHS03, GHS06 Hipoclorito de sodio Contacto, inhalación Piel, ojos, vías respiratorias Irritación dérmica y ocular Dermatitis de contacto Corrosivo, tóxico por inhalación GHS05, GHS07 Fuente: Elaboración propia con base en el SGA y (David C, 2024; El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH), 2014; Environmental Protection Agency, 2025; Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2020; Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 2019, 2024; Ishii et al., 2022; Unidad de Seguridad Química y Salud (CHE), 2021) Biomarcadores y Marcadores Biológicos de Exposición en PTAR En ambientes laborales como las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), los biomarcadores de exposición y efecto se han convertido en herramientas para la evaluación del impacto de agentes químicos, físicos y psicosociales sobre la salud de los trabajadores. Estos marcadores permiten identificar alteraciones fisiológicas antes de la aparición de síntomas clínicos, facilitando acciones preventivas y decisiones en vigilancia epidemiológica. Por ejemplo, el tiosulfato urinario es un biomarcador ampliamente validado para la detección de exposición al sulfuro de hidrógeno (H₂S), especialmente en tareas realizadas en espacios confinados, donde este gas puede acumularse y provocar efectos neurotóxicos o respiratorios graves (Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 2019). Para la exposición al metanol, se ha utilizado el ácido fórmico en sangre u orina como marcador de toxicidad metabólica, siendo útil en casos de exposición por inhalación en laboratorios o zonas mal ventiladas (Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 2014). En condiciones de estrés oxidativo ambiental, como aquellas causadas por ozono o compuestos clorados, se ha identificado al malondialdehído (MDA) como un marcador de daño oxidativo celular, presente en trabajadores de áreas expuestas a gases oxidantes o cloro gaseoso (Environmental Protection Agency, 2025). Por otro lado, biomarcadores neuroendocrinos como el cortisol salival y la melatonina urinaria se aplican para monitorear el impacto del trabajo en turnos rotativos o nocturnos sobre el ritmo circadiano y la respuesta al estrés crónico (Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 2024; Unidad de Seguridad Química y Salud (CHE), 2021). Además, marcadores musculares como la creatina quinasa (CK) sérica pueden indicar fatiga o lesión musculoesquelética, especialmente en trabajadores que realizan tareas manuales intensivas o manipulación de cargas sin soporte ergonómico (Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2020). Este enfoque resulta especialmente pertinente en las PTAR, donde la manipulación de sustancias como ácido sulfúrico, hipoclorito de sodio, peróxidos y metales pesados demanda una vigilancia médica basada en indicadores biológicos, en concordancia con el Sistema de Gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo (SG-SST) y las recomendaciones internacionales. Tabla 7 Biomarcadores y Marcadores Biológicos utilizados en Exposición Ocupacional en PTAR Agente o Condición Biomarcador / Marcador Biológico Significado Clínico / Toxicodinámico Aplicación en Campo Cloro gaseoso Cloraminas urinarias / leucocitosis nasal Irritación química en mucosas Evaluación post-exposición respiratoria Sulfuro de hidrógeno (H₂S) Tiosulfato urinario Exposición aguda y subcrónica Monitoreo tras tareas en pozos o reactores anaerobios Metanol Ácido fórmico en orina y sangre Toxicidad metabólica (acidosis) Evaluación en laboratorios o exposición prolongada Ácido sulfúrico pH urinario / proteinuria Irritación sistémica o renal leve Vigilancia en operarios de ajuste de pH Ozono / cloro Malondialdehído (MDA) en plasma Estrés oxidativo crónico Medición en áreas de contacto con oxidantes Nota. Elaboración propia con base (El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH), 2014; Environmental Protection Agency, 2025; Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2020; Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 2019; Unidad de Seguridad Química y Salud (CHE), 2021)). Sustancias químicas peligrosas identificadas en PTAR Se presenta una tabla detallada de las sustancias químicas peligrosas más utilizadas en diferentes procesos de una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR). La identificación incluyó el estado físico, clasificación de peligrosidad según las fichas de datos de seguridad (FDS), cantidades aproximadas empleadas y las áreas específicas de uso. Esta información fue clave para el desarrollo de las matrices de evaluación de riesgo y permitió orientar las estrategias de control técnico en las zonas de mayor criticidad. Tabla 8 Sustancias químicas peligrosas identificadas en procesos operativos de la PTAR Sustancia Química Estado Físico Clasificación Peligrosidad Cantidad Estimada Área de Uso Cloro gaseoso Gas Tóxico por inhalación, comburente 1-10 kg Área de desinfección Dióxido de cloro Gas Irritante respiratorio, oxidante 1-5 kg Área de cloración secundaria Ácido sulfúrico Líquido Corrosivo, reactivo con agua 50-100 L Tanque de ajuste de pH Ácido nítrico Líquido Oxidante, tóxico, corrosivo 10-20 L Unidad de laboratorio Sulfuro de hidrógeno (H₂S) Gas Inflamable, neurotóxico Emisión gaseosa Pozos y digestores Metanol Líquido Neurotóxico, inflamable 20-40 L Reactor biológico Cloruro férrico Líquido Corrosivo, irritante dérmico 200-400 L Dosificación de coagulante Peróxido de hidrógeno Líquido Oxidante, causa quemaduras 10-25 L Zona de limpieza Soda cáustica Sólido / Solución Corrosivo, reacciona con ácidos 100-150 L Ajuste de alcalinidad Fuente: Elaboración propia con base en análisis documental y Fichas de Datos de Seguridad (FDS) de sustancias utilizadas en PTAR (Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST), 2012, 2018c, 2020; Ministerio de Empleo y Seguridad Social & Centro Nacional de Medios de Protección, 2012; Prevor, 2022; Sousa Rodríguez & Tejedor Traspaderne, 2018). Estrategias de valoración e intervención Proteger la salud de los trabajadores en las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) exige implementar estrategias que reduzcan la exposición a sustancias químicas desde la fuente, garantizando ambientes laborales seguros y la continuidad operativa. Estas estrategias deben seguir la jerarquía de controles, conforme al Decreto 1072 de 2015 y lineamientos internacionales como los del INSST (2020). Esta jerarquía prioriza, en orden descendente de eficacia, las acciones de eliminación, sustitución, controles de ingeniería, controles administrativos y, finalmente, el uso de elementos de protección personal (EPP). En el contexto de las PTAR, se identificaron oportunidades prácticas de intervención. Por ejemplo, la sustitución del cloro gaseoso por hipoclorito sódico líquido se ha aplicado con éxito en países como Alemania y Canadá, reduciendo el riesgo de inhalación accidental (OSHA, 2024; INSST, 2020). Para el sulfuro de hidrógeno (H₂S), la instalación de sistemas automáticos de detección de gases y ventilación forzada en espacios confinados en plantas urbanas de Madrid ha permitido mantener niveles por debajo de los valores límite permisibles de exposición ocupacional (EPA, 2020). Además, controles administrativos como la rotación de turnos y capacitaciones periódicas han demostrado ser eficaces en la gestión de riesgos asociados a la fatiga, ruido y la manipulación de sustancias irritantes. El uso de EPP debe entenderse como la última barrera de protección y no como la estrategia principal. Su efectividad depende de la capacitación continua, el mantenimiento adecuado y la cultura de uso en los trabajadores. En este estudio, se identificó que el uso de guantes de nitrilo, gafas de protección y respiradores con filtros tipo B fue esencial en áreas con exposición a ácido sulfúrico y metanol, aunque sin controles de ingeniería adecuados, los EPP por sí solos no son suficientes (NIOSH, 2022; WHO, 2021). La evidencia de campo confirma que la combinación de estas estrategias según el tipo de riesgo y área operativa permite priorizar los recursos de manera efectiva, fomentando la automatización y sustitución de procesos críticos y reduciendo la dependencia del EPP. Este enfoque integral, respaldado por la experiencia internacional, es clave para reducir enfermedades laborales, disminuir el ausentismo y prevenir fallas operativas en el sector de saneamiento. La siguiente tabla resume la aplicación de estas estrategias de intervención en PTAR, clasificadas según la jerarquía de controles y acompañadas de ejemplos de buenas prácticas para orientar programas de gestión del riesgo químico: Tabla 9 Aplicación Práctica de la Jerarquía de Controles en PTAR Nivel de control Ejemplo aplicado Justificación técnica Eliminación Sustitución del cloro gaseoso por hipoclorito líquido Elimina el riesgo de inhalación accidental (Contyquim, 2025) Sustitución Uso de leche de cal o CO₂ en lugar de ácido sulfúrico Reducción del riesgo corrosivo y exotérmico (Prevor, 2024) Ingeniería Cabinas con extracción, detectores de gas, Trivorex® en suelos Minimiza la exposición mediante barreras físicas (EPA, 2020; Prevor, 2024) Administrativo Capacitación, protocolos SOP, duchas de emergencia Disminuye errores humanos y promueve la seguridad organizacional (INSST, 2020) EPP Guantes resistentes, respiradores tipo B, caretas químicas Actúa como última barrera ante la exposición directa (NIOSH, 2022) Fuente: Elaboración propia con base en Contyquim (2025), Prevor (2024), EPA (2020), INSST (2020), NIOSH (2022). De forma complementaria, la siguiente tabla presenta los niveles de riesgo, sus criterios de uso y las acciones recomendadas, para priorizar acciones de control según la severidad del riesgo en las PTAR: Tabla 10 Relación entre niveles de riesgo y estrategias de intervención en PTAR Nivel de riesgo Descripción Cuándo se utiliza Estrategias de intervención sugeridas Intolerable Representa un riesgo inaceptable p