12.- Bioacumulacion 2014.ppt.pps

(1)

(2)

Uso generalizado de las sustancias

químicas

(3)

Efectos adversos al ambiente

o

Contaminación y deterioro de la calidad Contaminación y deterioro de la calidad del agua, aire, suelo y alimentos

del agua, aire, suelo y alimentos

o

Intoxicaciones y enfermedades que Intoxicaciones y enfermedades que ocurren tanto en humanos como en la ocurren tanto en humanos como en la biota

biota

o

Daños a los materiales que entran en Daños a los materiales que entran en contacto con ellas

contacto con ellas

o

Accidentes que involucran explosiones, Accidentes que involucran explosiones, incendios fugas o derrames

(4)

Sustancias químicas

Las sustancias químicas, de acuerdo a su

peligrosidad, se dividen en dos amplias

categorías:

Peligrosas

Peligrosas – De alto riesgo – De alto riesgo

Corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas e Corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas e inflamables.

inflamables. Tóxicas

Tóxicas - Venenosas - Venenosas

Puede ser general o muy

Puede ser general o muy específico. específico. Regularmente nocivas aún en concentraciones Regularmente nocivas aún en concentraciones diluidas.

(5)

El Ciclo de Vida de las

(6)

•

NeurotoxinasNeurotoxinas – una clase especial de – una clase especial de venenos metabólicos que atacan

venenos metabólicos que atacan especialmente las c

especialmente las céélululas nerviosaslas nerviosas

•

Metales pesados Metales pesados matan células matan células nerviosas

nerviosas..

– Enfermedad de Minamata Enfermedad de Minamata (metil mercurio acumulado (metil mercurio acumulado en peces y mariscos)

en peces y mariscos)

•

Plaguicidas Organofosfatados y Plaguicidas Organofosfatados y Carbamatos

Carbamatos inhiben la inhiben la

transmisión de señales entre las transmisión de señales entre las células nerviosas

(7)

•

Dependiendo de su Solubilidad, las sustancias se dividen en Dependiendo de su Solubilidad, las sustancias se dividen en dos grupos:

dos grupos:

•

Las solubles en aguaLas solubles en agua

•

Las solubles en aceiteLas solubles en aceite

•

Los compuestos solubles en agua se mueven rápidamente a Los compuestos solubles en agua se mueven rápidamente a través del ambiente, y tienen un acceso rápido a la mayoría través del ambiente, y tienen un acceso rápido a la mayoría

de células humanas de células humanas

Movimiento, distribución y

(8)

Ciclo de los contaminantes en el ambiente

(9)

Persistencia

•

Algunas sustancia son muy inestables y se degradan Algunas sustancia son muy inestables y se degradan rápidamente. Su concentración ambiental decae rápidamente rápidamente. Su concentración ambiental decae rápidamente después de haber sido liberadas

después de haber sido liberadas..

•

Otras son muy persistentes. Otras son muy persistentes.

– La estabilidad puede causar problemas como efectos tóxicos, La estabilidad puede causar problemas como efectos tóxicos, pueden ser almacenados por largos períodos de tiempo y pueden ser almacenados por largos períodos de tiempo y propagados lentamente (e.g.

(10)

Metales pesados

Desde un punto de vista estrictamente químico, los metales Desde un punto de vista estrictamente químico, los metales pesados comprenden a los elementos conocidos como de pesados comprenden a los elementos conocidos como de transición y post-transición, junto con metaloides, tales como el transición y post-transición, junto con metaloides, tales como el arsénico y el selenio.

(11)

Metales pesados

Debido a sus efectos tóxicos de corto y largo plazo, las Debido a sus efectos tóxicos de corto y largo plazo, las concentraciones máximas permisibles de estas especies en agua concentraciones máximas permisibles de estas especies en agua potable, así como en descargas municipales e industriales, están potable, así como en descargas municipales e industriales, están reguladas a través de normatividad específica.

reguladas a través de normatividad específica.

Sin embargo, y con excepción del cadmio, mercurio, y plomo, Sin embargo, y con excepción del cadmio, mercurio, y plomo, algunos metales pesados constituyen micronutrientes necesarios algunos metales pesados constituyen micronutrientes necesarios para el funcionamiento de las células.

(12)

Metales pesados

Los efectos tóxicos de estos elementos están dados en gran Los efectos tóxicos de estos elementos están dados en gran medida en función de la concentración. Los límites de medida en función de la concentración. Los límites de concentraciones tóxicas son distintos para cada metal y dependen concentraciones tóxicas son distintos para cada metal y dependen en gran medida de la química de cada especie y los efectos en gran medida de la química de cada especie y los efectos fisiológicos asociados:

(13)

Metales pesados

En seres humanos algunos de estos metales, aun en pequeñas En seres humanos algunos de estos metales, aun en pequeñas cantidades, pueden causar severos efectos de salud y fisiológicos. cantidades, pueden causar severos efectos de salud y fisiológicos.

El efecto en plantas es variado y dependiendo de la especie El efecto en plantas es variado y dependiendo de la especie metálica puede, entre otros efectos adversos, inhibir la metálica puede, entre otros efectos adversos, inhibir la germinación de semillas, el trasporte de electrones en la germinación de semillas, el trasporte de electrones en la mitocondria, provocar clorosis, reducción de la fotosíntesis, mitocondria, provocar clorosis, reducción de la fotosíntesis, síntesis del ATP, etc.

(14)

Metales pesados

Debido a sus propiedades físicas y químicas, los metales Debido a sus propiedades físicas y químicas, los metales pesados pueden entonces presentar un peligro para la salud o pesados pueden entonces presentar un peligro para la salud o el medio ambiente y entre las especies más problemáticas se el medio ambiente y entre las especies más problemáticas se encuentran el mercurio, cadmio, plomo y arsénico debido a que encuentran el mercurio, cadmio, plomo y arsénico debido a que son:

son:

1)

Relativamente abundantes en la corteza terrestre Relativamente abundantes en la corteza terrestre

2)

Son frecuentemente usados en procesos industriales o en la Son frecuentemente usados en procesos industriales o en la agricultura

agricultura

3)

Son emitidos en lugares en los que el público entra en contacto Son emitidos en lugares en los que el público entra en contacto con ellos

con ellos

4)

Son tóxicos para los humanos Son tóxicos para los humanos

5)

Pueden causar perturbaciones significativas en los ciclos Pueden causar perturbaciones significativas en los ciclos biogeoquímicos.

(15)

Contaminantes Orgánicos

Persistentes (COPs)

•

Sustancias químicaSustancias químicass muy estables que se generan en la industria muy estables que se generan en la industria química o se producen de manera no intencional a partir de ciertas química o se producen de manera no intencional a partir de ciertas actividades humanas (procesos de combustión o generación de actividades humanas (procesos de combustión o generación de

electricidad, entre otros) electricidad, entre otros)

•

Existen miles de COP´s (teóricamente hasta 209 tipos distintos de Existen miles de COP´s (teóricamente hasta 209 tipos distintos de bifenilos policlorados) (Jones y Voogt, 1999)

(16)

•

Se volatilizan fácilmente (se dispersan en el aire/ ambiente) a temperaturas Se volatilizan fácilmente (se dispersan en el aire/ ambiente) a temperaturas ambientales a partir del suelo, de la vegetación y de los cuerpos de agua

ambientales a partir del suelo, de la vegetación y de los cuerpos de agua

•

Debido a su persistencia pueden viajar largas distancias, antes de Debido a su persistencia pueden viajar largas distancias, antes de redepositarse

redepositarse

•

Los ciclos de volatilización-deposición se pueden repetir varias vecesLos ciclos de volatilización-deposición se pueden repetir varias veces

•

Su dilución en la atmósfera lleva los COP´s de las regiones donde fueron Su dilución en la atmósfera lleva los COP´s de las regiones donde fueron emitidos a regiones donde no son usados

emitidos a regiones donde no son usados

Contaminantes Orgánicos

(17)

Fuentes de COPs

•

Agroquímicos Agroquímicos

– La fuente es notoriaLa fuente es notoria

– Su composición y producción conocidaSu composición y producción conocida

– Sin embargo se sabe poco del patrón de uso y de su incorporación Sin embargo se sabe poco del patrón de uso y de su incorporación al ambiente

al ambiente

•

Bifenilos policloradosBifenilos policlorados

– Sintetizados desde 1920_{Sintetizados desde 1920}

– Se estima una producción global de 10_{Se estima una producción global de 10}66 ton_ton

– La información de su uso y descomposición es muy limitada (Jones _{La información de su uso y descomposición es muy limitada (Jones} y Voogt, 1999)

(18)

Fuentes de COPs

•

Dioxinas y furanosDioxinas y furanos

– Su producción es accidental (fuentes de combustión, Su producción es accidental (fuentes de combustión, refinación de metales, fabricación de compuestos refinación de metales, fabricación de compuestos

policlorinados, pentaclorofenol y BPC´s policlorinados, pentaclorofenol y BPC´s

– Actualmente se hacen esfuerzos por integrar inventarios Actualmente se hacen esfuerzos por integrar inventarios nacionales en todo el mundo

nacionales en todo el mundo

– Existen dudas si es la combustión (fuente primaria) o la Existen dudas si es la combustión (fuente primaria) o la volatilización del suelo o el uso de químicos (fuente volatilización del suelo o el uso de químicos (fuente

secundaria) la que domina su producción secundaria) la que domina su producción

– Hay Hay discrepencias discrepencias en en las las estimaciones estimaciones de de Emisión/Deposición (Jones y Voogt, 1999)

(19)

DDT

• El DDT fue una herramienta extremadamente útil en el

El DDT fue una herramienta extremadamente útil en el

control de enfermedades y plagas en la agricultura,

alrededor del mundo

• De hecho Paul Müeller fue condecorado con el Premio

De hecho Paul Müeller fue condecorado con el Premio

Nobel en Medicina por descubrir su valor como

insecticida

(20)

DDT

• En 1962, aparece el libro de Rachel Carson “La primavera

En 1962, aparece el libro de Rachel Carson “La primavera

silenciosa”

• Atrae la atención del público por poner en evidencia la

Atrae la atención del público por poner en evidencia la

acumulación del DDT en la vida salvaje

• El DDT es relativamente poco tóxico al ser humano

El DDT es relativamente poco tóxico al ser humano

• El DDT es muy resistente a la degradación y se acumula en

El DDT es muy resistente a la degradación y se acumula en

las grasas animales

(21)

DDT

• Las aves que ocupan una posición más alta en la cadena

Las aves que ocupan una posición más alta en la cadena

alimenticia resultaron visiblemente vulnerables

• En las aves provoca que los cascarones de los huevos

En las aves provoca que los cascarones de los huevos

sean muy delgados

• A partir de entonces se han documentado abundantes

A partir de entonces se han documentado abundantes

tendencias a la baja en diversas poblaciones de aves

(22)

Convenio de Estocolmo

sobre COPs

• Agroquímicos

Agroquímicos

–

Aldrina

Clordano

–

DDT

Dieldrina

–

Endrina

Heptacloro

–

Mirex

Toxafeno

–

H

exaclorobenceno

• Dioxinas

Dioxinas

y

Furanos

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

Accidentes sobre la contaminación

por Metales pesados y

Contaminantes Orgánicos

(29)

La enfermedad de Minamata

(Japón)

•

Entre 1932 y 1968, la Corporación Chisso Entre 1932 y 1968, la Corporación Chisso descargó mercurio a la bahía de Minamata descargó mercurio a la bahía de Minamata

•

Se estima que 27 toneladas de productos Se estima que 27 toneladas de productos de mercurio fueron desechados en la Bahía de mercurio fueron desechados en la Bahía

•

El mercurio (en su forma orgánica) se El mercurio (en su forma orgánica) se incorporó a la cadena alimenticia (se incorporó a la cadena alimenticia (se acumuló en los peces)

acumuló en los peces)

•

Cerca de 1000 personas fueron víctimas de Cerca de 1000 personas fueron víctimas de la enfermedad

(30)

(31)

La enfermedad de Minamata

(Japón)

•Los efectos ambientales derivados de este accidente fueron de consecuencias elevadas:Los efectos ambientales derivados de este accidente fueron de consecuencias elevadas:

Concentración de Mercurio (ppm)

Peces y moluscos Gatos Humano

ostra 5.6 control 0.9-3.66 control Menos de 3.0 Lisa gris 10.6 riñón 12.2-36.1 riñón 3.1-144.0 Almeja 20.0 hígado 37-145.5 hígado 0.3-70.5 Pez de china 24.1 cerebro 8-18 cerebro 0.1-24.8 cangrejo 35.7 pelo 21-70 pelo 96-705

Fuente: Douglas Allchin,

(32)

Yusho (Japón) y Yu-Cheng (Taiwan)

•

El incidente de Yusho, Japón en 1968 involucró una exposición El incidente de Yusho, Japón en 1968 involucró una exposición masiva a BPCs y dioxinas por la ingestión de aceite de arroz

masiva a BPCs y dioxinas por la ingestión de aceite de arroz

comercial contaminado con estas sustancias.

•

Se presentaron cerca de 1800 pacientes con síntomas clínicos.Se presentaron cerca de 1800 pacientes con síntomas clínicos.

•

El incidente de Yu-Cheng, Taiwan en 1979 involucró una El incidente de Yu-Cheng, Taiwan en 1979 involucró una exposición masiva a BPCs por la ingestión de aceite de arroz

exposición masiva a BPCs por la ingestión de aceite de arroz

comercial contaminado con estas sustancias.

•

Se presentó reducción en el nacimiento de varones de padres Se presentó reducción en el nacimiento de varones de padres expuestos a estas sustancias.