Clase 4 tema 2 transformaciones tóxicos en el ambiente

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Anabel G. Tatis Ramírez, M.Sc. Anabel G. Tatis Ramírez, M.Sc. CIIMET – Universidad de Panamá CIIMET – Universidad de Panamá

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Anabel G. Tatis Ramírez, M.Sc.Anabel G. Tatis Ramírez, M.Sc.

CIIMET – Universidad de CIIMET – Universidad de PanamáPanamá

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TOXICOS EN EL AIRE

La atmósfera es punto de entrada de muchos contaminantes.

Principalmente proveniente de industrias y de los gases vehiculares.

Ocurren procesos físicos y químicos que cambian la forma y toxicidad de los contaminantes.

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Contaminación del aire

Consiste en la presencia en el aire de sustancias que alteran su calidad y afectan a los seres vivos y al medio en general.

Principales causas: Humos de los escape

de los carros. Humos de las

chimeneas de las fábricas.

Quema de basuras. Polvos industriales

(cemento, yeso, minerales, etc.).

Incendios forestales. Erupciones

volcánicas.

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TOXICOS EN EL AIRE

Pueden ser gases, pequeñas partículas líquidas o sólidas, y estar disueltos en neblina o gotas de agua.

Entran a los organismos de manera directa por inhalación y contacto con la piel.

Contaminación atmosférica causa problemas en pulmones y vías respiratorias.

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Condiciones que influyen en el aire:

Barrido horizontal del viento.Flujo vertical o ascendente de la atmósfera.Mayor altitud, más fría la atmósfera.

El aire caliente es menos denso que el frío, el aire caliente de la superficie asciende continuamente.

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Condiciones que influyen en el aire:

Inversión atmosférica: Cuando el aire de la superficie

se pone más frío y por su alta densidad no puede ascender .

El flujo ascendente se detiene.Los contaminantes inyectados al aire se concentrarán.

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TRANSPORTE POR EL VIENTO

Pluma: emisiones continuas de humo desde una industria en funcionamiento o por accidente.

Qué determina la ruta y la forma de la pluma?

Dirección del viento:

Los vientos de la superficie no mantienen una sola dirección a distancias mayores de 20-30 millas.

La pluma tiene forma de zig-zag primero y después de 50 millas forma un arco.

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Accidente de Chernobyl

Unión Soviética, 1986

Pluma de isótopos radioactivos ( Iodo 131 y Cesio 137).

Cambios en los vientos: NE hacia el NE de Europa y Escandinavia SE hacia Italia y sur de Francia. Ruta ESTE hacia Asia y el océano Pacífico y sobre la

costa oeste de América del Norte.

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TRANSPORTE POR EL VIENTO

La pluma se puede extender horizontal y verticalmente debido a:

Difusión: cuando los gases o humos en un sitio cerrado se extienden lentamente por todas partes del recinto (humo del cigarrillo).

Turbulencia: movimiento rápido de un fluido.

Dependen de las condiciones del tiempo.

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Deposición de contaminantes atmosféricos

Si la pluma pasa sobre su cabeza, la dosis de contaminación dependerá de:

La altitud del fondo de la pluma (depende de la turbulencia, difusión y flujo ascendente).

La velocidad de deposición de los materiales fuera de la pluma(depende de la gravedad).

DEPOSICION SECA: partículas individuales DEPOSICION HUMEDA: gotas de lluvia o copos de

nieve.

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La velocidad depende del tamaño y del peso de las partículas.

Partículas –1 micrón permanecen suspendidas por turbulencia, causando nubosidad x meses.

Partículas +10 a 100 micras (hollín) se mantienen por pocas horas o días.

Gotas y copos caen más rápido mayor peligro de exposición cuando llueve o nieva.

Deposición de contaminantes atmosféricos

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EFECTOS DE LA EFECTOS DE LA CONTAMINACION DEL CONTAMINACION DEL

AIREAIRE

Reacciones químicas Reacciones químicas pueden cambiar la pueden cambiar la toxicidad de la toxicidad de la contaminación.contaminación.

Reacciones químicas Reacciones químicas pueden cambiar la pueden cambiar la toxicidad de la toxicidad de la contaminación.contaminación.

Dióxido de azufre

Óxidos de nitrógeno

Ácido sulfúrico

Ácido nítrico

1. La lluvia ácida1. La lluvia ácida

OXIDACION

Oxidantes: Ozono, Peróxido de hidrógeno

Combustión de Carbón y

Petróleo

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2. El Smog2. El Smog

O3 + Aldehídos (formaldehído) + Óxidos de nitrógeno

PAN (Peroxiacetil nitratos)

Mezcla de contaminantes atmosféricos de origen orgánico e inorgánico que se forman cuando los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos emitidos por los automóviles reaccionan en presencia de la luz solar.

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3. Agotamiento de la 3. Agotamiento de la capa capa de ozono de ozono

El O3 es dañino en el aire urbano y como oxidante contribuye a la formación de lluvia ácida.

En la estratosfera absorbe la radiación U.V. previniendo sus efectos sobre los organismos del planeta.

Actividades humanas causan que los niveles de O3 se incrementen en el aire urbano y disminuyan en la estratosfera.

A inicios de los años 80, decrece en el nivel normal de O3 en la Antártica. Desde 1987 en el Ártico.

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CLORO FLOURO CARBONOS (CFC).

Los átomo de cloro se disgregan y forman óxidos de cloro, gas que reacciona y destruye las moléculas de O3.

CFC se usan como refrigerantes, material aislante de jabones, limpiadores de la industria electrónica, y en los “sprays.

Acuerdo de Montreal, 1987

3. Agotamiento de la 3. Agotamiento de la capa capa de ozono de ozono

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LAS CONDICIONES LAS CONDICIONES CLIMATICASCLIMATICAS Y LA ATMOSFERA Y LA ATMOSFERA

Las condiciones climáticas también influyen en el efecto de los contaminantes atmosféricos.

La luz solar reacciones fotoquímicas eleva oT = vaporización

La luz U.V. acelera la descomposición de productos orgánicos.

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Contaminación de ambientes interiores1. Combustión de

combustibles por calentamiento y cocción de alimentos Dióxido de nitrógeno y

monóxido de carbono.

2. Materiales naturales y sintéticos de alfombras, espumas, papeles de decoración y muebles Formaldehído del

pegamento, fenilciclodieno en alfombras, asbestos en techos.

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3. Gases tóxicos del suelo Radón

4. Productos comerciales de uso doméstico. Cosméticos, desinfectantes,

plaguicidas, detergentes, etc.

5. Humo del cigarrillo.

Contaminación de ambientes interiores

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EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE

EN LOS SERES VIVOS

Efectos Respiratorios Agudos Ataques asmáticos, Vías respiratorias

hiperactivas, Infecciones respiratorias, Cambios reversibles en la funciones pulmonares.

Efectos Respiratorios Crónicos Obstrucción crónica pulmonar, cambio en

desarrollo de los pulmones y envejecimiento pulmonar

Cáncer del pulmón Efectos No-respiratorios

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TOXICOS EN EL AGUATOXICOS EN EL AGUA

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Contaminación del agua

Incorporación al agua de materias extrañas, como microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos, o aguas residuales.

Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos.

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Principales Principales contaminantes contaminantes

del agua: del agua: Aguas residuales y otros

residuos que demandan oxígeno (en mayor parte materia orgánica, cuya descomposición produce la desoxigenación del agua).

Agentes infecciosos.

Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuáticas.

Principales Principales fuentes:fuentes:

Arrojo de residuos sólidos domésticos e industriales.

Descarga de desagües domésticos e industriales.

Arrojo de aceites usados.

Derrames de petróleo.

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Movimiento de los Movimiento de los Tóxicos en el AguaTóxicos en el Agua

El agua se mueve en un ciclo cerrado.

Solubilidad del agua: El agua puede disolver o transportar los tóxicos y/o acelerar reacciones químicas.

Ej: Ácidos se disuelven en el agua y productos del petróleo flotan sobre la superficie. Otros químicos cambian fácilmente a fase de vapor.

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MOVIMIENTO DE LOS TÓXICOS

EN EL AGUA Fluidez del agua: agua es surtida desde corrientes

entrantes y es drenada por una corriente de salida.

Mezclado del agua: agitación de aguas por acción del viento.

Bioconcentración: los contaminantes del agua pueden ser tomados por plantas y animales pequeños y pasarse a otros organismos a través de la cadena trófica.

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Procesos químicos: IONIZACIÓN = moléculas de agua separan otras moléculas, dejando piezas separadas(iones).

TÓXICOS EN EL AGUATÓXICOS EN EL AGUA

La velocidad de los procesos depende de la ºT, los tipos de organismos, niveles de O2 y acidez del H2O.

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Corrosión de cañerías, liberando Pb, Cd, Fe, Zn y Ni.

Subproductos de la clorinación: Cloro + materia orgánica = Trihalometanos (cloroformo).

Floururo y aluminio: Dosis altas de floururo pueden producir daños en los huesos.

TÓXICOS EN EL AGUA POTABLETÓXICOS EN EL AGUA POTABLE

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EFECTOS EN EL EFECTOS EN EL AMBIENTE AMBIENTE Y LOS SERES VIVOSY LOS SERES VIVOS

Contaminación

Intoxicación

Contaminación por fertilizantes de Contaminación por fertilizantes de nitrógeno Eutroficación de lagos y ríos.nitrógeno Eutroficación de lagos y ríos.

Acumulación en la cadena trófica.Acumulación en la cadena trófica.

Metales Metales PesadosPesados

PlaguicidasPlaguicidas HidrocarburosHidrocarburos COPsCOPs

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LA CONTAMINACIÓN DEL SUELO

Concepto: Suelo Contaminado

Una porción delimitada de terreno (superficial o subterráneo) cuyas cualidades originales han sido modificadas por la acción humana al incorporarse algún factor contaminante.

Es el desequilibrio físico, químico y biológico del suelo que afecta negativamente a las plantas, a los animales y a los seres humanos.

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CONTAMINACION DEL SUELOCONTAMINACION DEL SUELO El daño que se causa a los suelos es de la

misma magnitud que el que se le causa al aire y al agua, aunque en algunas ocasiones es menos evidente para nosotros.

Dentro de los contaminantes del suelo se encuentran residuos antropogénicos cuyo origen puede ser doméstico, industrial, de hospitales o de laboratorios.

Sitios contaminados:

Parques Industriales, Basureros

Municipales, Zonas Urbanas muy

pobladas, Depósitos de

Químicos, Zonas Agrícolas

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CONTAMINACIÓN DEL CONTAMINACIÓN DEL SUELOSUELO

Contaminación física: Variaciones en parámetros como temperatura y radiactividad.

Contaminación biológica: Putrefacción de especies o agentes patógenos.

Contaminación química: Adición de elementos o compuestos químicos en concentraciones que alteran la composición originaria del suelo.

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FUENTES DE CONTAMINACION DEL SUELO

Plaguicidas

Metales Pesados (industrias de cemento, papel)

Residuos Sólidos (bases militares, basura doméstica)

Aguas Residuales (industriales y domésticas)

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TRANSPORTE Y DISPERSION DE TRANSPORTE Y DISPERSION DE LOS TOXICOS EN EL SUELOLOS TOXICOS EN EL SUELO

En el suelo los contaminantes pueden sufrir transformación química.

Los contaminantes del suelo pueden: Directamente ser tomados

del suelo por las plantas. Llevados por lluvia,

lixiviación y escorrentía a los cuerpos de agua.

Por volatilización pueden pasar a la atmósfera.

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INDIRECTA

DIRECTA

POTENCIALES EFECTOS NOCIVOS

EN EL AMBIENTE

En la vegetación induciendo su En la vegetación induciendo su degradación.degradación.

Reducción del número de Reducción del número de especies presentes en el suelo.especies presentes en el suelo.

Acumulación de contaminantes Acumulación de contaminantes en las plantas.en las plantas.

Contaminación de la cadena Contaminación de la cadena tróficatrófica..

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EN LOS SERES VIVOS

Intoxicación por Metales Pesados (plomo, mercurio, arsénico, etc.).

Intoxicación por Compuestos Orgánicos Volátiles.

POTENCIALES EFECTOS NOCIVOS

Enfermedades asociadas a la proliferación de hongos, bacterias y microorganismos patógenos.

Accidentes/explosiones por armamento militar.

Contaminación de la Cadena Trófica.

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MUCHAS GRACIAS POR SU

ATENCION !

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TOXICOS EN LA BIOSFERA:Cómo se concentran en los

organismos? Bioconcentración

Capacidad de un organismo de concentrar un elementopresente en su medio. -Factor de concentración-

10Kg1g

1:10 Factor de concentración

Bioacumulación

Capacidad de un organismo de concentrar el elemento atraves de su vida, de tal manera que el factor deconcentración continua incrementándose.

10g

100g1g

1:10 cambiando a 1:100

Factor de concentración en función del tiempo

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Biomagnificación

La presencia de una sustancia a concentraciones sucesivamentealtas cuando se incrementan los niveles tróficos (hacia arriba enla cadena alimenticia).

1g100g

100g

Nivel

Trófico

ConcentraciónEJEMPLOS

•DDT y las aves predadores en USA

•Cesio 137 en el Ártico

•Mercurio en Minamata, Japón