Contaminación por Dioxinas y Bifenilos Policlorados (PCB)

DIOXINAS

Con el nombre de dioxinas se agrupan más de un centenar de diferentes productos químicos, tóxicos y altamente persistentes desde el punto de vista ambiental. El término se aplica indistintamente a las policlorodibenzofuranos (PCDF) y las policlorodibenzodioxinas (PCDD).

1.Policlorodibenzodioxinas (PCDD) 2. Policlorodibenzofuranos (PCDF)

DIOXINAS

• La molécula mas toxica de todas es la 2, 3, 7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina(TCDD) y la toxicidad del resto de dioxinas se mide comparativamente con la de la TCDD

DIOXINAS

FUENTES DE DIOXINAS

Combustión de compuestos químicos hidrocarbonados clorados.

• Principal fuente de dioxina ambiental (95%) : incineración de residuos y basuras cloradas.

http://www.greenpeace.org/espana

• Blanqueado de papel( cloruro de polivinilo PVC)

• Preservativos de la madera: tricloro, tetracloro y pentacloro fenoles

FUENTES DE DIOXINAS

http://images.slideplayer.com/2/323085/slides/slide_35.jpg

• Utilizado en la fabricación del “agente naranja”

Herbicidas organoclorados:2,4-D 2,3,5-T

FUENTES DE DIOXINAS

http://www.euroxpress.es/img/2012/07/Agent_Orange_Cropdusting.jpg

ácido 2,4-diclorofenoxiacético ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético 

Formación de las dioxinas• Ámbito industrial: producidos como elementos de

desechos a partir de procesos térmicos que comprenden materia organica y cloro, como resultado de una combustión incompleta o de determinadas reacciones químicas

• Procesos naturales: erupciones volcánicas e incendios forestales

Movilidad en el medio ambiente de la dioxinas

• En el aire: procesos industriales

• En el agua: descarga de aguas residuales

• En el suelo: descarga de residuos que poseen dioxinas

Efectos tóxicos en humanos

• Las dioxinas tienen elevada toxicidad y pueden provocar problemas de reproducción y desarrollo, afectar el sistema inmunitario, interferir con hormonas y, de ese modo, causar cáncer. Cuando algunas personas han estado expuestas a altas concentraciones de 2, 3, 7,8-TCDD han tenido cloracné, con efectos que puede durar décadas eliminar.

http://www2.evt.cat/recerca4/pocions/webs/viktor_yushchenko.htm

Entre estos:

• ALTERACIONES HEPATICAS

• EDEMA

• ALTERACIONES DERMICAS

• INMUNOTOXICIDAD

• DISMINUCIÓN DE FERTILIDAD

• TERATOGENIA

• CARCINOGÉNESIS: Tumores hepáticos, pulmonares, del paladar y la lengua

• NEUROTOXICIDAD

Efectos tóxicos en humanos

• La introducción del contaminante en las zonas puede volver incultivable la tierra.

• Se incrementa el riesgo de exposición de las personas a través de la cadena alimentaria.

• Mortalidad embrionaria, alteraciones en el hígado y edema de pericardio en peces como las truchas, bacalao, carpas y en aves como águilas, patos, faisanes, gallinas.

Efectos medio-ambientales

• Mayor índice de concentración de dioxina en mamíferos terrestres importantes para el consumo humano

Efectos medio-ambientales

• 1940- Cloroacne en plantas industriales de Cl-fenoles y herbicidas• 1957- se detecto 2,3,7,8-TCDD en herbicidas• 1963- Intoxicacion de alimento avial contaminado con Cl5-fenol en USA• 1968- Aceite de arroz (PCBs en calefactor) yusho y taiwan • 1970- Malformacion y abortos en Vietnam• 1976- Escape industrial de 2,4,5-T afectando a 17000 personas en

seveso (Italia)• 1977-PCDFs Y PCDDs por incineradoras en Holanda

Accidentes con Dioxinas

• 1982- Cl6-benceno y PCBs en aceites Sevilla• 1999- contaminación de carne de pollo y huevos en belgica• 2007 – goma de guar procedente de la india contaminada, en unión

europea• 2008- mozarella contaminada en Italia• 2008- carne de cerdo y productos derivados contamidanados en Irlanda• 2010 – contaminación de piensos vendidos a granjas de gallinas

ponedoras, cerdos, conejos y granjas de gansos en Alemania.

Accidentes con Dioxinas

BIFENILOS POLICLORADOS PCBs

• Compuestos organoclorados aromáticos que desde los años 80 constituyen un problema ambiental importante por sus potenciales impactos en la salud humana,

• Los PCBs son una mezcla compleja de los distintos productos de sustitución (209 isómeros posibles) de H por Cl en la molécula de bifenilo

21-68% de Cl

PROPIEDADES PCB´s• Sustancias liposolubles e hidrofóbicas• Gran inercia química• Combustión difícil• Excelentes aislantes eléctricos• Transfieren energía calorífica• Bajas presiones de vapor

APLICACIONES PCB´s• Refrigerantes en transformadores

y condensadores eléctricos• Plastificantes• Papeles de copia no carbonadas• Disolventes de tinta para reciclar

de papel impreso• Fluidos de transferencia de calor• Agentes resistentes al aguahttps://www.youtube.com/watch?v=EJ5bh1OMk2E

• CLOROACNE• IRRITACION DEL TRACTO RESPIRATORIO• DAÑO HEPATICO• INMUNOSUPRESION• ALTERACION DEL SISTEMA NERVIOSO• IMPOTENCIA Y ALTERACIONES

REPRODUCTIVAS• PROBABLES CARCINOGENOS (PIEL,

HIGADO Y TRACTO BILIAR)

Efectos tóxicos en humanos

http://www.tecnosegura.net/alone/wp-content/uploads/2011/06/dioxinskin.jpg

En Organismos:• Toxicos para fitoplancton

y zooplancton • Se incorpora a la cadena

trofica• Ocasiona cambios en la

estructura de los sistemas acuáticos

• Afectan el crecimiento y la reproduccion

Efectos medio-ambientales

Técnicas de remediación- físicas, biológicas, químicas

DE SUELOS Y SEDIMENTOS CONTAMINADOS CON PCBs• Procesos biológicos:La biorremediación de suelos contaminados con PCBs puede llevarse a cabo mediante bacterias anaerobias y aerobias, las cuales pueden actuar en forma individual o en consorcio. Existen procesos solamente anaerobios, aerobios o mixtos

MICROORGANISMOS QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO

• Bacterias Gram negativas y Gram positivas• Dentro de las bacterias aeróbicas individuales

más utilizadas cabe destacar Alcaligenes euthropus H850, Pseudomonas sp. y Acinetobacter sp.

Alcaligenes euthropus

H850

Pseudomonas sp.

Acinetobacter sp.

Procesos biológicos Aerobicos:

• Las bacterias capaces de degradar PCBs poseen genes (bphA, bphB, bphC, bphD) los que codifican las enzimas involucradas en la degradación aerobia.

• El proceso enzimático se da por la vía bifenil (bph). La que involucra cuatro enzimas:

Técnicas de remediación- físicas, biológicas, químicas

• Procesos biológicos Aerobicos:las dioxinas son susceptibles a la biodegradación en el medio ambiente como parte del ciclo natural del cloro. Las dioxinas poco cloradas pueden ser degradadas por bacterias aerobias del género: 

Pseudomonas sp.

Burkholderia

Sphingomonas

Técnicas de cuantificaciónLa identificación de las fuente emisión • Espectrometría de Masas de Alta Resolución La espectrometría de masas (ES) es una técnica de análisis que permite la medición de moléculas. El espectrómetro de masas es un artefacto que permite analizar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótoposatómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación carga-masa 

Espectrómetro de masas con analizador de trampa de iones

http://img.directindustry.es

• Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto. Con frecuencia se encuentra como detector de un cromatógrafo de gases

Bibliografias

•   DOMENECH, X.  1993. Química Ambiental.   Ediciones  Miraguano. Madrid.     

• http://www.euskalnet.net/alobizirik/dioxinas.htm• http://www.greenfacts.org/es/dioxinas/l-2/dioxins-1.htm#1• http://www.greenpeace.org/raw/content/espana/

fungames/animations/visita-una-incineradora-virtua.swf• http://www.entelchile.net/familia/naturaleza/dioxinas/

dioxinas.htm