Sustancias Químicas TóxicasSustancias Químicas Tóxicas

Uso generalizado de las Uso generalizado de las sustancias químicassustancias químicas

Las sustancias químicas se encuentran Las sustancias químicas se encuentran distribuidas en todo el planeta y es difícil distribuidas en todo el planeta y es difícil concebir alguna actividad en la sociedad concebir alguna actividad en la sociedad moderna en la cual no intervengan o hayan moderna en la cual no intervengan o hayan intervenido productos químicos, tanto en el intervenido productos químicos, tanto en el hogar como en los lugares de trabajo e incluso hogar como en los lugares de trabajo e incluso en las actividades de recreación. De allí que se en las actividades de recreación. De allí que se considere que numerosas sustancias son o han considere que numerosas sustancias son o han sido la base del progreso y su aprovechamiento sido la base del progreso y su aprovechamiento es identificado como un factor que genera es identificado como un factor que genera negocios, ingresos y empleos. (Cortinas 2000)negocios, ingresos y empleos. (Cortinas 2000)

Efectos adversos al ambienteEfectos adversos al ambiente

oContaminación y deterioro de la calidad Contaminación y deterioro de la calidad del agua, aire, suelo y alimentosdel agua, aire, suelo y alimentosoIntoxicaciones y enfermedades que Intoxicaciones y enfermedades que ocurren tanto en humanos como en la ocurren tanto en humanos como en la biotabiotaoDaños a los materiales que entran en Daños a los materiales que entran en contacto con ellascontacto con ellasoAccidentes que involucran explosiones, Accidentes que involucran explosiones, incendios fugas o derramesincendios fugas o derrames

Sustancias químicasSustancias químicas

Las sustancias químicas, de Las sustancias químicas, de acuerdo a su peligrosidad, se acuerdo a su peligrosidad, se dividen en dos amplias categorías:dividen en dos amplias categorías:

PeligrosasPeligrosas – De alto riesgo – De alto riesgo

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

TóxicasTóxicas - Venenosas - Venenosas

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

El Ciclo de Vida de las El Ciclo de Vida de las sustancias químicassustancias químicas

• NeurotoxinasNeurotoxinas – una clase especial de – una clase especial de venenos metabólicos que atacan venenos metabólicos que atacan especialmente las cespecialmente las céélluulas nerviosaslas nerviosas

• Metales pesados Metales pesados matan células matan células nerviosasnerviosas..

– 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 CarbamatosCarbamatos inhiben la inhiben la transmisión de señales entre las transmisión de señales entre las células nerviosascélulas nerviosas..

• 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 humanasde células humanas

Movimiento, distribución y Movimiento, distribución y destino de las sustancias tóxicasdestino de las sustancias tóxicas

Ciclo de los contaminantes en el ambienteCiclo de los contaminantes en el ambiente

PersistenciaPersistencia

• 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 liberadasdespués de haber sido liberadas..

• Otras son muy persistentesOtras 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. propagados lentamente (e.g. DDT)DDT)

Metales pesadosMetales pesadosDesde 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. arsénico y el selenio.

Metales pesadosMetales pesadosDebido 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. para el funcionamiento de las células.

Metales pesadosMetales 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:fisiológicos asociados:

Metales pesadosMetales pesadosEn 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.síntesis del ATP, etc.

Metales pesadosMetales 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)1) Relativamente abundantes en la corteza terrestre Relativamente abundantes en la corteza terrestre 2)2) Son frecuentemente usados en procesos industriales o en la Son frecuentemente usados en procesos industriales o en la

agriculturaagricultura3)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)4) Son tóxicos para los humanos Son tóxicos para los humanos 5)5) Pueden causar perturbaciones significativas en los ciclos Pueden causar perturbaciones significativas en los ciclos

biogeoquímicos.biogeoquímicos.

Contaminantes Orgánicos Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs)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)bifenilos policlorados) (Jones y Voogt, 1999)

•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 aguaambientales 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 redepositarseredepositarse

•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 usadosemitidos a regiones donde no son usados

Contaminantes Orgánicos Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs)Persistentes (COPs)

Fuentes de COPsFuentes 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 ambienteal ambiente

• Bifenilos policloradosBifenilos policlorados

– Sintetizados desde 1920Sintetizados desde 1920

– Se estima una producción global de 10Se estima una producción global de 1066 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)y Voogt, 1999)

Fuentes de COPsFuentes 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´spoliclorinados, pentaclorofenol y BPC´s

– Actualmente se hacen esfuerzos por integrar inventarios Actualmente se hacen esfuerzos por integrar inventarios nacionales en todo el mundonacionales 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 producciónsecundaria) la que domina su producción

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

DDTDDT

•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, control de enfermedades y plagas en la agricultura, alrededor del mundoalrededor 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 Nobel en Medicina por descubrir su valor como insecticidainsecticida

DDTDDT

•En 1962, aparece el libro de Rachel Carson “La primavera En 1962, aparece el libro de Rachel Carson “La primavera silenciosa”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 salvajeacumulación del DDT en la vida salvaje

•El DDT es relativamente poco tóxico al ser humanoEl 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 animaleslas grasas animales

DDTDDT

•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 vulnerablesalimenticia 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 delgadossean 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 avestendencias a la baja en diversas poblaciones de aves

Convenio de Estocolmo Convenio de Estocolmo sobre COPssobre COPs

• AgroquímicosAgroquímicos– AldrinaAldrina ClordanoClordano– DDTDDT DieldrinaDieldrina– EndrinaEndrina HeptacloroHeptacloro– MirexMirex ToxafenoToxafeno– HHexaclorobencenoexaclorobenceno

• Dioxinas Dioxinas y y FuranosFuranos

• BBifenilos policlorados ifenilos policlorados

Persistencia de algunos COPsPersistencia de algunos COPs

BioacumulaciónBioacumulación

BioacumulaciónBioacumulación

Accidentes sobre la Accidentes sobre la contaminación por Metales contaminación por Metales pesados y Contaminantes pesados y Contaminantes

Orgánicos PersistentesOrgánicos Persistentes

La enfermedad de Minamata La enfermedad de Minamata (Japón)(Japón)

•Entre 1932 y 1968, la Corporación Chisso Entre 1932 y 1968, la Corporación Chisso descargó mercurio a la bahía de Minamatadescargó 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 Bahíade 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 Cerca de 1000 personas fueron víctimas de la enfermedadde la enfermedad

La enfermedad de Minamata La enfermedad de Minamata (Japón)(Japón)

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

Concentración de Mercurio (ppm)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, http://www1.umn.edu/ships/ethics/minamata.htm

Yusho (Japón) y Yu-Cheng (Taiwan)Yusho (Japón) y Yu-Cheng (Taiwan)

•El incidente de Yusho, Japón en 1968 involucró una El incidente de Yusho, Japón en 1968 involucró una exposición masiva a BPCs y dioxinas por la ingestión de aceite exposición masiva a BPCs y dioxinas por la ingestión de aceite de arroz comercial contaminado con estas sustancias.de arroz comercial contaminado con estas sustancias.

•Se presentaron cerca de 1800 pacientes con síntomas Se presentaron cerca de 1800 pacientes con síntomas clínicos.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.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.expuestos a estas sustancias.

Seveso (Italia)Seveso (Italia)

•El incidente de Seveso, Italia en 1976 involucró la explosión El incidente de Seveso, Italia en 1976 involucró la explosión de una planta química dedicada a la producción de de una planta química dedicada a la producción de plaguicidas y herbicidas, liberando concentraciones elevadas plaguicidas y herbicidas, liberando concentraciones elevadas de teraclorodibenzo-p-dioxinas.de teraclorodibenzo-p-dioxinas.

•La exposición alcanzó a mas de 2000 personas.La exposición alcanzó a mas de 2000 personas.

•Se presentaron efectos en el desarrollo de fetos en el caso Se presentaron efectos en el desarrollo de fetos en el caso de padres expuestos a estas sustancias y contaminación en de padres expuestos a estas sustancias y contaminación en aire, agua y biota.aire, agua y biota.