Toxificación de la naturalezade la...

Toxificación de la naturalezaToxificación de la naturaleza

Iniciada a partir de la Revolución Industrial Presencia de nuevas substancias o incremento de las

concentraciones de otras ya existentes Contaminación difusa que llega a todos los puntos del

Planeta (atmósfera)Planeta (atmósfera)

Todos los seres vivos de la Tierra Todos los seres vivos de la Tierra, incluido el hombre, están sometidos a una mezcla compleja de substanciasuna mezcla compleja de substancias tóxicas (dosis bajas, pero crónicas)

Cambio Ambiental

Cambios en las estructuras y condiciones de los ecosistemas debidos a la presencia de residuos contaminantes permanentes

Ejemplos:

•Cambio climático y gases invernadero•Disminución de la capa de ozono y freonesp y•Acidificación y emisiones de óxidos de nitrógeno y azufre

Cambio AmbientalCambio Ambiental

PROVOCADO POR COMPUESTOS QUÍMICOS ESPECÍFICOS, É

Q ,NATURALES O ANTROPOGÉNICOS

EFECTOS NOCIVOS SOBRE LA SALUD O LOS ECOSISTEMAS

DETECTABLES EN ZONAS REMOTAS (TRANSPORTADOS POR LA ATMÓSFERA)

C t i t l l b lContaminantes a escala global

Presencia en el medio de residuos permanentes con propiedades ambientales adversaspropiedades ambientales adversasCO2 y gases invernadero cambio

climáticoclimáticoFreones problema del ozonoRadioisótoposRadioisótoposMetales Pesados (Hg, Pb, Cd)C O áContaminantes Orgánicos Persistentes

(POPs)

Contaminantes orgánicos persistentesContaminantes orgánicos persistentesContaminantes orgánicos persistentesContaminantes orgánicos persistentesConvenio de Estocolmo (Mayo 2001)Convenio de Estocolmo (Mayo 2001)

“The dirty dozen”“The dirty dozen”

DDT, Aldrin Dieldrin, Endrin, Chlordane, Heptachlor, DDT, Aldrin Dieldrin, Endrin, Chlordane, Heptachlor, Hexachlorobenzene (HCB),Hexachlorobenzene (HCB), Mirex, Toxaphene,Mirex, Toxaphene,

Polichlororinated biphenyls (PCBs)Polichlororinated biphenyls (PCBs) PolychlorinatedPolychlorinatedPolichlororinated biphenyls (PCBs),Polichlororinated biphenyls (PCBs), Polychlorinated Polychlorinated dibenzodibenzo--pp--dioxins (PCDD) y Polichlorinated dioxins (PCDD) y Polichlorinated

dibenzofurans (PCDF)dibenzofurans (PCDF)

Chlordecone, Hexachlorocyclohexanes (lindane, Chlordecone, Hexachlorocyclohexanes (lindane, αα andand ββ),),Polibrominated diphenyl ethers (penta and octaPolibrominated diphenyl ethers (penta and octa--BDEs), BDEs), Hexabromobiphenyl, Perfluorinated alkyl compounds (PFOS),Hexabromobiphenyl, Perfluorinated alkyl compounds (PFOS),

Pesticides

Hexabromobiphenyl, Perfluorinated alkyl compounds (PFOS), Hexabromobiphenyl, Perfluorinated alkyl compounds (PFOS), PentachlorobenzenePentachlorobenzene

IndustrialUnintentionated by-productsMix sources UN Environment Programme

POPs Estructuras QuímicasPOPs. Estructuras Químicas

pp’-DDT pp’-DDE pp’-DDDpp -DDT pp -DDE pp -DDD

EndrinAldrin Dieldrin Clordano

HeptachlorLindano Toxafeno HCB HeptachlorLindano Toxafeno HCB

Mirex PCB 2,3,7,8-TCDD 2,3,7,8-TCDF

Tratado internacional sobre POPs (UNEP). Estocolmo (Mayo 2001)

Regula la producción, importación, exportación y uso delos 16 POPs identificados.

P hibi ió d l d ió d Ald i hl d di ld i Prohibición de la producción y uso de Aldrin, chlordano, dieldrin, hexabromobifenilo, chlordecona (kepona), mirex y toxafeno.

Prohibición de la producción y uso de HCB como plaguicida, con p y p galgunas excepciones en países en vías de desarrollo.

Prohibición de la producción y limitación del uso de heptachlor y PCBs con un periodo de transición hasta el 2025 en los paísesPCBs, con un periodo de transición hasta el 2025 en los países en vías de desarrollo.

Limitación de la producción y/o uso de lindano y DDTs, a excepción de los países de la zona tropical y para el control de laexcepción de los países de la zona tropical y para el control de la malaria.

Obligación de la aplicación de la mejor tecnología posible para li it l i i d di i f HCB HAPlimitar las emisiones de dioxinas, furanos, HCB y HAPs.

Fuente: US EPA

POPs Propiedades físico químicasPOPs. Propiedades físico-químicas

Persistencia Capacidad de resistir la degradación química biológica y Capacidad de resistir la degradación química, biológica y

fotolítica en los distintos compartimentos ambientalesAtmósfera. Vida media 2 días Agua, vida media 2 meses. Suelos y sedimentos, vida

media 6 meses Semivolatilidad (Pv < 1000 Pa) Emisión y presencia en la atmósfera, fundamentalmente en

ffase gas.

Contaminantes orgánicos persistentesContaminantes orgánicos persistentes

SEMIVOLATILIDAD Y PERSISTENCIA

ÉTRANSPORTE ATMOSFÉRICO A LARGA DISTANCIA

DISTRIBUCIÓN GLOBAL

POPs Propiedades físico químicasPOPs. Propiedades físico-químicas

SemivolatilidadAdsorción en las partículas Incorporación a los Adsorción en las partículas Intercambio gaseoso ecosistemas acuáticos

y terrestres

Hidrofobicidad (log K > 5 10–12 < S (mol/L) <1) Hidrofobicidad (log Kow> 5. 10 < Sw(mol/L) <1)Bioacumulación Factores de

bioconcentración entre 1000 y 5000 en pecesbioconcentración entre 1000 y 5000 en peces

POPs Propiedades físico-químicasPOPs. Propiedades físico-químicas

Tóxicos Disminución de las cáscaras de huevo en Disminución de las cáscaras de huevo en

aves Disrupción endocrina Disfunciones del sistema inmunológico Enfermedades neurológicas Efectos teratogénicos Efectos teratogénicos Efectos mutagénicos y cancerígenos. Reducción inmunidad en lactantes conReducción inmunidad en lactantes con

aumento de los procesos infecciosos y anomalías en el crecimiento

POPs. ToxicidadCompuesto LD50 (roedores) LC50 (96 h, pez) ECD* Carcinogenicidad*

*

Aldrin 33-320 mg/kg 2.2-53 µg/L S Grupo 3Endrin 3-36 < 1,0 S Grupo 3Dieldrin 37-330 1.1-41 S Grupo 3Dieldrin 37 330 1.1 41 S Grupo 3Clordano 83-1720 0.4 S Grupo 2BHeptaclor 40-116 ---- Grupo 2BMirex 600->3000 1-10 S Grupo 2BDDT 100-1770 0.4-42 K Grupo 2BHCB 2600-4000 ---- Grupo 2BpToxafeno 46-365 1.8-22 S Grupo 2BDioxina*** 0.0006-1.157 46 x10-6 K Grupo 2BPCB 2000 10000 0 015 2 74 K G 2APCBs 2000-10000 0.015-2.74 K Grupo 2APAH (B[a]P) ---- ---- K Grupo 2A*Disruptor Endocrino, K, conocido; S, sospechoso, P, probable (ES&T, 368A, 1999)**Clasificación IARC 2A probable carcinógeno humano; 2B posible carcinógeno humano 3 noClasificación IARC, 2A probable carcinógeno humano; 2B posible carcinógeno humano, 3, no clasificable, pruebas insuficientes*** Valores para 2,3,7,8-TCDD.Fuente: UNEP, 1998

Atmosphere

Atmosphere

Vegetation

Soil

WaterWater

Concentraciones de compuestos organoclorados en p gmuestras de sangre de distintas poblaciones (µg/L)

HCB pp’-DDE pp’-DDT PCBs

Holanda 1,4 2,9 <1

USA 1,7 11,8 3,0

Barcelona 4,8 1,6

Flix (Tarragona) 26 12

Suecia 0,2 0,9* 6,1

G l di 0 9 4 0* 14 8Groenlandia 0,9 4,0* 14,8

Islandia 0,3 0,9* 4,6

*Suma de DDE y DDT

Concentraciones de compuestos organoclorados enConcentraciones de compuestos organoclorados en muestras de leche materna (µg/g lípido)

HCB pp’-DDE pp’-DDT PCBs

Holanda 0,19-0,86 0,82-1,6 0,73 3,5-4,4Madrid 1 04 0 60 0 88 1 97Madrid 1,04 0,60 0,88 1,97

Noruega 0,039 0,33* 0,383

Rusia (Ártico) 0,099 2,09* 0,516

USANoruega

---1.0

---3.0

2.53.0

Valores en ng/L

gIslas FaroeHolandaAlemania

------2.0

---------

1.10.381.4

EgiptoCanadá (Quebec)Región Río Ebro

0.041.2

0.40.83

57.590.50.36

*Suma de DDE y DDT

Región Río Ebro 1.2 0.83 0.36

POPs y salud Efectos probados sobre el hombre

Aldrín. Dosis letal en hombre 83 mg/kg

2 3 7 8 TCDD Cloracné porfiria cutánea tardía (Sarcoma 2,3,7,8-TCDD. Cloracné, porfiria cutánea tardía. (Sarcoma de tejidos blandos y cáncer del aparato respiratorio).

DDT y derivados Enfermedades cerebrovasculares mayor DDT y derivados. Enfermedades cerebrovasculares, mayor riesgo de cáncer de mama (p,p’-DDE, efectos estrogénicos)

HAP. Cáncer testicular, cáncer de estómagoHAP. Cáncer testicular, cáncer de estómago

PCBs. Exantema y acné, deficiencias en la memoria, problemas de comportamiento. Cáncer gastrointestinalp p g

HCB. Porfiria cutánea túrcica, úlcera rosada en lactantes

Fuente : UNEP, 1998

Concentración de compuestos organoclorados en enfermos de cáncer de páncreas exocrino y casos control

COMPUESTO CONTROL(n = 26)

POSITIVO no mutado(n = 17)

POSITIVO (mutado)(n = 34)

HCB 9.22.1 124.0 9.92.6-HCH 153.8 8.42.9 123.0

-HCH 2.90.84 1.20.62 0.750.374,4’-DDE 9.42.7 124.8 227.54,4’-DDT 0.530.26 0.610.46 1.70.51PCB-52 0.040.053 0.350.38 0.210.14PCB-138 1.10.28 0.940.62 1.70.41PCB-153 1.30.24 1.00.30 1.90.41PCB 180 1 30 22 1 350 35 2 30 58PCB-180 1.30.22 1.350.35 2.30.58

Lancet 354, 2125-2129 (1999)

Contaminación orgánica a nivel globalContaminación orgánica a nivel global

¿Distribución a escala global ?¿Distribución a escala global ?

POPPOPs

Contaminantes orgánicos persistentesContaminantes orgánicos persistentes

CONCENTRACION DE PCBs Y DDE (ng/g lípido) EN HUEVOS DE PINGÜINO DE LA PENINSULA ANTARTIDA (Medias geométricas e intervalos) Y NIEVE (10-3 pg/g)

Especie nº muestras pp’-DDT pp’-DDE PCBsEspecie n muestras pp DDT pp DDE PCBs

P. adeliae 41 160 (65-330) 70 (27-180)

P. antarctica 10 172 (90-380) 43 (21-80)( ) ( )

P. papua 8 168 (110-310) 72 (27.140)

Nieve –Profundidad

0.0-0.5 cm 500 130 300

0.5-1.0 450 67 57

1.0-1.5 1300 63 220

5.0-5.5 3400 380 280

R.W. Risebrough et al., Nature, 264, 738-739 (1976)

Detección de substancias contaminantes en zonas remotas

Compartimento Localización Compuestos Referencia

Aire/lluvia Pacífico Norte PCBs HCB HCHs Atlas y Giam 1980Aire/lluvia Pacífico Norte PCBs, HCB, HCHs, Clordano, DDT...

Atlas y Giam, 1980

Aire/agua/hielo/nieve Antártica HCHs, PCBs, DDTs Tanabe et al. 1983

Trampas de sedim. Mar de Sargaso (Atl. Norte)

PCBs, Clordanos, DDTs, Dieldrin

Knap et al., 1986

Aire Artico HCHs HCB Pacyna y OehmeAire Artico HCHs, HCB, Clordano, PCBs

Pacyna y Oehme, 1988

Mamíferos marinos (focas, osos polares peces)

Artico DDTs, PCBs, Clordanos

Norsrom et al., 1988Muir et al 1988osos polares, peces) Clordanos Muir et al., 1988

HCHs en agua de mar. Distribución latitudinal

Iwata et al., Environ Sci. Technol., 27, 1080-1098 (1993)

PCBs #126 y #169 en el aire del Océano Atlántico

90 860°60°60°60°

Lohmann et al., Environ.Sci. Technol., 35, 4046-4053 (2001)

80

90

7

8

# 126# 169

123

45

78

910

1113

45°

30°

15°

ITCZ

H

123

45

78

910

1113

45°

30°

15°

ITCZ

H

123

45

78

910

1113

45°

30°

15°

ITCZ

H

123

45

78

910

1113

45°

30°

15°

ITCZ

H

60

70

m3 5

6

m3

1415

1617

1920

2122

2325

26

0°

15°

30°

ITCZ

HL

1415

1617

1920

2122

2325

26

0°

15°

30°

ITCZ

HL

1415

1617

1920

2122

2325

26

0°

15°

30°

ITCZ

HL

1415

1617

1920

2122

2325

26

0°

15°

30°

ITCZ

HL

40

50

126]

in fg

/m

3

4

169]

in fg

/m2728293132

3337

3840

41

4243 44

4647

484950

53

Falkland Islands

Montevideo

Signy

Bird Island

South Georgia

45°

60°

75°

2728293132

3337

3840

41

4243 44

4647

484950

53

Falkland Islands

Montevideo

Signy

Bird Island

South Georgia

45°

60°

75°

2728293132

3337

3840

41

4243 44

4647

484950

53

Falkland Islands

Montevideo

Signy

Bird Island

South Georgia

45°

60°

75°

2728293132

3337

3840

41

4243 44

4647

484950

53

Falkland Islands

Montevideo

Signy

Bird Island

South Georgia

45°

60°

75°

20

30[#1

2

3 [#153

Halley7553

Halley7553

Halley7553

Halley75

0

10

0

1

-80 -60 -40 -20 0 20 40 60° la titude

PRODUCCION Y USO DE PCBsPRODUCCION Y USO DE PCBs

From K. Breivik, A. Sweetman, J.M. Pacyna, K.C. Jones, Sci. Total Environ. 290, 181-198 (2002)

Distribución Global de PCBsDistribución Global de PCBs100000

1.8

2.0

80000

CB

s

1.4

1.6

PCB

22Emissions (2000)

60000

f tot

al P

1.0

1.2

ns o

f

P

40000

Usa

ge o

f

0.6

0.8

Emis

sion

20000

U

0.2

0.4

E

Usage0

-90 -60 -30 0 30 60 900.0

g

Usos de PCB y distribución latitudinal en suelos

100000

120000

100000

120000

80000

100000

y w

t) 80000

100000

onne

s)

60000

nc (p

g/g

dry

60000

B u

sage

(to

40000

Soil

con

40000

Tota

l PC

0

20000

0

20000

0-90 -60 -30 0 30 60 90

La titude

0

Distribución y procesos en el medio ambiente

iPartición Gas-Partícula

Gas

Intercambiovegetación-aire

Deposición húmeda

Deposición seca

Aire Deposición húmeda

Intercambio Gas-Superficie acuosaFotodegradación

Superficie

Aire

Bioacumulación

Transporte hidráulicoIntercambiosuelo-aire

pterrestre

Agua

Pv = presión parcial de vapor (Pa)S = solubilidad en agua (moles/m3)BFC = factor de bioacumulación

BioacumulaciónDisuelto

g

OrganismosC c o de b o cu u c óH= constante de la Ley de Henry (Pa m3/mol)Kow = coeficiente de reparto octanol-aguaKoc=coeficiente de reparto agua-carbono orgánico

Sedimentación

Organismos

i i idPAH. Inventario en Reino UnidoAire : 148 ng/m3

Lodos depuradora:

38 Tn

210 Tn/año

V t i 803 /k

16.1 mg/kg. 18 Tn Tráfico : 80 Tn/año210 Tn/año

Vegetacion : 803 µg/kg52 Tn

Suelos rural :187 µg/kg Agua dulce rural : 1.8 ng/LFuentes estacionarias : 632 Tn/año

µg gurbano : 4240 µg/kg

50.000 TnAgua dulce urbana: 93.1 ng/LTotal agua dulce : 260 kg

Agua dulce rural : 1.8 ng/L

Sedimentos : 16954 µg/kgSedimentos : 16954 µg/kg2800 Tn TOTAL : 712 TnTOTAL : 53.000 Tn

Contaminantes orgánicos en suelos

PDeposiciónVolatilización:

suelo

PozoEscorrentiascompuestos volátilesAcumulación:

compuestos hidrofóbicos

Zona intermedia

suelo

Lixiviación: compuestos solubles

p(materia orgánica)

Franja capilarcompuestos solubles

agua subterránea

Mecanismos de entrada deMecanismos de entrada de contaminantes en la vegetación

AIREDistribución gas-partícula, lípidos, área superficial planta

HOJA EXTERIORHOJA INTERIOR

INTERIOR PLANTAKow

RAIZ INTERIORRAIZ EXTERIOR

Kow

SUELOSolubilidad, H, Kow, TOC

Principales fuentes de contaminantes porgánicos para la vegetación

D i ió- Deposición seca:

dtCvF AsedSecaDep

- Deposición húmeda: AsedSecaDep ..

Dif ió d d l f dtQCvC

Hv

F AprecGprec

HúmDep ..

.. '- Difusión desde la fase gas:

tmK

ka

GnOAVegGas

nOA

v

eCpmKF 1

- Aplicación directa de plaguicidas

GOAVegGas p.

(Mclachlan M.S. y M. Horstmann, Environ. Sci. Technol. 32, 413-420 (1998))

Acumulación de contaminantes orgánicosgen la vegetación

(Mclachlan, M.S. Environ. Sci. Technol. 33, 1799-1804, 1999)1999)

La vegetación como filtro de contaminantes

*KAW = H

Aumenta la hidrofiliamayor tendencia a ser

AW

arrastrado por la lluvia

Flujo de deposición en la vegetaciónAumenta la volatilidad

Flujo de deposición en la vegetaciónFlujo de deposición en el suelo

________________________________F (factor filtro)=

Influencia de los bosques en el destino de qlos contaminantes orgánicos semivolátiles

Distribución entre los compartimentos ambientales de un contaminante con log Koa entre 9-10 y log H entre –2.5 y -9.5 (estimación para el año 1999).Wania and McLachlan, ES&T (2001), 35, 582-590.

Sin bosques Con bosques

Atmósfera 0.03 0.01Atmósfera 0.03 0.01Vegetación del bosque 0.00 0.3Suelo del bosque 0.00 75.5Suelo agrícola 70 2 14 0Suelo agrícola 70.2 14.0Aguas superficiales 6.5 2.6Aguas costeras 23.3 7.6

Distribución Global de POPs en los ecosistemas terrestres

r = 0,482 (n = 90)

r = 0 033 (n = 90)r 0,033 (n 90)

Simonich y Hites, Science, 269, 1851-1854 (1995)

POPs en muestras de vegetaciónPOPs en muestras de vegetación

Calamari et al., (1991). Environmental Science and Technology 25 1489-1495Science and Technology, 25, 1489-1495

Distribución latitudinal de POPsModelo de transporte

Circulación general de las masas de aire en laCirculación general de las masas de aire en la Tierra

Dependencia de las propiedades fisicoquímicas de los contaminantes con la temperaturade los contaminantes con la temperatura

Circulación general de las masas de aire en la Tierra

ITCZ

Circulación general del Ecuador hacia los Polos.Circulación general del Ecuador hacia los Polos. Tiempo de mezcla de aire entre hemisferios ~ 1 año

Efecto de destilación globalEfecto de destilación global

Pv* H*

-HCH 3,0 10-3 1,1 HCB 2,4 10-3 139

(Pa, 25 oC) (Pa m3/mol)HCB

HCB 2,4 10 139PCB28 2,6 10-2 33PCB180 8,1 10-5 102DDT 3,8 10-5 6

DDT,

DDE 8,6 10-4 34*Shiu y Mackay, J. Phys.Chem.Ref. Data, 15, 911-929 (1986)

Adaptado de Wania y Mackay, Ambio, 22, 10-18 (1993)y Environ. Sci. Technol., 30, 390A-396A (1996)

Modelos de transporte atmosféricoModelos de transporte atmosférico

Substance Overall Mass fraction LA (km)Substance Overall Persistence (days)

Mass fraction in air

LA (km)

HCB 1300 0.24 110000

α-HCH 150 0.24 12000

Tetra-PCB 2500 0.01 8900

γ-HCH 820 0.002 5200

Hexa-PCB 3200 0.004 4200

Descripción Distancia (km)

Puntual 0-0.05

p,p’-DDE 670 0.98 2800

Toxaphene 980 0.01 2500

Hepta-PCB 3300 0.007 1900

Local 0.05-10Regional 10-200Nacional 200-1000

Dieldrin 110 0.03 1100

Chlordane 190 0.02 1000

p,p’-DDT 950 0.002 830

C

Continental 1000-5000Global 5000-40000

2378-TCDD 860 0.003 810

Deca-PCB 3300 0.0005 580

OCDD 3200 0.0004 460

aldrin 0 4 0 75 100aldrin 0.4 0.75 100

Adaptado de Beyer et al., Environ. Sci. Technol.34, 699-703 (2000)

Efecto de destilación global y contaminantes orgánicos de menor volatilidad

Contaminantes organoclorados en hígado de lota en Canadá (valores normalizados con respecto a la media)

Relación entre PCB 33 y PCB 138 en aire vs latitud

Agrell et al., Environ. Sci. Technol., 33, Agrell et al., Environ. Sci. Technol., 33, 1149-1155 (1999)

Muir et al., Arch. Environ. Contam. Toxicol., 19, 53-542 (1990)53 542 (1990)

Regiones de alta montaña Regiones de alta montaña Zonas PolaresZonas PolaresRegiones de alta montaña Regiones de alta montaña Zonas PolaresZonas Polares

Areas remotas a latitudes templadasAreas remotas a latitudes templadasAreas remotas a latitudes templadasAreas remotas a latitudes templadas Alejadas de las fuentes de Alejadas de las fuentes de

contaminación, pero más contaminación, pero más cercanas que las zonas polares cercanas que las zonas polares (mayor diversidad de (mayor diversidad de

i i id i i id contaminantes: pesticidas contaminantes: pesticidas de uso actual, hidrocarburos de uso actual, hidrocarburos aromáticos policíclicos ) aromáticos policíclicos ) aromáticos policíclicos,..) aromáticos policíclicos,..)

Meteorología característica que Meteorología característica que favorece el transporte y deposición favorece el transporte y deposición p y pp y pde contaminantes desde las fuentes de contaminantes desde las fuentes potenciales o áreas densamente potenciales o áreas densamente pobladaspobladaspobladaspobladas

Zonas de alta montañaZonas de alta montaña

Meteorología: Temperaturas bajasPrecipitación elevada (mayorPrecipitación elevada (mayor frecuencia de nieve)

Día: Vientos ascendentes

Noche : Vientos descendentes

““C ldC ld t i ” i t d lt t ñt i ” i t d lt t ñColdCold--trapping” en sistemas de alta montañatrapping” en sistemas de alta montaña

Enriquecimiento selectivo de algunos contaminantes Enriquecimiento selectivo de algunos contaminantes Enriquecimiento selectivo de algunos contaminantes Enriquecimiento selectivo de algunos contaminantes orgánicos en los ecosistemas de alta montaña como orgánicos en los ecosistemas de alta montaña como consecuencia de los procesos de transporte deposición y consecuencia de los procesos de transporte deposición y consecuencia de los procesos de transporte, deposición y consecuencia de los procesos de transporte, deposición y acumulación controlados por la temperaturaacumulación controlados por la temperatura

LATITUDESLATITUDES ALTAS

LATITUDES

T m = -2/8 ºC

INTERMEDIAS35-60ºN

T m = 10 -20 ºC Fernández y Grimalt, Chimia (2003)

Contaminantes en zonas de alta montaña

Las zonas de alta montaña representan un gradiente d d di i bi l ñ lacusado de condiciones ambientales a pequeña escala

(temperatura, precipitación, vegetación) El transporte y procesos de distribución de los

contaminantes puede ser representativo de los mecanismos que operan a escala globalque operan a escala global.

Ecosistemas centinela para investigar los mecanismosde transporte y acumulación de contaminantes a nivel global

Contaminación en zonas de alta Contaminación en zonas de alta montaña. Importa?montaña. Importa?

Impacto sobre los seres humanos.Impacto sobre los seres humanos. Directamente sobre los que habitan en estas zonas, Directamente sobre los que habitan en estas zonas, q ,q ,

generalmente consumidores de productos locales (zonas de generalmente consumidores de productos locales (zonas de montaña: 27 % superficie terrestre, 22 % de la población montaña: 27 % superficie terrestre, 22 % de la población

di l)di l)mundial).mundial).

Indirectamente sobre la población en generalIndirectamente sobre la población en general

Fuente de recursos importante para la población Fuente de recursos importante para la población Principal suministro de Principal suministro de

agua potable y de uso agrícola agua potable y de uso agrícola agua potable y de uso agrícola agua potable y de uso agrícola

(compuestos solubles en agua)(compuestos solubles en agua)

Contaminación en zonas de alta montaña Contaminación en zonas de alta montaña Contaminación en zonas de alta montaña. Contaminación en zonas de alta montaña. Importa?Importa?

Impacto sobre los seres humanosImpacto sobre los seres humanos Indirectamente sobre la población generalIndirectamente sobre la población general

Zonas de explotación agrícola y ganadera para la Zonas de explotación agrícola y ganadera para la p g y g pp g y g pproducción de carne y productos frescos producción de carne y productos frescos (contaminantes lipofílicos)(contaminantes lipofílicos)

Atmósfera

VegetaciónVegetación

Suelo

Contaminación en zonas de alta montaña. Contaminación en zonas de alta montaña. Importa?Importa?

Impacto sobre las comunidades de organismos y Impacto sobre las comunidades de organismos y l h ú i l h ú i plantas, en muchos casos únicas y con un gran plantas, en muchos casos únicas y con un gran

valor ecológicovalor ecológico Mayor acumulación de lípidosMayor acumulación de lípidos Mayor acumulación de lípidosMayor acumulación de lípidos Crecimiento más lentoCrecimiento más lento Vidas más Vidas más largaslargas

Zonas remotas en latitudes l dtempladas

80o 21

¿Cómo se distribuyen los contaminantesorgánicos persistentes menos volátiles en zonas de latitudes templadas?

80o 21

zonas de latitudes templadas?

1. Escura, 1680 m nivel de mar2. Cimera, 2140 m3 La Caldera 3050 m

70o

16

183. La Caldera, 3050 m4. Redó, 2240 m5. Aubé, 2090 m6. Noir, 2750 m7. Di Latte, 2540 m8 L 2340

60o 17

1920

8. Lungo, 2340 m9. Mittlerer Plenderlesee, 2317 m10.Oberer Plenderlesee, 2344 m11.Schwarzsee ob Sölden, 2799 m12.Gossenköllesee, 2413 m

50o

67

8

10

1112

13 1415

13.Zielony Staw, 105314.Dlugi Staw, 1783 m15.Starolesnianske Pleso, 2000 m16.Chibini, 434 m17.Stavsvatn, 1053 m

40o 1 2

3

4

5 696

35o N

17.Stavsvatn, 1053 m18.Ovre Neadalsvatn, 728 m19.Lochnagar, 785 m20.Lough Maam, 436 m21.Arresjoen, 20 m

10o W 0o 10o E 20o E 30o E

Lagos de alta montaña Lagos de alta montaña Lagos de alta montaña Lagos de alta montaña CaracterísticasCaracterísticas

Situados por encima de la línea Situados por encima de la línea de árbolesde árbolesAlejados de cualquier fuente de Alejados de cualquier fuente de contaminación antropogénicacontaminación antropogénicaHidrología dominada por la Hidrología dominada por la

i it ió t fé ii it ió t fé iprecipitación atmosféricaprecipitación atmosféricaForman parte de las fuentes Forman parte de las fuentes naturales de aguanaturales de aguaC biertos de hielo d rante na C biertos de hielo d rante na Cubiertos de hielo durante una Cubiertos de hielo durante una parte importante del añoparte importante del añoOligotróficos, bajo contenido en Oligotróficos, bajo contenido en carbono orgánicocarbono orgánicocarbono orgánicocarbono orgánicoBajas temperaturas. Poca Bajas temperaturas. Poca biodiversidad. Cadenas tróficas biodiversidad. Cadenas tróficas simplessimplespp

Contaminantes orgánicos en aire de zonas remotasContaminantes orgánicos en aire de zonas remotas. Mecanismos de transporte y acumulación

146PCBs (pg/m3)HCB (pg/m3)

114

119 68

114

62 89

51 78

Contaminantes orgánicos en aire de zonas remotasContaminantes orgánicos en aire de zonas remotas

HAPs totalesparticulate phase PAH

Mar-981,2

2000

4000

pg/m

3July-96Oct-96Feb-97

Mar-97

July-98

June-97July-97

0

0,4

0,8

REDO GOSSENKÖLLE OVRE p

0gas phase PAHMar-98

July-96

July-98Mar-97Feb-97

July-97

June-972

3

t t l PAH

Oct-96

y

0

1

REDO GOSSENKÖLLE OVRE

total PAH Mar-98

Oct-96July-96

July-98Mar-97Feb-97 July-97

June-97

1

2

3

4

Fernández et al., Environ. Sci. Technol. (2002)*Datos de Izaña y Skalnate de van Drooge et al., Environ. Sci. Pol. Res. (2010)

0


Hidrocarburos aromáticos policíclicosHidrocarburos aromáticos policíclicos

Dependencia con la tid d d t i

80o

200

µg/m2yr µg/g TOC1225cantidad de materia

orgánica del sedimento Mayor influencia local y/o 70o

0

50

100

150

200

5

15

25

0

1700

y yregional

Valores muy similares en el Oeste y Centro de

60o

10

11

el Oeste y Centro de Europa 50o

7 89

35o N

40o1

2

3

4

56

35o N

10o W 0o 10o E 20o E 30o E

Fernández et al., Environ. Sci. Technol. (1999)

SnowSnow Annual precipitation in high altitude regions is dominated by Annual precipitation in high altitude regions is dominated by

snowfall.

Snow is an efficient scavenger of gas phase and particle Snow is an efficient scavenger of gas-phase and particle-associated compounds from the atmosphere.

Seasonal snowpack represents an integrated record of Seasonal snowpack represents an integrated record of atmospheric deposition during the period of snow accumulation. A significant fraction of these POPs will be released to these ecosystems during snowmelt.y g

POPs accumulated in glaciers and global warming: high mountain regions as potential secondary sources of legacymountain regions as potential secondary sources of legacy POPs.

Contaminantes orgánicos en nieve

Guillem Carrera, Pilar Fernández, Rosa M. Vilanova y Joan O. Grimalt. Atmospheric Environment 35 245 254Atmospheric Environment, 35, 245-254 (2001)

4.0

-1)

2.0

2.53.03.5

g cm

-2yr

- HAPsAlpes

Noruega Eslovaquia

0.51.01.52.0

AH

tot (

ng

Pirineos0.0

OVRE REDO STAR GSK-March

GSK-May

JOR-98

PA

Concentrations in pg L-1 (ng L-1 for PAHs)

Site Altitude (m asl)a PCBsb HCHsc Endosulfansd HCB PBDEse BDE 209 PAHsf

Concentrations in pg L-1 (ng L-1 for PAHs)

(m asl)Tatra Mountains (this study) Below Skalnate pleso station 1683 550 30 12 5.8 53 2000 90 Observator Skalnate pleso station 1787 660 40 16 4.4 64 670 115 Above Skalnate pleso 1840 690 26 20 3.4 120 1200 120 pLomnica pass 2150 1000 34 12 5.8 52 670 130 Above Lomnica pass 2300 790 54 20 9.9 80 1675 120 Lomnica peak 2634 1600 75 24 6.2 110 1100 300 Other remote sites

Other remote sitesPyrenees (Spain) (25) 2240 217 520 10 5.6 Alps (Austria) (25) 2417 730 1100 BDL 17 Alps (Swirtzerland) (25) 2519 2200 500 BDL 16 Tatra (Slovaquia) (25) 2000 200 22 7.1 81 Maladeta (Spain) (47) 1820-3196 380-590 190-370 Colle del Lys (Monte Rosa, Alps) (52) 4250 15.9-243 10.7-234 2.6-5.8 Banff National Park (Canada) (53) 490 360* 16 Park across the Western USA (12) 430-3240 9.3-64† BDL-400 50-1500 3.0-70 Mt Xixabangma (The Himalayas) (54) 6720 90 340 BDL 8 9 97Mt. Xixabangma (The Himalayas) (54) 6720 90-340 BDL 8.9-97 Rocky Mts (Canada) (7) 1100-1400‡ 170-430 490* Eastern Italian Alps (37) Rural and remote sites 600-2150 Urban sites 280 460

15-98 57 239Urban sites 280-460 57-239

PAH deposición Total PAH (ng m-2 mo-1)

2100Ovre Neadalsvatn (n=6) Redó (n=18) Gossenköllesee

total700

1400

0Total mean 1997 1998 winter spring-summer

2 1

particulate phase PAH

Oct-96

Mar-98

Feb-97

Mar-97

July-98July-97

0,4

0,8

1,2

LMW-PAH (ng m-2 mo-1)

1400

2100July-96 June-97

July-97

0


gas phase PAHM 98J l 97

3

0

700

Mar-98

Oct-96

July-96

July-98Mar-97Feb-97

July-97

June-97

0

1

2

Total mean 1997 1998 winter spring-summer

HMW-PAH (ng m-2 mo-1)2100

total PAH Mar-98

July-98Mar-97Feb-97 July-973

4


700

1400Oct-96

July-96

July 98June-97

0

1

2


0Total mean 1997 1998 winter spring-summer

LMW-PAH

1500PAH deposición total

600

900

1200

m-2

mo-1

PAH deposición total

0

300

Mar

-97

Ap-

97M

ay-9

7Ju

n-97

Jul-9

7A

ug-9

7Se

t-97

Oct

-97

ov-9

7v-

Dec

-Ja

n-98

Feb-

98M

ar-9

8A

p-98

Ap-

98M

ay-9

8Ju

n-98

Jul-9

8A

ug-9

8Se

t-98

ng

Q x Cpart x IRvd x Cpart

PAH tot

M A M J A S OO

ct-N

oN

ovD

ec-J F M

Mar

-A A M J

Jul-A

S

HMW-PAHPAH tot

2000

2500

3000

mo-1

150

200

250

mm

mo-1

)

1000

1500

2000

-2 m

o-1

1000

1500

2000

mg

m-2

mo-1

)

0

500

1000

1500

ng m

-2 m

0

50

100

150

Prec

ipita

tion

(m0

500

97 97 97 97 97 97 97 97 97 97 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98

ng m

-

0

500

Part

icle

s (m

0

Mar

-97

Ap-

97M

ay-9

7Ju

n-97

Jul-9

7A

ug-9

7Se

t-97

Oct

-97

Oct

-Nov

-97

Nov

-Dec

-97

Dec

-Jan

-98

Feb-

98M

ar-9

8M

ar-A

p-98

Ap-

98M

ay-9

8Ju

n-98

Jul-9

8Ju

l-Aug

-98

Set-9

8

0 P

Mar

-9A

p-9

May

-9Ju

n-9

Jul-9

Aug

-Se

t- 9O

ct-9

Oct

-Nov

-9N

ov-D

ec-9

Dec

-Jan

-9Fe

b-9

Mar

-9M

ar-A

p-9

Ap-

9M

ay-9

Jun-

9Ju

l-9Ju

l-Aug

-Se

t- 9

Fernández et al., Environ. Sci. Technol. (2003)

200

240 300

ESTANY REDÓ

19981997

GOSSENKÖLLESEE

200

240 30019971996 1998

PCBs

0

40

80

120

160

200

G

0

100

200

0

40

80

120

160

200

0

100

200

Seasonality

MA

R

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

SEPT

OC

T

NO

V

DEC JA

N

FEB

MA

RC

H

APR

/MA

Y

MA

Y/J

UN

JUL/

AU

G

AU

G/S

ET

SET/

OC

T

6 300

OC

T

NO

V

DEC JA

N

FEB

MA

RC

H

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

SEPT

OC

T/N

OV

NO

V/D

EC

DEC JA

N

FEB

MA

RC

H

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

SEPT

6 300

HCB

0

2

4

MA

R

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

EPT

OC

T

NO

V

DEC JA

N

FEB

RC

H

MA

Y

JUN

/JU

L

AU

G

/SET

OC

T

0

100

200

rate

(mm

)

0

2

4

OC

T

NO

V

DEC JA

N

FEB

RC

H

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

SEPT

NO

V

DEC

DEC JA

N

FEB

RC

H

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

SEPT

0

100

200

1500

200

300

M A M J A SE O N D J F

MA

R

APR

/M

MA

Y/J

JUN

/

JUL/

A

AU

G/

SET/

O

ng m

-2 m

o-1

Prec

ipita

tion

O N D

MA

R M A S

OC

T/N

NO

V/D D

MA

R M A S

1500

200

300

HCHs. -HCH -HCH

0

500

1000

MA

R

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

SEPT

OC

T

NO

V

DEC JA

N

FEB

MA

RC

H

APR

/MA

Y

MA

Y/J

UN

JUN

/JU

L

JUL/

AU

G

AU

G/S

ET

SET/

OC

T

0

100

200

0

500

1000

OC

T

NO

V

DEC JA

N

FEB

MA

RC

H

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

SEPT

OC

T/N

OV

NO

V/D

EC

DEC JA

N

FEB

MA

RC

H

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

SEPT

0

100

200

600

900

1200

200

3002560

O N

600

900

1200

200

300

Endosulfans. - - sulfate

0

300

MA

R

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

SEPT

OC

T

NO

V

DEC JA

N

FEB

MA

RC

H

APR

/MA

Y

MA

Y/J

UN

JUN

/JU

L

JUL/

AU

G

AU

G/S

ET

SET/

OC

T

0

100

0

300

OC

T

NO

V

DEC JA

N

FEB

MA

RC

H

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

SEPT

OC

T/N

OV

NO

V/D

EC

DEC JA

N

FEB

MA

RC

H

APR

MA

Y

JUN

JUL

AU

G

SEPT

0

100

M M hl Ai T (oC)

HEXACHLOROCYCLOHEXANES

400

500

-1

Ovre NeadalsvatnEstany RedóGossenköllesee

100

200

300

ng m

-2 m

o- Gossenköllesee

0a-HCH g-HCH Total HCH

ENDOSULFANSOvre Neadalsvatn

200250300350

2 mo-1

Ovre NeadalsvatnEstany RedoGossenköllesee

050

100150

ng m

-2

x100 x100

a- b- Sulfate Total

HCB and PCBs100

Ovre NeadalsvatnE t R dó

13Gossenköllesee

40

60

80

ng m

-2 m

o-1

Estany RedóGossenköllesee

Redó

0

20

HCB PCBs

n

Contaminantes organoclorados en truchas de lagos de alta montaña europeos

4,4'-DDE PCB-28HCB

10y = 9.1E-04x - 0.91

R = 0,8363

1,0

10,0

100,0

1000,0y = -4.3E-05x - 0.34

R = 0,0985

1,0

10,0y = 1.7E-04x - 0.71R = 0,3087

0,1

1

10

ww

)

0,1

,

400 1000 1600 2200 28000,1

400 1000 1600 2200 28000,01

400 1000 1600 2200 2800

g (n

g/g

w

PCB-138

y = 5.6E-04x - 0.81R 0 8959

100,0

PCB-153

y = 6.1E-04x - 0.84R = 0 8524

100,0

PCB-180

y = 5.6E-04x - 0.94R = 0 8312

10,0

Lo

R = 0,8959

0,1

1,0

10,0

400 1000 1600 2200 2800

R = 0,8524

0,1

1,0

10,0

400 1000 1600 2200 2800

R = 0,8312

0,1

1,0

400 1000 1600 2200 2800

HEIGHT (m) HEIGHT (m) HEIGHT (m)

Persistent Organic Pollutants in High Mountain Lakes Organisms

Grimalt et al, Environ. Sci. Technol., 35, 2690-2697 (2001)

HCBR2 = 0.0006

14,4'-DDE

R2 = 0.1958

1

10PCB-52

R2 = 0.00090.1

1 PCB-101R2 = 0.2297

1

SEDIMENT INVENTORIES 1978-present (ALTITUDE)

0.01

0.1

400 1000 1600 2200 28000.01

0.1

1

400 1000 1600 2200 28000.001

0.01

0.1

400 1000 1600 2200 28000.01

0.1

400 1000 1600 2200 2800

PCB-118

0.01

0.1PCB-153

R2 = 0.5295

0.1

1PCB-138

R2 = 0.4582

0.1

1PCB-180

R2 = 0.7611

0.1

1

R2 = 0.58250.001

400 1000 1600 2200 2800ALTITUDE (m)

0.01400 1000 1600 2200 2800

ALTITUDE (m)

0.01400 1000 1600 2200 2800

ALTITUDE (m)

0.01400 1000 1600 2200 2800

ALTITUDE (m)

SEDIMENT INVENTORIES 1978 t (TEMPERATURE)HCB

R2 = 0.1192

0.1

14,4'-DDE

R2 = 0.0035

1

10PCB-52

R2 = 0.0266

0.1

1 PCB-101R2 = 0.2458

0.1

1

SEDIMENT INVENTORIES 1978-present (TEMPERATURE)

0.01282 278 274 270

0.01

0.1

282 278 274 2700.001

0.01

282 278 274 270

0.01

0.1

282 278 274 270

PCB-118 PCB 153 PCB 138 PCB 180PCB-118

R2 = 0.32

0.01

0.1PCB-153

R2 = 0.7248

0.1

1 PCB-138R2 = 0.6725

0.1

1 PCB-180R2 = 0.6342

0.1

1

0.001282 278 274 270

TEMPERATURE (ºK)

0.01282 278 274 270

TEMPERATURE (ºK)

0.01282 278 274 270

TEMPERATURE (ºK)

0.01282 278 274 270

TEMPERATURE (ºK)

COMPUESTO CONCENTRACION PECES ACUMULACION SEDIMENTO PRESION(1978-1993) VAPORd

COEFICIENTE PENDIENTEb COEFICIENTE PENDIENTE LíquidoCOEFICIENTE PENDIENTECORRELACION (103.ºK)

COEFICIENTE PENDIENTECORRELACION (103.ºK)

Líquido subenfriado(Pa)

α-Hexaclorociclohexano 0,3208 0,1249 n.d.c n.d. 10-0,92

ALTITUD TEMPa ALTITUD TEMPα Hexaclorociclohexanoγ-HexaclorociclohexanoHexaclorobencenoPCB 28 (2,4,4’)PCB 52 (2,2’,5,5’)

0,3208 0,12490,1281 0,10300,3087 0,32770,0985 0,03160,2005 0,0374

n.d. n.d.n.d. n.d.0,2107 0,18870,2206 0,21020,0063 0,2377

1010-0,70

10-1,2

10-1,5

10-1,8

pp’-DDEpp’-DDTPCB 101 (2,2’,4,5,5’)PCB 118 (2 3’ 4 4’ 5)

0,8363 0,6394 170,8293 0,6430 120,8331 0,44890 7738 0 6551 7 7

0,4795 0,4806n.d. n.d.0,5240 0,59650 8390 0 6119 6 1

10-2,5

10-3,3

10-2,5

10-3 0PCB 118 (2,3’,4,4’,5)PCB 153 (2,2’,4,4’,5,5’)PCB 138 (2,2’,3,4,4’,5)PCB 180 (2,2’,3,4,4’,5,5’)

0,7738 0,6551 7,70,8524 0,8047 130,8958 0,8052 120,8312 0,8508 13

0,8390 0,6119 6,10,8473 0,8414 6,30,7630 0,8042 6,00,8595 0,8480 6,1

10-3,0

10-3,3

10-3,2

10-3,9

(a) Colerración vs 1/TEMP (ºK). (b) Pendientes de la correlación vs 1/TEMP, solo para aquellas con coeficientes de correlación mayores que 0,6. (c) Método análitico no permite la determinación de estos compuestos en los sedimentos. (d) Datos de: Mackay et al., Illustratedh db k f h i l h i l ti d i t l f t f i h i l V l Ihandbook of physical-chemical properties and environmental fate for organic chemicals. Vol. I.Monoaromatic hydrocarbons, chlorobenzenes and PCBs (Lewis, Chelsea, 1992)

Study area : Tatra region (a case of high pollution load)Study area : Tatra region (a case of high pollution load)

Above Lomnica pass (2300 m asl)Lomnica peak (2634 m asl)

Lomnica pass (2150 m asl)

Sk l t Pl M t St (1787 l)

Above Skalnate Pleso (1840 m asl)

Below Skalnate Pleso (1683 m asl)

Skalnate Pleso Meteor. St. (1787 m asl)

POPs in Snowpack. Altitudinal gradients

PCB 101 PCB 180 γ-HCH α-Endosulfan

r = 0.766 r = 0.756r = 0.909 r = 0.893

BDE 47 Fluoranthene Chrysene Benzo[a]pyrene

r = 0.673 r = 0.699 r = 0.703 r = 0.752

Arellano, Fernández, Grimalt, et al., Environ. Sci Technol (2011)

POPs in snowpack. Relation with particle concentration

Endosulfan sulfate BDE 209

r = 0.797r = 0.749 r = 0.797r = 0.749

PL (Pa) log Koa

BDE 209 2 95 10-9 15 27BDE 209 2.95 10 15.27Endosulfan sulf. 1.33 10-9 10.41

Muestras suelos Tenerife (Islas Canarias)Muestras suelos Tenerife (Islas Canarias)

123

4 5

123

4 5

123

4 5

Canary IslandsTenerife


123

4 5

123

4 5

123

4 5

123

4 5





N5

N55

AFRICAAFRICA N55

N55

AFRICAAFRICAAFRICAAFRICA

23

6

89

10

1112 15

172122

7

1416

131 10 m.a.s.l. 14 1600 m.a.s.l.2 200 m.a.s.l. 15 1700 m.a.s.l.3 400 m.a.s.l. 16 1800 m.a.s.l.23

6

89

10

1112 15

172122

7

1416

1323

6

89

10

1112 15

172122

7

1416

1323

6

89

10

1112 15

172122

7

1416

1323

6

89

10

1112 15

172122

7

1416

131 10 m.a.s.l. 14 1600 m.a.s.l.2 200 m.a.s.l. 15 1700 m.a.s.l.3 400 m.a.s.l. 16 1800 m.a.s.l.

1 10 m.a.s.l. 14 1600 m.a.s.l.2 200 m.a.s.l. 15 1700 m.a.s.l.3 400 m.a.s.l. 16 1800 m.a.s.l.23

6

89

10

1112 15

172122

7

1416

1323

6

89

10

1112 15

172122

7

1416

13

18 (Izaña)19

2423

202122

25264 600 m.a.s.l. 17 2000 m.a.s.l.5 800 m.a.s.l. 18 2367 m.a.s.l.6 1000 m.a.s.l 19 2400 m.a.s.l.7 1055 m.a.s.l. 20 2530 m.a.s.l.8 1000 m.a.s. l. 21 2560 m.a.s.l.

18 (Izaña)19

2423

202122

252618 (Izaña)

192423

202122

2526

15

20

25

re (º

C)

18 (Izaña)19

2423

202122

252618 (Izaña)

192423

202122



18 (Izaña)19

2423

202122

252618 (Izaña)

192423

202122

2526

15

20

25

re (º

C)

9 1100 m.a.s.l. 22 2790 m.a.s.l. 10 1200 m.a.s.l. 23 2895 m.a.s.l. 11 1300 m.a.s.l. 24 3030 m.a.s.l. 12 1400 m.a.s.l. 25 3320 m.a.s.l. 13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l.0

5

10

tem

pera

tur

9 1100 m.a.s.l. 22 2790 m.a.s.l. 10 1200 m.a.s.l. 23 2895 m.a.s.l. 11 1300 m.a.s.l. 24 3030 m.a.s.l. 12 1400 m.a.s.l. 25 3320 m.a.s.l. 13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l.

9 1100 m.a.s.l. 22 2790 m.a.s.l. 10 1200 m.a.s.l. 23 2895 m.a.s.l. 11 1300 m.a.s.l. 24 3030 m.a.s.l. 12 1400 m.a.s.l. 25 3320 m.a.s.l. 13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l.0

5

10

tem

pera

tur

Teide (3715 m.a.s.l.)

13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l.

Teide (3715 m.a.s.l.)0 1000 2000 3000 4000altitude (m) Teide (3715 m.a.s.l.)

13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l. 13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l.

Teide (3715 m.a.s.l.)0 1000 2000 3000 4000altitude (m)

STABLE INVERSION LAYER OVER TENERIFESTABLE INVERSION LAYER OVER TENERIFE

High potential temperature Low humidity

Tenerife

28º N5º-10º N

STABLE INVERSION LAYER OVER TENERIFESTABLE INVERSION LAYER OVER TENERIFE

60000 10 20 30 40 50 60 70 80

RELATIVE HUMIDITY (%)

Winter (D J F) 2000

4000

5000

Winter (D,J,F) 2000TemperatureRelative Humidity

3000

4000

EIG

HT

(m)

Izaña

1000

2000

HE Izaña

Trade-wind inversion

-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30TEMPERATURE (ºC)

0

1000

Marine boundary layer

TEMPERATURE (ºC)

Muestras suelos TenerifeMuestras suelos Tenerife

Dependencia de los compuestos organoclorados con la cantidad de carbono orgánico ( Ribes et al., Environ. Sci. Technol.)

Pentachlorobenzene

R2 = 0.7494

100

1000

ions

(pg/

g)

Hexachlorobenzene

R2 = 0.5693

1000

10000g-HCH

R2 = 0.3532

10 0

100.0

1000.04,4'-DDT

R2 = 0.6066

1000.0

10000.0

100000.0

1

10

0.1 1 10 100 1000

Con

cent

rat

10

100

0.1 1 10 100 1000PCB 123+149 PCB 153 PCB-199

0.1

1.0

10.0

0.1 1 10 100 1000PCB-70

1.0

10.0

100.0

0.1 1 10 100 1000PCB-123+149

R2 = 0.4945

100

1000PCB-153

R2 = 0.5599

10.0

100.0

1000.0PCB 199

R2 = 0.5598

1 00

10.00

100.00

1000.00PCB-70

R2 = 0.3067

100

1000

ratio

ns (p

g/g)

1

10

0.1 1 10 100 1000TOC (mg/g)

0.1

1.0

0.1 1 10 100 1000TOC (mg/g)

0.01

0.10

1.00

0.1 1 10 100 1000TOC (mg/g)

1

10

0.1 1 10 100 1000TOC (mg/g)

Con

cent

r

TOC (mg/g) TOC (mg/g)( g g)

Muestras suelos TenerifeMuestras suelos Tenerife

Dependencia de los compuestos organoclorados con la temperatura

Pe ntachlorobe nze ne

R2 = 0.4194

10,0

100,0

C (

ng

/g)

He xachlorobe nze ne

R2 = 0.4173

100

1000g-HCH

R2 = 0.0083

1 00

10,00

100,00

0,1

1,0

0,0034 0,0035 0,0036

Co

nc.

/TO

C

1

10

0,0034 0,0035 0,00360,01

0,10

1,00

0,0034 0,0035 0,0036PCB-70

R2 = 0.4308

10,0

100,0

TO

C (

ng

/g)

PCB-123

R2 = 0.4493

10,0

100,0

1000,0PCB-153

R2 = 0.4618

10,0

100,0

1000,0

0,1

1,0

0,0034 0,0035 0,0036

Te m pe rature (1/ºK)

Co

nc.

/

0,1

1,0

0,0034 0,0035 0,0036

Te m pe rature (1/ºK)

0,1

1,0

0,0034 0,0035 0,0036

Te m pe rature (1/ºK)p ( )

Ribes et al., Environ. Sci. Technol.

Cordillera de los Andeslos Andes (Chile)

Dependencia de los compuestos organoclorados de los suelos de los Andes con la temperatura

PCBz

R2 = 0.3638

100

1000a-HCH

R2 = 0.168

10.00

100.00HCB

R2 = 0.4378

10.0

100.0g-HCH

R2 = 0.491810.0 PCB-18

R2 = 0.3219

10.0

100.0

1

10

0 01

0.10

1.00

0 1

1.0

0 1

1.0

0 1

1.0

10.0035 0.0036 0.0037

0.010.0035 0.0036 0.0037

0.10.0035 0.0036 0.0037

0.10.0035 0.0036 0.0037

0.10.0035 0.0036 0.0037

PCB-28

R2 = 0.2234100.0

PCB-52100.0

PCB-70100.0

PCB-101/90100.0

PCB-123/149

R2 = 0.3098100

1.0

10.0

2

1.0

10.0

2

1.0

10.0

R2 0 2306

1.0

10.0

10

0.10.0035 0.0036 0.0037

R2 = 0.26310.1

0.0035 0.0036 0.0037

R2 = 0.28070.1

0.0035 0.0036 0.0037

R2 = 0.23060.1

0.0035 0.0036 0.0037

10.0035 0.0036 0.0037

PCB-105

R2 = 0.2268100.0

PCB-138

R2 = 0.2758100

PCB-158

R2 = 0.276410.00

PCB-180

R2 = 0.400410.0

DDE

R2 = 0.2211000

1.0

10.0

10

0.10

1.00

1.0

10

100

0.10.0035 0.0036 0.0037

TEMPERATURE (1/ºK)

10.0035 0.0036 0.0037

TEMPERATURE (1/ºK)

0.010.0035 0.0036 0.0037

TEMPERATURE (1/ºK)

0.10.0035 0.0036 0.0037

TEMPERATURE (1/ºK)

10.0035 0.0036 0.0037

TEMPERATURE (1/ºK)

OCs in mosses of the Andean Mountains

Grimalt et al., Environ. Sci. Technol., 38, 5386-5392 (2004)

Volatile (CFCs)Pv > 10, Tc < -50 oC

HIGHER LATITUDES

Intermediate volatilities(HCB, PCBs 1-4 Cl, HCHs), Pv = 10-2 - 1, Tc < -30/-15 oC

Less volatile(DDT, PCBs 4-8 Cl),Pv = 10-4 –10-2, Tc < 10 oC

Intermediate volatility(HCB PCBs 1-4 Cl HCHs)(HCB, PCBs 1-4 Cl, HCHs), Pv = 10-2 - 1, Tc < -30/-15 oC

Non volatile T m = -2/8 ºC(HAP nº anells >4) Pv < 10-4, Tc =15-30 oC

m

INTERMEDIATELATITUDES

35 60ºN35-60ºN

T m = 10 -20 ºC

Suma PCBs en pecesSuma PCBs en peces

Mar Mediterráneo (Mullus barbatus)20-160 ng/g

Lago Superior (Truchas)1600 ng/g

M Bálti (A h h ) Mar Báltico (Auphea harengus)5,0-18 ng/g

Lagos Escandinavos (Arctic char) Lagos Escandinavos (Arctic char)3-160 ng/g

Lagos Alta MontañaLagos Alta Montaña20 ng/g (media)

pp’ DDE en pecespp -DDE en peces

Mar Mediterráneo (Mullus barbatus)20-110 ng/g

Lago Superior (Truchas)2000 ng/g

M Bálti (A h h ) Mar Báltico (Auphea harengus)2,3-13 ng/g

Lagos Escandinavos (Arctic char) Lagos Escandinavos (Arctic char)3-220 ng/g

Lagos Alta MontañaLagos Alta Montaña 50 ng/g (media)

IMPACTO SOBRE LOS PECES DEL ARTICOIMPACTO SOBRE LOS PECES DEL ARTICO VS. LAGOS DE ALTA MONTAÑA

40.0

50.0

60.0

High Mountain LakesArctic

5.0

6.0

7.0High Mountain Lakes

Arctic

0.0

10.0

20.0

30.0

ng/g

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

ng/g

HCB

aHCH

gHCH

pp'D

DE

pp'D

DT

PCB2

8

PCB5

2

PCB1

01

PCB1

18

PCB1

53

PCB1

38

PCB1

80

PCB2

8

PCB5

2

PCB1

01

PCB1

18

PCB1

53

PCB1

38

PCB1

80

COMPOSICIÓN MEDIA DE COMPUESTOS ORGANOCLORADOS EN TRUCHAS DE REGIONES ARTICAS Y LAGOS SITUADOS A MAS DE 2 000DE REGIONES ARTICAS Y LAGOS SITUADOS A MAS DE 2,000 m a.s.m.

Datos de truchas de regiones árticas:

S M All Gill C P G b l R Wil D H L d T L W d J L S i d L R C tiS.M. Allen-Gill, C.P. Gubala, R. Wilson, D.H. Landers, T.L. Wade, J.L. Sericano and L.R. Curtis.

Organochlorine Pesticides and Polychlorinated Biphenyls (PCBs) in Sediments and Biota from Four

US Arctic Lakes. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 33, 378-387 (1997)

Algunas conclusionesAlgunas conclusionesAlgunas conclusionesAlgunas conclusionesLas zonas de alta montaña de latitudes intermedias presentan unas Las zonas de alta montaña de latitudes intermedias presentan unas pp

características meteorológicas que favorecen el transporte y características meteorológicas que favorecen el transporte y deposición de los contaminantes atmosféricos emitidos en las deposición de los contaminantes atmosféricos emitidos en las zonas urbanas e industrialeszonas urbanas e industriales

Estas zonas se encuentran bajo el impacto de una gran variedad de Estas zonas se encuentran bajo el impacto de una gran variedad de contaminantes, incluso aquellos menos persistentes que no llegan contaminantes, incluso aquellos menos persistentes que no llegan a las zonas polaresa las zonas polaresa las zonas polares.a las zonas polares.

La concentración de los contaminantes OC en el aire de zonas La concentración de los contaminantes OC en el aire de zonas remotas es uniforme e independiente del área de estudio.remotas es uniforme e independiente del área de estudio.

La La temperatura es el factor determinante de la deposición y temperatura es el factor determinante de la deposición y acumulación selectiva de ciertos contaminantes persistentes en acumulación selectiva de ciertos contaminantes persistentes en las zonas de alta montaña.las zonas de alta montaña.las zonas de alta montaña.las zonas de alta montaña.

Como resultado del proceso, hay un efecto neto de transferencia de Como resultado del proceso, hay un efecto neto de transferencia de contaminantes orgánicos desde las zonas contaminadas a los contaminantes orgánicos desde las zonas contaminadas a los i t t i b f t d dil ió i t t i b f t d dil ió sistemas remotos, sin que se observen efectos de dilución sistemas remotos, sin que se observen efectos de dilución

asociados a la difusiónasociados a la difusión..

Øvre Neadalsvatn Estany Redó Gossenkölleseen 25

302530

2530

epos

ition

10152025

10152025

10152025

De

05

28 52 101 118 138 153 18005

28 52 101 118 138 153 18005

28 52 101 118 138 153 180

ter

15

20

25

15

20

25

202530

Wat

0

5

10

0

5

10

05

1015

nt

28 52 101 118 138 153 1800

28 52 101 118 138 153 1800

28 52 101 118 138 153 180

2530

20

253035

Sed

imen

10152025

5

10

15

20

10152025

S

05

28 52 101 118 138 153 1800

5

28 52 101 118 138 153 18005

28 52 101 118 138 153 180

Toxificación de la naturalezade la...

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