Contaminantes Orgánicos Persistentes

Curso PEDECIBA GEOCIENCIAS Montevideo-Facultad de Ciencias 29-09-11 al 04-10-11

Contaminantes Orgรกnicos Persistentes

Dr. Daniel Carrizo

Contaminantes Orgánicos Persistentes • Pesticidas (DDT, HCHs, HCB, PCP, OCs) • Productos Industriales (PCBs, PBDEs, PCNs, Fluorados) • No intencionados (PCDDs/PCDFs, HCB)

Propiedades físico-químicas de los POPs P. Mol a

Vp (Pa)b

PCP PeCB HCB β-HCH 4,4´-DDT 4,4´-DDE PCB-28 PCB-52 PCB-101 PCB-118 PCB-138 PCB-153 PCB-180 BDE-47 BDE-99 BDE-100 BDE-153 CN-75

266.34 250.3 284.79 290.85 354.5 319 257.5 291.9 326.4 326.4 360.9 360.8 395.3 486 565 565 644 404

10-1

2.3 x 9.6 x 10-1 2.4 x 10-1 4.00 x 10-5 4.20 x 10-5 8.27 x 10-4 1.96 x 10-2 9.06 x 10-3 1.84 x 10-3 6.34 x 10-4 2.68 x 10-4 3.57 x 10-4 6.63 x 10-5 1.86 x 10-4 1.76 x 10-5 2.86 x 10-5 2.1 x 10-6 7.0 x 10-5

5.01 5.19 5.23 4.00 5.98 5.77 5.51 5.91 6.34 6.74 6.69 6.77 7.12 6.55 7.13 6.86 7.62 5.91

Hd 0.079 97.7 5.07 0.120 5.30 6.89 22.80 53.2 32.73 12.69 11.04 17.93 30.84 1.5 0.23 0.069 0.067 4.78 x 10-5

CN-73 CN-66

369.5 335

3.0 x 10-4 2.0 x 10-3

5.75 5.58

xx 3.55 x 10-5

CN-52

300.5

8.0 x 10-3

5.35

1.17 x 10-4

CN-36

266

2.4 x 10-2

6.60

1.59 x 10-4

OCE

379.71

1.8 x 10-3

6.15

1.3 x 10-4

POPs

aPeso

Log Kowc

molecular, b Presión de vapor (Pa), c Log constante octanol-agua, d Ley de Henry (atm m3/mole)

DDTs • Insecticida más utilizado en el mundo • 30s se descubren sus propiedades para el control de plagas (Paul Müller, nobel medicina 1948) • 50s utilización masivamente en ganadería y agricultura • Baja toxicidad en animales de sangre caliente, uso ilimitado • Mezcla comercial : 80 % p,p´-DDT (1,1,1,tricloro-2,2-bis-(4-clorofenil) etano), 15 % o, p´DDT y 4% p,p´-DDE (1,1,-dicloro-2,2-bis-(4clorofenil) eteno)

• En el medio es degradado a DDD y DDE, en los 60s se vio que estos estaban presentes en la biota, causando efectos tóxicos en ella

Hexaclorociclohexanos (HCHs) • • • • • • •

M. Faraday sintetizó en 1825 40s introducidos como insecticidas 8 isómeros posibles, el γ (Lindado) tiene propiedades insecticidas Producto comercial mezcla isómeros Solubles en agua y semi-volátiles, vida media corta en animales Todos los isómeros son tóxicos para mamíferos Grupo B2, probable carcinogénico humano (US-EPA)

Hexaclorobenzeno (HCB) • 30s inicio de producción industrial • 70s se prohibió en los países occidentales, en España se utilizó hasta 1986 • Fungicida (maderas y semillas), subproducto en diversos procesos industriales • Muy estable, insoluble en agua, alta volatilidad • Entra al medio: combustión de residuos, pesticidas contaminados y producción de disolventes • Relacionado con alteraciones del metabolismo tiroideo, porfíria cutánea tarda, retrasos en el neurodesarrollo

Policlorobifenilos (PCBs)

• 1929 inicio de mezclas comerciales (Monsanto) • 209 congéneres • Propiedades físico-químicas, utilizados en industria: fluidos industriales, dieléctricos, estabilizantes de pinturas, plastificantes • Presentes por todo el planeta en todos los compartimientos ambientales • Congeneres co-planares, altamente tóxicos (# 77, # 126, # 169) • Daño celular hepático, cloracné, inmunotoxicidad.

• Grupo 2A, probable carcinogénico humano (IARC)

Polibromodifenil éteres (PBDEs) • Utilizados como retardantes de llama, poliestireno de alto impacto, televisores, ordenadores, etc.

• Son los más baratos de producir, con un 39 % de la producción mundial • 209 congeneres posibles • Mezclas comerciales pentaBDE, octaBDE y decaBDE • Lipofílicos, estables y bioacumulables, ampliamente distribuidos • Interfieren con el metabolismo tiroideo

Insecticídas organoclorados • Aldrin, dieldrin, endrin, mirex, clordano, heptaclor, toxaphene • Introducidos en los 40s • Insecticidas de amplio espectro • Utilizados en agricultura y control de mosquitos

Compuestos fluorados (PFOS y PFOA) • Compuestos de cadena larga con multiples atomos de fluor • Introducidos en los 2000s, cesados actualmente?

• Aplicacion industrial como repelentes de agua y aceite (en ropas, muebles, embalajes, etc) • Varios compuestos mas comunes: PFOA, acido perfluorooctanoico (teflon) PFOS, perfluorooctano sulfonato • Muy resistentes a la degradación

Policloronaftalenos (PCNs) • 1 a 8 átomos de cloro, 75 congeneres posibles • Producto industrial mezcla compleja, 20 - 70 % cloro (líquido o ceras) • Mismas aplicaciones que PCBs (fluidos dieléctricos, retardantes de llama, industria del automóvil) • Entran al medio: utilización de mezclas (PCNs), mezclas de PCBs, procesos termales, industria cloro-alkali • Todos con estructura planar, análoga a TCDD • Ampliamente distribuidos, exposición a través de la dieta

Pentaclorofenol (PCP) • Producido por cloración del fenol con cloro en presencia de un catalizante a altas temperaturas (200ºC) • Ampliamente utilizado en la industria, domésticamente y en la agricultura (bactericida y antifúngico) • Preservante de maderas, impregnante en textiles y cuero, industria del papel, celulosa • En su producción se generan co-productos (HCB, dioxinas/furanos) • Exposición a través de los materiales tratados y por inhalación de aire contaminado • Posible alteración del metabolismo tiroideo

PCDDs/PCDFs • No son productos comerciales • Generados en procesos industriales que utilizan cloro (fabricación de pesticidas y químicos PVC, blanqueado del papel/pulpa) o en procesos de combustión (Incineración de residuos) • Muy tóxicos para los seres vivos