Toxicología

CONTAMINACION.

CLASE I

TIPOS DE CONTAMINACION

Objetivos y propósitos

El objetivo de la clase es brindar un pantallazo de los principales procesos de movilización o retardación de los contaminantes en el medio, y luego plantear las posibles interacciones de éstos con los organismos. Esta clase es fundamental como preliminar de la próxima, que estudia los efectos de los contaminantes en los organismos.

Al final de la clase, a modo de "puntos claves" se plantean algunas preguntas que deberían ser tenidas en cuenta en un estudio ambiental, tanto para el diagnóstico como para la gestión.

Resumen de la Clase

En esta clase se presentan los elementos a tener en cuenta para el estudio de la distribución y destino de los contaminantes ambientales, una vez liberados en un compartimiento ambiental. Se analizan las reacciones en las que pueden participar estas sustancias dentro del compartimiento, los mecanismos posibles de transporte que le permiten o impiden su movilización dentro y entre compartimientos y, luego, los procesos que determinan la absorción de la sustancia por el organismo expuesto.

Temario

INTRODUCCION:.

Concepto de Contaminación.

Tipos de contaminantes.

Distribución y destino de los contaminantes.

Procesos de movilidad dentro de los compartimientos.

Procesos Retardadores del Transporte.

Procesos Facilitadores del Transporte.

Procesos de movilidad entre compartimientos.

Procesos de partición o reparto de los contaminantes.

Modelos de reparto entre compartimientos en base al concepto de Fugacidad..

Ingreso al compartimiento biológico..

Desarrollo de la Clase

Concepto de contaminación

La palabra contaminación procede del latín contaminatĭo y hace referencia a la acción y efecto de contaminar. Este verbo, por su parte, se utiliza para denominar a la alteración nociva de la pureza o de las condiciones normales de una cosa o un medio por agentes químicos o físicos.

Contaminar también es alterar la forma de un vocablo o texto por la influencia de otro; pervertir y corromper la fe o las costumbres; y profanar o quebrantar la ley de Dios.

En definitiva, la contaminación es la introducción en un medio cualquiera de un contaminante. El uso más habitual del término se produce en el ámbito de la ecología con lo que se conoce como contaminación ambiental, que es la presencia en el ambiente de cualquier agente (físico, químico o biológico) en lugares, formas y concentraciones que pueden ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población.

La dinámica de los contaminantes se encarga de estudiar la acción de estos agentes desde el momento en que se generan hasta su disposición final. Entre los fenómenos de la dinámica aparecen la dispersión, la concentración, la transferencia y la transformación.

En cuanto a la clasificación de la contaminación en función del medio afectado, puede hablarse de la contaminación atmosférica, la contaminación del agua, la contaminación del suelo y la contaminación acústica, entre otras.

Por último, cabe destacar que la clasificación de la contaminación en función del método contaminante ambiental puede ser química, radiactiva, térmica, electromagnética y microbiológica, por ejemplo.

Movilización y destino de los contaminantes en el medio ambiente

Una sustancia potencialmente tóxica liberada al medio ejercerá sus efectos siempre y cuando este “disponible” para los elementos sensibles del ambiente, ya sean humanos o ecológicos. Este concepto se refiere resumidamente a las formas y cantidades de las sustancias a las que pueden verse expuestos estos elementos sensibles bajo ciertas condiciones.

Uno de los elementos más importantes para empezar a analizar la disponibilidad, la exposición y, eventualmente, los posibles efectos de la contaminación es estudiando, en principio, la movilidad de los contaminantes en el medio. Este tipo de estudios asume que dentro del modelo de análisis deben considerarse aquellos factores que participan de la dinámica de la contaminación hasta el punto de equilibrio. Estos estudios sirven para finalmente estimar las distribuciones finales, en el espacio y en el tiempo, de las masas de contaminantes. Este puede ser el primer paso para evaluar la posibilidad de la exposición de los elementos sensibles del sistema, principalmente los organismos vivos tanto humanos como no humanos, a ellos.

La manera principal que tienen las sustancias para movilizarse es en solución dentro de un medio fluido (agua o aire). El mecanismo más simple para explicar el movimiento de sustancias en un medio fluido es el de DIFUSION. La difusión es un movimiento de moléculas de solutos en el solvente a favor de un gradiente de concentración (fenómeno pasivo).

La difusión asume dos condiciones que normalmente no ocurren en el medio:

1) La sustancia mantiene su identidad molecular durante todo el proceso de migración independientemente de las condiciones físico, químicas o biológicas del medio

2) No existen en el medio mecanismos aceleradores o retardadores del movimiento de la sustancia

Cuando una sustancia, un soluto, es liberada al medio, a un compartimiento ambiental, va a sufrir una serie de procesos que implican generalmente una movilización dentro y luego entre compartimientos, hasta finalmente alcanzar una concentración dinámica de equilibrio en ellos. A este proceso se lo denomina distribución y destino de los contaminantes en el ambiente.

Entre los compartimientos ambientales existen varios que tienen una naturaleza fluida, líquida o gaseosa, tal la atmósfera o los cuerpos de agua. Estos medios tienen, por un lado, una constitución físico química y biológica que puede ser homo o heterogénea, una estructura más o menos compleja, y contener en su interior una serie de procesos entre los que se encuentran, por ejemplo, los de estar sujetos a una circulación en masa del fluido, tal el caso de los vientos o las corrientes de agua.

Los medios porosos (los suelos o el acuífero), constituyen sistemas heterogéneos formados por una matriz sólida, con constituyentes minerales y orgánicos, y un complejo sistema de poros interconectados que están rellenos de aire y/o agua, por lo que también contienen procesos de movimientos en masa de fluidos.

Los solutos, entonces, pueden ser transportados por estas fases fluidas. Sin embargo, la distribución y destino de los contaminantes no van a estar gobernados únicamente por estos procesos de movilidad. En realidad obedecerá a una serie de circunstancias entre las que cabe mencionar:

• las características físico químicas de la sustancia,

• la cantidad en que fue liberada al medio, y

• las condiciones físico químicas y biológicas del medio receptor.

Los solutos contaminantes una vez en la fase fluida pueden interaccionar o no entre ellos, o con constituyentes del propio medio receptor, sean las moléculas del fluido o con otros componentes, por ejemplo, la matriz sólida del suelo o del acuífero, modificando o no sus propiedades físicas y químicas. Por otro lado, pueden también sufrir transformaciones biológicas o no biológicas dando lugar a productos de transformación.

En el punto siguiente se inicia el estudio de los elementos determinantes del comportamiento futuro de la sustancia en el o los compartimientos, lo cual va a ayudar a definir el modelo conceptual del sistema disturbado por la contaminación. Una definición básica que se halla por detrás de todos los procesos que se analizarán es la del tiempo de residencia, que es el lapso promedio que permanece una sustancia en un compartimiento, y que, obviamente, va a depender del conjunto de procesos que se estudian a continuación.

Distribución y destino de los contaminantes

El análisis de la distribución y destino de los contaminantes en el medio apunta, entonces, a determinar básicamente si el soluto:

• participa de algún tipo de reacción con o por algún componente del medio (por ejemplo, inmovilización o degradación)

• Se moviliza en el medio

• Ingresa a otro compartimiento ambiental

El destino final de ese soluto en el medio ambiente dependo de tres factores:

1) Reacciones en las que pueda participar en el compartimiento tras ser liberado por la fuente.

2) Mecanismos de transporte que lo puedan movilizar dentro y entre compartimientos.

Esto es importante, por ejemplo, para verificar si el material biológico (población humana y no humana) puede finalmente quedar expuesto a una sustancia descargada al medio a cierta distancia de ellos. Si esto sucede, el tercer factor importante tiene que ver con los:

3) Procesos que determinan la absorción de esa sustancia por el organismo expuesto, es decir, que ingrese al compartimiento biológico.

El estudio de la distribución y destino de los contaminantes en el medio es, en mayor o menor grado, un balance de masas realizado con el fin de establecer las concentraciones de la sustancia en los diversos compartimientos. Este balance tiene la forma básica:

masa del contaminante en el compartimiento = masa ingresada – masa exportada – masa transformada

el tiempo de permanencia de la sustancia en el compartimiento, ya se dijo, es el tiempo de residencia, y se computaría como el lapso necesario para que la

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