DIOXINAS y FURANOS

DIOXINAS y FURANOS
Dioxinas y furanos
Las dioxinas y furanos, son compuestos químicos
organoclorados (con diferentes grados de cloración) que
aparecen en procesos de incineración de deshechos con
compuestos aromáticos.
Desde mediados de los años 60 se estudian estos
productos químicos, que constituyen dos grupos:
los policlorodibenceno-p-dioxinas (PCDD, dioxinas) y
los policlorodibenzofuranos (PCDF, furanos).
La fórmula química de estos compuestos, es:
Dioxinas
Furanos
DIOXINAS y FURANOS
Dioxinas y furanos
Dioxinas
Furanos
Propiedades quimicoquimico-físicas de
DIOXINAS y FURANOS
•Son sólidos cristalinos, PF = 100 a 286ºC
•Estables térmicamente, hasta 750ºC
•Inertes químicamente, susceptibles fotoquímicamente
•Aparecen en mezclas de varios isómeros y derivados
•No son biodegradables, persistentes en el medio
•Liposolubles y por tanto bioacumulables
•Se adsorben a la superficie de partículas
•Algunos congéneres son muy tóxicos
Dioxinas
Furanos
Fuentes de DIOXINAS y FURANOS
La presencia en el medio de estos compuestos NO se debe
a su utilización directa:
Dioxinas y furanos
1.-Han sido fabricados y utilizados formando parte de
plaguicidas (2,4-D y 2,4,5-T), blanqueadores, y otros
productos químicos industriales.
2.-Se forman en combustiones donde están presentes
compuestos químicos aromáticos y cloro.
3.-Otras fuentes son el tráfico rodado y los procesos
industriales: las incineradoras de residuos y procesos
industriales térmicos.
PVC
De 1940 a 1960
Fabricado por: Dow, Monsanto, Diamon Sh Co,
Hercules Inc, Uniroyal Inc, Nutrition Co & Thompson
COMPOSICIÓN:
herbicidas y diesel
Herbicidas:
2,4-D y 2,3,5-T
2,4-D: dicloro,fenoxi-acético
2,3,5-T: tricloro,fenoxi-acético
Contaminación:
DIOXINAS y
FURANOS
TCDD: tetraCl,dibenzo-dioxina
TCDF: tetra-Cl,dibenzo-furano
En 1947 los británicos usaron herbicidas en Africa
En 1970’ E.E.U.U. usa A.N. como deforestador en el
conflicto de Vietnam.
En Vietnam se utilizaron PURPLE, GREEN, PINK, WHITE BLUE, SUPER-ORANGE
Todas contenían 2,4-D y/o 2,4,5-T y DIQUAT, MONURON, DIURON, etc
Herbicidas organoclorados: 2,4-D y 2,3,5-T
Contaminados con poli-Cl-DIOXINAS y FURANOS
- En Vietnam se dispersaron 72 x 106 L sobre 1.5 x 106 Ha
- Se destruyeron el 14 % de los bosques
- Las Dioxinas están inmersas en las cadenas alimentarias
- Es necesario recuperar las tierras
- Atención médica para 70 000 personas
- Graves defectos congénitos en hijos de expuestos (50 000)
- Leucemia linfocitaria crónica en militares
- Algunos síntomas se repitieron en la 1º guerra del Golfo
- Estudios muy censurados en USA.
ACCIDENTES con DIOXINAS
1940- Cloracné en plantas industriales de Cl-fenoles y herbicidas
1957- Se detectó 2,3,7,8-TCDD en herbicidas
1963- Intoxicación alimento avial contaminado con Cl5-fenol USA
1970’- Malformaciones y abortos en Vietnam
1968- Aceite de arroz (PCBs en calefactor) Yusho y Taiwan
1976- Escape de 2,4,5-T, afecto a 17 000 personas
Seveso
1977- PCDFs y PCDDs por incineradoras (PCBs)
Holanda
1982- Cl6-benceno y PCBs en aceite
FORMACIÓN
DE DIOXINAS
Sevilla
La producción industrial de compuestos organoclorados
aromáticos conlleva la formación de dioxinas y furanos.
Numerosos plaguicidas: insecticidas y herbicidas son
organoclorados aromáticos. También numerosos
disolventes orgánicos y productos de uso industrial.
Los organoclorados aromáticos
DDT
* Se forman a elevadas temperaturas
* Son muy estables químicamente
* Son persistentes en el medio ambiente
Incineració
Incineración y formació
formación de
DIOXINAS y FURANOS
Las dioxinas y furanos se forman por reacción entre
Dioxinas y furanos
compuestos fenólicos producidos por la combustión
incompleta de la lignina presente en los derivados de la
madera (Papel, cartón, etc.) y el ácido clohídrico,
producido principalmente en la combustión de plásticos
que contienen cloro, como el PVC.
•Hay dioxinas en el combustible que no se
destruyen en la incineración
•Se forman por reacción de precursores con
moléculas de Cl2
•Después de la combustión por catálisis sobre
la superficie de las cenizas
Un estudio sobre las fuentes de generación de
dioxinas (Holanda,1993) demuestra que las
cantidades
originadas
en
las
plantas
incineradoras (382 g I-TEQ/por año ) es 54
veces más que las procedentes del tráfico (7 g
I-TEQ/por año).
LOS BIFENILOS
POLICLORADOS (PCBs
(PCBs)
PCBs)
son compuestos
con mú
múltiples
aplicaciones
industriales
Degradación térmica de PCB
(penta-Cl-BIFENILO)
Cuando se incineran productos industriales
con PCBs se forman PoliCl-DIBENZO-FURANOS
o PCD-DIOXINAS
Problemas mediomedio-ambientales de
DIOXINAS y FURANOS
Dioxinas y furanos
La introducción de contaminantes en las zonas próximas a las
plantas incineradoras puede llegar a convertir en incultivables las
tierras de cultivo afectadas.
Sabemos que los contaminantes entran en las plantas por las
hojas y raíces: zanahorias, coles, lechugas y patatas.
La dispersión de las dioxinas las convierte en tan ubicuas que
incluso se presentan en los fangos de las depuradoras, utilizados
en la agricultura.
Se incrementa así el riesgo de exposición de las personas a través
de la cadena alimentaria mediante la ingestión de carne de
animales que hayan pastado en campos abonados con estos
fangos.
Entre los peces, las carpas, truchas y el bacalao. Entre las aves,
las águilas, los gorriones, los patos, los cuervos marinos, el halcón
peregrino, los faisanes y las gallinas, en las cuales se ha
observado mortalidad embrionaria, alteraciones del hígado y
edema de pericardio.
Problemas mediomedio-ambientales de
DIOXINAS y FURANOS
Dioxinas y furanos
Se han realizado estudios también en mamíferos marinos,
como las focas y los delfines.
El Instituto Químico de Sarría y la fundación CRAM han
estudiado delfines listados que habían quedado varados en
diferentes puntos de la costa a lo largo de 1999:
"las concentraciones de dioxinas obtenidas son muy
elevadas, se alcanzan niveles de 169 picogramos por gramo de
grasa en alguno de los animales analizados".
En todo caso, los niveles detectados en mamíferos marinos de
otros mares indican que los delfines mediterráneos analizados
sufren concentraciones mucho más altas. Se han detectado
también dioxinas en mamíferos terrestres como los zorros, y
los más importantes, por ser de consumo humano, las vacas,
las ovejas y los cerdos.
Ingestió
Ingestión de DIOXINAS y
FURANOS
Dioxinas y furanos
En 1994, la OMS admitía una ingesta máxima diaria de
10 pg/kg/día, mientras que la USEPA establecía el límite
permitido en 0.006 pg/kg/día, 1700 veces inferior.
ALIMENTO
El agua
Inhalación
La fruta
Otros vegetales
Los huevos
Productos cárnicos
Productos lácteos
Pescado
CONTENIDO
0,1%
4,2%
1,4% 0,02 picogramos/gr. de dioxinas
2,8% 0,02 picogramos/gr. de dioxinas
3,3% 1 picogramo/gr. de dioxinas
6 – 32% 0,5 – 0,7 picogramos/gr. de dioxinas
16 - 39% 0,6 – 0,8 picogramos/gr. de dioxinas
11 – 63% 10 picogramos/gr. de dioxinas
Son datos aproximados, puesto que la ingesta puede ser muy variable
Ingestió
Ingestión de DIOXINAS y
FURANOS
Dioxinas y furanos
Los efectos negativos de estos compuestos han
llevado a establecer, según la UE, que la ingesta
tolerable de dioxinas es de siete picogramos
semanales por kilo de peso corporal
7 pg / Kg / semana
El informe del Scientific Committee on Food de la UE (noviembre de 2000),
concluye: "una considerable proporción de la población europea excede esta
ingesta tolerable semanal de dioxinas”....
la ingesta tolerable no es una "frontera de toxicidad", sino una "estimación de
un nivel seguro de ingesta".
La ingesta diaria de dioxinas en Europa se estima entre 0,4 y 1,5 picogramos
por kilo. Si se considera también la contribución de los PCB que se están
ingiriendo, el efecto de este aporte tóxico podría multiplicarse por cuatro. Es
decir, parte de la población está consumiendo hasta cinco veces más de lo
tolerable.
Caracterí
Características toxicoló
toxicológicas de
DIOXINAS y FURANOS
Dioxinas y furanos
De estos 210 compuestos, 17 son tóxicos, pero el grado de
toxicidad de alguno de ellos es tan elevado que los sitúan
entre los venenos más peligrosos creados por el hombre.
La dioxina 2,3,7,8-TCDD (tetraclorodibenzoparadioxina) es
70.000 veces más tóxica que el cianuro, y puede provocar
la muerte de una persona de 70 Kg. con una dosis de 70
nanogramos. (1 nanogramo o 1-9 gr./Kg de peso corporal).
TEF y TEQ para DIOXINAS y
FURANOS
TEF = factor de equivalencia tóxica para un compuesto puro
El isómero de referencia es 2,3,7,8-TCDD, con un factor TEF = 1
Para las mezclas el factor es aditivo y se llama TEQ
TEQ = cantidad equivalente de toxicidad
TEQ = TEF x [ ] de cada componente puro o isómero
La suma de todos los TEQ de los componentes de la mezcla =
TEQ total
El factor TEF para cualquier compuesto puro o isómero y el
factor TEQ para mezclas de compuestos, es la cantidad de
2,3,7,8-TCDD necesaria para producir la misma toxicidad.
A mayor TEQ, mayor toxicidad.
DIOXINAS y otros compuestos aromá
aromáticos POLINUCLEARES
que actú
actúan como ligandos del RECEPTOR AhR
TetraCl-DIBENZODIOXINA
Metil-COLANTRENO
PentaCl-BIFENILO
Benzo α-PIRENO
TetraCl-DIBENZO
FURANO
Β-Nafto-FLAVONA
- Son muy estables químicamente
- Se forman en procesos industriales a elevadas temperaturas
- Tienen estructura coplanar cuando no están sustituidos en orto.
- Los compuestos coplanares son los de mayor actividad biológica.
Son INDUCTORES de las enzimas OXIDASAS DE FUNCIÓN MIXTA
dependientes del Cit P450 (CYP1A1) que son muy activas en la
transformación metabólica de Xenobióticos.