Identificaci Identificación de PCBs como contaminantes

Identificació
Identificación de PCBs
como contaminantes
Sus características químicas, aplicaciones
industriales y efectos sobre el medio ambiente
PCB son sustancias químicas de síntesis:
2 anillos de benceno unidos.
10 Carbonos en condiciones de incorporar desde 1 hasta 10 átomos de cloro.
209 isómeros, congéneres teóricos, 130 en mezclas comerciales.
7 constituyen el 35% de la producción mundial, y el 98% de la de EEUU
Tendencias históricas de usos:
* Fase de I & D desde 1870 hasta los años 20´s
* Fase de aumento de Producción, desde los 30´s en EEUU; desde 50´s en CE y Japón; picos de
producción mundial, 1950 ->1980.
* Entre los 60´s 70´s se instala la preocupación Ambiental.
•Desde los 70´s en adelante, fase de declinación.
El uso cambió con el tiempo: 1º) disperso, sistemas abiertos.
Discontinuos en casi todo el mundo a partir de 1972
Se estima que sus efectos se extenderán hasta el 2010,
(tasa de evaporación del 7% anual)
2º) Después su producción se dirigió a usos cerrados
También se usaron en variedad de artefactos electrodomésticos
Estructura molecular de los PCBs
Los bifenilos policlorados (PCBs) son una familia de
compuestos químicos de los llamados organoclorados. Su
fórmula química es C12H (10-n)Cln, donde n es el número de
átomos de Cl que varía de 1 a 10. La familia incluye todos
los compuestos con estructura de bifenilo y que están
clorados en un grado variable. Teóricamente existe la
posibilidad de que existan un total de:
• 209 congéneres
• pero solo existen 130
especies químicas
diferentes, que aparecen
en las mezclas
comerciales.
Generalmente en los
PCBs comercializados
se encuentran alrededor
de 50 o más de estos
congéneres.
Producció
Producción mundial de PCBs
I- Entre 1929 y 1977, se produjeron 1.200.000 ton
En 1982 esa producción se distribuía del siguiente modo:
* 31% (372.000 ton.) se evaporó, o no se sabe que pasó.
* 4% (48.000 ton.) había sido destruido
* 65% (780.000 ton.) seguía en uso, almacenado, o en rellenos
Vale decir que las 2/3 están con nosotros
Producción siguió en algunos países hasta entrados los años 90´s
II- Distribución de la producción mundial:
* EEUU, entre 1929 y 1977 produjo 635.000 ton.
* República Federal Alemana, entre 200 y 300.000 ton
* Resto se repartió en Italia, España, UK, Japón
* Países ex órbita soviética, hubo producción en Rusia, Checoeslovaquia
(22.000ton) Polonia (700 ton)
III- En EEUU hacia 1975 (cuando se prohibe):
* 335.000 ton. en servicio o almacenado
* 300.000 ton dispuestos (incineración, rellenos)
* 350.000.000 materiales contaminados con PCB en EEUU
Propiedades de los PCBs
1. Estabilidad, inercia química (muy lenta degradación físico
química y biológica).NO VOLATILES
2. Resisten oxidación, ácidos y bases. NO CORROSIVOS
3. Difícilmente hidrolizables
4. Hidrofóbicos, muy poco miscibles en agua
5. Lipofílicos, Alto coeficiente de partición octanol agua
Bíoacumulación Y Bíomagnificación
6. Baja tensión de vapor, baja evaporación
7. Resisten el calor. Son estables hasta los 200ºC se empiezan a
descomponer entre 200ºC y 450ºC, con evaporación de Dioxinas y
Dibenzofuranos
8. Son difícilmente combustibles. Entre 450ºC y 1000ºC se produce
la ruptura térmica, con combustión y formación de humos
de dioxinas y dibenzofuranos.
9. Buenos conductores de calor
10. Buenos aislantes eléctricos, alta constante dieléctrica
11. Capacidad de adsorción, en suelos, sedimentos, acuíferos,
Pueden formar complejos con suelos
Usos de los PCBs
1. Transformadores eléctricos.
2. Condensadores de alta y baja tensión
3. Motores eléctricos refrigerados con líquido.
4. Electromagnetos, interruptores, reguladores de tensión.
5. Cables eléctricos con óleo fluidos aislantes
6. Balastos de lámparas fluorescentes.
7. Antiguos electrodomésticos (televisores, heladeras, equipos de aire
acondicionado, ventiladores de techo, hornos de microondas, freidoras
industriales, equipos electrónicos)
8. Sistemas hidráulicos y de transferencia de calor.
9. Lubricantes de turbinas de gas y de vapor, compresores de gases y de
aire.
10. Sistemas hidráulicos y lubricantes en equipos de minas y barcos.
11. Sellos de cierre de bombas de vacío.
12. Aceites de corte. Aceites de moldeo
13. Plastificantes en adhesivos, selladores, cauchos clorados, materiales
plásticos.
14. Como solventes clorados de Pinturas, tintas y lacas
15. Revestimientos de papeles (copiadores sin carbónico)
16. Masillas y juntas de sellado.
17. Plaguicidas, agroquímicos.
18. Barras de detergentes.
19. Materiales de construcción: asfaltos, fieltros aislantes de ruido,
paneles aislantes de techo, selladores, retardantes de fuego.
20. Agentes desempolvantes.
21. Medios de montaje de microscopios y aceites de inmersión.
22. Líquidos para análisis de viscosidad.
Contaminació
Contaminación Ambiental con
PCBs
Rangos de concentraciones de PCB en el Ambiente
Datos Lago Ontario
* Agua de lluvia 17 ppt
* agua cruda 5-60 ppt
* sólidos suspendidos 110-1600 ppb
* sedimentos de fondo 470-9000 ppb
* Truchas 3-4 ppb
* Invertebrados bénticos 80-110 ppb
* Huevos de gaviotas 10000-12000 ppb
* Suelos 10-40 micro gr/kg
Antártida: Agua Cruda 0,03 a 0,07 ppt
Pacífico Norte: Delfines 30-300 ppm. Grasa de orcas y 410
ppm. Grasas de delfines 833 ppm.
Polo Norte: Osos polares 50 ppm (proyección para el 2005)
Contaminación urbana: 1-10 n gr/m3
Contaminación Rural: 0,5 n gr/m3
Contaminación ambientes interiores: 230-460 n gr/m3
Accidentes con PCBs
1981. Transformador con PCB explota y se incendia en
edificio más alto ciudad de Binghampton. Trece años
después seguía clausurado.
1985. Autopista Trans Canadá: derrame de PCB de
transformador a lo largo de más de 100km. Hubo que romper
y reemplazar pavimento.
1988. Gran pila de residuos de PCB se incendió. Hubo que
evacuar toda la población de Saint Basille Prov. de Quebec.
1988. Se descubre que pérdidas de otra pila abandonada en la ciudad de
Smithville, (Ontario) había contaminado el acuífero. Alto costo de limpieza.
1989. Embarque de residuos de PCB (provenientes del incendio de 1988)
enviado a Gran Bretaña para su destrucción no se descargó por negativa de los
obreros portuarios ingleses
1990. Se descubre una partida de tambores de PCB en barcaza hundida en Golfo
de San Lorenzo.
1991. Choque de un automóvil con columna de distribución aérea: provoca fallo
sistema abastecimiento Univ. New Paltz. Se incendia transformador con PCB.
Sigue reacción en cadena, sucesión de explosiones, roturas, fuegos en cuatro
edificios. La descontaminación duró tres años y costó 35 millones de US$
Ejemplos de clasificaciones por
concentració
concentración de PCBs
Se estiman dos tipos de cuantificación de PCBs:
El sistema de ppm para la reglamentación en USA.
El sistema de % en peso para la reglamentación en
Suecia.
Notar que 0,1 % = 1000 ppm.
•
•
•
•
> 500 ppm de PCBs = productos considerados bajo reglamentación
50 à 500 ppm = contaminado por PCBs
5 à 50 ppm = potencialmente sometidos a reglamentación
< 5 ppm = ausencia de PCB
% en Peso
• 0.1 % = contaminado por PCBs
La reglamentación de los PCB se aplica generalmente a los equipos que
contengan :
• > 500 litros de fluido con >0,1% de PCB
• > 0,5 kg de PCB puro
Circulación de PCBs
Bioacumulación
Los XBs
liposolubles
sufren un
proceso de
Biomagnificación
BIOMGNIFICACIÓN de
PCBs en un
ecosistema acuático
Bioacumulación
Biomagnificación de
PCBs en el lago
Ontario
Bioacumulació
Bioacumulación y
Biomagnificació
Biomagnificación de PCBs
Riesgos de los PCBs para la salud
Acusados de causar cáncer (mama, cerebro, melanomas malignos,
linfomas, sarcomas de tejidos blandos)
EPA encontró que los efectos tóxicos se manifiestan aun en trazas
* 9 n gr/kg pueden dañar sistemas inmunológicos.
* 13 n gr/ kg disminuyen las hormonas sexuales en los hombres.
* 47 n gr/ kg, se observa disminución en el crecimiento de los niños.
Los peligros en general están asociados a la exposición crónica.
Estos son los que hoy se consideran como los mayores riesgos:
PCB imitan el comportamiento de algunas hormonas como los
estrógenos y pueden alterar sistema endocrino, provocando
defectos de nacimiento y esterilidad.DISRRUPTORES ENDOCRINOS
40 variedades de PCB han sido detectadas en la grasa humana, 62
en la leche materna, (alteran el sistema inmunológico de los niños)
Contaminación se propaga de madre a bebe, por la placenta y la
leche. Pueden nacer bebés prematuros, con menor peso y
crecimiento más lento, cabezas pequeñas, atraso neurológico.
Daños al hígado y la piel (chloracné, eczemas)
Problemas respiratorios
Toxicidad aguda es relativamente baja.
PCBsPCBs- caracterí
características
toxicoló
toxicológicas
Influencia importante de los residuos de PCDD
(dioxinas) y PCDF(furanos)
Los menos clorados son los más tóxicos, por
sus componentes coplanares
Los más clorados son más bioacumulables y
menos tóxicos
Atraviesan la barrera placentaria
Retrasan el crecimiento
Aceleran el metabolismo de drogas
Bifenilos coplanares son los que tienen ambos anillos en el mismo plano
Son coplanares los que NO están Disustituidos en posiciones ORTO.
Riesgos ambientales de los PCBs
II- Ecotoxicología
Efecto parecido se observa en aves,
reptiles y mamíferos marinos, que son
asociados a disminuciones
catastróficas de algunas poblaciones.
Aumentan los defectos de nacimiento,
deformaciones en los picos, disminuye
la cantidad de nidos, huevos de cáscara
demasiado fina, que se rompen al
empollarlos.
Los menos clorados son mas
degradables
Degradació
Degradación natural de PCBs
VI- Degradación natural de PCB.
* Atmósferica: destrucción por reacción con radicales OH.
* Suelo: bíodegradación, que puede aprovecharse para
limpieza y remediación.
Tres niveles de bíoremediación:
1º atenuación natural
2º bíoestimulación, microbios pre-existenes
estimulados
3º bíoaumentación, se siembran microbios
"especializados."