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."