Hidrocarburos aromáticos policíclicos

Centro Nacional de Referencia sobre
Contaminantes Orgánicos Persistentes
Breve perfil de las sustancias COP incluidas en el Convenio de Estocolmo y el Reglamento (CE)
nº 850/2004
CNRCOP/Otras sustancias/Hidrocarburos aromáticos policíclicos
Hidrocarburos aromáticos policíclicos (Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)
Nº CAS
Benzo(a)pireno
50-32-8
Benzo(b)fluoranteno
205-99-2
Benzo(k)fluoranteno
207-08-9
Benzo(g,h,i)perileno
191-24-2
Indeno(1,2,3cd)pireno
193-39-5
Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (policyclic aromatic hydrocarbons, PAHs) son
un grupo de sustancias compuestas por dos o mas anillos aromáticos unidos. Los PAHs
se producen cuando materia orgánica que contiene carbono e hidrógeno es expuesta a
temperaturas de mas de 700º C, en procesos pirolíticos y de combustión incompleta. La
mayoría de los vertidos al medio, son a la atmósfera tanto en el caso de las emisiones
naturales como de las antropogénicas, siendo estas últimas, predominantes. Los PAHs
en la atmósfera están asociados principalmente con partículas, pero también se
encuentran compuestos en fase gaseosa. Las principales fuentes naturales de PAHs a la
atmósfera son los incendios forestales y los volcanes1.
Las principales fuentes antropogénicas son:
-La fabricación de carbón de coque (coal coking). Esta fuente ha disminuido en la
última década como resultado de la aplicación de nuevas tecnologías y la clausura
de instalaciones antiguas.
-La producción de aluminio, especialmente los ánodos de carbón, hierro y acero y
los agentes ligantes que se usan en las arenas de moldeado en fundiciones.
1
WHO 2003 Health Risks of Persistent Organic Pollutants from Long-Range Transboundary Air Pollution
(www.who.int)
-Calefacción domestica y residencial. Las emisiones de estufas de madera son 251000 veces mayores que las estufas de carbón. En áreas donde esta forma de
calefacción es común puede ser la fuente principal de PAHs. Especialmente en
invierno.
-Cocina. Se pueden producir PAHs durante la combustión incompleta de
combustibles, del aceite de cocina y de los alimentos cocinados.
-Trafico. Los motores de diesel o gasolina emiten distintos PAHs. Las tasas de
emisión dependen del combustible, el tipo de vehículo, las condiciones en que se
encuentre el motor y las condiciones de prueba y, puede variar de unos
nanogramos por kilómetro a más de 1000 mg/km. Las emisiones de PAHs desde
vehículos se reducen drásticamente con la instalación de convertidores catalíticos.
-Centrales térmicas de carbón. En zonas contaminadas los niveles de PAHs pueden
ser mayores en el ambiente que en los gases en la chimenea.
-Incineración de deshechos. Las emisiones de PAHs en gases de incineradoras de
varios países son del orden de <10 mg/m3. 2
-La combustión de tabaco puede ser una fuente importante de exposición para las
personas
Las propiedades físico químicas de los distintos PAHs son diferentes, y los tiempos de
residencia y vidas medias en distintos compartimentos en el medio y los organismos son
distintos3. En términos generales son volátiles y relativamente persistentes lo que les
hace susceptibles al transporte atmosférico a larga distancia, son poco solubles en agua
y solubles en solventes orgánicos y son también fuertemente lipofílicos, pero en la
medida que son transformados por el metabolismo de los organismos no se acumulan
en las redes tróficas. Los PAHs así como productos de la transformación metabólica de
estos en organismos pueden ser carcinogénicos.
El transporte marítimo parece ser una de las principales fuentes de contaminación por
PAHs en el Mediterráneo. Se ha estimado que cada año, unos 220 000 barcos con mas
de 100 toneladas cada uno, cruzan el mediterráneo y que anualmente se vierten unas
250000 toneladas de hidrocarburos de petróleo como resultado de operaciones de deslastrado (deballasting), lavado de tanques etc4. De acuerdo con estas estimaciones se
puede suponer que los vertidos de PAHs oscilan entre 0.3 y 1000 toneladas al año según
el tipo de petróleo y de descarga.
Los vertidos desde la superficie terrestre son de origen industrial y urbano. En el
Mediterráneo existen más de 40 refinerías mayores con una capacidad combinada, en el
año 2000, de unas 438 millones de toneladas. Por otra parte el contenido ponderado
medio en hidrocarburos de los vertidos de estas es de 1.9 g por tonelada de crudo
procesado con lo que se puede estimar un total de 900 toneladas vertidas de las que el
contenido en PAHs puede oscilar entre 1 y 180 kg.
Muestras de sedimentos de los deltas del Ron y del Ebro muestran tasas de acumulación
máximas en los periodos entre 1920-1940 y entre 1975-1995 con una notable
disminución desde la mitad de los 1980. Las concentraciones en los sedimentos
superficiales del Mediterráneo Noroccidental se han mantenido constantes en la última
década. Las concentraciones en agua marina obtenidas de varias zonas del Mediterráneo
presentan diferencias estadísticamente significativas entre años distintos y los niveles no
presentan una tendencia detectable.
2
IPCS 1998 Environmental Health Criteria 202. Selected non-heterocyclic Policyclic Aromatic
Hydrocarbons.
http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc202.htm.
3
Loening K, & Merritt J ed. Polynuclear aromatic hydrocarbons:
Measurements, means and
metabolism. Columbus, Ohio, Battelle Press
4
UNEP 2002 Regionally Based Assessment of Persistent Toxic Substances. Mediterranean Regional
Report. UNEP Chemicals (http://www.chem.unep.ch)
Los organismos acuáticos que metabolizan poco los PAHs como las algas y los moluscos
y otros invertebrados, pueden acumular altas concentraciones de PAHs, mientras que
organismos que los metabolizan como los peces y otros vertebrados los acumulan poco.
Las concentraciones de PAHs observadas en organismos marinos indican un alto grado
de contaminación en algunas áreas de la región. Muestras en moluscos (Mytilus sp.) y
en hígado de peces (Serranus y Mullus sp.) capturados en la costa española del
Mediterráneo dieron valores de 25-82, 27-87 y 15-49 ng/g peso seco respectivamente5.
Un estudio llevado a cabo recientemente sobre bivalvos (Perna perna ) en 18 estaciones
a lo largo de la costa atlántica de Marruecos dio valores para (Σ14 PAHs) de 3.4 a 34.6
ng/g peso fresco con valores de 87-109 ng/g peso fresco cerca de ciudades como Agadir
o El Jadida 6
Los alimentos crudos no suelen contener niveles altos de PAH pero estos se forman en el
proceso de preparación a la brasa, al horno, o en fritura. Los vegetales pueden estar
contaminados por deposiciones atmosféricas o por suelo contaminado. Los niveles
observados para PAHs individuales en carne, pescado, productos lácteos, vegetales,
frutas, y productos derivados están en el rango de 0.01 – 10 µg/kg. Se han observado
concentraciones de más de 100 µg/kg en carne ahumada y 86 µg/kg en pescado
ahumado (EHC 202).
Los PAHs se distribuyen por todo el organismo independientemente de la vía de
administración y se encuentran en todos los órganos con preferencia por los más ricos
en lípidos.
El metabolismo de los PAH es complejo. En general los compuestos son transformados
en fenoles, dioles y tetroles vía epoxidos intermedios. La mayor parte del metabolismo
resulta en detoxificación pero algunos PAHs se convierten en sustancias que se asocian
activamente con el ADN que pueden iniciar tumores.
5
Baumard P., H. Budzinski and P. Garrigues (1998). Polycyclic aromatic hydrocarbons in sediments and
mussels of the western Mediterranean Sea. Environ. Toxicol. Chem., 17, 765-776
6
Moukrim A. (2002). POPs ecotoxicology studies in the Moroccan coast. Paper presented at the 2nd
UNEP Regional WS on Transport Pathways and Effects of PTS, 3-5 April 2002, Rome (Italy).