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Información de fondo sobre la contaminación ambiental con sustancias tóxicas
La presencia de sustancias artificiales en el ambiente se mide en partes por millón (ppm) o partes por billón (ppb)
1ppm = 1mg por kg = 1/1000 g por kg
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Sedimentación
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Concentración
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Evaporación
Bioacumulación
La bioacumulación ocurre si hay dentro de un organismo un desequilibrio entre ingestión y digestión o excreción - quiere decir, cuando ingiere más que sale de su cuerpo por excreción. La bioacumulación aumenta a lo largo de la cadena trófica.
Como resultado de la bioacumulación concentraciones no medibles y no dañinas pueden aumentar cientos de millones de veces dentro del cuerpo de los organismos.
Ejemplo: PCB en el Mar del Norte:
| ppm de PCB | |
| Agua marina: | 0.000002 |
| Sedimento: | 0.01 |
| Fitoplancton: | 8.4 |
| Zooplancton: | 10.3 |
| Invertebrados: | 7.8 |
| Peces: | 19 |
| Aves marinas: | 110 |
| Mamíferos marinos: | 160 |
El Sedimento del mar del norte (0.01 ppm) contiene 5,000 veces más
PCB que el agua marina (0.000002 PCB). Los mamíferos marinos
del Mar del Norte (160 ppm) bioacumularon 1000 millones veces más
PCB en su cuerpo que del que esta contenido en el agua del mar.
La bioacumulación de sustancias tóxicas difiere en los diferentes tejidos corporales. Vease abajo el ejemplo de la bioacumulación de la pesticida Atrazin en el pez Coregonus fera.
En general las sustancias tóxicas se bioacumulen mayormente en órganos digestivos como: higado, riñón y bazo.
Sin embargo diferentes sustancias son depositadas en diferentes órganos:
Compuestos organoclorados: grasa y cerebro
Plomo y Fluor: huesos, dientes, cabello
Otras sustancias se depositan en los tejidos musculares.
Ejemplo de bioacumulación: Los Belugas
de la corriente Sankt Lorenz
Desarrollo poblacional:
| Año | Número de individuos |
| 1900: | 5,000 - 10,000 |
| 1950: | 2,500 |
| 1979: | Se prohíbe la caza de Belugas, sin embargo sigue disminuyéndose la población debido a la contaminación ambiental. |
| 1983: | Declarada en peligro de extinción |
| 1990: | 500 |
Enfermedades encontradas en Belugas:
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Ulcera gástrica
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Peritonitis neumonia
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Hepatitis crónica
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Virus
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Huecos en las venas pulmonares
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Enfermedades de la piel
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Cáncer de hígado, estómago y glándula mamaria
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Enfermedades similares al SIDA.
Concentración de sustancias tóxicas en Belugas:
Se encontraron un conjunto de hasta 20 sustancias tóxicas, por
ejemplo hasta 1.725 mg / kg de PCB. En la leche de los mamíferos
se encontró un nivel de PCB 3,400 veces más alto que el
nivel máximo permitido para el agua de mesa.
Bioacumulación: otros ejemplos
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Lobo marino de California: - aumento drástico de abortos.
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Las hembras han tenido ocho veces más PVCB en sus tejidos que las madres de crias saludables.
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La causa directa de la muerte fueron las bacterias, las cuales se han reproducido en las hembras enfermas.
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Las focas del Mar Báltico y en la costa de Holanda sufren altas tasas de abortos.
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En los cuerpos de los chanchos marinos muertos se encontraron 70.000 veces más PCB que en el agua marina.
Persistencia de las sustancias tóxicas en el medio ambiente
El nivel de la contaminación y amenaza depende también de la persistencia de las sustancias tóxicas. Hay tres clases de persistencia:
| Fácilmente catabolizable: | Compuestos
orgánicos: desagües, heces, etc. Nutrientes: Nitrógeno y fosfatos (desagües, agricultura) |
| Difícilmente catabolizables: | Sustancias orgánicas químicas: compuestos químicos con flúor y cloro |
| No catabolizables: | Sustancias no orgánicas: Sales, Ácidos, Metales pesados, Asbesto |
Muchas veces los productos metabolizados son más tóxicos que las sustancias originales: ejemplo: metabolitos de DDT = DDD + DDE
Los efectos de las sustancias tóxicas
- Niveles de concentración:
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NOEL - "NO Effect Level" = Nivel de concentración sin efectos medibles
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LOEL - "Lowest Observed Efect Level" = Nivel de concentración con cambio mínimo estadísticamente medible
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Subletal = Los daños existentes no causan la muerte
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LD 10 = 10% de los organismos mueren
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LD 50 = 50% de los organismos mueren
Hay diferentes tipos de efectos:
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Toxicidad inmediata: causa mortalidad inmediata
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Toxicidad subcrónica: el efecto demora hasta 90 días: los efectos se deben a bioacumulación o a la suma de diferentes tóxicos
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Toxicidad crónica: efectos a largo plazo por bioacumulación
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Efectos teratógenos: daño de embriones (compuestos con plomo, pesticidas, Dioxina)
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Mutaciones genéticas: daño de células germinales.
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Mutaciones somáticas: daño de células corporales (cáncer, tiene periodos latente de años o décadas, las causas sólo pueden ser descubiertas estadísticamente).
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Daño de sistemas fisiológicos regulativos: enzimas, hormonas.
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Cambio de las condiciones ambientales para organismos
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Daño, cambio o destrucción de elementos claves y reguladores de ecosistemas
