Flashcards
Primer parcial
Cards in this deck (142)
- 1Antecedentes* Bernardino Ramazzini: alertó sobre los daños a la salud que los obreros pueden desarrollar en su trabajo (1700)
* Percival Pott: describió la participación del hollín en la generación del cáncer de escroto en limpiadores de chimeneas (1775) - 2ToxicologíaEs la ciencia que estudia las acciones y los efectos adversos de las sustancias químicas sobre los organismos vivos
- 3XenobióticoToda sustancia ajena o extraña a los seres vivos, no producido por la biota que incluye a los agentes benéficos, tóxicos o inactivos
- 4FármacoSustancia con actividad biológica
- 5ToxónSustancia nociva producida por las actividades que realizan los seres humanos
- 6VenenoCualquier agente capaz de producir una respuesta nociva en un sistema biológico
- 7Toxicología generalEstudia las bases generales de las acciones tóxicas y los factores involucrados en los mecanismos de acción de los agentes básicos
- 8Toxicología descriptivagenera la información necesaria para valorar la seguridad y establecer los requisitos de regulación en el manejo de xenobióticos
- 9Toxicología mecanísticaEstudia los mecanismo de acción de los xenobióticos sobre los organismos vivos
- 10Toxicología reguladoraIntegra la información del área mecanistica y descriptiva para dictaminar el riesgo a la salud humana por el manejo o exposición de sustancias
- 11Subdisciplinas de la toxicologíaInmunología, neuro toxicología, toxicología genética, toxicología molecular
- 12Divisiones de la toxicología* Clínica: estudia alteraciones patológicas por sustancias tóxicas, establece tratamiento y analiza nuevas técnicas para tratar intoxicaciones
* Ocupacional: investiga los efectos nocivos producidos por las sustancias de uso laboral o industrial y los limites seguros de exposición
* Forense: establece las causas de muerte producida por xenobióticos
* Ambiental: analiza el impacto de los agentes que contaminan el ambiente sobre organismos vivos
* Eco toxicología: estudia el impacto producido por las sustancias tóxicas sobre la dinámica poblacional de un ecosistema - 13ToxicidadCantidad de toxico en contacto, condiciones en las que se da el contacto
- 14Respuestas tóxicasAlteraciones o cambios en el funcionamiento normal del organismo producido por xenobióticos
- 15Clasificación efectos tóxicos* Cancerígenos
* No cancerígenos
* Mutagénicos
* Teratogénicos
La concentración determina la respuesta tóxica - 16Efectos tóxicos* Toxicidad aguda: < 24 hrs. Se produce por una ingestión única de una sustancia en cantidades suficientes para funciones vitales del organismo. Ej. alcohol
* Toxicidad subaguda: días a semanas. Se presenta como respuesta a ciertas contaminantes ambientales u ocupacionales cuando fallan los mecanismos orgánicos encargados de poner fin a la acción de estas sustancias
Toxicidad crónica: >12 semanas. Se genera por el contacto reiterado con una sustancia química, durante largos periodos - 17Factores de la toxicidad* Dosis
* Ruta de exposición
* Velocidad de excreción y absorción
* Especie
* Sexo
* Susceptibilidad
* Tipo
* Magnitud de la respuesta biológica - 18DosisCantidad de la sustancia que produce un efecto determinado. Determina tipo y magnitud de la respuesta biológica
- 19Dosis deCantidad de una sustancia a la que se expone un individuo en un tiempo determinado. Daño en función de dosis y condiciones de exposición
- 20Ruta de exposiciónCamino que sigue un agente químico en el ambiente. Del lugar a la población
- 21EfectoCambio biológico producido por un xenobiótico en un individuo en función de la dosis
- 22RespuestaProporción de la población expuesta que manifiesta un efecto determinado
- 23Curva dosis-efectoRelación entre la dosis de un xenobiótico y la magnitud del efecto producido en un individuo
- 24Dosis efectiva (Df50)Dosis requerida para producir 59% del efecto máximo en la curva gradual. Dosis necesaria para obtener la respuesta en la mitas de los animales que reciben al xenobiótico
- 25Relación dosis -respuestaEstimación de la incidencia y gravedad de un efecto nocivo en función del nivel de exposición a una sustancia
(añadir imagen)
- 26Dosis letal 50 ()Dl50Dosis requerida para matar a la mitad de los animales que reciben la sustancia de estudio
- 27NOAELDosis del xenobiótico sin efectos tóxicos detectables
- 28LOAELDosis menor con la que aparecen efectos adversos relacionados con la administración del fármaco
- 29Dosis tóxicaGenera efectos graves y una reducida mortalidad de los animales
- 30Fase pretóxicaLa concentraciones del agente tóxico en el organismo son inferiores al nivel nocivo
- 31Fase tóxicaLas concentraciones del agente tóxico absorbido causan daño al organismo
a) muestreo del medio externo (aire, agua, suelo)
b) muestreo del medio interno (material biológico) - 32Pruebas selectivasSe basan en alteraciones funcionales o bioquímicas del organismo producidas por la absorción de sustancias tóxicas
- 33Pruebas no selectivasSeñalan la exposición a sustancias tóxicas de manera general a ciertas familias de compuestos
- 34Marcador biológico/biomarcadorXenobiótico (metabolitos) presentes en un fluido biológico y/o alteración bioquímica, funcional o estructural inducida por este mismo en un organismo vivo, que puede ser cuantificable en una muestra biológica
- 35Clasificación de biomarcadoresa) de exposición: este tipo de marcadores generalmente consisten en la determinación de la sustancia química o metabolito e un fluido corporal, tejido o molécula del individuo en el estudio. Ej. Concentración de plomo en la sangre
b) de efecto: es el parámetro biológico que refleja la interacción de la sustancia química con receptores orgánicos. Miden alteraciones bioquímicas, fisiológicas o conductuales de un organismo. Ej. Determinación de carboxihemoglobina en la sangre, la cual se correlaciona con la respuesta al CO.
c) de susceptibilidad: sirven como indicadores de sensibilidad individual al efecto de un xenobiótico o un grupo de compuestos tóxicos. Son útiles para predecir la probabilidad de que un individuo pueda desarrollar una enfermedad al exponerse a un agente agresor. Se relaciona con factores genéticos identificables por estudios de ADN o determinación de polimorfismos de actividades enzimáticas - 36Bases de datos sobre toxicología* IRIS: base de datos que da apoyo a la evaluación del riesgo para la salud humana identificación de riesgos evaluación de dosis-respuesta.
* TSAES: valores dosis de referencia y FPC provisionales
Perfiles tóxicos elaborados por la * ATSDR de los EUA: riesgos sobre la salud que se derivan de depósitos de residuos peligrosos
* Documentos sobre criterios de salud medioambiental del PSIQ: factores ambientales que podrían incidir en la salud y se basa en la prevención de enfermedades
* Asamblea sobre residuos pesticidas entre FAO/OMS: evalúa riesgo de residuos de plaguicidas en los alimentos - 37Procedimiento de calculo para asesoria de riesgos no cancerígenos4 fases:
1. Identificar condiciones de exposición
- Vía de exposición
- Frecuencia
- Duración
-Dosis administrada
2. Determinar dosis de referencia
3. Calcular el peligro de los efectos no cancerígenos comparando dosis de exposición respecto a la DR recomendada
4. Añadir un índice de riesgo por la intervención de múltiples agentes o vías de exposición, cuando es apropiado
- 38Índice de peligrosidad(Exposición media mg*día/kg)/ DRf mg*día/kg
- 39CáncerEnfermedad que se caracteriza por el comportamiento anormal de las células, sufren alteraciones y se dividen sin control. Masa anormal de tejido cuyo crecimiento excede
- 40Tumores* Benignos: no invaden, no metastatizan, no crecen rápido
* Malignos: músculos, sarcomas; células epiteliales, carcinomas. Invaden estructuras circundantes, metastatizan, crecen rápido, células atípicas - 41CarcinogénesisProceso que se produce entre la exposición inicial a la sustancia cancerígena y el desarrollo posterior
- 42Inicio de un cáncerCélula normal, mutación, célula cancerígena
Cambios en la célula, genético=alteración en DNA de una célula
transformación de la célula cancerígena (protooncogenes) - 43OncogenesRegula crecimiento, se suprimen en el nacimiento, se reactivan transitoriamente.
Factores de mutación o transformación genética pueden activar un oncogén. Cambios en DN de un protooncogén y origina síntesis de una proteína con estructura alterada - 44Crecimiento del cáncerMultiplicación y selección de células iniciales. Incremento en número de células, células cancerígenas, iniciada por carcinógenos de crecimiento (activadores)
- 45ActivadoresNo genotóxicos, aumenta tasa de duplicación de células, provocan aparición de nuevos genes
- 46Avance del cáncerInvasión de los tejidos circundantes y metástasis hacia órganos situados en posiciones restantes
Invasión: uso de enzimas para disolver escudo del órgano de origen
Metástasis: tumor local pasa a sistema circulatorio
Se requieren mutaciones ulteriores para dar inicio a un proceso cancerígeno - 47Sistema clasificador de la EPA sobre carcinogenicidad basado en evidencia
- 48Sustancias no cancerígenasRespuestas tóxicas diferentes a la inducción de tumores. Afecta a las enzimas provocando una serie de actividades bioquímicas alteradas que se reflejan en una respuesta tóxica
- 49Nivel de efectos adversos no observables*Nivel de efectos no observables (NENO): más alta dosis de inocuidad
*Nivel de efectos adversos no observables (NEANO): consecuencias tóxicas significativas
*Nivel mínimo de efectos observados (NMEO): dosis mínima a partir de la cual se comienza a observar una respuesta
*Nivel mínimo de efectos adversos observados (NMEAO): indica solamente las consecuencias adversas
*Admisión diaria aceptada (ADA): factores de seguridad que reflejan las distintas susceptibilidades de la población humana, así como otros factores variables - 50Procedimientos normativos para determinar una DRf1. selección de especies sensibles sobre las que exista investigación posible
2. selección de investigaciones principales o significativas que empleen la vía apropiada de exposición
3. selección de investigaciones de apoyo
4. identificar NEANO o NMEAO
5. para reflejar el grado o incertidumbre el NEANO se ajusta a la baja en relación el punto de destino mas sensible.
Extrapolar datos de animales a humanos - 51Farmacocinetica* Vía de exposición: serie de etapas que comienzan con la emisión del componente residual y concluyen su contacto en el ser humano
* Ruta de exposición: oral, dérmica, inhalación, fase de acceso en el cuerpo humano - 52Proceso de transformación de las sustanciasProceso fisiológico (metabólico): absorbiendo, distribuyendo, almacenado, transformando, eliminando
(añadir imagen)
- 53AbsorciónConsiste en el transporte a través de cualquier barrera del cuerpo humano
- 54Dosis suministradaCantidad de una sustancia tóxica especifica a la cual se encuentra expuesto el cuerpo humano
- 55Dosis de ingestión o absorciónCantidad del compuesto químico tóxico administrable y absorbido en el cuerpo humano
- 56Dosis definitiva o efectivaCantidad del compuesto químico que logra acceder al órgano de destino
- 57Mecanismo de absorción(añadir imagen)
- 58DifusiónDepende del agente químico y de sus propiedades físicas, en particular su grado de ionización, solubilidad en lípidos, aglutinación de proteínas y solubilidad en agua
- 59Solubilidad en lipidosSustancias polares: sustancias no polares: coeficiente de reparto octanol/agua
Kow=K octanol/agua=[soluto]octanol/[soluto] agua
Compuestos orgánicos no polares y muy solubles en lipidos
peso molecular alto, hace mas lento el movimiento a través de membranas
Mayor coeficiente Kow, más rápido es el movimiento desde las membranas hasta la corriente sanguínea - 60Distribución y almacenamientoEn flujo sanguíneo se desplazan: agentes tóxicos, sustancias sistémicas
Factores que influyen en la distribución; absorción, perfusión, vía de exposición y afinidad a los tejidos
Distribución: parcial y desigualmente, de forma total y equilibrada - 61PerfusiónMovimiento de la sangre a través de los tejidos
- 62Almacenamientoafinidad con los tejidos, las sustancias se acumulan para ser expulsadas durante un largo periodo de tiempo. Se da sin que se produzca ningún efecto negativo en el órgano de almacenamiento
- 63BiotransformaciónSe metaboliza el agente tóxico y otras especies moleculares
- 64EliminaciónSustancias toxicas son eliminadas del cuerpo
- 65Formación de un complejo iquimico receptorLos agentes atacan a los órganos destino
- 66Compuestos no polares o volatilesMayor dificultad, transformación metabólica de un metabolito de mayor polaridad y ser expulsado por la orina
- 67Biotransformación por reacción química bifásica (no polares y volatiles)* Primera fase: sistema enzimático del cuerpo introduce un grupo polar a las sustancias
* Segunda fase: unión de moléculas polares (conjugación) para la elaboración de sustancias de mayor solubilidad - 68Farmacocinéticadescripción cuantitativa del proceso temporal durante la cual transcurren las fases de absorción, transformación, almacenamiento y transporte de los compuestos
- 69ToxicocinéticaTrata de cuantificar temporalmente todos los procesos que se producen como consecuencia de la introducción de agentes tóxicos al organismo
- 70Modelos farmacocinéticosReacciones de orden cero, primero o segundo
Parámetros como: tasa de adsorción, periodo de vida media y concentración de saturación metabólica - 71Clasificación de las acciones tóxicas y sus efectosComportamiento
Fisiológicos: dolor de cabeza, nauseas, convulsiones muerte - 72Clasificación por consecuenciasCancerígenos: tumores, mutagénicos, genotóxicos, sustancia que altera ADN o cromosomas
No cancerígenos: el resto - 73Clasificación por órgano destinoLos efectos tóxicos se clasifican: efectos inmediatos o diferidos, efectos irreversibles o reversibles, efectos totales o sistémicos
* Inmediata: muerte en pocos minutos
* Diferidos: periodos de latencia
* Toxicidad aguda o inmediata: después de una exposición única
* Toxicidad diferida: largos periodos (años)
* Irreversible: daños a SNC, lenta o inexistente capacidad regenerativa
* Reversible: acción farmacológica beneficiosa, daños moderados, capacidad regenerativa - 74Segundo parcialsigue
- 75Destino y transporte de sustancias contaminantesProceso de desplazamiento y destino en el ambiente subterráneo y atmosférico
- 76Emisión de sustancias contaminantes*Emisión: líquido, sólido, gaseoso
Líquido: vertidos contaminados, descargas acuosas directas en aguas superficiales, filtraciones hacia aguas subterráneas
*Emisiones a la atmósfera: descargas directas a la atmósfera de chimeneas: gaseosas, partículas
*Emisiones sólidas: atmosfera (polvillo), aguas (sólidos suspendidos): sustancias contaminantes adsorbidas o solidos disueltos en líquidos - 77Emision de sustancias contaminantes 2El objetivo del control de vertidos consiste en gestionar la emisión de sustancias contaminantes para disminuir de este modo los daños ocasionados al ambiente. Los mecanismos más usados son: disolución y asimilación
Los vertidos incontrolados son los no tutelados directamente por gestores de las instalaciones - 78Emisiones atmosféricas*Volumétrica
*Puntual
*Lineal
*Zonal
*Expulsión instantánea - 79Tipos de emisiónañador tabla
- 80PuntualPerfectamente definido, instalaciones que emiten sustancias contaminantes con regularidad
- 81Lineales, zonales, o volumétricasTipo transitorio y no es posible su laminación
- 82InstantáneasTipo transitorio producida por vertidos o accidentes
- 83VolatilizaciónProceso por el cual una sustancia química abandona la fase liquida para entrar a la fase gaseosa y es el tipo principal de emisión atmosférica. Su origen se encuentra en depósitos de almacenamiento, conexiones de tuberías y superficies de lagunas y subsuelo también pueden provenir de la volatilización de sustancias químicas disueltas procedentes de aguas subterráneas contaminadas y estelas gaseosas.
Depende de la temperatura, presión de vapor de la sustancia y la diferencia de concentración existente entre los estados líquidos y gaseosos del compuesto. Para medir la volatilización se utilizan analizadores de vapor orgánico, aunque con este no es posible diferenciar la composición orgánica. Las emisiones pueden establecerse con modelos matemáticos en los cuales se tienen en cuenta la primera y segunda ley de difusión de Fick. En los procesos de recuperación se producen alteraciones que dejan a la luz vertidos previamente enterrados por lo tanto estas actividades pueden aumentar el escape de emisiones en terrenos inactivos. - 84Volatilización 2Se da un intercambio de contaminantes entre dos medios por lo que se debe considerar el destino final de la sustancia.
Para las emisiones y acciones de remediación deben de tomarse en cuenta las constantes de Henry, la química equilibrada normalizada y el tipo de suelo, humedad, velocidad del viento y área superficial de la laguna - 85Emisiones de material partículadoLa emisiones instantáneas tienen su origen en la manipulación de materiales y áreas superficiales, Para controlar el polvillo producido en terrenos con residuos tóxicos se considera 1) el viento y 2) la acción humana
La cantidad de suelo perdido por causa de la erosión eólica está en función de la velocidad del viento, cobertura vegetal, las características del terreno y residuos - 86Método grafico de SCSPredice media anual de erosión y terrenos perdidos. Utiliza datos climáticos anuales medios, no se utiliza en impactos climáticos extremos ni en determinación de emisiones a corto plazo
- 87Generación de polvillo*Propiedades del suelo
*Características del vehículo
*Humedad del suelo
*Tamaño de partículas
Considerar el % de polvillo generado y que puede ser trasladado e instalado.
La recuperación de terrenos contaminados es de las principales causas de generación.
El calculo de generación de polvillos es aproximado y además se deberá de realizar estudios de transporte de partículas sobre el terreno - 88Vertidos acuáticosLas aguas son un medio excelente para el traslado de sustancias contaminantes en la naturaleza. Todas las instalaciones industriales comerciales generan aguas residuales. La descarga controlada sobre aguas superficiales siempre dará origen al vertido de sustancias contaminantes al ambiente. Los vertidos incontrolados se producen en aguas superficiales y subterráneas y son resultado de procesos naturales.
El vertido más estudiado es el goteo hacia aguas subterráneas de lixiviados provenientes de las bases de los vertederos, la emisión está relacionada con el volumen líquido generado, sus constituyentes y la disposición del vertedero - 89Vertido de sustancias contaminantes en aguas superficiales y subterraneas(añadir tabla)
- 90Lixiviación en vertederosGeneración: La emisión de lixiviados tiene su origen tras el derrame de líquidos sobre e terreno del vertedero, los procesos de lixiviados son los siguientes:
*La precipitación caída directamente sobre el vertedero
*El flujo superficial que desemboca en el vertedero
*La penetración de aguas subterráneas hacia las capas inferiores del vertedero.
Otra causa es el derrame de líquidos sobre el vertedero. Excepto el caso de filtraciones por precipitación directa es posible controlar este tipo de lixiviados.
El calculo para filtraciones puede realizarse por un modelo de balance de aguas evaluando el movimiento de aguas en base al principio de conservación de masas y muestras el equilibrio existente entre la capacidad de acogida y la salida de aguas superficiales de múltiple origen.
Se necesita del clima, características de cobertura y otros factores - 91Origen de los fluidos lixiviados en un vertederoinsertar imagen
- 92Variables de equilibrio de aguas segun un modelo de EHRVañadir imagen
- 93Sustancias contaminantesEl agua se filtra entre los residuos es primeramente absorbida por los materiales residuales sólidos cuando estos se encuentran por debajo de la capacidad de campo, es decir, la mayor capacidad de un material poroso para absorber agua.
El agua se contamina por un proceso de reparto la concentración depende de la cantidad de material lixiviado del residuos, la capacidad de traslado de su masa y de la proporción existente entre profundidad de la columna y el grado de filtración también depende la solubilidad de la sustancia contaminante, la superficie, el tiempo de contacto y el Ph.
En un vertedero la concentración de componentes de un residuo en el lixiviado puede ser similar a su solubilidad en estado de equilibrio si existe una masa suficiente de material lixiviable. Puede producirse cosolvatación que provoca concentraciones de sustancias contaminantes mayores de las que puede soportar el agua. - 94Sustancias contaminantesEn el vertedero se dan procesos de demora que son transformaciones químicas y biológicas que alteran la composición de las sustancias. Es por todo esto que las sustancias contaminantes y su concentración puede variar
- 95EmisiónEl grado de filtración de bases compactas depende de la conductividad hidráulica de los materiales, la aparición de aperturas y filtraciones en el revestimiento provoca una difusión molecular posterior. Los vertederos carentes de revestimiento permitirán el paso de las sustancias.
En los estudios sobre gestión de residuos se considera el uso del agua por parte de la comunidad.
El origen de las aguas varía notablemente según la zona y la densidad de población - 96medidas que deberían de tomarse para proteger las aguas subterráneas y superficiales*La no generación de sustancias contaminantes
*Reciclar las sustancias contaminantes con sistemas seguros
*Prevención o reciclaje por tratamientos medioambientales
*Vertido o emisión como último recurso - 97Destino de las sustancias contaminantes en el subsueloEl frenado es consecuencia de los procesos que impiden el traslado de sustancias contaminantes por su eliminación o inmovilización. Ejemplos: sorción y precipitación, las sustancias no son transformadas y los procesos son reversibles, Se provoca una larga estela de contaminación por ser reversible
- 98Proceso de atenuación1) La eliminación irreversible: se reduce la masa de la sustancia. Ej. Traspaso de las sustancias contaminantes a medios diferentes
2) La transformación.
La disolución de sustancias orgánicas y la complejización de iones metálicos son activadores de movilidad - 99El medio subterráneoSe debe conocer con precisión el medio subterráneo para saber el destino de las sustancias.
El medio poroso puede encontrarse en estado consolidad y no consolidado.
El manto superior de material de cobertura se le conoce como suelo. Su formación comienza con el desgaste de roca madre, seguido por el transporte, el deposito y la acumulación de materiales.
Las características del suelo varían según su localización, profundidad u el tiempo, dependiendo de el material de origen, clima y topografía.
El suelo es una mezcla de materiales inorgánicos y orgánicos. Los inorgánicos son granos minerales.
La mayoría de las arcillas están compuestas por silicatos, siendo las más comunes la caolinita, ilita y esmectita.
Los elementos mas abundantes en el suelo son la silicona, el aluminio y el hierro. Los elementos del suelo poseen un carácter muy diferente a cuando aparecen como residuos tóxicos, en forma natural son insolubles y de lento desgaste, los residuos son mas solubles.
Los suelos contienen - 100medio subterráneo 2La matriz subterránea es el manto del suelo, las formaciones permeables inferiores y la materia de transición, a su vez es el medio poroso.
En los agregados hay superficies coloidales orgánicas e inorgánicas donde se produce la mayor parte de los proceso de frenado y atenuación. Estos dependen del traslado de aguas subterráneas en el interior de los agregados. La distribución estructural de la arcilla permite la existencia de grandes áreas superficiales internas - 101Procesos de frenadoProvocan la sorción de sustancias orgánicas, el intercambio de iones y la precipitación de sustancias inorgánicas
- 102Sorción de sustancias orgánicasConsiste en la división de la sustancia sorbida en fases de sorción, supone la acumulación de sustancias químicas orgánicas en las superficies del suelo.
La división de las sustancias disueltas en fases está condicionada por la afinidad de dichas sustancias respecto al solvente y al sorbente. La mayor parte de estos mecanismos atraen a la sustancia sorbida, aunque otros la repelen. Ej. las fuerzas de enlace de hidrogeno.
Estos mecanismos actúan según la naturaleza de la sustancia química orgánica y las propiedades de los materiales del subsuelo y podrían llevarse a cabo de manera simultanea. La sorción es la suma de todos estos mecanismos. Según el tipo de mecanismo y de sustancia química orgánica, el volumen de sorción puede ser bastante rápido, produciéndose en su mayor parte dentro de las 48 hrs posteriores. La primera etapa es veloz y de corta duración, la segunda es lenta. - 103Sorción de sustancias orgánicas 2El volumen de sorción puede se lento debido a la ruta de difusión. La sorción es reversible por la desorción, se da cuando la concentración de las sustancias disueltas disminuye y la cantidad de sustancias químicas sorbidas al sorbente se eleva.
La desorción puede producirse en periodos de tiempo muy prolongado, haciendo que la estela de contaminantes sea alargada y decreciente.
El mecanismo de sorción dominante consiste en la afinidad de las sustancias disueltas a la materia orgánica natural del acuífero, comprobando la correlación existente entre la capacidad de sorción del suelo con su contenido de materia orgánica.
Son posibles las intercambios catiónicos o las acumulaciones de sustancias orgánicas hidrófobas en las superficies arcillosas.
Existe una gran variedad de mecanismos moleculares capaces de provocar la absorción de sustancias químicas orgánicas por parte de los materiales naturales des subsuelo, variando su magnitud según la naturaleza de la sustancia disuelta, el solvente y el sorbente. - 104Sorción de sustancias orgánicas 2Las consecuencias globales de la interacción de estos procesos determinan su distribución por fases.
La capacidad de retención potencial del suelo puede ser calculada por medio de la saturación de muestras del suelo inalteradas con sustancias contaminantes liquidas, La contaminación conservada se denomina contaminación residual - 105Factores clave que influyen en el proceso de sorción*Tamaño molecular: mayor tamaño mas facilidad de adsorción
*hidrofobia
*Carga molecular
*Estructura - 106Modelo de sorción linealEn condiciones de saturación la sorción de los componentes orgánicos no polares de la fase acuosa al medio poroso subterráneo puede ser considerada como un proceso de división y equilibrio. Cuando la concentración de sustancias sorbidas es escasa puede definirse la división gracias a una isoterma lineal.
- 107Modelo de sorción linealRelación existente entre la concentración de sustancias orgánicas en aguas subterráneas y el sorbente en temperaturas constantes:
S=KdC
S=masa sorbida por masa del sorbente (mg/kg)
Kd=coeficiente de división o distribución
C=concentración en aguas subterráneas en estado de equilibrio (mg/l) - 108Modelo de sorción linealEste tipo de pruebas suelen revelar que cuanto mayor sea el contenido orgánico del acuífero, mayor será el potencial de sorción. La sorción se caracteriza según el contenido orgánico del medio poroso del acuífero:
Kd=Kocfoc
foc=fragmento de carbono orgánico del medio poroso
Koc=coeficiente de división de carbono orgánico del componente químico
Sorción solo se permite para materiales subterráneos con el siguiente contenido orgánico:
Mínimo: mayor de 0.1%
Máximo 20%
Si se desconoce se utiliza:
Koc=0.63 Kow
Kow= coeficiente de división de agua y octano de la sustancia química
A la hora de utilizar estas correlaciones es importante tener en consideración la similitud en la estructura química, peso molecular, contenido de carbono orgánico del suelo, la aportación de las superficies minerales, arcillosas y la concentración de la sustancia sorbida.
Este modelo solo es válido cuando la concentración de la sustancia sorbida es escasa. - 109Condiciones no lineales de sorciónEn algunos casos la sorción no obedece a las pautas establecidas en los procesos de equilibrio lineal, como en los siguientes casos:
*Cuando la velocidad del agua es mayor que la velocidad de sorción
*Cuando la sorción obedece cinéticas de segundo orden
*Cuando existen múltiples sustancias químicas orgánicas
En este modelo de división lineal se presume un estado de equilibrio entre los componentes sorbidos y las sustancias disueltas aunque para algunos compuestos tales periodos de tiempo no bastan para alcanzar un estado de equilibrio.
La sorción no lineal suele ser bastante frecuente. Los dos modelos a los que se suele habituar para recurrir para describir la adsorción no lineal son el modelo de Langmuir y el isotermo de Freundlich:
S=KdC^l/n
Es preciso haber verificado antes el modelo seleccionado en las condiciones de campo medidas sobre el terreno a investigar. - 110Intercambio de ionesConsta de un proceso en el cual los iones son sorbidos en soluciones que se acumulan sobre las áreas superficiales discreta con carga opuesta de las partículas del suelo. Es estimulado por las fuerzas de atracción. Es una subcategoría del proceso de sorción y afecta a los metales en mayor medida.
La posibilidad de que un suelo sufra retenciones o intercambio de cationes se mide con la capacidad de intercambio de cationes donde la parte arcillosa es la de mayor importancia debido a que los suelos suelen contener más arcilla que materia orgánica.
La arcilla tiene una mayor capacidad de intercambio de iones debido a sus áreas superficiales con carga negativa y esta varia según su mineralogía.
Los iones desplazan a los cationes de las zonas de intercambio, los mas comunes son el sodio y el calcio, dependiendo el volumen de intercambio de la carga eléctrica, el radio hidratado y la configuración molecular:
Na+ - 111Modelo de sorción linealEl proceso de intercambio de iones suponemos más un frenado que un proceso de atenuación
- 112PrecipitaciónEs el proceso contrario a la disolución y consiste en que cualquier sustancia disuelta excedente se transforma en sólida debido a que su concentración sobrepasa a la solubilidad de un componente concreto, teniendo como consecuencia su precipitación al exterior de la solución. La fracción de sustancia que se separa de la solución se denomina precipitado. Es reversible y aplicado a metales. Puede producirse cuando una reacción química disminuye de forma relevante la capacidad de solubilidad de una sustancia disuelta. Depende del pH
- 113FiltraciónProceso físico de frenado producido por la obstrucción de espacios poros resultante de la acumulación de partículas sólidas
- 114Procesos de atenuaciónLos principales son reacciones redox, hidrólisis y la volatilización
- 115Reducción y oxidación químicaPuede producirse con sustancias orgánicas e inorgánicas y producen aumento o la pérdida de oxígeno. L a oxidación es la que provoca el aumento en la cantidad de oxígeno y la reducción es la perdida de oxígeno.
En las sustancias orgánicas la oxidación es una perdida de electrones y la reducción la obtención de ellos.
En las sustancias inorgánicas disueltas la oxidación conlleva de nuevo una pérdida o ganancia de electrones y queda definida con mayor precisión como la reacción que aumenta el estado de oxidación de un átomo.
Los iones que poseen múltiples estados de oxidación se denominan pares redox. La oxidación y reducción es sobre todo por la actividad biológica. son mas homogéneas en condiciones saturadas - 116Reducción y oxidación biológicaLas sustancias orgánicas del subsuelo se transforman en moléculas de menor tamaño debido a los mecanismo de oxidación y de reducción producidos por la actividad metabólica de los microorganismos esto es la biodegradación. Son procesos anaeróbicos muy lentos aunque no siempre transforma los componentes orgánicos en materiales de menor toxicidad y mayor lentitud
- 117HidrolisisLa sustancias químicas pueden reaccionar frente a las moléculas de agua. U n modelo simple pero no real de representar la hidrolisis como una reacción de primer orden con un pH y temperatura constantes
- 118VolatilizaciónConsiste en la transformación de las sustancias químicas volátiles de las aguas subterráneas en vapor. Puede tener 3 orígenes en el subsuelo: a partir de una sustancia libre, de la humedad del suelo y de las aguas subterráneas. La variables son la presión de vapor y el área de contacto entre el aire y el suelo. La porosidad de los materiales del subsuelo proporcionan un índice raz0nable del grado de contacto. La humedad del suelo y el producto residual final atrapado en la zona no saturada poseen ambos un área de contacto mucho mayor con el aire del suelo que las aguas subterráneas
- 119Aumento de movilidadConsiste en cosolvatación, ionización, disolución y complejización
- 120CosolvataciónEs el resultado de la introducción en el subsuelo de cantidades brutas de solventes orgánicos. La mezcla entre la sustancia sorbida y el solvente puede aumentar drásticamente la movilidad de los componentes. La solubilidad de un componente orgánico particular podría aumentar mientras que la capacidad de sorción de los materiales subterráneos podría disminuir.
Los solventes orgánicos influyen en la capacidad de sorción de forma siguiente:
*Compitiendo por áreas de sorción
*Eliminando la materia orgánica del agregado
*Alterando físicamente el suelo
La presencia de solventes ha llegado a provocar el traslado de componentes que de otro modo serian considerados insolubles - 121IonizaciónEl protón que pierde el acido provoca su conversión en un anión de mayor solubilidad en el agua
- 122DisoluciónDisolución de una sustancia química del producto libre o del residuo tóxico en sustancias disueltas en aguas subterráneas
- 123ComplejizaciónEs la formación de un enlace coordinado entre un ión de metal y un anion ligante que llega a formar un complejo en el cual los ligantes llegan a rodear al ion.
El aumento de movilidad se da debido a que: a) el metal complejizado es mas soluble b) el complejo sirve como enlace ara lo que de otra forma serían iones metálicos libres, disminuyendo sus posibilidad de adsorción o precipitación. Un ligante se compone de varios elementos que operan en consonancia pueden ser de tipo inorgánico u orgánico sintéticos - 124División en fase inmiscibleLos fluidos inmiscibles que se encuentran en el subsuelo pueden encontrarse en tres distintas fases: 1) como producto libre 2) absorbidos a las partículas del suelo y a las aberturas intersticiales de la matriz del subsuelo 3)disuelto en las aguas subterráneas y superficiales. La cantidad dependerá de las propiedades del subsuelo y de las sustancia inmiscible. Su división obedece a los mismos principios de sorción. L a fase de producto libre se denomina líquido en fase no acuosa
- 125El destino de las ecuaciones de trasladoLa sorción y el intercambio de iones poseen una gran influencia en la capacidad de traslado. La ecuación monodimencional de advección y dispersión para componentes disueltos no reactivos en acuíferos isótropos homogéneos, bajo condiciones de flujo saturado estable es:
- 126Coeficiente de dispersiónhidrodinamicaEl coeficiente de dispersión hidrodinámica Df es:
- 127Transporte atmosférico de sustancias contaminantesLa sustancias gaseosas o partículas liberadas a la atmosfera se dispersan a distinta velocidad según los distintos factores naturales que influyen en su transporte que pueden ser clasificados en propiedades de estela, viento y turbulencias atmosféricas.
El metodo tradicional de analisis del transporte de sustancias contaminantes en la atmosfera consta habitualmente de dos etapas: la primera de ellas consiste en determinar la elevación de la estela mientras que posteriormente es necesario calcular la dispersión de la misma después de que esta haya alcanzado su nivel máximo de altura - 128Elevación de la estelaCuando mayor sea esta, menor será la concentración de sustancias contaminantes a ras del suelo en dirección del viento.
La altura efectiva de la chimenea H consiste en la altura de la chimenea mas la elevación de la estela:
- 129DispersiónEl viento indica la dirección de traslado y contribuye a la disolución del volumen de concentración. A mayor velocidad mayor grado de disolución, también contribuye a que la materia particulada permanezca durante mas tiempo en suspensión.
Cuando las fuerzas eólicas son de gran intensidad las concentraciones a nivel del suelo podrían ser bastante mayores que en periodos de calma, pues la estela podría alcanzar el suelo ante, debido a la acción de descanso que provoca las turbulencias. - 130TurbulenciasLa turbulencias tienen dos orígenes: el viento y la estabilidad atmosférica. La estabilidad atmosférica depende del gradiente térmico atmosférico, de la velocidad del viento superficial y del relieve del terreno. En condiciones de estabilidad la temperatura del aire suele descender uniformemente con la altitud, mientras que en condiciones de inestabilidad se pueden dar diversos gradientes de temperatura. En condiciones de inestabilidad la temperatura adiabática de la porción de aire es mas elevada que la temperatura atmosférica provocando un movimiento de elevación. Cuando la temperatura adiabática de ese aire elevado llega a igualar a la temperatura ambiental nos encontramos ante una situación de neutralidad.
- 131Turbulencia 2La teorías de Pasquill y Gifford afirman que bajo turbulencias producidas en cualquier condición atmosférica, la concentración de sustancias contaminantes alrededor del eje longitudinal de la escala tendrá una distribución normal. Para el calculo de la concentración de sustancias contaminantes en una estela que sigue la dirección del viento:
- 132Calculo de la concentración de sustancias contaminantesLa exactitud de las concentraciones estimadas gracias al método de dispersión se ajusta mas a la realidad en las distancias de tipo medio. Los efectos aerodinámicos provocados por las características especificas de los terrenos pueden producir corrientes descendentes locales que tienen como consecuencia la aparición de mayores concentraciones de las previstas por dicha ecuación.
En grandes distancias esta ecuación pierde exactitud.
Se puede aplicar para establecer las concentraciones relativas a nivel del suelo en la relación a la distancia, cuanto mas inestables sean las concentraciones atmosféricas, mayores serán las concentraciones a nivel del suelo en las proximidades de la zona de emisión. - 133Concentraciones máximas a nivel del sueloLa concentración máxima a nivel del suelo se conoce como CMNS, y cuando se producen emisiones de este tipo en condiciones de estabilidad atmosférica permaneciendo inalterados los demás factores estas alcanzan sus niveles máximos. En las emisiones elevadas los valores dependen de la altura efectiva de la chimenea , la estabilidad atmosférica y la del viento.
Las concentraciones máximas al ras del suelo de los flujos térmicos o impulsados no suelen ocurrir cuando sus velocidad es escasa, debido a que en estas condiciones la elevación de la estela es mayor. Las concentraciones máximas a nivel del suelo se dan cuando la velocidad del viento es intermedia - 134Modelos matemáticosLa mayor parte de los modelos empleados para calcular el impacto de un determinado origen fijo de emisiones sobre la calidad atmosférica requiere el conocimiento de ciertas propiedades:
*Volumen de emisión de las sustancias contaminantes
*La altura de la chimenea
*La temperatura de los gases emitidos y el volumen de flujo
*La localización del punto de emisión respecto a la topografía circundante y las características del entorno topográfico
*Una descripción detallada de todas las estructuras cercanas adosadas a cada chimenea
*Fuentes cercanas
Los modelos de dispersión atmosférica describen el deposito de partículas, los efectos de descenso y otros factores de gran complejidad.
Las concentraciones producidas a ras del suelo suelen estar relacionadas con receptores situados en la dirección del viento mientras que la determinación de niveles de exposición y de zonas céntricas va dirigido sobre todo a los centros de supervisión - 135Características de la superficie del terrenoLa topografía de la superficie terrestre influye en la turbulencia y en la dispersión de sustancias. Las emisiones que tienen su origen en lugares elevados se caracterizan por la mayor altura efectiva de la chimenea en relación a la posible recepción en zonas de menor elevación en dirección del viento.
Las características de un determinado terreno pueden ser de gran relevancia en la dispersión, provocando a ras del suelo concentraciones superiores a lo previsto. - 136InversionesLa temperatura va descendiendo a medida que aumenta la altitud. La inversión puede ser dos tipos:
*A nivel del suelo
*Elevadas
Las inversiones a nivel del suelo duran menos de un día y se producen frecuentemente en respuesta al calentamiento de la superficie como consecuencia de la radiación solar.
Las inversiones de mayor relevancia se producen a largo plazo y a escala regional a medida que la masa de aire cálido estable va recubriendo la capa de aire más frío.
Las inversiones elevadas pueden provocar situaciones problemáticas debido a las sustancias contaminantes de la atmosfera quedan atrapadas en ciertos lugares de características topográficas poco abiertas.
El impacto producido por una inversión elevada suele ser de carácter regional.
Cuando las emisiones son de gran volumen , la inversión a nivel del suelo es motivo de preocupación ya que las corrientes convectivas turbulentas que se forman con el calentamiento de la superficie terrestre hasta alcanzar temperaturas más elevadas que las atmosféricas provocan el descenso de la estela a este proceso se le conoce como fumigación - 137Transformaciones químicasLa recesión en la capa de ozono y la aparición de lluvias ácidas son ejemplos relevantes
- 138DepósitosAunque las precipitaciones pueden absorber los gases y contribuir a su deposición, las consecuencias de este proceso en terrenos con residuos tóxicos son mínimas. En terrenos con residuos tóxicos es posible que las partículas emitidas posean tamaños superiores formando un polvillo que desciende como consecuencia de la fuerza de gravedad para que pueda quedar de nuevo suspendido si el viento adquiere mayor velocidad
- 139La concentración de la sustancia determina la respuesta tóxica
- 140Diagrama 1
- 141Respuesta
- 142Dosis
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- Flashcards on Primer parcial, created by María Guadalupe Méndez Lara on 11/02/2023.
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- María Guadalupe Méndez Lara · Feb 2023
- Updated
- Feb 24, 2023
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