CAMPUS HUASTECA

TOXICOLOGÍA AMBIENTALCATEDRÁTICA: M.C. DIANA ZAVALA CUEVAS

PRESENTA:

ROSALES SÁNCHEZ ANAIS FIDELINA

CD. Valles, S.L.P. a 25 de abril de 2013.

COEFICIENTES DE PARTICIÓN

1. Resuelve el siguiente problema.

El clordano es un plaguicida organoclorado altamente persistente usado antes de 1978, como pesticida en cultivos agrícolas, céspedes y jardines y como agente para fumigaciones.

Debido a su intenso uso en cultivos aledaños a un importante lago, un grupo de investigadores se dio a la tarea de realizar un estudio de riesgo para la salud de la población que vive en los alrededores y para los ecosistemas circundantes.

El Bioquímico encargado de la caracterización físico química, obtuvo los siguientes datos en un estudio del sedimento. Concentración de clordano: 640 μg/Kg de peso seco; carbono orgánico total: 5.84 %.

a) ¿Cuál es la concentración estimada de clordano en el agua del lago, si

el log Kow para esta sustancia es de 2.78?

Cw= ___ Cs _______ = 640 µg/Kg_______ = 0.640 mg/Kg = 0. 044 mg/kg

foc 0.41 Kow ( 2.78) (0.41) (5.84) ( 602.55) ( 0.41) ( 0.0584)

1 mg/kg 1000 µg/Kg X 640 µg/KgX = 0. 640 mg/kg

-log 2.78= 602.55

5.84 g 100 g X 1 g pezX = 0. 0584 g

b) Según la EPA, el MCL (maximum contaminant level) para el clordano en el agua, es de 0.002 mg/L. De acuerdo con el resultado obtenido anteriormente ¿cuál es tu conclusión al respecto? ¿qué medidas propondrías en caso necesario?

Que los niveles del clordano están por encima del valor propuesto por la EPA y para ello es necesario o bien se proponen medidas como la Biorremediación, tal vez la degradación del componente o bien la fitorremediación.

c) Calcula el coeficiente de partición lípido-agua para el clordano, considerando que la concentración promedio de lípidos para los peces es de 5 % ¿Consideras que hay probabilidad de bioacumulación de clordano en los peces del lago? ¿Por qué?

5 g de lípidos100 g de pez

X 1 g de pez

X = 0.05 g/g

(0.05 g/g) (602.55) = 30.1275

Si considero que hay bioacumulación de clordano en los peces por afinidad de la biota.

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN

INSTRUCCIONES: Antes que nada lee detenidamente la información de que dispones, recuerda dejar el diccionario como última instancia, trata de leer en inglés, sin traducir la información. Posteriormente realiza lo que se te pide a continuación.

1. Elabora un esquema con la clasificación de las reacciones de transformación de sustancias en el medio ambiente.

2. Explica el ejemplo del HCN expuesto en el libro de texto en las reacciones de ionización.

PROCESOS

DE

TRANSFORMACION

REACCIONES REVESIBLES

REACCIONES IRREVERSIBLES

Ionización se refiere a la disociación de un producto químico en neutro cargada especies.

Precipitación y disolución.Un caso especial de ionización es la disolución de una fase sólida neutra

en especies solubles.

HidrólisisLa hidrólisis es la escisión de moléculas orgánicas por reacción con agua y un desplazamiento neto de un grupo saliente

FotólisisFotólisis de una sustancia química puede proceder ya sea por absorción directa de la luz (Fotólisis directa) o por reacción con otra especie química que se ha producido o excitado por la luz (fotolisis indirecta).

La complejación y especiación química

Reacciones de oxidación-reducción

Biotransformaciones

El pKa de HCN es de aproximadamente 9 y la toxicidad de NC es mucho mayor que de HCN para muchos organismos acuáticos. Por lo tanto la descarga de una básica (pH alto) contiene efluentes industriales cianuro plantearía un peligro mayor para los peces de un menor pH del efluente (todo lo demás es igual). El efluente podría ser tratado para reducir el pH muy por debajo del pKa de acuerdo con la reacción:

CN - + H + = HCN (Ac),reduciendo así el peligro para los peces. Sin embargo, el HCN tiene un lugar de alta ley de Henry partición constante y la voluntad a la atmósfera: HCN (Ac) = HCN (Aire)

Esto puede estar bien para los peces, pero las aves de la zona y las personas que trabajan en el sector industrial planta tendrá ahora una mayor exposición al HCN. Así, tanto el destino y toxicidad de un producto químico pueden ser modificados mediante reacciones de ionización simples.

3. Explica la importancia de la presencia de sulfuros en los cuerpos de agua.

Ayuda a inmovilizar metales y eliminarlos del cuerpo de agua reduciendo su biodisponibilidad.

4. ¿Qué importancia tienen la complejación y la especiación química en el destino de los metales en una matriz ambiental?

Medir el potencial de riesgo ambiental asociado con el uso de una sustancia química que es directamente relacionado con el de persistencia en el medio ambiente y que a su vez depende en las velocidades de las reacciones de transformación química, formando iones complejos.

5. Explica en qué consisten las reacciones de hidrólisis y cómo se llevan a cabo.

Consisten en reacciones de transformación irreversibles que permanentemente transforman una sustancia química en un producto o bien en la incisión de moléculas orgánicas que reaccionan con el agua, desplazando un grupo halogenado por un oxidrilo.Participan dos especies principales: un nucleófilo y un electrófilo .

Puede proceder de tres formas: neutra, ácida y básica

6. Explica la influencia del pH en las reacciones de hidrólisis, mediante el ejemplo, del DDT y el metoxicloro.

En el caso de este tipo de compuestos organoclorados, al incrementarse el pH arriba de 8 muy rápido, tienden a hidrolizarse.Bajo condiciones de pH 5-8 la velocidad de hidrólisis del metoxicloro no varía tanto, solo pH>8 se incrementa. Y por el otro lado el DDT se hidroliza 15 veces más rápido a pH 8 que a pH 5 en una reacción de eliminación.

7. Menciona las posibles transformaciones que resultan de la fotólisis en el medio ambiente.

Transformaciones fotoquímicas como la ruptura del enlace, isomerización, reordenamiento intramolecular, y varias inter-reacciones moleculares.

8. Describe cómo se llevan a cabo las reacciones de oxidación y reducción, y cuáles son los tipos principales de ellas.

Aunque muchas reacciones redox son reversibles, se incluyen aquí porque muchas de las reacciones redox que influyen en el destino de las sustancias tóxicas son irreversibles en las escalas temporales y espaciales que son importantes a la toxicidad. La oxidación se define simplemente como una pérdida de electrones. Reducción de una especie química se lleva a cabo cuando un donador de electrones (reductor) transfiere electrones a un aceptor de electrones (oxidante).

9. ¿En qué consisten las reacciones de biotransformación?

Son llevadas por seres vivos y consisten en transformar muchas sustancias tóxicas a otras sustancias químicas.

10.¿De cuáles factores dependen la viabilidad de las poblaciones microbianas y las velocidades de biotransformación en el medio ambiente?

La adaptación genética, la humedad, nutrientes, oxígeno, pH, y temperatura.