Dr. Claudio Bravo L.Instituto de Ciencias Químicas

Facultad de CienciasUniversidad Austral de Chile

“El rol de la Química Ambiental en nuestra sociedad”

Desde los primeros hombre en la tierra……..

Revolución Industrial..

Hoy en día…..

El hombre ha impactado su entorno…………

Contaminando……..

Agua Biota

Aire Suelos

Un buen ejemplo es el uso de monocultivospara satisfacer la gran demanda de alimento a nivel mundial

El problema es el uso masivo de PESTICIDAS

Insecticidas

Fungicidas

Herbicidas

Antibióticos

Esterilizantes

Acaricidas

Rodenticidas

TiposMolusquicidas

Nematocidas

Defoliantes

¿Pero quien estudia este impacto y los agentes que lo causan?

Y ahora quien podrádefendernos?

•Esta rama de la química estudia la distribución y concentración de los contaminantes.

•Estudia procesos químicos que tienen lugar en el medio ambiente global, o focalizado en ambientes específicos como los suelos, los ríos y lagos, los océanos, la atmósfera, la biota.

•Estudia el impacto de las actividades humanas sobre nuestro entorno y la problemática que ellos ocasionan.

•Propone soluciones o alternativas para solucionar problemas ambientales. Ej: Tratamiento de aguas

“Química Ambiental”

Contaminantes Orgánicos

Contaminantes orgánicos

• Los contaminantes orgánicos son compuestos constituidos por elementos tales como carbono, nitrógeno, oxígeno, azufre, halógenos y otros átomos.

• Además poseen características y propiedades que los convierten en contaminantes debido a su toxicidad o peligrosidad para los organismos vivos.

¿Qué son?

Los Contaminantes Orgánicos Persistentes, son sustancias químicas tóxicas, persistentes y bioacumulables en los organismos, que causan efectos diversos en la salud humana y en el ambiente.

Estas sustancias se transportan a grandes distancias y se han dispersado por todo el mundo.

Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs)

Bioacumulación

Biomagnificación

Problemas con los contaminantes persistentes

Son contaminantes porque.....

En muy bajas concentraciones afectan gravemente la salud de los seres humanos, animales y el ambiente.

Se distribuyen ampliamente en el medio ambiente, a través del viento, ríos y corrientes marinas, trasladándose a todas partes del planeta.

Los problemas con los COPs han motivado su prohibición y

restricción severa en muchos países. El Programa de las

Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), ha

llamado ha establecer un convenio internacional obligatorio

sobre 12 COPs (dirty dozen) de manera prioritaria, que

además defina los criterios para añadir nuevas sustancias y

establezca mecanismos de apoyo a los países en desarrollo.

¿Cuáles son?

DDTDicloro Difenil Tricloroetano

Derrames de Petróleo

a)Son compuestos que requieren oxígeno para degradarse, por lo que disminuyen las cantidades de oxigeno presente en las aguas.

b)Son tóxicos para diversos organismos. Ej: Aves, algas, mamíferos.

Hidrocarburos

c) Forman películas sobre el agua que impide el paso de la luz (fotosíntesis)

d) Alteran las propiedades organolépticas del agua

Hidrocarburos

Limpieza con Biosolventes

INTEL ISEF

Contaminación Atmosférica

• Es bien conocido y documentado los efectos del material particulado (PM10 o PM2.5) en la salud.

• Mediciones de material particulado son realizadas rutinariamente al rededor del mundo.

• Las PM10 son las partículas más monitoreadas, aunque hoy en día se ha centrado un mayor interés en la medición de las PM2.5.

Contaminación Atmosférica

Tamaño de las partículas

El material particulado es una mezcla compleja de material químico directamente liberado de las fuentes emisoras o formadas por reacciones químicas de moléculas gaseosas en la atmosfera.

Dentro de la composición química del material particulado se encuentra: el carbono elemental, material orgánico de diversas fuentes, polvo mineral, sal de mar, entre otros componentes minoritarios.

¿Qué es el material particulado?

¿Es la contaminación atmosférica importante sólo por el contenido de material particulado?

Antraceno

Fenantreno

Fluorantreno

Pireno

Benzo(a)antraceno

Benzo(a)pireno

Perileno

Benzo(b)flurorantreno

Benzo(g,i,h)perileno

Hidrocarburos Policíclicos aromáticos (PAHs)Se trata de un agrupo de compuestos de cantidad variable de anillos bencénicos condensados.

• La exposición crónica y prolongada a ciertos químicos puede ocasionar efectos importantes en la salud de la población.

• Dentro de los compuestos de interés en los estudios de caracterización química se encuentran los que por variados antecedentes podrían generar substanciales daños a la salud humana, compuestos orgánicos de elevada toxicidad (Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos -PAHs-) y mediana toxicidad (hidrocarburos alifáticos), entre otros.

Teratogénicos Mutaciones

Cancerígenos Desarrollo de cáncer

Disruptores endocrinos Cambios hormonales

Efectos en la salud

Filtros tomados en Valdivia durante el año 2010

PM 10 y 2.5, 2010

0

20

40

60

80

100

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Datos obtenidos en http://www.sivica.cl/

VeranoOtoñoInviernoPrimavera

Distribución Material Particulado (µg/m3)

en la Ciudad de Valdivia durante el 2010

0

10

20

30

40

50

60

70

80

PAHs Totales (ng.m-3)

VeranoOtoñoInviernoPrimavera

Tota

l PA

Hs

(ng.

m-3

)

Agua PotableSe denomina agua potable o agua para consumo humano, al agua que puede ser consumida sin restricción. El término se aplica al agua que cumple con las normas de calidad promulgadas por las autoridades.

El agua potable debe ser libre o tener valores permitidos de ciertos parámetros tales como pH, iones y esencialmente patógenos.

• Los desinfectantes clorados se agregan al agua para destruir organismos patógenos.

– Estos desinfectantes tienen un efecto residual que prevalece en la red de distribución asegurando su poder desinfectante en el tiempo.

– Estos reaccionan con la materia orgánica, tales como ácidos fúlvicos y húmicos produciendo una gran variedad de sub-productos de desinfección tales como THMs, ácidos haloacéticos, entre otros.

Formación de THMs

Qué son los trihalometanos (THMs)?

• Los THMs son compuestos químicos formados por carbono, hidrógeno y halógenos (X: Cl, Br, I y F).

• Son compuestos que tienen usos industriales como solventes y refrigerantes (THMsfluorados)

• Son compuestos volátiles CH Cl

Cl

Cl

FormulaMolecular

Nombre UPAC Nombre Común

CHI3 Triiodometano Iodoformo

CHBr3 Tribromometano Bromoformo

CHBr2Cl Dibromoclorometano -----

CHBrCl2 Bromodiclorometano -----

CHCl3 Triclorometano Cloroformo

CHClF2 Clorodifluorometano -----

CHF3 Trifluorometano Fluoroformo

Trihalometanos Comunes

Norma Chilena para Agua Potable (Nch409/05)

• La norma Chilena provee los valores permitidos para un amplio rango de parámetros.

• Para Agua Potable establece valores máximos de THMs de:

CHCl3 (200 µg/L)CHBr3 (100 µg/L)CHClBr2 (100 µg/L) CHCl2Br (60 µg/L)

Concentraciones detectadas

Concentraciones dadas en la norma

Índice >1 fuera de la norma

Química Forense Ambiental

“Environmental forensics may sound like a

glamorous, exciting discipline; it certainly can

be, but it can have a lot of routine analyses

and report writing as well”.

Dr. Stephen Mudge

Preguntas que la Química Forense Ambiental intenta responder

Quién causo la contaminación?

Cuándo ocurrió la contaminación?

Cómo ocurrió la contaminación? Ej: fue la contaminación accidental o intencional.

Que tan grande es el evento de contaminación?

Son los resultados validos?, hay evidencias de fraude?

A que niveles de contaminación la gente ha sido expuesta?

Puede la ciencia forense ambiental ayudar los determinar costos de remediación?

De acuerdo a lo planteado la Química Ambiental cumple un rol importante en el estudio de los contaminantes en distintas matrices ambientales y actúa como un ente regulador de la presencia de los mismos.

MUCHAS GRACIAS

Preguntas?