Conceptos Básicos de

Toxicología Ambiental

Anabel G. Tatis R., M.Sc.

Biotecnología-ULatina

.

No somos seres aislados del medio ambiente;

somos parte integral de él y lo modificamos.

Los tóxicos se mueven en el ambiente para

alcanzar a los seres vivos, a través del agua, el

aire, el suelo y de los alimentos.

La problemática ambiental y los procesos de

contaminación tienen un alto impacto sobre

la salud de la población.

SUSTANCIAS TOXICAS

TOXICOLOGIA

(Impacto sobre el hombre)

TOXICOLOGÍA AMBIENTAL

(Impacto sobre el ambiente y los organismos vivos)

ECOTOXICOLOGIA

(Impacto sobre poblaciones y ecosistemas)

Antecedentes históricos

1930. Contaminación atmosférica en Valle de Mosa, Bélgica

Década 40– Contaminación atmosférica en Donora, Penn

(1948,USA)

– Se detecta enfermedad “Itai-itai” en Japón por exposición a cadmio.

Década 50 – Adulteración aceite de oliva con petróleo en

Marruecos.

– 1952. Niebla mortal en Londres (M 4,000).

Contaminación con Metilmercurio en Minamata,

Japón.

Donora, Pen, USA

Londres, 1952

Antecedentes históricos

Década 60

– Paquistán y Guatemala contaminación

por descargas de aguas residuales

industriales.

– Envenenamiento por consumo de pan

contaminado con metilmercurio en

Pakistán.1976. Fuga de dioxina en

Seveso, Italia. Afectó a muchas

personas (cloracné), se dieron

abortos espontáneos y

contaminación del suelo.

Antecedentes históricos

1984. Fuga de Metil-isocianoato

en Bophal, India (M 2,500)

1986. Accidente nuclear en

Chernobyl, Rusia. Libera Cesio

137 por Europa y Asia Central.

1989. Derrame de petróleo por

Exxon Valdés en Alaska.

2010. Derrame del BP o

Deepwater Horizon en el Golfo

de Mexico.

2. Aspectos básicos y

definiciones de interés

• TOXICOLOGIA AMBIENTAL

Efectos de los contaminantes ambientales en seres humanos.

• ECOTOXICOLOGIA

Estudio de los químicos sobre los individuos,

poblaciones y ecosistemas, incluyendo sus

componentes biofísicos.

TOXICOLOGIA AMBIENTAL Y

ECOTOXICOLOGÍA

AMBIENTE

El ambiente se define como el conjunto

de medios en interacción con el

organismo humano a causa de sus

actividades.

En el caso de toxicología ambiental el

ambiente se describe en función de los

medios que contienen los tóxicos.

Los compartimientos del ambiente

Litosfera

Hidrosfera

Atmósfera

Biosfera

La atmosfera y la hidrosfera se caracterizan

por su mayor movilidad

MEDIO COMPARTIMIENTOS

AIRE ●Atmósfera

●Partículas en aire

●Aerosoles

●Nubes (vapor)

●Biota

AGUA

(MEDIO ACUATICO)

●Aguas superficiales

●Sedimentos

●Sólidos en suspensión

●Agua subterránea

●Biota

●Ambiente marino

●Ambiente dulceacuícola

●Ambientes salobres

TIERRA

(MEDIO TERRESTRE)

●Suelo

●Agua retenida entre los poros del

suelo

●Atmósfera del suelo

●Vegetación superficial

●Biota del suelo

Química Ambiental…

Estudia las fuentes, el transporte, las

reacciones, los efectos y el destino de

los compuestos químicos en los 4

compartimientos del ambiente.

Químico Ambiental: es cualquier

sustancia química que está presente

en el medio o entran a él como

resultado de la actividad humana o

está presente en una concentración

más altas que lo normal.

Xenobiótico: compuestos que son extraños a un organismo omedio en particular.

Contaminante: cualquier sustancia liberada en el medio debido a

la actividad del hombre.

Tóxico: cuando lo anterior tiene efecto adverso a nivel biológico..

DEFINICIONES

Contaminación ambiental

Introducción de sustancias, organismos o

formas de energía en ambientes o sustratos a

los que no pertenecen o en cantidades

superiores a las propias, por un tiempo

suficiente, y bajo condiciones tales, que esas

sustancias interfieren con la salud y la

comodidad de las personas, dañan los

recursos naturales o alteran el equilibrio

ecológico de la zona.

DAÑO AMBIENTAL

Pérdida irreversible y

permanente de activos del

ambiente o de la calidad

ambiental, que requiere

medidas preventivas, más que

la restauración.

EFECTO AMBIENTAL

Alteración o cambio del ambiente, ya

sea natural o antropogénica.

CALIDAD AMBIENTAL

El grado /estado de condiciones

ambientales que permiten que el

ambiente desempeñe

adecuadamente sus funciones de

sistema que rige y condiciona las

posibilidades de vida en la Tierra.

EFECTO O DAÑO?

PUNTOS FINALES, DOSIS Y CONCENTRACION

Toxicidad Punto

final o producto particular

Dosis Cantidad

exacta de sustancia

administrada a un

organismo en tiempo y

condiciones determinadas

Concentración Dosificación en un medio o substrato

circundante

PELIGRO Y RIESGO

Peligro: es el potencial de causar

daño, y es producto de la

exposición y la toxicidad.

Riesgo: es la probabilidad de que

se cause daño.

Seguridad: es la probabilidad de que no se produzca

daño alguno.

Criterios de Peligrosidad

Persistencia

Bioconcentración, bioacumulación y

biomagnificación

Movilidad ambiente,

Transformaciones químicas y bioquímicas,

Efectos adversos en salud y ambiente,

Origen

Bioconcentración

Capacidad de un organismo de concentrar un elemento

presente en su medio. -Factor de concentración-

10Kg1g

1:10 Factor de concentración

Bioacumulación

Capacidad de un organismo de concentrar el elemento atraves de su vida, de tal manera que el factor de

concentración continua incrementándose.

10g

100g

1g

1:10 cambiando a 1:100

Factor de concentración en función del tiempo

Biomagnificación

La presencia de una sustancia a concentraciones sucesivamente

altas cuando se incrementan los niveles tróficos (hacia arriba en

la cadena alimenticia).

1g

100g

100g

Nivel

Trófico

Concentración

Bioacumulación

TOXICOS EN LA

CADENA TROFICA:

Cómo se concentran

en los organismos?

Bioconcentración

Biomagnificación

Vías de exposición

de los seres humanos y

animales terrestres

INHALATORIA

DIGESTIVADERMICA

TIPO DE

ORGANISMO

RUTA DE INGRESO FUENTE DE CONTAMINANTES

Vertebrados

Terrestres

Sistema digestivo

Piel

Pulmones

Alimento y agua ingeridos

Superficies contaminadas

Aerosoles y partículas en aire

Vapor; gotas y partículas en aire

Invertebrados

terrestres

Tracto alimentario

Cutícula (insectos)

Paredes del cuerpo

(lombrices)

Tráqueas (artrópodos),

vías aéreas

Alimento y agua

Superficies contaminadas

Ambiente contaminado (suelo)

Gotas y partículas en aire

Peces Branquias

Sistema digestivo

Contaminantes disueltos o

suspendidos en agua y

sedimentos

Alimento

RUTAS DE INGRESO EN LOS ORGANISMOS

TIPO DE

ORGANISMO

RUTA DE

INGRESO

FUENTE DE CONTAMINANTES

Mamíferos

acuáticos y

aves

Sistema digestivo Alimento

Cantidades pequeñas de agua ambiental o

agua ingerida (aves)

Anfibios Sistema digestivo

Piel

Alimento

Cantidades pequeñas de agua ingerida

Contaminantes disueltos o suspendidos

en agua y sedimentos

Invertebrados

acuáticos

Tracto

alimentario

Superficies

respiratorias

Alimento

Agua ingerida

Contaminantes disueltos o suspendidos en

agua y sedimentos

Plantas Hojas

Raíces

Contaminantes en gotas o partículas

Vapores

Contaminantes disueltos en agua del suelo

RUTAS DE INGRESO EN LOS ORGANISMOS

INTERACCIONES DE LOS AGENTES

QUIMICOS

TOLERANCIA: Se genera una menor respuesta al

efecto tóxico de una sustancia por de la exposición

previa a ella o a otras sustancias relacionadas

químicamente.

SINERGISMO: Dos o más

sustancias se refuerzan

simultáneamente, siendo

su efecto combinado mayor

que el efecto individual de

cada uno por separado.

ANTAGONISMO: Un

agente interfiere con la

acción del otro cuando

son administrados de

manera simultánea o

consecutiva.

AREAS DE TRABAJO

QUIMICA AMBIENTAL

Naturaleza química

Características

fisicoquímicas

Cantidad

Frecuencia de las emisiones

o de la exposición

1. Comportamiento de los contaminantes en el ambiente (entrada, movimiento, transformación y almacenamiento dentro del medio).

FACTORES DEL AMBIENTE

• Temperatura

• Ph

• Humedad

• Luz

• Naturaleza de los organismos

• Interacciones

AREAS DE TRABAJO

A nivel individual, pueden alterar estructura y función bioquímica, molecular y fisiológica.

A nivel de la población, detecta cambios en número de individuos, en frecuencia de los genes (p.e. resistencia a plaguicidas) o cambios en la función del ecosistema (p.e nitrificación del suelo).

2. Efectos de los TOXICOS sobre

los organismos vivos.

3. Biomarcadores

Para establecer que una población natural ha sido expuesta a la contaminación y proveer una guía para determinar el riego.

4. Pruebas toxicológicasPara establecer toxicidad de los químicos (Regulación y Registro).

5. Evaluación de riesgoPara establecer el peligro y el riesgo de cada químico en particular.

OTRAS AREAS DE TRABAJO

¿QUÉ ES UN BIOMARCADOR?

Indicador bioquímico, fisiológico o ecológico del estrés

físico, químico o biológico en los organismos y sus

poblaciones.

Trazador de las reacciones que pueden ocurrir a

diferentes niveles – molecular, celular, en el organismo

completo, las poblaciones o comunidades.

Permite evaluar de forma temprana los efectos

negativos de los contaminantes.

MUCHAS GRACIAS

POR SU ATENCION!!!