monografia del cadmio

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica ECOLOGIA - CADMIO Página 1 RESUMEN En el presente trabajo vamos hablar acerca del cadmio y los daños o efectos que este tiene en el ser humano, como sabemos el cadmio (Cd) es un metal que se encuentra principalmente en la corteza terrestre y siempre se presenta en combinación con el zinc. Es ampliamente utilizado en la industria. Se considera un contaminante y es liberado al ambiente como subproducto de la extracción de cobre, hierro y zinc. La exposición al Cd puede producir una variedad de efectos adversos tanto en el humano como en los animales. Una vez absorbido se acumula en el organismo por tiempos largos. Dependiendo de la dosis, fuente y tipo de exposición puede dañar varios órganos como el hígado, riñón, pulmón, hueso, testículos y placenta. Los seres humanos están expuestos al Cd principalmente a través de la ingesta de alimentos, del humo del cigarro, así como del agua y aire contaminados con el metal. La entrada de Cd a las células no es uniforme en todos los sistemas y puede ser mediada por transporte pasivo o activo, o por canales de calcio. Se considera que uno de los mecanismos de toxicidad de este metal es debido, en parte, a las especies reactivas con oxígeno, las cuales pueden actuar como segundos mensajeros y por tanto alterar diferentes vías de señalización.

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cadmio

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    Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Geolgica

    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 1

    RESUMEN

    En el presente trabajo vamos hablar acerca del cadmio y los daos o efectos

    que este tiene en el ser humano, como sabemos el cadmio (Cd) es un metal

    que se encuentra principalmente en la corteza terrestre y siempre se presenta

    en combinacin con el zinc. Es ampliamente utilizado en la industria. Se

    considera un contaminante y es liberado al ambiente como subproducto de la

    extraccin de cobre, hierro y zinc. La exposicin al Cd puede producir una

    variedad de efectos adversos tanto en el humano como en los animales. Una

    vez absorbido se acumula en el organismo por tiempos largos. Dependiendo de

    la dosis, fuente y tipo de exposicin puede daar varios rganos como el

    hgado, rin, pulmn, hueso, testculos y placenta. Los seres humanos estn

    expuestos al Cd principalmente a travs de la ingesta de alimentos, del humo

    del cigarro, as como del agua y aire contaminados con el metal. La entrada de

    Cd a las clulas no es uniforme en todos los sistemas y puede ser mediada por

    transporte pasivo o activo, o por canales de calcio.

    Se considera que uno de los mecanismos de toxicidad de este metal es debido,

    en parte, a las especies reactivas con oxgeno, las cuales pueden actuar como

    segundos mensajeros y por tanto alterar diferentes vas de sealizacin.

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 2

    INDICE

    INTRODUCCION ............................................................................................................................. 3

    OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 5

    MATERIALES .................................................................................................................................. 6

    MTODO ........................................................................................................................................ 6

    RESULTADOS Y DISCUSIN ............................................................................................................ 7

    1.1 DEFINICIN DEL CADMIO .................................................................................................... 7

    1.2 FUENTES DE EMISIN.......................................................................................................... 8

    1.3 EFECTOS DEL CADMIO EN SRES BIOTICOS ........................................................................ 13

    CONCLUSIN ........................................................................................................................... 18

    BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................... 19

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 3

    INTRODUCCION

    El hombre produce constantemente desechos industriales, que son expelidos

    directamente a la atmsfera, inmenso mar que nos rodea y en cuyo fondo

    vivimos. Acostumbrado a vaciar estos desechos en cursos de agua y mares

    que parecan inagotables e insensibles, ahora sabe que, con el aumento de la

    poblacin y el acm de la Era Industrial, pues si queremos seguir disponiendo

    de agua y aire limpio se debe controlar los desechos que generamos y

    arrojamos sin contemplacin alguna. Ha iniciado entonces un acto de hacer de

    nuestro planeta un lugar saludable. Pues uno de estos contaminantes

    altamente txico es el cadmio; para poder lograr tener un planeta cada vez ms

    limpio debemos empezar con conocer cules son los contaminantes ms

    dainos y tratar de evitar su uso o disminuir estos txicos cada da destruyen

    nuestro planeta.

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 4

    AGRADECIMIENTO

    Primero y antes que nada, dar gracias a Dios,

    por estar conmigo en cada paso que doy, por

    fortalecer mi corazn e iluminar mi mente y

    por haber puesto en mi camino a aquellas

    personas que han sido mi soporte y compaa.

    Agradecer hoy y siempre a mi familia por el

    esfuerzo realizado por ellos. El apoyo en mis

    estudios, de ser as no hubiese sido posible. A

    mis padres y dems familiares ya que me

    brindan el apoyo, la alegra y me dan la

    fortaleza necesaria para seguir adelante.

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 5

    OBJETIVOS

    Objetivo General

    Describir la afeccin del cadmio en los seres biticos.

    Objetivos Especficos

    Realizar una descripcin general de las caractersticas del cadmio.

    Dar a conocer los efectos del cadmio en los vegetales.

    Mencionar como se produjo la contaminacin de cadmio en Japn.

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    MATERIALES

    Los materiales utilizados son los siguientes:

    Medios fsicos

    Computadora

    Papel bond

    Cd

    Medios electrnicos

    Informacin de artculos en internet

    Software( Microsoft Word)

    MTODO

    La metodologa utilizada para la presente monografa es inductiva, se recopilo

    informacin acerca del cadmio y sus efectos en la salud as como tambin

    sobre la ms sonada consecuencia de contaminacin que produjo en Japn.

    Para usar la informacin y sacar conclusiones de forma general.

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 7

    RESULTADOS Y DISCUSIN

    1.1 DEFINICIN DEL CADMIO

    Elemento qumico de nmero atmico 48. Metal escaso en la corteza terrestre,

    se encuentra en forma de sulfuro junto a minerales de cinc. 1

    De color blanco azulado, brillante, dctil y maleable. Su punto de fusin es de

    321C y de ebullicin es de 778C. Es insoluble al agua y en disolventes

    orgnicos, y soluble en cidos, nitratos y cloruros.2

    Uno de los mayores agentes txicos asociado a contaminacin ambiental e industrial es el cadmio, pues rene cuatro de las caractersticas ms temidas de un txico: 3

    1. Efectos adversos para el hombre y el medio ambiente. 2. Bioacumulacin. 3. Persistencia en el medio ambiente. 4. Viaja grandes distancias con el viento y en los cursos de agua.

    1 Real Academia Espaola

    http://buscon.rae.es/drae/srv/search?val=cadmio 2 Lauwerys RR. Toxicologa industrial e intoxicaciones profesionales. Masson. Barcelona 1994

    3Anales de la Facultad de Medicina - Universidad Nacional Mayor de San Marcos - Anales de la Facultad de Medicina

    Vol. 63, N 1 - 2002 - Copyright 2002

    IMAGEN N 01

    CADMIO

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 8

    1.2 FUENTES DE EMISIN

    Grandes cantidades de cadmio es liberada cada ao a la atmosfera, se calcula

    que la mitad de su proveniencia es las rocas que llegan a los ros y

    posteriormente a los ocanos. Por otro lado los incendios forestales producidos

    en pases con temperaturas elevadas; los volcanes tambin liberan al aire

    algunas cantidades de cadmio, pero estas fuentes no son las nicas existiendo

    ms como son la minera y los combustibles fsiles producto de las actividades

    humanas.

    A nivel industrial, los procesos de produccin de zinc, minerales de fosfatos y

    las industrias de fabricacin de estircol son los focos de emisin de cadmio

    ms significativos.

    Las principales industrias y procesos relacionados con el cadmio son:

    Bateras de Ni-Cd

    Esta industria representa el 78% del consumo de cadmio, constituye el principal

    uso del metal. Las bateras de Ni-Cd son una fuente de energa, recargable o

    secundaria. El cadmio reacciona electroqumicamente de forma reversible en

    un amplio rango de temperaturas, posee un bajo nivel de autodescarga y se

    IMAGEN N 02

    Industria que contaminan con cadmio

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 9

    extrae fcilmente de las bateras usadas, lo que hace que sea difcil sustituirlo

    en este uso. En algunas aplicaciones, las bateras de Ni-Cd se sustituyen por

    bateras de ion litio o hidruro de nquel; el hecho de que estos sustitutos

    impliquen un elevado coste y que el cadmio es fcilmente reciclable hacen que

    el uso de cadmio en bateras sea difcilmente sustituible 4.

    Pigmentos

    Esta industria es la segunda en importancia. El 12% del consumo de cadmio

    corresponde a este uso4. El cadmio como sulfuro es utilizado para dar una

    coloracin amarillo o naranja. Los pigmentos de cadmio son especialmente

    tiles en aplicaciones a altas temperaturas o presiones y en procesos donde

    otros pigmentos se degradan rpidamente; por eso se utiliza cadmio la

    fabricacin de plsticos, cermicas, pinturas, seales de trfico y botellas de

    vidrio.

    El sulfuro de cerio se utiliza como sustituto de pigmentos de cadmio,

    principalmente en aplicaciones de plsticos.

    IMAGEN N 03

    Bateras de Ni Cd

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 10

    Electrodeposicin o electroplateado

    La deposicin electroltica de cadmio en los objetos metlicos les da un

    aspecto brillante y los protege frente a la corrosin, particularmente en

    ambientes sometidos a altas tensiones como son usos marinos y

    aeroespaciales, donde se requiere una alta seguridad.

    Estabilizadores para plsticos

    Los carboxilatos de cadmio se utilizan con luz ultravioleta como estabilizadores

    de plsticos como el PVC. Un 1,5% del cadmio consumido se destina a este fin 4.

    IMAGEN N 04

    Pigmento de cadmio

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 11

    Aleaciones no ferrosas y otros usos

    Un 0,5% del cadmio total consumido se destina a otros usos como aleaciones

    no ferrosas, compuestos electrnicos, fertilizantes de fosfato (en este producto

    el cadmio constituye una impureza), detergentes y productos del petrleo

    refinados 6. Tambin se utiliza el cadmio en tubos para televisin, agentes para

    el curado de gomas y en escudos y barras para reactores nucleares5.

    Reciclaje

    La cantidad de cadmio secundario o reciclado es difcil de estimar. La

    Asociacin Internacional de Cadmio estim que el total de cadmio reciclado en

    2001 equivala al 10% de la produccin mundial de este metal. El reciclaje de

    cadmio es una industria joven y creciente impulsada por intereses

    medioambientales y por acciones reguladoras orientadas a la desaparicin de

    contaminacin por productos desechados. Debido a que un 78% del cadmio

    consumido se utiliza en las bateras de Ni-Cd y a que stas son fciles de

    reciclar, la mayor parte del cadmio secundario proviene de bateras usadas.

    Otras aplicaciones utilizan materiales con bajos niveles de cadmio lo que hace

    difcil su reciclado4.

    IMAGEN N 05

    Platicos

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 12

    El cadmio emitido segn el estudio ms reciente, el total por las actividades

    humanas a nivel mundial asciende a unas 3000 toneladas. Las fuentes

    naturales son difciles de evaluar, y las estimaciones varan considerablemente. 6

    En lo que respecta en los pases industrializados gracias a concientizacin se

    ha logrado reducir un poco la contaminacin por este elemento, y muchas de

    sus aplicaciones. Se ha puesto en marcha sistemas de gestin de residuos

    para limitar su emisin al medio ambiente.

    Por otro lado, en pases aun en vas de desarrollo an ciertas aplicaciones van

    en aumento, y los productos que contienen cadmio no suelen ser separados

    del resto.

    De esta forma, los desechos de cadmio van a parar a los residuos municipales

    y se eliminan a travs de vertederos, incineracin, quema a cielo abierto o

    vertido indiscriminado. Parte del cadmio que contienen estos productos se

    libera al medio ambiente.

    4 U.S. GEOLOGICAL SURVEY, U.S. DEPARTMENT OF THE INTERIOR. Mineral Commodity Summaries. Enero,

    2004. (consultadas el 08/07/2005 ) 5 PATTERSON, J.W. Industrial wastewater treatment technology. 1985, pg. 3751

    6 UNEP (2010) Resumen & Detalles: GreenFacts

    IMAGEN N 06

    Reciclaje de bateras de cadmio

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 13

    1.3 EFECTOS DEL CADMIO EN SRES BIOTICOS

    Como ya sabemos en la actualidad se restringe el uso del cadmio debido a los

    efectos que este produce, pues es un metal con grado muy elevado de

    toxicidad aun en cantidades muy pequeas persistiendo en la cadena

    alimenticia.

    En los Vegetales

    El cadmio es adquirido por estos seres biticos a travs del suelo o de aguas

    contaminadas por este metal, siendo los vegetales un eslabn o el principal

    eslabn para la llegada del cadmio al ser humano.

    Las plantas no tienen mecanismos para eliminar cadmio, una vez que lo

    absorben lo retienen en sus tejidos. La mayor parte es acumulada en su raz.

    En las plantas el cadmio disminuye la posibilidad de realizar la fotosntesis y

    transpiracin. Aqu un cuadro ms detallo de los efectos del cadmio en las

    plantas

    IMAGEN N07 Contribucin relativa de las diferentes fuentes de cadmio.7

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 14

    A continuacin se muestra la capacidad para acumular cadmio de distintas

    especies vegetales de inters agrcola.

    IMAGEN N 08

    CADMIO EN LOS VEGETALES

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 15

    En el ser humano

    El cadmio al ingresar al organismo produce muchas enfermedades afectando a

    todos nuestros rganos. Pues como mencionamos anteriormente es un metal

    muy toxico.

    El cadmio se absorbe por va respiratoria, digestiva y cutnea. Por inhalacin el

    porcentaje de cadmio que se absorbe va desde 15% hasta 50%9. Por va

    gastrointestinal se absorbe desde un 2% a 6%10.

    7 Tomado de la presentacin L. Regoli para la LR/UNECE-LRTP Heavy Metals 16-03-05 (Comisin Econmica de las

    Naciones Unidas para Europa-Contaminacin Transfronteriza del Aire de Larga Distancia por metales pesados). 8Tomado de Managing Cadmium In Vegetables. VEGEnotes, Julio 2003. Disponible en: www.cadmium-

    management.org.au 9

    Martnez Rueda T, Cambra K, Urzelai A. Establecimiento de valores mximos admisibles em suelos para la

    proteccin de la saludcon el modelo LUC gac sanit, 2000 10

    Enciclopedias de salud y seguridad en el trabajo y asuntos sociales. Madrid 2001.

    IMAGEN N 09 Acumulacin de cadmio en cultivos vegetales de inters agrcola

    (*Variedades especficas de patata)8

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 16

    Efectos msculo-esquelticos

    La intoxicacin por cadmio puede afectar gravemente la homeostasis y el

    metabolismo del calcio. El cadmio afecta el esqueleto provocando

    osteoporosis, fracturas espontaneas y osmolacia, no solamente en personas

    expuestos a dicho metal sino tambin en individuos no expuestos a altas

    concentraciones atmosfricas de cadmio y que ingieren una dieta pobre en

    calcio. Los pacientes acusan graves dolores reumticos y mialgias; esta

    sintomatologa fue sealada por primera vez en 1946 en Japn.

    ITAI-ITAI

    Es una enfermedad que resulta de envenenamiento por cadmio a largo plazo.

    El nombre proviene de Japn, donde un gran nmero de personas

    desarrollaron la condicin debido a la amplia presencia de cadmio en el agua

    una provincia; Itai-Itai significa-ouch ouch en japons. Su nombre a los gritos

    de dolor de los enfermos. La condicin es muy dolorosa, que afecta a los

    huesos, los riones y el hgado donde se almacena el cadmio.

    IMAGEN N 10

    PERSONA CON LA ENFERMEDAD ITAI ITAI

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 17

    En la actualidad el cadmio sigue siendo uno de los contaminantes ms txicos.

    Como sabemos el cncer es una de las enfermedades ms mortales y ese

    toxico tambin es un agente generador de cncer.

    Con respecto a la posible accin cancergena, esta ha sido demostrada en

    animales. En humanos algunos ensayos han mostrado una capacidad

    cancergena del cadmio en tejidos y rganos como prstata y pulmn, rion y

    testiculos11.

    Por otro lado el Departamento de Salud y Servicios Humanos (DHHS) ha

    determinado que el cadmio y los compuestos de cadmio son carcinognicos en

    seres humanos.

    Es considerado como un agente cancergeno por la Agencia Internacional para

    la Investigacin del Cncer (IARC) y el Departamento de Salud y Servicios

    Humanos de Estados Unidos (DHHS). A su vez la Agencia de Proteccin

    Ambiental estadounidense (EPA) establece que si se inhala el cadmio es

    probablemente un carcingeno y est descrito como sustancia carcinognica

    de categora B1 en la Ficha Internacional de Seguridad Qumica. No se han

    observado efectos teratognicos del cadmio en seres humanos. Sin embargo,

    en modelos animales s se ha mostrado que es un potente teratgeno. Los

    efectos de la toxicidad por Cd dependen del tipo de exposicin, ya sea a travs

    de la inhalacin de aire contaminado, particularmente cerca de fundidoras y las

    incineradoras o del humo del cigarro, consumo de alimentos y agua

    contaminados. Adems la deficiencia de metales esenciales como el hierro

    (Fe), Cu, Zn y calcio (Ca) en el cuerpo humano facilita la absorcin de Cd, por

    lo tanto sus rganos blancos son el rin (especialmente la corteza renal),

    hgado, pulmn, hueso y placenta. Se estima que entre un 10-50% de Cd se

    absorbe en pulmn, mientras que a nivel gastrointestinal la absorcin es del

    8%.

    11 Grasseschi RM cadmiun acumulation and detoxificacion by alveolar macropages of cigarette smokers. Chest 2003.

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 18

    CONCLUSIN

    A pesar de no ser el cadmio un txico muy conocido, es un elemento a tener en

    cuenta y estudiar, ya que cotidianamente podemos tomar contacto con el

    mismo.

    Los efectos negativos en la salud, ya sea por ingesta o inhalacin, son

    importantes porque impactan la mayora de los sistemas, provocando en

    muchos casos lesiones irreversibles. Es por ello que en las distintas

    legislaciones, tanto nacionales como internacionales, adquiri un papel

    importante.

    Al haber investigado sobre este metal, tomamos conciencia de su peligrosidad

    y de que las distancias que nos separan del mismo no son tan extensas como

    creamos. Esto nos abre un nuevo panorama dentro del cual existen muchos

    txicos poco conocidos por la sociedad, pero de suma importancia por sus

    efectos nocivos al ambiente, que incluye la salud del hombre. De estos txicos

    no es slo importante su estudio y control, sino tambin informar a la poblacin

    incluyendo funcionarios, industriales las formas correctas de manejo de los

    mismos.

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    ECOLOGIA - CADMIO Pgina 19

    BIBLIOGRAFIA

    LINKOGRAFIA

    M. Rodrquez-Serrano, N. Martnez-de la Casa, M.C. Romero-Puertas, L.A. del Ro, L.M. Sandalio (2008). TOXICIDAD DEL CADMIO EN PLATAS. Obtenido de: http://www.researchgate.net/publication/39499785_Toxicidad_del_cadmio_en_plantas

    Guitarra del Diablo (2003). El Primer Registro Histrico de la Intoxicacin por

    Cadmio (Cd), por Causa de la Explotacin Minera, un Riesgo que Actualmente

    debe Re-Evaluarse (La enfermedad del Itai-Itai). Obtenido de:

    https://guitarradeldiablo.wordpress.com/2013/08/15/el-primer-registro-historico-

    de-la-intoxicacion-por-cadmio-cd-por-causa-de-la-explotacion-minera-un-

    riesgo-que-actualmente-debe-re-evaluarse-la-enfermedad-del-itai-itai/

    Luiz A.C. German Corey (1987). Cadmio. Obtenido de: http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/eco/004663.pdf

    Saldivar, L. Tovar, A. Cadmio. Obtenido de: http://www.bvsde.ops-oms.org/bvstox/fulltext/toxico/toxico-03a13.pdf

    Daz, A. (2014) CONCENTRACIN DE CADMIO EN SANGRE EN UNA POBLACIN LABORAL HOSPITALARIA Y SU RELACIN CON FACTORES ASOCIADOS. Obtenido de: http://eprints.ucm.es/24537/1/T35084.pdf