toxificación de la naturalezade la...
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Toxificación de la naturalezaToxificación de la naturaleza
Iniciada a partir de la Revolución Industrial Presencia de nuevas substancias o incremento de las
concentraciones de otras ya existentes Contaminación difusa que llega a todos los puntos del
Planeta (atmósfera)Planeta (atmósfera)
Todos los seres vivos de la Tierra Todos los seres vivos de la Tierra, incluido el hombre, están sometidos a una mezcla compleja de substanciasuna mezcla compleja de substancias tóxicas (dosis bajas, pero crónicas)
Cambio Ambiental
Cambios en las estructuras y condiciones de los ecosistemas debidos a la presencia de residuos contaminantes permanentes
Ejemplos:
•Cambio climático y gases invernadero•Disminución de la capa de ozono y freonesp y•Acidificación y emisiones de óxidos de nitrógeno y azufre
Cambio AmbientalCambio Ambiental
PROVOCADO POR COMPUESTOS QUÍMICOS ESPECÍFICOS, É
Q ,NATURALES O ANTROPOGÉNICOS
EFECTOS NOCIVOS SOBRE LA SALUD O LOS ECOSISTEMAS
DETECTABLES EN ZONAS REMOTAS (TRANSPORTADOS POR LA ATMÓSFERA)
C t i t l l b lContaminantes a escala global
Presencia en el medio de residuos permanentes con propiedades ambientales adversaspropiedades ambientales adversasCO2 y gases invernadero cambio
climáticoclimáticoFreones problema del ozonoRadioisótoposRadioisótoposMetales Pesados (Hg, Pb, Cd)C O áContaminantes Orgánicos Persistentes
(POPs)
Contaminantes orgánicos persistentesContaminantes orgánicos persistentesContaminantes orgánicos persistentesContaminantes orgánicos persistentesConvenio de Estocolmo (Mayo 2001)Convenio de Estocolmo (Mayo 2001)
“The dirty dozen”“The dirty dozen”
DDT, Aldrin Dieldrin, Endrin, Chlordane, Heptachlor, DDT, Aldrin Dieldrin, Endrin, Chlordane, Heptachlor, Hexachlorobenzene (HCB),Hexachlorobenzene (HCB), Mirex, Toxaphene,Mirex, Toxaphene,
Polichlororinated biphenyls (PCBs)Polichlororinated biphenyls (PCBs) PolychlorinatedPolychlorinatedPolichlororinated biphenyls (PCBs),Polichlororinated biphenyls (PCBs), Polychlorinated Polychlorinated dibenzodibenzo--pp--dioxins (PCDD) y Polichlorinated dioxins (PCDD) y Polichlorinated
dibenzofurans (PCDF)dibenzofurans (PCDF)
Chlordecone, Hexachlorocyclohexanes (lindane, Chlordecone, Hexachlorocyclohexanes (lindane, αα andand ββ),),Polibrominated diphenyl ethers (penta and octaPolibrominated diphenyl ethers (penta and octa--BDEs), BDEs), Hexabromobiphenyl, Perfluorinated alkyl compounds (PFOS),Hexabromobiphenyl, Perfluorinated alkyl compounds (PFOS),
Pesticides
Hexabromobiphenyl, Perfluorinated alkyl compounds (PFOS), Hexabromobiphenyl, Perfluorinated alkyl compounds (PFOS), PentachlorobenzenePentachlorobenzene
IndustrialUnintentionated by-productsMix sources UN Environment Programme
POPs Estructuras QuímicasPOPs. Estructuras Químicas
pp’-DDT pp’-DDE pp’-DDDpp -DDT pp -DDE pp -DDD
EndrinAldrin Dieldrin Clordano
HeptachlorLindano Toxafeno HCB HeptachlorLindano Toxafeno HCB
Mirex PCB 2,3,7,8-TCDD 2,3,7,8-TCDF
Tratado internacional sobre POPs (UNEP). Estocolmo (Mayo 2001)
Regula la producción, importación, exportación y uso delos 16 POPs identificados.
P hibi ió d l d ió d Ald i hl d di ld i Prohibición de la producción y uso de Aldrin, chlordano, dieldrin, hexabromobifenilo, chlordecona (kepona), mirex y toxafeno.
Prohibición de la producción y uso de HCB como plaguicida, con p y p galgunas excepciones en países en vías de desarrollo.
Prohibición de la producción y limitación del uso de heptachlor y PCBs con un periodo de transición hasta el 2025 en los paísesPCBs, con un periodo de transición hasta el 2025 en los países en vías de desarrollo.
Limitación de la producción y/o uso de lindano y DDTs, a excepción de los países de la zona tropical y para el control de laexcepción de los países de la zona tropical y para el control de la malaria.
Obligación de la aplicación de la mejor tecnología posible para li it l i i d di i f HCB HAPlimitar las emisiones de dioxinas, furanos, HCB y HAPs.
Fuente: US EPA
POPs Propiedades físico químicasPOPs. Propiedades físico-químicas
Persistencia Capacidad de resistir la degradación química biológica y Capacidad de resistir la degradación química, biológica y
fotolítica en los distintos compartimentos ambientalesAtmósfera. Vida media 2 días Agua, vida media 2 meses. Suelos y sedimentos, vida
media 6 meses Semivolatilidad (Pv < 1000 Pa) Emisión y presencia en la atmósfera, fundamentalmente en
ffase gas.
Contaminantes orgánicos persistentesContaminantes orgánicos persistentes
SEMIVOLATILIDAD Y PERSISTENCIA
ÉTRANSPORTE ATMOSFÉRICO A LARGA DISTANCIA
DISTRIBUCIÓN GLOBAL
POPs Propiedades físico químicasPOPs. Propiedades físico-químicas
SemivolatilidadAdsorción en las partículas Incorporación a los Adsorción en las partículas Intercambio gaseoso ecosistemas acuáticos
y terrestres
Hidrofobicidad (log K > 5 10–12 < S (mol/L) <1) Hidrofobicidad (log Kow> 5. 10 < Sw(mol/L) <1)Bioacumulación Factores de
bioconcentración entre 1000 y 5000 en pecesbioconcentración entre 1000 y 5000 en peces
POPs Propiedades físico-químicasPOPs. Propiedades físico-químicas
Tóxicos Disminución de las cáscaras de huevo en Disminución de las cáscaras de huevo en
aves Disrupción endocrina Disfunciones del sistema inmunológico Enfermedades neurológicas Efectos teratogénicos Efectos teratogénicos Efectos mutagénicos y cancerígenos. Reducción inmunidad en lactantes conReducción inmunidad en lactantes con
aumento de los procesos infecciosos y anomalías en el crecimiento
POPs. ToxicidadCompuesto LD50 (roedores) LC50 (96 h, pez) ECD* Carcinogenicidad*
*
Aldrin 33-320 mg/kg 2.2-53 µg/L S Grupo 3Endrin 3-36 < 1,0 S Grupo 3Dieldrin 37-330 1.1-41 S Grupo 3Dieldrin 37 330 1.1 41 S Grupo 3Clordano 83-1720 0.4 S Grupo 2BHeptaclor 40-116 ---- Grupo 2BMirex 600->3000 1-10 S Grupo 2BDDT 100-1770 0.4-42 K Grupo 2BHCB 2600-4000 ---- Grupo 2BpToxafeno 46-365 1.8-22 S Grupo 2BDioxina*** 0.0006-1.157 46 x10-6 K Grupo 2BPCB 2000 10000 0 015 2 74 K G 2APCBs 2000-10000 0.015-2.74 K Grupo 2APAH (B[a]P) ---- ---- K Grupo 2A*Disruptor Endocrino, K, conocido; S, sospechoso, P, probable (ES&T, 368A, 1999)**Clasificación IARC 2A probable carcinógeno humano; 2B posible carcinógeno humano 3 noClasificación IARC, 2A probable carcinógeno humano; 2B posible carcinógeno humano, 3, no clasificable, pruebas insuficientes*** Valores para 2,3,7,8-TCDD.Fuente: UNEP, 1998
Atmosphere
Atmosphere
Vegetation
Soil
WaterWater
Concentraciones de compuestos organoclorados en p gmuestras de sangre de distintas poblaciones (µg/L)
HCB pp’-DDE pp’-DDT PCBs
Holanda 1,4 2,9 <1
USA 1,7 11,8 3,0
Barcelona 4,8 1,6
Flix (Tarragona) 26 12
Suecia 0,2 0,9* 6,1
G l di 0 9 4 0* 14 8Groenlandia 0,9 4,0* 14,8
Islandia 0,3 0,9* 4,6
*Suma de DDE y DDT
Concentraciones de compuestos organoclorados enConcentraciones de compuestos organoclorados en muestras de leche materna (µg/g lípido)
HCB pp’-DDE pp’-DDT PCBs
Holanda 0,19-0,86 0,82-1,6 0,73 3,5-4,4Madrid 1 04 0 60 0 88 1 97Madrid 1,04 0,60 0,88 1,97
Noruega 0,039 0,33* 0,383
Rusia (Ártico) 0,099 2,09* 0,516
USANoruega
---1.0
---3.0
2.53.0
Valores en ng/L
gIslas FaroeHolandaAlemania
------2.0
---------
1.10.381.4
EgiptoCanadá (Quebec)Región Río Ebro
0.041.2
0.40.83
57.590.50.36
*Suma de DDE y DDT
Región Río Ebro 1.2 0.83 0.36
POPs y salud Efectos probados sobre el hombre
Aldrín. Dosis letal en hombre 83 mg/kg
2 3 7 8 TCDD Cloracné porfiria cutánea tardía (Sarcoma 2,3,7,8-TCDD. Cloracné, porfiria cutánea tardía. (Sarcoma de tejidos blandos y cáncer del aparato respiratorio).
DDT y derivados Enfermedades cerebrovasculares mayor DDT y derivados. Enfermedades cerebrovasculares, mayor riesgo de cáncer de mama (p,p’-DDE, efectos estrogénicos)
HAP. Cáncer testicular, cáncer de estómagoHAP. Cáncer testicular, cáncer de estómago
PCBs. Exantema y acné, deficiencias en la memoria, problemas de comportamiento. Cáncer gastrointestinalp p g
HCB. Porfiria cutánea túrcica, úlcera rosada en lactantes
Fuente : UNEP, 1998
Concentración de compuestos organoclorados en enfermos de cáncer de páncreas exocrino y casos control
COMPUESTO CONTROL(n = 26)
POSITIVO no mutado(n = 17)
POSITIVO (mutado)(n = 34)
HCB 9.22.1 124.0 9.92.6-HCH 153.8 8.42.9 123.0
-HCH 2.90.84 1.20.62 0.750.374,4’-DDE 9.42.7 124.8 227.54,4’-DDT 0.530.26 0.610.46 1.70.51PCB-52 0.040.053 0.350.38 0.210.14PCB-138 1.10.28 0.940.62 1.70.41PCB-153 1.30.24 1.00.30 1.90.41PCB 180 1 30 22 1 350 35 2 30 58PCB-180 1.30.22 1.350.35 2.30.58
Lancet 354, 2125-2129 (1999)
Contaminación orgánica a nivel globalContaminación orgánica a nivel global
¿Distribución a escala global ?¿Distribución a escala global ?
POPPOPs
Contaminantes orgánicos persistentesContaminantes orgánicos persistentes
CONCENTRACION DE PCBs Y DDE (ng/g lípido) EN HUEVOS DE PINGÜINO DE LA PENINSULA ANTARTIDA (Medias geométricas e intervalos) Y NIEVE (10-3 pg/g)
Especie nº muestras pp’-DDT pp’-DDE PCBsEspecie n muestras pp DDT pp DDE PCBs
P. adeliae 41 160 (65-330) 70 (27-180)
P. antarctica 10 172 (90-380) 43 (21-80)( ) ( )
P. papua 8 168 (110-310) 72 (27.140)
Nieve –Profundidad
0.0-0.5 cm 500 130 300
0.5-1.0 450 67 57
1.0-1.5 1300 63 220
5.0-5.5 3400 380 280
R.W. Risebrough et al., Nature, 264, 738-739 (1976)
Detección de substancias contaminantes en zonas remotas
Compartimento Localización Compuestos Referencia
Aire/lluvia Pacífico Norte PCBs HCB HCHs Atlas y Giam 1980Aire/lluvia Pacífico Norte PCBs, HCB, HCHs, Clordano, DDT...
Atlas y Giam, 1980
Aire/agua/hielo/nieve Antártica HCHs, PCBs, DDTs Tanabe et al. 1983
Trampas de sedim. Mar de Sargaso (Atl. Norte)
PCBs, Clordanos, DDTs, Dieldrin
Knap et al., 1986
Aire Artico HCHs HCB Pacyna y OehmeAire Artico HCHs, HCB, Clordano, PCBs
Pacyna y Oehme, 1988
Mamíferos marinos (focas, osos polares peces)
Artico DDTs, PCBs, Clordanos
Norsrom et al., 1988Muir et al 1988osos polares, peces) Clordanos Muir et al., 1988
HCHs en agua de mar. Distribución latitudinal
Iwata et al., Environ Sci. Technol., 27, 1080-1098 (1993)
PCBs #126 y #169 en el aire del Océano Atlántico
90 860°60°60°60°
Lohmann et al., Environ.Sci. Technol., 35, 4046-4053 (2001)
80
90
7
8
# 126# 169
123
45
78
910
1113
45°
30°
15°
ITCZ
H
123
45
78
910
1113
45°
30°
15°
ITCZ
H
123
45
78
910
1113
45°
30°
15°
ITCZ
H
123
45
78
910
1113
45°
30°
15°
ITCZ
H
60
70
m3 5
6
m3
1415
1617
1920
2122
2325
26
0°
15°
30°
ITCZ
HL
1415
1617
1920
2122
2325
26
0°
15°
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ITCZ
HL
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0°
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ITCZ
HL
1415
1617
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0°
15°
30°
ITCZ
HL
40
50
126]
in fg
/m
3
4
169]
in fg
/m2728293132
3337
3840
41
4243 44
4647
484950
53
Falkland Islands
Montevideo
Signy
Bird Island
South Georgia
45°
60°
75°
2728293132
3337
3840
41
4243 44
4647
484950
53
Falkland Islands
Montevideo
Signy
Bird Island
South Georgia
45°
60°
75°
2728293132
3337
3840
41
4243 44
4647
484950
53
Falkland Islands
Montevideo
Signy
Bird Island
South Georgia
45°
60°
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2728293132
3337
3840
41
4243 44
4647
484950
53
Falkland Islands
Montevideo
Signy
Bird Island
South Georgia
45°
60°
75°
20
30[#1
2
3 [#153
Halley7553
Halley7553
Halley7553
Halley75
0
10
0
1
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60° la titude
PRODUCCION Y USO DE PCBsPRODUCCION Y USO DE PCBs
From K. Breivik, A. Sweetman, J.M. Pacyna, K.C. Jones, Sci. Total Environ. 290, 181-198 (2002)
Distribución Global de PCBsDistribución Global de PCBs100000
1.8
2.0
80000
CB
s
1.4
1.6
PCB
22Emissions (2000)
60000
f tot
al P
1.0
1.2
ns o
f
P
40000
Usa
ge o
f
0.6
0.8
Emis
sion
20000
U
0.2
0.4
E
Usage0
-90 -60 -30 0 30 60 900.0
g
Usos de PCB y distribución latitudinal en suelos
100000
120000
100000
120000
80000
100000
y w
t) 80000
100000
onne
s)
60000
nc (p
g/g
dry
60000
B u
sage
(to
40000
Soil
con
40000
Tota
l PC
0
20000
0
20000
0-90 -60 -30 0 30 60 90
La titude
0
Distribución y procesos en el medio ambiente
iPartición Gas-Partícula
Gas
Intercambiovegetación-aire
Deposición húmeda
Deposición seca
Aire Deposición húmeda
Intercambio Gas-Superficie acuosaFotodegradación
Superficie
Aire
Bioacumulación
Transporte hidráulicoIntercambiosuelo-aire
pterrestre
Agua
Pv = presión parcial de vapor (Pa)S = solubilidad en agua (moles/m3)BFC = factor de bioacumulación
BioacumulaciónDisuelto
g
OrganismosC c o de b o cu u c óH= constante de la Ley de Henry (Pa m3/mol)Kow = coeficiente de reparto octanol-aguaKoc=coeficiente de reparto agua-carbono orgánico
Sedimentación
Organismos
i i idPAH. Inventario en Reino UnidoAire : 148 ng/m3
Lodos depuradora:
38 Tn
210 Tn/año
V t i 803 /k
16.1 mg/kg. 18 Tn Tráfico : 80 Tn/año210 Tn/año
Vegetacion : 803 µg/kg52 Tn
Suelos rural :187 µg/kg Agua dulce rural : 1.8 ng/LFuentes estacionarias : 632 Tn/año
µg gurbano : 4240 µg/kg
50.000 TnAgua dulce urbana: 93.1 ng/LTotal agua dulce : 260 kg
Agua dulce rural : 1.8 ng/L
Sedimentos : 16954 µg/kgSedimentos : 16954 µg/kg2800 Tn TOTAL : 712 TnTOTAL : 53.000 Tn
Contaminantes orgánicos en suelos
PDeposiciónVolatilización:
suelo
PozoEscorrentiascompuestos volátilesAcumulación:
compuestos hidrofóbicos
Zona intermedia
suelo
Lixiviación: compuestos solubles
p(materia orgánica)
Franja capilarcompuestos solubles
agua subterránea
Mecanismos de entrada deMecanismos de entrada de contaminantes en la vegetación
AIREDistribución gas-partícula, lípidos, área superficial planta
HOJA EXTERIORHOJA INTERIOR
INTERIOR PLANTAKow
RAIZ INTERIORRAIZ EXTERIOR
Kow
SUELOSolubilidad, H, Kow, TOC
Principales fuentes de contaminantes porgánicos para la vegetación
D i ió- Deposición seca:
dtCvF AsedSecaDep
- Deposición húmeda: AsedSecaDep ..
Dif ió d d l f dtQCvC
Hv
F AprecGprec
HúmDep ..
.. '- Difusión desde la fase gas:
tmK
ka
GnOAVegGas
nOA
v
eCpmKF 1
- Aplicación directa de plaguicidas
GOAVegGas p.
(Mclachlan M.S. y M. Horstmann, Environ. Sci. Technol. 32, 413-420 (1998))
Acumulación de contaminantes orgánicosgen la vegetación
(Mclachlan, M.S. Environ. Sci. Technol. 33, 1799-1804, 1999)1999)
La vegetación como filtro de contaminantes
*KAW = H
Aumenta la hidrofiliamayor tendencia a ser
AW
arrastrado por la lluvia
Flujo de deposición en la vegetaciónAumenta la volatilidad
Flujo de deposición en la vegetaciónFlujo de deposición en el suelo
________________________________F (factor filtro)=
Influencia de los bosques en el destino de qlos contaminantes orgánicos semivolátiles
Distribución entre los compartimentos ambientales de un contaminante con log Koa entre 9-10 y log H entre –2.5 y -9.5 (estimación para el año 1999).Wania and McLachlan, ES&T (2001), 35, 582-590.
Sin bosques Con bosques
Atmósfera 0.03 0.01Atmósfera 0.03 0.01Vegetación del bosque 0.00 0.3Suelo del bosque 0.00 75.5Suelo agrícola 70 2 14 0Suelo agrícola 70.2 14.0Aguas superficiales 6.5 2.6Aguas costeras 23.3 7.6
Distribución Global de POPs en los ecosistemas terrestres
r = 0,482 (n = 90)
r = 0 033 (n = 90)r 0,033 (n 90)
Simonich y Hites, Science, 269, 1851-1854 (1995)
POPs en muestras de vegetaciónPOPs en muestras de vegetación
Calamari et al., (1991). Environmental Science and Technology 25 1489-1495Science and Technology, 25, 1489-1495
Distribución latitudinal de POPsModelo de transporte
Circulación general de las masas de aire en laCirculación general de las masas de aire en la Tierra
Dependencia de las propiedades fisicoquímicas de los contaminantes con la temperaturade los contaminantes con la temperatura
Circulación general de las masas de aire en la Tierra
ITCZ
Circulación general del Ecuador hacia los Polos.Circulación general del Ecuador hacia los Polos. Tiempo de mezcla de aire entre hemisferios ~ 1 año
Efecto de destilación globalEfecto de destilación global
Pv* H*
-HCH 3,0 10-3 1,1 HCB 2,4 10-3 139
(Pa, 25 oC) (Pa m3/mol)HCB
HCB 2,4 10 139PCB28 2,6 10-2 33PCB180 8,1 10-5 102DDT 3,8 10-5 6
DDT,
DDE 8,6 10-4 34*Shiu y Mackay, J. Phys.Chem.Ref. Data, 15, 911-929 (1986)
Adaptado de Wania y Mackay, Ambio, 22, 10-18 (1993)y Environ. Sci. Technol., 30, 390A-396A (1996)
Modelos de transporte atmosféricoModelos de transporte atmosférico
Substance Overall Mass fraction LA (km)Substance Overall Persistence (days)
Mass fraction in air
LA (km)
HCB 1300 0.24 110000
α-HCH 150 0.24 12000
Tetra-PCB 2500 0.01 8900
γ-HCH 820 0.002 5200
Hexa-PCB 3200 0.004 4200
Descripción Distancia (km)
Puntual 0-0.05
p,p’-DDE 670 0.98 2800
Toxaphene 980 0.01 2500
Hepta-PCB 3300 0.007 1900
Local 0.05-10Regional 10-200Nacional 200-1000
Dieldrin 110 0.03 1100
Chlordane 190 0.02 1000
p,p’-DDT 950 0.002 830
C
Continental 1000-5000Global 5000-40000
2378-TCDD 860 0.003 810
Deca-PCB 3300 0.0005 580
OCDD 3200 0.0004 460
aldrin 0 4 0 75 100aldrin 0.4 0.75 100
Adaptado de Beyer et al., Environ. Sci. Technol.34, 699-703 (2000)
Efecto de destilación global y contaminantes orgánicos de menor volatilidad
Contaminantes organoclorados en hígado de lota en Canadá (valores normalizados con respecto a la media)
Relación entre PCB 33 y PCB 138 en aire vs latitud
Agrell et al., Environ. Sci. Technol., 33, Agrell et al., Environ. Sci. Technol., 33, 1149-1155 (1999)
Muir et al., Arch. Environ. Contam. Toxicol., 19, 53-542 (1990)53 542 (1990)
Regiones de alta montaña Regiones de alta montaña Zonas PolaresZonas PolaresRegiones de alta montaña Regiones de alta montaña Zonas PolaresZonas Polares
Areas remotas a latitudes templadasAreas remotas a latitudes templadasAreas remotas a latitudes templadasAreas remotas a latitudes templadas Alejadas de las fuentes de Alejadas de las fuentes de
contaminación, pero más contaminación, pero más cercanas que las zonas polares cercanas que las zonas polares (mayor diversidad de (mayor diversidad de
i i id i i id contaminantes: pesticidas contaminantes: pesticidas de uso actual, hidrocarburos de uso actual, hidrocarburos aromáticos policíclicos ) aromáticos policíclicos ) aromáticos policíclicos,..) aromáticos policíclicos,..)
Meteorología característica que Meteorología característica que favorece el transporte y deposición favorece el transporte y deposición p y pp y pde contaminantes desde las fuentes de contaminantes desde las fuentes potenciales o áreas densamente potenciales o áreas densamente pobladaspobladaspobladaspobladas
Zonas de alta montañaZonas de alta montaña
Meteorología: Temperaturas bajasPrecipitación elevada (mayorPrecipitación elevada (mayor frecuencia de nieve)
Día: Vientos ascendentes
Noche : Vientos descendentes
““C ldC ld t i ” i t d lt t ñt i ” i t d lt t ñColdCold--trapping” en sistemas de alta montañatrapping” en sistemas de alta montaña
Enriquecimiento selectivo de algunos contaminantes Enriquecimiento selectivo de algunos contaminantes Enriquecimiento selectivo de algunos contaminantes Enriquecimiento selectivo de algunos contaminantes orgánicos en los ecosistemas de alta montaña como orgánicos en los ecosistemas de alta montaña como consecuencia de los procesos de transporte deposición y consecuencia de los procesos de transporte deposición y consecuencia de los procesos de transporte, deposición y consecuencia de los procesos de transporte, deposición y acumulación controlados por la temperaturaacumulación controlados por la temperatura
LATITUDESLATITUDES ALTAS
LATITUDES
T m = -2/8 ºC
INTERMEDIAS35-60ºN
T m = 10 -20 ºC Fernández y Grimalt, Chimia (2003)
Contaminantes en zonas de alta montaña
Las zonas de alta montaña representan un gradiente d d di i bi l ñ lacusado de condiciones ambientales a pequeña escala
(temperatura, precipitación, vegetación) El transporte y procesos de distribución de los
contaminantes puede ser representativo de los mecanismos que operan a escala globalque operan a escala global.
Ecosistemas centinela para investigar los mecanismosde transporte y acumulación de contaminantes a nivel global
Contaminación en zonas de alta Contaminación en zonas de alta montaña. Importa?montaña. Importa?
Impacto sobre los seres humanos.Impacto sobre los seres humanos. Directamente sobre los que habitan en estas zonas, Directamente sobre los que habitan en estas zonas, q ,q ,
generalmente consumidores de productos locales (zonas de generalmente consumidores de productos locales (zonas de montaña: 27 % superficie terrestre, 22 % de la población montaña: 27 % superficie terrestre, 22 % de la población
di l)di l)mundial).mundial).
Indirectamente sobre la población en generalIndirectamente sobre la población en general
Fuente de recursos importante para la población Fuente de recursos importante para la población Principal suministro de Principal suministro de
agua potable y de uso agrícola agua potable y de uso agrícola agua potable y de uso agrícola agua potable y de uso agrícola
(compuestos solubles en agua)(compuestos solubles en agua)
Contaminación en zonas de alta montaña Contaminación en zonas de alta montaña Contaminación en zonas de alta montaña. Contaminación en zonas de alta montaña. Importa?Importa?
Impacto sobre los seres humanosImpacto sobre los seres humanos Indirectamente sobre la población generalIndirectamente sobre la población general
Zonas de explotación agrícola y ganadera para la Zonas de explotación agrícola y ganadera para la p g y g pp g y g pproducción de carne y productos frescos producción de carne y productos frescos (contaminantes lipofílicos)(contaminantes lipofílicos)
Atmósfera
VegetaciónVegetación
Suelo
Contaminación en zonas de alta montaña. Contaminación en zonas de alta montaña. Importa?Importa?
Impacto sobre las comunidades de organismos y Impacto sobre las comunidades de organismos y l h ú i l h ú i plantas, en muchos casos únicas y con un gran plantas, en muchos casos únicas y con un gran
valor ecológicovalor ecológico Mayor acumulación de lípidosMayor acumulación de lípidos Mayor acumulación de lípidosMayor acumulación de lípidos Crecimiento más lentoCrecimiento más lento Vidas más Vidas más largaslargas
Zonas remotas en latitudes l dtempladas
80o 21
¿Cómo se distribuyen los contaminantesorgánicos persistentes menos volátiles en zonas de latitudes templadas?
80o 21
zonas de latitudes templadas?
1. Escura, 1680 m nivel de mar2. Cimera, 2140 m3 La Caldera 3050 m
70o
16
183. La Caldera, 3050 m4. Redó, 2240 m5. Aubé, 2090 m6. Noir, 2750 m7. Di Latte, 2540 m8 L 2340
60o 17
1920
8. Lungo, 2340 m9. Mittlerer Plenderlesee, 2317 m10.Oberer Plenderlesee, 2344 m11.Schwarzsee ob Sölden, 2799 m12.Gossenköllesee, 2413 m
50o
67
8
10
1112
13 1415
13.Zielony Staw, 105314.Dlugi Staw, 1783 m15.Starolesnianske Pleso, 2000 m16.Chibini, 434 m17.Stavsvatn, 1053 m
40o 1 2
3
4
5 696
35o N
17.Stavsvatn, 1053 m18.Ovre Neadalsvatn, 728 m19.Lochnagar, 785 m20.Lough Maam, 436 m21.Arresjoen, 20 m
10o W 0o 10o E 20o E 30o E
Lagos de alta montaña Lagos de alta montaña Lagos de alta montaña Lagos de alta montaña CaracterísticasCaracterísticas
Situados por encima de la línea Situados por encima de la línea de árbolesde árbolesAlejados de cualquier fuente de Alejados de cualquier fuente de contaminación antropogénicacontaminación antropogénicaHidrología dominada por la Hidrología dominada por la
i it ió t fé ii it ió t fé iprecipitación atmosféricaprecipitación atmosféricaForman parte de las fuentes Forman parte de las fuentes naturales de aguanaturales de aguaC biertos de hielo d rante na C biertos de hielo d rante na Cubiertos de hielo durante una Cubiertos de hielo durante una parte importante del añoparte importante del añoOligotróficos, bajo contenido en Oligotróficos, bajo contenido en carbono orgánicocarbono orgánicocarbono orgánicocarbono orgánicoBajas temperaturas. Poca Bajas temperaturas. Poca biodiversidad. Cadenas tróficas biodiversidad. Cadenas tróficas simplessimplespp
Contaminantes orgánicos en aire de zonas remotasContaminantes orgánicos en aire de zonas remotas. Mecanismos de transporte y acumulación
146PCBs (pg/m3)HCB (pg/m3)
114
119 68
114
62 89
51 78
Contaminantes orgánicos en aire de zonas remotasContaminantes orgánicos en aire de zonas remotas
HAPs totalesparticulate phase PAH
Mar-981,2
2000
4000
pg/m
3July-96Oct-96Feb-97
Mar-97
July-98
June-97July-97
0
0,4
0,8
REDO GOSSENKÖLLE OVRE p
0gas phase PAHMar-98
July-96
July-98Mar-97Feb-97
July-97
June-972
3
t t l PAH
Oct-96
y
0
1
REDO GOSSENKÖLLE OVRE
total PAH Mar-98
Oct-96July-96
July-98Mar-97Feb-97 July-97
June-97
1
2
3
4
Fernández et al., Environ. Sci. Technol. (2002)*Datos de Izaña y Skalnate de van Drooge et al., Environ. Sci. Pol. Res. (2010)
0
REDO GOSSENKÖLLE OVRE
Hidrocarburos aromáticos policíclicosHidrocarburos aromáticos policíclicos
Dependencia con la tid d d t i
80o
200
µg/m2yr µg/g TOC1225cantidad de materia
orgánica del sedimento Mayor influencia local y/o 70o
0
50
100
150
200
5
15
25
0
1700
y yregional
Valores muy similares en el Oeste y Centro de
60o
10
11
el Oeste y Centro de Europa 50o
7 89
35o N
40o1
2
3
4
56
35o N
10o W 0o 10o E 20o E 30o E
Fernández et al., Environ. Sci. Technol. (1999)
SnowSnow Annual precipitation in high altitude regions is dominated by Annual precipitation in high altitude regions is dominated by
snowfall.
Snow is an efficient scavenger of gas phase and particle Snow is an efficient scavenger of gas-phase and particle-associated compounds from the atmosphere.
Seasonal snowpack represents an integrated record of Seasonal snowpack represents an integrated record of atmospheric deposition during the period of snow accumulation. A significant fraction of these POPs will be released to these ecosystems during snowmelt.y g
POPs accumulated in glaciers and global warming: high mountain regions as potential secondary sources of legacymountain regions as potential secondary sources of legacy POPs.
Contaminantes orgánicos en nieve
Guillem Carrera, Pilar Fernández, Rosa M. Vilanova y Joan O. Grimalt. Atmospheric Environment 35 245 254Atmospheric Environment, 35, 245-254 (2001)
4.0
-1)
2.0
2.53.03.5
g cm
-2yr
- HAPsAlpes
Noruega Eslovaquia
0.51.01.52.0
AH
tot (
ng
Pirineos0.0
OVRE REDO STAR GSK-March
GSK-May
JOR-98
PA
Concentrations in pg L-1 (ng L-1 for PAHs)
Site Altitude (m asl)a PCBsb HCHsc Endosulfansd HCB PBDEse BDE 209 PAHsf
Concentrations in pg L-1 (ng L-1 for PAHs)
(m asl)Tatra Mountains (this study) Below Skalnate pleso station 1683 550 30 12 5.8 53 2000 90 Observator Skalnate pleso station 1787 660 40 16 4.4 64 670 115 Above Skalnate pleso 1840 690 26 20 3.4 120 1200 120 pLomnica pass 2150 1000 34 12 5.8 52 670 130 Above Lomnica pass 2300 790 54 20 9.9 80 1675 120 Lomnica peak 2634 1600 75 24 6.2 110 1100 300 Other remote sites
Other remote sitesPyrenees (Spain) (25) 2240 217 520 10 5.6 Alps (Austria) (25) 2417 730 1100 BDL 17 Alps (Swirtzerland) (25) 2519 2200 500 BDL 16 Tatra (Slovaquia) (25) 2000 200 22 7.1 81 Maladeta (Spain) (47) 1820-3196 380-590 190-370 Colle del Lys (Monte Rosa, Alps) (52) 4250 15.9-243 10.7-234 2.6-5.8 Banff National Park (Canada) (53) 490 360* 16 Park across the Western USA (12) 430-3240 9.3-64† BDL-400 50-1500 3.0-70 Mt Xixabangma (The Himalayas) (54) 6720 90 340 BDL 8 9 97Mt. Xixabangma (The Himalayas) (54) 6720 90-340 BDL 8.9-97 Rocky Mts (Canada) (7) 1100-1400‡ 170-430 490* Eastern Italian Alps (37) Rural and remote sites 600-2150 Urban sites 280 460
15-98 57 239Urban sites 280-460 57-239
PAH deposición Total PAH (ng m-2 mo-1)
2100Ovre Neadalsvatn (n=6) Redó (n=18) Gossenköllesee
total700
1400
0Total mean 1997 1998 winter spring-summer
2 1
particulate phase PAH
Oct-96
Mar-98
Feb-97
Mar-97
July-98July-97
0,4
0,8
1,2
LMW-PAH (ng m-2 mo-1)
1400
2100July-96 June-97
July-97
0
REDO GOSSENKÖLLE OVRE
gas phase PAHM 98J l 97
3
0
700
Mar-98
Oct-96
July-96
July-98Mar-97Feb-97
July-97
June-97
0
1
2
Total mean 1997 1998 winter spring-summer
HMW-PAH (ng m-2 mo-1)2100
total PAH Mar-98
July-98Mar-97Feb-97 July-973
4
REDO GOSSENKÖLLE OVRE
700
1400Oct-96
July-96
July 98June-97
0
1
2
REDO GOSSENKÖLLE OVRE
0Total mean 1997 1998 winter spring-summer
LMW-PAH
1500PAH deposición total
600
900
1200
m-2
mo-1
PAH deposición total
0
300
Mar
-97
Ap-
97M
ay-9
7Ju
n-97
Jul-9
7A
ug-9
7Se
t-97
Oct
-97
ov-9
7v-
Dec
-Ja
n-98
Feb-
98M
ar-9
8A
p-98
Ap-
98M
ay-9
8Ju
n-98
Jul-9
8A
ug-9
8Se
t-98
ng
Q x Cpart x IRvd x Cpart
PAH tot
M A M J A S OO
ct-N
oN
ovD
ec-J F M
Mar
-A A M J
Jul-A
S
HMW-PAHPAH tot
2000
2500
3000
mo-1
150
200
250
mm
mo-1
)
1000
1500
2000
-2 m
o-1
1000
1500
2000
mg
m-2
mo-1
)
0
500
1000
1500
ng m
-2 m
0
50
100
150
Prec
ipita
tion
(m0
500
97 97 97 97 97 97 97 97 97 97 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98
ng m
-
0
500
Part
icle
s (m
0
Mar
-97
Ap-
97M
ay-9
7Ju
n-97
Jul-9
7A
ug-9
7Se
t-97
Oct
-97
Oct
-Nov
-97
Nov
-Dec
-97
Dec
-Jan
-98
Feb-
98M
ar-9
8M
ar-A
p-98
Ap-
98M
ay-9
8Ju
n-98
Jul-9
8Ju
l-Aug
-98
Set-9
8
0 P
Mar
-9A
p-9
May
-9Ju
n-9
Jul-9
Aug
-Se
t- 9O
ct-9
Oct
-Nov
-9N
ov-D
ec-9
Dec
-Jan
-9Fe
b-9
Mar
-9M
ar-A
p-9
Ap-
9M
ay-9
Jun-
9Ju
l-9Ju
l-Aug
-Se
t- 9
Fernández et al., Environ. Sci. Technol. (2003)
200
240 300
ESTANY REDÓ
19981997
GOSSENKÖLLESEE
200
240 30019971996 1998
PCBs
0
40
80
120
160
200
G
0
100
200
0
40
80
120
160
200
0
100
200
Seasonality
MA
R
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
SEPT
OC
T
NO
V
DEC JA
N
FEB
MA
RC
H
APR
/MA
Y
MA
Y/J
UN
JUL/
AU
G
AU
G/S
ET
SET/
OC
T
6 300
OC
T
NO
V
DEC JA
N
FEB
MA
RC
H
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
SEPT
OC
T/N
OV
NO
V/D
EC
DEC JA
N
FEB
MA
RC
H
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
SEPT
6 300
HCB
0
2
4
MA
R
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
EPT
OC
T
NO
V
DEC JA
N
FEB
RC
H
MA
Y
JUN
/JU
L
AU
G
/SET
OC
T
0
100
200
rate
(mm
)
0
2
4
OC
T
NO
V
DEC JA
N
FEB
RC
H
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
SEPT
NO
V
DEC
DEC JA
N
FEB
RC
H
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
SEPT
0
100
200
1500
200
300
M A M J A SE O N D J F
MA
R
APR
/M
MA
Y/J
JUN
/
JUL/
A
AU
G/
SET/
O
ng m
-2 m
o-1
Prec
ipita
tion
O N D
MA
R M A S
OC
T/N
NO
V/D D
MA
R M A S
1500
200
300
HCHs. -HCH -HCH
0
500
1000
MA
R
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
SEPT
OC
T
NO
V
DEC JA
N
FEB
MA
RC
H
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Y
MA
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UN
JUN
/JU
L
JUL/
AU
G
AU
G/S
ET
SET/
OC
T
0
100
200
0
500
1000
OC
T
NO
V
DEC JA
N
FEB
MA
RC
H
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
SEPT
OC
T/N
OV
NO
V/D
EC
DEC JA
N
FEB
MA
RC
H
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
SEPT
0
100
200
600
900
1200
200
3002560
O N
600
900
1200
200
300
Endosulfans. - - sulfate
0
300
MA
R
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
SEPT
OC
T
NO
V
DEC JA
N
FEB
MA
RC
H
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/MA
Y
MA
Y/J
UN
JUN
/JU
L
JUL/
AU
G
AU
G/S
ET
SET/
OC
T
0
100
0
300
OC
T
NO
V
DEC JA
N
FEB
MA
RC
H
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
SEPT
OC
T/N
OV
NO
V/D
EC
DEC JA
N
FEB
MA
RC
H
APR
MA
Y
JUN
JUL
AU
G
SEPT
0
100
M M hl Ai T (oC)
HEXACHLOROCYCLOHEXANES
400
500
-1
Ovre NeadalsvatnEstany RedóGossenköllesee
100
200
300
ng m
-2 m
o- Gossenköllesee
0a-HCH g-HCH Total HCH
ENDOSULFANSOvre Neadalsvatn
200250300350
2 mo-1
Ovre NeadalsvatnEstany RedoGossenköllesee
050
100150
ng m
-2
x100 x100
a- b- Sulfate Total
HCB and PCBs100
Ovre NeadalsvatnE t R dó
13Gossenköllesee
40
60
80
ng m
-2 m
o-1
Estany RedóGossenköllesee
Redó
0
20
HCB PCBs
n
Contaminantes organoclorados en truchas de lagos de alta montaña europeos
4,4'-DDE PCB-28HCB
10y = 9.1E-04x - 0.91
R = 0,8363
1,0
10,0
100,0
1000,0y = -4.3E-05x - 0.34
R = 0,0985
1,0
10,0y = 1.7E-04x - 0.71R = 0,3087
0,1
1
10
ww
)
0,1
,
400 1000 1600 2200 28000,1
400 1000 1600 2200 28000,01
400 1000 1600 2200 2800
g (n
g/g
w
PCB-138
y = 5.6E-04x - 0.81R 0 8959
100,0
PCB-153
y = 6.1E-04x - 0.84R = 0 8524
100,0
PCB-180
y = 5.6E-04x - 0.94R = 0 8312
10,0
Lo
R = 0,8959
0,1
1,0
10,0
400 1000 1600 2200 2800
R = 0,8524
0,1
1,0
10,0
400 1000 1600 2200 2800
R = 0,8312
0,1
1,0
400 1000 1600 2200 2800
HEIGHT (m) HEIGHT (m) HEIGHT (m)
Persistent Organic Pollutants in High Mountain Lakes Organisms
Grimalt et al, Environ. Sci. Technol., 35, 2690-2697 (2001)
HCBR2 = 0.0006
14,4'-DDE
R2 = 0.1958
1
10PCB-52
R2 = 0.00090.1
1 PCB-101R2 = 0.2297
1
SEDIMENT INVENTORIES 1978-present (ALTITUDE)
0.01
0.1
400 1000 1600 2200 28000.01
0.1
1
400 1000 1600 2200 28000.001
0.01
0.1
400 1000 1600 2200 28000.01
0.1
400 1000 1600 2200 2800
PCB-118
0.01
0.1PCB-153
R2 = 0.5295
0.1
1PCB-138
R2 = 0.4582
0.1
1PCB-180
R2 = 0.7611
0.1
1
R2 = 0.58250.001
400 1000 1600 2200 2800ALTITUDE (m)
0.01400 1000 1600 2200 2800
ALTITUDE (m)
0.01400 1000 1600 2200 2800
ALTITUDE (m)
0.01400 1000 1600 2200 2800
ALTITUDE (m)
SEDIMENT INVENTORIES 1978 t (TEMPERATURE)HCB
R2 = 0.1192
0.1
14,4'-DDE
R2 = 0.0035
1
10PCB-52
R2 = 0.0266
0.1
1 PCB-101R2 = 0.2458
0.1
1
SEDIMENT INVENTORIES 1978-present (TEMPERATURE)
0.01282 278 274 270
0.01
0.1
282 278 274 2700.001
0.01
282 278 274 270
0.01
0.1
282 278 274 270
PCB-118 PCB 153 PCB 138 PCB 180PCB-118
R2 = 0.32
0.01
0.1PCB-153
R2 = 0.7248
0.1
1 PCB-138R2 = 0.6725
0.1
1 PCB-180R2 = 0.6342
0.1
1
0.001282 278 274 270
TEMPERATURE (ºK)
0.01282 278 274 270
TEMPERATURE (ºK)
0.01282 278 274 270
TEMPERATURE (ºK)
0.01282 278 274 270
TEMPERATURE (ºK)
COMPUESTO CONCENTRACION PECES ACUMULACION SEDIMENTO PRESION(1978-1993) VAPORd
COEFICIENTE PENDIENTEb COEFICIENTE PENDIENTE LíquidoCOEFICIENTE PENDIENTECORRELACION (103.ºK)
COEFICIENTE PENDIENTECORRELACION (103.ºK)
Líquido subenfriado(Pa)
α-Hexaclorociclohexano 0,3208 0,1249 n.d.c n.d. 10-0,92
ALTITUD TEMPa ALTITUD TEMPα Hexaclorociclohexanoγ-HexaclorociclohexanoHexaclorobencenoPCB 28 (2,4,4’)PCB 52 (2,2’,5,5’)
0,3208 0,12490,1281 0,10300,3087 0,32770,0985 0,03160,2005 0,0374
n.d. n.d.n.d. n.d.0,2107 0,18870,2206 0,21020,0063 0,2377
1010-0,70
10-1,2
10-1,5
10-1,8
pp’-DDEpp’-DDTPCB 101 (2,2’,4,5,5’)PCB 118 (2 3’ 4 4’ 5)
0,8363 0,6394 170,8293 0,6430 120,8331 0,44890 7738 0 6551 7 7
0,4795 0,4806n.d. n.d.0,5240 0,59650 8390 0 6119 6 1
10-2,5
10-3,3
10-2,5
10-3 0PCB 118 (2,3’,4,4’,5)PCB 153 (2,2’,4,4’,5,5’)PCB 138 (2,2’,3,4,4’,5)PCB 180 (2,2’,3,4,4’,5,5’)
0,7738 0,6551 7,70,8524 0,8047 130,8958 0,8052 120,8312 0,8508 13
0,8390 0,6119 6,10,8473 0,8414 6,30,7630 0,8042 6,00,8595 0,8480 6,1
10-3,0
10-3,3
10-3,2
10-3,9
(a) Colerración vs 1/TEMP (ºK). (b) Pendientes de la correlación vs 1/TEMP, solo para aquellas con coeficientes de correlación mayores que 0,6. (c) Método análitico no permite la determinación de estos compuestos en los sedimentos. (d) Datos de: Mackay et al., Illustratedh db k f h i l h i l ti d i t l f t f i h i l V l Ihandbook of physical-chemical properties and environmental fate for organic chemicals. Vol. I.Monoaromatic hydrocarbons, chlorobenzenes and PCBs (Lewis, Chelsea, 1992)
Study area : Tatra region (a case of high pollution load)Study area : Tatra region (a case of high pollution load)
Above Lomnica pass (2300 m asl)Lomnica peak (2634 m asl)
Lomnica pass (2150 m asl)
Sk l t Pl M t St (1787 l)
Above Skalnate Pleso (1840 m asl)
Below Skalnate Pleso (1683 m asl)
Skalnate Pleso Meteor. St. (1787 m asl)
POPs in Snowpack. Altitudinal gradients
PCB 101 PCB 180 γ-HCH α-Endosulfan
r = 0.766 r = 0.756r = 0.909 r = 0.893
BDE 47 Fluoranthene Chrysene Benzo[a]pyrene
r = 0.673 r = 0.699 r = 0.703 r = 0.752
Arellano, Fernández, Grimalt, et al., Environ. Sci Technol (2011)
POPs in snowpack. Relation with particle concentration
Endosulfan sulfate BDE 209
r = 0.797r = 0.749 r = 0.797r = 0.749
PL (Pa) log Koa
BDE 209 2 95 10-9 15 27BDE 209 2.95 10 15.27Endosulfan sulf. 1.33 10-9 10.41
Muestras suelos Tenerife (Islas Canarias)Muestras suelos Tenerife (Islas Canarias)
123
4 5
123
4 5
123
4 5
Canary IslandsTenerife
Canary IslandsTenerife
123
4 5
123
4 5
123
4 5
123
4 5
Canary IslandsTenerife
Canary IslandsTenerife
Canary IslandsTenerife
Canary IslandsTenerife
N5
N55
AFRICAAFRICA N55
N55
AFRICAAFRICAAFRICAAFRICA
23
6
89
10
1112 15
172122
7
1416
131 10 m.a.s.l. 14 1600 m.a.s.l.2 200 m.a.s.l. 15 1700 m.a.s.l.3 400 m.a.s.l. 16 1800 m.a.s.l.23
6
89
10
1112 15
172122
7
1416
1323
6
89
10
1112 15
172122
7
1416
1323
6
89
10
1112 15
172122
7
1416
1323
6
89
10
1112 15
172122
7
1416
131 10 m.a.s.l. 14 1600 m.a.s.l.2 200 m.a.s.l. 15 1700 m.a.s.l.3 400 m.a.s.l. 16 1800 m.a.s.l.
1 10 m.a.s.l. 14 1600 m.a.s.l.2 200 m.a.s.l. 15 1700 m.a.s.l.3 400 m.a.s.l. 16 1800 m.a.s.l.23
6
89
10
1112 15
172122
7
1416
1323
6
89
10
1112 15
172122
7
1416
13
18 (Izaña)19
2423
202122
25264 600 m.a.s.l. 17 2000 m.a.s.l.5 800 m.a.s.l. 18 2367 m.a.s.l.6 1000 m.a.s.l 19 2400 m.a.s.l.7 1055 m.a.s.l. 20 2530 m.a.s.l.8 1000 m.a.s. l. 21 2560 m.a.s.l.
18 (Izaña)19
2423
202122
252618 (Izaña)
192423
202122
2526
15
20
25
re (º
C)
18 (Izaña)19
2423
202122
252618 (Izaña)
192423
202122
25264 600 m.a.s.l. 17 2000 m.a.s.l.5 800 m.a.s.l. 18 2367 m.a.s.l.6 1000 m.a.s.l 19 2400 m.a.s.l.7 1055 m.a.s.l. 20 2530 m.a.s.l.8 1000 m.a.s. l. 21 2560 m.a.s.l.
4 600 m.a.s.l. 17 2000 m.a.s.l.5 800 m.a.s.l. 18 2367 m.a.s.l.6 1000 m.a.s.l 19 2400 m.a.s.l.7 1055 m.a.s.l. 20 2530 m.a.s.l.8 1000 m.a.s. l. 21 2560 m.a.s.l.
18 (Izaña)19
2423
202122
252618 (Izaña)
192423
202122
2526
15
20
25
re (º
C)
9 1100 m.a.s.l. 22 2790 m.a.s.l. 10 1200 m.a.s.l. 23 2895 m.a.s.l. 11 1300 m.a.s.l. 24 3030 m.a.s.l. 12 1400 m.a.s.l. 25 3320 m.a.s.l. 13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l.0
5
10
tem
pera
tur
9 1100 m.a.s.l. 22 2790 m.a.s.l. 10 1200 m.a.s.l. 23 2895 m.a.s.l. 11 1300 m.a.s.l. 24 3030 m.a.s.l. 12 1400 m.a.s.l. 25 3320 m.a.s.l. 13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l.
9 1100 m.a.s.l. 22 2790 m.a.s.l. 10 1200 m.a.s.l. 23 2895 m.a.s.l. 11 1300 m.a.s.l. 24 3030 m.a.s.l. 12 1400 m.a.s.l. 25 3320 m.a.s.l. 13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l.0
5
10
tem
pera
tur
Teide (3715 m.a.s.l.)
13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l.
Teide (3715 m.a.s.l.)0 1000 2000 3000 4000altitude (m) Teide (3715 m.a.s.l.)
13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l. 13 1500 m.a.s.l. 26 3400 m.a.s.l.
Teide (3715 m.a.s.l.)0 1000 2000 3000 4000altitude (m)
STABLE INVERSION LAYER OVER TENERIFESTABLE INVERSION LAYER OVER TENERIFE
High potential temperature Low humidity
Tenerife
28º N5º-10º N
STABLE INVERSION LAYER OVER TENERIFESTABLE INVERSION LAYER OVER TENERIFE
60000 10 20 30 40 50 60 70 80
RELATIVE HUMIDITY (%)
Winter (D J F) 2000
4000
5000
Winter (D,J,F) 2000TemperatureRelative Humidity
3000
4000
EIG
HT
(m)
Izaña
1000
2000
HE Izaña
Trade-wind inversion
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30TEMPERATURE (ºC)
0
1000
Marine boundary layer
TEMPERATURE (ºC)
Muestras suelos TenerifeMuestras suelos Tenerife
Dependencia de los compuestos organoclorados con la cantidad de carbono orgánico ( Ribes et al., Environ. Sci. Technol.)
Pentachlorobenzene
R2 = 0.7494
100
1000
ions
(pg/
g)
Hexachlorobenzene
R2 = 0.5693
1000
10000g-HCH
R2 = 0.3532
10 0
100.0
1000.04,4'-DDT
R2 = 0.6066
1000.0
10000.0
100000.0
1
10
0.1 1 10 100 1000
Con
cent
rat
10
100
0.1 1 10 100 1000PCB 123+149 PCB 153 PCB-199
0.1
1.0
10.0
0.1 1 10 100 1000PCB-70
1.0
10.0
100.0
0.1 1 10 100 1000PCB-123+149
R2 = 0.4945
100
1000PCB-153
R2 = 0.5599
10.0
100.0
1000.0PCB 199
R2 = 0.5598
1 00
10.00
100.00
1000.00PCB-70
R2 = 0.3067
100
1000
ratio
ns (p
g/g)
1
10
0.1 1 10 100 1000TOC (mg/g)
0.1
1.0
0.1 1 10 100 1000TOC (mg/g)
0.01
0.10
1.00
0.1 1 10 100 1000TOC (mg/g)
1
10
0.1 1 10 100 1000TOC (mg/g)
Con
cent
r
TOC (mg/g) TOC (mg/g)( g g)
Muestras suelos TenerifeMuestras suelos Tenerife
Dependencia de los compuestos organoclorados con la temperatura
Pe ntachlorobe nze ne
R2 = 0.4194
10,0
100,0
C (
ng
/g)
He xachlorobe nze ne
R2 = 0.4173
100
1000g-HCH
R2 = 0.0083
1 00
10,00
100,00
0,1
1,0
0,0034 0,0035 0,0036
Co
nc.
/TO
C
1
10
0,0034 0,0035 0,00360,01
0,10
1,00
0,0034 0,0035 0,0036PCB-70
R2 = 0.4308
10,0
100,0
TO
C (
ng
/g)
PCB-123
R2 = 0.4493
10,0
100,0
1000,0PCB-153
R2 = 0.4618
10,0
100,0
1000,0
0,1
1,0
0,0034 0,0035 0,0036
Te m pe rature (1/ºK)
Co
nc.
/
0,1
1,0
0,0034 0,0035 0,0036
Te m pe rature (1/ºK)
0,1
1,0
0,0034 0,0035 0,0036
Te m pe rature (1/ºK)p ( )
Ribes et al., Environ. Sci. Technol.
Cordillera de los Andeslos Andes (Chile)
Dependencia de los compuestos organoclorados de los suelos de los Andes con la temperatura
PCBz
R2 = 0.3638
100
1000a-HCH
R2 = 0.168
10.00
100.00HCB
R2 = 0.4378
10.0
100.0g-HCH
R2 = 0.491810.0 PCB-18
R2 = 0.3219
10.0
100.0
1
10
0 01
0.10
1.00
0 1
1.0
0 1
1.0
0 1
1.0
10.0035 0.0036 0.0037
0.010.0035 0.0036 0.0037
0.10.0035 0.0036 0.0037
0.10.0035 0.0036 0.0037
0.10.0035 0.0036 0.0037
PCB-28
R2 = 0.2234100.0
PCB-52100.0
PCB-70100.0
PCB-101/90100.0
PCB-123/149
R2 = 0.3098100
1.0
10.0
2
1.0
10.0
2
1.0
10.0
R2 0 2306
1.0
10.0
10
0.10.0035 0.0036 0.0037
R2 = 0.26310.1
0.0035 0.0036 0.0037
R2 = 0.28070.1
0.0035 0.0036 0.0037
R2 = 0.23060.1
0.0035 0.0036 0.0037
10.0035 0.0036 0.0037
PCB-105
R2 = 0.2268100.0
PCB-138
R2 = 0.2758100
PCB-158
R2 = 0.276410.00
PCB-180
R2 = 0.400410.0
DDE
R2 = 0.2211000
1.0
10.0
10
0.10
1.00
1.0
10
100
0.10.0035 0.0036 0.0037
TEMPERATURE (1/ºK)
10.0035 0.0036 0.0037
TEMPERATURE (1/ºK)
0.010.0035 0.0036 0.0037
TEMPERATURE (1/ºK)
0.10.0035 0.0036 0.0037
TEMPERATURE (1/ºK)
10.0035 0.0036 0.0037
TEMPERATURE (1/ºK)
OCs in mosses of the Andean Mountains
Grimalt et al., Environ. Sci. Technol., 38, 5386-5392 (2004)
Volatile (CFCs)Pv > 10, Tc < -50 oC
HIGHER LATITUDES
Intermediate volatilities(HCB, PCBs 1-4 Cl, HCHs), Pv = 10-2 - 1, Tc < -30/-15 oC
Less volatile(DDT, PCBs 4-8 Cl),Pv = 10-4 –10-2, Tc < 10 oC
Intermediate volatility(HCB PCBs 1-4 Cl HCHs)(HCB, PCBs 1-4 Cl, HCHs), Pv = 10-2 - 1, Tc < -30/-15 oC
Non volatile T m = -2/8 ºC(HAP nº anells >4) Pv < 10-4, Tc =15-30 oC
m
INTERMEDIATELATITUDES
35 60ºN35-60ºN
T m = 10 -20 ºC
Suma PCBs en pecesSuma PCBs en peces
Mar Mediterráneo (Mullus barbatus)20-160 ng/g
Lago Superior (Truchas)1600 ng/g
M Bálti (A h h ) Mar Báltico (Auphea harengus)5,0-18 ng/g
Lagos Escandinavos (Arctic char) Lagos Escandinavos (Arctic char)3-160 ng/g
Lagos Alta MontañaLagos Alta Montaña20 ng/g (media)
pp’ DDE en pecespp -DDE en peces
Mar Mediterráneo (Mullus barbatus)20-110 ng/g
Lago Superior (Truchas)2000 ng/g
M Bálti (A h h ) Mar Báltico (Auphea harengus)2,3-13 ng/g
Lagos Escandinavos (Arctic char) Lagos Escandinavos (Arctic char)3-220 ng/g
Lagos Alta MontañaLagos Alta Montaña 50 ng/g (media)
IMPACTO SOBRE LOS PECES DEL ARTICOIMPACTO SOBRE LOS PECES DEL ARTICO VS. LAGOS DE ALTA MONTAÑA
40.0
50.0
60.0
High Mountain LakesArctic
5.0
6.0
7.0High Mountain Lakes
Arctic
0.0
10.0
20.0
30.0
ng/g
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
ng/g
HCB
aHCH
gHCH
pp'D
DE
pp'D
DT
PCB2
8
PCB5
2
PCB1
01
PCB1
18
PCB1
53
PCB1
38
PCB1
80
PCB2
8
PCB5
2
PCB1
01
PCB1
18
PCB1
53
PCB1
38
PCB1
80
COMPOSICIÓN MEDIA DE COMPUESTOS ORGANOCLORADOS EN TRUCHAS DE REGIONES ARTICAS Y LAGOS SITUADOS A MAS DE 2 000DE REGIONES ARTICAS Y LAGOS SITUADOS A MAS DE 2,000 m a.s.m.
Datos de truchas de regiones árticas:
S M All Gill C P G b l R Wil D H L d T L W d J L S i d L R C tiS.M. Allen-Gill, C.P. Gubala, R. Wilson, D.H. Landers, T.L. Wade, J.L. Sericano and L.R. Curtis.
Organochlorine Pesticides and Polychlorinated Biphenyls (PCBs) in Sediments and Biota from Four
US Arctic Lakes. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 33, 378-387 (1997)
Algunas conclusionesAlgunas conclusionesAlgunas conclusionesAlgunas conclusionesLas zonas de alta montaña de latitudes intermedias presentan unas Las zonas de alta montaña de latitudes intermedias presentan unas pp
características meteorológicas que favorecen el transporte y características meteorológicas que favorecen el transporte y deposición de los contaminantes atmosféricos emitidos en las deposición de los contaminantes atmosféricos emitidos en las zonas urbanas e industrialeszonas urbanas e industriales
Estas zonas se encuentran bajo el impacto de una gran variedad de Estas zonas se encuentran bajo el impacto de una gran variedad de contaminantes, incluso aquellos menos persistentes que no llegan contaminantes, incluso aquellos menos persistentes que no llegan a las zonas polaresa las zonas polaresa las zonas polares.a las zonas polares.
La concentración de los contaminantes OC en el aire de zonas La concentración de los contaminantes OC en el aire de zonas remotas es uniforme e independiente del área de estudio.remotas es uniforme e independiente del área de estudio.
La La temperatura es el factor determinante de la deposición y temperatura es el factor determinante de la deposición y acumulación selectiva de ciertos contaminantes persistentes en acumulación selectiva de ciertos contaminantes persistentes en las zonas de alta montaña.las zonas de alta montaña.las zonas de alta montaña.las zonas de alta montaña.
Como resultado del proceso, hay un efecto neto de transferencia de Como resultado del proceso, hay un efecto neto de transferencia de contaminantes orgánicos desde las zonas contaminadas a los contaminantes orgánicos desde las zonas contaminadas a los i t t i b f t d dil ió i t t i b f t d dil ió sistemas remotos, sin que se observen efectos de dilución sistemas remotos, sin que se observen efectos de dilución
asociados a la difusiónasociados a la difusión..
Øvre Neadalsvatn Estany Redó Gossenkölleseen 25
302530
2530
epos
ition
10152025
10152025
10152025
De
05
28 52 101 118 138 153 18005
28 52 101 118 138 153 18005
28 52 101 118 138 153 180
ter
15
20
25
15
20
25
202530
Wat
0
5
10
0
5
10
05
1015
nt
28 52 101 118 138 153 1800
28 52 101 118 138 153 1800
28 52 101 118 138 153 180
2530
20
253035
Sed
imen
10152025
5
10
15
20
10152025
S
05
28 52 101 118 138 153 1800
5
28 52 101 118 138 153 18005
28 52 101 118 138 153 180