2.3.1 CONTAMINANTES

Contaminantes:

Un contaminante es todo aquello  que pone en riesgo el equilibrio de un ecosistema.

El contaminante puede ser una sustancia química, energías (como sonido, calor, o luz), o incluso genes. A veces el contaminante es una sustancia extraña, una forma de energía, o una sustancia natural. 

Sustancia indeseable presente en el medio ambiente, generalmente con efectos peligrosos para la salud. Los contaminantes pueden estar presentes en la atmósfera en forma de gases o de finas partículas que pueden resultar irritantes para los pulmones, ojos y piel, como sustancias disueltas o suspendidas en el agua de beber y como carcinógenos o mutágenos en alimentos o bebidas.

Los contaminantes son sustancias tóxicas que se acumulan en el organismo, impidiendo que se formen moléculas antioxidantes y antiinflamatorias, y produciendo moléculas prooxidantes y proinflamatorias.

Los contaminantes provienen de: vertidos y residuos industriales, plaguicidas, residuos de fármacos y hormonas en alimentos, y también son productos formados en diversos procesos a los que se someten los alimentos.

Los tóxicos se acumulan principalmente en los tejidos grasos de los animales, por lo que la carne, los peces de gran tamaño y los lácteos representan más del 90% de la exposición del hombre a contaminantes.

La aparición de la mayoría de contaminantes en el medio ambiente y en el cuerpo se produce a partir de 1940, y su incremento es espectacular. Antes de 1930 prácticamente no existían los contaminantes actuales.

Contaminantes emergentes:

Los "contaminantes emergentes" corresponden en la mayoría de los casos a contaminantes no regulados, que pueden ser candidatos a regulación futura dependiendo de investigaciones sobre sus efectos potenciales en la salud y los datos de monitoreo con respecto a su incidencia. Ejemplos de los compuestos que han emergido recientemente, como particularmente relevantes, son: surfactantes, productos farmacéuticos, productos para el cuidado personal, aditivos de las gasolinas, retardan tés de fuego, antisépticos, aditivos industriales, esteroides y hormonas y subproductos de la desinfección del agua. La característica de estos grupos de contaminantes es que no necesitan persistir en el ambiente para causar efectos negativos, puesto que sus altas tasas de transformación/remoción se pueden compensar por su introducción continua en el ambiente. Para la mayoría de estos contaminantes emergentes, la incidencia, la contribución de riesgo y los datos eco toxicológicos no están disponibles, así que es difícil predecir qué efectos de salud pueden tener en seres humanos y organismos acuáticos (Barceló, 2003).

¿Por qué son importantes los contaminantes emergentes?

Entre los contaminantes emergentes encontramos algunos que pueden presentar alteraciones endocrinas, entre los que se incluyen pesticidas, productos químicos industriales, productos farmacéuticos, y fitoquímicos. Estos productos químicos se distribuyen extensamente en el ambiente, y pueden presentar efectos miméticos o antagónicos en las funciones biológicas de las hormonas naturales. Los insecticidas clorados, tales como kepona; o, p'-p'-DDT; dieldrin y metoxicloro, y los compuestos usados en los plásticos y la industria de los detergentes, tales como alquilfenoles y bisfenol A, tienen actividad estrogénica. El p'-p'-DDE, un metabolito del p'-p'-DDT, el agente antihongos vinclozolin, y los insecticidas clornitrofen, fenitrotion y el fention, tiene actividad anti-andrógenica. Algunos hidroxibifenilos policlorados (hidroxi-PCBs), tales como 4,4'-dihidroxi-3,3',5,5'-tetraclorobifenil, se reportan con actividad hormonal anti-tiroidea, además de actividad estrogénica. Las interacciones de compuestos estrogenicos y anti-androgenicos, con la respectiva hormona receptora, han servido para explicar la mayoría de las acciones de disrupción endocrina. Además, estos productos químicos pueden alterar el desarrollo reproductivo en mamíferos. También, es necesario considerar la actividad de los metabolitos de estos productos químicos. En el metabolismo de bisfenol A, el metabolito 3-hidroxil (bisfenol A catecol) se formó por los microsomas del hígado del ser humano y de la rata, y exhibió actividad estrogénica. El metabolito glucuronida demostró no tener ninguna actividad estrogénica. Sin embargo, la relación entre la estructura y la actividad de los derivados de bisfenol A, incluidos sus metabolitos, resta por entenderse completamente (Kitamura et al., 2005).

Los alquilfenoles etoxilados (APEs por sus siglas en inglés) son una clase de surfactantes extensamente usados en la actualidad. Éstos se usan en detergentes, pesticidas y productos industriales. Los octilfenoles etoxilados y nonoilfenol etoxilados son dos de los surfactantes más vendidos. Los alquilfenoles etoxilados se descargan directamente al ambiente o a través de los sistemas de tratamiento de aguas residuales. La degradación primaria de estos compuestos, en las plantas de tratamiento de aguas residuales o en el ambiente, genera cadenas cortas más persistentes de APEs y alquilfenoles, tales como nonilfenoles, octilfenoles y alquilfenoles (Giger et al., 1984).

Estudios han demostrado que los alquilfenoles etoxilados son más tóxicos que las substancias que les dan origen y poseen la capacidad para imitar las hormonas naturales por interacción con el receptor estrogénico (Jobling .y Sumpter, 1993).

Los niveles de estos metabolitos alquilfenoles etoxilados, presentes en el ambiente, pueden estar sobre el umbral necesario para inducir disrupción endócrina en la fauna acuática. Estos resultados han inquietado la opinión pública sobre los efectos en la salud humana y al medio ambiente. 
Para determinar los riesgos asociados con estas sustancias, es necesario entender la distribución y destino de los alquilfenol etoxilados y de sus metabolitos en el ambiente.

Los alquilfenoles etoxilados se manufacturan por la reacción de alquilfenoles con oxido de etileno. Una molécula de alquilfenol etoxilado consiste de dos partes: el alquilfenol y la parte etoxilada. Esta estructura hace al compuesto soluble en el agua, y ayuda a dispersar la mugre y la grasa de las superficies sucias en agua. También se pueden usar como detergentes, agentes adherentes, dispersantes, emulsificantes, solubilizantes y agentes espumantes. Asimismo, son importantes en aplicaciones industriales, como son: papel y celulosa, textiles, recubrimientos, pesticidas agrícolas, aceites combustibles y lubricantes, metales y plásticos. Las aplicaciones industriales comprenden el 55 % del mercado internacional. Los usos restantes incluyen productos de limpieza institucional e industrial (30%), productos de limpieza domésticos (15%) y usos misceláneos (<1%). Los alquilfenoles, además de su papel como materia prima para los alquilfenol etoxilados, se usan en la fabricación de resinas fenólicas, polímeros, estabilizantes de fuego, antioxidantes y agentes de curtiduría.

Los Contaminantes atmosféricos:

Los óxidos de azufre más importantes por lo que respecta a la contaminación atmosférica son el dióxido de azufre, SO₂ y el trióxido de azufre, SO₃. La emisión del trióxido es muy superior cuantitativamente a la del trióxido. Los dos se emiten conjuntamente y la proporción del segundo es de un 1% a un 5% del total. El dióxido de azufre en altas concentraciones puede ser un gas irritante que provoca alteraciones en los ojos y en las vías respiratorias. En determinadas circunstancias, se producen reacciones químicas en las cuales este dióxido se puede transformar en trióxido. Por su parte, el trióxido de azufre no permanece mucho tiempo en la atmósfera, ya que es altamente higroscópico y en contacto con la humanidad se transforma en ácido sulfúrico. Este ácido arrastrado por el agua de lluvia tiene efectos corrosivos producidos por la lluvia ácida sobre los recursos naturales.

El sulfuro de hidrógeno, SH₂ a altas concentraciones, es un gas tóxico que produce un olor desagradable y característico. Se produce de forma natural por putrefacción de la materia orgánica, en el fondo de los lagos y las balsas que se encuentran en condiciones anaeróbicas, en ausencia de oxígeno. En cuanto a en la liberación antropogénica del sulfuro de hidrógeno, es clásico de las industrias papeleras y también de las refinerías.

En la atmósfera, el sulfuro de hidrógeno se transforma con cierta facilidad en dióxido de azufre, el cual aumenta la concentración en la atmósfera.

Los óxidos de nitrógeno forman un importante grupo de gases contaminantes. Aunque hay diversos, los más importantes, en cuanto a sus efectos contaminantes, son el dióxido de nitrógeno, NO₂ y el óxido nítrico, NO. La importancia del resto es menor ante estos dos. Los óxidos de nitrógeno se generan a causa de las altas temperaturas que se producen en los procesos de combustión. Las altas temperaturas permiten la combinación directa del oxígeno y el nitrógeno de la atmósfera y se produce óxido nítrico. Este gas se oxida posteriormente y da dióxido de nitrógeno. En las zonas de gran aglomeración de tránsito, los automóviles llegan a producir cerca del 60% del total de óxidos de nitrógeno. Últimamente la industria del automóvil hace un importante esfuerzo en el sentido de instalar, en sus modelos, catalizadores que aceleren la descomposición del ácido nítrico en sus componentes originales, nitrógeno y oxígeno, para rebajar la emisión de este contaminante. Estos gases originan la disminución de la visibilidad, la corrosión de materiales y la disminución en el crecimiento de algunas especies vegetales de importancia agrícola, son los efectos principales producidos por estos compuestos.

En una primera reacción, los óxidos de nitrógeno se transforman, en la atmósfera en ácido nítrico o nitratos. Este ácido, muy corrosivo, es arrastrado por el agua de lluvia y llega a ser uno de los constituyentes de las lluvias ácidas. Los óxidos de nitrógeno intervienen también en la destrucción de la capa de ozono. Aunque actúen sólo como catalizadores, pequeñas cantidades de óxido pueden destruir grandes cantidades de ozono hasta que no son eliminados de la estratosfera por un lento proceso natural. En el caso de la aviación, los reactores inyectan los óxidos de nitrógeno directamente a la estratosfera y agravan de esta manera el efecto.

Los óxidos de carbono son otra familia de contaminantes. Los principales son el monóxido de carbono, CO, y el dióxido de carbono, CO₂. El monóxido de carbono se produce por la combustión incompleta de combustibles orgánicos, es decir, en una situación de falta de oxígeno que imposibilita la oxidación completa a CO₂. Los máximos productores son los automóviles y los procesos en los que intervienen las combustiones. El monóxido de carbono es una sustancia altamente tóxica porque se combina con la hemoglobina de la sangre e impide el transporte de oxígeno a los tejidos, y por tanto la respiración. El dióxido de carbono es un gas que se encuentra normalmente en la atmósfera en una concentración media del 0,03%. Se produce de forma natural en la respiración de los seres vivos y en las combustiones. Se consume por la fotosíntesis de las plantas. Además el dióxido de carbono tiene una participación determinante en el calentamiento del planeta, ya que absorbe la radiación infrarroja proveniente del sol y de los océanos. Este fenómeno se conoce con el nombre de efecto invernadero.

Los hidrocarburos a elevadas concentraciones tienen efectos irritantes. La fuente más grande de producción de hidrocarburos es la natural. El metano es el contaminante que representa la mayor parte de esta producción. La actividad humana, especialmente el tránsito de vehículos, algunos procesos de combustión de materia orgánica y también las refinerías de petróleo y los procesos que trabajan con disolventes producen una importante cantidad de hidrocarburos de diversos tipos. Los hidrocarburos pueden reaccionar con los óxidos de nitrógeno, bajo condiciones de fuerte radiación solar y producir la aparición del fenómeno de la niebla fotoquímica.

Los oxidantes a elevadas concentraciones son fuertemente irritantes y lacrimógenos, perjudican la vegetación y tienen la propiedad de agrietar el caucho en tensión, por ejemplo, los neumáticos de los automóviles. Los oxidantes son el producto de las reacciones fotoquímicas entre los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos y son considerados contaminantes secundarios, aquellos que no son directamente emitidos por una fuente emisora sino que se forman en el propio aire. El principal oxidante es el ozono, pero hay otros, derivados de los hidrocarburos, como los nitroperóxidos de acilo conocidas por las siglas inglesas PAN. Aparecen en forma de niebla fotoquímica. Son clásicos de las zonas urbanas y los automóviles tienen un importante papel en su aparición.

Los compuestos halogenados con mayor incidencia sobre la calidad del aire son los compuestos deflúor , los de cloro y los freones, compuestos de cloro y flúor. Los compuestos de flúor son emitidos principalmente por las industrias de la cerámica, de aluminio y de vidrio. Ya que el flúor tiene un cierto papel en algunos procesos fisiológicos de los organismos, un aumento importante de su concentración puede tener consecuencias negativas, especialmente en los niños. Además al reaccionar con el vapor de agua, se forma el ácido fluorhídrico, que es muy corrosivo. Los compuestos de cloro son emitidos principalmente por la industria petroquímica, los procesos de combustión de materiales plásticos u otros que contengan cloro. Los freones son gases que se utilizan como propulsores de los aerosoles y en sistemas de refrigeración. Estos compuestos tienen efectos negativos sobre la capa de ozono y es por ello que se está limitando su uso.

Entre los metales emitidos a la atmósfera con mayor incidencia tenemos: el plomo, el cadmio, el níquel, el hierro, el mercurio, el cromo, el cobre, el manganesio y el arsénico. El más importante y el que más abunda en la atmósfera es el plomo. Proviene principalmente de lo que se incluye en la gasolina de los automóviles como antidetonante. Este fenómeno de contaminación se está reduciendo notablemente con el uso de vehículos que utilizan gasolina sin plomo. Todos estos metales tienen características tóxicas y se acumulan en los tejidos de los organismos, donde pueden alcanzar concentraciones notables

referencias:
http://www.revista.unam.mx/vol.10/num8/art54/int54-2.htm
http://www.laboratoriolcn.com/contaminantes/concepto
http://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/atmosfera/Los-contaminantes-atmosfericos.asp