Catastrofes ecológicas lentas: la contaminación n por metales tóxicost
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- Natividad Palma Suárez
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1 Catastrofes ecológicas lentas: la contaminación n por metales tóxicost Mª Dolores Galindo Riaño Departamento de Química Analítica Facultad de Ciencias, Universidad de Cádiz
2 El desarrollo humano y su impacto en el Medio Ambiente Ciclo del agua Ciclo del fósforo El Medio Ambiente es un SISTEMA EN EQUILIBRIO Ciclo del azufre Ciclo del carbono
3 El desarrollo humano y su impacto en el Medio Ambiente El ser humano es causante de desequilibrios en el medio ambiente: Primeros asentamientos humanos Expansión de la población Ocupación de terrenos vírgenes Revolución industrial: Industrialización de actividades agrícolas, ganaderas, artesanales, etc. Mecanización de los medios de producción Consumo a gran escala de materias primas Transporte global de mercancías
4 El desarrollo humano y su impacto en el Medio Ambiente El DESARROLLO HUMANO PARTICIPA EN EL SIGUIENTE CICLO DE PRODUCCIÓN MATERIAS PRIMAS (Agua, petróleo, carbón, madera, minerales, seres vivos) Extracción y Elaboración industrial DESECHOS CONTAMINACIÓN Uso humano PRODUCTOS ELABORADOS
5 El desarrollo humano y su impacto en el Medio Ambiente MATERIAS PRIMAS : MINERALES QUE CONTIENEN METALES
6 Contaminación del medio ambiente por metales tóxicos - Origen: 6000 años de antigüedad - Los metales fueron utilizados por las culturas de Mesopotamia, Egipto, Grecia y Roma.
7 Contaminación del medio ambiente por metales tóxicos - A partir de la Revolución Industrial (siglo XIX), el impacto de los metales sobre las aguas, suelos, plantas, animales y personas ha crecido de forma exponencial.
8 Actividades humanas Diversidad biológica CICLO BIOGEOQUÍMICO DE LOS METALES DIFÍCIL CONVIVENCIA Minerales, Metales
9 Origen de los metales en el medio acuático Origen Natural Origen Antropogénico Aumento de niveles metálicos en agua, sedimento, flora y fauna
10 Origen de los metales en el medio acuático Más evidente en aguas continentales o en aguas próximas a la costa donde se concentra la población
11 Origen de los metales en el medio acuático Usos de los metales en la Industria INDUSTRIA METAL FUNCION Pinturas Hg, Zn, Pb, Cr, Cd, Co, Ni Materia prima para pinturas Textil Zn, Pb, Cr, Cd, Ni Materia prima para pinturas Galvanizados Zn, Pb, Cr, Cu, Ni Materia prima para pinturas Papelera Zn, Pb, Cd Materia prima para el procesado Industria gráfica Pb, Cd Materia prima para los tintes Plásticos Cr, Ni, As Aditivo catalizador Curtidos y piel Zn, Pb, Cr Aditivo del proceso
12 Desastres ecológicos producidos por contaminación metálica Caso de Jintsu-Tojama (Japón) Cd vertidos Caso de Minamata (Japón) 1953 Hg HORRORES DE LA CONTAMINACIÓN: catástrofes lentas Caso de Omai (Guyana) 1995 Minería de oro accidentes Caso de Aznalcóllar (España) 1998 Vertido minero Caso de Baia Mare (Rumania) 2000 Minería de oro
13 Caso de Jintsu-Tojama (Japón) Cd: cadmio Origen: mina de Zn y Pb con Cd como residuo de la actividad de las Minas Kamioka y la fundición Mitsui Ltd. Catástrofe: vertidos de Cd en cantidades significativas al Río Jintsu Consecuencia: Las aguas contaminadas fueron usadas para regar los campos de arroz de la zona. El arroz absorbió los metales pesados, especialmente el cadmio. El cadmio pasó a las personas que se alimentaron con arroz.
14 Caso de Jintsu-Tojama (Japón) Cd: cadmio Enfermedad: Itai-itai ( ouch-ouch ): el Cd afectó a los tejidos óseos y produjo fallo renal.
15 Desastres ecológicos producidos por contaminación metálica Caso de Jintsu-Tojama (Japón) Cd vertidos Caso de Minamata (Japón) 1953 Hg HORRORES DE LA CONTAMINACIÓN: catástrofes lentas Caso de Omai (Guyana) 1995 Minería de oro Caso de Baia Mare (Rumania) 2000 Minería de oro Caso de Aznalcóllar (España) 1998 Vertido minero
16 Hg: mercurio Caso de Minamata (Japón) 1953 Origen: Las aguas residuales de la industria química Chisso Corporation, contaminaron de Hg desde 1932 a 1968 sin control. Utilizaba sulfato de Hg como catalizador en la producción de acetaldehido. Contaminante: los derivados orgánicos de Hg, como el metil mercurio, mucho más tóxico. Compañía Chisso Corporation
17 Hg: mercurio Caso de Minamata (Japón) 1953 Consecuencia: este compuesto se acumuló de forma muy significativa en los crustáceos y peces de la Bahía de Minamata y el Mar de Shiranui. La población que consumió estas especies se envenenó. Tiempo: durante 36 años se contaminó la zona con kilogramos de Hg. Compañía Chisso Corporation
18 Hg: mercurio Caso de Minamata (Japón) Contaminación: de metil-hg en el pescado. El vertido de Hg fue transformado por las bacterias acuáticas como mecanismo de autodefensa contra este envenenamiento. Intervienen bacterias que participan en el ciclo SO S 2-. Hg Acción de las bacterias Hg-CH 3 + sustancia liposoluble Estas bacterias, que contendrán metilmercurio, son consumidas en la cadena trófica, o bien lo excretarán. En este último caso el metilmercurio puede ser rápidamente adsorbido por el fitoplancton y de ahí pasar a los organismos superiores. Debido a que los animales acumulan metilmercurio más rápido de lo que pueden excretarlo, se produce un incremento sostenido de las concentraciones en la cadena trófica (BIOMAGNIFICACIÓN).
19 Hg: mercurio Caso de Minamata (Japón) Contaminación: de metil-hg en el pescado. El vertido de Hg fue transformado por las bacterias acuáticas como mecanismo de autodefensa contra este envenenamiento. 5 ppb 35 ppb 2 ppt ppb 2000 ppb 900 ppb BIOMAGNIFICACIÓN DE Hg en los sistemas acuáticos
20 Hg: mercurio Caso de Minamata (Japón) Efectos: degeneración del sistema nervioso, ceguera, sordera, desmayos, comportamiento irracional, movimientos involuntarios, locura. Comenzaron a aparecer en Hubo 3000 personas afectadas. Enfermedad de Minamata
21 Hg: mercurio Caso de Minamata (Japón) Remediación: desde 1974 hasta 1990 se realizaron labores de dragados de los sedimentos ( m 3, con un coste de 48 billones de yen). Permiso de pesca en Memorial de Minamata Río de Minamata - Video interesante:
22 Desastres ecológicos producidos por contaminación metálica Caso de Jintsu-Tojama (Japón) Cd Caso de Minamata (Japón) 1953 Hg HORRORES DE LA CONTAMINACIÓN: catástrofes lentas Caso de Omai (Guyana) 1995 Minería de oro accidentes Caso de Aznalcóllar (España) 1998 Vertido minero Caso de Baia Mare (Rumania) 2000 Minería de oro
23 -Origen: rotura de dique con colas de minería de oro (Compañía canadiense Cambior), en la antigua Guayana, en la ciudad de Omai, contaminando el río Essequibo con 3,4 millones de m 3 de aguas contaminadas. Rotura del dique de la mina Caso de Omai (Guyana) 1995 Minería de oro Cianuro
24 - El cianuro se usa para extraer el oro del mineral. El agua se contaminó con este tóxico, produciendo la muerte de peces, pájaros y diversos animales. Río Potaro, próximo a la mina Vista aérea de la mina Rotura del dique de la mina Caso de Omai (Guyana) 1995 Minería de oro Cianuro
25 - Importancia de la actividad minera: producción de aguas ácidas, aguas con elevados contenidos en extractantes tóxicos y elevada solubilización de metales. Proceso de drenaje ácido de minería: Tóxico e irreversible Drenaje ácido de mina Caso de Omai (Guyana) 1995 Minería de oro Cianuro
26 - Residuos vertidos: aguas residuales de lixiviados de minerales extraidos con cianuro, con un elevado contenido en metales pesados, vertidos al río Potaro. Drenajes contaminados Mortandad de peces Caso de Omai (Guyana) 1995 Minería de oro Cianuro
27 -Efectos: contaminación de las aguas, sedimentos, peces, plantas afectadas y, principalmente afecciones en las personas en contacto con el agua (quemaduras, alergias...)( aprox personas enfermaron) -Tipo de contaminante: cianuro y metales pesados Efectos sobre la piel de individuos de Guyana Caso de Omai (Guyana) 1995 Minería de oro Cianuro
28 Desastres ecológicos producidos por contaminación metálica Caso de Jintsu-Tojama (Japón) Cd Caso de Minamata (Japón) 1953 Hg HORRORES DE LA CONTAMINACIÓN: catástrofes lentas Caso de Omai (Guyana) 1995 Minería de oro accidentes Caso de Aznalcóllar (España) 1998 Vertido minero Caso de Baia Mare (Rumania) 2000 Minería de oro
29 El accidente minero de Aznalcóllar llar 25 abril 1998 Rotura de la presa de contención que retenía la balsa de decantación procedente de una mina de pirita propiedad de la empresa Bolidem-Apirsa. Residuos vertidos: lodos (2 mill. m 3 ) y aguas (4 mill. m 3 ) tóxicos vertidos a los ríos Agrio, Guadiamar, llegándo al estuario del Guadalquivir (4 Hm 3 aguas contaminadas, conducidos a través de un canal hacia el afluente Brazo de la Torre se descargaron directamente en el río Guadalquivir) y al Parque Doñana
30 El accidente minero de Aznalcóllar llar Metales: As, Zn, Pb, Cd, Cu, Fe, Mn, Sb y Hg hectáreas afectadas.
31 El accidente minero de Aznalcóllar llar Efectos: contaminación en ríos, campos agrícolas, estuario del Guadalquivir, llegando a afectar a algunos acuíferos del Parque Doñana. Especies de invertebrados, peces y aves acuáticas afectadas. Caso de Aznalcóllar (España) 1998 Vertido minero
32 El accidente minero de Aznalcóllar llar Actuaciones: Riada canalizada hacia el Guadalquivir. Agua embalsada en Entremuros. Proceso de depuración n antes de liberarla al Guadalquivir. Dique 1º Dique 2º Dique 3º
33 El accidente minero de Aznalcóllar llar Efectos ambientales y socioeconómicos Parque Nacional de de Doñana Gran repercusión en medios informativos Reserva de la Biosfera y Patrimonio de la Humanidad
34 El accidente minero de Aznalcóllar llar Plan de medidas urgentes Retirada de lodos y aguas. Depuración n de aguas retenidas. Expropiación n de terrenos afectados. Medidas de remediación Maquinaria pesada Adición n de materiales arcillosos ricos en Fe para inmovilizar los contaminantes residuales. Enmiendas de calizas para corregir el ph del suelo. n del Corredor Verde del Guadiamar para Creación del Retirada a mano para recuperar el flujo de especies entre los ecosistemas de Sierra Morena y los arenales del litoral de Doñana.
35 Desastres ecológicos producidos por contaminación metálica Caso de Jintsu-Tojama (Japón) Cd Caso de Minamata (Japón) 1953 Hg HORRORES DE LA CONTAMINACIÓN: catástrofes lentas Caso de Omai (Guyana) 1995 Minería de oro accidentes Caso de Aznalcóllar (España) 1998 Vertido minero Caso de Baia Mare (Rumania) 2000 Minería de oro
36 -Origen: rotura de la balsa con colas de minería de oro (Mina de Aurul S.A., Compañía Baia Mare), en Baia Mare, al noroeste de Rumania (2000) - Residuos vertidos: toneladas de cianuro y metales pesados (Pb, Zn, Cu, Cd y Au) fueron vertidos a las aguas del Río Somes, Río Tisza, Río Danubio para llegar al Mar negro. Cianuro, Pb, Zn, Cu, Cd y Au Caso de Baia Mare (Rumania) 2000 Minería de oro
37 - Contaminación: afectaron a los suelos de la población de Bozinta, y las aguas de los ríos. - Efectos: plantas, peces y ganado afectados por la contaminación Cianuro, Pb, Zn, Cu, Cd y Au Caso de Baia Mare (Rumania) 2000 Minería de oro
38 Propiedades de los metales pesados Metales de interés medioambiental Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb, y Al Metal Pesado o Metal traza 1.Pueden acumularse en los organismos 2.Especies altamente tóxica a bajas concentraciones 3.No pueden degradarse ni destruirse
39 Propiedades de los metales pesados H METALES PESADOS (Densidad > 4,5 g /cm 3 ) He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac * Metales No Metales Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lw
40 Propiedades de los metales pesados Cd (Cadmio): Bronquitis, infertilidad, alteraciones neurológicas, hipertensión, enfermedades vasculares. Cr (Cromo): Cáncer de pulmón As (Arsénico): Causa disminución glóbulos rojos y blancos, cánceres de piel, pulmón e hígado Hg (Mercurio): Alteraciones neurológicas, afección del sistema respiratorio. Pb (Plomo): Alteraciones neurológicas, disminución del coeficiente intelectual infantil, anemia, cáncer de riñón.
41 Propiedades de los metales pesados Metales en organismos: pueden acumularse Metal Concentración relativa en crustáceo (agua = 1) Cd Cr Fe Pb Mn Mo 90 Ni 12000
42 Propiedades de los metales pesados La acumulación depende del tejido Crustáceo Concentración de Cd (mg/kg) Agalla <20 Músculo <20 Tejidos grasos 2000 Intestino <20 Riñón <20 Gónadas <20 Sedimento <20 Agua de mar (mg/l) 0,11 Bioacumulación
43 Propiedades de los metales pesados LA TOXICIDAD DEPENDE DEL METAL Y EN QUE FORMA QUÍMICA SE ENCUENTRA. Evaluar las formas químicas se denomina ESPECIACIÓN Ejemplo 1 actividad microbiana Hg 2+ metilmercurio, dimetilmercurio Ejemplo 2 Cr 3+ esencial para el metabolismo de la glucosa de los mamíferos Cr 6+ altamente tóxico Ejemplo 3 As inorgánico > As orgánico As 3+ >As 5+
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28 Ni 1751. 27 Co 1735. 29 Cu -9000. 26 Fe -3000. 47 Ag -3000. 44 Ru 1844. 46 Pd 1803. 45 Rh 1803. 76 Os 1803. 77 Ir 1803. 78 Pt 1748.
TALA PERÓDCA DE L ELEMENT H 766 868 3 Li 87 4 e 798 5 6 C **** 7 N 77 8 774 9 F 886 0 898 Na 807 Mg 3 Al 87 4 i 84 5 P 669 6 **** 7 Cl 774 8 894 9 K 807 0 Ca c 879 Ti 79 3 V 80 4 Cr 797 5 Mn 774 6 Fe 7
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