INDUSTRIA PETROQUÍMICA

INDUSTRIA DE LOS PLÁSTICOS

INDUSTRIA DE LOS PESTICIDAS

INDUSTRIA DE LAS PINTURAS

USOS DOMÉSTICOS

INDUSTRIA DE LA ELECTRÓNICA

INDUSTRIA TEXTIL

INDUSTRIA DE LA PULPA DE PAPEL

INDUSTRIA DE LOS COSMÉTICOS Y FARMACÉUTICA

INDUSTRIA DE LOS METALES

PRESERVACIÓN DE LA MADERA

INDUSTRIA DE LOS EXPLOSIVOS

INDUSTRIA DE LA ENERGÍA

SÍNTESIS ORGÁNICA DE COMPUESTOS, CANTIDADES PRODUCIDAS

INDUSTRIA PETROQUÍMICA

INDUSTRIA AGROQUÍMICA

PRODUCCIÓN DE RESIDUOS

DESTINO DE LOS QUÍMICOS ORGÁNICOS EN EL MEDIO AMBIENTE

INTRODUCCIÓN

Unos años después de la Segunda Guerra Mundial, en la década del 40, nace un movimiento que no es generado por la comunidad científica mundial, sino por la sociedad en su conjunto intentando determinar los primeros métodos y estándares que permitan testear la toxicidad presente en el medio ambiente, generado por distintas sustancias industriales de residuos. A este movimiento más recientemente se lo ha dado en llamar ecotoxicología. (1)

Definiéndola, Ecotoxicología: es la ciencia que estudia los efectos tóxicos de los poluentes sobre los constituyentes de los ecosistemas animales(5).

Los primeros test fueron generados por las investigaciones llevadas a cabo en los laboratorios de Atlantic Refining Company por Harte, Doudoroff, y Greenbnak (1). Posteriormente estos primeros avances fueron aceptados por la American Society for testing and Materials.

Si tomamos en cuenta los efectos nocivos de los residuos de las actividades antrópicas del hombre, es posible diferenciar niveles de incidencia, que determinan diferentes acciones: a nivel de células enzimáticas, a nivel orgánico general, y si tenemos en cuenta su efecto, éste puede ser en muchos casos selectivo y mortal.

No son fáciles de estudiar los efectos contaminantes de los tóxicos químicos del medio ambiente, ya que en muchos casos, el mismo medio se comporta como un degradante de estas sustancias, lo cual genera problemas en su estu

dio. Se demostró sin embargo que la volatilización y transporte atmosférica del hexaclorociclohexano fue el responsable de la contaminación de las aguas superficiales de todo el Océano Pacífico (1).

Los primeros estudios toxicológicos se inclinaron a descifrar mecanismos de acción de tóxicos simples utilizando la vida acuática y sus especies como indicadores. Posteriormente se trató de estudiar el efecto dilutorio del agua, para luego orientar las investigaciones hacia el efecto nocivo de los tóxicos residuales en la salud del homo sapiens.

Algunos conceptos alcanzados en las primeras investigaciones, reportaban métodos de predicción de toxicidad básica en simples especies de laboratorio, que posteriormente no eran de utilidad cuando se los estudiaba en el medio ambiente.

Si esto no ocurría así y los resultados obtenidos del estudio en especies seleccionadas en laboratorios podían reproducirse con iguales resultados en el medio ambiente, se consideraba al método como válido, traduciendo los resultados a especies de la escala superior.

Pero las discusiones prosiguieron y los interrogantes giraron en torno a la cantidad de métodos de detección que la ciencia necesitaba para reportar la toxicidad de diferentes compuestos en las distintas especies, ya que por entonces unos cien se aceptaban como válidos, siendo que existían millones de especies en el sistema natural (2).

Otro cuestionamiento ponía énfasis en el comportamiento de las sustancias químicas contaminantes como grupo puro, y su comparación como elemento formador de una mezcla(2).

Por último se generaron interrogantes hacia la sensibilidad de las especies utilizadas en el laboratorio, tendiendo a lograr una de ella que fuera sensible a todos los tóxicos investigados.

Todo esto generó movimientos científicos que plantearon diferentes enfoques e interpretaciones sobre la contaminación medioambiental en las últimas décadas, concluyendo sobre las necesidades de profundizar en aspectos básicos como:

Especialización de las ciencias investigativas tendiente a enfocar métodos de determinación toxicológica para los distintos contaminantes encontrados en el medio ambiente.

Estadarización metodológica en busca de fieles resultados capaces de eliminar las grandes variaciones presentes en el realismo ecológico.

Veracidad y argumentación científica mediante relevamiento de datos sobre ecotoxicidad, que permitan legislar regulatoriamente sobre el uso y la producción de las sustancias capaces de contaminar el agua, el aire y la tierra. (1)

Así desde el National Science Fundation se generaron muchas pequeñas investigaciones en ecotoxicología, donde tuvieron prioridad estos temas permitiendo regular políticas de máxima, capaces de suprimir los complejos test de determinación de toxicidad usados hasta el momento.

Los avances fueron lentos y algunas industrias americanas, comprometidas en la contaminación por residuos de desecho, hicieron test de toxicidad para organizaciones biológicas superiores, tratando de aportar datos que deslindaran responsabilidades, pero no encontraron los reglamentos que necesitaba su país para satisfacer las demandas hechas por los "green group" (grupos ecológicos organizados) en defensa del medio ambiente.

Aun hoy existen grandes diferencias entre la comunidad científica y los defensores del ambiente. Estos últimos están interesados en terminar con la contaminación, basándose en los nuevos conocimientos científicos disponibles que apoyan los viejos test de determinación toxicológicos ampliamente aceptados y usados por los profesionales.

Pero sin dudas asistimos con retraso a la actualización sobre la ecotoxicología debido a la relativa lentitud en las validaciones en los resultados de las investigaciones científicas, ya que ellos requieren de tiempo; otra causa está dada por el retardo de las publicaciones, puesto que muchos journal necesitan más de dos años para lograr validación pública de los resultados obtenidos científicamente.

En consecuencia los esfuerzos tienen que orientarse a la exactitud de la validación de aquellas predicciones de especies indicadoras más sensibles, o bien a la existencia de amplias evidencias sobre estos puntos.

La triada formada por la Universidad, la industria y los gobernantes siguen aun hoy caminos separados, sin tener objetivos comunes, tratando de fortalecerse cada uno y ganar espacio en la opinión pública.

Las posibilidades de cooperación poseen diferentes rangos y estos tres componentes continúan inevitablemente tomando posiciones particulares que los diferencian.

Aun hoy se tiene el concepto de ellos "el sistema natural" y nosotros "la sociedad humana" como una dicotonomía diferenciada de la escala zoológica, cuando en realidad debería ser "ellos" y "nosotros", una sola cosa.

La complejidad, el número y diversidad de los químicos orgánicos que se producen son abrumadores, provocando efectos sobre algunos aspectos de la vida moderna.

Alrededor de cien mil sustancias químicas son producidas comercialmente, sin embargo solamente de cien compuestos se conoce su destino y comportamiento en el medio ambiente. (3) Estos cien compuestos son drogas, polímeros de plásticos y químicos usados en la industria de la electrónica, los que son empleados en forma indiscriminada sin saber a ciencia cierta cual es su estabilidad química y su biodegradabilidad.

Algunas de ellas son bien conocidas porque poseen gran cantidad de grupos funcionales y a su vez tienen la posibilidad de combinarse entre ellas dando nuevos compuestos de diferente estabilidad.

La selección y representatividad de estos compuestos dieron como resultados una dificultad particular para el caso de los pesticidas los que hacia el año 1986, se produjeron 561 compuestos diferentes(3).

Desde hace diez años se ha observado una nueva explosión de nuevos productos, reportándose solamente en USA 1200. De ellos 850 son producidos en forma corriente (3).

Muchos de los pesticidas usados entre las décadas del 70 y 80 fueron aplicados sin prestarle mucha atención al ambiente. Más tarde comenzó a tener verdadero interés estudiar la estructura representativa, principalmente de algunos pesticidas, debido a su impacto en la polución del agua, aire y tierra.

Estos grupos de compuestos orgánicos, son usados en grandes volúmenes para una vasta cantidad de industrias, dentro de las cuales la petroquímica es la más importante.

A continuación se detallan los principales compuestos químicos responsables de contaminación como residuo de diversas industrias.

INDUSTRIA PETROQUÍMICA

Es una industria que produce no sólo una gran variedad, sino también un volumen importante de compuestos, incluyendo los aceites, lubricantes, gas industrial, y en diferentes procesos de refinamiento la producción básica de clorovinilo (s1) y de benceno (s2).

Esta industria produce desde el petróleo, un 70% de gasolina, un 30% de hidrocarburos aromáticos, cuyo orden de abundancia es: 10% xileno – 4,7% tolueno 3,3% de 1,2,4 trimetilbenceno – 2,7% 1Metil-3-etilbenceno – 2,3% benceno – 1,6% Etilbenceno – 1,6% C11 Alkilbenceno – 1,2% de 1-3-5 trimethilbenceno y otros (8).

El próximo grupo importante de productos que la industria petroquímica es capaz de producir en grandes volúmenes se genera a través de una amplia gama de compuestos sintéticos orgánicos de los cuales se pueden nombrar al etileno (s8), propileno (s9), propilenglicol (s10), isopropil alcohol (s13), ácido acético, formaldehido (s12), acrilonitrilo (s11), benceno (s2), tolueno (s3), xileno (s4) y styreno (s14) (9). Otros compuestos intermediarios son las anilinas (s15), nitrobenceno (s16), naftaleno (s18), Ptalatos (s17) y otros innumerables.

Todas estas sustancias son capaces de ser producidas por una larga lista de industrias, como ser la de los solventes, pesticidas, aluminio, caucho sintético y plásticos. (3)

Una larga cadena de compuestos son producidos a partir del etilenglicol, dentro de los que se incluyen pesticidas copolímeros, agentes alquilantes, químicos de las industrias textil, detergentes y, agentes sufactantes.

Se producen compuestos con más de diez unidades de etilenglicol. Debido a su extenso uso, se los encuentra en las aguas superficiales como contaminantes. Compuestos típicos son el 1-2 dietoxietanol (s19) 2 pentoxietanol (s20) y etil-bencil-eter (s21). (3)

Solventes degradados son la principal fuente de producción de tricloroetileno (s22) del tetracloroetileno (s23) del tricloroetano (s24) del metanol y de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs, s28 s 29) (3).

Muchos desinfectantes de uso comercial y de domésticos tienen compuestos como el fenol, los ortocresoles, el exaclorofeno y ácidos sulfónico y algunos alozanos. También se cuenta dentro de ellos a las cloraminas.

La EPA (Agencia de Protección Ambiental) en 1972 tenía reportados unas 600 sustancias como desinfectantes y hasta el año 1988 se habían descubierto 250 más.

Se debe tener en cuenta que muchos de ellos son utilizados en plantas productoras de alimentos, de bebidas, hospitales, en operaciones de limpieza, peluquerías y lavanderías. (3)

Una clase de compuesto usado en gran cantidad, es el policlorobifenilo (PCBs) utilizado en la transferencia de fluidos, en sistemas hidráulicos y en extinguidores como solventes. Éste, es un producto resistente a la degradación microbiana, es químicamente inerte y capaz de acumularse en la comida principalmente por su actividad lipofílica natural.

Otra diversidad de compuestos están representados por el dióxido de cloro (s38) y los dibenzofuranos (s39), que son generados como primeros residuos en la combustión de los residuos industriales o municipales (3).

Los lodos residuales de la industria petroquímica son reportados como contaminantes en el medio ambiente. Compuestos como los dibenzofurano, fenoles, también algunos clorurados como el benceno, el tolueno, etilbenceno, xileno y el estireno (sustancias volátiles). En U.S.A la lista de sustancias de residuos encontrados en esta industria está dada por la EPA y puede encontrarse en el CODE of REGULATION (U.S. Goverment 1993 a-f) mientras que en otros países puede observarse algún otro orden de sustancias, pero en general dichas listas son similares a lo expresado en el CODE (3).

INDUSTRIA DE LOS PLÁSTICOS

Ésta se encuentra en estrecha relación con la industria petroquímica, ya que cuenta con un enorme arsenal de químicos que derivan de ella, impactando de diferente manera en la contaminación ambiental.

Son reportados como importantes el estireno (s14), clorovinilo (s1), las anilinas (s15), el metil methocrilato (s48), solventes del tolueno (s3), benceno (s2) y metanol.

Esta industria utiliza otros como plasticidas antioxidantes, agentes ligantes, modificadores de resina y mejoradores de la calidad de la fibra. (3)

INDUSTRIA DE LOS PESTICIDAS

Es una de las industrias más importantes en la utilización de los productos petroquímicos y de compuestos orgánicos, para la producción y síntesis de sus compuestos. Quizás sean éstos los responsables de la mayor cantidad de productos tóxicos contaminantes, capaces de poluir agua, aire y suelo por medio de sustancias reactantes, solventes, intermediarios y productos finales.

Los pesticidas tienen hoy prioridad de tratamiento a nivel científico por varios motivos; uno de ellos es que son extremadamente diversas las síntesis orgánicas de estos compuestos químicos, y es grande la escala en la cual se van produciendo diariamente, favoreciendo así la introducción indiscriminada de sus residuos en el medio ambiente, con el consiguiente impacto negativo ya que cuentan con una elevada capacidad biocida.

Los modernos pesticidas tienen gran especificidad y selectividad fundamentalmente por su persistencia en el ambiente.

Los test de aprobación de nuevos pesticidas, requieren estudios de determinación de toxicidad aguda y crónica en el ser humano, pero de todos modos se cuenta con muy poca información de su impacto en el medio ambiente.

Es así que, algunos viejos pesticidas deberían sacarse del mercado, tanto de Europa como USA (3), por ejemplo el DDT.

La estructura base de los pesticidas es el benceno y sus derivados bencénicos (los ciclodihenos (s49) – Fenol (s50), Ácido benzoico (s 51) – Quinonas (s52), Ptalatos (s53), Difenilo (s54), también algunos clorinados y heterocíclicos (piridinas (s55) – Pirimidinas (s56), Pirimidazoles-triazinas.

Son muy comunes los organosfosforados (organofosfatos y organothiofosfatos) (s58, (s59, Ureas (s60), Carbabatos (s61), Acetanilidos (s62) y organometales compuestos comunes (s63).

INDUSTRIA DE LAS PINTURAS

Los solventes son fundamentalmente las sustancias utilizadas en la formulación de las pinturas y junto incluyen al Xileno (s4), Tolueno (s5), metil-etil quetonas (s40) y metil-iso-butil quetonas (s64), esto lo incluye (Reich 1993) (3).

Esta industria genera una gran cantidad de residuos, los cuales están presentes en la atmósfera a pesar de que cada vez con más énfasis se está tratando de restringir su uso en la fabricación de pinturas, se pretende así buscar otras alternativas como por ejemplo la utilización de los alquilacetatos, quetonas y esteres de poliglicol.

Algunos preservantes son utilizados también como componentes en esta industria. Algunos de ellos incluyen por ejemplo compuestos contaminantes del mercurio (s65), fenoles clorinados (s66) y formoldheído reciclados químicamente.

Todas estas sustancias preservativas tienen un alto impacto en el medio ambiente por su alto efecto y eficiencia biocida.

Recientemente la industria de la pintura ha incorporado una sustancia nueva: el PROMEXAL WSO (s68) que representa un derivado del isotrazolin (3) que posee una fuerte actividad microbiana y fungicida estable, muy solubles en agua, por lo que se lo utiliza en gran escala en los acabados de interiores y exteriores domésticos (látex antihongos).

El total de pinturas producidas en 1992 en Estados Unidos fue de alrededor de 1 billón de galones, cuya formulación se realiza través de un 10 a un 30% de compuestos orgánicos volátiles (VOCs) los cuales son transportados a la atmósfera reportándose estimaciones para el año 1990 de 990 millones de libras (3).