Ecotoxicidad

Distribución de plaguicidas

Derrame de petróleo

Arroyo de derrame de petróleo

La ecotoxicidad , el tema de estudio del campo de la ecotoxicología (un acrónimo de ecología y toxicología ), se refiere a la posibilidad de que los factores estresantes biológicos , químicos o físicos afecten a los ecosistemas . Tales factores estresantes pueden ocurrir en el ambiente natural en densidades, concentraciones o niveles lo suficientemente altos como para alterar la bioquímica natural, fisiología, comportamiento e interacciones de los organismos vivos que componen el ecosistema.

La ecotoxicología se ha definido como "la rama de la toxicología que se ocupa del estudio de los efectos tóxicos, provocados por contaminantes naturales o sintéticos, sobre los constituyentes de los ecosistemas, animales (incluidos los humanos), vegetales y microbianos, en un contexto integral". ^[1]

Tóxicos ambientales comunes

1. Ftalato de dietilo , que ingresa al medio ambiente a través de industrias que fabrican cosméticos, plástico y muchos otros productos comerciales.
2. Bisfenol A (BPA), que se encuentra en muchos productos producidos en masa, como dispositivos médicos, envases de alimentos, cosméticos, juguetes para niños, computadoras, CD, etc.
3. Productos farmacéuticos como Climbazole , un fungicida que se encuentra en los champús anticaspa .
4. Plaguicidas
5. Algunos pero no todos; productos de limpieza , detergentes para ropa , suavizantes de telas , limpiadores de hornos , desinfectantes
6. Fosfatos
7. Petróleo

Riesgos cotidianos

En Canadá, no existe ninguna ley que exija a los fabricantes declarar los peligros para la salud y el medio ambiente asociados con sus productos de limpieza. Muchas personas compran estos productos para mantener un hogar limpio y saludable, a menudo sin darse cuenta de la capacidad de los productos para dañar tanto su propia salud como el medio ambiente circundante. "Los canadienses gastan más de $ 275 millones en productos de limpieza para el hogar en un año" ^{[2] Los} productos químicos de estos limpiadores ingresan a nuestro cuerpo a través de los conductos de aire y se absorben a través de la piel, y cuando estos productos de limpieza se lavan por el desagüe, afectan negativamente a los ecosistemas acuáticos.. Tampoco existen regulaciones que establezcan que los ingredientes deben figurar en las etiquetas de los productos de limpieza, lo que lleva a los usuarios a desconocer en última instancia los productos químicos a los que se exponen ellos mismos y sus entornos circundantes.

Productos químicos de fragancia

Las fragancias químicas se encuentran en la mayoría de los productos de limpieza, perfumes y productos para el cuidado personal . En estas mezclas de fragancias se utilizan más de 3000 productos químicos. Los almizcles sintéticos utilizados en los detergentes se acumulan en el medio ambiente y son nocivos para los organismos acuáticos. Ciertos almizcles son posibles disruptores endocrinos.que interfieren con el funcionamiento hormonal. Los ftalatos son un ingrediente común en estas mezclas de fragancias que se encuentran en los detergentes para ropa y suavizantes de telas. Se sospecha que estos ftalatos son disruptores endocrinos que afectan las tasas de reproducción, incluida la reducción del recuento de espermatozoides en los machos. Ciertos limpiadores de vidrio y abrillantadores de pisos contienen ftalato de dibutilo (DBP). La Unión Europea clasifica el DBP como muy tóxico para los organismos acuáticos, lo que representa un gran peligro ya que estos limpiadores, especialmente los abrillantadores de pisos, a menudo se enjuagan por el desagüe y en ambientes acuáticos.

Fosfatos

Los fosfatos se encuentran en muchos detergentes para lavavajillas, detergentes para ropa y limpiadores de baño. Actúan como fertilizante en el agua y en altas concentraciones pueden promover la proliferación de algas y aumentar el crecimiento de malezas. Cuando el agua que contiene fosfatos se vierte en áreas de agua, lleva consigo fertilizantes , nutrientes y desechos de la tierra. El fitoplancton y las algas florecen en la superficie debido al aumento de fosfatos. El fitoplancton muerto y otros organismos se hunden hasta el fondo dando lugar a un gran número de descomponedores debido al aumento del suministro de alimentos (organismos muertos, fitoplancton). Debido al mayor número de descomponedores que usan más oxígeno, los peces y camarones en las capas inferiores del océano se vuelven hambrientos de oxígeno y las zonas hipóxicas se hacen evidentes.

Compuestos de amonio cuaternario (quats)

Los quats son agentes antimicrobianos que se encuentran en limpiadores de baño, suavizantes de telas y desengrasantes. Son una clase de irritantes y sensibilizadores que afectan negativamente a las personas que padecen asma. Los productos químicos de esta clase son persistentes en ambientes acuáticos y tóxicos para los organismos que viven en estos ambientes. A muchos investigadores les preocupa que su uso generalizado en los desinfectantes y cosméticos domésticos cotidianos contribuya a la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos , lo que limita las opciones de tratamiento de infecciones microbianas.

Nitrilotriacetato trisódico

El nitrilotriacetato trisódico se encuentra en limpiadores de baño y posiblemente en algunos detergentes para ropa, aunque se usa más activamente en formulaciones industriales. Pequeñas cantidades se acumulan en el medio ambiente y se suman a un problema tóxico general. En los ecosistemas acuáticos, estos productos químicos hacen que los metales pesados en los sedimentos se vuelvan a disolver y muchos de estos metales son tóxicos para los peces y otros animales salvajes. ^[2]

Plastificantes

Los ftalatos y el BPA se remontan a las décadas de 1920 y 1930. Los ftalatos se han aplicado como aditivos de cloruro de polivinilo (PVC) desde 1926, pero también se utilizaron con fines sanitarios como repelentes de insectos y cercaricidas . El BPA está presente en la mayoría de los ambientes acuáticos, ingresando a los sistemas de agua a través de los vertederos y la escorrentía de las plantas de tratamiento de aguas residuales, lo que permite la bioacumulación en los organismos acuáticos. ^[3] Estos disruptores endocrinos son un gran grupo de productos químicos que ingresan al medio acuático a través de la fabricación de diversos productos industriales y de consumo, la agricultura y el procesamiento de alimentos / medicamentos, plantas de tratamiento de aguas residuales y desechos humanos. Los ésteres de ftalato son aditivos comunes que suavizan y hacen que el PVC sea más flexible. ^[4] Se utiliza en muchos artículos de uso diario, como dispositivos médicos, envases para fragancias y cosméticos, cuerdas y barnices, en plástico utilizado para envolver alimentos y cortinas de ducha. Estos ésteres de ftalato se han encontrado en áreas de agua, aire, sedimentos y en golfos y ríos de todo el mundo, Giam et al. citado por. ^[4]Los falatos y el BPA afectan la reproducción en grupos de animales como moluscos, crustáceos, anfibios y peces. La mayoría de estos plastificantes afectan los sistemas hormonales y algunos ftalatos tienen vías de alteración aún mayores. Se ha demostrado que los ftalatos y el BPA afectan el desarrollo y la reproducción en una variedad de especies. Las alteraciones incluyen cambios en el número de crías producidas y reducción del éxito de la eclosión. En los anfibios, por ejemplo, los ftalatos y el BPA interrumpen el funcionamiento de la tiroides, lo que a su vez afecta el desarrollo de las larvas. Los moluscos, crustáceos y anfibios parecen ser más sensibles que los peces, y la mayoría de los efectos se inducen en rangos de concentración bajos, con la excepción de la espermatogénesis alterada en peces en el rango bajo. ^[3] Un ftalato denominadoEl ftalato de dietilo (DEP) ingresa al medio acuático a través de industrias que fabrican cosméticos, plásticos y muchos productos comerciales que presentan peligros para los organismos acuáticos y la salud humana. Al exponer un macho adulto de carpa común (Cyprinus carpio) a dosis de CL50 , fue evidente que estaba presente una bioacumulación de DEP en testículos, hígado, cerebro, branquias y tejido muscular. Los peces expuestos a 20 ppm de DEP se volvieron somnolientos y decolorados durante el inicio de la cuarta semana. ^[4] Las fuentes de contaminación y acumulación de DEP en humanos incluyen productos cosméticos y carne dietética de pescado, Persky et al. ^[4]Este DEP actúa como ingrediente cosmético y vehículo de fragancias, ambos que entran en contacto con la piel. Muchos países de todo el mundo, incluida la India, practican pesquerías alimentadas con aguas residuales en las que las aguas residuales se utilizan con el fin de cultivar peces. Es muy probable que se observe alteración endocrina y presencia de residuos de ftalato en estos peces alimentados con aguas residuales. Este es el caso de las aguas residuales de diversas industrias y la basura que contiene DEP en estas aguas. Mediante un tratamiento DEP con Cyprinus carpio, se observó un aumento del tamaño del hígado y una disminución del tamaño de los testículos. En los peces, las actividades musculares de ALT y AST disminuyeron a medida que se veían afectadas por el tratamiento con DEP. Como muchos productos químicos tóxicos, se sabe que el DEP afecta los perfiles de enzimas metabólicas y las actividades de las fosfatasas y transaminasas, Ghorpade et al. citado por. ^[4] También se observó una disminución en la inmunidad de M. rosenbergii después de la exposición a DEP. Dado que las concentraciones de efectos biológicos de los plastificantes utilizados en el laboratorio coinciden con las concentraciones presentes en el medio ambiente, parece que algunas especies de vida silvestre deben verse afectadas negativamente.

Productos de higiene personal

Los productos para el cuidado personal pueden llegar al medio ambiente a través del drenaje de las plantas de tratamiento de aguas residuales y los lodos digeridos. Recientemente, el anti-caspa y antimicótica , climbazol , se detectó en drenajes de tratamiento de agua de desecho. El climbazol se usa fácilmente en cosméticos y es un ingrediente de los champús anticaspa. Los champús contienen formulaciones de hasta un 2,0%, lo que equivale aproximadamente a 15 g / L. El climbazol está clasificado como muy tóxico para los organismos acuáticos. Afecta el crecimiento del alga verde Pseudokirchneriella subcapitata en concentraciones muy bajas. Pez cebraexperimentó efectos letales después de la exposición al climbazol en pruebas de laboratorio. Los efectos incluyeron el engrosamiento de los huevos fertilizados, la falta de formación de somitas, la falta de desprendimiento de la yema de la cola del saco vitelino y la falta de latidos cardíacos se evaluaron después de 48 horas. ^[5] Junto con Danio rerio , se analizaron Lemna minor , Navicula pelliculosa , Pseudokirchneriella subcapitata y Daphnia magna y se encontró que todos estaban afectados negativamente por climbazol de una manera dependiente de la concentración con la mayor toxicidad observada en L. minor. Los efectos incluyeron retraso en el crecimiento de las colonias y oscurecimiento del color. Efectos del climbazol en la avena y el naboincluyó un crecimiento retardado y atrofiado de las hojas y brotes, así como un color más oscuro. La ecotoxicidad acuática del climbazol se puede clasificar como muy tóxica para Lemna y las algas, tóxica para los peces y nociva para las dafnias. ^[5]

Plaguicidas

Los plaguicidas a menudo plantean problemas graves, ya que matan no solo los organismos objetivo, sino también los organismos no objetivo en el proceso. Son liberados intencionalmente en el entorno natural por personas que a menudo no saben que los productos químicos viajarán más lejos de lo previsto, Hatakeyama et al. como se cita en. ^[6]Por tanto, los plaguicidas afectan en gran medida a las comunidades naturales en las que se utilizan. Afectan negativamente a múltiples niveles que van desde moléculas hasta tejidos, órganos, individuos, poblaciones y comunidades. En el entorno natural, una combinación de exposición a plaguicidas y factores estresantes naturales como la temperatura fluctuante, la escasez de alimentos o la disminución de la disponibilidad de oxígeno son peores que cuando se presentan solos. Los pesticidas pueden afectar las tasas de alimentación del zooplancton. En presencia de pesticidas, el zoo-plancton muestra tasas de alimentación más bajas, lo que resulta en un crecimiento y reproducción reducidos. La natación también puede verse afectada por plaguicidas que representan un problema potencialmente mortal para el zoológico-plancton mientras nadan para obtener alimentos y nutrientes y evitar a los depredadores. Tales cambios pueden alterar las relaciones depredador-presa.Un comportamiento de giro se hizo evidente en Daphnia inducido por carbarilo que aumentó la probabilidad de que Daphnia fuera devorado por otros peces, Dodson et al. citado por.^[6] El tóxico pentaclorofenol aumenta la velocidad de nado en el rotífero Brachionus calyciflorus , lo que a su vez aumenta la tasa de encuentro de la presa con sus depredadores, Preston et al. citado por. ^[6]

Derrames de petróleo

Uno de los principales impactos ambientales de la exploración petrolera en el medio ambiente es la contaminación de los ecosistemas acuáticos por los derrames de petróleo y las filtraciones de petróleo de los pozos. A menudo, como es el caso de la Amazonía ecuatoriana , el petróleo se utiliza para controlar el polvo en las carreteras, lo que hace que la escorrentía de las precipitaciones de estas carreteras también se contamine. Los peligros directos para la salud humana ocurren debido a que muchas personas, incluidos los niños, caminan descalzos por estas carreteras cubiertas de petróleo y las ponen en contacto directo con el petróleo crudo. Otros peligros para los humanos incluyen filtracionesen estanques que abastecen de agua potable a la población. Durante la exploración de petróleo, el lodo que se ha perforado se deposita en pozos. Estos pozos de producción a menudo no están revestidos con el riesgo de que los contaminantes se filtren al entorno circundante. Las preocupaciones ambientales se centran principalmente en un grupo de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). “Los HAP se acumulan en las partículas y los sedimentos, que tienden a protegerlos de los procesos de biodegradación”, Green y Trett como se cita en ^[7].Durante la exploración de petróleo, el lodo que se ha perforado se deposita en pozos. Estos pozos de producción a menudo no están revestidos con el riesgo de que los contaminantes se filtren al entorno circundante. Se recolectaron muestras de cuatro sitios (13 estaciones) en la Amazonía ecuatoriana donde el petróleo crudo era el principal contaminante. El agua recolectada del Sitio B, un estanque de agua potable ubicado a 100 m de un pozo en uso, tenía la concentración total más alta de hidrocarburos de petróleo (THP). Se encontró que los sedimentos eran extremadamente fototóxicos . Esta área que tiene una infraestructura pobremente desarrollada es una donde los residentes recolectan agua para beber, cocinar y bañarse de los ríos y estanques cercanos. "Un estudio reciente observó un exceso de tasas de cánceren un pueblo de esta región ”Sebastian et. Al, como se cita en. ^[7] No solo se evidenciaron tasas excesivas de cáncer, sino que muchas personas en esta área que consumían el agua para beber se enfermaron. En el estudio de Wernersson, se estudió la toxicidad de las muestras de agua y sedimentos en Daphnia magna (una especie de crustáceo zoo-plancton) y Hyalella azteca.(un anfípodo). Estas muestras se recolectaron de cuatro sitios donde el petróleo crudo era la principal fuente de contaminación. En las pruebas se utilizaron organismos de ambas especies de 1 a 4 días de edad. La inmovilidad de D. magna se registró después de 24 horas de exposición en interiores. Luego fueron trasladados al aire libre donde estuvieron expuestos a la luz solar. Después de 1 a 2 horas, las muestras se retiraron de la luz solar y se descubrió que D. Magna a menudo se recuperaba una hora después de la exposición a los rayos UV. Hyalella azteca se cultivó en el mismo medio que se usó para la especie D. Magna. Para minimizar el estrés se proporcionó sombra. Se proporcionaron 16 horas de luz y 8 horas de oscuridad. La letalidad se registró después de 96 horas de exposición.

Ver también

• Ecotoxicología
• Toxicidad
• Toxicología
• Ecología

Referencias

1. Truhaut R (1977). "Eco-Toxicología - Objetivos, principios y perspectivas". Ecotoxicología y seguridad ambiental . 1 (2): 151-173. doi : 10.1016 / 0147-6513 (77) 90033-1 . PMID  617089 .
2. Suzuki, David. "La suciedad de los productos químicos tóxicos en los productos de limpieza del hogar" . Fundación David Suzuki, las soluciones están en nuestra naturaleza . La Fundación David Suzuki. Archivado desde el original el 3 de abril de 2016 . Consultado el 3 de abril de 2016 .
3. Oehlmann, J .; Oehlmann, Estados Unidos; Kolas, W .; Jagnytsch, O .; Lutz, I .; Kusk, KO; Wollenberger, L .; Santos EM; Paull, GC; Van Look, KJW; Tyler, CR (2009). "Un análisis crítico de los impactos biológicos de los plastificantes en la vida silvestre" . Transacciones filosóficas de la Royal Society . 364 (1526): 2047–2062. doi : 10.1098 / rstb.2008.0242 . PMC 2873012 . PMID 19528055 .  
4. Barse, AV; Chakrabarti, T .; Ghosh, TK; Pal, AK; Jadhao, SB (2007). "Interrupción endocrina y cambios metabólicos tras la exposición de Cyprinus carpio al ftalato de dietilo". Bioquímica y fisiología de plaguicidas . 88 : 36–42. doi : 10.1016 / j.pestbp.2006.08.009 .
5. Richter, E .; Wick, A .; Ternes, TA; Coors, A. (2013). "Ecotoxicidad de Climbzole, un fungicida contenido en el champú Antridandruff". Toxicología y Química Ambiental . 32 (12): 2816–2825. doi : 10.1002 / etc.2367 . PMID 23982925 . 
6. Hanazato T. (2001). "Efectos de los plaguicidas en el zooplancton de agua dulce: una perspectiva ecológica". Contaminación ambiental . 112 (1): 1–10. doi : 10.1016 / s0269-7491 (00) 00110-x . PMID 11202648 . 
7. Wernersson AS (2004). "Ecotoxicidad acuática por contaminación por hidrocarburos en la Amazonía ecuatoriana". Salud y gestión de ecosistemas acuáticos . 7 (1): 127-136. doi : 10.1080 / 14634980490281470 .

enlaces externos

• Ecotoxmodels.org es un sitio web sobre modelos de ecotoxicidad.
• Definición de ecotoxicidad en el sitio web Science-in-the-Box de P&G
• EXTOXNET - La red de extensión de TOXicología
• Base de datos EPA ECOTOX (Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.) : Datos de toxicidad de plantas y animales acuáticos y terrestres para muchas especies de prueba comunes