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Metales pesados. Fuentes naturales y antropogénicas Tm / año % EMISIONES TOTALES 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 344000 8900 31000 6100 74000 86000 177000 63000 6300 Mercur. Cadmio Plomo Arsénico Cromo Cobre Niquel Molibd. Naturales Antropogénicas Emisiones globales a la atmósfera en 1983. Porcentajes a partir de intervalo de valores, no necesariamente sumará 100 Zinc Emisiones antropogénicas a la atmósfera Mercurio Combustión de combustibles fósiles sobretodo carbón ( 85 %) Incineración de residuos (55 %) Subproducto de la industria del zinc y plomo (5 % ) Cadmio Subproducto de la industria del zinc y plomo (68 %) Incineración de residuos (12 %) Combustión de combustibles fósiles (8 %) Plomo Combustión de gasolina con plomo (68 % ) Industria metalúrgica (18 %) Otras industrias (8 % ) Minería, incineración basuras, etc. (4 %) Contribución de las diferentes fuentes antropogénicas a nivel global. Los porcentajes se basan en intervalos de valores. Toxicidad Metal Concentración* (ppm) Efectos Arsénico (As) 0.5 Cáncer de pulmón, hígado y piel; teratogénico; veneno a dosis altas Cadmio (Cd) 0.2 Acumulación en riñones, pulmones y corazón; carcinogénico; veneno a dosis altas Cromo (Cr) 1.0 Cáncer pulmón; carcinogénico Hierro (Fe) 10.0 Siderosis (enfermedad del pulmón) Plomo (Pb) 0.15 Daños cerebrales (sobre todo en niños), anemia, parálisis Mercurio (Hg) 0.05 Ataca al sistema nervioso central, efectos neurológicos, efectos sobre el sistema inmunológico Niquel (Ni) 1.0 Cáncer de pulmón, reacciones alérgicas en la piel Vanadio (V) 0.5 Espasmos bronquiales; enfisema Zinc (Zn) 5.0 Fiebre, nauseas, dolores musculares *Concentraciones umbral a partir de las cuales, aparecen los efectos descritos La exposición se asume por inhalación de partículas que contienen el metal METALES INCLUÍDOS EN LAS LISTAS DE CONTAMINANTES PRIORITARIOS ANTIMONIO ARSÉNICO BERILIO CADMIO CROMO COBRE PLOMO MERCURIO NIQUEL SELENIO PLATA TALIO ZINC Distribución Global Emisiones a la atmósfera 160000 Plomo 50 30 CORE HIELO GROENLANDIA 25 20 30 15 20 Cadmio Plomo 10 0 1955 60 65 70 75 80 85 90 3000 Cadmio 10 0 3000 BP 1773 1850 1970 1992 Tm totales Europa 5 0 7760 BP 80000 40000 µg/m2 Pb µg/m2 Cd 40 Tm totales Europa 120000 2000 1000 años 0 Boutron et al. , Nature, 353, 153-156 (1991) 1955 60 65 70 75 Años 80 85 90 PLOMO PROCESOS QUE INTRODUCEN PLOMO EN EL MEDIO AMBIENTE Pb EN MUESTRAS AMBIENTALES Niveles de Pb en tejidos humanos Plomo en la columna sedimentaria de lagos Referencia : Renberg et al., Nature, 368, 323-326 (1994) EFECTOS TÓXICOS DEL PLOMO EN HUMANOS Sistema hemopoiético: anemia (bloqueo de los hematíes) Sistema nervioso: cerebro, cerebelo, médula, nervios motores y sensoriales, inflamación del cerebro Sistema renal: reducción del transporte de aminoácidos, glucosa, ácido úrico, ácido cítrico y fosfato Sistema reproductivo: sospechas de aumento de esterilidad, abortos, muertos neonatales Carcinogenicidad: carcinogénico en animales pero no hay evidencia en humanos AGUA MERCURIO AIRE Hg en la columna sedimentaria de lagos del Ártico Fuente :AMAP. Arctic Pollution Issues. Hg. Niveles en organismos Fuente :AMAP. Arctic Pollution Issues. Mercurio y Metil mercurio Mercurio inorgánico Microorganismos Metil mercurio Mercurio gas Asociado a sedimentos, suelos y materia orgánica No disponible para los organismos Liposoluble, atraviesa con facilidad las membranas celulares, acumulándose y biomagnificándose a través de la cadena trófica Transporte por vía atmosférica según el modelo de destilación global Acumulación en las zonas frías del planeta Hg. Niveles en sangre Mercurio en sangre materna. Media geométrica Región µg Hg/ L sangre Canadá (Nordeste) Canadá (zona nord-central) Norte Québec Groenlandia Norte Suecia Norte Noruega Islandia Nikel (Rusia) Fuente :AMAP. Arctic Pollution Issues. 1,7 3,5 13,7 19,8 1,6 2,3 2,9 2,3 Ingesta máxima semanal Metal TDI µg/kg peso Mercurio total 5 Metil Mercurio 3,3 Cadmio 7 Plomo 50 Fuente : WHO CADMIO AIRE Cd EN AGUAS EFECTOS TÓXICOS DEL CADMIO EN HUMANOS Ingestión aguda trato gastrointestinal pulmones nivel umbral: respiración de 2 ug/m3 en las 24 h durante 70 años Ingestión crónica riñones (200 ug/dia a los 50 años) Efectos carcinogénicos evidencia en animales no hay evidencia suficiente en humanos ARSÉNICO CICLO DEL ARSÉNICO EN UN LAGO ESTRATIFICADO ESPECIES QUÍMICAS EN EL MEDIO AMBIENTE FUENTES DE ARSÉNICO RELACIONADAS CON LA MINERÍA ACTIVIDADES QUE INTRODUCEN ARSÉNICO EN EL MEDIO AMBIENTE INVENTARIO DE METALES EN EL MAR MEDITERRÁNEO 45° Mar Adri ático Golfo de Le ón Mar Negro Mar Tirrreno 40° Mar Egeo Estrecho de Gibraltar -10 ° (m) 0 100 Estrecho de Sicilia -5 ° -0 ° 5° 200 LIW 13°C 38,4‰ 300 400 MOW E. Gibra lta r 1.000 2.000 10 ° 15 ° Cuenca Levatina 20 ° 25 ° 30 ° 14,2°C 38,8‰ WMDW 12,7°C 38,4‰ 35 ° 38.6‰ 37‰ MAW 36,2‰ 500 Mar Jónico Mar de Alborán E. Sicilia 35° Golfo de C ádiz 15,5°C 39,1‰ LIW EMDW 13,6°C 38,7‰ 3.000 Mediterráneo Occidental 4.000 10°W 0° Mediterráneo Oriental 10° 20° 30°E ENTRADAS DE METALES Dissolved metal inputs (t.yr-1) to the western Mediterranean basin w:winter; s:summer Atmosphere Mn Fe Ni Co Cu Zn As Cd Pb 2600-3300 4200-22700 150-350 17-190 180-560 1300-3900 95-132 25-40 180-500 Rivers 360 1000 160 7 230 130 200 3 8 Gibraltar w s 1240 8340 630 1880 2020 2370 80 145 1420 3220 1220 7300 29000 30000 60 145 250 720 Sicily w s 1500 740 11300 2600 10000 8400 100 100 4000 3400 18500 7400 57000 57000 260 250 830 450 Total Straits w s 2700 9100 12000 4500 12000 10700 180 250 5400 6600 19700 15000 86000 87000 320 400 1100 1200 Total Input (4) w s 5700-6300 12000-13000 17000-3600010000-28200 12300-1250011000-11300 200-350 270-450 5800-6200 7000-7400 21000-2400016000-18700 86300 87300 350-370 420-440 1260-1600 1360-1690 (1) Calculated using the total flux of Ridame et al, 1999 and the partition coefficient of Guieu et al, 1997 Surface of the western Mediterranean basin: 840000km (2) Calculated using the mean Rhône+Ebro concentrations (Elbaz-Poulichet etal, 1996; Guieu et al, 1997) River discharge to the western Mediterranean basin: 10 .10 m .s (Martin et al, 1989) (3) Elbaz-Poulichet et al, 1999. (4) Calculated using the concentrations of Morley et al, 1997 and of van der Weijden et al, 1990 for As. Water fluxes through the strait of Sicily: 38.10 m .yr (Bethoux, 1981. (5) Martin et al, 1989 UNECE. Protocolo sobre Metales Pesados. Junio-1998. Dinamarca Contaminación a escala global por Mercurio, Cadmio y Plomo Reducción de sus emisiones por debajo de los niveles en 1990. PARÁMETROS DE CALIDAD DE METALES EN AGUAS MÉTODOS DE DEPURACIÓN DE CONTAMINANTES EN AGUAS MÉTODOS DE DEPURACIÓN DE METALES EN AGUAS