EL AGUA Y SUS CONTAMINANTES ORGANICOS E INORGANICOS

EL AGUA Y SUS CONTAMINANTES ORGÁNICOS E INORGÁNICOS

Carcinogenicidad

Quiere decir que inducen cáncer en el cuerpo de humanos y animales. Los contaminantes carcinógenos son contaminantes que intervienen en una o más de las fases de desarrollo de cáncer en un organismo.

Los contaminantes pueden ser inductores; esto significa que introducen propiedades cancerígenas en las células de un organismo. También pueden ser promotores, lo que significa que promueven el crecimiento de células que tienen propiedades cancerígenas. Por último, pueden ser progresores, lo que significa que estimulan la división incontrolada y la propagación de las células de cancerígenas.

Fallo reproductor

Los contaminantes que producen fallos en la reproducción debidos al daño en los órganos reproductores se llaman alteradores endocrinos. Hay diversos maneras en las que un contaminante puede actuar como alterador endocrino.

• Como compuesto químico estrógeno, uniéndose al receptor del estrógeno, como consecuencia la inducción de procesos estrogénicos, haciendo que el organismo experimente una alteración del sistema reproductor.
• También es posible encontrar compuestos químicos reproductivos femeninos en organismos macho. Esto crea organismos hermafroditas.
• Otra serie de problemas se tienen cuando los compuestos químicos bloquean los receptores. En este caso, la acción normal de la hormona es inhibida, ya que no puede reaccionar con el receptor. Esto puede causar infertilidad cuando ocurre durante un largo periodo de tiempo.

Los metales son sustancias naturales que se han formado por meteorización de minerales, allí donde fueron depositados durante la actividad volcánica. Pueden ser vueltos a poner en situación de causar serios peligros medioambientales. Se pueden encontrar en aguas superficiales en sus formas iónicas estables.

Contaminantes Orgánicos

Ejemplos de contaminantes orgánicos

Hidrocarburos. Éstos son enlaces carbono-hidrógeno. Pueden dividirse en dos grupos

• Alcanos, alquenos y alquinos
• Hidrocarburos aromáticos (siendo mucho mas reactivos que los hidrocarburos)

Son compuestos formados por enlaces largos, generalmente de carbono. Muchos compuestos orgánicos son tejidos básicos de los organismos vivos. El comportamiento de los compuestos orgánicos depende de su estructura molecular, tamaño y forma y de la presencia de grupos funcionales que son determinantes importantes de la toxicidad.

Los metales artificiales pueden ser muy peligrosos, porque a menudo provienen de reacciones nucleares provocadas por los hombres y pueden ser fuertemente radiactivos.

omo apolares.

Los metales son buenos conductores de la electricidad y generalmente participan en las reacciones químicas como iones positivos, conocidos como cationes.

Ejemplos de Contaminantes Orgánicos

Detergentes. El poder contaminante de los detergentes se manifiesta en los vegetales acuáticos inhibiendo el proceso de la fotosíntesis originando la muerte de la flora y la fauna acuáticas. A los peces les produce lesiones en las branquias, dificultándoles la respiración y provocándoles la muerte.

Ejemplos de Contaminantes Orgánicos

¿Cómo responden los organismos a los contaminantes del agua?

Los insecticidas tales como el DDT son muy peligrosos porque se acumulan en los tejidos grasos de los animales inferiores y se introducen en la cadena alimentaria. Han sido restringidos desde hace décadas.

Cuando la contaminación entra en el cuerpo de un organismo provoca una serie de cambios. Estos cambios pueden o no servir para proteger al organismo contra efectos dañinos. La primera respuesta de un organismo contra los contaminantes es la puesta en elección de un mecanismo protector. En la mayoría de los casos estos mecanismos mantienen la destoxificación de los contaminantes, pero en algunos casos producen sustancias activas que pueden causar más daño a la célula que es contaminante original.

Otra respuesta es la de reducir la disponibilidad de los contaminantes enlazándolos a otra molécula, para excretarlos o almacenarlos.

Genotoxicidad

Las genotoxinas son compuestos que causan daños en el ADN cuando entran en el cuerpo de un organismo.

Normalmente, cuando los contaminantes dañan el ADN, un sistema natural de reparación en el organismo lo devolverá a su estado natural, pero cuando este sistema falla por alguna razón, las células con ADN dañado pueden dividirse. Se producen entonces células mutantes y el defecto se puede extender, haciendo que la descendencia del organismo tenga serios defectos que son a menudo muy perjudiciales para la salud.

Algunos ejemplos de genotoxinas son los Hidrocarburos aromáticos policícliclos, aflatoxinas y cloruro de vinilo.

Junto con los mecanismos protectores un organismo también puede poner en acción un mecanismo que repare el daño causado por los contaminantes.

Contaminantes Inorgánicos

Algunos no son particularmente tóxicos, pero aún así son un peligro para el medio ambiente porque son usados extensivamente. Estos incluyen fertilizantes, tales como nitratos y fosfatos, los cuales provocan la eutrofización, lo que hace que el nivel de oxígeno en el agua disminuya provocando un estrés oxigénico debido a la toma de oxígeno por parte de los microorganismos descomponedores de algas

Los metales pueden formar metaloides y luego unirse a compuestos orgánicos para formar sustancias lipófilas que a menudo son altamente tóxicas y que pueden ser almacenadas en las reservas de grasas de los animales y humanos. Los metales también pueden unirse a macromoléculas celulares en el cuerpo humano.

Las aguas que contienen grandes cantidades de Calcio y Magnesio se denominan “duras, son impurezas de la combinación de los iones formados en la mineralización. Las combinaciones más comunes son:

• Los Bicarbonatos de Ca, Mg, Na y Fe
• Los Sulfatos de Ca, Mg, Fe y Na
• NaCl
• SiO2
• Fe(OH)3

Los minerales que el agua disuelve de las rocas consisten principalmente de:

• CaCO3
• MgCO3
• CaSO4
• MgSO4
• Silice (arena)
• NaCl
• Na2SO4
• Pequeñas cantidades de Fe, Al, Mn, F y otras sustancias.

Los metales no pueden ser rotos en componentes menos peligrosos, porque no son biodegradables. La única oportunidad que tienen los organismos contra los metales es almacenarlos en tejidos corporales donde no puedan causar ningún daño.

¿Qué factores determinan el movimiento y la distribución de contaminantes en el agua?

Los organismos necesitan metales, ya que son esenciales para su salud y a menudo son componentes esenciales de los enzimas.

La división de los compuestos químicos en diferentes compartimentos ambientales (aire, agua y suelo) es otro factor importante. La tendencia al escape o “fugacidad” de una sustancia determina su movimiento de un compartimento a otro.

Los procesos físicos determinan al movimiento de los compuestos químicos en el agua; el movimiento depende de las propiedades de los mismos compuestos químicos y de las propiedades del agua.

¿Cómo se transportan los contaminantes en el agua?

Muchas sales orgánicas y compuestos orgánicos polares son solubles en agua, pero los líquidos apolares no lo son. Las moléculas que pueden llevar a cabo separación de cargas se pueden disolver fácilmente en agua, mientras que las moléculas que no tienen cargas no son solubles en agua.

¿Qué efectos generales pueden tener los contaminantes del agua en los organismos?

El agua es un líquido polar. Esto significa que el átomo de oxígeno en una molécula de agua atrae a los electrones de los átomos de hidrógeno, de forma que estos desarrollan cargas parciales positivas. El átomo de oxígeno crea una carga parcial negativa, gracias a la cual puede atraer átomos de otras moléculas de agua y formar puentes de hidrógeno. En los compuestos apolares, tales como hidrocarburos, casi no hay separación de carga y por lo tanto no se disuelven en agua.

En lagos y océanos los contaminantes son transportados por las corrientes. Existen muchas corrientes en los océanos, que son producidas por los vientos. Esto permite a los contaminantes viajar de un continente a otro.

Los contaminantes pueden encontrarse en el agua en diferentes estados. Pueden estar disueltos o en suspensión, lo que significa que se encuentran en forma de gotas o de partículas.

La permanencia de un compuesto en el agua viene también determinada por su presión de vapor. Presión de vapor es la tendencia de un líquido o sólido a volatilizarse. La presión de vapor aumenta cuando se eleva la temperatura, ya que se incrementa la energía cinética de las moléculas de la superficie. Entonces más moléculas de la solución acuosa tienen tendencia a evaporarse, lo que significa que ya no están en disolución.

Cuando los contaminantes persistentes se acumulan en peces o en pájaros no solo pueden convertirse en un peligro tóxico para las cadenas alimentarias acuáticas, sino que también pueden desplazarse grandes distancias dentro de estos animales y acabar en las cadenas alimentarias de áreas no contaminadas.

La estabilidad molecular es un factor que determina el tiempo que un compuesto químico permanece en el ambiente y las distancias que puede recorrer. En el medio ambiente, los procesos físicos y químicos tales como hidrólisis y oxidación, rompen los compuestos químicos. La ruptura no está solamente determinada por la estabilidad del compuesto químico, sino también por factores ambientales como temperatura, nivel de radiación solar, pH y naturaleza de la sustancia absorbente. Por ejemplo, el pH del agua determina la solubilidad en ésta de los metales.

Efectos comportamentales

Todos los comportamientos son vulnerables a ser alterados por contaminantes. La vulnerabilidad a los predadores puede aumentar, debido a una disminución de la vigilancia. De esta manera, los efectos de los contaminantes en el comportamiento resultan en una disminución de la producción y mayores tasas de mortalidad.

Un resultado frecuente de la contaminación es la pérdida de apetito y por lo tanto una menor ingesta de alimentos. La localización de las presas también se puede ver afectada, debido a los efectos de los contaminantes en las estrategias de aprendizaje, búsqueda y sistemas sensoriales. Estos efectos comportamentales se traducen en menores probabilidades de supervivencia de los organismos, principalmente animales.

Alteración de la transferencia de energía

La transformación de la energía en los organismos se hace a través de los sistemas mitocondriales en las células. En la mitocondria se producen moléculas de ATP, que transfieren energía a través del cuerpo del organismo. Cuando la producción de ATP es alterada, la transferencia de energía cesará. Estó hará al organismo sentirse cansado y carente de vida e incapaz de funcionar con normalidad.

¿Cuáles son las formas específicas a través de las cuales los contaminantes del agua se introducen en el ambiente?

A parte de la contaminación deliberada de las aguas superficiales, los contaminantes también pueden incorporarse al medioambiente accidentalmente, por ejemplo a través de la deposición atmosférica. De esta forma los pesticidas pueden incorporarse a las aguas superficiales fácilmente, porque son aplicados en forma de gotas o vapor. Los contaminantes presentes en el suelo pueden incorporarse a las aguas superficiales por medio de fuertes lluvias o bien infiltrarse en el suelo y entrar en las aguas superficiales a través de las aguas subterráneas.

Neurotoxicidad

Son los compuestos químicos que causan efectos neurológicos. Algunos ejemplos de neurotoxinas peligrosas son los insecticidas.

Todas las neurotoxinas alteran la transmisión normal de impulsos nerviosos a lo largo de los nervios o a través de las sinapsis.

Las consecuencias de la neurotoxicidad son variadas. Éstas pueden ser temblores musculares no coordinados y convulsiones, disfunción de los nervios y transmisiones, mareos y depresión, o incluso total disfunción de algunas partes del cuerpo. La neurotoxicidad puede ser tan seria, que las sinapsis se bloqueen. El bloqueo de las sinapsis provoca la muerte como resultado de la parálisis de los músculos del diafragma y fallo respiratorio.

Los metales pesados están asociados con las operaciones de minería y fundición, los clorofenoles y fungicidas con las fábricas de papel, los insecticidas con las fábricas de pesticidas, diferentes compuestos químicos orgánicos con la industria química y las sustancias radiactivas con las plantas de energía nuclear.

Los residuos domésticos e industriales son vertidos en las aguas superficiales a través de los sistemas de alcantarillado. En algunos casos los residuos industriales son vertidos directamente en las aguas superficiales. La calidad de las aguas residuales que se vierten al agua depende de los contaminantes que contenga y del tratamiento al que haya sido sometida el agua residual antes de ponerse en contacto con las aguas superficiales.

Las aguas residuales domésticas contienen principalmente papel, jabón, orina, heces y detergentes. Los residuos industriales son variados y dependen de los procesos específicos de las industrias que los originan.

En el interior las emisiones de residuos industriales son atentamente controladas, pero en el mar la extracción de petróleo y manganeso conducen al vertido directo de contaminantes en el mar. Los residuos radiactivos son tirados al mar en grandes barriles de cemento para que se hundan, pero a menudo los barriles acaban teniendo pérdidas después de un tiempo. Los representantes de industrias a menudo envían sus residuos al mar para que sean vertidos ilegalmente, porque su purificación es muy cara.