classificación y estructura policlorobifenilos (pcbs): 209 congéneres x + y = n n= 1-10 10 grupos...

Classificación y estructura

Policlorobifenilos (PCBs): 209 congéneres

x + y = n n= 1-10

10 grupos de PCBs homólogos

Policlorodibenzo-p-dioxinas (PCDDs) y policlorodibenzofuranos (PCDFs)

PCDDs PCDFs

ClyClx

Clx

o

o Cly O ClyClx

DDTs :

p,p - DDT p,p - DDD p,p - DDE

Hexaclorobenceno (HCB):

-Hexaclorociclohexano (-HCH Lindano), Aldrin, OCS,…

-HCH OCS Aldrin

Classificación y estructura

CH

CCL3

Cl Cl Cl

CH

CHCl2

Cl

C

C

Cl Cl

ClCl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

ClClCl

ClCl

Cl

Cl

Cl5Cl6

Lindano: >99%

HCH purificado 60-98.9% g-HCH

Hexacloruro de benceno:

60-70% a-HCH y 12-16% g-HCH

Utilización

PCBs: Mezclas comerciales, con diferentes % de cloración (Aroclor, Clorphen,...) Fluidos dieléctricos en transformadores Retardadores de llama Aceites lubricantes de alta estabilidad térmica 1929-197 Aditivos en fabricación de plásticos y tintes, ..…

PCDDs y PCDFs: Combustiones de productos clorados o PCBs a T bajas.

DDTs : Insecticida 1940-1974 > 4 bill. Ton Lucha contra el paludismo ( países tropicales)

Hexaclorobenceno (HCB): Fungicida Disolvente industrial Intermedio fabricación

(subproducto en la síntesis y combustión de productos clorados)

-Hexaclorociclohexano (-HCH Lindano) Aldrin,..: Plaguicidas

OCS: Plantas electrolíticas con ánodos de grafito

Propiedades

Baja solubilidad en H2O asocidados a partículas

Elevado coeficiente de partición octanol-agua (Koc)

Baja presión de vapor

Elevada capacidad de bioconcentración

Elevada resistencia a la degradación química

Alta estabilidad térmica

Elevada capacidad calorífica

PCBs

Producer Country Start Stop Amount Reference

Monsanto USA 1930 1977 641,246 de Voogt and Brinkman, (1989)

Geneva Ind. USA 1971 1973 454 de Voogt and Brinkman, (1989)

Kanegafuchi Japan 1954 1972 56,326 Tatsukawa, (1976)

Mitsubishi Japan 1969 1972 2,461 Tatsukawa, (1976)

Bayer AG Germany 1930 1983 159,062 de Voogt and Brinkman, (1989)

Prodelec France 1930 1984 134,654 de Voogt and Brinkman, (1989)

S.A. Cros Spain 1955 1984 29,012 de Voogt and Brinkman, (1989)

Monsanto U.K. 1954 1977 66,542 de Voogt and Brinkman, (1989)

Caffaro Italy 1958 1983 31,092 de Voogt and Brinkman, (1989)

Chemko Czechoslovakia 1959 1984 21,482 Schlosserová, (1994)

Orgsteklo Russia 1939 1990 141,800 AMAP (2000)

Orgsintez Russia 1972 1993 32,000 AMAP (2000)

Xi’an China 1960 1979 8,000 Jiang et al. (1997)

TOTAL 1930 1993 1,324,131

PRODUCCIÓN TOTAL DE PCBs EN EL MUNDO

Export to OECDcountries

Production withinOECD-countries

PRODUCERS

FormerCzechoslovakia

China (production = consumption)

CONSUMERS

Export to non-OECD countries

Producing OECDcountries

Non-producing OECDcountries

“Other countries”

Eastern Europe (50%)

FormerCzechoslovakia (50%)

Other, USSR (40%)

Russia (60%)Russia

PORCENTAJES DE CONGÉNERES EN LAS MEZCLAS INDUSTRIALES

DE PCBs PRODUCIDASTechnical mixture Mono- Di- Tri- Tetra- Penta- Hexa- Hepta- Octa- Nona- Deca- Notes Aroclor 1221 43.8 27.9 4.4 2.6 0.5 0.2 - - - - A Aroclor 1232 26.5 23.9 27.0 18.7 3.5 0.3 0.1 - - - A Aroclor 1016 0.7 17.1 53.6 27.7 0.8 0.1 - - - - A,B Aroclor 1242 0.3 14.7 42.1 33.9 8.1 0.8 0.1 - - - A,B Aroclor 1248 0.2 2.5 22.8 51.7 20.5 2.0 0.3 0.1 - - A Aroclor 1254 - 0.5 0.7 18.3 55.6 22.0 2.5 0.4 - - A,B Aroclor 1260 - 0.1 0.3 0.9 9.9 43.5 36.1 8.3 0.9 - A,B Aroclor 1262 - 0.2 1.2 1.1 3.9 28.1 45.3 18.5 1.7 - A Clophen A30 - 19.6 48.1 25.0 6.2 1.2 - - - - B Clophen A40 - 0.2 17.3 50.5 25.8 5.0 1.2 - - - B Clophen A50 - - 0.2 17.6 51.2 26.8 3.6 0.6 - - B Clophen A60 - - - 0.7 16.2 49.1 27.8 5.8 0.5 - B Sovol - - 1.0 23.0 53.0 22.0 1.0 - - - C TCB - 14.0 49.0 32.0 4.0 1.0 - - - - C Delor 123 9.0 63.0 26.0 2.0 - - - - - - D Delor 103 1.0 10.0 60.0 26.0 3.0 - - - - - D

Min 0 6.6 19.5 22.9 6.2 1.2 0 0 0 0 E Default ratios Max 1.0 19.6 48.1 28.4 22.5 17.0 9.3 2.1 0.2 0 E

A)

7.1 14.3 1.4 0.03

333.3

63.8

149.8

257.0

367.9

128.7

0

100

200

300

400

500

Mon

o-C

B

Di-

CB

Tri

-CB

Tet

ra-C

B

Pen

ta-C

B

Hex

a-C

B

Hep

ta-C

B

Oct

a-C

B

Non

a-C

B

Dec

a-C

B

Tho

usan

d to

nnes

B)

1.7 4.20.2

57.361.4

74.4

38.2

53.5

1.4

30.5

19.8

43.0

31.6

2.710.8

24.6

21.1

27.3

14.2

3.13.0

41.7

0

20

40

60

80

100

PCB

-5

PCB

-8

PCB

-18

PCB

-28

PCB

-31

PCB

-52

PCB

-70

PCB

-90

PCB

-101

PCB

-105

PCB

-110

PCB

-118

PCB

-123

PCB

-132

PCB

-138

PCB

-149

PCB

-153

PCB

-158

PCB

-160

PCB

-180

PCB

-194

PCB

-199

Tho

usan

d to

nnes

A) Total PCB

0

20

40

60

80

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

B) PCB-28

0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

C) PCB-52

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

D) PCB-101

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

E) PCB-118

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

F) PCB-138

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

G) PCB-153

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

H) PCB-180

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

USES OF PCBs

From K. Breivik, A. Sweetman, J.M. Pacyna, K.C. Jones, Sci. Total Environ. 290, 181-198 (2002)

AREA DE ESTUDIO

• Comarca de la Ribera de Ebro• Ubicada en el curso del río• 4500 habitantes• Industria electroquímica• Agricultura de frutas y hortalizas,

almendras, aceite y vino.

FLIX

Población rural expuestacontaminación específica

SUELOS

Hexaclorobenceno y pentaclorobenceno

• Octacloroestireno

• PCBs

• op’ i pp’ DDE, DDD i DDT

• y hexaclorociclohexanos

Comatogramas de tierras

F4

PeCB

HCB OCS

pp’DDE

pp’DDT PCB 180

PCB 194 PCB 209

PCB 153

OCN

HCH

RIBARROJA

PeCB

HCB

OCS

pp’DDE

PCB 180

PCB 153

PCB 138

PCB 190

PCB 194 PCB 118

HCH HCH

F5

PeCB

HCB

pp’DDE

pp’DDT

PCB 194 PCB 180

PCB 153

PCB 209

PCB 196 PCB 195

FLIX

FLIX

PeCB

HCB

OCS

pp’DDE

PCB 180

PCB 153

PCB 138

PCB 190

PCB 194

PCB 118 HCH

HCH

HCH

pp’DDT

PeCB

HCB

OCS

pp’DDE

PCB 180

PCB 153

PCB 138

PCB 190

PCB 194

HCH

HCH

HCH PCB 118

PL ANT ES

133 70

0

10

20

30

40

PeC

B

HC

B

OC

S

aH

CH

bH

CH

gH

CH

pp'D

DE

pp'D

DT

PC

B 2

8

PC

B 5

2

PC

B 1

01

PC

B 1

18

PC

B 1

53

PC

B 1

38

PC

B 1

80

C(n

g/g

p.s

.)

Heura Pi Pi (Ribar.)

(

PLANTAS

Ciclos biogeoquímicos de compuestos antropogénicos

Transporte

Kd

Pv H

Koc

ALIMENTOSALIMENTS

0

2

4

6

8

10

12

PeC

B

HC

B

OC

S

H

CH

H

CH

H

CH

pp’ D

DE

op’ D

DT

pp’ D

DT

PC

B 5

2

PC

B 1

01

PC

B 1

18

PC

B 1

53

PC

B 1

38

PC

B 1

80

PC

Bs t

ot.

C (

ng/g

p.s

)

Flix (locals) Flix (comprats) BCN

ALIMENTS

0

2

4

6

8

10

12

PeC

B

HC

B

OC

S

H

CH

H

CH

H

CH

pp’ D

DE

op’ D

DT

pp’ D

DT

PC

B 5

2

PC

B 1

01

PC

B 1

18

PC

B 1

53

PC

B 1

38

PC

B 1

80

PC

Bs t

ot.

C (

ng/g

p.s

)

Flix (locals) Flix (comprats) BCN

Bio-toxicidad

DDTs : Efetos mutagénicos Carácter femeneizante del p,p´-DDE en ratas Disminución de la cáscara de huevos de aves

Hexaclorobenceno (HCB): Inhibe fotosíntesis en algas Efectos teratogénicos en ratones Porfiria en el hombre y otras especies Posible carcinógeno en humanos

-Hexaclorociclohexano (-HCH Lindano) y OCs Deficiencias sanguíneas y anémicas

Posible carcinógeno en humanos

Degradación de PCBs

Químicos Reacción con radicales hidroxilo f = ( nº Cl, posición)

nº Cl , orto y meta v

No es viable en medio marino

Fotoquímicos = 280-300 nm Posible formación de terfeniles, tetrafeniles, y dibenzofuranos Preferentemente nº Cl y posición orto.

Biológicosf = ( nº Cl, posición) Procesos aeróbicos PCBs menos clorados Procesos anaeróbicos PCBs más clorados (en sedimentos)

Decloración anaeróbica es selectiva para congéneres sustituidos enposición orto y meta (más tóxicos).

Degradación del p,p´-DDT

CH

CCL3

Cl Cl

Cl

CH

CHCl2

Cl

C

C

Cl Cl

ClCl

p,p - DDT

p,p - DDDp,p - DDE

Hidrólisis en media acuático

Degradación biológica(fitoplancton, peces, aves)

Degradación microbianaanaeróbica