Efficiency

Los PCBs están formados por dos anillos bencénicos conectados por un enlace C1-C1‟, en los que los átomos de hidrógeno pueden estar sustituidos o no por átomos de cloro (entre 1 y 10) (Figura 2). Esto origina un total de 209 posibles congéneres. Los congéneres mono y no- orto-sustituídos (coplanares) presentan similitud estructural con la 2, 3, 7, 8- tetraclorodibenzo-p-dioxina (2, 3, 7, 8-TCDD o dioxina) y por lo tanto son

clasificados como “dioxin-like” (DL-PCBs) (Carpenter, 2006; Srogi 2008). Los

congéneres se diferencian en sus propiedades químicas, físicas y toxicológicas (Tabla 1).

Figura 2. Estructura química de los PCBs. Estructura molecular general de un bifenilo policlorado. Se muestra asi mismo la estructura de un bifenilo monoclorado y uno decaclorado (ATSDR, 2014).

En general se trata de compuestos bastante hidrofóbicos, si bien la polaridad de cada congénere depende de su patrón concreto de cloración. Estos compuestos se caracterizan por su gran estabilidad química, lo que ha contribuido en gran medida a su dispersión por los ecosistemas del planeta. Debido a dicha estabilidad y baja solubilidad en agua, los PCBs son extremadamente difíciles de eliminar de las matrices del suelo. Como regla general, cuanto más clorada esté la molécula es menos soluble en agua y menos volátil, si bien la posición concreta de los cloros influye en ambas propiedades. El coeficiente de partición octanol-agua (log Kow) permite predecir hasta cierto punto la movilidad de los PCBs en el medio ambiente. Los PCBs con log Kow superior a 6 se

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asocian a partículas en la atmósfera, suelos y sedimentos; los menos clorados se encuentran típicamente en la fase gaseosa. Como consecuencia, los suelos generalmente contienen mayor proporción de congéneres más clorados, mientras que el aire está dominado por fracciones menos cloradas (Van Aken et al., 2009; Passatore et al., 2014).

Tabla 1. Propiedades principales de las mezclas comerciales de PCBs y sus congéneres (Van den Berg et al., 1998; Beyer et al., 2009; Passatore et al., 2014).

Los PCBs se sintetizaron por primera vez a mediados del siglo XIX a escala de laboratorio. Su fabricación comercial comenzó en 1930, mediante la cloración progresiva de bifenilo en presencia de un catalizador, normalmente FeCl3. Los PCBs han sido ampliamente producidos y utilizados como lubricantes, refrigerantes en transformadores, condensadores, intercambiadores de calor y aislantes; también se incluyen en tubos fluorescentes, artefactos eléctricos con condensadores (motores monofásicos, heladeras, televisores, radios, equipos de audio, etc.), aceite para microscopios, fluidos hidráulicos, aceites de recubrimiento, tintas de impresión, retardantes de fuego, asfalto, plastificantes, adhesivos, componentes de resinas y gomas sintéticas como el caucho, baldosas, ceras, agentes anti-polvo, pesticidas, papel carbónico (Passatore et al., 2014; EPA, 2015).

A finales de 1970 la mayoría de los gobiernos cesaron la producción de PCBs, sin embargo persiste una contaminación ambiental como consecuencia de derrames accidentales, fugas ocasionadas en el transporte, almacenamiento indebido y una disposición inapropiada de los residuos contaminados (Passatore et al., 2014).

Caracteristicas

Propiedades físicas Aceite, líquido viscoso, resina pegajosa Solubilidad en el Agua (mg/L) 0,0027 (Aroclor 1260) 0,59 (Aroclor 1221) Coeficiente de partición Octanol-Agua (Log

Ko/w) 4,7 (Aroclor 1221) 6,8 (Aroclor 1260) Factores de bioconcentración en organismos

acuáticos (BCFs)

60 (penta-y-hexa-CBs en Ciliate protozoa) 274.000 (tri-y-tetra-CBs en el pez común de agua dulce)

Factor de equivalencia tóxica en animales (TEF)

0,00001 (2,3´,4,4´5,5´- HexaCB)-0,1 (3,3´,4,4´,5-PentaCB)

Introducción

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Los PCBs normalmente se presentaron como mezclas comerciales (por ejemplo: Delor, Askarel, Aroclor, Fenclor), la más común fue la serie de Aroclor (utilizado en esta tesis). El Aroclor (Producido por Monsanto Chemical Industry, Illinois) es una mezcla de PCBs. Estas mezclas tienen un número de cuatro dígitos, los dos primeros se refieren al número de átomos de carbono y los otros dos indican el porcentaje de clorinación en la mezcla (Beyer et al., 2009; EPA, 2014).

Debido a lo anteriormente expuesto, los PCBs siguen representando un problema global hasta la fecha. Países como Australia, Canadá, Alemania, Suecia, Reino Unido y USA, consideran que concentraciones de 50 ppm de PCBs son el umbral de referencia para que se aplique la legislación. De modo que los materiales con concentraciones superiores a este valor deben manejarse de acuerdo con regulaciones específicas. Estos compuestos se han utilizado principalmente en los países más industrializados. La EPA ha determinado que los países responsables de la mayor parte del consumo mundial de PCBs son Francia, Alemania, Italia, Japón, España, Reino Unido y USA. El resultado es que la contaminación del suelo es más preocupante en estos países (Figura 3).

Figura 3. Nivel acumulativo de PCBs en el suelo a nivel mundial. El mapa tiene una resolución de 1º x 1º (longitud x latitud). La coloración en azul más intenso significa una concentración mayor de PCBs (EPA, 2014).

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La problemática es global, ya que los PCBs circulan por el planeta a través de un proceso conocido como “efecto saltamontes”, que consiste en un ciclo repetido de evaporación y depósito, por el cual los PCBs que se emiten en una parte del mundo pueden ser transportados a través de la atmósfera a regiones muy distantes de la fuente original (Boer y Fiedler, 2013). Un ejemplo de este efecto es lo que ocurre en el Ártico, donde la problemática con diversos contaminantes va en aumento. Un ejemplo se muestra en la Figura 4, que muestra las concentraciones de tres tipos de contaminantes orgánicos en dicha región. Los más acumulados con diferencia son los PCBs.

Figura 4. Concentraciones (±DE) de ΣHCHs, ΣDDTs, y ΣPCBs en el Ártico recogidas en la Ciudad de Barrow (Alaska), Bahía Norte de Baffin, Isla Noruega de Jan Mayen, y el mar de Barents (Gabrielsen et al., 1997, Borgå et al., 2001, Fisk et al., 2001; Hoekstra, 2002) Ciudad de Barrow (Alaska / EE.UU) Bahía Norte de Baffin Isla Noruega de Jan Mayen Mar de Barents Concentración en el Ártico. ng/g peso en lípidos

Introducción

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