industriales, lixiviados, aguas superficiales o subterráneas, agua potable y agua de poro de sedimentos, entre otros, lo que las convierte en organismos benéficos para el control de la contaminación ambiental.
Su importancia en el funcionamiento de los ecosistemas acuáticos ha sido vital para que fueran escogidos como organismos bioindicadores en los test de toxicidad dado a que son uno de los grupos de animales más sensibles a los compuestos químicos.
El hecho de que Daphnia magna muestre una mayor sensibilidad a los contaminantes que a otros, permite que los test de toxicidad crónicos que se llevan a cabo con esta especie sirvan para estimar los efectos a largo plazo sobre organismos acuáticos distintos de a los que va dirigida inicialmente la acción del contaminante ensayado. Al ser su ciclo vital relativamente corto, permite evaluar el efecto de un contaminante a lo largo de toda su vida en un breve espacio de tiempo y así la información es obtenida rápidamente. Además, esto permite disponer de manera continua de individuos neonatos (≤24 hrs) para efectuar los test de toxicidad.
3.4 BARIO
El bario es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Ba y su número atómico es 56. El bario es el 14º elemento más común, ocupando una parte de 2.000 de la corteza terrestre. Se encuentra presente en las rocas ígneas y sedimentarias, en el aire, aguas naturales y combustibles fósiles. Su masa atómica es 137,34. Su punto de fusión está a 725 °C, su punto de ebullición a 1.640 °C, su densidad relativa es 3,5, color plateado, inodoro y de aspecto sólido, frágil y blando.
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Reacciona con el cobre y se oxida rápidamente en agua. El elemento es tan reactivo que no existe en estado libre en la naturaleza, siempre se encuentra formando compuestos con hidrúricos, aunque también se presenta en forma de férricos o azufres no solubles en agua. Algunas sales de bario (acetato, nitrato y cloruro), son bastante solubles en agua, mientras que otras (arsenato, carbonato, oxalato, cromato, fluoruro, sulfato y fosfato), son muy poco solubles. La solubilidad en agua de las sales de bario, excepto para el sulfato de bario, se incrementa al disminuir el pH.
El bario es un elemento metálico que es químicamente similar al calcio, pero más reactivo. Este metal se oxida con mucha facilidad cuando son expuestos al aire y es altamente reactivo con el agua o el alcohol, que produce gas hidrógeno. Se quema con el aire o el oxígeno, no sólo produce el óxido de bario (BaO), sino también el peróxido. Simples compuestos de este elemento pesado se destacan por su alto peso específico. Este es el caso del mineral portador de bario más común, sulfato de barita (BaSO4), también llamado “pesado mástil” debido a la alta densidad (4,5 g / cm³).
Los principales materiales básicos de los cuales se obtiene los compuestos de bario son barita (sulfato de bario) y witerita (carbonato de bario), los cuales se convierten en bario metálico y otros compuestos de bario, incluyendo óxido, hidróxido, peróxido y una variedad de sales de bario.
- Aplicaciones. Los compuestos de bario se usan: como cargadores para papel, jabón, hule y linoleum; en la manufactura de válvulas y en la producción de luces y señales luminosas de color verde. También se utilizan como pigmentos en la manufactura de pinturas, en el cemento cuando el concreto se expone al agua con sal, en la industria de la radio para capturar las ultimas trazas de gases en los tubos de extracción, en las industrias de ceramica y de vidrio, como insecticidas y rodenticidas, como extinguidores para radio, uranio y plutonio, y como material de
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contraste en los examenes medicos con rayos X.Los compuestos del bario son usados también, por las industrias del aceite y gas para hacer lubricantes para taladros.
- Riesgos y toxicidad. No hay pruebas de que el bario sea cancerígeno. Se ha comprobado que el bario produce nefropatías en animales de laboratorio, pero el criterio de valoración toxicológico que implica un mayor riesgo para las personas parece ser su potencial para causar hipertensión.
Los seres humanos se exponen al bario a través del aire, agua y alimentos. La concentración en aire se ha estimado en <0 – 0.05mg/m3
y si se asume que una tasa promedio de ventilación es de 20m3/día, se obtiene un valor aproximado de 1.0mg de ingreso diario de bario por inhalación. Se ha encontrado que la exposición ocupacional al bario va de 0.02 a 6.1 mg/m3.
Los compuestos solubles de bario (cloruro, nitrato, hidróxido) son sumamente tóxicos; la inhalación de los compuestos insolubles (sulfato) puede producir neumoconiosis. Muchos de los compuestos, como el sulfuro, el óxido y el carbonato, pueden producir irritación local en ojos, nariz, garganta y piel. Ciertos compuestos, en especial el peróxido, el nitrato y el clorato, presentan peligro de incendio durante su uso y almacenaje.
La dosis letal de cloruro de bario se ha establecido entre 0,8 y 0,9 g en el hombre. Sin embargo, aunque de vez en cuando se observan intoxicaciones por ingestión de estos compuestos (entre 0,2 y 0,5 g), se han descrito muy pocos casos de intoxicación industrial. La intoxicación puede producirse cuando los trabajadores están expuestos a determinadas concentraciones atmosféricas de polvo de los compuestos solubles, como puede ocurrir durante la molturación. Dichos compuestos ejercen una acción estimulante potente y prolongada sobre los músculos, aumentando la contractilidad de forma importante. En el corazón, las
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contracciones arrítmicas pueden derivar en fibrilación y existen indicios de una acción constrictora en las coronarias. Otros efectos son el aumento del peristaltismo intestinal, el espasmo vascular periférico, la contracción de la vejiga y un aumento en la tensión de los músculos voluntarios.
Los compuestos de bario, en particular los compuestos solubles, son tóxicos en animales. La DL50, en la rata para el cloruro, fluoruro y nitrato de bario se reportaron en 118, 250 y 335 mg/kg de peso corporal, respectivamente. Los efectos agudos por la ingestión del bario incluyen salivación, nausea, diarrea, taquicardia, hipocalcemia, crispamientos espasmódicos, parálisis flácida del musculo esquelético, parálisis del musculo respiratorio y fibrilación ventricular, estos dos últimos síntomas pueden llevar a la muerte. Los estudios llevados a cabo en perros mostraron que los efectos agudos se debieron al rápido inicio de la hipocalcemia (niveles de potasio anormalmente bajos en la sangre) y pudieran prevenirse o revertirse con la administración de potasio.
No se observaron signos clínicos de toxicidad o alteraciones microscópicas en ratas a las que se les administró agua de la llave que contenía < - 250mg de bario/ litro durante periodos de hasta 13 semanas. Tampoco se han reportado concentraciones letales como consecuencia de la exposición aguda por inhalación; sin embargo a concentraciones superiores a 5.2 mg de bario/m3 las ratas presentaron una disminución del peso corporal, glucosa sanguínea y hemoglobina, y un incremento en los leucocitos.
La exposición oral y por inhalación al carbonato de bario indujo efectos reproductivos adversos, tanto en ratas macho como hembras. Existe evidencia limitada del potencial teratogénico del bario. Se ha reportado que el bario inhibe el crecimiento y los procesos celulares en los microorganismos y que además afecta el desarrollo de las esporas germinales.
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En conejos, la administración tópica del bario dio como resultado una irritación cutánea leve e irritación ocular severa. Los resultados de un estudio llevado a cabo en ratones y ratas no revelaron ninguna evidencia de carcinogenicidad por bario.
No se dispuso de información sobre efectos adversos del bario en plantas terrestres o vida silvestre. No se han reportado efectos tóxicos en plantas acuáticas debidos al bario en concentraciones usuales en el agua. Los valores reportados de la CL50 para peces en el agua dulce van de 46 a 78 mg/L. La reproducción y el crecimiento de la Daphnia s.p, se vieron limitados a concentraciones de bario de 5.8mg/L. (Moreno, 1995)
El cloruro de bario (BaCl2) se obtiene calcinando la barita con carbón y cloruro de calcio y se utiliza para la fabricación de pigmentos, lacas y vidrio de color y como mordente para tintes ácidos. También es útil para el aprestado y tinción de textiles y en la refinación del aluminio. El cloruro de bario se utiliza como pesticida, se añade a las calderas para ablandar el agua y se emplea como agente de curtido y acabado para el cuero. (Nordberg, s.f).
Tabla 1. Dosis letal del bario en algunas especies.
Mamíferos Dosis letal
Ratas
DL 500 mg/kg, oral (acetato de bario) DL 630 mg/kg, oral (carbonato de bario)
DL50 150 mg/kg, oral (cloruro de bario)
DL50 355 mg/kg, oral (nitrato de bario)
Ratones DL50 800 mg/kg , oral (carbonato de bario) DL 7-14 mg/kg, oral (cloruro de bario) Conejos DL 236 mg/kg, oral (acetato de bario)
DL 170-300 mg/kg, oral (carbonato de bario) DL 170-300 mg/kg, oral (carbonato de bario)
Daphnia (pulgas acuáticas) 83 mg/L umbral crítico – 29mg/L
Anguilas DL 2 000 mg/L (36 h)
Doradillas (peces de colores) DL 9 400 mg/L (14,5 h)