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Tipo: Apuntes
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Coordinación: Dra. Teresita Romero Torres
El objetivo de este estudio se centró en la identificación y selección de criterios para categorizar a las sustancias químicas que se comercializan en el país, con
base en los riesgos que representan para la salud de los ecosistemas y las
comunidades humanas. Con base en estos criterios se propuso una metodología
que fue aplicada para generar una lista preliminar de sustancias prioritarias en el
país.
Este informe proporciona inicialmente un marco teórico en el que se definió a un
proceso de categorización no como una evaluación de riesgo, sino como un
proceso para detectar y evaluar científicamente a las sustancias químicas, que de acuerdo con sus riesgos se puedan agrupar en categorías que a su vez definen el
nivel de atención requerido para prevenir o mitigar sus riesgos. Asimismo, se
incluye una revisión de diversos ejercicios de categorización realizados en el país
y en otros países.
Con base en la revisión bibliográfica y en las consultas que se realizaron a un
conjunto de expertos en ecotoxicología y química, se identificaron y seleccionaron
tres criterios para categorizar a las sustancias químicas, éstos son: persistencia,
bioacumulación y toxicidad para organismos acuáticos. Se reconoció que las
propiedades fisicoquímicas de las sustancias pueden predecir si una sustancia tiene probabilidades de persistir en el ambiente y a su vez, ser o no bioacumulada
por los organismos. Si una sustancia es persistente o bioacumulable y además
posee propiedades tóxicas o ecotóxicas en organismos no humanos, esta
sustancia se considera como prioritaria para realizar una evaluación más detallada
de sus posibles riesgos ambientales y a la salud de los organismos.
Una vez definidos los criterios de categorización se procedió a proponer una
metodología que permitiera su aplicación y tomara ventaja de la información ecotoxicológica disponible en bases de datos internacionales. Debido al estrecho
contacto que el Instituto Nacional de Ecología tiene con expertos de Canadá para
la creación del Inventario Nacional de Sustancias Químicas y al ejercicio de
categorización realizado por Environment Canada, se decidió tomar como base el
procedimiento de Canadá para la propuesta de la metodología. Se propone una
metodología de categorización para cinco grupos de sustancias, que son:
sustancias órganicas e inorgánicas, polímeros, organometálicas, y sustancias de
composición variable o indefinida y productos de reacciones complejas y materiales biológicos (UVCBs).
Contenido
RESUMEN EJECUTIVO 1 Contenido 3 Lista de figuras y cuadros 7 Lista de apéndices y anexos 8 Acrónimos y abreviaturas 9 I INTRODUCCIÖN 12 1.1 JUSTIFICACIÓN 12 1.2 OBJETIVO 13 1.3 ALCANCES 13 1.4 MARCO TEÓRICO 14 1.4.1 Sustancias químicas y sus propiedades fisicoquímicas y ecotoxicológicas 14 1.4.1.1 Persistencia (P) 15 1.4.1.2 Bioacumulación (B) 15 1.4.1.3 Toxicidad/ Ecotoxicidad (T) 16 1.4.2 Definición, propósito y ejemplos de categorización de sustancias químicas 20 1.4.2.1 Procedimiento de categorización para el “Desarrollo del listado de sustancias sujetas a reporte de registro de emisiones y transferencias de contaminantes (RETC) con base en datos 2004”, de México (PUMA-DGGCARETC)
20
1.4.2.1.1 Estrategia general 21 1.4.2.2 Procedimiento de categorización en Canadá 22 1.4.2.2.1 Categorización con base en criterios ambientales (categorización ecológica) 23 1.4.2.2.2 Categorización con base en criterios de salud humana 24 1.4.2.3 Programa de sustancias químicas con altos volúmenes de producción de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE)
24 II IDENTIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE CRITERIOS PARA LA CATEGORIZACIÓN ECOLÓGICA DE SUSTANCIAS QUÍMICAS
26 2.1 CONSULTA CON EXPERTOS 30 2.1.1 Primera consulta con expertos 30 2.1.1.1 Reporte de la primera consulta con expertos 32 2 .1.2 Segunda consulta con expertos 37 2.1.2.1 Reporte de la segunda consulta con expertos 39 2.2 CRITERIOS PROPUESTOS PARA LA CATEGORIZACIÓN ECOLÓGICA DE SUSTANCIAS EN COMERCIO EN EL PAÍS
43 2.2.1 Valores criterio de categorización para persistencia, bioacumulación y toxicidad 45 III ESTRATEGIA GENERAL PARA LA CATEGORIZACIÓN 47 3.1 RESULTADOS DE LA CATEGORIZACIÓN UTILIZANDO LAS BASES DE DATOS DE CANADÁ
47 IV PROCEDIMIENTO PARA LA CATEGORIZACIÓN DE SUSTANCIAS QUÍMICAS EN CANADÁ
52 4.1 INTRODUCCIÓN 52 4.2 CRITERIOS PROPUESTOS PARA LA CATEGORIZACIÓN ECOLÓGICA DE SUSTANCIAS
52 4.3 VALORES CRITERIO DE CATEGORIZACIÓN PARA PERSISTENCIA, BIOACUMULACION Y TOXICIDAD
53 4.4 CARACTERIZACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE 53 4.5 SUSTANCIAS IDENTIFICADAS EN LA DSL 54 4.6 SUSTANCIAS ORGÁNICAS 55 4.6.1 Colecta y generación de datos 55 4.6.1.1 Datos experimentales 55 4.6.1.2 Datos análogos 56 4.6.1.3 Predicciones por modelos 57 4.6.1.4 Información adicional 58 4.6.2 REVISIONES CRÍTICAS 58 4.6.2.1 Validación de los datos 58 4.6.2.2 Calidad de los datos 59 4.6.2.2.1 Calidad de los datos experimentales 59 4.6.2.2.1.1 Antecedentes 59 4.6.2.2.1.2 Estrategia general para la evaluación de la calidad de los datos experimentales 59
4.10.2.5 UVCB Sales metal orgánicas 130 4.10.2.6 UVCB Polímeros 131 4.10.3 Persistencia y bioacumulación para UVCB 131 4.10.3.1 Persistencia y bioacumulación para UVCB orgánicas, sales metal orgánicas y biológicas
131 4.10.4 Incertidumbre 132 V EJERCICIO DE CATEGORIZACIÓN ECOLÓGICA PARA LAS SUSTANCIAS EN COMERCIO EN MÉXICO Y SUS RESULTADOS
133 5.I INTRODUCCIÓN 133 5.2 (^) INFORMACIÓN NECESARIA PARA EL EJERCICIO DE CATEGORIZACIÓN ECOLÓGICA DE SUSTANCIAS ORGÁNICAS
134
5.2.1 (^) Datos de identidad química de la sustancia (Nomenclatura) 134 5.2.2 (^) Datos Fisicoquímicos 135 5.2.3 (^) Persistencia (P) 135 5.2.4 (^) Bioacumulación (B) 138 5.2.5 (^) Toxicidad (T) 142 5.2.6 (^) Categoría 144 5.2.7 (^) Otra información 144 5.3 INFORMACIÓN NECESARIA PARA EL EJERCICIO DE CATEGORIZACIÓN ECOLÓGICA DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS, ORGANOMETÁLICAS, SALES METAL ORGÁNICAS, POLÍMEROS Y UVCBs O CVIBs
145
5.3.1 Fracción de interés/ionización/especiación/productos de transformació 145 5.3.2 Compuestos análogos 146 5.3.3 Relación Toxicidad (T)/Solubilidad 146 5.3.4 Persistencia (P) 146 5.3.5 Bioacumulación (B) 147 5.4 RESULTADOS 147 VI (^) CONCLUSIONES 149 VII (^) RECOMENDACIONES 151 VIII RECONOCIMIENTOS 152 IX BIBLIOGRAFÍA 153
Lista de figuras y cuadros
Figura 3- 1 Estrategia general para la categorización ecológica de las sustancias del Inventario Nacional de Sustancias Químicas
49
Figura 4- 1 Procedimiento global para categorización y detección de las sustancias prioritarias en Canadá
52
Figura 4- 2 Proceso global para categorización de sustancias orgánicas 55 Figura 4- 3 Estrategia general para la validación de datos experimentales 60 Figura 4- 4 Procedimiento general para categorización de sustancias orgánicas como persistentes
59
Figura 4- 5 Combinación medio específico - vida media 69 Figura 4- 6 Procedimiento general para categorización de sustancias orgánicas como bioacumulables
77
Figura 4- 7 Relación del log Kow vs. BCF/BAF para sustancias con un log Kow~6 79 Figura 4- 8 Procedimiento general para categorización de sustancias orgánicas como tóxicas en organismos acuáticos
83
Figura 4- 9 Estrategia general para la categorización de sustancias inorgánicas 89 Figura 4- 10 Relación entre dosis y estimulación o inhibición en elementos esenciales y no esenciales (Wright and Welbourn 2002)
91
Figura 4- 11 Procedimiento para categorización de sustancias organometálicas 108 Figura 4- 12 Esquema de categorización para polímeros 113 Figura 4- 13 Proceso para identificar grupos funcionales y electrónicamente cargados en polímeros
115
Figura 4- 14 Proceso general para categorización de “polímeros bajo interés ecotoxicológico” 117 Figura 4- 15 Estrategia General para Caracterización de Sustancias UVCB 125 Figura 4- 16 Estrategia General para Caracterización de Sustancias UVCB Orgánicas 128 Figura 4- 17 Estrategia General para Caracterización de Sustancias UVCB Inorgánicas 129 Figura 4- 18 Estrategia General para Caracterización de Sustancias UVCB Organometálicas 130 Figura 4- 19 Estrategia General para Caracterización de Sustancias UVCB Biológicas 131 Figura 4- 20 Estrategia General para Caracterización de Sustancias UVCB Sales Metal- Orgánicas
132
Cuadro 1- 1 Propuesta de inclusión gradual al LISTADO RETC y umbrales de reporte 22 Cuadro 2- 1 Valores criterio utilizados por diversas organizaciones nacionales e internacionales para categorizar sustancias químicas de acuerdo a criterios de persistencia, bioacumulación y toxicidad
27
Cuadro 2- 2 Expertos participantes en la primera consulta 30 Cuadro 2- 3 Reporte de la primera consulta con expertos 32 Cuadro 2- 4 Expertos participantes en la segunda consulta 38 Cuadro 2- 5 Reporte de la segunda consulta con experto 39 Cuadro 2- 6 Valores criterio de persistencia y bioacumulación 45 Cuadro 2- 7 Valores Criterio para toxicidad aguda y crónica en especies acuáticas (algas, invertebrados y peces)
46
Cuadro 4- 1 Modelos utilizados para estimar P, B y T 58 Cuadro 4- 2 Códigos y rangos de confianza para la evaluación de la calidad de los datos 61 Cuadro 4- 3 Ejemplo de perfil PBT para categorización 65 Cuadro 4- 4 Categorización PBT para sustancias inorgánicas 90 Cuadro 4- 5 Condiciones ambientales para aguas superficiales canadienses, para propósitos de categorización
93
Cuadro 4- 6 Parámetros fisicoquímicos colectados para categorización 94 Cuadro 4- (^7) Niveles de confianza para categorización de sustancias organometálicas 110 Cuadro 5- (^1) Clases de sustancias categorizadas y sus categorías 148
Acrónimos y abreviaturas
ACCAN Acuerdo de Cooperación Ambiental de América del Norte ( North America Agreement on Environmental Cooperation ) ACD (^) Advanced Chemistry Development Ltd. AF Factor de Aplicación AOPWIN (^) Programa para Oxidación Atmosférica (Modelos) AQUIRE Base de datos de recuperación de información para toxicidad acuática (Aquatic Toxicity Information Retrieval database) ASTER Herramientas y procedimientos para Evaluación de Riesgo (Assessment Tools for the Evaluation of Risk) ATSDR Agencia para el Registro de Enfermedades y Sustancias Tóxicas (Agency for Toxic Substances and Disease Registry (U.S.)) B Bioacumulación BAF Factor de Bioacumulación BCF Factor de Bioconcentración BLM Modelo de Enlaces Bióticos (Biotic Ligand Model) BIODEG Base de datos para Biodegradation BIOWIN Programa para Probabilidad de Biodegradation (Modelos) BUA Sociedad de Químicos Alemanes ( Society of German Chemists (GDCh) Advisory Committee on Existing Chemicals of Environmental Relevance) CAS Chemical Abstracts Service
CCA Comisión de Cooperación Ambiental CEPA 1999 Ley para la Protección Ambiental de Canadá ( Canadian Environmental Protection Act, 1999) CESARS Base de Datos y Sistema de Recuperación para Búsqueda y Evaluación de químicos (Chemical Evaluation Search and Retrieval System database) CHEMFATE Base de Datos para Características y Distancias de viaje de sustancias (characteristic travel distance)
CMR Cáncer, Mutagénesis y daños Reproductivos (Teratogénesis) CTD Base de Datos para Destino Ambiental de Sustancias (Chemical Fate database) CVIB Sustancias con Composición Variable e Indefinida, productos de reacciones complejas y material Biológico ( UVCB , por sus siglas en inglés) DGGCARETC Dirección General de Gestión y Calidad del Aire, Registro de Emisiones y Transferencia de Contaminantes DGICUR Dirección General Sobre la Contaminación Urbana y Regional DISQRE Dirección de Investigación sobre Sustancias Químicas y Riesgos Ecotoxicológicas (INE) DSL Lista de Sustancias Domésticas (Nacionales) de Canadá (Domestic Substances List) EAT Toxicidad Acuática ECETOC (ECETOC Aquatic Toxicity) EC50 Concentración de efecto media ECDIN Base de Datos Ambientales para Sustancias e Información de Redes de Trabajo (Environmental Chemicals Data and Information Network database) ECETOC Centro Europeo para Toxicología y Ecotoxicología de Sustancias (European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals) ECOTOX ECOSAR (ECOWIN)
Base de Datos para Ecotoxicología Programa para calcular la toxicidad en organismos acuáticos (Modelos)
EH Potential redox
EHC Criterios de Salud Ambiental (Environmental Health Criteria) E (LUMO) Electrons (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) ENVDEG Base de datos para Degradación Ambiental ( Environmental Degradation database) EPA Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (Environmental Protection Agency (U.S.)) ETD Distancia efectiva de viaje (effective travel distance) EU Unión Europea FDA Food Drog Administration GPE (^) Gran Potencial de Exposición GLP Buenas Prácticas de Laboratorio (Good Laboratory Practice) HPV Alto Volumen de Producción ( High Production Volume ) HSDB Banco de Datos de Sustancias Dañinas (Hazardous Substances Data Bank) HYDROWIN Programa para calcular tasas constantes de hidrólisis (Modelos) IARC Agencia Internacional de Investigación del Cáncer (International Agency for Research on Cancer) IC50 Concentración Inhibidora Media IJC International Joint Commission, Canada INE Instituto Nacional de Ecología INSQ (^) Inventario Nacional de Sustancias Químicas IPCS International Programme on Chemical Safety (Hojas de Seguridad) IRIS Base de Datos y Sistema de Información Integrada de Riesgos (Integrated Risk Information System database) IUCLID Bases de Datos con Información Química Internacional Uniformizada (International Uniform Chemical Information Database ) IUPAC Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (International Union of Pure and Applied Chemistry) Kow Coeficiente de partición octanol–agua KOWWIN Log Octanol–Water Partition Coefficient Program (Modelos) LAS Linear alkyl sulphonate LC50 Concentración Letal media LD50 Dosis Letal media (promedio) LGEEPA Ley General de Equilibrio Ecológico y Protección del Ambiente LRT Transporte de largo alcance (Long Range Transport) MINEQL Modelo para Equilibrio Químico MITI Ministerio de Industria y Comercio de Japón ( Ministry of International Trade and Industry (Japan )) Moa Modo de acción tóxica: Sustancias reactivas o no reactivas (narcóticas) MS Muy Soluble, corresponde a una solubilidad que corresponde a una solubilidad mucho mayor a 1 mg/L MPU Manufactura Proceso o usos de otra Manera (Compras, Venta, Importación, Exportación) NIST Instituto Nacional de Estándares y Tecnología ( National Institute of Standards and Technology) NOAEC/ NOAEL
Concentración en la que no se observa efecto ( No Observed Adverse Effect Concentration ) NRCan Recursos Naturales de Canadá ( Natural Resources Canada ) NRCC Consejo de Investigación Nacional de Canadá ( National Research Council of Canada ) NWRI Instituto de Investigación Nacional del Agua, Canadá ( National Water Research Institute ) OASIS (^) Base de Datos para Hidrogeología
En 2008, el Instituto Nacional de Ecología (INE) inició el desarrollo del Inventario Nacional de Sustancias Químicas (INSQ), el cual tiene como objetivo constituirse como un sistema de información actualizada y estandarizada de las sustancias químicas (SQ) que se encuentran en comercio en el país. De acuerdo con la experiencia internacional, los inventarios de SQ constituyen una importante herramienta para la gestión racional de las SQ.
Uno de los usos del Inventario Nacional es identificar aquellas sustancias que debido a sus propiedades y usos pueden constituir un riesgo potencial para el medio ambiente y, por ello, requieren de una atención prioritaria bajo un esquema de categorías o niveles de priorización.
Los criterios utilizados para la selección de SQ que deberán reportarse en el Registro de Emisiones y Transferencia de Contaminantes (RETC) administrado por la Dirección General de Calidad del Aire y RETC (DGGCARETC) de la SEMARNAT, y los criterios utilizados en el proceso de categorización realizado por Canadá para la evaluación de SQ, así como otras iniciativas internacionales sobre el tema, serán tomados como referencia para este estudio.
1.1 JUSTIFICACIÓN
Las SQ son parte esencial de la vida de las personas en la actualidad. Sin embargo, aunados a todos los beneficios que aportan las SQ a la vida moderna, se han identificado efectos adversos al medio ambiente y a la salud humana.
El número de SQ que se comercializan en el país se estima conservadoramente en 15,000, de las que sólo una proporción pequeña está sujeta a alguna regulación nacional o algún convenio internacional.
Es necesario identificar y seleccionar los criterios más adecuados que permitan priorizar las acciones consecuentes en materia de investigación, estudios y desarrollo de políticas para la conservación y salud de los ecosistemas y de las comunidades humanas, así como para la prevención de la contaminación del medio ambiente por estas sustancias.
Hasta ahora, se trabaja en la Dirección General de Investigación sobre la Contaminación Urbana y Regional/Dirección de Investigación sobre Sustancias Químicas y Riesgos Ecotoxicológicos (DGICUR/DISQRE) en la elaboración del INSQ, lo cual permitirá avanzar en el conocimiento del número y la identidad química de las sustancias que se utilizan en el país. El establecimiento de los
criterios para la categorización de las SQ contribuirá a avanzar en la definición de las siguientes etapas de la aplicación del Inventario Nacional.
Asimismo, este estudio brindará elementos técnicos que permitirán identificar algunos vacíos de información y de regulación para el manejo de SQ específicas, así como apoyar en el cumplimiento de los compromisos internacionales adquiridos por México sobre el tema. Particularmente, estas aportaciones contribuirán al cumplimiento de los objetivos tres y ocho del Programa Sectorial de Medio Ambiente y Recursos Naturales 2007-2012. En el caso del objetivo tres, por referirse a la prevención, reducción y control de la contaminación mediante el desarrollo de políticas públicas y el fortalecimiento y mejora de los instrumentos regulatorios; y, en el ocho, por corresponder a la generación de información científico–técnica para el avance del conocimiento sobre los temas ambientales prioritarios para apoyar la toma de decisiones.
Adicionalmente el estudio será un apoyo para dar cumplimiento a los compromisos internacionales que México tiene sobre el tema (e.g. Enfoque Estratégico para la Gestión de los Productos Químicos a Nivel Internacional (SAICM, por sus siglas en inglés).
1.2 OBJETIVO
Identificar y seleccionar los criterios que permitan categorizar a las SQ que se comercializan en el país con base en los riesgos para la salud de los ecosistemas y comunidades humanas para apoyar su manejo ambiental sustentable.
1.3 ALCANCES
Uno de los propósitos principales de este estudio es identificar y consensuar con la comunidad científica los criterios que permitan categorizar a las SQ que se encuentran en el comercio nacional.
La aplicación de estos criterios permitirá determinar qué sustancias de las que se han identificado hasta el momento en el comercio nacional requieren de una atención prioritaria debido a su peligrosidad para el medio ambiente.
Por lo anterior, la aplicación de estos criterios se limitará a aquellas sustancias que el INE ha identificado en el comercio nacional. Las sustancias que se identifiquen podrán constituir el punto de partida para que el INE proponga investigaciones que permitan profundizar en su conocimiento y en la propuesta de estrategias para su gestión racional.
El proceso de categorización que se realizará se basará en la información química y ecotoxicológica reportada en estudios similares y en la bibliografía internacional, por lo que pueden existir limitaciones en cuanto a la disponibilidad de información experimental confiable y de fácil accesibilidad, así como de estudios
puede ser considerada como candidata para ser incluida en el Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes. Es por ello que las características de mayor relevancia para categorizar a una sustancia como prioritaria de acuerdo con la experiencia internacional son la persistencia, bioacumulación y toxicidad (PBT), parámetros que se describen en la siguiente sección.
1.4.1.1 Persistencia
La persistencia ambiental se refiere al tiempo que una sustancia permanece en el ambiente. Una medida común de la persistencia de una sustancia es su vida media. La vida media está definida como el tiempo (en días, semanas, meses o años) requerido para que la mitad de una sustancia liberada en un medio se descomponga en productos de degradación.
Tanto los procesos bióticos como los abióticos influyen en la persistencia de las sustancias orgánicas en agua, suelo, sedimento y aire. La descomposición depende de varios factores incluidos la temperatura, el pH, los microorganismos presentes, el clima, exposición a la luz, agua y oxigeno, entre otros factores.
Es importante señalar que muchas sustancias resultantes de la descomposición pueden ser también toxicas y tener vidas medias significativas. La vida media de una sustancia se puede clasificar en: a) vida media en aire, b) vida media en agua y c) vida medio en suelo o sedimento.
La degradación por microrganismos es la primera fase de degradación biótica (biodegradación), aunque la fitodegradación (degradación por las plantas) también contribuye a la descomposición de este tipo de sustancias en el ambiente. La degradación abiótica incluye la hidrólisis, fotólisis y los procesos de óxido- reducción. A tasas constantes, los anteriores procesos se utilizan para obtener la vida media de una sustancia en un medio específico, los cuales se reportan generalmente como la medida del punto final para el proceso de persistencia.
1.4.1.2 Bioacumulación
La bioacumulación generalmente se describe como el proceso por el cual una sustancia se acumula en los organismos por contacto directo con un medio contaminado o a través del consumo de algún alimento que contenga a la sustancia.
En una cadena alimenticia, la concentración de la sustancia contaminante irá aumentando a medida que se ascienda en la misma. Así en los niveles tróficos inferiores se encontrarán concentraciones menores, a diferencia de los organismos consumidores, que acumularán lo que estaba en su medio más el contenido en su alimento, y así sucesivamente, las pirámides alimenticias funcionan como sumideros donde se concentran este tipo de compuestos, lo que se denomina biomagnificación.
En función de cada sustancia, esta acumulación puede producirse a partir de fuentes abióticas (suelo, aire, agua), o bióticas (otros organismos vivos). Las principales vías de introducción de una sustancia química en un organismo vivo son la respiratoria, la digestiva y la tegumentaria.
Dos características determinan el grado de bioacumulación de una sustancia: su persistencia (para que una sustancia se acumule en un organismo debe ser poco o no susceptible de ser metabolizada por él) y su liposolubilidad (la acumulación se realiza preferentemente en los depósitos grasos de los organismos).
La bioacumulación hace referencia a la acumulación neta, de tal forma que el ciclo de vida del organismo tendrá gran peso. Las sustancias acumulables suelen ser sintéticas o bien naturales. En los dos casos, es interesante observar como la evolución ha dotado – en algunos casos– a los organismos de mecanismos de regulación y reparación frente a los tóxicos acumulables.
Como la bioacumulación se relaciona con las características lipofílicas, la predicción de algunos valores de bioacumulación se basan en el coeficiente de partición octanol/agua (Kow) , el factor de bioconcentración (BCF) así como otras características físicoquímicas.
El coeficiente de partición octanol/agua (Kow) se interpreta como la capacidad de un agente químico para bioacumularse en la grasa animal. Este coeficiente mide la distribución al equilibrio del agente entre los medios octanol y agua. El valor Kow está relacionado de manera directa con la tendencia de un agente a bioconcentrarse y está inversamente relacionado con su solubilidad en agua.
Por otra parte, la bioconcentración se refiere a la acumulación neta de una sustancia directamente del agua hacia los organismos acuáticos, resultante de la captación (por branquias o tejidos epiteliales) simultánea con la eliminación.
El valor de bioacumulación está íntimamente relacionado con la persistencia ambiental, ya que si una sustancia es liberada al medio y tiene una persistencia muy alta, aumenta la probabilidad de que dicha sustancia sea acumulada por los organismos, riesgo que se incrementa conforme se avanza en los niveles tróficos. Cuando no se mencionan datos experimentales para el factor de bioconcentración, éste se calcula de forma teórica usando el coeficiente de partición octanol - agua (Kow)
Para determinar si una sustancia es bioacumulable o no, los factores de bioacumulación (BAF) se prefieren sobre los factores de bioconcentración (BCF), en ausencia de datos de BAF o BCF, puede usarse el logaritmo del coeficiente de partición octanol-agua (Log Kow).
1.4.1.3 Toxicidad/Ecotoxicidad
ambiente de nuevas sustancias tóxicas. En toxicología ambiental las exposiciones se clasifican de acuerdo con la magnitud del período de exposición en:
Letalidad El término letalidad o toxicidad letal se refiere a la mortalidad inmediata debido a los efectos tóxicos severos irreversibles asociados a la exposición de una concentración única y muy elevada de una sustancia en un lapso corto (toxicidad aguda). Uno de los organismos de prueba más usados son los peces.
Concentración Letal 50 (LC 50 Acuática) Concentración, obtenida estadísticamente, de una sustancia de la que puede esperarse que produzca la muerte, durante la exposición o en un plazo definido después de ésta, del 50 % de los animales de prueba expuestos a dicha sustancia durante un periodo determinado. El valor de la LC 50 acuática se expresa en peso de sustancia por unidad de volumen de agua (LC 50 acuática - miligramos por litro, mg/L). Este valor da una idea de la toxicidad letal relativa de una sustancia inhalable.
Cuando sólo se encuentran datos disponibles de, LCLo (concentración letal más baja), LC 100 (concentración que mata al 100 de una población) o cualquier otra variante, los datos se califican como si fueran LC 50 acuática y se indica el tipo de prueba realizada.
Las condiciones del bioensayo pueden ser estáticas o con flujo continuo, con iluminación de 14 a 16 horas por día, temperatura del agua con ± 2°C de la temperatura apropiada para cada especie, sin alimento, los periodos de exposición pueden ser desde minutos hasta horas, si bien en la mayoría de los estudios la mortalidad se observa a las 24, 48, 72 y 96 horas después de empezar el análisis. Para la evaluación de la concentración letal acuática (LC 50 acuática) se prefieren los estudios de especies de agua dulce sobre los de agua marina.
Efectos subletales Los efectos subletales son aquellos efectos adversos, no letales, causados por la exposición a mediano o largo plazo a una sustancia tóxica (toxicidad crónica).
Efectos subletales en organismos acuáticos Los efectos subletales en organismos acuáticos se determinan principalmente en invertebrados tales como bacterias, protozoos, moluscos y crustáceos, entre otros organismos biológicos estandarizados. Los organismos biológicos para ser usados
como herramientas ecotoxicológicas (bioindicadores) requieren ser sensibles, que su cultivo, mantenimiento y reproducción sean sencillos y prácticos, así como que los bioensayos sean fácilmente reproducibles.
Microcrustáceos tales como los cladóceros del género Daphnia son ampliamente utilizados en la evaluación de los efectos de sustancias tóxicas sobre el ecosistema acuático. Esto se debe a la importancia que sus especies tienen como consumidoras primarias en este medio, son además organismos sumamente sensibles a muchas sustancias tóxicas y sus respuestas son similares a otros invertebrados acuáticos, además de su fácil cultivo en laboratorio.
Las pruebas de toxicidad con Daphnia se consideran como crónicas (largo plazo) porque éstas generalmente abarcan su ciclo de vida completo. Los efectos a evaluar en estos organismos incluyen desde inmovilidad, hasta efectos en la reproducción tales como vida/muerte de los padres, además de efectos adversos en huevos incubados por los machos, en los huevos latentes, en el tamaño de los padres, en el número de progenitores, etc.
Los estadios larvarios de insectos tales como Chironomus riparius , son también usados como bioindicadores acuáticos, en suelo y sedimentos por sus características acuáticas y detritívoras. Los efectos adversos varían desde malformaciones genéticas hasta la muerte.
Bacterias y otros microorganismos aeróbicos en agua, sedimentos y lodos activados pueden indicar la capacidad inhibidora de algún agente químico en los procesos de degradación de la materia orgánica. Macrocrustáceos y moluscos también representan buenos organismos bioindicadores de daños provocados por sustancias tóxicas debido a sus características filtradoras.
Los estudios de este tipo se han realizado mayoritariamente con especies de agua dulce, aunque se encuentran disponibles algunos datos para especies marinas. Los periodos de exposición pueden ser desde minutos hasta horas, si bien la mayoría de los registros disponibles registran exposiciones por 96 horas. Según las condiciones del bioensayo, este puede ser estático o de flujo continuo.
En general, los efectos adversos críticos que se toman en cuenta en organismos acuáticos son inmovilidad, disminución de la tasa de reproducción, inhibición de la multiplicación celular, pérdida de equilibrio y mortalidad de los organismos.
Los parámetros o índices de evaluación en este tipo de estudios son: NOAEC: Concentración donde No se Observan Efectos Adversos EC 50 : Concentración de Efecto media o concentración que causa efecto en el 50 % de la población, también se refiere al porcentaje total combinado de los organismos inmovilizados, los organismos que muestran pérdida de equilibrio y los animales muertos.
