TOXICOLOGIA exámenes (13)

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DEFINICIONES 
Evaluar, monitorear y predecir el destino de las sustancias extrañas en el 
ambiente y sus efectos sobre individuos poblaciones y ecosistemas. 
Es la ciencia que estudia los efectos tóxicos de sustancias químicas y agentes 
físicos sobre los organismos vivos, especialmente sobre poblaciones y 
comunidades dentro de ecosistemas definidos. Incluye el estudio de los caminos 
de transferencia de estos agentes y sus interacciones con el ambiente. 
Es la ciencia que intenta predecir los impactos de las sustancias químicas sobre 
los ecosistemas. 
Estudia los efectos adversos o dañinos y el destino de los xenobióticos sobre 
ecosistemas. Efectos nulos o devastadores en las poblaciones. 
Es la ciencia que investiga los efectos de sustancias sobre los organismos. El 
peligro sobre las poblaciones de animales y plantas puede ser determinado 
mediante el uso de datos existentes, tomados del ambiente (Ecotoxicología 
retrospectiva) o mediante el desarrollo de ensayos específicos (Ecotoxicología 
prospectiva). 
 Ecotoxicología prospectiva o predictiva: evaluación de la toxicidad antes 
de la producción y comercialización del producto, antes de liberarlo al medio 
ambiente. 
 Ecotoxicología retrospectiva: evaluación de la toxicidad antes la 
indicación cierta o sospecha de que el xenobiótico produce efectos 
adversos sobre el ecosistema. 
Objetivos: 
 Se propone la evaluación, monitoreo y predicción del destino y los efectos 
de xenobióticos en el ambiente. 
 Está motivada por el deseo de mantener la estructura y las funciones 
naturales de los ecosistemas. 
 Crear sustento científico: se propone proveer una base científica que 
permitirá que las sustancias sean evaluadas con una cantidad razonable de 
esfuerzo y costo. La información obtenida provee la base para evaluaciones 
que permitan determinar qué sustancias podrán ser liberadas al ambiente, 
cuáles de ellas serán ambientalmente tolerables y en qué cantidades. 
Preguntas que se plantea la Ecotoxicología 
1. ¿Cómo predecir los efectos de las sustancias químicas sobre el 
ecosistema? 
2. ¿Cómo determinar mejor esos efectos? 
3. ¿Cuán útiles son las pruebas de toxicidad empleada? 
4. ¿Cuáles son las medidas necesarias para las especies y/o las comunidades 
en un ambiente habitual? 
5. ¿Son útiles los modelos empleados? 
6. ¿Cómo se podría evitar, moderar y corregir los efectos? 
Química Ambiental 
La detección de una sustancia no es evidencia de sus efectos potenciales. Su 
relevancia ecotoxicológica es sujeto de controversia. 
Análisis de residuos: aporta evidencia cuantitativa de la presencia de la sustancia 
potencialmente tóxica. 
Estudia los mecanismos y modelos de transporte, el destino final y el impacto de 
los xenobióticos en el ambiente abiótico. 
Centra su atención en la sustancia química, su ingreso, presencia 
(concentración), transporte, destino y procesos de transformación en el medio 
abiótico. 
Se centra más directamente en el destino de los productos químicos desde el 
momento de su aplicación hasta que alcanzan a su receptor biológico. 
Ecotoxicología (en sentido técnico) 
Estudia los efectos (a nivel infraindividual, individual y supraindividual), 
mecanismos de acción y transporte, metabolismo y mecanismos de detoxificación 
de los xenobióticos sobre el medio biótico. 
La ecotoxicología es la rama de la toxicología que estudia los tóxicos en su 
relación con el medio ambiente o más precisamente con los distintos ecosistemas 
y la incidencia de este ecosistema contaminado sobre el hombre y/o los demás 
niveles de la vida que evolucionan sobre él. 
La presencia de una sustancia tóxica en el medio ambiente, en general, reconoce 
2 orígenes bien diferenciados uno de otro, a saber: 
a) Que la sustancia en cuestión sea un componete natural del sistema, donde 
podemos mencionar como ejemplo la presencia de arsénico en niveles 
riesgosos en aguas subterráneas de unas cuantas zonas del país. 
b) Que la sustancia llegue al sistema, como consecuencia de la actividad del 
hombre, o sea, que reconozca su origen antropogénico. 
Si bien la contaminación natural es importante, lo que verdaderamente preocupa 
en estos tiempos es la que produce el hombre con su actividad (antropogénica) 
ya que se encuentra asociada a la evolución de los fenómenos de urbanización e 
industrialización y a la que se encuentran expuesta los grandes grupos de 
poblaciones urbanas y rurales. 
1. Para poder explicar cómo se manifiesta toxicológicamente un proceso de 
contaminación se debe recordar la definición de ecotoxicología, que es la 
parte de la toxicología que estudia el comportamiento de un tóxico en 
contacto con un sistema receptor, es decir, su absorción, biotransformación, 
distribución, eliminación y acumulación. 
Cuando comienza a observarse un incremento de la acumulación, estamos en 
presencia de la génesis de un proceso de contaminación ambiental. Esto puede 
ser consecuencia de dos causas que definen el problema: 
1. Cantidad: sustancia que sea excesiva y se vean superados los otros 
mecanismos (absorción-distribución-transformación-eliminación). 
2. La sustancia resulta ajena al sistema y por lo tanto éste no cuenta con los 
mecanismos necesarios para procesarla. 
Factores que se deben considerar en una sustancia para definirla como 
ecotóxica 
 Cuando tiene persistencia en el ambiente. 
 Buena movilidad. 
 Su incapacidad de formar compuestos inertes. 
 Las características toxicocinéticas en los compartimientos bióticos y 
abióticos 
 Su capacidad de vulnerar la homeostasis del ecosistema y por lo tanto los 
equilibrios biológicos del mismo (se altera el equilibrio ecológico). 
 Elevada concentración. 
Sustancias ecológicamente blandas: se forman en el ambiente natural, son 
peligrosas cuando su síntesis se desborda, provocan deterioros irreversibles. 
Ejemplo: biotoxinas (marea roja). 
Sustancias ecológicamente duras: provienen fundamentalmente de la actividad 
del hombre, resisten los procesos de degradación, se acumulan en 
compartimientos del ecosistema, producen deterioros reversibles o irreversibles 
(en función del tiempo). 
Distribución ambiental de los contaminantes 
- Vía de entrada al ambiente: 
. Dependiendo del origen: urbanización e industrialización; actividades agrícolas y 
forestales. 
. Dependiendo del tipo de emisión: puntuales (red de aguas residuales, efluentes 
industriales, vertidos accidentales, minerías, etc.); no puntuales (lineales, 
superficiales). 
- Determinantes de la distribución ambiental: transformación química; 
persistencia y vida media. 
 
 
 
Fuentes: 
Según fuente contaminante 
 Puntual: cuando la fuente se localiza en un punto, por ejemplo chimeneas 
de fábricas o desagües de agua. 
 Lineal: cuando se produce a lo largo de una línea, por ejemplo: 
contaminación acústica y de las rutas por el tráfico. 
 Superficial: petróleo en el mar. 
 Difusa: gases tóxicos, llega al ambiente en forma distribuida. 
Según la naturaleza de la fuente contaminante: 
 Fuente de tráfico. 
 Fuente industrial. 
 Fuente doméstica y de servicios. 
 Fuentes agropecuarias. 
Además, podemos también encontrar combinaciones de las dos fuentes, es decir, 
por ejemplo, una fuente agropecuaria difusa o local. 
Determinantes de la distribución: hidrólisis, redox, biodegradación (completa y 
parcial). 
Persistencia y vida media (cantidad de sustancia en un compartimento): 
plaguicidas (organoclorados mayor vida media, organofosforados más tóxicos). 
Tipos de contaminantes: 
 Iones inorgánicos: metales pesados no biodegradables, aniones, fosfatos. 
 Físicos: ruido, radiaciones. 
 Compuestos orgánicos: hidrocarburos (alcanos, alquenos, alquinos, 
aromáticos), bifenilos policlorados (PCBs), dibenzodioxinas policloradas 
(PCDDs), dibenzofuranos policlorados (PCDFs), bifenilos polibrominados 
(PBBs), plaguicidas, detergentes, clorofenoles. 
 Compuestos organometálicos. Isotopos radioactivos. 
 Gases: ozono, clorofluorocarbonos (CFCs), óxidos de carbono, óxidos de 
nitrógeno, óxidos de azufre. 
 Biológicos. 
PROCESOS ECOTOXICOLÓGICOS: Fases del xenobiótico en el ecosistema. 
Ruta de exposición: es la trayectoria que sigue un tóxico en el ambiente desde el 
lugar donde se emite hasta que toma contacto con el organismo blanco. 
Se necesita de fuentes y mecanismos de emisión del tóxico, medios de retención 
y transporte del mismo, puntos de contacto, vías de ingreso. 
Fase Toxicocinética: transporte e incidencia en las cadenas alimentarias, 
acumulación en el medio y en los organismos, transformación biótica o abiótica 
que faciliten la absorción y aumento de toxicidad, que disminuyan la toxicidad y 
aumenta la eliminación. 
Fase Toxicodinámica: efectos sobre los elementos críticos, respuesta de los 
elementos y comunidades, reacción del ecosistema. 
Es la forma en que va a responder el ecosistema, pudiéndolo hacer de forma no 
favorable y destruirse el ecosistema o puede adaptarse a los cambios y persistir. 
Efecto saltamontes: vaporizarse y depositarse en otro lado (organoclorados). 
Biodisponibilidad: proporción de la dosis que una sustancia. 
 Biomagnificación: tendencia de los contaminantes (productos químicos) a 
acumularse en niveles tóxicos en cadenas tróficas sucesivas, exhibiendo 
concentraciones sucesivamente mayores al ascender el nivel trófico. La 
concentración del producto en el organismo consumidor es mayor que la 
concentración del mismo producto en el organismo consumido. Se habla a nivel 
poblacional, a nivel de la cadena trófica. Por ejemplo el DDT, el Hg. 
 Bioacumulación: es la cantidad de producto tóxico presente en un individuo 
en un momento dado. Proceso por el cual el producto químico se almacena en 
un organismo acuático. Se habla dentro de una cadena trófica, de un individuo y 
se mide la concentración del tóxico en ese individuo en ese momento. Es el 
resultado de dos procesos antagónicos: captura y eliminación. 
 Factor de bioconcentración: es la relación entre la concentración del agente 
químico en un órgano con respecto a su concentración en el ambiente. Como por 
ejemplo la concentración de DDT en tejido adiposo de pez y el del agua y de esta 
manera se calcula el índice de exposición al DDT. 
𝐹𝐵 =
𝐶𝑥 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛𝑖𝑠𝑚𝑜
𝐶𝑥 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑎𝑚𝑏𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒
 
Procesos de transformación o de degradación ambiental 
Son todos procesos que tiene el medio para liberarse de los xenobióticos. 
 Oxidación mediante 
combustión. 
 Fototransformación. 
 Hidrólisis. 
 Biotransformación y 
degradación. 
 Reacción enzimática. 
 Evaporación. 
 Absorción. 
Evaluación del impacto de los contaminantes 
Los efectos ecotóxicos pueden ser: 
 DIRECTOS: como consecuencia de la incidencia en el individuo/población 
diana. 
 INDIRECTOS: desequilibrios en las condiciones ambientales, ejemplos: 
lluvia ácida, smog. 
Efectos sobre los organismos 
1. Sobre la reproducción. 
2. Disrupción endócrina. 
3. Sobre el comportamiento. 
4. Sobre el reclutamiento. 
5. Efectos a nivel morfológico. 
6. Efectos a nivel celular. 
7. Efectos a nivel subcelular 
(teratogénesis, carcinogénesis, 
mutagénesis). 
Efectos sobre los ecosistemas 
1. Alteraciones en el hábitat. 
2. Alteraciones en las cadenas tróficas. 
3. Desarrollo de depredadores, competidores y enfermedades. 
4. Destrucción de las fuentes de alimentos. 
Efectos económicos 
1. Pérdida de recursos naturales (turismo). 
2. Pérdida de recursos alimentarios (reducción de la captura de peces, de la 
calidad del recurso pesquero). 
 
 
Se denomina Efecto Invernadero al fenómeno natural por el cual determinados 
gases, que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la 
energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. Afecta 
a todos los cuerpos planetarios dotados de atmósfera. De acuerdo con el actual 
consenso científico, el efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra 
por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debida a 
la actividad económica humana. 
Este fenómeno natural evita que la energía solar recibida constantemente por la 
Tierra vuelva inmediatamente al espacio, produciendo a escala planetaria un 
efecto similar al observado en un invernadero. 
El efecto invernadero es un fenómeno atmosférico natural que permite mantener 
la temperatura del planeta, al retener parte de la energía proveniente del sol. El 
aumento de la concentración de CO2 proveniente del uso de combustibles fósiles 
ha provocado la intensificación del fenómeno y el consecuente aumento de la 
temperatura global, el derretimiento de los hielos polares y el aumento del nivel 
de los océanos. 
El vapor de agua, dióxido de carbono y el gas metano, forman una capa natural 
en la atmósfera terrestre que retiene parte de la energía proveniente del sol. El 
uso de combustibles fósiles y la desforestación ha provocado el aumento de las 
concentraciones de CO2 y metano, además de otros gases, como el óxido nitroso, 
que aumentan el efecto invernadero. 
La superficie de la Tierra es calentada por el Sol. Por ésta no absorbe toda la 
energía sino que refleja parte de ella de vuelta hacia la atmósfera. 
Alrededor del 70% de la energía solar que llega a la superficie terrestre es 
devuelta al espacio. Pero parte de la radiación infrarroja es retenida por los gases 
que producen el efecto invernadero y vuelve a la superficie terrestre. 
Como resultado del efecto invernadero, la Tierra se mantiene lo suficientemente 
caliente como para hacer posible la vida sobre el planeta. De no existir el 
fenómeno, las fluctuaciones climáticas serían intolerables. Sin embargo, una 
pequeña variación en el delicado balance de la temperatura global puede causar 
grandes estragos. En los últimos 100 años, la Tierra ha registrado una aumento 
de entre 0,4 y 0,8°C en su temperatura promedio. 
El efecto invernadero no tiene nada de malo… lo que pasa es que el hombre ha 
logrado que este mecanismo natural de la Tierra se esté convirtiendo en un 
problema. 
Como ya dijimos, hay algunos gases en la atmósfera que evitan que el calor de la 
Tierra se escape hacia el espacio y esto hace posible que la temperatura de 
nuestro planeta no sea demasiado baja, porque nos moriríamos de frío. 
Estos gases se llaman gases termoactivos o Gases del Efecto Invernadero 
(GEI). Los más importantes son: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), los 
óxidos de nitrógeno (NOX), el vapor de agua, el ozono (O3) y los 
clorofluorocarbonos (CFCs). Éstos últimos son negativos tanto para la capa de 
ozono como para el cambio climático. 
El hombre ha ido aumentando progresivamente la cantidad de estos gases en la 
atmósfera lo que provocaría un paulatino cambio en el clima mundial. Por eso es 
que los científicos, prefieren llamarlo cambio climático en vez de efecto 
invernadero. Así pues, efecto invernadero es un fenómeno natural, cambio 
climático es un problema ambiental. 
¿Qué consecuencias trae? 
Es muy difícil saber que pasará exactamente en el planeta si seguimos emitiendo 
grandes cantidades de GEI. 
Hoy la mayoría de los científicos está de acuerdo en que el cambio climático es 
un problema real y que, si no hacemos algo para evitarlo, empezaremos a sufrir 
las consecuencias tarde o temprano. Algunas podríamos estar sintiéndolas ya… 
Por empezar, como consecuencia de la elevación de la temperatura mundial, 
los reservorios de agua dulce en estado sólido (polos y nieves eternas) 
comenzarían a derretirse. Si esto pasa, no sólo perderemos ecosistemas muy 
valiosos para la humanidad y reservas de agua que pueden ser cruciales en el 
futuro, sino que también comenzaremos a sufrir la elevación del nivel del mar. 
Ocurre que el hielo que se va a derretir se extenderá sobre todos los océanos y 
mares del planeta. A esto debemos sumar que la temperaturadel mar aumentará, 
provocado que se expanda y crezca en volumen. Si tenemos en cuenta la gran 
cantidad de ciudades que se encuentran sobre las costas de los continentes, 
muchas de ellas se inundarán y sus habitantes deberán encontrar nuevos lugares 
para vivir. 
Pero las inundaciones no se limitarán a las costas, también las habrá en otros 
sectores porque los científicos predicen que en ciertos lugares del planeta el 
cambio climático se manifestará aumentando la cantidad de lluvias. En otros, 
en contraste, lloverá cada vez menos, lo que llevará a sequías más frecuentes. 
Otras de las consecuencias del cambio climático será la extinción de muchas 
especies y ecosistemas. Ocurre que las especies se encuentran íntimamente 
relacionadas con su entorno y un cambio en el clima local hará que algunos 
animales se trasladen a nuevos ecosistemas para intentar sobrevivir. Algunos lo 
lograrán y otros no… habrá innumerables especies que no podrán moverse a 
ambientes más adecuados a sus necesidades y tal vez no logren sobrevivir en 
donde están. 
Soluciones: 
 Evitar el uso de combustibles fósiles para lograr disminuir las emisiones de 
CO2. 
 Implementar medidas alternativas al uso del petróleo, del gas natural y del 
carbón, que en su producción y transporte, emiten GEI. 
 
La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los 
óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales 
eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo. En 
interacción con el vapor de agua, estos gases forman ácido sulfúrico y ácidos 
nitrosos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a 
las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida. 
Los contaminantes atmosféricos primarios que dan origen a la lluvia ácida pueden 
recorrer grandes distancias, trasladándolos los vientos cientos o miles de 
kilómetros antes de precipitar en forma de rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, 
niebla o neblina. Cuando la precipitación se produce, puede provocar importantes 
deterioros en el ambiente. 
La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5,65 (ligeramente 
ácido), debido a la presencia de CO2 atmosférico que forma ácido carbónico, 
H2CO3. Se considera lluvia ácida si presente un pH < 5 y puede alcanzar el pH 
del vinagre (pH = 3). Estos valores de pH se alcanzan por la presencia de ácidos 
como el ácido sulfúrico (H2SO4) y el ácido nítrico (HNO3). Estos ácidos se forman 
a partir del dióxido de azufre (SO2) y el monóxido de nitrógeno que se convierten 
en ácidos. Los hidrocarburos y el carbón usados como fuente de energía a 
grandes cantidades, pueden también producir óxidos de azufre y nitrógeno, y el 
dióxido de azufre emitido por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que 
queman carbono, productos derivados del petróleo. En interacción con el vapor 
de agua, estos gases forman ácido sulfúrico y nítrico. Finalmente, estas 
sustancias químicas suben a la atmósfera, forman una nube y después caen a la 
tierra acompañando las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida. 
Formación de la Lluvia Ácida 
Una gran parte del SO2 emitido a la atmósfera procede de la emisión natural que 
se produce por las erupciones volcánicas que son fenómenos irregulares. Sin 
embargo, una de las fuentes de SO2 es la industria metalúrgica. El SO2 puede 
proceder también de otras fuentes, por ejemplo como el sulfuro de dimetilo, 
S(CH3)2, y otros derivados, o como sulfuro de hidrógeno, H2S. Estos compuestos 
se oxidan con el oxígeno atmosférico dando SO2. Finalmente el SO2 se oxida SO3 
(invirtiendo en la reacción radicales hidroxilo y oxígeno) y este SO3 se puede 
quedar disuelto en las gotas de lluvia, es el de las emisiones de SO2 en procesos 
de obtención de energía: el carbón, el petróleo y otros combustibles fósiles 
contienen azufre en unas cantidades variables (generalmente > 1%), y, debido a 
la combustión, el azufre se oxida a óxidos de azufre: 
S + O2  SO2 
Los procesos industriales en los que se genera SO2, por ejemplo son en la 
industria metalúrgica. En la fase gaseosa el SO2 se oxida por reacción con el 
radical hidroxilo por una reacción intermolecular: 
:SO2 + OH  HOSO2  
Seguida por: 
HOSO2  + O2  HO2  + SO3 
En presencia del agua atmosférica o sobre superficies húmedas, el SO3 se 
convierte rápidamente en ácido sulfúrico: 
SO3 (g) + H2O (l)  H2SO4 
El NO se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno a alta temperatura: 
:O2 + N2  2 NO 
Una de las fuentes más importantes es a partir de las reacciones producidas 
entre los motores térmicos de los automóviles y aviones, donde se alcanzan 
temperaturas muy altas. Este NO se oxida con el oxígeno atmosférico: 
:O2 + 2 NO  2 NO2 
Y este NO2 reacciona con el agua dando ácido nítrico que se disuelve en agua: 
3 NO2 + H2O  2 HNO3 + NO 
Efectos de la lluvia ácida 
La acidificación de las aguas de lagos, ríos y mares dificulta el desarrollo de vida 
acuática en estas aguas, lo que aumenta en gran medida la mortalidad de peces. 
Igualmente, afecta directamente a la vegetación por lo que produce daños 
importantes en las zonas forestales, y acaba con microorganismos fijadores de N. 
El término “lluvia ácida” abarca la sedimentación tanto húmeda como seca de 
contaminantes ácidos que pueden producir el deterioro de las superficies de los 
materiales. Estos contaminantes que escapan a la atmósfera al quemarse carbón 
y otros componentes fósiles reaccionan con el agua y los oxidantes de la 
atmósfera y se transforman químicamente en ácidos sulfúrico y nítrico. Los 
compuestos ácidos precipitan entonces a la tierra en forma de lluvia, nieve o 
niebla, o pueden unirse a partículas secas y caer en forma de sedimentación 
seca. 
La lluvia ácida, por su carácter corrosivo, corroe a las construcciones y a las 
infraestructuras. Puede disolver, por ejemplo, el carbonato de calcio, CaCO3, y 
afectar de esta forma a los monumentos y edificaciones construidas con mármol 
o piedra caliza. 
Un efecto indirecto muy importante es que los protones, H+, procedentes de la 
lluvia ácida arrastran ciertos iones del suelo. Por ejemplo, cationes de hierro, 
calcio, aluminio, plomo o zinc. Como consecuencia, se produce un 
empobrecimiento en ciertos nutrientes esenciales y el denominado estrés en las 
plantas, que las hace más vulnerables a las plagas. 
Los nitratos y sulfatos, sumados a los cationes lixiviados de los suelos, 
contribuyen a la eutrofización de ríos y lagos, embalses y regiones costeras, lo 
que deteriora su condición ambiental natural y afecta negativamente a su 
aprovechamiento. 
Es un fenómeno que se presenta cuando en las noches despejadas el suelo ha 
perdido calor por radiación, las capas de aires cercanas a él se enfrían más 
rápido que las capas superiores de aire, lo cual provoca que se genere un 
gradiente positivo de temperatura con la altitud. Esto provoca que la capa de aire 
caliente quede atrapada entre las dos capas de aire frío sin poder circular, ya que 
la presencia de la capa de aire frío cerca del suelo le da gran estabilidad a la 
atmósfera porque prácticamente no hay no hay convección térmica, ni fenómenos 
de transporte y difusión de gases, y esto hace que disminuya la velocidad de 
mezclado vertical entre la región que hay entre las dos capas frías de aire. 
Este fenómeno climatológico se presenta generalmente en las mañanas frías 
sobre los valles de escasa circulación de aire en todos los ecosistemas terrestres. 
También se presenta este fenómeno en las cuencas cercanas a las laderas de 
las montañas en noches frías debido a que el aire frío de las laderas desplaza al 
aire caliente de la cuenca provocando el gradiente positivo de temperatura. 
Cuando se emiten contaminantes al aire en condiciones de inversión térmica, se 
acumula (aumenta su concentración) debido a que los fenómenos de transporte y 
difusión de los contaminantesocurren demasiado lentos, provocando graves 
episodios de contaminación atmosférica de consecuencias graves para la salud 
de los seres vivos. 
La inversión térmica es un fenómeno peligroso para la vida cuando hay 
contaminación porque al comprimir la capa de aire frío a los contaminantes contra 
el suelo la concentración de los gases tóxicos puede llegar hasta equivales a 14 
veces más. 
Generalmente, la inversión térmica termina (se rompe) cuando se calienta el 
suelo y vuelve a emitir calor, lo cual restablece la circulación normal en la 
tropósfera. 
La contaminación atmosférica o el smog es una forma de contaminación 
originada a partir de la combinación del aire con contaminantes durante largos 
periodos de tiempo y a altas presiones (anticiclón), que provoca el estancamiento 
del aire y, por lo tanto, la permanencia de los contaminantes en las capas más 
bajas de la atmósfera, debido a su mayor densidad. Existen dos tipos de smog: 
1. Smog Sulfuroso (industrial): el smog gris, sulfuroso, reductor, industrial, o 
más comúnmente lluvia ácida, fue muy típico en grandes urbes industriales 
(principalmente Londres), debido a la contaminación por óxidos de azufre 
procedentes de la combustión del carbón, que reacciona con el vapor de 
agua de la atmósfera, formando ácido sulfúrico, y una gran variedad de 
partículas sólidas en suspensión. Origina una espesa niebla cargada de 
contaminantes, con efectos muy nocivos para la salud de las personas, la 
supervivencia de los vegetales y la conservación de edificios, estatuas y 
otros materiales, principalmente en las zonas urbanas. 
El smog sulfuroso o húmedo se conoció tras el estudio de la contaminación 
en Londres en 1952. Su origen se debe a la elevada concentración de SO2 
en núcleos urbanos y su combinación con nieblas. Esto da lugar a una 
neblina de color pardo-gris sobre la ciudad que produce alteraciones 
respiratorias. 
2. Smog Fotoquímico: el smog fotoquímico se dio por primera vez en Los 
Ángeles en 1943, cuando una combinación de óxidos de nitrógeno y COVs 
procedentes del escape de los vehículos reaccionaban, catalizados por la 
radiación solar, pera formar ozono y PAN. A la vez se oscurecía la 
atmósfera, tiñendo sus capas bajas de un color pardo-rojizo, cargado de 
componentes dañinos para todos los seres vivos y diversos materiales. 
Surge de las reacciones de óxidos de nitrógeno, hidrocarburos y oxígeno 
con la energía proveniente de la radiación solar ultravioleta. 
El smog fotoquímico reduce la visibilidad, irritando los ojos y el aparato 
respiratorio. En zonas muy pobladas, el índice de mortalidad suele 
aumentar durante periodos de smog, sobre todo cuando una inversión 
térmica crea sobre la ciudad una cubierta (llamada boina) que impide la 
disipación del smog. Este se produce con más frecuencia en ciudades con 
costa o cercanas a ella, o en ciudades situadas en valles amplios, con 
zonas arbóreas abundantes. Su mayor incidencia se produce en las horas 
centrales del día, cuando la radiación solar es mayor, acelerando la 
producción de los contaminantes secundarios. Se ve favorecido por 
situaciones anticiclónicas, fuerte insolación y vientos débiles que dificultan 
la dispersión de los contaminantes. 
Efectos sobre la salud: 
El smog es un problema en una gran cantidad de ciudades y continua dañando la 
salud humana. El dióxido de azufre, el dióxido de nitrógeno y el monóxido de 
carbono son especialmente dañinos para personas en edad avanzada, niños y 
personas con problemas cardíacos o pulmonares como enfisema, bronquitis y 
asma. Puede inflamar las vías respiratorias, disminuyendo la capacidad de 
trabajo de los pulmones. Causa falta de aliento y dolor cuando se inhala 
fuertemente, así como tos y silbidos de las vías respiratorias. También causa 
irritaciones en los ojos y en la nariz, y seca las membranas protectoras de la 
mucosa de la nariz y la garganta, interfiriendo con la habilidad del cuerpo para 
luchar contra las enfermedades; y por lo tanto, incrementando la susceptibilidad a 
las enfermedades. 
Áreas afectadas 
El smog se puede formar en casi cada tipo de clima donde las industrias o el 
movimiento de las ciudades liberan grandes cantidades de contaminación del 
aire. Sin embargo, es peor durante periodos de clima cálido y soleado cuando la 
capa superior del aire es lo suficientemente cálida como para inhibir la circulación 
vertical. Esto es especialmente frecuente en cuencas geográficas, lugares 
rodeados de lomas o montañas, en donde los contaminantes quedan atrapados 
debido al efecto de inversión térmica. Normalmente estas condiciones se 
mantienen durante largos periodos de tiempo, y en ciudades densamente 
pobladas como Londres, Nueva York, Los Ángeles, Ciudad de México, Houston, 
Toronto, Santiago de Chile, Atenas, Hong Kong, pueden crecer hasta niveles 
peligrosos. 
Biomarcadores 
Son los cambios medibles ya sean esto, bioquímicos, fisiológicos o morfológicos, 
que se asocian a la exposición de un tóxico. 
Por ejemplo: el nivel de colinesterasa en sangre se cambia por la exposición a 
plaguicidas. Un nivel anormalmente bajo de colinesterasa es un biomarcador de 
la exposición a plaguicidas organofosforados. 
Se utilizan para: 
 Detectar la presencia de una exposición, 
 Determinar las consecuencias biológicas de la exposición, 
 Detectar los estados iniciales e intermediarios de un proceso patológico, 
 Identificar a los individuos sensibles de la población, 
 Fundamentar la decisión de intervenir, tanto a nivel individual como 
ambiental. 
En el diseño de una rutina de muestreo es necesario considerar lo siguiente: 
 Especificidad y sensibilidad del biomarcador. 
 Dificultad del muestreo. 
 Cinética de la formación del biomarcador. 
 Estabilidad del biomarcador. 
 
Los biomarcadores más útiles son los que se pueden obtener menos 
invasivamente, por eso es que se prefieren los que se encuentran en sangre. 
Tipos de biomarcadores: 
De exposición: aquellos que indican si la exposición a un tóxico ha tenido lugar y 
en qué grado: la presencia de la sustancia contaminante o de alguno de sus 
metabolitos puede ser medida en un organismo. Se utilizan para predecir la dosis 
que ha recibido. Se logra su cuantificación a partir de pruebas no letales en piel, 
leche, sangre, materia fecal y orina. 
De efecto: cambio (bioquímico, genético, fisiológico) de importancia toxicológica 
real o potencial, aparecido como consecuencia de la exposición a un tóxico. 
Idealmente debería detectar posibles efectos adversos antes de que estos sean 
irreversibles. 
Existen diversas pruebas: 
 Pruebas de oro: bastan por sí mismas para determinar el efecto. 
Por ejemplo colinesterasa para organofosforados, adelgazamiento 
de la cáscara del huevo para organoclorados. 
 Pruebas de plata: tienen aplicaciones amplias y responden a clases 
de sustancias, inducción del sistema microsomal oxidativo, ruptura 
del ADN. 
 Pruebas de bronce: se utilizan para las pruebas de riesgo. 
Medición de estrés. 
De susceptibilidad genética: capacidad del organismo de resistir el efecto. 
Dependen de cada individuo. 
Aspectos toxicodinámicos de los contaminantes en el ecosistema 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Efectos de los contaminantes 
 Letales o producir lesiones o enfermedades. 
 Disminución de la resistencia a enfermedad. 
 Aumento de la resistencia a los agentes químicos. 
 Variación en la viabilidad, alteraciones en la reproducción. 
Interacciones 
Los xenobióticos pueden actuar en forma conjunta y pueden: antagonizar los 
efectos, potenciar los efectos, pueden adicionarse los efectos. 
Si estas interacciones se producen en la fase toxicocinética se puede encontrar 
modificaciones en la biodisponibilidad, aumentándola o disminuyéndola, puede 
aumentar la toxicidad del compuesto original o puede disminuirla. 
Y en la fase toxicodinámica, puede sucederque distintas sustancias actúen sobre 
los mismos receptores, que un contaminante poco tóxico aumente su toxicidad, 
que dos contaminantes antagonicen o que un contaminante potencie su efecto 
tóxico. 
Sistemas de test toxicológicos: 
1- Compartimentos ambientales: 
. Medio acuático: test de hidrólisis, test de la botella cerrada, investigación. (agua 
sedimento, agua subterránea). 
INDICADORES 
Ensayos in vitro 
Ensayos in vivo 
Ensayos a corto plazo 
Ensayos a largo plazo 
Estudios epidemiológicos 
EFECTOS 
Toxicidad general 
Inmunotoxicidad 
Envejecimiento 
Carcinogénesis 
Mutagénesis 
Teratogénesis 
Disminución de nutrientes 
Disminución de productividad 
Disfunción fisiológica 
Lesiones aparentes 
Disminución de especies 
Simplificación del 
ecosistema 
Ecotoxicidad 
Cambios funcionales 
Cambios estructurales 
Cambios de población 
HUMANOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
ECOSISTEMA 
 
AGENTES 
CONTAMINANTES 
. Medio terrestre: toxicidad inmediata, tardía, pruebas en la reproducción (suelo, 
agua y aire). 
2- Métodos: test de destino (donde va el Xb en el ambiente), test de efecto (efecto 
químico que producen en los organismos), test de Bioacumulación (captura del 
químico por un organismo). 
3- Niveles de investigación en laboratorio, semicampo, campo. 
Diagrama que relaciona la complejidad de los estudios toxicológicos