Introducción

La ecotoxicología aplica los principios de la toxicología al estudio de los efectos de sustancias químicas sobre los ecosistemas. Un aspecto crucial es comprender cómo se distribuyen los contaminantes en el ambiente.

Compartimentos Ambientales

El ambiente se divide en compartimentos (agua, suelo, aire, sedimentos, biota) que interactúan entre sí. El estudio de estos compartimentos permite predecir la distribución de un contaminante tras un vertido mediante modelos matemáticos, como el modelo de reparto, el modelo de fugacidad y el modelo de distribución.

Propiedades de las Sustancias Contaminantes

Para predecir el comportamiento de un contaminante, es esencial conocer sus propiedades:

• Solubilidad: La solubilidad en agua y disolventes orgánicos es crucial para determinar la movilidad y biodisponibilidad del contaminante.
• Coeficiente de Reparto Octanol-Agua (Kow): Indica la afinidad de una sustancia por las grasas. A mayor Kow, mayor bioacumulación en los seres vivos.
• Volatilidad: La presión de vapor (Pvap) indica la tendencia de una sustancia a evaporarse. A mayor Pvap, mayor volatilidad.
• Degradación: La persistencia de una sustancia en el ambiente se relaciona con su tasa de degradación. A mayor persistencia, menor tasa de degradación y mayor vida media.

Modelos de Distribución

Existen dos tipos principales de modelos:

1) Modelos Termodinámicos

Asumen una situación de equilibrio, donde el tiempo es infinito. El modelo de fugacidad es el más importante, basado en la tendencia de una sustancia a escapar de un compartimento (fugacidad). La fugacidad depende de la concentración y la capacidad de retención del compartimento.

2) Modelos Cinéticos

Consideran el movimiento de la sustancia entre compartimentos en función del tiempo.

Persistencia y Degradación

La persistencia de un contaminante se relaciona con su tasa de degradación. Los principales procesos de degradación son:

• Fotooxidación: Oxidación en presencia de luz.
• Degradación Química: Reacciones químicas que degradan sustancias reactivas.
• Biodegradación: Degradación por microorganismos (bacterias y hongos), principalmente en condiciones aerobias. La enzima monooxigenasa juega un papel clave en la biodegradación.

Factores que Afectan la Tasa de Biodegradación

• Disponibilidad de O2
• Temperatura
• Flora bacteriana
• Estructura de la molécula

Disponibilidad Biológica y Especiación Química

La especiación química se refiere a las diferentes formas químicas que puede adoptar un elemento. La disponibilidad biológica es la fracción del contaminante que puede ser absorbida por los seres vivos. El modelo FIAM (Free-ion activity model) establece que el efecto biológico de un metal es proporcional a la concentración del ion libre en el medio.

Bioamplificación

La bioamplificación es el aumento de la concentración de un contaminante en los organismos a medida que se asciende en la cadena trófica. Esto se debe a la incapacidad de los organismos para excretar ciertas sustancias.

Etiquetas: Bioacumulación, Biodegradación, Contaminantes, Ecotoxicología, Modelos de Fugacidad