Onde se producen as dioxinas?

2004/10/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingurumena
• Birziklatzea
• Energia

Algo confuso. Aparentemente é a única sustancia, como o amoníaco ou o ácido sulfúrico, pero a dioxina non é o nome dunha soa molécula. Cando se fala de dioxinas fálase dunha familia de sustancias.

Ademais, dentro desta familia hai dous grupos: as dibenzo-p-dioxinas policloradas e as dibenzofuranas policloradas. Por iso, en ocasións, en lugar de mencionar só as dioxinas, fálase de dioxinas e furanos. E a través deses nomes representan a unha familia moi extensa. En total, 210 moléculas inclúense neste grupo de dioxinas, con efectos sanitarios moi diferentes. Algúns non causan dano, outros son produtos moi perigosos e preocupados, sobre todo porque as doses moi pequenas son suficientes paira causar o dano.

Estas moléculas non se disolven na auga, polo que nos tecidos vivos acumúlanse nas graxas, é dicir, necesítanse uns sete anos paira eliminar a metade da cantidade de dioxina corporal. As dioxinas tamén se acumulan no chan, plantas, etc. Con todo, a única fonte de dioxinas non son as incineradoras, o que hai que ter en conta na cuestión.

Aínda que son moitas, as dioxinas son moi difíciles de detectar na atmosfera. Por unha banda, as concentracións son moi baixas e requiren necesariamente métodos de precisión que os químicos deben realizar en cámaras limpas paira evitar a contaminación de mostras con outras moléculas.

Normalmente utilizouse cromatografía de captura de electróns, pero se trata dunha técnica bastante complexa, polo que actualmente moitos químicos detectan dioxinas mediante espectroscopía de masas de gran precisión. Por outra banda, trátase de compostos altamente tóxicos, polo que os patróns utilizados nas análises tamén son tóxicos. Por iso, ademais dunha análise difícil, require moitas medidas de seguridade.

Onde queiras

O home non utiliza as dioxinas para nada, é dicir, non son moléculas sintetizadas intencionadamente, senón produtos laterais de diferentes procesos. Xéranse en calquera combustión de materia orgánica, en cantidades moi pequenas pero que se forman. En definitiva, son moléculas orgánicas que conteñen átomos de cloro, o que significa que as moléculas baseadas en átomos de carbono fórmanse sempre que se queiman xuntas os átomos de cloro.

É o que ocorre, entre outras cousas, na natureza. Cando se queima un bosque, consómese moita materia orgánica e os átomos de cloro sempre están implicados. O mesmo ocorre nas erupciones volcánicas, que sempre detectan dioxinas na atmosfera nas análises posteriores á erupción. Non hai dúbida de que son moléculas que xera a natureza, polo que nos informes relacionados coas dioxinas sempre se mencionan estas dúas fontes. Con todo, as cantidades xeradas pola natureza non son as mesmas que as xeradas polo home.

Existen numerosas fontes de dioxinas por acción humana. Trátase dunha das principais fontes industriais, emitidas pola industria do cemento, o papel, o metal, os polímeros e os que utilizan a madeira e o carbón como combustible. Tamén emite incineracións de lixos e, á marxe da industria, destacan os motores diesel e os lumes domésticos

Pero, ademais de todo isto, hai que ter en conta outra combustión, como o propio tabaco. A cantidade de dioxina que xera quéimaa dun cigarro non é elevada, aínda que entra directamente na vía aérea dunha persoa. Desde o punto de vista da saúde, é moito máis perigoso que o que xera a cheminea dunha industria, xa que a concentración de dioxinas que o fumador introduce xunto á respiración é moi elevada, moi superior á concentración atmosférica.

Análise

Moitas fontes, co consecuente risco de dioxinas. Con todo, que fonte emite máis dioxinas á atmosfera? Se os contaminantes son perigosos e teñen tanta incidencia na saúde, cales son as fontes que máis nos preocupan?

Paira iso realizaron numerosos estudos. En Estados Unidos, por exemplo, investiron moito diñeiro na segunda metade dos 80 paira responder a esta pregunta. Por encargo da EPA (Environmental Protection Agency) realizáronse numerosas análises, identificáronse as fontes e concluíuse que a principal fonte de dioxinas era a incineración do lixo. Ademais, con calquera outra fonte existía una gran diferenza, sendo a incineración responsable do 71% das dioxinas nocivas.

Hai tempo que levou a cabo esta investigación, e durante ese tempo melloráronse moito as incineradoras. Como consecuencia, reduciuse considerablemente a proporción de dioxinas xeradas pola incineración. No entanto, nos informes publicados pola EPA sinálase que a incineración segue sendo a principal fonte de dioxinas perigosas.

Cuestións de temperatura

Desde o punto de vista químico, existe un rango de temperaturas paira a formación de dioxinas. Normalmente, a maior parte das dioxinas prodúcense cando o proceso de combustión prodúcese en 700 C. No entanto, na maioría dos casos, o medio químico está formado por metais que actúan como catalizadores.

Non todos os metais catalizan a reacción, por exemplo, demostraron que o aluminio non facilita a reacción. Desgraciadamente, os metais que catalizan ben a reacción son habituais nos lixos: cando hai ferro e sobre todo cobre, as dioxinas fórmanse a temperaturas moito máis baixas. Co cobre 400 C son suficientes paira producir dioxinas.

Por iso, os cables eléctricos conteñen as materias primas idóneas paira a produción de dioxinas: por unha banda, o illante é un polímero que contén cloro, a PVC, e por outro, o propio cable é un fío de cobre. Isto significa que o risco de dioxinas atópase nun rango de temperaturas moi amplo.

Por iso, supérase polo menos o 850 C e nalgúns casos o 1.100 C. As dioxinas desfanse a estas temperaturas, pero o problema non termina, os gases que se obteñen deben arrefriarse e ao arrefriarse vólvense a formar as dioxinas.

Outros factores

Ao queimar a materia orgánica é moi difícil controlar ben a temperatura da combustión e os produtos resultantes. A tecnoloxía máis avanzada tampouco pode evitar a xeración de compostos tóxicos, polo que é necesario engadir outros recursos paira o seu tratamento. Ademais, a temperatura non é o único factor a controlar.

A EPA realizou grandes esforzos paira reducir as emisións de dioxinas das incineradoras. De feito, os expertos da organización propuñan controlar tres factores da combustión: a temperatura, o tempo de combustión e os remolinos que que se xeran no proceso.

Isto quere dicir que coa modificación destes tres factores realizáronse moitos experimentos e identificáronse as condicións que proporcionaban a mellor proporción de dioxinas tóxicas e non tóxicas. Segundo os informes publicados pola EPA, a vertedura de dioxinas non concluíu, nin moito menos, pero os resultados foron satisfactorios.

O problema nunca se solucionará do todo. Pero o obxectivo é que polo menos a cantidade de sustancias perigosas sexa aceptable. E non só iso, é imprescindible coñecer ben o dano que estas sustancias poden causar á saúde.

17 de 210 moléculas tóxicas

Dentro do grupo das dioxinas hai moitas sustancias, algunhas tóxicas e outras non.

En realidade son dúas familias moleculares, as dibenzo-p-dioxinas policloradas e as dibenzofuranas policloradas (dioxinas e furanos). Moitas veces exprésanse mediante abreviaturas PCDD e PCDF.

En definitiva, a diferenza entre estas dúas familias é só un átomo de osíxeno, pero a fluctuación dun mesmo átomo provoca moitos cambios nas estruturas e características das moléculas.

Por iso non son dúas moléculas, senón dúas familias. En función dos hidróxenos e cloro de cada molécula, existen numerosas combinacións posibles nos grupos das dioxinas 75 e 135 e furanos respectivamente.

As estruturas básicas destas familias son:

Onde está escrito X pode haber un átomo de hidróxeno ou cloro.

En total son 210 moléculas, das que só 17 son tóxicas. Por exemplo, ao queimar una chuleta prodúcense moitas dioxinas, pero é moi difícil que una destas dezasete prodúzase en cantidade suficiente como paira ser perigosa.

Os químicos indican mediante números onde está o átomo de cloro en cada molécula. Por exemplo, o máis coñecido e tóxico dos 210 é o 2,3,7,8-PCDD:

Ten catro átomos de cloro nas posicións 2, 3, 7 e 8. Segundo os estudos, é imprescindible que os átomos de cloro estean nesas posicións paira ser tóxicos. Todos os tóxicos conteñen polo menos catro átomos de cloro nesas posicións.

Medida de toxicidade

Normalmente utilízase o método TEQ ( Toxic Equivalent Quantity ) paira expresar a toxicidade das dioxinas. A idea é sinxela, en lugar de informar da masa de dioxinas, o resultado indica a toxicidade asociada a devandita masa.

Non todas as dioxinas son tóxicas e non todas as tóxicas teñen o mesmo efecto. Tras numerosos estudos, os científicos atribuíron a estes dezasete factores de toxicidade de cero nun. O factor máis tóxico é 1 e o menos tóxico é 0.

Por tanto, o método TEQ indica o número de dioxinas presentes, pero a cantidade de cada molécula corrixida polo factor correspondente. Así, dez moléculas cun factor 0,1 e una única con factor 1 terán a mesma toxicidade.

Non só dioxinas

Os ecoloxistas realizan campañas contra procesos e instalacións que emiten dioxinas e furanos. Con todo, estas moléculas non son os únicos produtos que se producen na combustión, nin tampouco os únicos que poden ter toxicidade. Quéimaa de materia orgánica xera e destrúe miles de compostos.

Ao queimar o lixo, ademais, xéranse moitos outros compostos. Por unha banda xéranse gases (ácido clorhídrico, fluorhídrico bromhídrico, anhídrido sulfuroso e óxidos de nitróxeno), moitos dos cales producen acidez ao unirse á auga.

Doutra banda, compostos orgánicos aromáticos simples, policíclicos e organoclorados. Moitas delas son menos tóxicas que as dioxinas, pero se producen en concentracións maiores que elas.

Cloro e aneis aromáticos Os ecoloxistas preguntarán polos principais produtos contaminantes e falarán sobre os organoclorados. Non só delas, senón que ocupan un lugar importante na lista. Entre eles incluiranse PCB, dioxinas e furanos. Todos eles conteñen átomos de cloro unidos a aneis aromáticos. E iso xera toxicidade. Existen outras sustancias tóxicas con aneis aromáticos, pero menos tóxicas que as organocloradas. De feito, a "contribución" dos átomos de cloro dificulta a degradación da molécula ao atraer os electróns do anel aromático. Ademais, na maioría dos casos o corpo elimina sustancias a través da auga (suor, ouriños, etc.), pero os PCB, dioxinas e furanos non se disolven na auga, o que significa que se acumulan no organismo.