10.anexos

ANEXOS
DEL
PLAN DIRECTOR
DE GESTIÓN DE
LOS RESIDUOS
DE GIPUZKOA
(2005-2020)
455

DIOXINAS Y FURANOS
Prólogo
La ciencia médica ha reconocido y valorado la toxicidad de las
dioxinas y furanos. De los 210 isómeros reconocidos, los menos
tóxicos presentan una Dosis Letal50 (DL50)de 100mg/kg, el mismo que
el DDT. (Dosis Letal50 ,es una dosis tóxica que aplicada a un grupo de individuos

de la misma especie, produce la muerte del 50% de ellos)

Pero la dioxina más letal, la 2,3,7,8-Tetraclorodibenzo-p-dioxina, es el
compuesto sintético de mayor toxicidad conocido -DL50
– dato que puede evaluarse indicando que representa una toxicidad
entre 1.000 y 100.000 veces la de algunos tóxicos clásicos como el
sulfato de estricnina, el cianuro sódico o el trioxido de arsénico.
Por otro lado la ciencia química, ha constatado que la mayor fuente de
producción y emisión al medio ambiente de dioxinas al día de hoy es
la Incineración de Residuos Sólidos Urbanos. Tanto es así que países
con importante conciencia medioambiental, como es el caso de
Alemania en cuyo pasado se incrementó la incineración de basuras
urbanas de un 35 a 50% entre los años 86 a 95, están hoy en franco
descenso, y varias incineradoras están “obligadas” a importar
basuras de países vecinos para llenar su vacío de producción.
Amable lector y ciudadano, lo expuesto en los dos párrafos anteriores,
es tan impactante, que puede dejar de leer lo que sigue. Le invito a
oponerse activamente a la implantación de una incineradora. Creame
459

nuestra querida Tierra y sus queridos descendientes le estarán muy
agradecidos.

460

INDICE
Pg
PRÓLOGO
10.5 DIOXINAS Y FURANOS ...................................................................... 5
10.5.1 Introducción..................................................................................... 5
10.5.2 Aspectos generales......................................................................... 6
10.5.2.1 Definición y estructura química
10.5.2.2 Propiedades físico-químicas
10.5.2.3 Características toxicológicas
10.5.2.4 Factores de equivalencia tóxicos
10.5.3 Origen y fuentes de producción de PCDFs/PCDDs...................... 11
10.5.4 Principales lncidentes a destacar relacionados
con dioxinas .................................................................................... 13
10.5.5 Comportamiento, dinámica y distribución ambiental .................. 15
10.5.5.1 Contaminación del medio ambiente con PCDFs/PCDDs
10.5.5.2 Procesos ambientales de transporte y transformación
10.5.5.3 Distribución final en el medio
Suelos
Atmósfera
Aguas
Niveles de concentración en organismos (sistemas bióticos)
10.5.6 Variación temporal de los niveles ambientales
de PCDFs/PCDDs ........................................................................... 24
Tendencia histórica respecto a los niveles
Interpretación
10.5.7 Exposición humana a los PCDFs/PCDDs ..................................... 26
10.5.7.1 Vías de entrada en el organismo humano.
Ingestión oral
10.5.7.2 Criterios de riesgo. Ingesta diaria tolerable
10.5.7.3 Distribución y niveles de PCDFS/PCDDs en el cuerpo humano
461

10.5.8 Normativas para reducir el impacto ambiental .......................... 32
10.6

PRINCIPALES FUENTES DE PRODUCCIÓN DE DIOXINAS....... 38

10.6.1 Introducción................................................................................... 38
10.6.2 Fuentes primarias de dioxinas ..................................................... 38
10.6.2.1
10.6.2.2

Procesos Industriales
Procesos térmicos

10.6.3 Fuentes secundarias .................................................................... 48
10.6.4 Balance másico ............................................................................. 50
10.7 TOXICOLOGIA DE LAS DIOXINAS Y FURANOS .............................. 55
10.7.1 Potencia tóxica de las dioxinas en exposición aguda ........ 55
10.7.2 Observaciones básicas en animales expuestos
a dosis letales de dioxinas................................................... 55
10.7.3 Absorción, distribución, metabolismos y excreción..........56
10.7.4 Efectos tóxicos de la dioxinas..............................................57
10.7.4.1
10.7.4.2
10.7.4.3
10.7.4.4
10.7.4.5
10.7.4.6
10.7.4.7
10.7.4.8

Alteraciones hepáticas
Edema
Alteraciones dermales
Alteraciones en otros epitelios
Inmunotoxicidad
Disminución de la fertilidad
Teratogenia
Carcinogénesis

10.7.5 Importancia relativa de los efectos tóxicos
de las dioxinas.......................................................................61
10.7.6 Mecanismo de acción de las dioxinas ................................62
10.7.6.1 Efecto de las dioxinas sobre la regulación génica
10.8 EVALUACIÓN DE LA TOXICIDAD DE LOS PCDFS Y PCDDS........64
MEDIANTES FACTORES DE EQUIVALENCIA TÓXICOS
462

10.8.1 Toxicología en humanos ............................................................... 64
10.9 DINAMICA Y DISTRIBUCIÓN DE LAS DIOXINAS
EN EL MEDIO AMBIENTE....................................................................66
Transporte físico
10.9.1 Transporte en suelos ...................................................................... 66
10.9.1.2 Incorporación y transporte
10.9.1.3 Eliminación
10.9.2 Transporte en agua ......................................................................... 68
10.9.3 Transporte biológico...................................................................... 68
10.9.3.1 Plantas
10.9.3.2 Animales terrestres
10.9.3.3 Organismos acuáticos
10.9.3.4 Niveles en seres humanos
10.9.3.5 Niveles en el ambiente
10.10 NIVELES DE PCDDs Y PCDFs EN LA ESPECIE HUMANA
RUTAS MAYORITARIAS DE EXPOSICIÓN ..................................... 77
Niveles de PCDDs yPCDFs en tejidos humanos
10.10.1 Niveles de PCDDs y PCDFs en leche materna............................ 77
10.10.2 Tejido adiposo humano ................................................................ 79
10.10.3 Plasma humano ............................................................................. 81
10.10.4 Rutas mayoritarias de exposición a PCDDs y PCDFs en humanos.
10.10.4.1 Inhalación ......................................................................... 83
10.10.4.2 Contacto dérmico............................................................... 83
10.10.4.3 Ingestión..............................................................................84

463

10.5 DIOXINAS Y FURANOS
10.5.1 Introducción
Las dioxinas y furanos, son los nombres comunes por los que se conoce a
dos grupos de sustancias organocloradas: las policlorodibenzo-p-dioxinas
(PCDDs) y los policlorodibenzofuranos (PCDFs). Entre las principales
particularidades que caracterizan a estas sustancias cabe destacar las
propiedades altamente tóxicas de algunas de ellas, el hecho de que son
generadas en una gran variedad de procesos industriales y de combustión, y que
se han convertido en contaminantes persistentes del medio ambiente, en el cual
se encuentran ampliamente distribuidas en concentraciones muy pequeñas.
Durante los últimos 20 años el interés hacia estos compuestos ha crecido
de forma considerable tanto por parte de la comunidad científica como de las
diferentes instituciones gubernamentales y de la propia opinión pública. Una de
las principales razones que ha motivado este interés ha sido el carácter altamente
tóxico que algunas dioxinas han demostrado poseer en estudios con animales de
laboratorio. En concreto, la dioxina 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina (2378TCDD abreviación que usaremos en adelante) se ha revelado como el
compuesto mas tóxico sintetizado hasta la fecha por el hombre. Otra de las
razones que han convertido a las dioxinas en un foco de atención permanente, lo
constituye el hecho de que ocasionalmente a lo largo de los últimos años, se han
visto involucradas en diferentes incidentes de contaminación ambiental que han
tenido una amplia repercusión pública; por citar solo unos cuantos destaquemos
las intoxicaciones masivas por consumo de aceite de arroz contaminado en
Yuso(Japón,1968) y de Yu Cheng (Taiwán,1979), la utilización de herbicidas
contaminados con 2378-TCDD en la Guerra de Vietnam (agente naranja, 196270), el incendio de transformadores de Bighampton (EEUU 1981) y, en especial,
el accidente de Seveso (Italia, 1976), seguramente el mas conocido por su
incidencia y gran repercusión pública. A todo esto hubo que añadir otro elemento
de controversia y de gran trasfondo social como fue el descubrimiento en 1977 de
la formación inevitable de dioxinas en los procesos de incineración de
residuos urbanos. Este hecho constituye actualmente una de las principales
causas del rechazo popular a las incineradoras.
Rápidamente se puso de manifiesto su carácter de contaminantes
ambientales ubicuos, al mismo tiempo que revelaron poseer unas peculiares
características físico-químicas que les confieren una gran potencialidad para
afectar a la salud humana y ambiental; en especial, su carácter de compuestos
persistentes y lipófilos son responsables de que se transmitan muy eficazmente a
través de la cadena alimenticia concentrándose en cada paso de la misma. Esta
bioconcentración podría llegar a producir niveles de concentración en el
organismo, ya sea en el hombre o en otras especies animales, lo suficientemente
elevadas como que puedan llegar a manifestarse sus
464

propiedades tóxicas.
10.5.2 Aspectos generales
10.5.2.1 Definición y estructura química
Los PCDFs y PCDDs constituyen dos grupos de éteres aromáticos policlorados
de estructura y propiedades similares que engloban un total de 210 compuestos.
La estructura básica de estas sustancias está constituida por dos anillos
bencénicos unidos entre sí; en el caso de los PCDDs, la unión de estos dos
anillos tiene lugar a través de dos átomos de oxígeno, mientras que en los PCDFs
se realiza por medio de un áde oxígeno y un enlace carbono-carbono. En los dos
casos estas uniones confieren a la molécula una configuración bastante plana
(ver figuras 1 y 2).
Ambos anillos bencénicos pueden presentar diferentes grados de cloración de
manera que el número de átomos de cloro unidos a cada molécula de PCDD o de
PCDF puede variar entre 1 y 8. Según el número de átomos de cloro tendremos
diferentes congéneres u homólogos: monoclorados, diclorados, triclorados, etc. Al
mismo tiempo, para un mismo grado de cloración o grupo de homólogos, los
átomos de cloro, pueden encontrarse unidos a diferentes átomos de carbono
dando lugar a un buen número de combinaciones no equivalentes, denominados
isómeros. En total, el número de isómeros posibles es de 75 para los PCDDs y de
135 para los PCDFs. En la tabla 1 puede verse como se distribuye el número de
isómeros para cada grado de cloración o grupo de homólogos.
10.5.2.2 Propiedades físico-químicas
Dada la similitud estructural entre PCDDs y PCDFs, ambos tipos de compuestos
presentan también propiedades físico-químicas análogas; son sólidos cristalinos
de color blanco con puntos de fusión y ebullición relativamente elevado. Son muy
estables térmicamente y solo se descomponen a temperaturas bastante elevadas
( por encima de los 750ºC en el caso de la 2378-TCDD a tener en cuenta a la
hora de su emisión a la atmósfera 1. Esta elevada estabilidad térmica,
anormalmente alta para tratarse de compuestos orgánicos, es la razón por la cual
son difícilmente destruidos en los procesos de combustión y su formación se vea
favorecida termodinámicamente
en procesos
térmicos donde interviene
compuestos clorados.
Debido a la toxicidad de estos compuestos, sus propiedades químicas no se han
evaluado completamente. Se les puede considerar bastante inertes
químicamente, aunque se sabe que en condiciones forzadas pueden
experimentar reacciones de sustitución2. De la misma forma son difícilmente
465

biodegradables y metabolizables. Esta alta estabilidad les convierte en
contaminantes persistentes cuando son liberados en el medio ambiente. Se ha
comprobado, sin embargo que son relativamente sensibles a la radiación
ultravioleta y a la luz solar y en condiciones apropiadas experimentan reacciones
fotoquímicas de degradación (7).

Una característica fundamental de estos compuestos es su lipofilia, que
contribuye a su acumulación en los tejidos del organismo de los seres vivos, y
que les hace solubles en la mayoría de disolventes clorados. No obstante, esta
solubilidad no es excesivamente elevada, mas bien discreta. En especial, cabe
-g/l para
(5),
la 2378-TCDD
aunque debe tenerse en cuenta que la cantidad real de
PCDFs/PCDDs contenidos en un agua natural o residual puede superar
ampliamente la solubilidad en agua pura, y esto es debido a la lipofilia y a la
fuerte tendencia que presentan los PCDFs/PCDDs a ser absorbidos por partículas
materiales, de manera que un agua con partículas en suspensión puede llegar a
tener mucha mas cantidad de PCDFS/PCDDs absorbidos en las partículas de
suspensión que la que está propiamente solubilizada en agua.

466

10.5.2.3 Características toxicológicas
Algunas dioxinas y furanos presentan una extraordinaria toxicidad tal y como se
ha puesto de manifiesto en estudios de laboratorio con diferentes especies
animales; concretamente, en el caso de la “cobaya”, que se ha revelado como el
animal más sensible a estos compuestos, son suficientes 0,0006 mg de 2378467

TCCD/Kg de peso corporal administrado por vía oral para matar a la mitad de una
población de estos animales, lo que se denomina LD 50 (dosis letal que mata al
50% de los individuos).También se ha demostrado en diferentes estudios, la
capacidad de estos compuestos para producir cáncer, mutaciones y
malformaciones fetales en diferentes especies animales.
En lo que respecta al efecto tóxico de estos compuestos sobre los seres
humanos, todo lo que sabemos es el resultado de la observación y estudio de
aquellas personas que han quedado expuestas accidentalmente a estas
sustancias. Sin embargo, en tales casos, se dispone de datos muy limitados, la
mayoría de las veces se desconoce la dosis de exposición y muy frecuentemente
estas exposiciones no han sido exposiciones exclusivas a los PCDFs/PCDDs,
sino que han sido simultaneas con la exposición a mezclas de otras sustancias
tóxicas, con lo cual es difícil de establecer cuáles efectos tóxicos son debidos a
unas y otras. Por todo ello, la incidencia tóxica de estos compuestos en el hombre
no está todavía bien establecida, si se sabe que ocasionan determinadas
alteraciones funcionales (10) y, en especial, cloracné, y en ningún caso se conoce
muerte alguna producida por intoxicación directa de PCDFs/PCDDs. Pero de lo
que no hay duda es de la toxicidad producida por acumulación, dado su lenta
eliminación –escasa metabolización- y acumulación por exposición a fuentes de
riesgo que aunque débiles, son continuas y constantes. Hay que resaltar una
noticia aparecida en los periódicos hace semanas: ”los ministros de medio
ambiente de la UE, normalmente individuos sanos, han sido testados a efectos
de toxicidad por el medio ambiente y la gran mayoría tenía un grado notable de
toxicidad ,mas o menos importante con respecto a un panel de tóxicos conocidos
.Entre los individuos mas afectados estaba nuestra Ministra de Medio
Ambiente”.Mas adelante se definen el concepto de “ingesta diaria tolerable” que
no produce efectos adversos para la salud y la “ ingesta diaria actual” para así
evaluar el nivel de riesgo en que vivimos.
Se ha comprobado que el grado de toxicidad de un PCDF o de un PCDD varía no
solo en función del grado de cloración sino que también viene influenciado por la
posición de los átomos de cloro en la molécula, es decir, del isómero
correspondiente. Los estudios toxicológicos con animales han demostrado que
los isómeros más tóxicos son precisamente aquellos que tiene ocupadas

simultáneamente las posiciones 2,3,7 y 8.De todos los 210 posibles
PCDFs y PCDDs, sólo existen un total de 17 isómeros (10 PCDFs y 7
PCDDs) que presentan esta configuración (ver tabla 4) y que, por
consiguiente, son los que presentan un mayor interés desde el punto de vista

toxicológico y también de cara a su determinación analítica.
10.5.2.4 Factores de equivalencia tóxicos

468

Normalmente en las muestras reales no se encuentran nunca exclusivamente un
solo isómero de PCDF o de PCDD, sino que tenemos varios en diferentes
cantidades y cada uno de ellos con diferentes propiedades toxicológicas. En
estos casos el sólo conocimiento de la concentración absoluta de cada isómero
no nos proporciona mucha información cuantitativa sobre las características
toxicológicas del conjunto de la muestra. Por otro lado, de todos los 210 posibles
PCDFs/PCDDs, solo se dispone de datos toxicológicos detallados de unos
cuantos y en especial, de la 2378-TCDD, que ha sido la mas estudiada. Sería por
tanto interesante, poder expresar la toxicidad de cualquier otro isómero o de una
mezcla de ellos en términos de una cantidad equivalente de 2378-TCDD.
Es por ello, que a fin y efecto de poder evaluar la toxicidad de mezclas de
PCDFs/PCDDs y de expresarlas de una forma simple en función de cantidades
de 2378-TCDD se introdujeron los denominados Factores de Equivalencia Tóxica
(TEFs). La utilización de estos factores presupone que la toxicidad es aditiva, de
manera que se asume que la toxicidad total de una mezcla es igual a la suma de
la toxicidad individual equivalente de cada uno de los isómeros y congéneres que
la forman. A fin de evaluar la toxicidad individual se asigna a cada isómero un
valor o factor de ponderación en relación a un isómero que se toma como
referencia, la 2378-TCDD, a la cual se asigna un valor TEF de 1.Al multiplicar
cada una de las cantidades absolutas por el correspondiente factor se obtiene
una valor (TEQ) que vendría a representar la cantidad de 2378-TCDD que
produciría los mismos efectos tóxicos que el isómero en cuestión. Por
ejemplo, el isómero 12378-PentaCDD presenta a una concentración absoluta C y
cuya toxicidad es la mitad que la de la 2378-TCDD, se convertirá en TEQ
(cantidad de equivalente toxico) de la siguiente forma:
TEQ 12378-PentaCDD= 0,5 x.C
La suma de todas las cantidades equivalentes de 2378-TCDD obtenidas para
cada uno de lo isómeros dará la cantidad total de 2378-TCDD que,
toxicológicamente, es equivalente a la mezcla estudiada.
Existen diferentes Factores de Equivalencia Tóxica (TEF) propuestos por algunos
organismos que se diferencian en el sistema de ponderación que aplican a cada
isómero o congénere. De todos ellos el mas comúnmente empleado es el que se
denomina Factor de Equivalencia Toxica Internacional (i-TEF), el cual se muestra
en la tabla 4;este método solo asigna TEFs a los 17 isómeros 2,3,7,8 substituidos,
que son los mas tóxicos; en cambio, no asigna ningún TEF al resto de 193
PCDFs/PCDDs considerados toxicológicamente no significativos. La utilidad de
expresar los resultados de un análisis en TEQs radica en que a través de un valor
numérico podemos expresar la toxicidad de una mezcla compleja de
PCDFs/PCDDs, y en consecuencia, nos sirve como base de comparación entre
muestras diferentes.

469

10.5.3 Origen y fuentes de producción de PCDFs/PCDDs
Curiosamente, y a diferencia de otros compuestos organoclorados que se
han convertido en contaminantes habituales del medio ambiente, como los PCBs
y pesticidas como el aldrin, dieldrin, hexaclorociclohexano, etc., los PCFs/PCDDs
son compuestos que no se han comercializado ni fabricado nunca a escala
industrial ya que no se les conoce ninguna aplicación práctica; únicamente se han
sintetizado a escala de laboratorio para fines de investigación o para uso como
patrones analíticos. En realidad, los PCDFs/PCDDs se forman principalmente y
de forma inevitable como subproductos indeseables en cantidades traza en
los procesos de combustión y en una gran variedad de procesos
industriales, lo cual hace que existan un gran número de fuentes potenciales de
estos compuestos. Actualmente, se cree que se conocen las principales fuentes
de producción de Dioxina y Furanos, pero debe tenerse en cuenta que algunas
de ellas han sido descubiertas muy recientemente, como es el caso del blanqueo
con cloro de la pasta de papel (1988), uso de determinados colorantes en la
industria textil (1992),etc., con lo cual no es de extrañar que todavía existen otras
fuentes por descubrir.
Por otro lado, hasta hace bien poco también se creía que las Dioxina y Furanos
no se podían producir de forma natural y que, por tanto, su presencia en el medio
era debido a factores exclusivamente antropogénicos (combustión). En 1980,
Bumb y col.(12) en su estudio denominado “Química de las trazas del fuego” ya
sugirieron que se podían formar pequeñas cantidades de Dioxina y Furanos en
procesos naturales de combustión tales como incendios forestales o erupciones
volcánicas. Básicamente es posible la formación de Dioxina y Furanos en
toda combustión de sustancias orgánicas (no necesariamente cloradas) si
se encuentran presentes pequeñas trazas de un donador de cloro, como un
cloruro inorgánico (sal,ClNa).
El hallazgo de PCDFs/PCDDs en muestras de gran antigüedad como en el tejido
adiposo de esquimales congelados hace mas de 200 años (13), en suelos datados
del siglo pasado (14) y en sedimentos de hace mas de 8.000 años (15) parecen
confirmar la formación “natural” de estos compuestos. Recientemente, también se
ha puesto de manifiesto la formación de PCDFs/PCDDs a través de reacciones
enzimáticas en sustratos naturales (16) así como a reacciones fotolíticas.De todas
formas, no cabe duda de que la mayoría de PCDs/PCDDs presentes
actualmente en el medio ambiente son de origen antropogénico (combustión) y su
aparición ha venido asociada al gran desarrollo industrial experimentado en el
siglo XX.
Una particularidad que cabe señalar respecto a las diferentes fuentes
producción es que, en general, cada una de ellas origina unos perfiles
contaminación que le son característicos; así, por ejemplo, en los procesos
combustión se generan todos los isómeros posibles de PCDFs/PCDDs y se
lugar a unos perfiles de homólogos muy característicos, sin predominio
471

de
de
de
da
de

ninguno en particular, en cambio, en fuentes relacionadas con procesos químicos
o industriales, en general se forman sólo unos determinados isómeros o grupos
de homólogos en mayor preferencia que el resto dando lugar a unos perfiles que
son propios de cada proceso, lo cual puede ser de utilidad en la identificación del
origen de determinadas contaminaciones.
TABLA 5: Clasificación esquemática de las principales fuentes de producción de
PCDFs/PCDDs

1. ORIGEN NATURAL
- Incendios forestales
- Erupciones volcánicas
- Reacciones enzimáticas
- Reacciones fotolíticas
2. ORIGEN ANTROPOGÉNICO
A) Procesos de combustión

-

Combustiones a gran escala
Incineradoras de residuos sólidos urbanos
Incineradoras de residuos industriales
Incineradoras de residuos hospitalarios
Centrales térmicas que utilizan combustibles fósiles
Combustiones en pequeña escala

-

Motores de combustión de automóviles
Sistemas de calefacción domésticos
Combustión de cigarillos
B) Procesos químicos e industriales varios

-

Fabricación de compuestos organoclorados (PCP, 2,4-D, 2,4,5-T etc)
Producción y reciclaje de metales
Blanqueo de pasta de papel con cloro
Producción electroquímica de cloro con electrodos de grafito
Fabricación de retardantes de llama
Industria textil
C) Accidentes

-

Incendios de plásticos o de materiales organoclorados
Incendios/explosión de transformadores que contengan PCBs
D) Productos de desecho

-

Lodos de depuradoras y potabilizadoras
Lixiviados de vertederos

472

-

Aguas residuales domesticas

10.5.4 Principales lncidentes a destacar relacionados con las dioxinas
Los primeros incidentes de intoxicación conocidos atribuibles a la acción de las
dioxinas tuvieron lugar en la década de los 40 y 50 en plantas industriales
dedicadas a la producción de clorofenoles, herbicidas fenoxiacidos y compuestos
relacionados. Las personas afectadas fueron los trabajadores implicados en la
fabricación y manipulación de estas substancias, entre los cuales se dieron
frecuentes caos de cloracné, una enfermedad de la piel, que en un primer
momento se creyó originada por la exposición continuada a los mismos
clorofenoles. No fue hasta 1957 cuando Kimming y col. (19) detectaron por primera
vez la presencia de 2378-TCDD en dos herbicidas muy utilizados entonces: el 2,4
D y el 2,4,5-T, y lo identificaron como el verdadero agente causante del cloracné.
Hoy en día sabemos que las dioxinas son contaminantes habituales de los
clorofenoles y herbicidas relacionados debido a que es inevitable su formación
durante el proceso de fabricación.
En 1963 se produjo en EEUU un espectacular caso de intoxicación masiva que
afectó a varios millones de pollos, muchos de los cuales murieron y el resto
tuvieron que ser sacrificados. Se pudo comprobar que la causa de esta
intoxicación fue la alimentación de dichos pollos con grasa “comestible”
contaminada con pentaclorofenol que a su vez estaba impurificada con PCDDs,
especialmente 123789-HexaDioxina (20).
Un episodio bien significativo de contaminación ambiental por PDDFs/PCDDs
ocurrió en la Guerra de Vietnam. Entre 1962 y 1970, las fuerzas norteamericanas
lanzaron con fines militares sobre las selvas de Vietnam del Sur cerca de 91
millones de Kg del denominado “agente naranja”, un producto defoliante por una
mezcla al 50% de 2,4- D y 2,4,5-T que contenía 2378-TCDD como impureza a
niveles entre 1-20 ppm (partes por millón).Como consecuencia de ello se calcula
que se dispersó indirectamente sobre la selva sudvietnamita un total de
aproximadamente 170 Kg de 2378-TCDD, quedando así contaminada una
superficie de aproximadamente 1 millón de hectáreas. Las consecuencias que
comportarían estas acciones para el ecosistema y la población vietnamita todavía
no se conocen suficientemente bien hoy en día, a pesar de los numerosos
estudios llevados a cabo en este sentido (21,22). Si se sabe, por ejemplo, que en
las zonas contaminadas se sucedió un incremento en la incidencia de abortos
espontáneos así como de malformaciones fetales en hijos de mujeres
vietnamitas; se constataron también algunos casos de cloracné y otros síntomas
473

de intoxicación entre la población vietnamita y entre algunos soldados
norteamericanos expuestos al agente naranja; algunos estudios parecen revelar
también un leve incremento en la incidencia de cáncer de hígado, así como un
incremento en la aparición de tumores benignos en el tejido adiposo (soft
sarcoma tissue). Asimismo, el análisis del tejido adiposo de sudvietnamitas que
estuvieron expuestos revela niveles de dioxina, especialmente de 2378-TCDD,
muy elevados.
En 1968 otro lamentable incidente, conocido como accidento de Yuso, tuvo lugar
en Fukuoka (Japón).Durante la fase final de producción, un aceite de arroz
destinado al consumo humano resultó contaminado con los PCBs empleados en
el sistema de calefacción, los cuales tenían cantidades apreciables de dioxinas y
furanos y otros compuestos organoclorados.El consumo de este arroz afectó a
mas de 1.850 personas que mostraron diferentes síntomas de intoxicación,
cloracné entre ellos (6,22,23). Posteriormente, en 1979 se produciría en Taiwán un
incidente de similares características (accidente de Yu-Cheng) que afectó a más
de 2.000 personas.
En 1971, aceites residuales contaminados con 2378-TCDD fueron esparcidos en
carreteras y amplias zonas de Missouri (EEUU) para controlar el levantamiento de
polvo del suelo en áreas residenciales y recreacionales. La magnitud y extensión
de esta contaminación ambiental no fue conocida hasta varios años después, La
mayoría de las muestras de suelo analizadas contenían niveles de 2378-TCDD
entre menos de 1 ppb (partes por billón) y varios cientos de ppb, aunque en
algunas zonas se llegaron a detectar niveles punta de 2.200 y hasta 30.000 ppb.
Se pusieron de manifiesto casos de efectos tóxicos y muertes en caballos, perros,
gatos, pájaros e insectos que estuvieron en contacto directo con los suelos
contaminados, en cambio, la incidencia en personas expuestas parece que fue
mínima.(6)
De todos los accidentes en que se han visto involucradas las dioxinas, el de
Seveso ha sido sin duda alguna el que mayor incidencia y repercusión pública ha
tenido, y puede considerarse como un ejemplo único de exposición humana
aguda a la 2378-TCDD. El 10 de Junio de 1976 en la planta química ICMESA
situada en Seveso, a pocos kilómetros de Milán, una explosión accidental en un
reactor destinado a la producción de 2,4,5-T,originó una nube de materia tóxica
con un contenido de 2378-TCDD estimado en 250 gr. Esta nube se extendió por
una amplia zona contaminando suelos y vegetación y afectando a mas de 17.000
personas. Los efectos más inmediatos fueron la muerte e intoxicación de un gran
número de animales domésticos y cerca de 200 personas sufrieron cloracné. Las
autoridades italianas tomaron en seguida una serie de medidas, como la
evacuación de las personas residentes mas próximas a la planta química, y
establecieron diferentes comisiones con la ayuda de expertos internacionales a
fin de efectuar un seguimiento médico de las personas afectadas y evaluar el
impacto ambiental del accidente. Desde entonces hasta nuestros días se han
474

llevado a cabo numerosos estudios que han originado una extensa bibliografía
sobre el tema (6,22,23).
Pese al alto nivel de 2378-TCDD al que estuvieron expuestas algunas personas,
el seguimiento médico de las mismas a través de varios años no han evidenciado
problemas importantes de salud a excepción del cloracné del cual se
recuperaron. Actualmente la vida en Seveso ha recuperado la normalidad y los
daños ocasionados por el accidente han desaparecido por completo aunque el
nombre de Seveso permanece como un símbolo de desastre ecológico.
Poco después del accidente de Seveso, en 1.977, Olie y col.(24) identificaron por
primera vez la presencia de PCDFs/PCDDs en las cenizas y emisiones gaseosas
de varias incineradoras de residuos sólidos urbanos de Holanda. Desde entonces
se han venido efectuando descubrimientos análogos en multitud de incineradoras
de todo el mundo, a consecuencia de lo cual se puede concluir que la presencia
de estos compuestos, tanto en las emisiones como en las cenizas y escorias
residuales, es un fenómeno universal que afecta a cualquier tipo de incineradora.
Este descubrimiento generaría un cierto grado de alarma social entre la opinión
pública y en cierta manera es el responsable principal del rechazo popular a las
incineradoras; precisamente, en unos momentos en los cuales la incineración de
residuos se estaba imponiendo en los países más industrializados como el
método mas eficaz para la eliminación de los mismos, se descubría que los
PCDFs/PCDDs son generados como subproductos a niveles de traza en los
procesos de incineración.
Un tipo de accidentes que se han venido produciendo con relativa frecuencia y
que han llegado a ocasionar fuertes problemas de contaminación local por
Dioxinas y Furanos, es el relacionado con incendios o explosiones de
transformadores eléctricos que contienen PCBs (policlorobifenilos) como fluidos
dieléctricos. Es conocido que la pirólisis o combustión incontrolada de PCBs
puede dar lugar a cantidades relativamente altas de PCDFs (furanos) (23), es por
ello, que los incendios de transformadores o aparatos eléctricos relacionados
puede suponer un riesgo importante de contaminación de las zonas o salas
donde se ha producido el incidente, es especial, en el hollín originado en estos
incendios se han llegado a detectar concentraciones de PCDFs muy altas(6). De
los varios incidentes de este tipo descrito en la literatura (6), es de destacar el
ocurrido en unas oficinas de Binghamton (New York, USA) en 1981, en el cual se
produjo una explosión de un transformador, seguida de un incendio; en este caso
el accidente se vio agravado por el hecho de que el sistema de ventilación del
edificio contribuyó a distribuir el hollín originado en el incendio por todo el edificio
contaminando las 18 plantas de que constaba. En estos casos, la eliminación de
la contaminación y adecuación del edificio para su habitabilidad, puede
convertirse en un proceso largo y costoso.
Finalmente, a título de curiosidad mencionaremos un caso de intoxicación
humana por PCDFs/PCDDs acaecido en España. En 1982 , los miembros de una
familia en Sevilla presentaron muestras claras de cloracné así como otros
475

síntomas de intoxicación. La posterior investigación asoció la causa de esta
intoxicación con el consumo de un aceite contaminado con PCDFs/PCDDs; el
aceite se había almacenado en un recipiente de plástico que previamente había
contenido hexaclorobenceno y PCP. El análisis de este aceite y de la sangre de
los afectados confirmó la contaminación por PCDFs/PCDDs. Los síntomas de
intoxicación desaparecieron al cabo de un año de dejar de ingerir el aceite (25).
10.5.5 Comportamiento, dinámica y distribución ambiental
10.5.5.1 Contaminación del medio ambiente con PCDFs/PCDDs
En términos generales podríamos decir que la introducción de PCDFs/PCDDs en
el medio ambiente puede tener lugar a través de las cinco vías siguientes:
1. A través de procesos de combustión, cuyas emisiones difunden
directamente a la atmósfera estos contaminantes y cuyos residuos
sólidos contaminan los suelos. Ejemplo: Incineradoras de residuos
sólidos urbanos.
2. A través de determinados procesos industriales, que general residuos o
efluentes contaminados con PCDFs/PCDDs; en general, si estos
efluentes son líquidos se vierten en ríos o lagos contaminando así el
sistema acuático; si son sólidos suelen recogerse en vertederos
incidiendo así en la contaminación de suelos, y si son gases acaban por
liberarse en la atmósfera. Ejemplo: Efluentes líquidos y lodos
procedentes del del blanqueo de pasta de papel.
3. Utilización de productos contaminados con PCDFs/PCDDs. En este
caso el producto libera de forma indirecta los PCDFs/PCDDs en el
medio ambiente. Dependiendo del tipo de producto utilizado y de su
forma de aplicación la contaminación afectará al agua, suelo o aire o a
los tres. Ejemplo: Utilización de 2,4-D y 2,4,5-T como herbicidas.
4. Accidentes fortuitos. Son determinados sucesos imprevistos como
incendios o explosiones que pueden dar lugar a la liberación de una
cantidad importante de PCDFs/PCDDs de gran incidencia local.
Ejemplo: Incendio de transformadores eléctricos que contengan
PCB.
5. Contaminación por fuentes secundarias. Se incluiría en este apartado la
ubicación de residuos contaminados en zonas inapropiadas. Ejemplo:
aplicación de fangos de depuradora en suelos agrícolas como
abono.

476

10.5.5.2 Procesos ambientales de transporte y transformación
Los PCDFs/PCDDs son compuestos bastante estables en condiciones
ambientales normales y por ello perduran largo tiempo en la naturaleza. No
obstante, desde el momento en que son liberados en el medio ambiente, se
ven sometidos a una serie de factores ambientales a través de los cuales
pueden experimentar una gran variedad de procesos que originaran una
redistribución de estos contaminantes en todo el ecosistema. Los procesos
involucrados consistirán básicamente en mecanismos de transporte y
transformación, que se comentan brevemente a continuación:
A) Procesos de transporte: dando lugar a transferencia entre
diferentes sistemas: aire-suelo, suelo-agua , etc.
-

Deposición atmosférica: Las dioxinas y furanos contenidos en la
atmósfera se separan de esta y llegan al suelo; se distinguen dos
tipos: deposición “seca” y deposición “húmeda”. En la primera, las
dioxinas y furanos, absorbidos en partículas en suspensión llegan
al suelo a través de la sedimentación de las mismas por su propio
peso. En la segunda, el agua de lluvia arrastra en su caída hacia el
suelo a los PCDFs/PCDDs en fase de vapor como a los absorbidos
por partículas.

-

Volatilizaciòn: Los PCDFs/PCDDs son poco volátiles y tanto más
cuanto mayor es el grado de cloración; esta diferencia de volatilidad
puede dar lugar a distintas distribuciones isoméricas en las fases
vapor y sólido.

-

Sedimentación: Debido a la baja solubilidad en agua y a la fuerte
tendencia de adherirse a partículas en suspensión, los
PCDFs/PCDDs que llegan a los sistemas acuáticos tienden a
acumularse rápidamente en los sedimentos.

-

Lixiviaciòn: Los PCDFs/PCDDs contenidos en los suelos son
solubilizados por corrientes de agua, ya sea superficial, subterránea
o de lluvia, y transportados por esta hasta que normalmente acaban
por transferirse a un sistema acuático (río, lago, mar),
produciéndose así una peligrosa contaminación acumulativa muy
dañina para la fauna acuática.

-

Bioacumulación/Bioconcentración: Este proceso, de gran
trascendencia, es el que provoca el transporte y transferencia de
los PCDFs/PCDDs entre los distintos seres vivos a través de la
cadena alimenticia; no solo es un proceso de transporte sino
también de concentración de estos contaminantes en los
477

organismos .La lipofilia y baja solubilidad en agua que caracteriza a
las Dioxinas y Furanos hace que sean especialmente afines por los
tejidos de los seres vivos, que son ricos en lípidos; estas
propiedades junto con su resistencia a la degradación son
responsables de que una vez dentro del organismo tiendan a
acumularse en él pudiendo llegar a concentrarse en varios órdenes
de magnitud con respecto al medio que le rodea. Este hecho es
uno de los principales motivos de controversia por la amenaza para
la salud que puede representar, ya que esta bioconcentración
podría llegar a niveles peligrosos, próximos a los de toxicidad.
B) Procesos de transformación
-

Fotólisis: La fotólisis a través de la luz solar constituye una vía
importante de degradación de estos compuestos en el medio
ambiente y de gran trascendencia sobre todo para los
PCDFs/PCDDs contenidos en la atmósfera; en suelos y agua la
degradación fotolítica es mucho menos importante y solo afectará a
las capas superficiales. En general, parece ser que a medida que
disminuye el grado de cloración la fotodegradación se ve
favorecida, así, por ejemplo, la vida fotolítica media de la 2378TCDD, la mas dañina de las dioxinas, ha sido calculada en
aproximadamente 200 horas (26), mientras que para la OCDD con 8
átomos de Cloro sustituidos, la vida media se estima en 20 días(27).
Hay que tener en cuenta, no obstante que la rapidez de la
fotodegradación depende en gran medida del medio en que se
considere y de la intensidad de la luz solar; la fotólisis de
PCDFs/PCDDs en fase vapor parece tener lugar con relativa
rapidez mientras que la adsorción en partículas parece inhibir
bastante este proceso. A modo de ejemplo, la vida media de la
2378-TCDD en el suelo en ausencia de luz solar se ha estimado en
10 años; en aguas superficiales claras se ha calculado en 118
horas en invierno y 21 horas en verano. Siendo por tanto la fotólisis
un proceso positivo para la destrucción y eliminación de Dioxinas y
Furanos, este fenómeno se refuerza con la intensidad de la
radiación solar.

-

Biodegradación: La degradación por procesos bioquímicos puede
tener lugar a través de microorganismos (degradación
microbiológica) o en organismos superiores (degradación
metabólica); La degradación microbiológica de la 2378-TCDD ha
sido demostrada en condiciones de laboratorio; el hongo
“Phanerochaete
chysosporium”
es
capaz
de
degradar
28
completamente la 2378-TCDD en condiciones ideales ( ).Hasta el
momento no se sabe si este proceso tiene lugar en el medio natural
y, de hecho, no se ha podido detectar ni en suelos, ni aguas
478

contaminadas ningún microorganismo capaz de degradar
efectivamente estos contaminantes. Algunos estudios de
laboratorio realizados en suelos y medios acuosos intentando
reproducir condiciones ambientales han mostrado que la 2378TCDD es biodegrada muy lentamente; sólo un 1% de la misma se
transformó en el derivado hidroxilado después de varios
meses
de incubación (23). En los organismos superiores las
Dioxinas y Furanos se han mostrado extraordinariamente
resistentes a la metabolización, aunque no obstante han podido
identificarse en mamíferos (perros y ratas) algunos derivados
hidroxilados en la bilis de estas especies animales (6).
10.5.5.3 Distribución final en el medio
Suelos
Los PCDFs/PCDDs llegan a los suelos a través del vertido de residuos
contaminados, por aplicación a los mismos de pesticidas, o bien a través de la
deposición atmosférica. Una ves en ellos son fuertemente retenidos; su lixiviación
es muy lenta dada la baja solubilidad en agua, en comparación, la erosión ya sea
a través del viento o del agua, constituye un mecanismo de transporte más
importante y rápido. Otros procesos como la volatilización y la degradación
microbiana parecen tener una menor incidencia; en las capas superiores la
fotólisis puede desempeñar un papel importante en su degradación.
Actualmente, se dispone de bastantes datos sobre niveles de PCDFs/PCDDs en
suelos. En especial, en el Reino Unido y en Alemania se han realizado estudios
exhaustivos para determinar los niveles de fondo de estos contaminantes. En la
fig.3 se muestran los valores promedios obtenidos por Cox y col. (29) sobre el
análisis de 77 muestras representativas de todo el territorio británico, En los
perfiles de congéneres obtenidos se puede apreciar concentraciones mas altas
para los hepta- y octaclorodibenzodioxina sobre el resto de congéneres. Sin
embargo no hay que olvidar que los hepta- y octo dioxinas tienen una i-TEF
(Equivalencia Tóxica Internacional) de 0,001 con respecto a TCDD de valor 1, y
por tanto, a pesar de una mayor concentración en suelos su toxicidad absoluta es
menor.
En la tabla 6 se muestra la recopilación hecha por Prinz (30) en la que se recogen
intervalos típicos de concentración de PCDFs/PCDDs (expresados en TEQ) en
muestras de suelos en Alemania. Resultados similares se observan en el análisis
de suelos efectuados en Holanda y Suecia, para los cuales se obtienen
promedios de 5-TEQ/g en suelos rurales, 20-TEQ en suelos
cercanos a incineradoras de residuos sólidos urbanos y hasta 135
-TEQ/g en
! 00.000.000.000).
479

FIGURA 3: Niveles medios (en concentraciones absolutas) y perfiles de
homólogos correspondientes representativos de muestras de suelo
británicas. Cada grupo de homólogos será representado con una letra:
<<F>> (Furanos) y <<D>> (Dioxinas), seguida de un número que corresponde
al
grado de
cloración;
así,
por
ejemplo,
F4
simboliza
a
tetraclorodibenzofuranos(TCDFs).

$
$
#
#
"
"

$

"

%$

"

"
#

%

%

"

%

%&

"
"

#
&

'$

'

'

'

'&

Para que puedan compararse estos valores con los correspondientes a una zona
fuertemente contaminada como en si día fue Seveso, en la tabla 7 se indican las
concentraciones de 2378-TCDD en suelo de las tres diferentes zonas en las que
se dividió el área en torno a la zona del accidente. Se observa que en la zona A
de Seveso, las concentraciones de dioxina, son parecidas a áreas de Alemania
cercanas a fuentes importantes de contaminación. En áreas rurales y urbanas, se
observan niveles parecidos de contaminación en Alemania, Holanda, Suecia y
Reino Unido (10-50 pg i-TEG/g).
Tabla 6: Intervalos típicos de niveles PCDFs/PCDDs
muestras de suelo en Alemania.
Valores en pico gramos ( 1 pg =1X10-12g )

480

(en i-TEQs) para

TIPO DE SUELO

Intervalo de Concentración

Areas rurales
Areas urbanas
Areas industriales
Areas cercanas a fuentes importantes
de contaminación

<10 pg i-TEQ/g
10-30 pg i-TEQ/g
30-300 pg i-TEQ/g
100-80.000 pg i-TEG/g

Tabla 7:Intervalo de concentración de la 2378-TCDD en el suelo de Seveso
poco después del accidente.
Zona

Concentración,microg/m2

Concentración, pg/g

A

50-600

500-60.000

B

5-50

50-500

Atmósfera
La presencia de PCDFs/PCDDs en el aire es debida fundamentalmente a los
procesos de combustión que los emiten a la atmósfera tanto en fase de vapor
como absorbidos a partículas en suspensión; La atmósfera representa un
excelente medio de transporte para estos contaminantes, ya que a través de la
misma pueden transferirse rápidamente a zonas muy alejadas de su origen;
durante este transporte pueden producirse diferentes procesos para su
degradación positiva, en especial, fotólisis y reequilibración entre fases, que
pueden alterar las composiciones isoméricas y relaciones entre homólogos, todo
ello positivamente para disminuir la contaminación en seres vivos. Finalmente, a
través de la deposición, seca o húmeda, acaban por depositarse en suelos y
aguas pudiendo llegar a afectar a grandes extensiones.
Los niveles totales de PCDFs/PCDDs que suelen encontrarse en muestras de
aire oscilan entre < 2 pgm/m3 para zonas rurales remotas, entre 2-15 pg/m3 en
areas urbanas y entre 15-120 pg/m3 para áreas cercanas a fuentes importantes,
como podría ser una incineradora 33,34. En los últimos años se han venido
realizando algunas determinaciones de Dioxina y Furanos en aire en diferente
países como Alemania, Holanda ,Suecia, Canadá y USA. Para Alemania, los
481

intervalos típicos encontrados a través de diferentes estudios se muestran en la
Tabla 8. En estudios realizados en Holanda por Ad de Jong y col. (35) encontraron
concentraciones variables entre 5 fg i-TEQ/m3 (1 fg=1/1.000.000.000.000.000 gr)
en zonas completamente rurales, 10-15 fg i-TEQ/m3 para áreas urbanas y hasta
140 fg i-TEG/m3 en el aire de zonas cercanas a incineradoras de residuos sólidos
urbanos.
Aguas
La contaminación de aguas con PCDFs/PCDDs puede deberse a la propia
deposición atmosférica o al vertido directo de efluentes industriales contaminados
como sería el caso de los efluentes de papeleras; en mucha menor medida, la
lixiviación de suelos también puede contribuir a la introducción de PCDFs/PCDDs
en el medio acuático incluyendo aguas subterráneas. Una vez introducidos en
este medio, los PCDFs/PCDDs tienen a acumularse rápidamente en los
sedimentos y partículas en suspensión, así como en los organismos que lo
habitan; en particular, los peces poseen una gran potencialidad de acumulación
de estos contaminantes pudiendo llegar a concentrarlos en su organismo hasta
en un factor de 10.000 respecto a las concentraciones del medio acuático22.
A excepción de determinados efluentes industriales, como podrían ser las
soluciones resultantes del tratamiento con cloro de la pasta de papel, o las aguas
residuales de determinados procesos textiles, en los cuales pueden encontrarse
concentraciones de PCDFs/PCDDs relativamente elevadas, por regla general los
niveles de PCDFs/PCDDs en aguas naturales son extremadamente bajos, en
especial, sino se considera la materia en suspensión, debido a su rápida
acumulación en los sedimentos. Así, por ejemplo, mientras que en efluentes de
plantas papeleras se pueden encontrar 2378-TCDD y 2378-TCDF en el rango de
1(
íos lejos de fuentes potenciales de
contaminación, los niveles pueden estar por debajo de los límites de detección.
Por el contrario, las concentraciones PCDFs/PCDDs en sedimentos próximos a
zonas locales de contaminación pueden ser muy elevados: hasta 21.000 pg/g de
2378-TCDD se llegaron a detectar en sedimentos depositados cerca de una
fábrica de clorofenoles en Newark Bay (New Jersey, USA)36.
Por lo que respecta al agua potable, debido a problemas de muestreo y a los
bajos límites de detección que deben alcanzarse, se dispone de pocos datos al
respecto. Mediante un dispositivo especial de muestreo, Rappe y col.37 detectaron
algunos PCDFs/PCDDs a niveles extremadamente bajos en muestras de agua
potable; en una de las muestras detectaron 2378-TCDD a una concentración de
3
!
(0.0005 ppq) y la concentración total correspondiente de
)*'% )*'' +
"
-TEQ/m3.
Niveles de concentración en organismos (sistemas bióticos)
482

Tanto los organismos acuáticos como terrestres incorporan en su organismo los
PCDFs/PCDDs presentes en el medio que habitan. Los análisis de muestras
bióticas revelan que, generalmente, sólo se bioacumulan los isómeros 2,3,7,8
substituidos mientras que el resto de isómeros no suelen detectarse, lo cual
puede deberse a que estos últimos sean más rápidamente metabolizados y/o
excretados.
TABLA 8: Intervalos típicos concentraciones de PCDFs/PCDDs (expresadas
en i-TEQs) en aire de distintas zonas de Alemania. (Adaptado de la
referencia)
TIPO DE AIRE

CONCENTRACIONES

Areas rurales
Areas urbanas
Areas cercanas importantes
de contaminación

<70 fg i-TEQ/m3
10-350 fg i-TEQ/m3
350-1600fg i-TEQ/m3

Excepción a esta norma parecen ser los crustáceos y moluscos que acumulan la
mayoría de congéneres. Las concentraciones de PCDFs/PCDDs en los
organismo varían con una gran diversidad de factores: especies, tipo de tejido
analizado, edad, peso del cuerpo, contenido graso, estación y lugar; dentro de
una misma especie, a igualdad de condiciones, también pueden observarse
variaciones individuales. Los niveles más altos descubiertos hasta la fecha en
especies animales salvajes se han dado en muestras procedentes del Mar
Báltico, los grandes Lagos de Norteamérica y la Bahía de Newark (New Jersey,
USA). En el hepatopáncreas de un cangrejo de la Bahía de Newark se llegaron a
detectar concentraciones de 2378-,*''
fresco (ver tabla 9). La contaminación de esta bahía es debida a los afluentes que
fueron vertidos durante largo tiempo por una fábrica dedicada a la producción de
clorofenoles38.
Los niveles PCDFs/PCDDs son normalmente más elevados en los organismos
acuáticos que en los terrestres como resultado de la mayor eficacia que parecen
tener los mecanismos de bioconcentración en los sistemas acuáticos. Algunos
peces pueden llegar a concentrar en su organismo niveles de PCDFs/PCDDs
hasta 10.000 veces superiores a los del medio que les rodea22 Por el lado
contrario, las plantas y vegetales parecen ser los organismos que menos
acumulan estos contaminantes; en realidad, la presencia de PCDFs/PCDDs en la
vegetación es debida casi en su totalidad a la contaminación superficial de las
hojas por deposición en las mismas de partículas contaminadas, mientras que en
comparación la absorción de estos contaminantes del suelo a través de las raíces
es un proceso muy minoritario. Los animales terrestres acumulan los
PCDFs/PCDDs fundamentalmente a través del consumo de vegetales, peces y
otros animales, y también a través de la ingestión de partículas de suelo
483

contaminadas. A modo de ejemplo, resulto curioso señalar la influencia de la zona
de pasto en los niveles finales de PCDFs/PCDDs en la leche de la vaca.

Tabla 9: Concentraciones absolutas en muestras bióticas procedentes de Newark Bay
expresadas en pg/g de peso fresco.

ISOMERO
2,3,7,8-TCDF
2,3,7,8-TCDD

HEPATOPANCREAS
DE CANGREJO

CARNE DE
CANGREJO

HEPATOPANCREAS
DE LANGOSTA

672
6200

15
110

380
610

484

10.5.6 Variación temporal de los niveles ambientales de PCDFs/PCDDs
Tendencia histórica respecto a los niveles
1. En muestras de suelo y sedimentos anteriores al presente siglo,
y por consiguiente de épocas pre-industriales, se detectan aún
PCDFs y PCDDs aunque a niveles muy pequeños, en general,
siempre en concentraciones totales absolutas por debajo de 10
pg/g. Análisis de suelos y sedimentos antiguos han sido descritos
por varios autores 42,43,44,Es de destacar la detección de
PCDFs/PCDDs en sedimentos datados 6.100 años a. de C., así
como en el tejido adiposo de esquimales congelados hace 100400 años 13.
2. Los estudios cronológicos realizados en sedimentos y suelos
de diferente antigüedad de diferentes partes del mundo muestran
unas variaciones temporales muy similares que pueden
resumirse de la siguiente forma: desde el principio de siglo hasta
mediados de la década de los 30, los niveles de PCDFs/PCDDs
en las muestras estudiadas se mantienen prácticamente
constantes, pero a partir de entonces se observa un rápido
incremento tanto de PCDFs como de PCDDs; este incremento se
sucede a través de las décadas 40, 50 y alcanza su máximo
hacia finales de los 60 y principios de los 70.Después del máximo
de los 70 se observa una continua disminución hasta los niveles
actuales que aún son superiores a los de principio de siglo. A
título ilustrativo, en la fig.4 se muestra la variación de los niveles
de PCDFs/PCDDs desde l.860 hasta 1.990 en sedimentos del
Green Lake /Siracusa, EEUU) extraído de la referencia 45, y en la
cual se aprecian perfectamente las tendencias aquí expuestas.
Idénticos patrones de variación se observan también en
sedimentos de lagos suizos 43 y en muestras de suelos británicos
archivados 44.
Interpretación
Las variaciones temporales observadas permiten extraer una serie de
conclusiones.
1. Los PCDFs/PCDDs parecen haber estado presentes en el
medio ambiente desde épocas muy remotas, lo cual indica
que posiblemente estos contaminantes también pueden
originarse por causas naturales no antropogénicas, como en
incendios forestales, erupciones volcánicas, o a través de
485

determinadas reacciones
sustratos naturales.

fotolíticas

y

enzimáticas

en

2. Si los PCDFs/PCDDs sólo se originaran de forma natural,
serían extraordinariamente bajos y constantes, como los que
se detectan en muestras anteriores a 1.900; es de suponer por
tanto, que el gran desarrollo industrial experimentado en el
siglo XX es el principal responsable del notable incremento de
la contaminación ambiental por PCDFs/PCDDs. El punto de
inflexión en esta tendencia podríamos situarlo a partir de la
década de los 30, cuando se dio comienzo a la producción en
gran escala de compuestos organoclorados y se incrementó
considerablemente el uso de procesos de combustión para
diversos fines: incineración de residuos, utilización de
combustibles fósiles como fuente de energía, producción de
metales, etc.
3.

El hecho constatado de que a partir de la década de los 70
los niveles ambientales de PCDFs/PCDDs han disminuido
progresivamente puede atribuirse a las acciones de protección
ambiental que se han venido llevando a cabo a partir de
entonces.

486

10.5.7 Exposición humana a los PCDFs/PCDDs
Debido al carácter esporádico de las exposiciones de tipo ocupacional o
accidental, y el reducido número de individuos que se ven afectados en
comparación con el resto de la población, el principal foco de atención se centra
sobretodo en la exposición humana a la contaminación de fondo, ya que esta
afecta a todo el mundo y tiene lugar durante toda la vida del individuo. Para
evaluar el riesgo asociado a la exposición a través de la contaminación de fondo
es fundamental discernir en primer lugar las diferentes vías de entrada de estos
compuestos en el organismo y su importancia relativa; También es necesario
conocer aspectos farmacocineticos de metabolización y degrabilidad con objeto
de poder establecer un balance entre la cantidad introducida en el organismo y la
cantidad degradada o excretada del mismo. La toxicidad vendrá influenciada por
los niveles acumulados en el organismo, por la forma en que los PCDFs/PCDDs
se distribuyen en el mismo y su persistencia
10.5.7.1 Vías de entrada en el organismo humano.
Ingestión oral
A partir de los niveles de PCDFs/PCDDs encontrados en diferentes tipos
de
alimentos, teniendo en cuenta también datos típicos de la dieta humana, y
aplicando modelos farmacocinéticos, podemos llegar a una estimación de la
ingesta oral diaria de PCDFs/PCDDs debida a la contaminación de fondo; los
valores promedio obtenidos en tales estimaciones oscilan entre 1-3 picogr. ITEQ/Kg peso corporal/día 22 ; este valor es el estimado para países
industrializados, en países en vías de desarrollo esta ingesta diaria promedio es
mas baja.
En la Tabla 12 se muestran estimaciones de la ingesta diaria para el caso de
Holanda ,Reino Unido y Alemania. Las estimaciones mostradas en esta tabla
presentan una notable concordancia y pueden considerarse representativas de la
situación en los países europeos industrializados. Los valores promedio obtenidos
"
-TEQ por persona y día, lo que
" -TEQ/Kg peso corporal/día para una persona con
un peso de 60 Kg. Estudios similares llevados a cabo en Canadá 41 y Japón 42
proporcionan una estimación comparable de 125 y 84
!
,./ ía
respectivamente. Cabe resaltar el hecho de que, pese a la gran variedad en el
tipo e dieta y las diferentes proporciones de consumos de pescado, carne y
productos lácteos, que se dan en países tan diferentes como Canadá, Japón,
Alemania, etc.,los valores promedio obtenidos para la ingesta diaria son
sorprendemente muy similares.
488

Finalmente, debe considerarse un tipo muy especial de ingestión de
PCDFs/PCDDs que es la que se produce a través de la leche materna durante la
lactancia. Los niveles de Dioxina y Furanos en leche materna suelen ser
relativamente elevados en comparación con otro tipo de alimento sobretodo en
los países industrializados; debido a esta contaminación y al proporcionalmente
menor peso del bebé, es de esperar una ingesta diaria mucho mayor para un
lactante en comparación con la de un individuo adulto; se estima un promedio
ía para la ingesta
diaria a través de la lactancia; esto viene a representar casi 50 veces mas
que el promedio de ingesta diaria para un adulto. Este hecho ha generado un
cierto grado de preocupación por el efecto adverso que podría producir esta
ingesta tan elevada en el bebé, si bien no se sabe todavía a partir de que nivel de
PCDFs/PCDDs sería recomendable desaconsejar la lactancia.
De forma similar, durante las etapas de infancia y adolescencia, dado que el
consumo de derivados lácteos es por regla general proporcionalmente mucho
mas alto que el de un adulto, también es de esperar una ingesta mayor, que se
0
-TEG/Kg peso corporal/día. Igualmente, es
de esperar ingesta mas elevadas respecto al valor promedio para aquellas
personas con determinados hábitos alimenticios o que consumen productos
procedentes de zonas fuertemente industrializadas o contaminadas
TABLA 12.Ingesta diaria estimada
ESTIMACIÓN DE LA EXPOSICIÓN DIARIA EXPRESADA EN
Vía de entrada/fuente

Holanda

Inhalación aire
Ingestión aire
Suelo absorbido por piel
Suelo ingerido
Total aire y suelo

2
1
0,15
0,1
3,2 (3%)

Vegetales
Aceites
Cereales
Total vegetales

1,8
14

-día

,./

18,5(16%)
4,2
13
4,8

R.Unido

Alemania

15
19
5,3
39,3 (31%)

3,7
0,3
4,0 (4,3%

Carne de cerdo
Carne de buey/vaca
Pollo
Huevos
Total carne y huevos

22,0 (19%)

14
10
16
10,5
5,6
3,0
4,6
4,2
42,2 (28 %) 27,7 (29,6)

Leche de vaca
Queso y mantequilla
Total productos lácteos

17
26
43 (36%)

23
12
35 (28)

28,5 (30,5)

Pescado del mar
Pescado del río
Aceite de pescado
Total pescado

14
10
7,2
31,2 (26%)

7,7(6%)

33,3 (35,6)

489

Total comida,
(pg i-TEQ/persona-dia)

118

125

(*) Calculado según factores tóxicos alemanes (BGA), equivalente a unos 203

93,5 (*)
-TEQ/dia

10.5.7.2 Criterios de riesgo. Ingesta diaria tolerable
Como consecuencia de la exposición permanente a la contaminación ambiental y
de la asimilación de PCDFs/PCDDs que de ella se deriva, surge la necesidad de
delimitar unos valores de seguridad para esta ingesta en base a los cuales se
pueda admitir que no exista riesgo alguno para la salud. En este sentido se
establece el concepto de ingesta diaria tolerable (TDI,”tolerable daily intake”,
que se puede definir como la cantidad de PCDFs/PCDDs expresada como
equivalentes tóxicos que el organismo humano puede asimilar sin que ello
suponga efecto alguno para la salud.
La evaluación de un TDI no es una tarea fácil puesto que, en primer lugar, resulta
evidente que no es factible en ningún modo el estudio experimental con
seres humanos para establecer las dosis mínimas de toxicidad; a lo sumo el
estudio de la toxicidad en personas debe limitarse a la observación
epidemiológica de aquellos individuos que han sufrido incidentes de exposición
ocupacional o accidental, y normalmente en estos casos se dispone de datos muy
limitados desconociéndose la mayoría de las veces la dosis a la cual han estado
expuestos .En consecuencia, los valores TDI han de calcularse a partir de los
niveles de PCDFs/PCDDs que se sabe causan efectos nocivos en animales de
experimentación; ahora bien, en este nuevo enfoque se tropieza con otros
problemas, en primer lugar, los PCDFs/PCDDs manifiestan una gran variedad de
efectos toxicológicos cada uno de los cuales requiere de diferentes dosis de los
mismos para poder manifestarse; por otro lado existe una gran diferencia en
sensibilidad respecto a la toxicidad de las dioxinas y furanos para distintas
especies animales. Todo esto hace que la extrapolación al hombre de los
resultados obtenidos con animales de laboratorio pueda conducir a errores
importantes y deba tomarse con mucha precaución.
Para el cálculo del TDI se parte de un valor NOAEL (No Observable Adverse
Effect Level) obtenido a partir de ensayos de toxicidad con animales de
laboratorio al cual se le aplica un factor de seguridad (FS) con objeto de tener en
cuenta variaciones individuales y la extrapolación a otra especie animal:
TDI=

NOAEL
FS
490

Los valores NOAEL escogidos son los correspondientes a aquellos efectos
toxicológicos que se manifiestan a dosis menores en las especies mas sensibles,
como son, por ejemplo los efectos de inducción enzimática; la US-EPA, en
concreto, toma como base de partida los estudios de oncogénesis a largo plazo
con ratas para las cuales obtiene un NOAEL de 1.000
-TEQ/Kg de peso
corporal/día. En general, los valores NOAEL oscilan entre 100 y 1.000
TEQ/Kg peso corporal/día, con lo cual aplicando una factor de seguridad de 100,
se obtiene un valor TDI entre 1-TEQ/Kg peso corporal/día, esto vendría
a indicar que una ingesta diaria de Dioxinas y Furanos comprendida en este
intervalo y mantenida durante toda la vida no afectaría a su salud.
Actualmente, un buen número de países (Reino Unido, Holanda, Alemania, Suiza,
Canadá, etc.) han adoptado este rango de 1-10
-TEQ/Kg peso corporal/día
para la TDI como criterio para considerar un nivel de exposición aceptable. Si
comparamos estos valores de la TDI con la ingesta diaria actual en países
industrializados calculada en 1-#
-TEQ/Kg peso corporal/día (ver Tabla.12),
resulta evidente que la población de dichos países está ya dentro de la zona
de riesgo. Mejor sería decir que está en la zona baja de riesgo. Durante un
periodo corto de la vida, en la infancia y juventud, es probable que se supere la
TDI; otros grupos humanos con una alta exposición a los PCDFs/PCDDs son
aquellos con un alto consumo de pescado de ríos, lagos, costas y por que no
piscifactorías (tenemos una muy cerca de Ariceta, en la bahía de Agi). Otros
grupos humanos que trabajen o vivan en las cercanías de importantes fuentes de
PCDFs/PCDDs y se alimentan de derivados lácteos de esta zona (una póliza de
seguro de vida por riesgo laboral o de responsabilidad civil, a estas personas,
debería ser muy elevada). Todo esto en definitiva justifica la necesidad de tomar
medidas encaminadas a reducir en la medida de lo posible la emisión de estos
contaminantes en el medio.
10.5.7.3 Distribución y niveles de PCDFS/PCDDs en el cuerpo humano
Una vez los PCDFs/PCDDs se introducen en el organismo, se distribuyen
rápidamente utilizando los sistemas de transporte de lípidos y se acumulan
preferentemente en el hígado y el tejido adiposo, mientras que otras partes del
organismo como pulmones, riñones, cerebro, sangre, etc.,acumulan niveles
sustancialmente mas bajos. En especial, cabe destacar que, o bien en casos de
exposición reciente, o cuando el organismo es expuesto a niveles elevados de
PCDFs/PCDDs, el primer órgano en experimentar un crecimiento brusco en su
contenido en Dioxinas y Furanos es el hígado, que posteriormente va
distribuyendo lentamente estos contaminantes al resto del organismo y, en
especial, al tejido adiposo que parece ser su destino final; es por esto último que
la medida de los niveles de PCDFs/PCDDs en tejido adiposo parece ser la mejor
forma de evaluar la exposición a estos contaminantes a la que se ha visto
sometida una persona a lo largo de su vida.
491

Niveles en tejido adiposo
El tejido adiposo es el tejido humano cuyo contenido en PCDFs/PCDDs ha sido
mas extensamente investigado. En la tabla 13 se muestran niveles promedio de
PCFs/PCDDs en tejido adiposo para la población general de varios países. Los
niveles mas bajos se corresponden con áreas menos industrializadas como
1
2
*3
$4 &
i-TEQ/g lípido,
mientras que para Japón y Alemania se obtienen valores de hasta 38 y 69
TEQ/g lípido.
A efectos comparativos se muestra en la tabla 14, niveles de PCDFs/PCDDs en
tejido adiposo de personas que se vieron afectadas por el accidente de Yhuso y
se compara con un control de personas que no se vieron expuestas.

TABLA 14: Niveles de PCDFs/PCDDs en tejido adiposo (pg/g de lipido) de victimas del accidente
de Yusho en comparación con individuos de control no expuestos.

CONGENERE/ISOMERO
2378-TCDD
12378-PeCDD
Total HxCDDs
1234678-HpCDD

GRUPO DE CONTROL
(N=6)
6,6
13
86
69

AFECTADOS DE YUSHO
(N=2)
-34
71
--

492

OCDD
Total PCDDs

1360
1535

2378-TCDF
2378-PeCDF
Total HxCDFs
1234678-HpCDF
OCDF
Total PCDFs

11
13
69
7,1
N.D.
100

4
2132
2926
324
-5386

Total PCDFs+PCDDs

1635

5764

48

1386

Total PCDFs+PCDDs (en i-TEQs)

273
378

Se observa perfectamente que, incluso 17 años después de la exposición, se
mantienen aún niveles muy elevados de PCDFs+PCDDs en los afectados:1.386
-TEQ/g lípido frente a los 48
-TEQ/g lípido del grupo de control; en cambio,
los niveles de PCDDs son bastantes similares en ambos grupos. Así mismo, en
este caso se aprecia también cómo se invierte la tendencia general que se
observa en la población no expuesta: mientras que en la población de control lo
usual es que los niveles de PCDDs en su organismo siempre superen en un
factor 6-10 el contenido de PCDfs, en los afectados de Yuso son los niveles de
PCDFs los que superan a lo PCDDs, lo cual constituye una clara evidencia de
contaminación anómala por PCDFs.
Niveles en leche materna
En un estudio de alcance mundial llevado a cabo por la Organización Mundial de
la Salud para evaluar el grado de contaminación por PCDFs/PCDDs de la leche
materna, se analizaron muestras procedentes de varios países 51
.Concentraciones más altas se encontraron en muestras procedentes de
Alemania, Holanda, Reino Unido y Bélgica (30-$
-TEQ/g lípido).Los niveles
más bajos fueron los correspondientes a Tailandia y Camboya (3
i-TEQ/g
lípido) asì como Hungría y Yugoeslavia (5- "
-TEQ/g lípido).Los países
escandinavos, Polonia, USA, Canadá y Japón presentan valores intermedios. Por
consiguiente, en cierta manera parece que los niveles de PCDFs/PCDDs en la
leche materna reflejan el grado de industrialización del país donde reside la
madre.
Es de destacar los resultados obtenidos en estudios llevados a cabo en Vietnam.
En Vietnam del Norte, país poco industrializado y que no estuvo sometido a los
493

efectos del “agente naranja” durante la Guerra, se obtiene valores bajos, del
orden de 4
-TEQ/g lípido, que son muy parecidos a los países de
características semejantes, como Tailandia y Camboya. Por el contrario en
Vietnam del Sur, la situación es completamente diferente; dependiendo de las
zonas estudiadas se obtiene niveles significativamente mas altos, entre 19-#
i-TEQ/g lípido 22 para muestras tomadas en conjunto y previamente
homogeneizadas. Pero además en los análisis de muestras individuales, tomadas
de madres residentes en zonas donde se utilizó el agente naranja, se han llegado
a detectar concentraciones muy superiores de entre 89,100,244,400 y hasta
!
$
-TEQ/g lípido – el nivel más elevado obtenido hasta la fecha para
una muestra de leche materna- .Es de destacar también que en todas estas
muestras tan contaminadas el isómero predominante y con mucha diferencia
respecto a los demás fue el 2378-TCDD (2378 Tetraclorodibenzodioxina de iTEF=1, el mayor Factor de Equivalencia Tóxica Internacional.), característico
también de los herbicidas 2,4-D y 2,4,5-T con lo cual queda bien patente la
influencia del “agente naranja” en esta contaminación.

10.5.8

Normativas y regulaciones para reducir el impacto ambiental

Como ya se ha comentado con anterioridad en el apartado 10.5.6.2 la ingesta
diaria de PCDFs/PCDDs en los países industrializados se aproxima y en
determinados casos puede llegar a superar la ingesta diaria tolerable estimada en
-TEQ/Kg/día. Como medida de precaución sería conveniente establecer
una serie de medidas para intentar reducir esta ingesta lo máximo posible, sería
5
-TEQ/Kg/día. Tal objetivo sólo se puede
conseguir desde una perspectiva a largo plazo, debido al carácter al carácter
persistente y ubicuo de los PCDs/PCDDs, y sobre todo en base a una
minimización de nuevas descargas de estos contaminantes en el medio
ambiente.La reducción
en la emisión de estos contaminantes implica
necesariamente el establecimiento de una reglamentación y la toma de medidas
restrictivas
que afecten a todas aquellas fuentes potenciales de estos
compuestos.
La variación temporal de los niveles ambientales de PCDFs/PCDDs, se vio como
en los últimos años, aproximadamente desde principios de los 70, se ha
conseguido una substancial reducción de los niveles ambientales de estos
contaminantes. Parece ser que a esta reducción han contribuido en gran parte
toda una serie de medidas proteccionistas que se han venido llevando desde
entonces, y entre las cuales cabe destacar:

494

-

Restricción y en algunos casos prohibición en varios países del uso
de determinados compuestos organoclorados como PCBs,PCP,
herbicídas fenoxiácidos, etc.

-

Optimización de la tecnología de combustión en la incineración
de residuos acompañada de nuevos sistemas de tratamiento de
las emisiones resultantes.

-

Sustitución del cloro por otros reactivos en el proceso de
blanqueo de la pasta de papel.

-

Introducción de la gasolina sin plomo ni aditivos halogenados en
los automóviles.

Uno de los primeros sectores sobre el que se ha intentado establecer una
normativa, dada su trascendencia como fuente de PCDFs/PCDDs, es el de la
incineración de residuos y, en especial, la incineración de residuos sólidos
urbanos. Principalmente, las normativas en este sector afectan al nivel de estos
contaminantes en las emisiones gaseosas resultantes del proceso de
incineración. La mayoría de países legislan o recomiendan niveles totales
máximos de PCDFs/PCDDs de 0,1 ng i-TEQ/m3 ( 1 ng=1x10-9g). Este valor límite
no se ha tomado en base a consideraciones sanitarias sino más bien en función
de las concentraciones límite mínimas que la tecnología analítica puede detectar
hoy en día con seguridad. Este límite de 0,1 ng i-TEQ/m3 es un valor
verdaderamente bajo, muy estricto, sólo alcanzable por diseñadoras de diseño
moderno y con dispositivos de tratamiento de las emisiones; para las
incineradoras convencionales es de alcanzar si no van acompañadas de mejoras
técnicas en la combustión y tratamiento posterior de los humos. Por esta razón,
en los países en que está legislado este valor, sólo se obliga el cumplimiento de
este límite a las incineradoras modernas o de nueva creación, mientras que a las
antiguas con varios años de funcionamiento, se les puede proponer un límite algo
superior y se les proporciona un plazo de tiempo prudencial para que puedan
introducir las mejoras técnicas oportunas que les permita alcanzar el limite del 0,1
!
Otro sector cuya regulación resulta de interés es el referente a la utilización de
lodos de depuradora ya que, en especial, su aplicación en suelos como
fertilizantes puede constituir una importante vía de difusión de estos
contaminantes en el medio así como una entrada directa en la cadena alimenticia.
La legislación alemana contempla desde Abril de 1.992 un valor límite de
PCDFs/PCDDs de 100 ng i-TEQ de peso seco 52 , por encima del cual se prohíbe
el uso de lodos como fertilizante. La Agencia Alemana de Protección también
propone unos valores de referencia para los niveles de dioxinas en los suelos
según la utilización a la que vayan destinados (ver tabla 16).

495

La adopción en los últimos años de algunas medidas de control sobre la emisión
de PCDFs/PCDDs en el medio, parece que ya empieza a surtir efectos sobre la
disminución de los niveles ambientales de estos contaminantes. Los análisis
realizados en diferentes muestras ambiéntale desde hace unos años hasta ahora,
muestran una tendencia decreciente en algunos países; en este sentido resulta
interesante destacar la disminución de los niveles de PCDFs/PCDDs en leche
materna observados en Alemania de l.897 a l.992 (ver fig.6).Este hecho es de
especial importancia, dado que los bebés lactantes constituyen uno de los grupos
de riesgo con mayor exposición a la contaminación ambiental por PCDFs/PCDDs.

496

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500

10.6 PRINCIPALES FUENTES DE PRODUCCIÓN DE DIOXINAS
10.6.1 Introducción
Respecto a las familias de compuestos de los policlorodibenzofuranos (PCDFs) y
policlorodibenzo –p-dioxinas, se ha realizado un gran número de estudios a partir
de los cuales se conocen aspectos de su formación y posibles fuentes. Los
PCDFs/PCDDs se han identificado como contaminantes en algunos productos
como pesticidas, bifenilos policlorados (PCBs)...., la mayoría de los cuales no son
de uso común en la actualidad. Otras fuentes son las incineraciones de diverso
tipo como las de residuos urbanos o las de residuos industriales. Los
PCDFs/PCDDs también han sido identificados en los humos de escape de los
automóviles que funcionan con gasolina con plomo. Niveles bajos han sido a su
vez detectados en peces y en otros organismos acuáticos, al igual que en
muestras de tejido adiposo, de leche materna, de plasma sanguíneo...
Una serie de estudios probaron que los PCDFs/PCDDs no existían antes de la
producción y combustión de compuestos químicos clorados sintéticos; tampoco
existía ningún dato que probarasu formación como consecuencia del metabolismo
de seres vivos. Por otro lado, se hallaron niveles relativamente altos en tejidos
adiposos de personas que vivían en zonas industrializadas, y bajos en las áreas
no industriales. Todos estos datos sugerían un origen antropogénico.
Aunque se asumió por la comunidad científica internacional que PCDFs/PCDDs
eran compuestos no naturales, estudios recientes han demostrado la formación
de dioxinas mediante la oxidación “in vitro” de fenoles clorados por
lactoperoxidasas bovinas y peroxidasas de rábano 1,.También se ha comprobado
la formación de hexaclorodibenzo-p-dioxina a partir del 2,4,5-triclorofenol en una
solución de cultivo del hongo de la putrefacción (Phanerochaete chrusosporium),
indicando que las dioxinas pueden formarse también por actividades de la enzima
peroxidasa habitualmente presente en la naturaleza 2,Además de las reacciones
“in vitro”, también hay evidencias muy recientes que indican que estas reacciones
pueden ocurrir bajo condiciones naturales en fangos y durante el compostaje de
residuos 3.
10.6.2 Fuentes primarias de dioxinas
10.6.2.1 Procesos industriales
A)

Productos químicos comerciales

Durante las décadas de los 60 y 70, el mayor interés se centró en la
contaminación de dioxinas y furanos en: los pesticidas, especialmente los
clorofenoxiácidos (como el 2,4,5-T o ácido triclorofenoxiacético y los
501

fenoles clorados (como el pentaclorofenol) y los PCBs (bifenilos
policlorados).
Los pesticídas constituyen el grupo más significativo de compuestos
orgánicos relacionados con la aparición de dioxinas..Se ha detectado su
presencia, a niveles de ppt(picog/g) en el 2,4,5-T, Silbex, 2,4-D,Erbón,
Sesone, Ronnel, Tetradifón y en varios clorofenoles. En general, se ha
visto que los pentaclorofenoles son los productos mas contaminados: se
estiman niveles del orden de los 1.000 ppm(microg/g), principalmente para
la OCDD, pero también para varios congéneres de menor cloración (a
menor cloración, mayor toxicidad)4.Si tenemos en cuenta que la producción
mundial de clorofenoles supera las 150.000 toneladas anuales, y
suponemos un promedio de 0,05 ppm de dioxinas (cifra muy por debajo de
los niveles realmente hallados),la liberación anual al medioambiente
alcanzaría los 7,5 Kg. La fabricación de herbicidas y bactericidas (2,4D,2,4,5-T,hexaclorofeno,Silbex...) a partir de los clorofenoles conduce a la
síntesis de pequeñas, aunque no despreciables, cantidades de
PCDFsPCDDs (fig.1)5; por ejemplo, el “agente naranja” una mezcla del 2,4D y del 2,4,5-T, contiene del orden de ppm(microg/g); sin embargo su uso
durante la Guerra de Vietnam, liberó un total de 167 Kg de 2,3,7,8 TCDD
entre enero de l962 y febrero de 1971.
Los PCBs son contaminantes orgánicos de elevada persistencia que se
utilizan en el ámbito industrial por sus propiedad estabilizantes ( en fluidos
hidráulicos, lubricantes, aditivos, pintura, colorantes, etc..).En estos
compuestos, se han detectado cantidades apreciables de dioxinas y,
especialmente de furanos: del orden de ppm (microg/g).En la tabla 1 se
muestran los niveles de PCDFs hallados en algunas muestras comerciales
de PCBs 6 .Y en la fig.2 se representan las cuatro posibles rutas de
formación de los furanos a partir de los PCBs, las cuales ocurren durante la
síntesis de estos compuestos al alcanzarse
temperaturas lo
suficientemente elevadas como para dar lugar a reacciones pirolíticas 7 ,
es decir a elevadas temperaturas y con déficit de oxigeno.
Se puede generalizar que la tendencia a generar PCFs/PCDDs durante la
síntesis de compuestos químicos decrece en el siguiente orden:
Clorofenoles>clorobencenos>compuestos alifàticos clorados
>compuestos inorgánicos clorados.
Además, los factores favorables para la formación de PCFs/PCDDs son:
las altas temperaturas, los medios alcalinos, la presencia de luz UV y la
presencia de radicales en la mezcla de reacción o en el proceso químico.
Algunos cambios en los procesos industriales pueden conllevar a una
reducción de las concentraciones de PCDFs/PCDDs en los productos: por
502

ejemplo, se ha observado que utilizando el chloranil como intermediario en
la síntesis del pigmento Violet 23 se introducían del orden de 105 g i-TEQ;
sin embargo, un nuevo proceso vía hidroquinona puede reducir la
aportación anual alrededor de los 3 g i-TEQ 8 .
En muchos países industrializados, el uso de productos contaminados por
PCDFs/PCDDs se ha reducido considerablemente. Por ejemplo, el 2,4,5T, anteriormente el herbicida más utilizado en la mayoría de los países,
actualmente solo se produce en Nueva Zelanda; y, en la mayoría
fotocopiar de los países, los PCBs están siendo eliminados en su uso
como fluidos dieléctricos en transformadores.

B) Industria química

Dentro de los procesos industriales que conllevan a la formación de
PCDFs/PCDDs, cabe destacar los siguientes:
-

Procesos de la industria química
Procesos de la industria papelera y blanqueado de la pulpa de
madera.
Tintorerías y limpieza en seco
Aceites procedentes del tratamiento de superficie metálicas.
Procesos de la industria petroquímica (regeneración de
catalizadores)
Procesos metalúrgicos.
Producción de retardantes de llama bromados.

Muchos estudios se han centrado en las industrias papeleras debido a la
utilización de diversos compuestos clorados para el proceso de blanqueo;
los niveles de dioxinas en productos de papel provenientes de fibras
nuevas son, generalmente, inferiores a 1 ng TEQ/Kg; en cambio, en el
papel reciclado, las concentraciones de dioxinas se mueven entre los 5 y
10 ng TEQ/Kg 9 .Las fuentes responsables de la contaminación no han sido
todavía completamente identificadas, aunque los colorantes y aditivos
podrían ser la causa.
Otra fuente de contaminación descubierta recientemente es la relacionada
con la industria textil y las tintorerías, habiéndose detectado
PCDFs/PCDDs en ciertos pigmentos empleados para los tintes 10.
En la fig.3 se observa como los diferentes procesos industriales generan
distintas “pattners” de PCDFs/PCDDs siendo éstos útiles para identificar la
fuente de producción 11.La diferencia más notable se da entre el “pattern”
generado por el pentaclorofenol (con dominio de la OCDD y niveles bajos
503

de PCDFs) y el “pattern” típico de los PCBs (con predominio de los PCDFs,
especialmente los isómeros tetra y pentaclorados, y con apenas detección
de PCDDs).

504

10.6.2.2 Procesos Térmicos
Mientras que en el pasado la industria química era considerada la principal fuente
de dioxinas y también la causa de las zonas actualmente contaminadas, hoy en
día, son los procesos térmicos los responsables del mayor aporte de dioxinas al
medio ambiente. Dentro de los procesos térmicos tienen especial interés los
procesos de combustión los cuales pueden clasificarse en tres grupos:
-

Fuentes fijas o estacionarias:
• Incineración de residuos urbanos.
• Incineración de residuos hospitalarios.
• Incineración de residuos peligrosos.
• Combustión de fangos.
• Reciclados de metales.

-

Fuentes difusas:
• Escapes de los automóviles, gases y emanaciones.
• Calefacciones domésticas.
• Incendios forestales.
• Combustión de cigarrillos.

-

Accidentes:
• Incendios de PCBs, PVC, almacenes...

La eliminación de residuos industriales y urbanos es uno de los problemas
planteados a la sociedad en estos momentos, ya que los métodos utilizados con
llevan siempre una contaminación al medio ambiente. Desde finales del siglo XIX,
la incineración de residuos urbanos (basuras) ha sido el método que a tomado
mas auge, sobretodo en los países mas desarrollados e industrializados. Por
ejemplo, en Holanda, la incineración de residuos sólidos urbanos se ha
incrementado de un 15% a un 34% del total de basuras reemplazando a los
vertederos. Otros datos acerca de la incidencia de la incineración en distintos
países, se muestra en la tabla 1.
TABLA 2: Incidencia de la incineración en distintos países industrializados.
PAIS

AÑO

% R.S.U. INCINERADOS

Alemania

1986
1985
1986
1990
1986
1986
1990
1986

35
50
50
70
80
68
80
10

Suecia
Suiza
Japón
USA

507

1990

25

Se observa en todos los países, un crecimiento del número de incineradoras
instaladas , lo cual no es nada alentador.

508

Durante su incineración, los residuos reducen su volumen entre 80 y 50%, siendo
los productos resultantes, escorias y cenizas, mas fáciles de manejar y almacenar
en vertederos controlados o ser utilizados en la construcción de carreteras.
La incineración es un proceso que consta de tres fases:
- Oxidación
- Pirólisis
- Ataque de radicales
El proceso de Oxidación se realiza siempre que haya un exceso de aire
suficiente; la Pirólisis es un proceso de degradación térmica donde la materia
orgánica es destruida o bien reacciona químicamente en ausencia o déficit de
oxigeno. Normalmente tiene lugar en zonas de la cámara de combustión donde
no se consigue un exceso de aire suficiente. El ataque de radicales es un proceso
químico complejo que se produce a altas temperaturas de las llamas. Así pues, se
pueden dar dos posibles situaciones:
- Combustión completa con oxidación total.
- Destrucción, no total, con posible escape de gases provenientes de
pirólisis que, normalmente son más peligrosos que los productos
primitivos.
Es, por tanto, evidente que cualquier incineradora de residuos debe optimizar su
funcionamiento para minimizar los productos de pirólisis.
Estudios realizados incineradoras llevaron a la identificación PCDFs/PCDDs, así
como de clorobencenos y clorofenoles, normalmente en cantidades del orden de
los ppb (ng/g). La detección se dio tanto en emanaciones gaseosas como en
cenizas volantes y escorias, y aunque la concentración variaba de una instalación
a otra, el “pattern” se mantenía 12-13. El “pattern” típico de una combustión se
caracteriza por el dominio de las dioxinas altamente cloradas y de los furanos con
menor grado de cloración (figura 4). El “pattern” de dioxinas puede variar bajo
condiciones de insuficiencia de oxigeno, especialmente las hepta y octadioxinas
que experimentan la decloración hacía homólogos menos clorados. A partir de
este descubrimiento, se desarrollaron estudios tendentes a discernir aquellos
compuestos a partir de los cuales se producían las dioxinas, así como los
mecanismos implicados en su formación, a fin de establecer las condiciones
operatorias óptimas de las incineradoras para minimizar su emisión.
La presencia de dioxinas y furanos en los gases y partículas emitidas en
incineradoras puede ser debida, en principio, a tres fuentes:
-

Que sean componentes traza de los residuos que se incineran y no
producto de la degradación térmica de los mismos.
510

- Que se formen a partir de precursores clorados presentes en los residuos
como clorobencenos, clorofenoles, PCBs, policlorodifeniléteres, fenoxiacidos
clorados, etc. durante la combustión.
- Que se formen vía “síntesis de novo” a partir de la pirólisis de
compuestos no relacionados, es decir siguiendo nuevas rutas sintéticas;
dentro de este grupo de compuestos estarían: el PVC (cloruro de
polivenilo), DDT, tetracloruro de carbono, hexacloretano, poliestireno,
celulosa, lignito, petróleo, tabaco, etc.
El PVC juega un papel importante en la formación de PCDFs/PCDDs debido a
que es un plástico muy utilizado en la construcción de tuberías, ventanas,
recipientes, instalaciones eléctricas, aparatos de ventilación y otros productos
termoconformados. La industria del automóvil consume también grandes
cantidades de PVC para asientos, embellecedores, etc. Todos estos productos de
alguna manera, acaban apareciendo, mas pronto o mas tarde, en las basuras. Se
sabe que el PVC puede dar por pirólisis una cantidad de clorobenceno y que,
estos a su vez se autopirolizan en presencia de aire para dar dioxinas y furanos.
Un esquema de las reacciones sería el siguiente14.

511

Las dioxinas y furanos que son emitidos por la chimenea de una incineradora de
residuos lo pueden hacer bien en la fase gaseosa (70-80%), bien en fase sólida
(20-30%)15. La emisión en fase sólida depende de la eficacia de los electros filtros
o filtros de mangas. Es posible, entonces, mantener un nivel de emisión bajo con
un sistema de filtrado adecuado. Sin embargo, la formación en fase gaseosa es
mas difícil de controlar. Existen dos maneras de reducir estas emisiones.
La primera consiste en producir una condiciones apropiadas de combustión que
aseguren la total incineración. Teniendo en cuenta que la formación de dioxinas y
furanos ocurre, principalmente, como consecuencia combustión incompleta de los
gases en las zonas de enfriamiento (240-250ºC), deben tomarse las siguientes
medidas:
- Evitar temperaturas bajas de combustión.
- Asegurar la perfecta mezcla de gases en la cámara de combustión.
- Asegurar que los gases permanecen el suficiente tiempo a una
temperatura elevada (superior a los 800º) y durante este tiempo
aportar una cantidad suficiente de oxigeno.
Y, la segunda consiste en instalar un equipo lavador de gases. Se ha observado
que con esta medida se puede llegar a una reducción del 99% de las emisiones:
por ejemplo, para una determinada incineradora, se detectan del orden de 760
mg/m3 a la entrada del lavador mientras que a la salida, el nivel baja hasta unos 2
mg/m3. Sin embargo, ambas medidas deben ser complementarias, y el uso de
una de ellas no debe excluir el de la otra.
Estudios realizados en incineradoras alemanas han demostrado que la emisión
del orden de 400 g i-TEQ anuales que se daban en 1988/89, ha sido reducido
hasta unos 4 g a mediados de 1990 al tomar las medidas adecuadas16. Cuando
se logre que todas las incineradoras de residuos urbanos cumplan el límite de
0,1ng i-TEQ/m3 (legislación ya existente en Suecia, Austria, Holanda y Alemania),
el aporte de dioxinas al medio será reducido en un 99%.
Otros procesos de combustión generadores de PCDFs/PCDDs que merecen ser
comentados son los siguientes:
-

Funcionamiento de motores de automóviles.
Quema de maderas (incendios forestales)
Crematorios
Producción de vidrio
Producción de cerámicas

Si identificaron PCDFs/PCDDs en el aceite de los motores de automóviles. Como
se creyó en la posibilidad de que la causa de formación de dioxinas fuera debido
a los adictivos de la gasolina, se realizaron estudios de:
513

-

Aceite de automóviles que funcionan con gasolina sin plomo y sin
adictivos halogenados.
Aceite de automóviles que funcionan con gasolina de plomo
(0,15g/l) y con dicloroetano como adictivo (0,1g/l).

En el primer caso, no se detectaron PCDFs/PCDDs, mientras que en el segundo
se detectaron del orden 30-540 pg i-TEQ/Km. Así pues, se asume que el
dicloroetano es el precursor de la formación PCDFs/PCDDs en los automóviles18.
Merece un interés especial, también, la quema de maderas, tanto de madera
natural como de la tratada con órgano clorados. Los niveles de dioxinas hallados
se mueven entre 0,005 y 4 ng i-TEQ/m3. Sin embargo, en las plantas modernas
que poseen sistemas de lavados eficientes, se ha logrado reducir la emisión al
0,1 ng i-TEQ/ m3. Los problemas surgen cuando la madera es quemada junto a
residuos de papel o de carbon16. Varios estudios han demostrado también la
formación de PCDFs/PCDDs en sistemas de calefacción domésticos que
emplean carbón o madera como combustible19.
En el caso de los crematorios la emisión de los dioxinas esta por encima 8 ng iTEQ/m3. La mayoría de los crematorios no disponen de equipos de lavadores de
gases, sino tan solo de ciclones para la eliminación del polvo16.
En cuanto a la industria no metálica, y especialmente la de vidrios y cerámicas, el
aporte de cloro al proceso ocurre vía materiales puros y combustibles. En estos
procesos se suele trabajar a temperaturas muy altas y el tiempo de residencia
suele ser muy largo; por lo tanto, las condiciones de reacción no favorecen la
formación de PCDFs/PCDDs y los niveles hallados están por debajo de 0,1 ng iTEQ/m3 en la mayoría de los casos.
10.6.3 Fuentes secundarias
Las fuentes secundarias de producción de dioxinas aparecen por la transferencia
de las primarias a otro tipo de matrices tales como suelos, fangos, abonos o áreas
contaminadas.
Los suelos y sedimentos son el último destino de contaminantes químicos tales
como los metales pesados o algunos compuestos orgánicos como los
PCDFs/PCDDs. Un contaminante es catalogado como persistente cuando sus
procesos de transformación no juegan ningún papel importante; en otras
palabras, cuando procesos tales como la biodegradación por microorganismos,
hidrólisis o fotólisis no afectan su estructura molecular. Por lo tanto, cualquier
nuevo aporte de dicho contaminante a una determinada matriz provocaría un
incremento de la concentración.

514

A fin de conocer cuál es el efecto de los distintos tipos de exposición de
PCDFs/PCDDs a los suelos, se realizó un estudio basado en un modelo simple
en el que se consideraron cuatro posibles vías de exposición : exposición
atmosférica, aplicación de fangos de depuradora, de compostaje y de pesticidas.
De esta manera se llegó a calcular el número de años necesarios para provocar
un incremento de 1 ng i-TEG de PCDFs/PCDDs en el suelo.
Se asumió que tanto las degradaciones fotolíticas como las biológicas eran
negligentes para los isómeros 2378-dioxinas y furanos. Los resultados obtenidos
se muestran en la tabla 3.
En cuanto a los niveles de PCDFs/PCDDs que se han hallado en diversos tipos
de suelo, éstos se mueven dentro del orden de 2 hasta 56 ng i-TEQ/Kg. En la
tabla 4 se muestran los resultados obtenidos para suelos que han sufrido una
contaminación de PCDFs/PCDDs por transferencia de diferentes fuentes
primarias 11.
TABLA 3: Exposición de PCDFs/PCDDs a suelos20

MATRIZ

CONCENTRACIÓN DE PCDF/PCDD

Exposición atmosferica

10 pg TEQ/m3 y dia

PROFUNDIDAD

AÑOS

30 cm
10 cm
30 cm
10 cm
30 cm

115
38,5
38,5
12,8
10

14 ng TEQ/Kg
(10 Tm/ ha y año)

30 cm

30,3

2 mg TEQ/Kg aplicado a 1000 m2

30 cm

2,5

30 pg TEQ/m3 y dia
Fango de depuradora
Compostaje
Pesticida(2,4,5-T)

50 ng TEQ/kg
5 (Tm/ha en 3 años)

TABLA 4: Niveles en contaminación en suelos
CONTAMINACIÓN EN SUELOS (expresado en ng i-TEQ/Kg)

Campos y pastos
Suelos tratados con fangos de depuradora
Bosques
Suelos cercanos a incineradoras
Suelos de áreas industriales

2-5
1,4 - 56
26
2,5
17

515

Los fangos de depuradora son otro de los ejemplos de fuente secundaria. Debido
a su gran contenido en materia orgánica, estos fangos son a menudo utilizados
como fertilizantes en zonas rurales. Sin embargo, se han realizado diversos
estudios en los que puede observarse que las zonas tratadas con dichos fangos
quedan contaminadas con PCDFs/PCDDs. Por ejemplo en Alemania, se realizó
un estudio comparativo entre 313 zonas agrícolas de 30 distritos diferentes, entre
los que había zonas tratadas con fango de depuradoras y zonas que no; a partir
de dichos estudios, se concluyó que los valores de dioxinas para las zonas
tratadas eran una 10 veces superiores a los de las zonas no tratadas.21
Los niveles de PCDFs/PCDDs en fangos y compostaje no provocan riesgo
alguno ni en el ganado ni en los humanos ya que los factores de transferencia de
estos contaminantes del suelo a la vegetación son muy inferiores al 0,1.Sin
embargo, en términos de protección de los suelos, cualquier impacto adicional de
dioxinas y furanos por aplicación intencionada debe ser considerada como un
peligro a rechazar absolutamente. A fin de evitar consecuencias a posteriori , los
niveles de dioxinas y furanos en fangos de depuradora y en compostaje debe ser
minimizado y, por lo tanto, debe controlarse su aporte a dichas matrices.
Otro grupo de fuentes secundarias lo constituyen aquellas áreas contaminadas a
causa de diversos tipos de accidentes. Dentro de los posibles accidentes que
pueden provocar contaminación de PCDFs/PCDDs podríamos destacar
principalmente dos:
- Los relacionados al uso de clorofenoles
- Los relacionados al uso de PCBs (especialmente en transformadores
eléctricos)
10.6.4 Balance másico
Una vez repasadas las principales fuentes de de producción de dioxinas, es
interesante realizar estudios de evaluación anual de emisiones de PCDFs/PCDDs
al medio ambiente. Así por ejemplo, en las tablas 7 y 8 se muestran las
estimaciones anuales para diferentes países industriales.

516

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