• Author / Uploaded
• Mario Edwin Jorge Chambilla

• Categories
• Cadmio
• Cobre
• Agua
• Contaminación
• Zinc

Citation preview

CUROS

: QUÍMICA AMBIENTAL

PROFESOR

: JULIO CÉSAR BRACHO PÉREZ

ESTUDIANTE

: MARIO EDWIN JORGE CHAMBILLA

2016

EL CADMIO  El cadmio es un metal de color blanco brillante, dúctil, maleable y resistente a la corrosión, pertenece al Grupo II B de la Tabla Periódica.  EL cadmio se encuentra ampliamente distribuido en el corteza terrestre en una concentración promedio de 0.1 mg/Kg. Y en los océanos la concentración es alrededor de 0.1 ug/Kg. Estas concentraciones pueden variar debido a la industria, minería, agricultura y factores geográficos.  Está presente en la naturaleza como óxidos complejos, los sulfuros y los carbonatos de zinc, plomo y cobre; no se recupera como producto principal de las minas, sino como un subproducto de la extracción de otros metales no ferrosos, principalmente de minerales de zinc.  Los usos principales del cadmio son: en baterías (pilas Ni Cd), pigmentos para plásticos, cerámica y esmaltes; estabilizadores para plásticos, placas de hierro y acero, también como elemento de aleación de plomo, cobre y estaño; y ahora último también se utiliza en la construcción de paneles solares. PNUMA (2010)

EL CADMIO EN LA ATMÓSFERA  La vida útil de cadmio en la atmósfera es relativamente corta en comparación con sustancias como el mercurio o algunos contaminantes orgánicos persistentes.  La mayor parte del cadmio en el aire es de tamaño nominal como material particulado (por debajo de 1 micra).  El cadmio es emitido a la atmósfera y se oxida rápidamente producción óxidos de Cadmo que permanecen en el aire. Cuando en la atmósfera hay gases o vapores reactivos, como bióxidos de carbono o de azufre, vapor de agua, trióxido de azufre, el óxido de cadmio reacciona con ellos y produce , respectivamente, carbonato, sulfito, hidróxido y sulfato. (Saldívar, Tobar y Fortoul, s.f., p., 213)

Cd

O

CdO

Cd

SO2 CdO

O H2O

CdSO3 SO3

CO2

Cd(OH)2 CdCO3

CdSO4

EL CADMIO EN LA GEÓSFERA  El nivel promedio de cadmio en suelos ha sido ubicado entre 0,07 y 1,1 mg.kg-1, con un nivel base natural que no excedería de 0,5 mg.Kg-1. (Kabata y Pendías, 1984, citado por Herrera, s.f., p. 43)  Algunos suelos pueden tener niveles de cadmio elevados porque las rocas de las que se formaron tenían el elemento en su composición. (Herrera, s.f., p. 43)  Tanto la toxicidad y biodisponibilidad de cadmio están influenciadas por las características del suelo, las características del suelo influyen en la adsorción de cadmio y por lo tanto su biodisponibilidad y toxicidad. (BCE, 2005, citado por el PNUMA, 2010, p. 37).  La movilidad de cadmio y la biodisponibilidad es mayor en suelos no calcáreos que en los suelos calcáreos. El encalado de los suelos aumenta el pH, incrementando la adsorción del cadmio en el suelo y reduciendo la biodisponibilidad. (Singh, 1994; Thornton 1992, citado por el PNUMA, 2010, p. 37)  De manera general se desprende que la toxicidad en el suelo aumenta cuando la movilidad de cadmio es mayor, es decir, aumenta la toxicidad del suelo con el pH del suelo.

 La contaminación del suelo por el cadmio se dan de 3 formas básicas las cuales son: lixiviación, riego de cultivos con aguas contaminadas, uso de fertilizantes (químicos y lodos negros).  Las principales especies sólidas de cadmio que ocurren bajo condiciones oxidantes son CdO, CdCO3 y Cd3(PO4)2, mientras que en condiciones reductoras es CdS.  Las especies oxoaniónicas existen a pH elevado, mientras que a pH bajo predomina el ión Cd2+. En suelos ácidos, la solubilidad del cadmio es controlada por la presencia de materia orgánica.

𝑪𝒅+𝟐 + 𝑪𝑶𝑶𝑯 𝑪𝒅 𝑪𝑶𝑶𝑯 𝟐

 Los materiales húmicos tienen una gran afinidad por los cationes de metales pesados.  El enlace de los cationes metálicos ocurre en gran parte por la formación de complejos entre éstos y los grupos ‐COOH de los ácidos húmicos y fúlvicos.

EL CADMIO EN LA HIDRÓSFERA  El agua en áreas no contaminadas presenta concentración muy baja de cadmio: 0,04 – 0,3 ug/L en océanos y alrededor de 1 ug/L en ríos. En las regiones en donde hay contaminación por cadmio estas concentraciones se pueden elevar mucho; así sean encontrado niveles de 0,001 hasta 0,115 mg/L. la importancia de estas concentraciones en el agua varia según la utilización que a estas el hombre le dé, o sea, para consumo humano u otros usos. (Galvao y Corey, 1987, p. 4)

 La minería de metales no ferrosos es la principal fuente de liberación de cadmio al medio acuático, la contaminación puede provenir del agua de drenado de minas, de las aguas residuales del procesamiento de los minerales, de derrames de los depósitos, de deshechos del proceso del mineral, del agua de lluvia que cae en el área general de la mina y de las partículas más ligeras de mineral que pasan a través de los cedazos en las operaciones de concentración y purificación. El depósito húmedo de cadmio en aguas saladas y dulces causa un incremento muy grande del metal en todo el mundo. (PNUMA, 2010, p. 36).  La movilidad de cadmio en los ambientes acuáticos se ven reforzadas por un pH bajo, baja dureza, niveles bajos de materia suspendida, potencial redox de alta y baja salinidad. En el agua natural la biodisponibilidad de cadmio se reduce a través de absorción de partículas en suspensión y son los responsables biológicos de controlar los niveles más altos de cadmio. En los sistemas acuáticos, el cadmio es más fácilmente absorbido por los organismos directamente del agua en su forma iónica libre. (PNUMA, 2010, p. 36).

EL CADMIO EN LA BIÓSFERA  En el ambiente, el cadmio es tóxico para plantas, animales y microorganismos; el cadmio es un elemento persistente, no puede descomponerse en sustancias menos tóxicas en el ambiente, el grado de biodisponibilidad y el potencial de efectos varían dependiendo de la forma de cadmio; el cadmio se bioacumula principalmente en los riñones, el hígado y en los huesos de los vertebrados y los invertebrados acuáticos.  También es un agente cancerígeno por inhalación, las principales fuentes de exposición humana al cadmio incluyen el aire contaminado, la exposición ocupacional y el humo del cigarrillo. El problema ambiental más serio que ha sido reportado hasta la fecha ocurrió en el valle del río Jintsu, en Japón, en donde el arroz de consumo local se regaba con agua de río y este estaba contaminado con cadmio disuelto que procedía de una mina de zinc y plomo situada río arriba. Cientos de personas de esta área, particularmente mujeres de edad avanzada presentaron una enfermedad degenerativa de los huesos a la que se llamo “itai – itai” Aparentemente, en las personas afectadas, algunos iones de 𝑪𝒂+𝟐 de los huesos fueron reemplazados por iones de 𝑪𝒅+𝟐 , pues ambos iones tienen el mismo estado de oxidación y casi el mismo tamaño. Esta sustitución les ocasionó osteoporosis, o sea, fragilidad de los huesos y susceptibilidad a fracturas. (Saldívar, Tobar y Fortoul, s.f., p., 211)

H2SO4 CdO CdO

O

CdSO3

CdCO3

Cd(OH)2

CdSO4

O

Esfalerita 𝑪𝒅+𝟐

ZnS y CdS 𝑪𝒅+𝟐

Cd + COOH Cd(COOH)2

BIBLIOGRAFÍA AMBIENTE, PROGRAMA DE NACIONES UNIDAS PARA EL MEDIO. (Diciembre de 2010). Análisis del flujo del comercio y revisión de prácticas de manejo ambientalmente racionales de productos conteniendo cadmio, plomo y mercurio en América Latina y el Caribe . Obtenido de http://www.unep.org/chemicalsandwaste/Portals/9/Lead_Cadmium/docs/Trade_Reports/LAC/Trade_report_ LAC_Spanish_and_English.pdf Centro Panamericano de Ecología Humana y Salud, Organización Panamericano de la Salud y Organización Mundial de la Salud. (1987). Obtenido de http://bvsper.paho.org/bvsacd/eco/004663.pdf Marcano, T. H. (s.f.). LA CONTAMINACIÓN CON CADMIO EN SUELOS AGRÍCOLAS. Obtenido de https://www.academia.edu/7195023/LA_CONTAMINACI%C3%93N_CON_CADMIO_EN_SUELOS_AG R%C3%8DCOLAS_Cadmiun_contamination_in_agricultural_soils Tema 8: Suelos y Sedimentos . (s.f.). Obtenido de http://www.uco.es/~iq2sagrl/QIMediambiente/TranspTema8web.pdf L. Saldívar, A. T. (1997). Capitulo 13: El Cadmio. Obtenido de http://www.bvsde.paho.org/bvstox/fulltext/toxico/toxico-03a13.pdf