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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica RESUMEN En el presente trabajo vamos hablar acerca del cadmio y los daños o efectos que este tiene en el ser humano, como sabemos el cadmio (Cd) es un metal que se encuentra principalmente en la corteza terrestre y siempre se presenta en combinación con el zinc. Es ampliamente utilizado en la industria. Se considera un contaminante y es liberado al ambiente como subproducto de la extracción de cobre, hierro y zinc. La exposición al Cd puede producir una variedad de efectos adversos tanto en el humano como en los animales. Una vez absorbido se acumula en el organismo por tiempos largos. Dependiendo de la dosis, fuente y tipo de exposición puede dañar varios órganos como el hígado, riñón, pulmón, hueso, testículos y placenta. Los seres humanos están expuestos al Cd principalmente a través de la ingesta de alimentos, del humo del cigarro, así como del agua y aire contaminados con el metal. La entrada de Cd a las células no es uniforme en todos los sistemas y puede ser mediada por transporte pasivo o activo, o por canales de calcio. Se considera que uno de los mecanismos de toxicidad de este metal es debido, en parte, a las especies reactivas con oxígeno, las cuales pueden actuar como segundos mensajeros y por tanto alterar diferentes vías de señalización.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica INDICE

INTRODUCCION ............................................................................................................................. 3 OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 5 MATERIALES .................................................................................................................................. 6 MÉTODO........................................................................................................................................ 6 RESULTADOS Y DISCUSIÓN............................................................................................................ 7 1.1 DEFINICIÓN DEL CADMIO .................................................................................................... 7 1.2 FUENTES DE EMISIÓN.......................................................................................................... 8 1.3 EFECTOS DEL CADMIO EN SRES BIOTICOS ........................................................................ 13 CONCLUSIÓN ........................................................................................................................... 18 BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................... 19

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica INTRODUCCION

El hombre produce constantemente desechos industriales, que son expelidos directamente a la atmósfera, inmenso mar que nos rodea y en cuyo fondo vivimos. Acostumbrado a vaciar estos desechos en cursos de agua y mares que parecían inagotables e insensibles, ahora sabe que, con el aumento de la población y el acmé de la Era Industrial, pues si queremos seguir disponiendo de agua y aire limpio se debe controlar los desechos que generamos y arrojamos sin contemplación alguna. Ha iniciado entonces un acto de hacer de nuestro planeta un lugar saludable. Pues uno de estos contaminantes altamente tóxico es el cadmio; para poder lograr tener un planeta cada vez más limpio debemos empezar con conocer cuáles son los contaminantes más dañinos y tratar de evitar su uso o disminuir estos tóxicos cada día destruyen nuestro planeta.

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AGRADECIMIENTO Primero y antes que nada, dar gracias a Dios, por estar conmigo en cada paso que doy, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compañía. Agradecer hoy y siempre a mi familia por el esfuerzo realizado por ellos. El apoyo en mis estudios, de ser así no hubiese sido posible. A mis padres y demás familiares ya que me brindan el apoyo, la alegría y me dan la fortaleza necesaria para seguir adelante.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica OBJETIVOS

Objetivo General 

Describir la afección del cadmio en los seres bióticos.

Objetivos Específicos   

Realizar una descripción general de las características del cadmio. Dar a conocer los efectos del cadmio en los vegetales. Mencionar como se produjo la contaminación de cadmio en Japón.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica MATERIALES

Los materiales utilizados son los siguientes: Medios físicos  Computadora  Papel bond  Cd Medios electrónicos  Información de artículos en internet  Software( Microsoft Word)

MÉTODO

La metodología utilizada para la presente monografía es inductiva, se recopilo información acerca del cadmio y sus efectos en la salud así como también sobre la más sonada consecuencia de contaminación que produjo en Japón. Para usar la información y sacar conclusiones de forma general.

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN

1.1 DEFINICIÓN DEL CADMIO Elemento químico de número atómico 48. Metal escaso en la corteza terrestre, se encuentra en forma de sulfuro junto a minerales de cinc. 1 De color blanco azulado, brillante, dúctil y maleable. Su punto de fusión es de 321°C y de ebullición es de 778°C. Es insoluble al agua y en disolventes orgánicos, y soluble en ácidos, nitratos y cloruros.2 Uno de los mayores agentes tóxicos asociado a contaminación ambiental e industrial es el cadmio, pues reúne cuatro de las características más temidas de un tóxico: 3 1. Efectos adversos para el hombre y el medio ambiente. 2. Bioacumulación. 3. Persistencia en el medio ambiente. 4. “Viaja” grandes distancias con el viento y en los cursos de agua.

IMAGEN N° 01 CADMIO

1

Real Academia Española http://buscon.rae.es/drae/srv/search?val=cadmio 2

3

Lauwerys RR. Toxicología industrial e intoxicaciones profesionales. Masson. Barcelona 1994

Anales de la Facultad de Medicina - Universidad Nacional Mayor de San Marcos - Anales de la Facultad de Medicina Vol. 63, Nº 1 - 2002 - Copyright © 2002

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica 1.2 FUENTES DE EMISIÓN Grandes cantidades de cadmio es liberada cada año a la atmosfera, se calcula que la mitad de su proveniencia es las rocas que llegan a los ríos y posteriormente a los océanos. Por otro lado los incendios forestales producidos en países con temperaturas elevadas; los volcanes también liberan al aire algunas cantidades de cadmio, pero estas fuentes no son las únicas existiendo más como son la minería y los combustibles fósiles producto de las actividades humanas. A nivel industrial, los procesos de producción de zinc, minerales de fosfatos y las industrias de fabricación de estiércol son los focos de emisión de cadmio más significativos.

IMAGEN N° 02 Industria que contaminan con cadmio

Las principales industrias y procesos relacionados con el cadmio son: 

Baterías de Ni-Cd

Esta industria representa el 78% del consumo de cadmio, constituye el principal uso del metal. Las baterías de Ni-Cd son una fuente de energía, recargable o secundaria. El cadmio reacciona electroquímicamente de forma reversible en un amplio rango de temperaturas, posee un bajo nivel de autodescarga y se ECOLOGIA - CADMIO

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica extrae fácilmente de las baterías usadas, lo que hace que sea difícil sustituirlo en este uso. En algunas aplicaciones, las baterías de Ni-Cd se sustituyen por baterías de ion litio o hidruro de níquel; el hecho de que estos sustitutos impliquen un elevado coste y que el cadmio es fácilmente reciclable hacen que el uso de cadmio en baterías sea difícilmente sustituible 4.

IMAGEN N° 03 Baterías de Ni Cd



Pigmentos

Esta industria es la segunda en importancia. El 12% del consumo de cadmio corresponde a este uso4. El cadmio como sulfuro es utilizado para dar una coloración amarillo o naranja. Los pigmentos de cadmio son especialmente útiles en aplicaciones a altas temperaturas o presiones y en procesos donde otros pigmentos se degradan rápidamente; por eso se utiliza cadmio la fabricación de plásticos, cerámicas, pinturas, señales de tráfico y botellas de vidrio. El sulfuro de cerio se utiliza como sustituto de pigmentos de cadmio, principalmente en aplicaciones de plásticos.

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IMAGEN N° 04

Pigmento de cadmio



Electrodeposición o electroplateado

La deposición electrolítica de cadmio en los objetos metálicos les da un aspecto brillante y los protege frente a la corrosión, particularmente en ambientes sometidos a altas tensiones como son usos marinos y aeroespaciales, donde se requiere una alta seguridad.



Estabilizadores para plásticos

Los carboxilatos de cadmio se utilizan con luz ultravioleta como estabilizadores de plásticos como el PVC. Un 1,5% del cadmio consumido se destina a este fin 4 .

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IMAGEN N° 05

Platicos 

Aleaciones no ferrosas y otros usos

Un 0,5% del cadmio total consumido se destina a otros usos como aleaciones no ferrosas, compuestos electrónicos, fertilizantes de fosfato (en este producto el cadmio constituye una impureza), detergentes y productos del petróleo refinados 6. También se utiliza el cadmio en tubos para televisión, agentes para el curado de gomas y en escudos y barras para reactores nucleares5. 

Reciclaje

La cantidad de cadmio secundario o reciclado es difícil de estimar. La Asociación Internacional de Cadmio estimó que el total de cadmio reciclado en 2001 equivalía al 10% de la producción mundial de este metal. El reciclaje de cadmio es una industria joven y creciente impulsada por intereses medioambientales y por acciones reguladoras orientadas a la desaparición de contaminación por productos desechados. Debido a que un 78% del cadmio consumido se utiliza en las baterías de Ni-Cd y a que éstas son fáciles de reciclar, la mayor parte del cadmio secundario proviene de baterías usadas. Otras aplicaciones utilizan materiales con bajos niveles de cadmio lo que hace difícil su reciclado4.

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IMAGEN N° 06

Reciclaje de baterías de cadmio

El cadmio emitido según el estudio más reciente, el total por las actividades humanas a nivel mundial asciende a unas 3000 toneladas. Las fuentes naturales son difíciles de evaluar, y las estimaciones varían considerablemente. 6

En lo que respecta en los países industrializados gracias a concientización se ha logrado reducir un poco la contaminación por este elemento, y muchas de sus aplicaciones. Se ha puesto en marcha sistemas de gestión de residuos para limitar su emisión al medio ambiente. Por otro lado, en países aun en vías de desarrollo aún ciertas aplicaciones van en aumento, y los productos que contienen cadmio no suelen ser separados del resto. De esta forma, los desechos de cadmio van a parar a los residuos municipales y se eliminan a través de vertederos, incineración, quema a cielo abierto o vertido indiscriminado. Parte del cadmio que contienen estos productos se libera al medio ambiente.

4

U.S. GEOLOGICAL SURVEY, U.S. DEPARTMENT OF THE INTERIOR. Mineral Commodity Summaries. Enero, 2004. (consultadas el 08/07/2005 ) 5 PATTERSON, J.W. Industrial wastewater treatment technology. 1985, pág. 3751 6 UNEP (2010) Resumen & Detalles: GreenFacts

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IMAGEN N°07 Contribución relativa de las diferentes fuentes de cadmio.7

1.3 EFECTOS DEL CADMIO EN SRES BIOTICOS

Como ya sabemos en la actualidad se restringe el uso del cadmio debido a los efectos que este produce, pues es un metal con grado muy elevado de toxicidad aun en cantidades muy pequeñas persistiendo en la cadena alimenticia. En los Vegetales El cadmio es adquirido por estos seres bióticos a través del suelo o de aguas contaminadas por este metal, siendo los vegetales un eslabón o el principal eslabón para la llegada del cadmio al ser humano. Las plantas no tienen mecanismos para eliminar cadmio, una vez que lo absorben lo retienen en sus tejidos. La mayor parte es acumulada en su raíz. En las plantas el cadmio disminuye la posibilidad de realizar la fotosíntesis y transpiración. Aquí un cuadro más detallo de los efectos del cadmio en las plantas

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IMAGEN N° 08 CADMIO EN LOS VEGETALES

A continuación se muestra la capacidad para acumular cadmio de distintas especies vegetales de interés agrícola.

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IMAGEN N° 09 Acumulación de cadmio en cultivos vegetales de interés agrícola 8 (*Variedades específicas de patata)

En el ser humano El cadmio al ingresar al organismo produce muchas enfermedades afectando a todos nuestros órganos. Pues como mencionamos anteriormente es un metal muy toxico. El cadmio se absorbe por vía respiratoria, digestiva y cutánea. Por inhalación el porcentaje de cadmio que se absorbe va desde 15% hasta 50% 9. Por vía gastrointestinal se absorbe desde un 2% a 6%10.

7

Tomado de la presentación L. Regoli para la LR/UNECE-LRTP Heavy Metals 16-03-05 (Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa-Contaminación Transfronteriza del Aire de Larga Distancia por metales pesados). 8

Tomado de Managing Cadmium In Vegetables. VEGEnotes, Julio 2003. Disponible en: www.cadmiummanagement.org.au 9 Martínez Rueda T, Cambra K, Urzelai A. Establecimiento de valores máximos admisibles em suelos para la protección de la saludcon el modelo LUC gac sanit, 2000 10

Enciclopedias de salud y seguridad en el trabajo y asuntos sociales. Madrid 2001.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica Efectos músculo-esqueléticos La intoxicación por cadmio puede afectar gravemente la homeostasis y el metabolismo del calcio. El cadmio afecta el esqueleto provocando osteoporosis, fracturas espontaneas y osmolacia, no solamente en personas expuestos a dicho metal sino también en individuos no expuestos a altas concentraciones atmosféricas de cadmio y que ingieren una dieta pobre en calcio. Los pacientes acusan graves dolores reumáticos y mialgias; esta sintomatología fue señalada por primera vez en 1946 en Japón. ITAI-ITAI Es una enfermedad que resulta de envenenamiento por cadmio a largo plazo. El nombre proviene de Japón, donde un gran número de personas desarrollaron la condición debido a la amplia presencia de cadmio en el agua una provincia; Itai-Itai significa-ouch ouch en japonés. Su nombre a los gritos de dolor de los enfermos. La condición es muy dolorosa, que afecta a los huesos, los riñones y el hígado donde se almacena el cadmio.

IMAGEN N° 10 PERSONA CON LA ENFERMEDAD ITAI ITAI

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica En la actualidad el cadmio sigue siendo uno de los contaminantes más tóxicos. Como sabemos el cáncer es una de las enfermedades más mortales y ese toxico también es un agente generador de cáncer. Con respecto a la posible acción cancerígena, esta ha sido demostrada en animales. En humanos algunos ensayos han mostrado una capacidad cancerígena del cadmio en tejidos y órganos como próstata y pulmón, riñon y testiculos11. Por otro lado el Departamento de Salud y Servicios Humanos (DHHS) ha determinado que el cadmio y los compuestos de cadmio son carcinogénicos en seres humanos. Es considerado como un agente cancerígeno por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) y el Departamento de Salud y Servicios Humanos de Estados Unidos (DHHS). A su vez la Agencia de Protección Ambiental estadounidense (EPA) establece que si se inhala el cadmio es probablemente un carcinógeno y está descrito como sustancia carcinogénica de categoría B1 en la Ficha Internacional de Seguridad Química. No se han observado efectos teratogénicos del cadmio en seres humanos. Sin embargo, en modelos animales sí se ha mostrado que es un potente teratógeno. Los efectos de la toxicidad por Cd dependen del tipo de exposición, ya sea a través de la inhalación de aire contaminado, particularmente cerca de fundidoras y las incineradoras o del humo del cigarro, consumo de alimentos y agua contaminados. Además la deficiencia de metales esenciales como el hierro (Fe), Cu, Zn y calcio (Ca) en el cuerpo humano facilita la absorción de Cd, por lo tanto sus órganos blancos son el riñón (especialmente la corteza renal), hígado, pulmón, hueso y placenta. Se estima que entre un 10-50% de Cd se absorbe en pulmón, mientras que a nivel gastrointestinal la absorción es del 8%.

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Grasseschi RM cadmiun acumulation and detoxificacion by alveolar macropages of cigarette smokers. Chest 2003.

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CONCLUSIÓN A pesar de no ser el cadmio un tóxico muy conocido, es un elemento a tener en cuenta y estudiar, ya que cotidianamente podemos tomar contacto con el mismo. Los efectos negativos en la salud, ya sea por ingesta o inhalación, son importantes porque impactan la mayoría de los sistemas, provocando en muchos casos lesiones irreversibles. Es por ello que en las distintas legislaciones, tanto nacionales como internacionales, adquirió un papel importante. Al haber investigado sobre este metal, tomamos conciencia de su peligrosidad y de que las distancias que nos separan del mismo no son tan extensas como creíamos. Esto nos abre un nuevo panorama dentro del cual existen muchos tóxicos poco conocidos por la sociedad, pero de suma importancia por sus efectos nocivos al ambiente, que incluye la salud del hombre. De estos tóxicos no es sólo importante su estudio y control, sino también informar a la población incluyendo funcionarios, industriales las formas correctas de manejo de los mismos.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica BIBLIOGRAFIA  LINKOGRAFIA 

M. Rodríquez-Serrano, N. Martínez-de la Casa, M.C. Romero-Puertas, L.A. del Río, L.M. Sandalio (2008). TOXICIDAD DEL CADMIO EN PLATAS. Obtenido de: http://www.researchgate.net/publication/39499785_Toxicidad_del_cadmio_en_ plantas

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Guitarra del Diablo (2003). El Primer Registro Histórico de la Intoxicación por Cadmio (Cd), por Causa de la Explotación Minera, un Riesgo que Actualmente debe Re-Evaluarse (La enfermedad del “Itai-Itai”). Obtenido de: https://guitarradeldiablo.wordpress.com/2013/08/15/el-primer-registro-historicode-la-intoxicacion-por-cadmio-cd-por-causa-de-la-explotacion-minera-unriesgo-que-actualmente-debe-re-evaluarse-la-enfermedad-del-itai-itai/

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Luiz A.C. German Corey (1987). Cadmio. Obtenido de: http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/eco/004663.pdf

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Saldivar, L. Tovar, A. Cadmio. Obtenido de: http://www.bvsde.ops-oms.org/bvstox/fulltext/toxico/toxico-03a13.pdf

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Díaz, A. (2014) CONCENTRACIÓN DE CADMIO EN SANGRE EN UNA POBLACIÓN LABORAL HOSPITALARIA Y SU RELACIÓN CON FACTORES ASOCIADOS. Obtenido de: http://eprints.ucm.es/24537/1/T35084.pdf

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