2_Toxicología del petróleo y otros hidrocarburos

ÍNDICE CAPÍTULO I: HIDROCARBUROS 1.1 DEFINICIÓN.

04

1.2 CLASIFICACIÓN.

04

1.3 HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS

05

1.4 HIDROCARBUROS HALOGENADOS.

06

1.5 CLÍNICA.

08

1.6 TRATAMIENTO.

08

CAPÍTULO II: PETRÓLEO 2.1 DEFINICIÓN.

11

2.2 CARACTERÍSTICAS.

12

2.3 FORMACIÓN.

12

2.4 EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL APROVECHAMIENTO DEL PETRÓLEO.

13

2.5 PROSPECCIÓN.

15

2.6 PRODUCCIÓN PRIMARIA.

16

CAPÍTULO III: TOXICIDAD DE HIDROCARBUROS 3.1 TOXICIDAD.

19

3.2 SOLUBILIDAD.

19

3.3 BIODEGRADABILIDAD.

19

3.4 VOLATILIDAD, DENSIDAD Y ACTIVIDAD SUPERFICIAL.

19

3.5 CARCINOGENECIDAD.

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CAPÍTULO IV: TOXICIDAD DEL PETRÓLEO 4.1 EL PETRÓLEO Y EL AMBIENTE MARINO.

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4.2 MODIFICACIONES MODIFICACIONES DEL AMBIENTE POR CONTAMINACIÓN PETROLERA.

24

4.3 LA MATERIA Y LA COLUMNA DE AGUA.

29

4.4 EL PETRÓLEO Y SU TOXICIDAD SOBRE EL ECOSISTEMA.

31

4.5 EFECTOS DEL PETRÓLEO SOBRE LA FLORA MARINA Y TERRESTRE.

34

TOXICOLOGÍA AMBIENTAL Toxicidad del petróleo y otros hidrocarburos

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4.6 EFECTO DEL PETRÓLEO EN ANIMALES.

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CAPÍTULO V: INTOXICACIÓN INTOXICACIÓN POR HIDROCARBUROS 5.1 HIDROCARBUROS DE CADENA CORTA (HCC).

40

5.2 HIDROCARBUROS DE CADENA LARGA (HCL).

40

5.3 DESTILADOS DEL PETRÓLEO (P).

41

5.4 TETRACLORURO DE CARBONO (TC).

42

5.5 CLOROFORMO (CF).

43

5.6 DICLOROMETANO (DCM).

43

5.7 TRICLOROETILENO (TCE).

44

5.8 TETRACLOROETILENO (TTCE).

44

5.9 TRICLOROETANO (TCET).

44

5.10

BENCENO (B).

45

5.11

TOLUENO (T).

45

5.12

ANILINA (A).

46

5.13

ACETONA (AC)

46

CONLUSIONES

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BIBLIOGRAFÍA

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CAPÍTULO I HIDROCARBUROS 1.1 DEFINICIÓN. Los hidrocarburos (HC) son compuestos orgánicos constituidos predominantemente por moléculas de carbón e hidrógeno. Son clasificados en 4 tipos basados en el ordenamiento de las moléculas de carbón: a. Alifáticos (parafinas: metano, n-hexano, isobutano), b. Aromáticos (benceno, tolueno y naftaleno), c. Cicloparafínicos : naftenos (ciclohexano y metilcilopentano) , d. Alkenos que contienen una doble unión carbono-carbono, si tienen dos de estas uniones se llamarán dienos y si tienen tres de estas doble uniones se llamarán trienos.

1.2 CLASIFICACIÓN. Los hidrocarburos representan una gran variedad de compuestos que tienen en su estructura sólo carbón e hidrógeno. Se incluyen dentro de un grupo más general como son los disolventes orgánicos, sustancias que a temperatura ambiente ambiente se encuentran en estado líquido y pueden desprender vapores, por lo que la vía de intoxicación más frecuente es la inhalatoria aunque también se puede producir por vía digestiva y cutánea. Estos vapores son absorbidos rápidamente a través de los pulmones, cruzan fácilmente las membranas celulares y por su gran solubilidad en grasas, alcanzan concentraciones concentraciones altas en el SNC.


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La incidencia es muy variable según los estudios, pero refiriéndonos a las publicaciones del Grupo de Trabajo de Intoxicaciones de la SEUP, éstas cifras son las 9,3% respecto al total de intoxicaciones por productos del hogar. Se clasifican en: A. Hidrocarburos alifáticos o lineales: 1. Hidrocarburos C1-C4: metano, etano, propano, butano. 2. Hidrocarburos C5-C8 ; n- hexano. 3. Gasolina y keroseno (derivados del petróleo). B. Hidrocarburos halogenados: 1. Tetracloruro de carbono. 2. Cloroformo. 3. Diclorometano. 4. Tricloroetileno. 5. Tetracloroetilen T etracloroetileno. o. 6. Tricloroetano. C. Hidrocarburos aromáticos aromáticos o cíclicos: 1. Benceno. 2. Tolueno. D. Derivados nitrogenados: 1. Anilina. 2. Toluidina y nitrobenzenos. nitrobenzenos. E. Acetona

1.3 HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS a. Son hidrocarburos de cadena recta con menos de 4 átomos de carbono, aparecen en el gas natural (metano o etano) o en el gas envasado propano o butano. Son asfixiantes simples. No producen síntomas sistémicos.


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b. Con 5 a 8 carbonos, son líquidos solventes orgánicos que producen depresión del SNC y causan mareos e incoordinación. El N- hexano (solvente de amplio uso) produce como reacción tóxica primaria la polineuropatía. Los síntomas clínicos consisten en disfunción sensorial simétrica y distal de las extremidades que evoluciona a debilidad muscular en dedos de pies y manos y pérdidas de reflejos sensoriales profundos, generalmente se recuperan en forma lenta. Destilados del petróleo: kerosén, gasolina, nafta, aceites minerales, etc. Estos productos son procesados a partir de los crudos y contienen hidrocarburos alifáticos y aromáticos saturados e insaturados en cantidades variables. Se los utiliza como combustibles, como vehículos de plaguicidas, solventes de pinturas, agentes de limpieza, etc. El aceite mineral cuyo nombre habitual es la vaselina líquida, se emplea como protector solar o como laxante. El pulmón es el principal órgano diana de la toxicidad por hidrocarburos. La toxicidad pulmonar aparece fundamentalmente por aspiración. La toxicidad pulmonar del hidrocarburo aspirado es el resultado de la inhibición de la actividad surfactante y de la lesión directa de los capilares y el tejido pulmonar. El riesgo de aspiración depende de las propiedades de viscosidad, volatilidad, y tensión superficial del hidrocarburo. El mayor riesgo de aspiración corresponde a un producto de baja viscosidad, baja tensión superficial y gran volatilidad. Es importante señalar que los hidrocarburos son utilizados muchas veces con vehículos de sustancias potencialmente más tóxicas, tales como plaguicidas, alcanfor y metales pesados. Por lo tanto es necesario tener en cuenta estas asociaciones para valorar el riesgo y orientar el tratamiento.

1.4 HIDROCARBUROS HALOGENADOS. HALOGENADOS. Son los solventes industriales de uso más amplio. Tetracloruro de carbono (CCL4).


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Usos. en la fumigación de granos y como insecticida. Se lo utilizó con fines médicos, también como quitamanchas y limpiador de alfombras. La exposición transitoria a vapores de CCL4 ocasiona irritación de ojos, vías nasales, faringe, náuseas, vómitos, sensación de plétora cefálica, mareos y cefalalgia, síntomas que tienden a desaparecer si la exposición es transitoria. De lo contrario, progresa a las convulsiones, estupor, coma y muerte por depresión del SNC. Las causas de muerte son la fibrilación ventricular o la depresión de las funciones bulbares. Entre los efectos tardíos están los trastornos gastrointestinales. Los efectos más graves son los hepatotóxicos y los renales. Después de varias horas o hasta 2 o 3 días pueden aparecer signos y síntomas de daño hepáticos sin que hayan aparecido efectos más tempranos en el SNC. Existe un aumento importante de los valores de las transaminasas. Hay esteatosis hepática y necrosis centrolobulillar centrolobulillar del hígado. Se piensa que la intoxicación por CCL4 se produce por reacción de radicales libres con lípidos y proteínas, sin embargo esto es motivo de controversia. El radical libre causa la peroxidación de lípidos poliénicos del retículo endoplásmico y la generación de radicales secundarios derivados de tales lípidos, lo que constituye una reacción en cadena. Esta peroxidación destructiva culmina en la rotura de la membrana y pérdida de la función y si se consume una cantidad suficiente de CCL4 aumenta el calcio intracelular y se produce la muerte celular. Con la peroxidación de lípidos se forma una serie peculiar de metabolitos no enzimáticos del ácido araquidónico, llamados isoprostanos, que pueden ser de utilidad diagnóstica para identificar la peroxidación lipídica. La causa más frecuente de letalidad es la lesión renal. En intoxicaciones leves puede aparecer una oliguria reversible en pocos días. En intoxicaciones no mortales existen 3 fases: en la primera, después de 2 o3 días cede la oliguria, pero permanecen altas concentraciones de creatinina y urea en plasma. La segunda comienza con la disminución de ambos metabolitos y la tercera, un mes después de la lesión inicial, comienza con mejoramiento del flujo sanguíneo y la filtración glomerular; se restablece la función renal después de 100 a 200 días.


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El tratamiento de urgencia de la intoxicación por CCl4 debe iniciarse de inmediato ante la sospecha de absorción de cantidades tóxicas del producto. Es de utilidad para la descontaminación interna el carbón activado. Si la exposición fue a vapores se debe alejar al paciente de la fuente. Evitar la hipoxia en todo paciente con depresión sensorial y se debe tratar las insuficiencias hepáticas y renal.

1.5 CLÍNICA. La ingestión de hidrocarburos puede afectar 3 sistemas orgánicos fundamentales: pulmón, aparato gastrointestinal y sistema nervioso.

a. Pulmón: los síntomas respiratorios son: tos, ahogo, sibilancias y ronqueras. Síntomas de distress respiratorio como tos persistente, cianosis, retracción intercostal, taquipnea. Generalmente se inician inmediatamente después de la ingesta de hidrocarburos. Si estos síntomas persisten se debe presumir aspiración. Los pacientes que no presentan síntomas respiratorios desde 30 minutos a 2 horas después de la exposición, permanecerán asintomáticos con toda probabilidad, no obstante se sugiere el seguimiento al menos por teléfono de todo paciente que haya ingerido accidentalmente un producto con hidrocarburos entre 6 y 18 horas pos exposición. Los síntomas pueden progresar y llegar a un pico máximo las primeras 24 horas y la resolución ocurre generalmente al tercer día.

b. Generalmente son irritantes de boca, faringe e intestino. Se han observado vómitos espontáneos hasta en el 40% de los pacientes. Muchos presentan nauseas, malestar intestinal, distensión abdominal, eructos y flatulencia.

c. SNC. Es inusual la aparición de síntomas como letargia, aturdimiento estupor y coma (conviene descartar en este caso la presencia de aditivos tóxicos como insecticidas o HC aromáticos, o bien la posibilidad de una ingesta intencional de gran volumen, o bien la presencia de una neumonía por aspiración grave).

1.6 TRATAMIENTO. 

Evaluar y estabilizar al paciente Oxígeno, en todo paciente con síntomas de distress respiratorio. Realizar medición de gases en sangre P02 menor 50mm o


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PCO 2 mayor de 50 son candidatos a recibir apoyo ventilatorio mecánico e ingresar en unidades de cuidados intensivos.



Radiografía de tórax: más del 65 % de los pacientes con sospecha de aspiración muestra alteraciones en la radiografía, estas alteraciones pueden aparecer desde los 30 minutos post exposición hasta las 12 horas después. Sin embargo la mayor parte de las alteraciones apareces a las 6 horas de la exposición y pueden alcanzar su punto máximo a las 72 horas de la exposición. Pueden tardar 2 a 3 semanas hasta la recuperación completa. La correlación entre la radiografía y la clínica es escasa por lo tanto no puede utilizarse para seguir la evolución del paciente. Las alteraciones agudas que se observan con mayor frecuencia son infiltrados bilaterales (en el 65% de los casos) los infiltrados basales derechos (en un 30%) y densidades puntiformes perihiliares perihiliares (en un 5%)



Decontaminación: es muy controvertido el empleo de medidas de rescate. Sin embargo en algunas situaciones el vómito inducido con jarabe de ipeca podría resultar beneficioso, por ejemplo ante grandes ingestiones o ingestiones de destilados del petróleo que contienen aditivos, etc. La implementación de lavado gástrico puede ser de utilidad en aquellos pacientes expuestos a volúmenes grandes de HC y que requieran intubación o bien en niños expuestos accidentalmente accidentalmente a pequeñas cantidades y que también requieran intubación. intubación. No se recomienda inducir el vómito con jarabe de ipeca en los siguientes casos: a. Ingestión de destilados de petróleo muy viscoso que se absorben poco en el tracto Gastrointestinal como aceites de automóviles, laxantes, etc b. Ingesta de destilados de petróleo muy volátiles que se absorben mal en como lustra-muebles. c. Pacientes con vómitos espontáneos. El uso del carbón activado no parece tener utilidad ya que no se une a la mayoría de los productos destilados del petróleo ni a otros compuestos de HC



Laboratorio : Hemograma, análisis metabólico, pruebas de funcionabilidad hepática y renal, gases en sangre. Es frecuente encontrar leucocitosis en las primeras 48 horas. que puede estar acompañada de fiebre. La presencia de fiebre y


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leucocitosis no implica el empleo rutinario de antibióticos ya que se sabe que la aspiración de HC produce esta alteraciones al igual que el infiltrado pulmonar durante las primeras 48 horas, sin embargo la persistencia de los mismos y la ausencia de mejoría clínica indican el uso del tratamiento antibiótica (muy infrecuentemente). 

Purgantes salinos , tipo Leche de Magnesia y dieta libre de grasas


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CAPÍTULO II PETRÓLEO 4.1 DEFINICIÓN.

Petróleo, líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas. También recibe los nombres de petróleo crudo, crudo petrolífero o simplemente “crudo”. Se encuentra en grandes cantidades bajo la

superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria química. Las sociedades industriales modernas lo utilizan sobre todo para lograr un grado de movilidad por tierra, mar y aire impensable hace sólo 100 años. Además, el petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plástico, materiales de construcción, pinturas y textiles, y para generar electricidad. En la actualidad, los distintos países dependen del petróleo y sus productos; la estructura física y la forma de vida de las aglomeraciones periféricas que rodean las grandes ciudades son posibles gracias a un suministro de petróleo relativamente abundante y barato. Sin embargo, en los últimos años ha descendido la disponibilidad mundial de esta materia, y su costo relativo ha aumentado. Es probable que, a mediados del siglo XXI, el e l petróleo ya no se use comercialmente de forma habitual.


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4.2CARACTERÍSTICAS. 4.2 CARACTERÍSTICAS. Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxígeno; el contenido de azufre varía entre un 0,1 y un 5%. El petróleo contiene elementos gaseosos, líquidos y sólidos. La consistencia del petróleo varía desde un líquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un líquido tan espeso que apenas fluye. Por lo general, hay pequeñas cantidades de compuestos gaseosos disueltos en el líquido; cuando las cantidades de estos compuestos son mayores, el yacimiento de petróleo está asociado con un depósito de gas natural. Existen tres grandes categorías de petróleo crudo: de tipo parafínico, de tipo asfáltico y de base mixta. El petróleo parafínico está compuesto por moléculas en las que el número de átomos de hidrógeno es siempre superior en dos unidades al doble del número de átomos de carbono. Las moléculas características del petróleo asfáltico son los naftenos, que contienen exactamente el doble de átomos de hidrógeno que de carbono. El petróleo de base mixta contiene hidrocarburos de ambos tipos. 4.3FORMACIÓN. 4.3 FORMACIÓN. El petróleo se forma bajo la superficie terrestre por la descomposición de organismos marinos. Los restos de animales minúsculos que viven en el mar —y, en menor medida, los de organismos terrestres arrastrados al mar por los ríos o los de plantas que crecen en los fondos marinos — se mezclan con las finas arenas y limos que caen al fondo en las cuencas marinas tranquilas. Estos depósitos, ricos en materiales orgánicos, se convierten en rocas generadoras de crudo. El proceso comenzó hace muchos millones de años, cuando surgieron los organismos vivos en grandes cantidades, y continúa hasta el presente. Los sedimentos se van haciendo más espesos y se hunden en el suelo marino bajo su propio peso. A medida que se van acumulando depósitos adicionales, la presión sobre los situados más abajo se


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multiplica por varios miles, y la temperatura aumenta en varios cientos de grados. El cieno y la arena se endurecen y se convierten en esquistos y arenisca; los carbonatos precipitados y los restos de caparazones se convierten en caliza, y los tejidos blandos de los organismos muertos se transforman en petróleo y gas natural. Una vez formado el petróleo, éste fluye hacia arriba a través de la corteza terrestre porque su densidad es menor que la de las salmueras que saturan los intersticios de los esquistos, arenas y rocas de carbonato que constituyen dicha corteza. El petróleo y el gas natural ascienden a través de los poros microscópicos de los sedimentos situados por encima. Con frecuencia acaban encontrando un esquisto impermeable o una capa de roca densa: el petróleo queda atrapado, formando un depósito. Sin embargo, una parte significativa del petróleo no se topa con rocas impermeables, sino que brota en la superficie terrestre o en el fondo del océano. Entre los depósitos superficiales también figuran los lagos bituminosos y las filtraciones de gas natural. 4.4EVOLUCIÓN 4.4 EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL APROVECHAMIENTO DEL PETRÓLEO. Los seres humanos conocen estos depósitos superficiales de petróleo crudo desde hace miles de años. Durante mucho tiempo se emplearon para fines limitados, como el calafateado de barcos, la impermeabilización de tejidos o la fabricación de antorchas. En la época del renacimiento, el petróleo de algunos depósitos superficiales se destilaba para obtener lubricantes y productos medicinales, pero la auténtica explotación del petróleo no comenzó hasta el siglo XIX. Para entonces, la Revolución Industrial había desencadenado una búsqueda de nuevos combustibles y los cambios sociales hacían necesario un aceite bueno y barato para las lámparas. El aceite de ballena sólo se lo podían permitir los ricos, las velas de sebo tenían un olor desagradable y el gas del alumbrado sólo llegaba a los edificios de construcción reciente situados en zonas metropolitanas.


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La búsqueda de un combustible mejor para las lámparas llevó a una gran demanda de “aceite de piedra” o petróleo, y a mediados del siglo XIX varios científicos

desarrollaron procesos para su uso comercial. Por ejemplo, el británico James Young y otros comenzaron a fabricar diversos productos a partir del petróleo, aunque después Young centró sus actividades en la destilación de carbón y la explotación de esquistos petrolíferos. En 1852, el físico y geólogo canadiense Abraham Gessner obtuvo una patente para producir a partir de petróleo crudo un combustible para lámparas relativamente limpio y barato, el queroseno. Tres años más tarde, el químico estadounidense Benjamin Silliman publicó un informe que indicaba la amplia gama de productos útiles que se podían obtener mediante la destilación del petróleo. Con ello empezó la búsqueda de mayores suministros de petróleo. Hacía años que la gente sabía que en los pozos perforados para obtener agua o sal se producían en ocasiones filtraciones de petróleo, por lo que pronto surgió la idea de realizar perforaciones para obtenerlo. Los primeros pozos de este tipo se perforaron en Alemania entre 1857 y 1859, pero el acontecimiento que obtuvo fama mundial fue la perforación de un pozo petrolífero cerca de Oil Creek, en Pennsylvania (Estados Unidos), llevada a cabo por Edwin L. Drake, el Coronel, en 1859. Drake, contratado por el industrial estadounidense George H. Bissell —que también proporcionó a Sillimar muestras de rocas petrolíferas para su informe —, perforó en busca del supuesto “depósito matriz”, del que parece ser surgían las filtraciones de petróleo

de Pennsylvania occidental. El depósito encontrado por Drake era poco profundo (21,2 m) y el petróleo era de tipo parafínico, muy fluido y fácil de destilar. El éxito de Drake marcó el comienzo del rápido crecimiento de la moderna industria petrolera. La comunidad científica no tardó en prestar atención al petróleo, y se desarrollaron hipótesis coherentes para explicar su formación, su movimiento ascendente y su confinamiento en depósitos. Con la invención del


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automóvil y las necesidades energéticas surgidas en la I Guerra Mundial, la industria del petróleo se convirtió en uno de los cimientos de la sociedad industrial. 4.5PROSPECCIÓN. 4.5 PROSPECCIÓN.

Camión Vibroseis Para determinar la estructura de las capas de roca subterráneas, este camión Vibroseis golpea el suelo con una gran plancha montada entre las ruedas. Los golpes producen vibraciones sísmicas de frecuencia determinada llamadas ondas de corte. Una red de medidores sísmicos denominados geófonos mide el tiempo de llegada de las ondas. Para encontrar petróleo bajo tierra, los geólogos deben buscar una cuenca sedimentaria con esquistos ricos en materia orgánica, que lleven enterrados el suficiente tiempo para que se haya formado petróleo (desde unas decenas de millones de años hasta 100 millones de años). Además, el petróleo tiene que haber ascendido hasta depósitos capaces de contener grandes cantidades de líquido. La existencia de petróleo crudo en la corteza


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terrestre se ve limitada por estas condiciones. Sin embargo, los geólogos y geofísicos especializados en petróleo disponen de numerosos medios para identificar zonas propicias para la perforación. Por ejemplo, la confección de mapas de superficie de los afloramientos de lechos sedimentarios permite interpretar las características geológicas del subsuelo, y esta información puede verse complementada por datos obtenidos perforando la corteza y extrayendo testigos o muestras de las capas rocosas. Por otra parte, las técnicas de prospección sísmica —que estudian de forma cada vez más precisa la reflexión y refracción de las ondas de sonido propagadas a través de la Tierra— revelan detalles de la estructura e interrelación de las distintas capas subterráneas ( véase Sismología). Pero, en último término, la única forma de demostrar la existencia de petróleo en el subsuelo es perforando un pozo. De hecho, casi todas las zonas petrolíferas del mundo fueron identificadas en un principio por la presencia de filtraciones superficiales, y la mayoría de los yacimientos fueron descubiertos por prospectores particulares que se basaban más en la intuición que en la ciencia. Un campo petrolífero puede incluir más de un yacimiento, es decir, más de una única acumulación continua y delimitada de petróleo. De hecho, puede haber varios depósitos apilados uno encima de otro, aislados por capas intermedias de esquistos y rocas impermeables. El tamaño de esos depósitos varía desde unas pocas decenas de hectáreas hasta decenas de kilómetros cuadrados, y su espesor va desde unos pocos metros hasta varios cientos o incluso más. La mayor parte del petróleo descubierto y explotado en el mundo se encuentra en unos pocos yacimientos grandes.

4.6 PRODUCCIÓN PRIMARIA. La mayoría de los pozos petrolíferos se perforan con el método rotatorio. En este método, una torre sostiene la cadena de perforación, formada por una serie de tubos acoplados. La cadena se hace girar uniéndola al banco giratorio situado en el suelo de la torre. La broca de perforación situada al final de la cadena suele estar formada por tres ruedas cónicas con dientes de acero endurecido. La broca se lleva a la superficie por un sistema continuo de fluido circulante impulsado por una bomba.


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El crudo atrapado en un yacimiento se encuentra bajo presión; si no estuviera atrapado por rocas impermeables habría seguido ascendiendo debido a su flotabilidad hasta brotar en la superficie terrestre. Por ello, cuando se perfora un pozo que llega hasta una acumulación de petróleo a presión, el petróleo se expande hacia la zona de baja presión creada por el pozo en comunicación con la superficie terrestre. Sin embargo, a medida que el pozo se llena de líquido aparece una presión contraria sobre el depósito, y pronto se detendría el flujo de líquido adicional hacia el pozo si no se dieran otras o tras circunstancias. circunstancias. La mayor parte del petróleo contiene una cantidad significativa de gas natural en disolución, que se mantiene disuelto debido a las altas presiones del depósito. Cuando el petróleo pasa a la zona de baja presión del pozo, el gas deja de estar disuelto y empieza a expandirse. Esta expansión, junto con la dilución de la columna de petróleo por el gas, menos denso, hace que el petróleo aflore a la superficie. A medida que se continúa retirando líquido del yacimiento, la presión del mismo va disminuyendo poco a poco, así como la cantidad de gas disuelto. Esto hace que la velocidad de flujo del líquido hacia el pozo se haga menor y se libere menos gas. Cuando el petróleo ya no llega a la superficie se hace necesario instalar una bomba en el pozo para continuar extrayendo el crudo. Finalmente, la velocidad de flujo del petróleo se hace tan pequeña, y el coste de elevarlo hacia la superficie aumenta tanto, que el coste de funcionamiento del pozo es mayor que los ingresos que se pueden obtener por la venta del crudo (una vez descontados los gastos de explotación, impuestos, seguros y rendimientos del capital). Esto significa que se ha alcanzado el límite económico del pozo, por lo que se abandona su explotación.


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La torre de perforación rotatoria emplea una serie de tuberías giratorias, la llamada cadena de perforación, para acceder a un yacimiento de petróleo. La cadena está sostenida por una torre, y el banco giratorio de la base la hace girar. Un fluido semejante al fango, impulsado por una bomba, retira los detritos de perforación a medida que el taladro penetra en la roca. Los yacimientos de petróleo se forman como resultado de una presión intensa sobre capas de organismos acuáticos y terrestres muertos, mezclados con arena o limo. El yacimiento mostrado está atrapado entre una capa de roca no porosa y un domo salinífero. Como no tienen espacio para expandirse, el gas y el petróleo crudo están bajo una gran presión, y tienden a brotar de forma violenta por el agujero perforado.


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CAPÍTULO III TOXICIDAD DE HIDROCARBUROS Las principales propiedades del petróleo que influyen sobre el ambiente son las siguientes:

5.1 TOXICIDAD. Los hidrocarburos aromáticos de bajo punto de ebullición son letales para casi todos los organismos terrestres y marinos. Algunos de los hidrocarburos parafínicos son menos tóxicos y hasta no tóxicos para los seres vivientes.

5.2 SOLUBILIDAD. Los hidrocarburos de alto peso molecular son insolubles en agua. Los derivados del benceno y los naftalenos pueden solubilizarse en agua. Dicha solubilidad influirá en la toxicidad del componente de petróleo en el ámbito marino.

5.3 BIODEGRADABILIDAD. La biodegradación del petróleo es función de sus características y peso molecular de sus componentes, por lo cual la tasa de degradación debe estudiarse y referirse al tipo de petróleo producido. Para el caso presente, referirse al análisis del petróleo producido en el área Magallanes (formación, en el capítulo Operaciones Terrestres y BRM).

5.4 VOLATILIDAD, DENSIDAD Y ACTIVIDAD SUPERFICIAL. Indican las tendencias del petróleo y de sus componentes a la evaporación, a hundirse o a dispersarse fácilmente o no.


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5.5 CARCINOGENECIDAD: Varios

componentes

del

petróleo

tienen

sustancias

potencialmente carcinógenas. El petróleo o cualquier tipo de hidrocarburos, crudo o refinado daña la ecología marina a través de diferentes efectos: 

Muerte de los organismos por asfixia.



Muerte de los organismos por envenenamiento, envenenamiento, sea por absorción, o por contacto.



Muerte por exposición a los componentes tóxicos del petróleo, solubles en agua.



Destrucción de los organismos jóvenes o recién nacidos.



Destrucción de las fuentes alimenticias de las especies superiores.



Disminución de la resistencia, infecciones, etc. de las especies y en particular de las aves por absorción de cantidades sub-letales de petróleo.



Incorporación de carcinógenos en la cadena alimentaria.



Efectos negativos sobre la reproducción y propagación a la fauna y flora marina.

No solamente el petróleo crudo, es tóxico, lo es todavía más todo subproducto refinado como, por ejemplo, el kerosene o el fuel - oil, utilizados en los motores de barcos, lanchas y plataformas de perforación o producción. Estos combustibles contienen elementos tóxicos solubles en agua y son de difícil y lenta degradación, que pueden matar directamente toda la vida costera o cercana a un derrame. Los hidrocarburos saturados de bajo punto de ebullición, fácilmente solubles en agua de mar producen anestesia y narcosis en los animales "contaminados", y muertes a altas concentraciones. Es conocido que el ciclo propano y el eteno son anestésicos potentes. Los hidrocarburos saturados de alto punto de ebullición están presentes naturalmente en muchos organismos marinos y no son altamente tóxicos, sin embargo pueden interferir con la recepción de los estímulos químicos que utilizan ciertos animales marinos para comunicarse entre sí. Los hidrocarburos aromáticos son altamente tóxicos. Los aromáticos de bajo punto de ebullición son solubles en agua y pueden matar por contacto (benceno, tolueno, xileno). Los


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aromáticos de alto punto de ebullición y en particular los aromáticos polinucleares, pueden ser venenosos largo plazo. El naftaleno y el fenantreno, por ejemplo, son más tóxicos para los peces que el xileno o benceno. Los hidrocarburos olefínicos, intermedios en estructura, propiedades y en toxicidad entre los saturados y los aromáticos están ausentes en el petróleo crudo, pero existen los productos refinados como la gasolina y como los combustibles que son altamente peligrosos para las poblaciones macrobentónicas, macrobentónicas, por alterar el equilibrio de las mismas por largo tiempo.


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CAPÍTULO IV TOXICIDAD DEL PETRÓLEO 6.1 EL PETRÓLEO Y EL AMBIENTE MARINO. El 71 % de la superficie terrestre está cubierta por océano, que son el depósito final de todos los mayores sistemas de aguas que son los ríos, constituyendo el destino final de la mayoría de los desechos producidos por la actividad humana. Las partes más sensibles de los océanos son las plataformas continentales que constituyen aproximadamente el 10 % del total. A su vez éstas, representan un 60 % de las fuentes de pescado para consumo humano. Al mismo tiempo, las zonas próximas a las plataformas continentales, representan las de mayor actividad humana, y en particular de exploración y producción de hidrocarburos, de rutas de barcos y otras actividades. El océano constituye un ecosistema muy dinámico y complejo c omplejo basado en un fluido, el agua salada, que el hombre está destruyendo por contaminantes químicos, entre ellos el petróleo y sus derivados. Estos entran en contacto con el océano y son diluidos por las mareas, oleajes, tormentas, vientos, corrientes, etc., llegando a comprometer la red alimentaria del medio marino. Más aún, las grandes contaminaciones por petróleo, producido cerca de las costas, pueden causar daños de extrema importancia a las mismas. También afectan a la flora y fauna marina y terrestre, permanentes o migratorias de éstas costas.


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No solamente la exploración y explotación petrolera pude ser fuente de contaminación, sino también gran parte de la misma se encuentra en las rutas y cercanías de vías utilizadas por los buques tanques petroleros. Quienes lavan y descargan los residuos de fondo. Estos residuos "sludges" o masa viscosa de decantación son eliminados directamente al mar. Como resultado de ello aparecen grandes masas de alquitrán, con componentes de parafinas de largas cadenas, en cantidad mayor a lo que contiene un petróleo crudo, encontradas en el mar y en las playas. Estas masas flotante de residuos de petróleo, de muy lenta degradación, siguen contaminando el medio por largo tiempo. Se ha considerado siempre que el mar tiene una función "depuradora" sobre la mayor ía de las sustancias, porque se "disuelven", se "diluyen" o "desaparecen". Es cierto en gran parte, ya que la actuación y la intervención de los componentes bióticos y abióticos del medio marino lo permite. Los organismos vivientes y en particular los vegetales, especialmente los unicelulares (enzimas, bacterias), son capaces de actuar sobre los hidrocarburos. Sin embargo, los hidrocarburos vertidos al mar, al penetrar o ser ingeridos en distintos niveles de la cadena alimentaria, van a ser concentrados gradualmente hasta llegar al hombre, el cual va a ingerir todos los tóxicos acumulados por los niveles tróficos anteriores. Entre estos tóxicos están los hidrocarburos aromáticos polinucleares. Los microorganismos pueden actuar directamente sobre varios constituyentes químicos en el agua. Los animales marinos captan contaminantes y contribuyen a diseminarlos durante sus migraciones. Es importante recordar la cadena alimentaria: vegetales - animales herbívoros - animales carnívoros - hombre. El hombre recibe una dosis de contaminación importante, aunque los organismos consumidos no presenten evidencia de contaminación, ya que la misma es de baja concentración y de efectos de largo plazo.


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El problema para el hombre no se detiene aquí: los hidrocarburos se ligan a lípidos, los cuales se movilizan en el cuerpo ligándose a su vez a las proteínas, las cuales pueden llegar a afectar a los ácidos nucleicos (ADN y ADR), con un posible deterioro del código genético y memoria de la especie. Si consideramos a los organismos marinos bajo este punto de vista, se destruirá la fuente del mayor recurso alimenticio existente existente y el mayor potencial de recursos bioquímicos que proporcionan los organismos vivientes cerca de las plataformas continentales; destrucción de los vegetales autótrofos (algas) y desequilibrio del regulador de los procesos biológicos que representa el mar para el planeta.

6.2 MODIFICACIONES MODIFICACIONES DEL AMBIENTE POR CONTAMINACIÓN PETROLERA. Las consecuencias de la contaminación petrolera para el ambiente están todavía en curso de estudio e investigación. Los efectos sobre la fauna y la flora son los más perjudiciales, pues a menudo son irreversibles. Se puede sintetizar el resultado de una contaminación por sus dos principales efectos:

a. Efectos mecánicos: la existencia de una película en la interfase agua-aire tiene por consecuencia la perturbación de los intercambios gaseosos, lo que provoca una disminución del proceso de auto depuración por la disminución de la capacidad de re-oxigenación del medio. Si esta película es importante, puede tener acciones directas de orden mecánico que son particularmente apreciables en las aves. Un ave "empetrolado" pierde su capacidad de flotación y su aislamiento térmico; reduce también la incubación y ciertas especies, tales como los pingüinos (especies sin peligro de extinción), pueden ser condenados a destrucción masiva. Los organismos acuáticos parecen tener mejor grado de protección -ver más abajo- según la especie. Las algas tienen un comportamiento muy diferente. Los animales protegidos por conchillas tienen cierto grado de protección, aunque los gasterópodos experimentan una mortandad importante.


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Más grave aún, es la destrucción de los individuos planctónicos, primer eslabón en la cadena alimenticia de la fauna marina, que puede resultar en modificación notable de todo el ecosistema local.

b. Efectos tóxicos: la penetración de los componentes tóxicos del petróleo puede traer como consecuencia la inhibición del metabolismo, acumulación de tóxicos a nivel de la membrana celular provocando la inhibición de los intercambios entre la célula y el mundo exterior; modificación de las propiedades físicas del medio tales como la tensión superficial, el pH, la temperatura, el potencial de óxido reducción; la precipitación de elementos minerales (nitrógeno, fósforo, hormonas, oligoelementos, vitaminas, etc.) Indispensables para la vida de los microorganismos y plancton. Los productos utilizados para combatir la contaminación pueden también y a su vez representar un peligro por sus efectos tóxicos. Cabe señalar que los agentes contaminantes contaminantes en caso de derrame no son solamente los hidrocarburos, sino también los productos orgánicos que provienen de su transformación y los compuestos minerales u orgánicos adicionados al medio receptor durante la lucha contra la contaminación, (existen, sin embargo y a la fecha, productos sintéticos inocuos que pueden dispersar el petróleo, o agentes de "solidificación" de petróleo que resuelven y controlan rápidamente gran parte de la contaminación, cuya toxicidad no se ha detectado hasta el presente). Independientemente de los síntomas evidentes (color, olor, sabor), el medio experimenta efectos que perturban su equilibrio; el más visible es una desoxigenación del medio receptor debido al consumo de oxígeno por parte de los microorganismos que crecen y se multiplican utilizando como alimentos las materias orgánicas biodegradables. Por otra parte, las transformaciones físicas y químicas en el medio tienen una acción directa sobre los otros seres vivos.


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Existen tres criterios generalmente aceptados para determinar la contaminación del agua: 

Materia en suspensión (MES)



Demanda biológica de oxígeno (DBO)



Demanda química de oxígeno (DQO)

Sin embargo no existe método válido como para medir el DQO en agua de mar, y para que la medida del DBO en laboratorio, sea válida o representativa de la contaminación del medio, es necesario que se reúnan simultáneamente las siguientes condiciones:



Presencia de microorganismos capaces de metabolizar las sustancias orgánicas presentes.



Condiciones favorables de pH y temperatura para la prueba.



Presencia de elementos minerales nutritivo (nitrógeno, fósforo) indispensables para el desarrollo de dichos organismos.



El

Ausencia de productos tóxicos o inhibidores de la actividad biológica. comportamiento

del

petróleo

en

el

mar

varía

según:

su composición, características y temperatura del agua. El espesor de la capa aceitosa puede ser de unos centímetros hasta varios centímetros. El tiempo de residencia, es decir el tiempo durante d urante el cual el petróleo es detectable depende también de varios factores y/o del tipo de método que se emplea para su detección. La degradación del petróleo y la velocidad de su degradación esta influenciada por: 

la luz,



la temperatura,


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

el tipo y número de sustancias nutrientes e inorgánicas que contiene, vientos, mareas, corrientes, etc.

Estos factores afectan a la degradación microbiana, la evaporación, la disolución, la dispersión y los procesos de sedimentación. Las fracciones mas tóxicas son generalmente las menos susceptibles a la degradación microbiana. Los residuos densos pueden flotar, depositarse en los sedimentos o llegar a la costa como manchas de alquitrán. En los mares fríos, como el Atlántico Sur, la actividad microbiana es lenta, no sólo porque los mecanismos bacterianos son más lentos, sino también porque el petróleo se vuelve más viscoso y produce una película gruesa que impide o reduce el ataque microbiano. En período invernal, además, la oxidación fotoquímica se reduce por ser los días más cortos. Las alteraciones que sufre el petróleo derramado en el medio marino se designan bajo el nombre de intemperización . Este petróleo intemperizado es bastante diferente que el petróleo producido o recientemente derramado, ya que pierde muchos de sus componentes solubles o volátiles. Este crudo puede dañar a los organismos marinos, permanecer permanecer en los sedimentos y dañar a las aves. La degradación natural de los hidrocarburos en el mar incluye los siguientes procesos:

a) Dispersión: este proceso que es el primero en producirse atenúa la película aceitosa hasta unos milímetros y depende de la viscosidad, la tensión superficial del petróleo y del agua, y del factor tiempo.

b) Evaporación: los compuestos de petróleo de bajo peso molecular y de bajo punto de ebullición se volatilizan, dependiendo también de la viscosidad del petróleo, de sus características características y de las condiciones climáticas imperantes.


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c) Disolución: gran parte de los componentes de bajo peso molecular se separan de la masa de hidrocarburos y se disuelven en el medio marino. Aquí también los parámetros arriba indicados tienen su influencia. Generalmente este mecanismo es largo, ya que los procesos de oxidación y degradación microbiana producen compuestos polares que también se disuelven en el agua.

d) Emulsificación: el petróleo se mezcla con el agua de mar, o viceversa, el agua se mezcla con el petróleo.

e) Auto-oxidación: Auto-oxidación: reacción catalizada por la luz y el oxígeno del aire para formar cetonas, aldehídos, alcoholes y ácidos carboxílicos (todos compuestos polares) que se disuelven en el agua o actúan como detergentes u agentes emulsificantes.

f) Degradación microbiana: puede ser de dos tipos, aeróbica o anaeoróbica. El petróleo es una fuente alimenticia de ciertas bacterias, enzimas, actinomicetes, hongos y levaduras.

OXIDACIÓN AERÓBICA: los microorganismos que oxidan el petróleo necesitan oxígeno, en la forma disuelta o en la forma libre. Por lo tanto la degradación biológica ocurre en la interfase aire- agua. Bajo la superficie de la columna de agua o en el fondo del mar, esta degradación es muy limitada.

OXIDACIÓN ANAERÓBICA: algunos organismos pudren oxidar el petróleo sin presencia de oxígeno. Estos utilizan los nitratos o los sulfatos como fuente de oxidación. Las pseudomonas aeroginosa, por ej. Utilizan los n-hexadecano para reducir los nitratos a nitritos.

g) Hundimiento: Hundimiento: la evaporación, la disolución y la oxidación del petróleo pueden provocar un aumento de su peso específico y permitir el hundimiento del mismo.

h) Resurgimiento: cuando la densidad del petróleo hundido se reduce por efecto de una prolongada oxidación anaerobio, el petróleo puede volver a flotar otra vez


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y los procesos anteriores se producirán nuevamente hasta desaparición completa o contaminación de una costa.

6.3 LA MATERIA Y LA COLUMNA DE AGUA. La "columna de agua" se refiere a la proporción, o segmento vertical del mar, cuyo techo es la superficie del mar y la base es el fondo marino, la cual tiene cierta estratificación que recibe la influencia de estímulos o factores externos, fauna y/o flora, típicos de las diversas capas y que migran de un estrato a otro. Esta columna de agua constituye una referencia de estudio y permite analizar y explicar el biodinamismo del océano. Tiene suma importancia en el comportamiento y circulación del petróleo y demás productos derramados en el mar, ya que afectándose la columna de agua, se perjudica todo el ecosistema marino.

La existencia de materia orgánica en los océanos, aunque lejos de constituir un componente mayor, representa un elemento que permite la vida de las cuencas marinas. Se estima que los océanos y mares contienen 2.6 x 10 . (12) toneladas de esta materias, siendo las cuencas mediterráneas las más ricas en ella. Dentro de cada cuenca dicha materia orgánica no está uniformemente distribuida, con concentraciones generalmente mayores cerca de las costas y en las agua someras. La concentración y distribución de las mismas varían también según la profundidad, con mayores niveles cerca de la superficie del mar y alguna declinación en las profundidades. Esta materia orgánica se encuentra en forma de soluciones, coloides, suspensiones de organismos vivos y detritos orgánicos. Son de diferente composición química; sea complejos de carbohidratos y proteínas de alta estabilidad química, sea productos inestables de degradación, organismos vivos, muertos y metabólicos. Entre los organismos del fitoplancton, los principales productores de materia orgánica son los diatomeas y las pedirineas.


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Las diatomeas, algas unicelulares con esqueleto externo silicio que viven en las aguas templadas hasta frías se multiplican muy rápidamente y juegan un papel importante en la sedimentación. Las peridineas viven en aguas más calientes. El fitoplancton vive gracias a su actividad fotosintética, dada por la radiación solar, y su tarea de crecimiento es proporcional a la intensidad luminosa. La iluminación es por lo tanto uno de los factores más importantes en la distribución del fitoplancton y por eso se encuentra en las "capas" bien iluminadas del agua, es decir desde la superficie hasta unos 100 metros de profundidad. La cantidad del fitoplancton varía también según la cantidad y concentración de sales nutritivas que componen el agua del mar. Este fitoplancton es consumido en cantidades considerables por el zooplancton fitófago que vive gracias a ello, y a su vez, el zooplancton es el alimento de los crustáceos y pequeños peces, los cuales proveen el alimento de los grandes peces, ballenas, delfines y aves marinas. En otras palabras, el fitoplancton, debido a la materia orgánica y al oxígeno producido por fotosíntesis, constituye el eslabón inicial de toda cadena alimentaria. Más aún, las cantidades de varios organismos marinos son cautivamente dependientes unas de las otras. La cantidad de luz y la abundancia de ciertos peces, por ejemplo. Existe también una conexión entre la distribución vertical del fitoplancton y la del zooplancton en la "columna de agua". Es así, por ejemplo, que cerca de la superficie del mar la biomasa de zooplancton puede alcanzar 1 gr / m3 mientras que es inexistente a 500 metros y más abajo. Más del 90 % del plancton está localizado en los 100 primeros metros de profundidad, por esto se distinguen dos zonas, la zona productora que es la zona iluminada (fotosíntesis) y la zona consumidora que se encuentra justo por debajo de la productora. p roductora. Por lo antes expuesto es que se produce una migración de los consumidores.


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Cuando hay oscuridad, los animales se congregan más cerca de la superficie donde se alimentan y sirven a su vez de alimentación a otros predadores. Cuando sale el sol, los mismos comienzan a migrar a profundidades mayores. Esta migración en la columna de agua va desde la superficie hasta 800 metros o más de profundidad.

Como resultado de estas migraciones diarias y nocturnas de los animales, la materia orgánica es transportada a zonas muy profundas, existiendo así mismo una conexión entre la zona superficial (productora) y la abisal (consumidora). Esta escalera de migraciones constituye una "vía" activa para el transporte del petróleo y sus productos desde la superficie hasta los sedimentos del fondo marino. Por ende, existen tres vías por la que los hidrocarburos pueden llegar hasta los sedimentos del fondo marino: a) Hundimiento. Al aumentar la densidad de petróleo después de los procesos de los procesos de intemperización. intemperización. b) A través de la columna de agua. c) A través de la lluvia de cuerpos, producto del hundimiento de los microorganismos del plancton muerto al contacto con el petróleo. A través de los eslabones de la cadena alimentaria de la columna de agua, se va concentrando el contenido de hidrocarburos hasta llegar a los sedimentos y los predadores del fondo marino.

6.4 EL PETRÓLEO Y SU TOXICIDAD SOBRE EL ECOSISTEMA. Los daños causados por la contaminación por petróleo son varios. Reducción o destrucción de la vida marina, destrucción de los hábitat de toda forma de vida silvestre, reducción total o parcial de las playas costeras y sus s us animales. En particular, sufrimiento y mortalidad de las aves, tales como las gaviotas y pingüinos, inmovilizados por "empetrolamiento.


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Aunque todos los efectos tóxicos del petróleo son de difícil evaluación, debido a la amplia gama de compuestos químicos que lo compone. Las principales propiedades del petróleo que influyen sobre el ambiente son las siguientes: a) Toxicidad: Los hidrocarburos aromáticos de bajo punto de ebullición son letales para casi todos los organismos terrestres y marinos. Algunos de los hidrocarburos parafínicos son menos tóxicos y hasta no tóxicos para los seres vivientes. b) Solubilidad : Los hidrocarburos de alto peso molecular son insolubles en agua. Los derivados del benceno y los naftalenos pueden solubilizarse en agua. Dicha solubilidad influirá en la toxicidad del componente de petróleo en el ámbito marino. c) Biodegradabilidad : La biodegradación del petróleo es función de sus características y peso molecular de sus componentes, por lo cual la tasa de degradación debe estudiarse y referirse al tipo de petróleo producido. Para el caso presente, referirse al análisis del petróleo producido en el área Magallanes (formación, en el capítulo Operaciones Terrestres y BRM). d) Volatilidad, densidad y actividad superficial: Indican las tendencias del petróleo y de sus componentes a la evaporación, a hundirse o a dispersarse fácilmente o no. e) Carcinogenecidad: Varios componentes del petróleo tienen sustancias potencialmente carcinógenas. El petróleo o cualquier tipo de hidrocarburos, crudo o refinado daña la ecología marina a través de diferentes efectos:



Muerte de los organismos por asfixia.



Muerte de los organismos por envenenamiento, envenenamiento, sea por absorción, o por contacto.



Muerte por exposición a los componentes tóxicos del petróleo, solubles en agua.


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

Destrucción de los organismos jóvenes o recién nacidos.



Destrucción de las fuentes alimenticias de las especies superiores.



Disminución de la resistencia, infecciones, etc. de las especies y en particular de las aves por absorción de cantidades sub-letales de petróleo.



Incorporación de carcinógenos en la cadena alimentaria.



Efectos negativos sobre la reproducción y propagación a la fauna y flora marina.

No solamente el petróleo crudo, es tóxico, lo es todavía más todo subproducto refinado como, por ejemplo, el kerosene o el fuel - oil, utilizados en los motores de barcos, lanchas y plataformas de perforación o producción. Estos combustibles contienen elementos tóxicos solubles en agua y son de difícil y lenta degradación, que pueden matar directamente toda la vida costera o cercana a un derrame. Los hidrocarburos saturados de bajo punto de ebullición, fácilmente solubles en agua de mar producen anestesia y narcosis en los animales "contaminados", y muertes a altas concentraciones. Es conocido que el ciclo propano y el eteno son anestésicos potentes. Los hidrocarburos saturados de alto punto de ebullición están presentes naturalmente en muchos organismos marinos y no son altamente tóxicos, sin embargo pueden interferir con la recepción de los estímulos químicos que utilizan ciertos animales marinos para comunicarse entre sí. Los hidrocarburos aromáticos son altamente tóxicos. Los aromáticos de bajo punto de ebullición son solubles en agua y pueden matar por contacto (benceno, tolueno, xileno). Los aromáticos de alto punto de ebullición y en particular los aromáticos polinucleares, pueden ser venenosos largo plazo. El naftaleno y el fenantreno, por ejemplo, son más tóxicos para los peces que el xileno o benceno. Los hidrocarburos olefínicos, intermedios en estructura, propiedades y en toxicidad entre los saturados y los aromáticos están ausentes en el petróleo crudo, pero existen los productos refinados como la gasolina y como los combustibles que son altamente


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peligrosos para las poblaciones macrobentónicas, por alterar el equilibrio de las mismas por largo tiempo.

6.5 EFECTOS DEL PETRÓLEO SOBRE LA FLORA MARINA Y TERRESTRE. Hidrocarburos similares o idénticos a los encontrados en el petróleo son constituyentes comunes en muchos vegetales. El "Kelp" por ejemplo es una típica "fábrica" de hidrocarburos producidos fotosintéticamente. Los microorganismos contienen contienen a su vez un aproximado a 0,03 % de hidrocarburos. El petróleo puede constituir un sustrato para algunos microorganismos vegetales y pueden encontrarse en los tanques de almacenamiento y en los depósitos de combustibles. El mar contiene abundante flora microbiana, capaz de metabolizar el petróleo y sus compuestos, hasta degradar el petróleo gracias a sus enzimas específicas. Sin embargo se necesita oxígeno, disuelto o libre, para que los microorganismos oxiden a los hidrocarburos. Algunos como por ejemplo la "pseudomona aeruginosa " reduce nitrato a nitrito metabolizando n-octano o n-hexadecano y no necesita oxígeno. Cabe señalar que si bien el petróleo puede ser biodegradado por estos microorganismos, las sustancias más tóxicas son muy lentamente o no atacadas. Por otra parte la oxidación bacteriana de los hidrocarburos produce varios compuestos intermedios que pueden resultar tóxicos para el ambiente y hasta para las bacterias. También, ciertos compuestos del petróleo pueden ser bactericidas, bactericidas, es decir inhibidores o reductores de la degradación. La oxidación completa de 4 litros de petróleo crudo requiere una cantidad de oxígeno disuelto de aproximadamente 1.300 m3 de agua de mar y por lo tanto la oxidación es muy lenta, más aún si la zona marítima ha sido previamente contaminada. La temperatura del agua constituye un factor importante en la velocidad de biodegradación (oxidación) y las aguas frías como las del Atlántico Sur, por ejemplo, no


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son las más propicias a una rápida degradación. Los hidrocarburos o en el lecho marino profundo, por falta de luz y oxígeno no tendrán, o de manera extremadamente lenta, degradación bacteriana. La degradación por oxidación y descomposición microbiana estarán muy retardadas y serán hasta nulas si el agua de la cuenca ha sido contaminada reiteradamente y con sus variados ecosistemas parcial o totalmente destruidos. Las algas son aparentemente menos sensibles que los animales a la contaminación por petróleo y presentan diferentes reacciones a dichas contaminaciones. Los "Kelps"(Macrocystis) , parecen tener una protección dada por su secreción de mucus, lo mismo que algunas algas verdes filamentosas. Otras, las algas rojas (Porphyra) mueren al contacto con el petróleo y con agua con 2 ppm de contenido de hidrocarburos, adquieren el olor a petróleo. Se ha observado cierta proliferación de algas en zonas contaminadas, pero este proceso parece imputable a la desaparición de los moluscos herbívoros que controlan las mismas y su crecimiento indebido de ciertas algas tal como la "Enteromorpha" o la "Fucus vesiculosis" determina la declinación de especies animales tales como los crustáceos

cirripedios. Algunas algas verdes, tales como la Ulva lactuca, la Gratelupia dichotoma y la Polysiphonia, mueren por la inhibición de la fotosíntesis y biosíntesis ocasionada por el petróleo. La Pophyra tenera o alga roja de cultivo, al ser contaminada por petróleo desarrolla una enfermedad carcinomatosa. En el fitoplancton, a grados diversos según su especie, el contacto con el petróleo provoca muerte más o menos lenta. Por ejemplo las diatomeas de tipo Licmophora ehrenbergii, Coscinodiscus granii, Melosira monolimorfosis, Prorocentrum trochoideum, p7 3 Peridinium trochoideum , mueren con una concentración de petróleo de 1 ml/l en agua de mar, con


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exposición inferior a una semana. Si bien el, petróleo o el agua contaminada pueden ser removidos por las mareas, vientos o corrientes, una breve exposición puede provocar un retardo en el desarrollo y crecimiento de los mismos. Los líquenes que viven en las costas rocosas están afectados por el petróleo, de manera diferente según la especie. Las plantas costeras que crecen en las arenas o en las marismas tienen también respuestas

diferentes

a

la

contaminación,

por

ejemplo,

el

pasto

marino (Phyllospadix) muere. Algunas plantas mueren y se recuperan por brotes, otras se restablecen después de largo tiempo. Cabe destacar que en el caso de las plantas de playa, si la contaminación ocurrió durante el periodo invernal, cuando el crecimiento es leve o adormecido, (Juncus gerardii, Spartina anglica) el crecimiento en primavera se realiza normalmente, una vez que la

contaminación ha desaparecido. De acuerdo con las observaciones y estudios de respuesta de las plantas, frente a una contaminación petrolera, se ha podido establecer una escala de resistencia: a) Plantas muy susceptibles a la contaminación: las de raíces de poca profundidad, con reservas alimenticias alimenticias muy bajas. No se recuperan y mueren - Ej. Suaeda marítima. b) Plantas susceptibles: plantas perennes arbustivas, con los extremos de las ramas portulacoides. Algas verdes filamentosas. expuestos al petróleo. Ejemplo: Halimione portulacoides. filamentosas.

c) Plantas Intermedias: plantas perennes que aceptan una o dos contaminación y luego declinan en otra. Ej. Spartina anglica, Puccinellia marítima.


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d) Plantas resistentes: plantas perennes con grandes reservas alimenticias y en particular las que mueren superficialmente en invierno. Ej. Armenia marítima. e) Plantas muy resistentes: del mismo tipo que d) y que además tienen resistencia a nivel celular. Ej. Familia de las Umbíferas. Por supuesto, en cada segmento o escala indicada, la respuesta puede ser diferente según el tamaño, la morfología y fisiología de las plantas.

6.6 EFECTO DEL PETRÓLEO EN ANIMALES. Los protozoos: no existen muchos datos sobre los efectos del petróleo sobre los unicelulares. Los hidrocarburos de alto peso molecular, no parecen realizar mayor daño sobre los protozoarios. Sin embargo, las amebas expuestas a hidrocarburos de bajo peso molecular (tóxicos) mueren.

Los corales: Los corales representan un gran un grupo de animales de gran importancia para la vida de otros animales y del ecosistema local en general. Las especies de corales que segregan mucus, parecen protegerse contra el petróleo. En el caso de la Favia speciosa, la Porites compressaq, la Motipora verrucosa, la Fungia scutaria.

Otras especies, se observa alteración de "conducta", con reacciones de la abertura bucal, relacionada con la alimentación del coral. Se han observado en dichas contaminaciones, retardo de crecimiento y reducción de la sobre vivencia de la mayor parte de los corales.

Los Anélidos: Los anélidos han sido utilizados como indicadores de ambientes marinos contaminados, en particular la Capitella capitata, especie que se encuentra en todos los mares y que vive en los sedimentos que reciben efluentes de los desagües domésticos y en sedimentos ricos en productos de desechos de las refinerías de petróleo.

Los Crustáceos: En el grupo de los copépodos se encuentran muchos crustáceos que componen el zooplancton. Estos copépodos son sensibles a concentraciones de petróleo de 0,5 a 0,1 ml/l y mueren, salvo algunas excepciones.


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En el grupo de los cirripedios o más conocidos como "picos de mar "viven generalmente en la zonas cubiertas y descubiertas por las mareas. La mayor parte muere por asfixia, y los sobrevivientes con petróleo adherido, demuestran gran dificultad de respiración, nutrición, etc.

En el grupo de los isópodos, especie bentónica bentónica de las aguas frías, frías, más

conocidos como "bichos bolitas" se han notado una resistencia notable a las contaminaciones, contaminaciones, aunque no existen estudios para definir el comportamiento a posteriori. pos teriori. Los Anfípodos, o pulgas de mar, presentan una repulsión por el petróleo y la capacidad de evitar algún contacto con el mismo. Los Decápodos o crustáceos superiores tales como los camaroncitos, las centollas, el cangrejo, etc. tienen una resistencia notable a las contaminaciones, contaminaciones, en el estado adulto. Las larvas no resisten, algunas sensibles a la contaminación , migran a lugares más apropiados en caso de detectar contaminación. contaminación.

Los Moluscos: Los gasterópodos demuestran comportamientos, reacciones y resistencias diferentes según las especies. La mayor parte de los que viven cerca del litoral son más resistentes a los hidrocarburos tóxicos que los que viven mar adentro. Los bivalvos tales como los mejillones, cholgas, choros, tienen la particularidad de resistir a las contaminaciones ya que captan los hidrocarburos (saturados y aromáticos) y los acumulan con pequeñas desintegración metabólica. Es decir los mejillones son capaces de degradar los hidrocarburos, pero en caso de contaminación no son aptos para el consumo humano.

Los Peces: El petróleo y sus derivados en el mar son altamente tóxicos para los huevos de los peces, pero las larvas son algo más resistentes. Los peces que nacen de huevos contaminados son generalmente anormales. Los peces grandes adquieren olor a hidrocarburo, tanto del mar como del lecho marino. Este olor se comunica a través de las branquias, que generalmente desaparece con el lavado con agua limpia.


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Los efectos a largo plazo de la contaminación sobre los peces igual que sobre otros animales marinos y mamíferos, resultan en cambios de metabolismo lípidos, con acumulación de grasas en el hígado y otros tejidos.

Las Aves: El petróleo y sus derivados provocan daños importantes sobre la avifauna y en particular el petróleo fresco. Por una parte ciertas aves suelen ingerir las "bolitas "de petróleo o deglutirlas a sus pichones, y por otra parte el "empetrolamiento" de las aves modifica su flotabilidad, el poder aislante y térmico de su plumaje, produciéndose la muerte por hipotermia y la imposibilidad de volar.


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CAPÍTULO V INTOXICACIÓN POR HIDROCARBUROS 5.1 HIDROCARBUROS DE CADENA CORTA (HCC). 

La fuente de exposición principal es el hogar.



Toxicocinética: actúan como asfixiantes por su alta volatilidad y baja viscosidad, reemplazando el gas alveolar y produciendo hipoxia.



Clínica: al atravesar la membrana alveolocapilar originan síntomas de disminución del umbral de conciencia con progresión a convulsiones, status epiléptico o coma. Además inducen aparición de arritmias.



Dco: gasometría arterial (hipoxia sin hipercarbia). A veces el hemograma presenta leucocitosis con desviación izquierda. Los electrolitos séricos, coagulación, orina y las pruebas de función hepática y renal son normales. El ECG es normal pero debe hacerse monitorización del ECG. Al ingreso realizar de rutina una Rx de tórax, que no suele tener hallazgos patológicos.



Tratamiento: oxígeno suplementario con FiO2 según s egún gasometría.

5.2 HIDROCARBUROS DE CADENA LARGA (HCL). 

Son líquidos a Tª ambiente y se usan como disolventes de grasas.



Exposición en el medio laboral (industria del cuero y calzado).



Toxicocinética: tienen un bajo poder tóxico y se necesitan altas concentraciones para que produzcan depresión central.


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

Clínica: comprende desde disfunción sensorial simétrica de las partes distales de las extremidades, con debilidad de dedos de manos y pies y pérdida de reflejos sensitivos profundos, hasta depresión del SNC, mareo e incoordinación motora.



Dco: se basa en la clínica. La analítica de rutina y el ECG son normales, pero se realizará monitorización ECG.



Tratamiento: oxígeno suplementario y tto de soporte

5.3 DESTILADOS DEL PETRÓLEO (P). 

Fuente de exposición: sobre todo son ingestiones orales, y menos por inhalación de los vapores desprendidos.



Toxicocinética: al aspirarse produce inhibición del surfactante pulmonar, originando colapso alveolar, alteración de la relación ventilación/perfusión e hipoxemia. Posteriormente hay una neumonitis química con hiperemia, edema y hemorragia alveolar. En pocas horas se produce una alveolitis hemorrágica difusa con infiltrados granulomatosos que se resuelve en unos 10 días, aunque se puede complicar con neumonías.



Clínica: cuando hay una aspiración los síntomas aparecen a los 30 min: irritación oral o traqueobronquial con quemazón en boca, ahogo, tos y respiración a boqueadas. Después aleteo nasal, retracción intercostal, disnea, taquipnea y cianosis. Se desarrollan atelectasias y neumonías con edema y hemoptisis que producen hipoxemia con hipocarbia que evolucionan a hipercarbia y acidosis, que puede originar una parada cardiorrespiratoria. La auscultación respiratoria presenta crepitantes, roncus y disminu- ción del murmullo vesicular. En la Rx hay infiltrados basales y perihiliares uni o bilaterales. A menudo zonas de atelectasia. Los síntomas neurológicos oscilan desde letargia y ligera alteración del nivel de conciencia hasta coma y convulsiones. Los síntomas gastrointestinales son nauseas, vómitos, dolor y distensión abdominal. Otras manifestaciones son arritmias, alteraciones dérmicas, eczemas e inflamación.


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

Dco: se basa en la historia clínica identificando el tipo y las características del tóxico, tiempo transcurrido desde la ingestión y síntomas aparecidos hasta la llegada al hospital. La exploración se enfocará hacia los signos vitales y problemas respiratorios y neurológicos. Se realizarán: hemograma, glucemia, urea, electrolitos, pruebas de función hepática, análisis de orina, gasometría arterial, Rx de tórax y monitorización ECG.



Tratamiento: si permanecen asintomáticos y con Rx normal se pueden dar de alta a las 6 horas de observación previa Rx de control. No se recomienda realizar vaciamiento gástrico si no está intubado el paciente, y después hacer lavado gástrico, no siendo útil la administración de carbón activado. Si la exposición ha sido por la piel, retirar la ropa y lavar al paciente con agua y jabón. Todos los pacientes con síntomas neurológicos o respiratorios deben ser ingresados con monitor ECG continuo, canalización de vía veno- sa y administración de oxígeno suplementario. No hay beneficio en la administración administración de corticoides ni antibióticos profilácticos.

5.4 TETRACLORURO DE CARBONO (TC). 

Líquido incoloro, no inflamable y de olor dulzón.



Se encuentra en extintores, productos de limpieza e insecticidas.



Toxicocinética: la vía de entrada puede ser inhalación de vapores, digestiva o a través de la piel, concentrándose en el tejido adiposo. Es un depresor del SNC e induce degeneración grasa del hígado, así como muerte celular y necrosis hepática. También es un potente tóxico renal.



Clínica: irritación de mucosas, nauseas, vómitos, dolor abdominal, cefalea, sensación de vértigo, ataxia y deterioro del nivel de conciencia hasta producir coma con convulsiones, hipotensión y muerte por depresión respiratoria central. Las enzimas hepáticas se elevan a las 48 horas de la exposición y aparecen signos de hepatitis en los días siguientes.



Dco: por la historia clínica. Si se ha ingerido, realizar Rx de abdomen pues el tetracloruro es radiopaco.


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

Tratamiento: retirar al paciente del ambiente contaminado, retirar la ropa y lavar la piel. Si la intoxicación es vía digestiva realizar lavado gástrico, y si el paciente no colabora por el deterioro neurológico proceder a la intubación. El carbón activado no es útil. Si hay fracaso renal, realizar hemodiálisis. Sí se puede usar la N-acetilcisteína (NAC) vía oral a dosis de 140 mg/kg en la 1ª dosis continuando con 70 mg/kg/4h hasta completar 17 dosis disolviendo la solución comercial en proporción 1:4 en agua o zumo; o vía iv a dosis de 150 mg/kg en 200 ml de SG SG 5% en 15 minutos, posteriormente 50 mg/kg en 500 ml de SG 5% en 4 horas y después 100 mg/kg en 1000 ml en 16 horas.

5.5 CLOROFORMO (CF). 

Líquido incoloro y no inflamable, de olor y sabor dulzón, muy volátil volá til y liposoluble.



Fuente: disolvente en laboratorio e industria química.



Toxicocinética: produce intoxicación por vía respiratoria, digestiva o dérmica. Produce la muerte con ingestión oral de sólo 10 ml. Se ha descrito degeneración grasa del hígado, riñón y corazón. Al expo- nerlo a una llama se forma fosfeno, que con el agua en el alveolo forma ac. Hidroclorídrico y CO2 originando edema pulmonar.

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Clínica: al inhalarse produce todos los niveles de anestesia. Se detecta por olor cuando su concentración excede de 400 ppm. A 1000 ppm produce nauseas, vómitos, vértigo y cefaleas. Entre 1000-4000 ppm origina desorientación. Entre 10000-20000 ppm da lugar a pérdida de conciencia e incluso muerte. También produce dermatitis local e irritación corneal.

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Diagnóstico: por la historia clínica. Las transaminasas se alteran en las intoxicaciones agudas, apareciendo ictericia a los 2-3 días.

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Tratamiento: de soporte. Retirar a la víctima de la zona contaminada llevándola a una zona bien ventilada, administrar O2 suplementario y si se necesita, intubarlo.

5.6 DICLOROMETANO (DCM). 

Líquido incoloro, muy volátil y muy tóxico.

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Se usa como solvente, desengrasante y quitamanchas de pintura.


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Toxicocinética: se absorbe a través del pulmón, digestivo y la piel alterada produciendo depresión directa del SNC y se metaboliza en el hígado a CO2 y CO.

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Clínica: si la concentración es > 1000 ppm produce cefalea. A > 2000 ppm produce a los 30 minutos náuseas y letargia. A concentración mayor produce estupor y coma. Si se ingiere vía digestiva produce acidosis, hemólisis intravascular y deterioro neurológico.

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Diagnóstico: por la clínica. Determinar el nivel de carboxiHb.

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Tratamiento: retirar al paciente del ambiente, desnudarlo desnudarlo y lavar la piel con agua y jabón. Si hay ingestión, aislar la vía aérea y hacer lavado gástrico. Es conveniente el ingreso en UCI y monitorización al menos 24 h administrando O2.

5.7 TRICLOROETILENO (TCE). 

Líquido claro, incoloro y no inflamable.

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Fuente: desengrasante en limpieza en seco, extracción selectiva de medicinas y alimentos y como intermediario intermediario químico.

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Toxicocinética: se absorbe vía respiratoria y digestiva.

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Clínica: depresión del SNC con náuseas y vómitos.

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Diagnóstico: por la historia clínica. Se pueden detectar niveles en el gas espirado.

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Tratamiento: de soporte.

5.8 TETRACLOROETILENO (TTCE). 

Líquido incoloro y no inflamable usado para limpieza en seco.

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Toxicocinética: la absorción es vía respiratoria.

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Clínica: depresión del SNC con mareos, náuseas y vómitos.

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Diagnóstico: historia de exposición y clínica.

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Tratamiento: de soporte.

5.9 TRICLOROETANO (TCET). 

Líquido incoloro, no inflamable y de baja toxicidad.

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Se usa como desengrasante, limpieza de metales, limpieza en seco y pesticida.

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Toxicocinética: la intoxicación se produce por inhalación de vapores por vía digestiva.


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Clínica: ataxia, cefalea, fatiga y temblores. A veces convulsiones y coma.

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Diagnóstico: por la historia clínica.

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Tratamiento: de soporte. Si es vía digestiva se hará lavado gástrico con protección de vía aérea. Si hay depresión respiratoria se aportará O2 y soporte ventilatorio.

5.10

BENCENO (B). 

Líquido claro, muy volátil e inflamable, y con intenso olor dulzón.

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Toxicocinética: se absorbe por vía respiratoria y digestiva. Es muy liposoluble.

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Clínica: irrita los ojos. Produce eritema y dermatitis con daño del tejido subcutáneo. La aspiración causa edema y hemorragia. Las altas concentraciones producen euforia inicial y después mareo, nauseas, cefalea, ataxia, convulsiones y coma. La exposición repetida produce anemia aplásica y leucemias mielocítica y monocítica agudas.

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Diagnóstico: por la historia clínica. Hacer de forma rutinaria una Rx de tórax, ECG, analítica general de sangre y orina y perfil hepático.

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Tratamiento: retirar a la víctima de la fuente de exposición. Si se ingiere proceder a lavado gástrico en las 2 primeras horas, aislando la vía aérea. Dar O2 suplementario y monitorizar el ritmo cardíaco.

5.11

TOLUENO (T). 

Líquido claro y volátil, olor dulzón, poco soluble s oluble en agua y muy liposoluble.

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Toxicocinética: se absorbe vía inhalatoria y digestiva. El 80% se metaboliza en el hígado y el 20% restante se elimina sin cambios por el pulmón.

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Clínica: irritante para ojos, pulmón, piel y otras zonas de contacto directo produciendo eritema, dermatitis, parestesias de piel, conjuntivitis y queratitis. A baja concentración produce euforia con comportamiento alterado. A más concentración produce cefalea, convulsión, nauseas, ataxia, nistagmus, confusión y coma, arritmias, muerte súbita, parada cardiorrespiratoria y neumonitis química.

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Diagnóstico: por la historia clínica. Sospecharlo en pacientes con deterioro del nivel de conciencia y acidosis metabólica. Realizar Rx de tórax, ECG, análisis de orina, hemograma, electrolitos, Ca, P, creatinina, CPK y gasometría arterial.


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Tratamiento: retirar al paciente de la fuente de exposición. Si se ingiere se procederá a lavado gástrico con aislamiento de la vía aérea. Monitorizar el ritmo cardíaco, corregir las alteraciones electrolíticas y administrar O2.

5.12 ANILINA (A). 

Se usa en la síntesis de tintas, pinturas, tintes, plásticos, gomas, fungicidas y productos farmacéuticos.

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Toxicodermia: induce la producción de metahemoglobinemia con la siguiente hemólisis intensa.

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Clínica: depende del nivel de metahemoglobina. Si es del 15% produce cefaleas, taquicardia y taquipnea. Entre 20-45% se añaden mareos y debilidad general. Con un 55-60% aparece hipotensión arterial, bradicardia, arritmias graves, acidosis metabólica, convulsiones, coma y muerte.

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Tratamiento: azul de metileno metileno (AM) en infusión infusión lenta a 1-2 mg/kg. Si no es efectivo o hay hemólisis, realizar exanguinotransfusión (EXT)

5.13 ACETONA (AC). 

Solvente líquido, incoloro, volátil, inflamable inflamable y de olor dulzón.

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Toxicocinética: se absorbe rápidamente a través de los pulmones y tracto gastrointestinal. Se excreta sin transformar en orina y a través de la mucosa respiratoria, con una vida media plasmática de 20-30 horas.

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Clínica: depresión del SNC que oscila desde la sedación al coma. Ataxia, parestesias y temblores. Hay depresión respiratoria con olor dulzón en el aliento. Son frecuentes los vómitos, hematemesis y la necrosis tubular aguda.

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Diagnóstico: por la historia clínica. Se puede determinar la presencia de acetona en sangre y orina. Se monitorizarán niveles de glucemia, electrolitos, creatinina, función hepática y gasometría.

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Tratamiento: de soporte asegurando la ventilación y circulación. Si se ingiere, se procederá a lavado gástrico.


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CONCLUSIONES 

El conocimiento de los factores que intervienen en el comportamiento de un derrame es necesario porque permite aplicar los métodos más eficaces y económicos para controlarlo.

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Por más pequeño que sea un derrame en tierra, trabajo de recolección, limpieza y restauración del área dañada dan lugar a gastos significativos por el tipo de equipos que se debe utilizar (camiones, retroexcavadoras, cisternas, etc.) y por la duración de los trabajos, generalmente mayores a una semana.

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La existencia de áreas críticas en un país, será un factor determinante de la capacidad de respuesta ante la emergencia de un derrame de hidrocarburos. En la respuesta a un derrame de hidrocarburo, el conocimiento de las áreas críticas en la zona amenazada, permitirá utilizar de forma óptima los recursos de limpieza disponible; pues por lo común será imposible toda el área y se requerirá establecer prioridades.

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Debido a que las condiciones ambientales son cambiantes es importante conocer sus variaciones periódicas y estacionales .Asimismo debe tenerse en cuenta que las condiciones durante la emergencia puede diferir considerablemente de los valores promedios registrados.

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Es muy importante estar preparado para estos casos de contingencia, pues las estadísticas muestran que la ocurrencia de derrame de hidrocarburos no sigue patrones muy definidos.


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BIBLIOGRAFÍA 

Intoxicación por hidrocarburos, C.A. Sánchez Salguero.

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Contaminación Petrolera, Lic. Patricia C. Galán.

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McGuigan MA. Carbon tetrachloride. Clin Toxicol Rev 1987; 9:1.

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Nolla Salas J y Nogué Xarau J. Intoxicaciones por productos industriales. En: Farreras, Rozman, eds, Medicina Interna. Barcelona, Mosby-Doyma, 1995;2611-2615.


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2_Toxicología del petróleo y otros hidrocarburos

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