Toxicidad y contaminación. Hoy hablaremos un poco de ello.
Comparto esta investigación que realicé hace unos años porque es mi forma de sumar un granito de conocimiento y despejar así algunas dudas sobre un tema que le preocupa a mucha gente, que es el residuos de pilas y baterias.
Espero les enriquezca, y aporten a la misma desde sus comentarios, los espero!!!!
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Ahora comencemos…
Naturaleza contaminante del residuo de pilas y baterías
Resulta conveniente unificar ciertas definiciones generales sobre las cuales apoyar etimológicamente esta premisa.
Es por esta razón que algunas definiciones que se abordan, al guardar cierta semejanza, han sido seleccionadas luego de consultar diversas fuentes bibliográficas.[1]
Conceptos toxicológicos generales
Si hablamos de naturaleza contaminante es necesario en un primer lugar estudiar qué puede llegar a contaminar[2] o ser un contaminante. En esta investigación tomaremos a las sustancias que componen nuestro objeto de estudio, los residuos de pilas y baterías. Para ello la toxicología es la ciencia indicada ya que es la ciencia que estudia las sustancias capaces de causar daño a los organismos, su origen, propiedades, modo de acción y los síntomas que los ocasionan.
En un paso posterior, el campo correspondiente a la Eco-toxicología permitirá relacionar el efecto que pueden causar estas sustancias cuando interrelacionan con los distintos componentes del ambiente en que se encuentran.
Esta ciencia es la encargada de estudiar el impacto de los tóxicos sobre el ambiente, sobre el equilibrio de los ecosistemas, sobre los atributos de las poblaciones naturales y especialmente sobre su circulación, modificación y transformación a través de las cadenas alimenticias. Igualmente importante resulta estudiar su acción al pasar una sustancia entre diferentes medios (agua, aire, suelo, subsuelo, biota), y su influencia en los organismos involucrados.
Es importante recalcar que no existen sustancias “atóxicas”. Cualquier sustancia puede ser contaminante, a partir de cierta concentración o tiempo de contacto, incluyendo a aquellas que consideramos las más inofensivas.
Pero cuando hablamos de algo tóxico, ¿a qué nos referimos exactamente?
En una primera lectura podríamos decir que es todo aquello que nos puede intoxicar, ya sea de forma aguda o crónica, entendiendo como intoxicación al “ingreso de un tóxico a un organismo con la consiguiente aparición de una sintomatología correspondiente, siendo aguda cuando en forma rápida sucede ello y crónica cuando el deterioro es paulatino y los síntomas se van manifestando en forma lenta”[3].
Podemos entonces definir como tóxico a cualquier sustancia, endógena o exógena, natural o sintética, que produce una perturbación o efecto perjudicial dentro del equilibrio en que se desarrollan los sistemas vivientes.
Por último, si la sustancia no ha sido producida por la biota, es decir que es producto de la intervención antrópica, tales como los productos industriales, drogas terapéuticas, aditivos de alimentos o compuestos inorgánicos, la sustancia se llamará Xenobiótica. La toxicología estudia los xenobióticos ya que también producen efectos adversos en los organismos vivos.
Concepto de dosis
El concepto de dosis se refiere a la cantidad de sustancia tóxica o peligrosa incorporada al organismo, por unidad de peso corporal y con referencia a una unidad de tiempo. En toxicología aplicada al ser humano, suele emplearse el concepto de dosis para referirse a la cantidad de sustancia tóxica o peligrosa incorporada por el organismo en un lapso de 24 horas, capaz de producir un efecto.
Cuando se trata de una prueba con animales, en la cual se suministra una cantidad conocida, debe tenerse presente que la dosis administrada puede ser diferente a la dosis absorbida real.
Existen varios otros conceptos relacionados con la dosis:
- El Efecto, que se entiende como aquel cambio biológico producido por la exposición o contacto con un agente de origen externo.
- La Respuesta, será la fracción o proporción de la población expuesta a un determinado agente externo en la cual se manifiesta el efecto.
Y sus correspondientes relaciones con la dosis:
Dosis-efecto, será la relación que existe entre la dosis administrada y la intensidad con que se manifiesta un efecto específico y Dosis-respuesta como la relación que se produce entre la dosis administrada y el número relativo de individuos expuestos que presentan un efecto específico cuantificable.
También será muy útil para esta investigación precisar los conceptos de dosis umbral[4], dosis tóxica[5] y por último dosis letal sub 50[6] para poder ponderar aquellos contaminantes estudiados con las cantidades promedio estimadas por habitante.
Definición de residuo
La primera aclaración que debemos hacer aquí es que muchas veces se utilizan los términos “residuo” y “desecho” como sinónimos. Es por ello que gran parte de los estudios realizados sobre residuos y a su vez, la mayoría de la legislación que aborda esta temática, incluye su definición propia. Para esta investigación, trataremos de unificar también su significado, evaluando primero algunas fuentes:
Según la Real Academia Española[7], las definiciones son bastante similares,
residuo. (Del lat. residŭum).
- m. Parte o porción que queda de un todo.
- m. Aquello que resulta de la descomposición o destrucción de algo.
- m. Material que queda como inservible después de haber realizado un trabajo u operación. U. m. en pl.
desecho. (De desechar).
- m. Aquello que queda después de haber escogido lo mejor y más útil de algo.
- m. Cosa que, por usada o por cualquier otra razón, no sirve a la persona para quien se hizo.
- m. Residuo, basura.
Examinaremos ahora algunas otras definiciones del término “residuo” que han adoptado diversos organismos vinculados al tema de estudio:
Residuo:
“Todo material (sólido, semisólido, líquido o contenedor de gases) descartado, es decir que ha sido abandonado, es reciclado o considerado inherentemente residual. (Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos –EPA)”
“Cualquier sustancia u objeto perteneciente a una de las categorías listadas en el Anexo 1 y del cual su poseedor se desprenda o del cual tenga la intención u obligación de desprenderse. A partir de las categorías del Anexo I se elaboró el «Catálogo Europeo de Residuos», el cual constituye una lista armonizada y no exhaustiva de residuos, independientemente de que se destinen a operaciones de eliminación o recuperación. (Comunidad Europea, Directiva 75/442/CEE, 91/156/CEE, 94/3/CE y 2000/532/CE)
“Las sustancias u objetos a cuya eliminación se procede, se propone proceder o se está obligado a proceder en virtud de lo dispuesto en la legislación nacional. (Convenio de Basilea[8] )”
“Todo material que no tiene un valor de uso directo y que es descartado por su propietario. (Organización de las Naciones Unidas -ONU)”
“Incluye cualquier material descrito como tal en la legislación nacional, cualquier material que figura como residuo en las listas o tablas apropiadas, y en general cualquier material excedente o de desecho que ya no es útil ni necesario y que se destina al abandono. (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente -PNUMA)”
“Todo material que no tiene un valor de uso directo y que es descartado por su propietario (Programa Regional de Manejo de Residuos Peligrosos del CEPIS[9])”
Para el uso propio de esta investigación
Ya que hemos visto la diversidad de definiciones aceptables para este término, ya sea tanto por las sustancias que lo componen, como por su forma de eliminación o descarte, utilizaremos una definición intermedia para cumplir con los objetivos de esta investigación.
Definiremos entonces residuo como “Todo material (sólido, semisólido, líquido o contenedor de gases) descartado, es decir que ha sido abandonado o que puede resultar también de la descomposición o destrucción de algo.”
Principales componentes del residuo de pilas y baterías
Como dijimos en el párrafo anterior, un residuo (en general) se compone de aquel material, en sus diferentes estados, que hemos descartado o que resulta de la descomposición de algo. En el caso de las pilas y baterías, su residuo puede ser muy variado, dependiendo no sólo de los elementos que constituyen a la pila para su funcionamiento que en muchos casos es un metal o metal pesado, sino que deberemos considerar también al residuo generado por su esqueleto o carcasa y sus etiquetas, como a la descomposición de sus componentes en algún medio (suelo, aire o agua).
Entre otras cosas, es importante tener en cuenta que si el residuo de una pila es un metal pesado, es muy probable que en el caso de tomar contacto con un medio líquido por ejemplo, se potencien aquellas características de peligrosidad, aumentando así el riesgo que puede correr el ambiente o alguno de sus componentes a sus efectos nocivos.
A continuación se detallan algunos componentes constituyentes significativos que se encuentran en las pilas y baterías, y que posteriormente encontraremos en sus residuos,
Tabla N˚ 2. Componentes constituyentes de pilas y baterías
Tipo de pilas | Componentes |
Primarias (no recargables) | |
Zinc/Carbono (Zn/C) o tipo
Leclanché o pilas secas |
Carbono de grafito de Dióxido de Manganeso (cátodo)
Zinc chapa metálica (ánodo) Cloruro de Amonio (electrolito) |
Zinc/Dióxido de Manganeso (Zn/MnO2) o Alcalinas | Dióxido de Manganeso (cátodo)
Zinc en polvo (ánodo) Hidróxido de Potasio (electrolito) |
Óxido Mercúrico | Óxido Mercúrico (cátodo)
Zinc (ánodo) |
Zinc/Aire | Oxígeno (cátodo)
Zinc (ánodo) |
Óxido de Plata | Óxido de Plata (cátodo)
Amalgama de Zinc (ánodo) Hidróxido de Potasio (electrolito) |
Litio | Varios elementos son usados como cátodo (Magnesio, Hierro, Carbono, etc.)
Litio (ánodo) |
Secundarias (recargables) | |
Níquel/Cadmio (Ni/Cd) | Hidróxido de Níquel (cátodo)
Cadmio (ánodo) Hidróxido de Potasio (electrolito) |
Níquel/Hidruro metálico (Ni/HM) | Óxido de Níquel (cátodo)
Hidruro metálico (ánodo) Hidróxido de Potasio (electrolito) |
Ion-Litio | Óxidos metálicos con Litio (cátodo)
Carbón de grafito (ánodo) Sales de Litio y Solventes Orgánicos (electrodo) |
Plomo | Óxido de Plomo (cátodo)
Plomo (ánodo) Acido Sulfúrico (electrolito) |
Fuente: Guía para la Gestión Integral de Residuos Peligrosos. Centro Coordinador del Convenio de Basilea para América Latina y el Caribe. Montevideo, Uruguay. Septiembre 2005
Cuando existe “Riesgo”
El término «peligroso» define la capacidad de una substancia de producir efectos adversos en los organismos, y el término «riesgo» describe la probabilidad de que, en una situación dada, una substancia peligrosa produzca un daño.
Se dice que una persona se puso en «riesgo» cuando está «expuesta» a un «peligro» y la magnitud del riesgo es una función de la peligrosidad de la substancia y de la magnitud de la exposición.
Es decir, RIESGO = f (EXPOSICION, PELIGRO).
Para que exista un riesgo es necesario que se esté expuesto a una substancia y que esta exposición represente un peligro para la salud. Se necesitan tanto el peligro como la exposición y, si alguno de ellos es igual a cero entonces no hay riesgo.
La toxicidad es una medida del peligro inherente de la substancia.
Recordamos una de las definiciones de “tóxico” que se encuentra citada en la introducción como “aquella sustancia que puede producir algún efecto nocivo sobre un ser vivo”[10]
Será entonces necesario evaluar el grado de toxicidad de los residuos de pilas y baterías y de esta forma evaluar el riesgo que asume el ambiente que las contiene.
Evaluación de riesgos para la salud humana (ER)
Como se menciona en el párrafo anterior, para estimar el riesgo que significa la presencia de un tóxico en un sitio determinado es necesario conocer su toxicidad, la cantidad de tóxico que entra en contacto con el organismo o población en estudio y las condiciones en las que se da este contacto.
La Evaluación de Riesgo (ER) consiste entonces en determinar si es tolerable el riesgo que enfrenta una población por estar expuesto a tóxicos en el ambiente de un sitio contaminado.
Son variados los estudios que se han realizado para evaluar el riesgo de algunos componentes que hemos citado, entre ellos la Agencia de Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades de los Estados Unidos[11] ha investigado los posibles daños sobre la salud humana y sobre el ambiente que pueden desprenderse de algunos componentes:
Tabla N˚ 3: compuestos de pilas y baterías de alta toxicidad
Sustancia | Vías de exposición | Daños a la salud humana | Daños al ambiente |
Mercurio | Al respirar aire contaminado, al ingerir agua y alimentos contaminados. | Una alta exposición puede dañar el cerebro, los riñones y al feto, provocando retraso mental en el andar o el habla, falta de coordinación, ceguera y convulsiones*. | El mercurio puede contaminar el agua o la tierra a causa de depósitos naturales de este metal o por el que se emite por ejemplo en los basureros. El metilmercurio es bioacumulable. |
Cadmio | Al respirar aire contaminado, al consumir alimentos o agua contaminados con cadmio. | Respirar altos niveles de cadmio produce lesión a los pulmones e ingerirlo produce daños a los riñones. En dosis altas, puede producir la muerte. Ingerir alimentos o tomar agua con cadmio irrita el estómago e induce vómitos y diarrea. El cadmio y sus compuestos son carcinogénicos. | El cadmio entra al aire de fuentes como la minería, industria, y al quemar carbón y desechos domésticos. Las partículas pueden viajar largas distancias antes de depositarse en el suelo o en el agua. El cadmio entra al agua y al suelo de vertederos y de derrames o escapes en sitios de desechos peligrosos. |
Níquel | Al ingerir alimentos contaminados con níquel y en contacto de la piel con suelo, agua o metales que contienen níquel. | Efectos más comunes del níquel son efectos de la piel, como reacciones alérgicas. Respirar altas cantidades produce bronquitis crónica y cáncer de pulmón y de los senos nasales. | El níquel es liberado a la atmósfera por industrias que manufacturan o usan níquel, por plantas que queman petróleo o carbón y por incineradoras de basura. En el aire, se adhiere a partículas de polvo que se depositan en el suelo. El níquel liberado en desagües industriales termina en el suelo o en el sedimento de los cursos de agua. |
Litio | La sustancia puede ser absorbida por el cuerpo por inhalación y por ingestión | Neurotóxico y tóxico para el riñón. Intoxicación por litio produce fallas respiratorias, depresión del miocardio, edema pulmonar y estupor profundo. Daño al sistema nervioso, llegando a estado de coma incluso la muerte. | El litio puede lixiviar fácilmente a los mantos de acuíferos y se ha encontrado en diferentes especies de peces. El litio no es volátil por lo que puede regresar a la superficie a través de deposición húmeda o seca. |
Plomo | Al respirar aire o polvo, al comer o tomar agua contaminada y al ingerir trozos de pintura seca con plomo o jugar en tierra contaminada. | El plomo puede causar daño al sistema nervioso, los riñones y el sistema reproductivo. | El plomo no se degrada. Compuestos de plomo son transformados por la luz solar, el aire y el agua. Cuando se libera al aire puede ser transportado largas distancias antes de sedimentar. Se adhiere al suelo. Su paso a aguas subterráneas depende del tipo de compuesto y de las características del suelo. |
* La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) no toma al mercurio como posible carcinógeno en seres humanos. La EPA ha determinado que el cloruro de mercurio y el metilmercurio son posiblemente carcinogénicos en seres humanos. |
Fuente: Agencia de sustancias Tóxicas y registro de enfermedades. EEUU. 07/2010
Luego encontramos también algunos otros compuestos que no son tan tóxicos pero que constituyen diversos residuos de pilas y baterías y que a su vez interactúan con el ambiente pudiendo producir algún tipo de impacto. Ellos son el Manganeso de las pilas alcalinas, y diversos óxidos de plata, potasio y zinc.
Tabla N˚ 4: compuestos de pilas y baterías de menor toxicidad
Sustancia | Vías de exposición | Daños a la salud humana | Daños al ambiente |
Manganeso
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Al ingerir alimentos o suplementos dietéticos que contienen manganeso.
Tomando agua de pozo contaminada o nadar o bañarse |
El manganeso es un elemento nutritivo esencial y es importante ingerir una pequeña cantidad diariamente para mantener una buena salud. El efecto más común que se observa en trabajadores expuestos a niveles altos de manganeso involucra al sistema nervioso. Incluye alteraciones del comportamiento y en los movimientos, que pueden hacerse lentos y faltos de coordinación. Cuando esta combinación de síntomas se torna grave, se le refiere como «manganismo». En trabajadores expuestos a concentraciones más bajas de manganeso también se han observado otras alteraciones no tan graves del sistema nervioso, tales como lentitud de los movimientos de las manos. | La exposición oral de animales a cantidades altas de manganeso ha producido efectos del sistema nervioso y reproductivo.
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Plata
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Respirar bajos niveles en el aire.
Ingerir alimentos o agua potable que la contengan. Practicar actividades tales como la fabricación de joyas, soldadura y fotografía. Usar pastillas para dejar de fumar u otros medicamentos que la contienen. Puede ser también liberada al aire y al agua a través de procesos naturales tal como la erosión de rocas Puede ser liberada en actividades humanas tales como el procesamiento de minerales, manufactura de cemento, y la quema de combustible fósil.
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La exposición a altos niveles de plata por un período largo puede producir una condición llamada argiria, que es un descoloramiento azul-grisáceo de la piel y otros tejidos. Las exposiciones a niveles de plata menores también pueden producir depósitos de plata en la piel y en otras partes del cuerpo; sin embargo, este tipo de exposición no parece ser perjudicial. La argiria es una condición permanente, aunque parece ser más bien un problema cosmético que no daña a la salud.
La exposición a niveles altos de plata en el aire ha producido problemas respiratorios, irritación de la garganta y el pulmón y dolores de estómago. En cierta gente, contacto de la piel con la plata puede causar reacciones alérgicas leves, tales como salpullido, hinchazón e inflamación.
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Estudios en animales han demostrado que tragar plata produce depósitos de plata en la piel. Un estudio en ratones demostró que los animales expuestos a la plata en el agua de beber eran menos activos que los animales que no fueron expuestos. La EPA ha determinado que la plata no es clasificable en cuanto a carcinogenicidad en seres humanos. |
Hidróxido de Potasio
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La sustancia se puede absorber por inhalación del aerosol y por ingestión.
La evaporación a 20ºC es despreciable; sin embargo, se puede alcanzar rápidamente una concentración nociva de partículas en el aire. |
La sustancia es corrosiva para los ojos, la piel y el tracto respiratorio. Corrosiva por ingestión. La inhalación del aerosol de la sustancia puede originar edema pulmonar.Los síntomas del edema pulmonar no se ponen de manifiesto, a menudo, hasta pasadas algunas horas y se ven agravados por el esfuerzo físico. El contacto prolongado o repetido con la piel puede producir dermatitis. |
La sustancia es una base fuerte, reacciona violentamente con ácidos y es corrosiva en ambientes húmedos para metales tales como cinc, aluminio, estaño y plomo originando hidrógeno (gas combustible y explosivo). Rápidamente absorbe dióxido de carbono y agua a partir del aire. El contacto con la humedad o el agua puede generar desprendimiento de calor con peligro de producir la ignición de sustancias combustibles.Esta sustancia puede ser peligrosa para el ambiente; deberá prestarse atención especial a los organismos acuáticos
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Zinc (o Cinc)
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Ingerir pequeñas cantidades presentes en los alimentos y el agua.
Tomar agua contaminada o una bebida que se ha guardado en un envase metálico o agua que fluye a través de cañerías que han sido revestidas con cinc para resistir la corrosión. Consumir demasiados suplementos dietéticos que contienen cinc. Trabajar en cualquiera de las siguientes ocupaciones: construcción, pintor, mecánico de automóviles, minería, fundiciones y soldadura de metales; manufactura de latón, bronce u otras aleaciones que contienen cinc; manufactura de metales galvanizados; y manufactura de partes de maquinarias, caucho, pintura, linóleo, paños para limpiar aceite, baterías, ciertos tipos de vidrios, cerámicas y tinturas.
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Ingerir muy poco cinc puede causar problemas, pero demasiado cinc también es perjudicial.
Los efectos nocivos generalmente se empiezan a manifestar a niveles de10-15 veces más altos que la cantidad necesaria para mantener una buena salud. La ingestión de grandes cantidades aun brevemente puede causar calambres estomacales, náusea y vómitos. Si se ingieren grandes cantidades durante un período más prolongado pueden ocurrir anemia y disminución de los niveles del tipo de colesterol que es beneficioso. No sabemos si los niveles altos de cinc afectan la reproducción en seres humanos. La administración de grandes cantidades de cinc a ratas las hizo estériles. Inhalar grandes cantidades de polvos o vapores de cinc puede producir una enfermedad de corta duración llamada fiebre de vapores de metal. No se sabe cuáles son los efectos a largo plazo de respirar altos niveles de cinc.
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Dependiendo del tipo de suelo, algunos compuestos de cinc pueden movilizarse al agua subterránea y a lagos, arroyos y ríos.
La mayor parte del cinc en el suelo permanece adherido a partículas de suelo y no se disuelve en agua. Los niños que viven cerca de sitios de desechos que contienen cinc pueden estar expuestos a niveles de cinc más altos al respirar aire contaminado, tomar agua potable contaminada, tocar el suelo o comer tierra contaminada. |
Fuente: Agencia de sustancias Tóxicas y registro de enfermedades. EEUU. 07/2010
Cuando hablamos de daño, ya sea a la salud humana como al ambiente, nos resulta necesario realizar una última aclaración, ya que el daño es entendido como el «efecto de dañar» y esta última palabra se refiere a la capacidad que tiene de causar detrimento, perjuicio, menoscabo, dolor o molestia[12]
Pero, ¿qué es o quién tiene esta capacidad?
Retomando la definición primera donde RIESGO = f (EXPOSICION, PELIGRO); encontramos que el término «riesgo» describe la probabilidad de que, en una situación dada, una sustancia peligrosa produzca un daño, entonces, está en nosotros, los diversos actores involucrados en el proceso de manipulación, transporte, tratamiento y disposición final, la responsabilidad de reducir o eliminar la EXPOSICIÓN que logrará finalmente producir el mencionado «daño»
A lo largo del capítulo pudimos observar que la naturaleza contaminante de los residuos de pilas y baterías es elevada y que ese grado de peligrosidad aumenta al entrar en contacto con el agua, el aire o el suelo. A mayor peligrosidad sin tratamiento, mayor es nuestra exposición al peligro y por lo tanto el riesgo de sufrir sus consecuencias.
En conclusión, podemos afirmar que todos los residuos de pilas y baterías tienen un potencial de contaminación, ya sea en mayor o menor medida, que no podemos dejar de responsabilizarnos por los aportes que realizamos de los diversos componentes constituyentes (que poseen potencial tóxico) al ambiente y que es necesario controlar aspectos cuantitativos y cualitativos de los mismos para minimizar los impactos negativos asociados a la falta de gestión del residuo.
1) Duffus, J. H. Toxicología ambiental. Editorial Omega, Barcelona, 1971. 173 págs.
2) Vilanova Gisbert, E. Toxicología ambiental. En: Contaminación ambiental, análisis multidisciplinario (H.Colángelo editor), capítulo 1. p 19-42. Editorial Praia, Morón, 2003.
[2] Contaminar: Alterar nocivamente la pureza o las condiciones normales de una cosa o un medio por agentes químicos o físicos.
[3] Duffus, J. H. Toxicología ambiental. Editorial Omega, Barcelona, 1971. Pág. 85
[4] Dosis umbral: El valor teórico de la dosis límite que se encuentra entre la “dosis máxima no efectiva” y la “dosis mínima efectiva”.
[5] Dosis tóxica: Cantidad de la sustancia necesaria para producir un determinado efecto.
[6] Dosis letal sub 50 (DL50): Es aquella dosis que produce la muerte del 50% de la población expuesta a la sustancia.
[7] Madrid, España, Real Academia Española (RAE); 2010; en www.rae.es
[8] Sobre la Ley Nº 23.922 “Aprobación del Convenio de Basilea sobre el control de los movimientos transfronterizos de los desechos peligrosos y su eliminación”, suscripto en Basilea, Suiza.
[9] CEPIS: Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente
[10] REPETTO, Manuel; Toxicología fundamental, 3ra. Edición; Madrid, Editorial Díaz de Santos, 1997, Pág. 17
[11] ATSDR: AGENCIA DE SUSTANCIAS TÓXICAS Y EL REGISTRO DE ENFERMEDADES de los Estados Unidos en http://www.atsdr.cdc.gov/es/toxfaqs/es_toxfaqs_index.html
[12] RAE, Real Academia Española; Madrid; España; julio 2010