5° SEM 21 (16 SETI) Ex 6Plastico-Propiedades Fisico quim

 

EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE 6

• Título: Proponemos acciones para el uso responsable del plástico • Fecha: Del 30 de agosto al 17 de setiembre de 2021 • Periodo de ejecución: Tres semanas  (3/3) • Ciclo y grado: Ciclo VII (5° de secundaria) • Áreas: Comunicación, Matemática, Ciencia y Tecnología, Desarrollo Personal, Ciudadanía y Cívica, Ciencias Sociales y Educación Física

 

COMPETENCIA	CRITERIOS	ACTIVIDADES
Explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo.	• Comprende las propiedades físicas y químicas del plástico y las vincula con su comportamiento mecánico y de degradación. • Sustenta su postura frente a los efectos del plástico en el ambiente y la salud aplicando sus conocimientos sobre la composición química del plástico, su comportamiento mecánico y su proceso de degradación.	Actividad 6: Explicamos las propiedades físico-químicas para el uso responsable del plástico.
Indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos.	• Problematiza situaciones de indagación generando la pregunta de indagación e hipótesis a partir de identificar las variables relacionadas con el comportamiento mecánico de los plásticos a analizar. • Aplica estrategias para indagar sobre el comportamiento mecánico de los plásticos a analizar considerando los objetivos de su indagación. • Analiza los datos que registró producto de su indagación sobre el comportamiento mecánico de los plásticos, tomando en cuenta las relaciones que se establecen entre ellos y el margen de error. • Genera conclusiones respecto al comportamiento mecánico de los plásticos analizados a la luz de su pregunta e hipótesis de indagación y de la obtención de resultados reproducibles y fiables.	Actividad 4: ¿Cómo indagamos la resistencia del plástico? Actividad 5: Procesamos y analizamos datos de resistencia mecánica del plástico.

Enfoques transversales

• Enfoque ambiental • Enfoque de derechos • Orientación al bien común

EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE INTEGRADA 5 | 5.° grado Actividad 6: Explicamos las propiedades físico-químicas para el uso responsable del plástico.

 

En la actividad anterior concluimos la indagación sobre la resistencia mecánica del plástico. Ahora es momento que expliquemos con base en fuentes con respaldo científico, la composición química del plástico y su impacto en el ambiente y la salud. Utilizamos estos conocimientos y reflexiones para sustentar nuestro plan de acción.

Reflexionamos

La isla de basura reúne más de 80 mil toneladas de plástico, “equivalente al peso de 500 jets jumbo”. Hablando con más claridad: es una masa 16 veces mayor a lo que se había estimado en anteriores estudios. La investigación revela que 46% de la isla de basura está compuesta por piezas de pesca abandonadas. El resto es una sopa de “microplásticos”, es decir, de pequeños fragmentos de este material. En total, estos desechos reúnen 1,8 billones de pedazos de plástico: 250 por cada persona en el planeta.

 

Ballenas Se tragan el plástico. Así de sencillo. Su enorme boca absorbe el plástico sin poder ser tan precisa como para poder distinguir entre el plancton o la basura que ingiere. Considerados de los animales en peligro por el plástico de todos.

Los microplásticos, partículas de plástico con un tamaño inferior a 5 milímetros de diámetro, están cada vez más presentes en multitud de lugares de la Tierra. Más allá de los mares y océanos, donde su concentración es cada vez mayor, se han detectado en diversos ecosistemas terrestres, incluso en aquellos remotos como parques nacionales. Los microplásticos se originan a partir de la erosión y fragmentación de plásticos de mayor tamaño, neumáticos, ropa o pintura o proceden directamente de diversos artículos como productos medicinales y de higiene (detergentes, geles, pastas de dientes...) o cosméticos. Pueden persistir en el medio ambiente durante siglos y se estima que una persona puede ingerir y respirar alrededor de 100.000 partículas de microplásticos al cabo de un año. La presencia cada vez mayor de los microplásticos en prácticamente todo el mundo está aumentando la preocupación sobre sus potenciales riesgos para la salud humana. Sin embargo, el conocimiento sobre estos riesgos es muy reducido y faltan datos claves a la hora de valorar el peligro de estos elementos casi omnipresentes en la naturaleza.

 

Actividad 6 | Recurso 1 |                                                                         5.° grado La gran problemática ambiental de los residuos plásticos

 

Vivimos en un mundo donde estamos rodeados de plástico, desde los empaques de los materiales y cubiertos hasta artefactos plásticos y dispositivos médicos. Desde mediados del siglo XX, los plásticos son parte integral de nuestra vida moderna; sin embargo, los residuos plásticos son la mayor preocupación debido a su abundancia y persistencia en el ambiente.

 

Microplásticos Son partículas plásticas con un tamaño inferior a los 5 mm. Los microplásticos incluyen piezas que provienen de la degradación de plásticos voluminosos hechos de polietileno (bolsas plásticas, botellas, entre otros), poliestireno (contenedores de alimentos), nylon, polipropileno (telas) o cloruro de polivinilo (tuberías plásticas); pequeñas esferas plásticas, las cuales son empleadas para la fabricación de juguetes y almohadas blandas; microesfereras, las cuales son adicionadas a productos de cuidado personal (pasta dental), para darle color, brillo o son usadas como material de relleno.

 

Micro y nano plásticos Un reciente estudio canadiense concluye que ciertas bolsas de infusiones liberan, durante su uso, a la bebida miles de millones de microplásticos y nanoplásticos. Micro y nano plásticos Los microplásticos y los nanoplásticos son polímeros sintéticos sólidos e insolubles que se diferencian por su tamaño. Los microplásticos tienen un tamaño mayor a 100 nanómetros (la millonésima parte de un milímetro) y menor de cinco milímetros. Mientras que los nanoplásticos son iguales o inferiores a 100 nanómetros (más o menos el tamaño de un virus). Algunos productos de consumo incluyen entre sus ingredientes microplásticos para conseguir determinadas características, como sucede en determinadas marcas de cosméticos, mientras que otros productos liberan de manera no intencionada microplásticos.

 

Tipos de microplásticos a) Pequeñas esferas empleadas para la fabricación de juguetes. b) Microplásticos secundarios producidos por rompimiento de piezas plásticas más grandes. c) Residuos de polietileno plástico usado en crema de dientes. d) Microesferas plásticas empleadas para darle brillo, color y relleno a productos de cuidado personal.

 

El proyecto europeo PlasticsFatE desarrollará y aplicará métodos y modelos validados para comprender mejor la toxicidad y el destino de las partículas plásticas en el cuerpo humano Gaiker estudia el impacto de los micro y nanoplásticos en la salud Los micro y nanoplásticos son pequeños fragmentos de plástico que por su dificultad de degradación permanecen en el medio ambiente durante tiempo. Estas partículas se encuentran en los alimentos, el agua potable, el aire y suelos, y a pesar de los esfuerzos por evaluar la dimensión real de los riesgos que tienen para el ser humano, los conocimientos que se tienen hasta ahora son insuficientes. Con el fin de comprender mejor el impacto que tienen en la salud estos materiales y los aditivos y contaminantes asociados a los mismos, surge el proyecto europeo Plastics Fate and Effects in the Human Body (PlasticsFatE) en el que participa el Centro Tecnológico Gaiker, miembro de Basque Research & Technology Alliance (BRTA).

 

Efectos en el ambiente El amplio uso y degradación de los plásticos ha dado como resultado una amplia distribución de microplásticos en el ambiente. Estos se han acumulado durante décadas, algunos microplásticos pueden ser ingeridos por pequeños animales como el zooplancton en la cadena alimenticia. El más probable impacto de la ingesta de microplásticos es la obstrucción física del sistema digestivo, lo cual puede causar que el animal deje de alimentarse debido a la sensación de llenura y muerte por inanición. La presencia de microplásticos ha sido detectada en alimentos de origen marino, tal es el caso de moluscos como choros o almejas. Además, se han encontrado sustancias tóxicas adheridas a la superficie de los plásticos en concentraciones un millón de veces más altas que las concentraciones encontradas en el agua de mar. Estas toxinas incluyen los bifenilos policlorados (PCBs), los hidrocarburos poliaromáticos (PAHs) y plaguicidas como el DDT. Adicionalmente, algunos químicos potencialmente tóxicos (bisfenol-A) que son usados en la manufactura de los plásticos. Un segundo aspecto, relacionado con la ingesta de microplásticos, es la adsorción de todo este tipo de toxinas en los tejidos animales. Por ejemplo, se han encontrado focas con concentraciones de PCBs por encima de los 1370 ng/g (partes por billón) debido a que consumen pescado contaminado con químicos tóxicos y algunas veces plásticos.

 

Actividad 6 | Recurso 2 |                                                            5.° grado Peligros para la salud humana de los microplásticos en los alimentos1

 

Los seres humanos pueden estar expuestos a microplásticos y nanoplásticos por inhalación, ingestión o vía tópica. Los peligros para la salud asociados a la exposición a los microplásticos no están bien caracterizados. A continuación, se exponen algunos de sus posibles efectos, clasificados en cuatro categorías en función de los mecanismos y agentes implicados.

 

Absorción, distribución y acumulación de micropartículas y nanopartículas Independientemente del mecanismo, un factor determinante del potencial riesgo de los microplásticos es hasta qué punto pueden ser absorbidos y acumulados en el organismo. En el caso de la ingesta alimentaria, existen cuestiones importantes por determinar. Este es el caso de si, tras la ingesta, microplásticos y nanoplásticos quedan confinados a la luz intestinal o puede producirse una translocación a través del epitelio. La translocación implicaría que órganos y tejidos estarían expuestos a estas partículas. Los estudios en mamíferos han detectado micropartículas con tamaños de hasta 150 µm en la linfa, y un estudio detectó partículas de PVC (110 µm) en la vena porta en perros. Las placas de Peyer en el íleon podrían ser el lugar en el que se produjera la mayor parte de la absorción intestinal de partículas. Es muy probable que los microplásticos de tamaño >150 µm no sean absorbidos y solo tengan efectos locales sobre el sistema inmunitario y los procesos de inflamación del intestino. Los microplásticos más pequeños (<150 µm) pueden provocar una exposición sistémica, pero, según la Autoridad de Seguridad Alimentaria Europea (EFSA, siglas en inglés), los datos disponibles demuestran que la absorción es muy baja (>< 0,3 %) y solo la fracción más pequeña (tamaño de <1,5 µm) podría penetrar y llegar a algunos órganos.

 

Efectos asociados a las partículas en sí mismas Los plásticos se consideran, en general, como materiales inertes. Recientemente, estudios in vitro han demostrado que microplásticos y nanoplásticos pueden producir citotoxicidad por mecanismos de estrés oxidativo. También se ha publicado un estudio in vivo en roedores expuestos a micropartículas (5 y 20 µm) de poliestireno. Los resultados indican que los microplásticos se acumulan en el hígado, riñón e intestino, con una cinética de acumulación de tejidos y un patrón de distribución que dependen en gran medida del tamaño de las partículas de microplásticos.

 

 

Efectos asociados a los componentes de los plásticos El plástico está formado por un polímero orgánico sintético al que se incorporan aditivos químicos durante la fabricación. Estos aditivos se añaden para inhibir la fotodegradación, mejorar la fuerza, rigidez, flexibilidad, color, inflamabilidad y prevenir la proliferación microbiana. Como no están químicamente ligados al plástico y son de bajo peso molecular, dichos aditivos son susceptibles de lixiviación. En algunos plásticos, los aditivos pueden constituir una fracción mayoritaria de su composición. La continua fragmentación de los microplásticos expondrá constantemente nuevas superficies y facilitará la migración de aditivos desde el núcleo hasta la superficie de la partícula. Si los microplásticos son capaces de acumularse en el organismo, pueden suponer una fuente de productos químicos en tejidos y fluidos. Es preciso tener en cuenta que algunos aditivos químicos y monómeros pueden tener efectos sobre la salud, incluida la toxicidad para la reproducción (p. ej., bis (2-etilhexil) ftalato [DEHP] y bisfenol A [BPA]), carcinogenicidad (p. ej., cloruro de vinilo y butadieno) y mutagenicidad (p. ej., benceno y fenol). Algunos de los aditivos más nocivos incluyen retardantes de llama bromatos, plastificantes como los ftalatos y compuestos metálicos estabilizantes del calor.

 

Efectos asociados a otros contaminantes que pueden ser transportados por las partículas Los residuos plásticos son un material hidrofóbico con una superficie cargada y/o un biofilm cargado, lo que implica que dicho material estará contaminado por productos químicos como plaguicidas y metales pesados. Estos productos químicos se adsorben y se liberan del plástico, dependiendo de las condiciones ambientales. Por lo tanto, el estado químico y los riesgos toxicológicos del plástico contaminado difieren en el tiempo y el espacio durante el ciclo de vida de una partícula de plástico en el medio.

 

Efectos asociados a otros contaminantes que pueden ser transportados por las partículas Los residuos plásticos son un material hidrofóbico con una superficie cargada y/o un biofilm cargado, lo que implica que dicho material estará contaminado por productos químicos como plaguicidas y metales pesados. Estos productos químicos se adsorben y se liberan del plástico, dependiendo de las condiciones ambientales. Por lo tanto, el estado químico y los riesgos toxicológicos del plástico contaminado difieren en el tiempo y el espacio durante el ciclo de vida de una partícula de plástico en el medio. Estudios señalan que en los microplásticos recogidos en el mar se ha detectado la presencia de PCB, HAP y plaguicidas organoclorados (DDE), que oscilan entre 1 y 200 ng/g, 4 y 10000 ng/g, y 0,1 y 250 ng/g, respectivamente. En conjunto, en microplásticos depositados en las playas, se han detectado incluso mayores concentraciones (PCB de 0,01-2750 ng/g; HAP de 90-24000 ng/g; DDT, DDD y DDE de 2-1061 ng/g). Se ha demostrado que los contaminantes orgánicos como los PCB se trasladan del plástico a organismos que viven en el sedimento y a los piojos de aves marinas. Existen estudios que demuestran la transferencia de contaminantes orgánicos persistentes (COP); por ejemplo, dioxinas, PCB y éteres difenílicos polibromatos (PBDE), y su biomagnificación a través de las redes tróficas marinas, lo cual se ha asociado a la presencia de plásticos oceánicos.

 

 

Efectos asociados a contaminación microbiana Los residuos plásticos pueden actuar como sustrato para distintas comunidades de microbios. Además, en el mar se ha demostrado que estas comunidades que proliferan en los plásticos difieren de las comunidades microbianas de las aguas circundantes. Entre los organismos que colonizan el plástico, encontramos aquellos que los pueden degradar y otros patógenos, pero se desconoce la relevancia que ello puede tener para la alimentación y la salud humana.

 

 PRESENTAR LA SIGUIENTE EVIENCIA 

Reflexionamos • ¿Cómo se relaciona la composición química y las propiedades mecánicas del plástico?   • ¿Cuáles son los componentes del plástico?   • ¿Cómo se explica que los plásticos se fragmenten y permanezcan en el ambiente?   • ¿Cuáles son los efectos de los plásticos para el ambiente?   • ¿Cómo se explica que los plásticos se fragmenten y permanezcan cientos de años en el ambiente?   • ¿Cuáles son los principales componentes de los microplásticos?   • ¿Cuáles son los tipos de plásticos que utilizan en tu hogar que pueden transformarse en microplásticos?

 

aa