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Descripción
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Este artículo intenta, desde un enfoque formativo y pedagógico, asociando aspectos ambientales y de química, examinar y aportar ciertas ideas para clarificar el tema de los "metales pesados" y profundizar tanto sobre los elementos y algunos de sus compuestos que suelen citarse como integrantes de ese conjunto, sus propiedades con respecto al ambiente y la salud humana. |
Resumen de los Archivos
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Quienes consultan habitualmente textos, artículos y legislación vinculados con temas ambientales relativos a la contaminación, los riesgos de la utilización y liberación al ambiente de diversas sustancias químicas y otros asuntos conexos, habrán observado, seguramente, que desde hace tiempo, la expresión "Metales Pesados" o Heavy Metals, en inglés, (MP en lo sucesivo, en este artículo) ha venido usándose con mayor frecuencia y hablan de un conjunto de diversos elementos químicos, a los que se atribuyen diferentes efectos de contaminación, toxicidad y/o ecotoxicidad.
Este artículo intenta, desde un enfoque formativo y pedagógico, asociando aspectos ambientales y de química, examinar y aportar ciertas ideas para clarificar el tema de los "metales pesados" y profundizar tanto sobre los elementos y algunos de sus compuestos que suelen citarse como integrantes de ese conjunto, sus propiedades con respecto al ambiente y la salud humana.
Metales y desarrollo de la civilización
La corteza terrestre contiene utilísimos elementos químicos, entre ellos muchos metales que, desde tiempos remotos, han resultado de gran importancia para el desarrollo y progreso de las civilizaciones, a tal punto que sería muy difícil imaginar nuestra sociedad actual sin un extenso empleo de utensilios y herramientas elaborados con metales. De los elementos químicos que hoy conocemos, aproximadamente un 75 % son metales.
Algunos historiadores estiman que unos diez mil años atrás, en algunas regiones de Asia ya se empleaba el cobre. Este metal, de un atractivo color rojizo, solía encontrarse libre, en vetas entre ciertas rocas, y podía ser extraído con paciencia y esfuerzo. Fue utilizado para construir instrumentos de labranza, armas y objetos de adorno que, por el elevado costo del metal, se guardaban en lugares ocultos.
También es sabido que hace más de cinco mil años, nuestros ancestros ya habían comenzado a emplear el oro y la plata. Esto se debía, precisamente, a que esos metales, al igual que el cobre, se encontraban a veces en estado libre, y podían extraerse con cierta facilidad. Además, hay también evidencias acerca del uso de utensilios primitivos de hierro hace unos 4500 años.
Metales, salud y ambiente
Desde hace mucho tiempo fueron notados diversos problemas de contaminación, toxicidad y ecotoxicidad atribuidos a ciertos metales y a algunos de sus compuestos. Acerca de los problemas asociados con algunos metales y su metalurgia, el historiador griego Plutarco relataba, hace más de 1900 años, lo que ahora denominaríamos severos efectos nocivos ambientales y sanitarios provocados por la exposición que experimentaban los trabajadores de las minas y fundiciones.
Los MP, en cantidades discretas, son necesarios para los seres vivos. Vestigios (cantidades pequeñísimas) de cadmio, cobre, cromo y zinc, son esenciales para la vida e ingresan habitualmente a nuestro organismo en porciones menores, vehiculizados por los alimentos, el agua o el aire que respiramos. Varios persisten o se bioacumulan durante largo tiempo en los organismos vivos.
Los MP calificados como contaminantes ambientales son el cadmio, mercurio y plomo, que resultan nocivos para el hombre, los animales, las plantas y el ambiente; se atribuye a algunos compuestos de cromo ser carcinógenos y provocar daño genético; el mercurio es considerado un contaminante universal; el plomo, que es el metal con propiedades tóxicas que más se ha propagado en el ambiente, fue ampliamente usado por los romanos para construir tuberías para conducir agua, vasijas para vino y objetos similares. Hasta la década de 1970 fue muy utilizado en pinturas, conductos para agua en las viviendas y hasta no hace mucho tiempo en algunos combustibles para automotores.
Metales Pesados, ordenados por número atómico
Berilio (4) [Be]
Aluminio (13) [Al]
Vanadio(23)[V]
Cromo (24) [Cr]
Manganeso(25)[Mn]
Hierro (26) [Fe]
Cobalto (27) [Co]
Níquel (28) [Ni]
Cobre (29)[Cu]
Zinc (30) [Zn]
Arsénico* (33) [As]
Selenio**(34) [Se]
Molibdeno (42) [Mo]
Plata (47) [Ag]
Cadmio (48)[Cd]
Estaño (50)[Sn]
Bario(56) [Ba]
Mercurio (80) [Hg]
Talio (81) [Tl]
Plomo (82) [Pb]
*As es un semimetal; **Se, es un no metal; los restantes son metales.
Propiedades de algunos elementos considerados generalmente como metales pesados
+ Cadmio Ca
Es un micronutriente esencial para los humanos, animales y plantas. Sus propie¬dades tóxicas son similares a las del zinc. Proviene principalmente de la refinación del zinc. Es persistente en el ambiente y si es absorbido por el organismo humano puede persistir por dé¬cadas antes de ser excretado. En humanos, la exposición prolongada se relaciona con la disfunción renal. También puede llevar a enfermedades pulmonares, se la ha relacionado con el cáncer de pulmón y puede provocar osteoporosis en humanos y animales. El ingreso me¬dio diario, para humanos se es¬tima en 0,15 µg procedente del aire y 1 µg del agua. Fu¬mar unos 20 cigarrillos puede provocar la inhalación de unos 2 a 4 µg.
+ Cobre Cu
Es un elemento esencial para la vida humana, pero en dosis elevadas puede provocar anemia, irritación del estómago e intestino y daño renal y hepático. Los pacientes con la enfermedad de Wilson, pueden tener mayores riesgos en caso de sobreexposición al cobre. El cobre puede encontrarse en el agua potable, procedente de las cañerías de ese metal o de aditivos empleados para evitar la proliferación de algas.
+ Cromo Cr
Se usa en aleaciones y pigmentos para cemento, papel, pinturas, caucho y otras aplicaciones. Frecuentemente se acumula en ambientes acuáticos, por lo que existe cierto riesgo de ingerir pescado contaminado. Los bajos niveles de exposición pueden provocar irritación de la piel y úlceras, mientras que la exposición prolongada puede causar daños hepáticos y renales, al tejido nervioso y al sistema circulatorio.
+ Mercurio Hg
Es un contaminante global. Proviene principalmente de la degasificación de la corteza terrestre, las emisiones volcánicas y la evaporación de las masas de agua. Es utilizado en pilas, lámparas y termómetros. También se lo usa en odontología, en las amalgamas para obturación de caries, (muchos autores han señalado que esto no es conveniente) y en la industria farmacéutica. Las principales fuentes de emisión de mercurio son la fabricación de cloro en celdas de mercurio, producción de me¬tales no ferrosos, combustión de carbón mineral y crematorios. Es tóxico y no se lo encuentra naturalmente en organismos vivos. Las intoxicaciones con mercurio pueden provocar temblores, gingivitis, alteraciones psicológicas y aborto espontáneo. Algunos procesos biológicos naturales pueden generar compuestos metilados de mercurio que se bioacumulan en los organismos vivos, especialmente en peces. El mono y el dimetilmercurio son muy tóxicos y provocan enfermedades neurológicas. La principal ruta de ingreso a los seres huma¬nos es por la cadena alimentaria y no por inhalación.
+ Níquel Ni
El níquel es necesario para la formación de glóbulos rojos, pero en exceso es medianamente tóxico. No se conocen efectos de la sobreexposición de corto plazo, pero en el largo plazo puede provocar disminución del peso corporal, irritación de la piel y problemas cardíacos y hepáticos. Puede acumularse en ambientes acuáticos, pero no experimenta biomagnificación en la cadena alimentaria.
+ Plomo Pb
Proviene de fuentes naturales y antropogénicas. Puede ingresar al organismo por el agua, alimentos, tierra y polvillo desprendido de viejas pinturas conteniendo plomo. Es maleable, dúctil y se le puede dar forma con facilidad. Asimismo, es uno de los metales no ferrosos que más se recicla. Se lo emplea en aleaciones, baterías, compuestos y pigmentos, revestimientos para cables, proyectiles y municiones. La exposición puede tener diversos efectos en humanos. Los niveles altos de exposición pueden afectar la síntesis de hemoglobina, la función renal, el tracto gastrointestinal, las articulaciones y el sistema nervioso.
+ Selenio Se
Es un no metal necesario en pequeñas cantidades para los seres humanos y ciertos animales, pero en exceso puede provocar fatiga, irritabilidad, caída del ca¬bello y las uñas y daño hepático, renal y daño severo del sistema nervioso. Se acumula en los tejidos vivos, especialmente en los peces.
Bibliogafía
-Curtis, H., Barnes, N. (1996). Invitación a la Biología. Madrid: Ed. Médica Panamericana.
-Duffus, J. H. (2002). "Heavy metals"- a meaningless term- Pure Appl. Chem., Vol. 74, No. 5, pp. 793?807.
-Duffus, J. H. Consultation on the definition of heavy metals. j.h.duffus@blueyonder.co.uk. (E-mail personal 29. 06.2004).
-FAO (2004). Soil heavy metals. http://www.fao.org/gtos/tems/variable_Show_jsp?VARIABLE_ID=43 Soil heavy metals
-Hawkes, S. J. (1997) What Is a "Heavy Metal" J. Chem. Educ. 1997. 74. 1374.
-Jaffe, B. (1981). La química crea un mundo nuevo. Buenos Ares: Eudeba.
-Kiely, G. (1999). Ingeniería ambiental. Madrid: Interamericana.
-Swedish EPA (2004). Heavy metals. http://www.internat.naturvardsverket.se/index.html
-UNECE (2004). The 1998 Aarhus Protocol on Heavy Metals. www.unece.org/env/lrtap/hm_h1.htm
-U.S. Department of Labor (2004).Toxic metals. www.osha.gov/SLTC/metalsheavy/
Norberto I. Schinitman
Master en Educación Ambiental,
Auditor Ambiental, Bioquímico.
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29/04/2008 |
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