Generalita'

In generale si definiscono metalli pesanti quei metalli con numero atomico superiore di quello del ferro (55) con una densita' molto elevata e che sono causa comune di inquinamento e tossicita' negli organismi biologici. Tale definizione generica e' stata considerata recentemente da un rapporto IUPAC poco scientifica e non coerente, quindi ci si riferisce ai metalli pesanti quando si possono riscontrare le seguenti caratteristiche:

Nella letteratura scientifica vengono normalmente considerati metalli pesanti i seguenti elementi: alluminio, ferro, argento, bario, berillio, cadmio, cobalto, cromo, manganese, mercurio, molibdeno, nichel, piombo, rame, stagno, titanio, tallio, vanadio, zinco, ed alcuni metalloidi con proprieta' simili a quelle dei metalli pesanti, quali lĺ─˘arsenico, il bismuto ed il selenio. Allĺ─˘interno dei metalli pesanti si distinguono i metalli indispensabili per gli organismi viventi, con potenziale tossicita', vale a dire: ferro, cobalto, cromo, rame, manganese, molibdeno, selenio, zinco; dai metalli ritenuti prevalentemente tossici: alluminio, arsenico, berillio, cadmio, mercurio, nichel e piombo. Quando si parla di inquinamento da metalli pesanti, ci si riferisce normalmente solo ad alcuni di questi elementi, i maggiori responsabili dei danni ambientali, ossia: il mercurio, il cadmio,il cromo e il piombo.

incidenza

Pericoli

I metalli pesanti sono componenti naturali della crosta terrestre che non sono degradati dall'attivita' biologica e fotochimica e quindi non posso venire smaltiti, se rilasciati nell'ambiente possono restarci per centinaia di anni. Certi fenomeni naturali come le eruzioni vulcaniche, gli incendi boschivi e le maree contribuiscono alla ciclizzazione naturale dei metalli, l'uomo pero' gioca un ruolo altrettanto importante e a volte maggiore di quello della natura. Alterando il ritmo di rilascio e di trasporto dei metalli pesanti nell'ambiente l'uomo e' riuscito ad aumentarne di alcuni ordini di grandezza le emissioni. I metalli pesanti possono entrare nel nostro corpo attraverso lĺ─˘acqua, lĺ─˘aria, ed il cibo, in tracce alcuni di questi elementi fanno naturalmente parte di noi come: rame, selenio, zinco.

ciclo_bio

Essi sono essenziali per mantenere un corretto metabolismo, tuttavia in concentrazioni maggiori sono tossici. Considerando che nelle esalazioni dalla bocca delle persone che hanno quattro otturazioni dentarie con amalgama al mercurio vi e' una percentuale di vapori di mercurio superiore al massimale consentito per gli operai dellĺ─˘industria, se ne puo' dedurre che lĺ─˘ inquinamento dellĺ─˘ambiente in cui viviamo fa si' che tutti siano piu' o meno intossicati da eccessivi accumuli di metalli pesanti.

Tra le varie sostanze inquinanti al giorno dĺ─˘oggi diffuse in massa nellĺ─˘ambiente, i metalli pesanti sono i composti piu' dannosi ,si legano con le strutture cellulari in cui si depositano,ostacolando lo svolgimento di determinate funzioni vitali. I gruppi sulfidrici (SH) , normalmente presenti negli enzimi che controllano la velocita' delle reazioni metaboliche nel corpo umano, si legano facilmente ai metalli pesanti, il complesso metallo-zolfo risultante interessa tutto l'enzima che non puo' funzionare normalmente perdendo la propria funzionalita' di catalizzatore.

R-S-H + R-S-H + M2+ ĺ▄Ý R-S-M-S-R + 2H+

L'eliminazione di tali metalli avviene solo in minima parte, per salivazione, traspirazione, allattamento portando a bioaccumulazione. Bioaccumulazione significa un aumento nella concentrazione di un prodotto chimico in un organismo biologico col tempo, confrontata alla concentrazione del prodotto chimico nell'ambiente. I residui si accumulano negli esseri viventi ogni volta che sono assimilati ed immagazzinati piu' velocemente di quanto sono scomposti (metabolizzati) o espulsi.I metalli si concentrano, danneggiandoli, in particolare in alcuni organi ( come cervello, fegato e reni) e nelle ossa, e sono spesso un fattore aggravante o determinante, in numerose malattie croniche. I bambini sono i soggetti piu' a rischio da esposizione al piombo, al mercurio e agli altri agenti tossici, poichłę "per unita' di peso, mangiano, bevono e respirano tre-quattro volte di piu' degli adulti". Se si considera inoltre che la linea di demarcazione fra carenza alimentare di tali sostanze e tossicita' e' molto sottile risulta evidente quanto sia importante conoscere la presenza e l'utilizzo di tali elementi nella vita quotidiana. I metalli sono introdotti nei sistemi acquatici come conseguenza dell'erosione di terre e rocce e da diverse attivita' umane che spaziano dall'estrazione mineraria all'uso di tubature in piombo per l'acqua potabile.

ciclo marino

Di seguito si riportano le concentrazioni massime ammesse per i metalli pesanti nelle acqua naturali secondo l'EPA (agenzia per la protezione ambientale)

acqua potabile

I primi casi accertati di avvelenamento da metalli pesanti risalgono al 1952, fin dal 1932 scorie contenti mercurio furono rilasciate dalla Chissoĺ─˘s chemicals nella baia di Minimata in Giappone. Il mercurio accumulato dalle creature marine si trasmise attraverso la catena alimentare agli abitanti della baia. Nel 1952 apparve il primo caso di avvelenamento con decesso dovuto al mercurio, in totale negli anni ĺ─˛50 ne furono accertati 500 tutti conclusi con la morte dei pazienti. Da quel momento il Giappone emano' leggi severe riguardo lĺ─˘emissione di metalli pesanti nellĺ─˘ambiente per fronteggiare quella che prese il nome di Sindrome di Minimata. Fra le 80 sostanze inquinanti a cui L'Agenzia per la Protezione Ambientale degli Stati Uniti d'America pone maggiore attenzione ci sono 10 metalli pesanti. Le miniere d'oro della Nova Scotia in funzione dal 1860 al 1945 hanno prodotto circa tre milioni di tonnellate di scorie minerarie contenenti mercurio, arsenico, cadmio, rame, ferro e tallio. Gli scienziati hanno da poco esaminato i sedimenti dei laghi a valle della miniera, concludendo che non c'e' ancora "alcuna evidenza di calo" nei livelli di contaminazione, malgrado siano passati 50 anni dalla chiusura delle miniere.

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