Metales Pesados y su Impacto en el Medio Ambiente y la Salud Humana, Apuntes de Ecología y Medio Ambiente

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METALES Y AMBIENTE

ECOLOGIA Y SALUD AMBIENTAL

Dra. samanta rojas simbron

METALES PESADOS

Los metales pesados son un grupo de elementos químicos que presentan una densidad alta. Son en general tóxicos para los seres humanos y entre los más susceptibles de presentarse en el agua destacamos mercurio, níquel, cobre, plomo, cromo y arsénico entre otros. Se extraen de yacimientos mineros y se utilizan para fabricar todo tipo de productos de uso cotidiano. No son biodegradables y se encuentran presentes en mayor o menor medida, por ejemplo, en pilas y baterías y aparatos electrónicos. Pero, además, existen otros elementos y actividades comunes que pueden ser fuentes de metales pesados como algunos termómetros, tensiómetros, luminarias, pirotecnia, uso de combustibles fósiles, actividades industriales, la pintura que contiene plomo o depósitos de chatarra mal gestionados, entre otros. ¿CÓMO SE PRODUCE LA CONTAMINACIÓN POR METALES PESADOS EN EL AGUA? El incremento de concentración en las aguas de estos compuestos se debe principalmente a contaminación puntual de origen industrial o minero. Los lixiviados de vertederos o vertidos de aguas residuales pueden ser asimismo una fuente de contaminación. Hay que señalar también que en algunos casos existen aguas que sufren un proceso de enriquecimiento natural en metales pesados al atravesar acuíferos formados por rocas que los contienen en su composición. ¿CUALES SON LOS LÍMITES FIJADOS PARA LA PRESENCIA DE METALES PESADOS EN EL AGUA DE CONSUMO HUMANO? Los metales pesados son, en general, tóxicos para los seres humanos, y además su característica de ser bioacumulativos (no pueden ser eliminados por el cuerpo) provoca que las concentraciones permitidas en el agua de consumo humano por la legislación vigente (RD 140/03) sean muy pequeñas. Al tratarse de varios elementos, mostraremos a modo de ejemplo una lista con los límites establecidos en el agua de consumo humano para los principales metales pesados: Mercurio: 1 microgramo/l Níquel: 20 microgramos/l Cobre: 2 miligramos/l

La exposición crónica puede ocasionar una pigmentación amarilla del esmalte y alteraciones respiratorias en forma de rinitis, anosmia, bronquitis y enfisema. La nefropatía cádmica se caracteriza por una tubulopatía proximal con una proteinuria anómala. Se considera al cadmio como un cancerígeno de pulmón y de próstata. Mercurio. El mercurio se genera de forma natural en el medio ambiente en la desgasificación de la corteza terrestre y las emisiones volcánicas. Existe en tres formas en que encontramos este elemento: mercurio elemental, mercurio orgánico e inorgánico. Las principales fuentes de contaminantes mercuriales han sido la actividad minera, residuos industriales de plantas cloro álcali o de fabricación de vinilo y fungicidas, pinturas antifúngicas, fotografía, pirotecnia, baterías secas y pilas, industrias papeleras y laboratorios médico-veterinarios y dentales. Son más tóxicos los compuestos orgánicos por su mayor capacidad de penetración en el SNC. La exposición al Hg se puede producir por todas las vías. El Hg elemental se absorbe muy poco. Su vía principal de absorción es por inhalación del vapor, que se produce de forma espontánea a temperatura ambiente. El Hg no oxidado es capaz de penetrar a través de la barrera hematoencefálica y la placenta. En el SNC queda atrapado en forma de ión mercúrico. Su eliminación es urinaria y digestiva en forma de ión mercúrico. También se produce una cierta eliminación pulmonar. La absorción digestiva del Hg inorgánico es algo más eficaz y es la principalmente implicada en intoxicaciones agudas. No atraviesa la barrera hematoencefálica. Se elimina sobre todo por vía renal, con una vida media de 30- días. Las formas orgánicas se absorben por todas las vías. Se elimina sobre todo por las heces experimentando ciclo enterohepático, lo que prolonga su vida media hasta 70 días. Se pueden producir intoxicaciones agudas por inhalación de Hg metálico en cuyo caso los síntomas iniciales son respiratorios con disnea, tos seca, fiebre y escalofríos. El cuadro puede evolucionar hacia una neumonitis intersticial con atelectasias y enfisema y a un SDRA. Se acompaña de síntomas digestivos inespecíficos con náuseas, vómitos y diarrea, sabor metálico, sialorrea y disfagia. Puede haber alteraciones visuales. A continuación, pueden aparecer síntomas neurológicos, como temblor distal y facial, junto a una insuficiencia renal y gingivoestomatitis. El Hg inorgánico, sobre todo en sus formas mercúricas, causa por vía oral un cuadro de causticación con necrosis de la mucosa oral, esófago y estómago, con gastroenteritis hemorrágica y masiva pérdida de líquidos, que puede producir la muerte por shock hipovolémico. La intoxicación subaguda o crónica, algo más frecuente, afecta en todos los casos sobre todo al sistema nervioso central. El cuadro clínico, se caracteriza por un temblor involuntario de extremidades y lengua que aumenta con los movimientos voluntarios y desaparece durante el sueño. Se acompaña de alteraciones de conducta y estado de ánimo (ansiedad, irritabilidad, depresión) que se han descrito como una mezcla de neurastenia y eretismo, y de alteraciones mucosas (estomatitis y gingivitis con pérdida de piezas dentarias). Otros síntomas neurológicos son una polineuropatía mixta sensitivo motora, anosmia, constricción del campo visual y ataxia. La intoxicación crónica termina cursando con alteraciones renales que van desde la proteinuria al síndrome nefrótico. Los niños afectados intraútero presentan un cuadro análogo a una parálisis cerebral grave, con un grave retraso del desarrollo, ceguera, sordera y espasticidad. La patología humana producida por el metil mercurio se puso de manifiesto en la enfermedad de Minamata, en que el Hg inorgánico vertido al agua fue metilado por microorganismos y acumulado en los peces, y en las numerosas epidemias por organomercuriales empleados como antifúngicos para tratar el grano. Plomo. El plomo es un metal muy blando, se utilizó en las tuberías, drenajes y materiales de soldadura durante muchos años, y se prohibió después de descubrir su capacidad bioacumulativa en el cuerpo humano. A pesar de eso los hogares construidos antes de 1940 todavía pueden contener plomo (por ejemplo, en las superficies pintadas), dando lugar a la exposición crónica en el hogar. Cada año, la industria produce alrededor de 2.5 millones de toneladas de plomo en todo el mundo. La mayor parte de este cable se utiliza para las baterías.

Las principales vías de entrada del plomo inorgánico en el organismo son la respiratoria y la digestiva. Por vía respiratoria se absorbe entre el 30 y el 50% del plomo inhalado. Por vía digestiva se absorbe el 10% (50% en los niños). El plomo absorbido es vehiculizado por la sangre y aproximadamente el 90% se fija en los glóbulos rojos. La vía principal de eliminación es la renal. El plomo que se elimina por la saliva puede llegar a pigmentar el borde marginal de las encías (ribete de Burton). Las alteraciones digestivas se pueden manifestar en forma de un cuadro abdominal agudo (“cólico seco”), con dolores intensos y difusos, vómitos y constipación. También se han descrito casos de hepatitis tóxica. La anemia del saturnismo es debida a dos mecanismos, uno por inhibición de la síntesis de la hemoglobina y otro por aumento de la destrucción de hematíes. El plomo puede afectar al sistema nervioso central en forma de cefaleas, insomnio, alteraciones del carácter y de la memoria. También se ha relacionado la exposición al plomo con la disminución del rendimiento escolar en los niños. El plomo puede ocasionar una polineuropatía de predominio motor que afecta principalmente a las extremidades superiores. La intoxicación crónica puede desencadenar una nefropatía plúmbica (destrucción de las células tubulares con la aparición posterior de fibrosis). También se ha relacionado la exposición al plomo con la presencia de hipertensión arte- rial y gota. Se han descrito casos de impotencia y alteraciones en los espermiogramas. Las mujeres expuestas al plomo presentan una mayor incidencia de esterilidad y abortos espontáneos. ¿CÓMO ELIMINAR LOS METALES PESADOS? REMEDIACION Y BIOABSORCION Existen varios métodos para eliminar estos metales del agua potable: Intercambio Iónico. El intercambio iónico es la mejor solución cuando se tiene un flujo de agua considerable, aunque hay que tener especial cuidado en la selección de la resina, para que tenga selectividad con el metal pesado que quiera eliminarse. Catalizadores de Hierro y manganeso. Los catalizadores de MnO2 sirven para precipitar hierro y manganeso en presencia de un oxidante fuerte. Aunque este precipitado de hierro pueda ser un contaminante, tiene la capacidad de adsorber algunos metales pesados como es el arsénico. KDF. El KDF se utiliza a nivel doméstico por fabricantes de equipos residenciales (en las regaderas, por ejemplo), se utiliza en pequeñas cantidades ya que es un medio granular un tanto costoso. Coagulación – floculación. Es posible eliminar metales pesados con el uso de agentes coagulantes o floculantes, formando un coagulo lo suficientemente grande para ser retirado por un proceso de filtración. Es importante saber que un proceso de Coagulación – floculación necesita de un proceso extra de filtración para eliminar el coagulo o flóculo. Filtración.