I metalli pesanti

I metalli pesanti sono quegli elementi chimici che sono tossici per l’uomo e inquinanti per l’ambiente.

Se in natura i metalli sono normalmente i costituenti della crosta terrestre, il contatto dell’uomo con essi a seguito di un evento naturale (ad esempio terremoto o eruzione vulcanica) o artificiale (ad esempio escavazione o estrazione mineraria), possono essere causa di tossicità per l’uomo o di inquinamento per l’ambiente.

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Da un punto di vista chimico, tutti i metalli, per loro natura sono agenti “contaminanti“, in quanto, la loro elevata conducibilità elettrica gli consente di stabilire facilmente legami chimici (il legame metallico) con altri metalli e modificare la “situazione” chimica precedente.
Questi fenomeni possono essere realizzati anche artificialmente grazie alle capacità di sfruttamento dell’uomo delle proprietà metalliche per scopi industriali o commerciali.

I problemi della tossicità e dell’inquinamento si pongono quando questa alterazione riguarda una particolare sottocategoria di metalli, i cosiddetti “metalli pesanti”, che hanno le proprietà di non essere degradabili attraverso attività biologiche o fotochimiche e permangono nella condizione di alterazione anche per centinaia di anni nell’ambiente o nell’organismo animale, modificando a cascata l’equilibrio di forze che consentivano a quell’ambiente di essere pulito e a quell’organismo di essere sano.

Fra le 80 sostanze metalliche inquinanti la maggiore attenzione per il rispetto dell’ambiente e della salute deve essere posta su 21 di loro. Ovvero:

1. L’alluminio
2. L’arsenico
3. L’argento
4. Il bario
5. Il berillio
6. Il bismuto
7. Il cadmio
8. Il cobalto
9. Il cromo
10. Il ferro
11. Il manganese
12. Il mercurio
13. Il molibdeno
14. Il nichel
15. Il piombo
16. Il rame
17. Il stagno
18. Il selenio
19. Il tallio
20. Il vanadio
21. Il zinco

I METALLI INDISPENSABILI
Di questi elementi alcuni sono indispensabili per l’organismo degli esseri viventi, ma al di sopra di determinate concentrazioni possono diventare tossici. In particolare, gli elementi del cobalto, del cromo, del ferro, del manganese, del molibdeno, del rame, del selenio e dello zinco, se introdotti nell’alimentazione con una quantità superiore ai livelli metabolici richiesti dall’organismo, possono alterare il suo equilibrio biochimico ed esporlo a un malfunzionamento.

Conoscere con precisione i valori soglia entro cui tali elementi devono rimanere nell’organismo per non “disturbarlo” è fondamentale, perchè la demarcazione tra carenza alimentare e tossicità è molto sottile.

I METALLI TOSSICI
Un’altra sottocategoria di metalli che è importante sapere per riconoscerne la pericolosità , è quella dei metalli tossici, che sono: l’alluminio, l’arsenico, il berillio, il cadmio, il mercurio, il nichel e il piombo. In particolare, sotto il profilo ambientale, i più pericolosi, secondo la letteratura scientifica, sono il piombo, il cromo, il cadmio e il mercurio.

• Il piombo

Il Piombo è presente nella crosta terrestre ed è il più diffuso metallo pesante soprattutto grazie alle attività umane della società industrializzata che lo adopera quasi ovunque nelle sue produzioni, come ad esempio:

• batterie
• saldature
• vernici e smalti (oggi proibiti)
• vecchie rubinetterie
• vecchie tubature
• benzina (oggi proibito)
• strutture di sostegno a opere murarie e metalliche
• bigiotteria (di produzione extraeuropea)
• giocattoli (di produzione extraeuropea)
• ceramiche (di produzione extraeuropea)
• coloranti per cosmetici (di produzione extraeuropea)
• cereali
• fumo di tabacco
• munizioni
• attrezzatture da pesca

Il piombo, una volta assorbito dall’organismo, viene distribuito attraverso il sangue a tutti i principali organi dove si accumula e permane per oltre 30 anni. I danni da intossicazione da piombo riguardano il sistema nervoso, il sangue, le articolazioni, l’apparato digerente e, in caso di gravidanza, può portare a effetti quali: basso peso del nascituro, parto prematuro o addirittura aborto.

• Il cromo

Il Cromo è un metallo presente in natura, ma può anche essere prodotto artificialmente per la realizzazione di acciai inossidabili, di rivestimenti metallici, per dare resistenza alla corrosione ed effetti lucenti sui materiali da tintura, come smalti e vernici.

L’uomo può venire a contatto con quantità tossiche di cromo attraverso l’acqua potabile, oppure per via inalatoria quando è presente ad alte concentrazioni. I danni possono essere ulcere nasali, indebolimento del sistema immunitario ed eruzioni cutanee con possibilità di esporre l’organismo a cancro del polmone e delle vie nasali.

• Il cadmio

Il Cadmio è un metallo di colore bianco con sfumature argentee che si trova naturalmente nell’acqua, nell’aria e nella crosta terrestre. Conosciuto sin dall’antichità quando veniva estratto nella città greca di Cadmo (vicino a Tebe), raramente questo metallo si trova in forma pura, mentre è più frequente quella in forma di composto. La sua pericolosità è infatti data dalla sua particolare reattività a contatto con altri elementi con cui forma dei composti, alcuni dei quali tossici per l’uomo.

Il cadmio viene rilasciato nell’ambiente sia attraverso processi naturali che artificiali. Questi ultimi sono quelli maggiormente pericolosi per la quantità di metallo, perchè riescono a disperderlo durante operazioni di estrazione, raffinazione e lavorazione di metalli non ferrosi; per la produzione di batterie, vernici, fertilizzanti a base di fosfati, combustibili fossili come il petrolio o il carbone, o attraverso l’incenerimento dei rifiuti.

Il cadmio liberato si può legare facilmente alle materie organiche, come piante spontanee, colture agricole, oppure può disciogliersi nelle acque superficiali dove si accumula anche negli organismi che diventano spugne assorbenti, come molluschi e crostacei. Il cadmio si trova con una certa concentrazione nelle aree industriali dove si producono vernici, batterie ricaricabili, rivestimenti vari, plastiche, conduttori elettrici e oggetti di uso comune in metallo come vassoi, scodelle, brocche, ceramiche e ovviamente nelle strade dove viene emesso dai tubi di scarico delle auto.

I danni sulla salute umana e degli organismi viventi in genere prodotti da un’esposizione eccessiva di cadmio sono vari. Il metallo può entrare nell’organismo per via aerea, orale o cutanea. Immesso nel circolo sanguigno il cadmio viene assorbito dai reni, dal fegato, dalle ossa e si accumula per molti anni. Può essere espulso lentamente con un tempo che varia dai 10 ai 30 anni a seconda del livello di inquinamento attraverso le urine e le feci.

Gli effetti da accumulo di cadmio sulla salute, a seconda delle concentrazioni, possono essere: vomito, diarrea, stomaco irritato, crampi muscolari, danni al fegato, insufficienza renale e osteoporosi.

IL MERCURIO
Il Mercurio si trova naturalmente sulla crosta terrestre e viene rilasciato nell’ambiente dalle rocce in seguito a eruzioni vulcaniche, incendi ma soprattutto attraverso attività umane, come l’uso del carbone per fini energetici e di riscaldamento, attraverso processi industriali e attività minerarie per estrarre altri metalli, come oro e lo stesso mercurio. Il mercurio si può trovare sotto forma di mercurio metallico, di mercurio inorganico usato quest’ultimo per colorare di rosso alcune pitture, oppure ancora in forma di mercurio organico usato in passato come disinfettante.

Le proprietà del mercurio sono note da tempo e l’uomo lo ha usato per realizzare strumenti di misurazione della pressione atmosferica (barometri); ambientale e corporea (termometri) o fluidi e gas (manometri). Il mercurio è usato anche per realizzare batterie, lampadine e amalgame dentali.

Rilasciato nell’ambiente il mercurio si accumula in acqua nei pesci piccoli e di media taglia, nei crostacei e nei molluschi. Questi animali diventando cibo dei grandi predatori (squali, tonni, cetacei) fa sì che le concentrazioni di mercurio si accumulino nelle loro carni ed entrino nell’organismo umano attraverso l’alimentazione.

L’uso del mercurio nella catena industriale dei paesi sviluppati è ultimamente entrato in progressivo disuso, a causa dell’alto livello di inquinamento prodotto e grazie all’utilizzo di materiali alternativi più ecologici. Tuttavia vi sono alcuni paesi nel mondo, come la Cina, che ancora fanno largo uso di questo metallo, emesso nell’aria attraverso la combustione di legname e carbone (anche 2 mila tonnellate l’anno, pari al 30% delle emissioni totali di mercurio l’anno nel mondo).

Gli effetti sulla salute dell’esposizione eccessiva a mercurio sono vari. Danni all’apparato circolatorio, respiratorio, sui reni, disturbi alimentari con effetti tipo diarrea, vomito, ma anche tosse, bronchiti e tracheiti. Nel mondo professionale l’accumulo di mercurio nell’organismo è una casistica ancora molto frequente nel mondo e può causare danni permanenti al sistema nervoso. A livello internazionale il metilmercurio è classificato come possibile cancerogeno per l’uomo.

• Il mercurio negli alimenti

La via alimentare rappresenta il modo principale per l’introduzione del mercurio nell’organismo. L’introduzione avviene generalmente attraverso piccole dosi che producono un effetto intossicante grave a lunga distanza. È molto difficile infatti che si riesca ad assumere una quantità letale di mercurio in una sola volta, mentre è studiato ormai da anni il processo di avvelenamento che avviene attraverso un certo tipo di alimentazione e capace purtroppo di portare allo sviluppo di patologie gravi.

FUORI LEGGE I TERMOMETRI A MERCURIO
Fino al 2009 erano in commercio termometri per la misurazione della temperatura corporea al mercurio. Oggi questo tipo di strumenti non sono più vendibili. Questo perchè il mercurio è altamente tossico e continuare a produrre termometri a mercurio significherebbe continuare ad esporre le persone al rischio di contatto in caso di incidente e, sull’ambiente, immettere in circolazione senza controllo quantità di mercurio.

LE TRE FORME DI CONTATTO COL MERCURIO
L’intossicazione da mercurio può avvenire per contatto, perchè questo metallo è in grado di penetrare i tessuti cutanei; per inalazione (cere per pavimenti, vernici, lucidanti per i mobili, filtri dei condizionatori d’aria), ma soprattutto con il cibo. Il metilmercurio, la versione modificata del mercurio è diffuso in particolar modo nei pesci (e in misura minore pure nei cereali) costituisce infatti la fonte più pericolosa di contaminazione. Seguono poi (ma non solo) vernici, cere per pavimenti, antisettici, lucidanti per mobili, i filtri dei condizionatori d’aria.

Autore dell’articolo: Pierpaolo Spanu