Unmetal pesado es un miembro de un grupo de elementos químicos no muy bien definido que exhibe propiedadesmetálicas. Se incluyen principalmentemetales de transición, algunossemimetales,lantánidos yactínidos.
Muchas definiciones diferentes han propuesto basarse en ladensidad, otras en elnúmero atómico opeso atómico, y algunas en suspropiedades químicas o detoxicidad.[2] De esta forma, la definición de metal pesado referida al peso atómico, un metal pesado es un elemento químico comprendido entre 63.55 (Cu) y 200.59 (Hg); otra manera se refiere a los metales de densidad entre 4 g/cm³ hasta 7 g/cm³ y también hay otra clasificación referida al número atómico.
El términometal pesado es considerado como una "mala denominación" en un informe técnico de laIUPAC debido a su definición contradictoria y su falta de "bases de coherencia científica".[2] Existe un término alternativometal tóxico, para el cual tampoco existe consenso de su exacta definición.
Como se discute luego, dependiendo del contexto, los metales pesados pueden incluir elementos livianos como elcarbono y pueden excluir algunos de los metales más pesados. Los metales pesados se encuentran libres y de forma natural en algunos ecosistemas y pueden variar en su concentración.
Sin embargo hay una serie de elementos que en alguna de sus formas pueden representar un serio problema medioambiental y es común referirse a ellos con el término genérico de "metales pesados". En la actualidad, existen fuentes antropogénicas de metales pesados, por ejemplo lacontaminación, que los ha introducido en los ecosistemas. Por ejemplo los combustibles derivados de labasura (no orgánica) generalmente aportan estos metales, así que se debe considerar los metales pesados cuando se utilizan los residuos como combustible.
Los metales pesados tóxicos más conocidos son elmercurio, elplomo, elcadmio y elarsénico, y en raras ocasiones, algún no metal como elselenio. A veces también se habla de contaminación por metales pesados incluyendo otros elementos tóxicos más ligeros, como elberilio o elaluminio.
Los organismos vivos requieren diferentes cantidades de metales pesados. Los humanos requieren pequeñas cantidades dehierro,cobalto,cobre,manganeso,molibdeno, yzinc. Cantidades excesivas de ellos pueden dañar nuestro organismo. Otros metales pesados comomercurio,plutonio, yplomo sonmetales tóxicos que no tienen un efecto vital o beneficioso para el organismo, y su acumulación en el tiempo y en el cuerpo de losanimales puede causar serias enfermedades, como por ejemplosaturnismo oenvenenamiento por mercurio.
Algunos elementos que son normalmente tóxicos, para algunos organismos, bajo algunas condiciones pueden ser beneficiosos. Por ejemplo, elvanadio, elwolframio, incluso elcadmio.[3]
Las motivaciones para controlar las concentraciones de metales pesados en corrientes gaseosas son diversas. Algunos de ellos son peligrosos para elmedio ambiente y la salud, por ejemplo mercurio (Hg), cadmio (Cd), plomo (Pb) y cromo (Cr).[4]
Otros causan corrosión, comozinc oplomo, o son malos por otros medios (por ejemplo elarsénico puede contaminar los catalizadores).
En laUnión Europea los once elementos más importantes sonarsénico,cadmio,cobalto,cromo,cobre,mercurio,manganeso,níquel,plomo,estaño ytalio, de los cuales sus emisiones en incineradores están reguladas. Algunos de ellos son necesarios para los humanos en pequeñas proporciones tales comocobalto,cobre,cromo,manganeso yníquel, mientras otros soncarcinogénicos otóxicos, afectando, entre otros, alsistema nervioso central (manganeso,mercurio,plomo,arsénico), losriñones o elhígado (mercurio,plomo,cadmio,cobre) o la piel, los huesos, o dientes (níquel,cadmio,cobre,cromo).[5]
La contaminación con metales pesados puede surgir de muchas fuentes, pero más comúnmente de la purificación de metales, por ejemplo, elsmelting (proceso de extracción del metal de la piedra) extrae el metal de la piedra y del cobre para la preparación decombustible nuclear. Laelectrodeposición es la primera fuente decromo ycadmio. Mediante la precipitación de estos compuestos o el intercambio de iones hacia lossuelos ybarros, los metales pesados se pueden localizar y quedar depositados. A diferencia de los contaminantes orgánicos, los metales pesados no decaen y presentan otros desafíos para remediarlos. Actualmente, se utilizan plantas (fitorremediación) ymicroorganismos para remover metales pesados, como elmercurio. Ciertasplantas que exhiben hiperacumulación pueden usarse para remover de los suelos estos metales por la concentración en biomateria.[6] En algunos diques de cola se utiliza vegetación que luego es incinerada para recuperar los metales pesados.
Uno de los mayores problemas asociados a la aparición de metales pesados es el potencial debioacumulación ybiomagnificación causando mayor exposición de estos metales a un organismo de la que podría encontrarse sola en el medio ambiente. Peces de alta mar (comoTetractenos glaber) yaves marinas (comoFratercula arctica) son controlados por la presencia de estos contaminantes. Los principales lugares en los que se encuentra bioacumulación son los estuarios o lugares con agua salobre, debido a que los contaminantes son arrastrados a lo largo del trayecto de los ríos y depositada en los lechos lacustres, siendo reportados niveles elevados de metales pesados en el fondo, en algas, ostras y peces de consumo humano, tal como sucede en muchas lagunas de agua salobre enMéxico,Nigeria,Egipto, en donde se han realizado estudios del suelo, plantas, agua y tejidos animales, encontrando niveles elevados para metales pesados por encima de lo permitido por sus sistemas de salud y control ambiental en cada una de las naciones.[7][8][9][10][11][12]
En el uso médico, los metales pesados están pobremente definidos[2] e incluyen a todos losmetales tóxicos indistintamente de su peso atómico: los "envenenamientos por metales pesados" pueden incluir excesiva cantidad dehierro,manganeso,aluminio,mercurio,cadmio, oberilio (el cuarto elemento más liviano) o algunos como el semimetalarsénico. Esta definición puede incluir albismuto como metal pesado, el más denso de los elementos estables, pese a su baja toxicidad.
En los vertebrados elaparato de Golgi es el encargado de secuestrar los metales pesados, por medio de las llamadasmetalotioneínas.
Laenfermedad de Minamata se da como resultado delenvenenamiento por mercurio, laenfermedad itai-itai porenvenenamiento con cadmio, y elsaturnismo como envenenamiento conplomo.
Los metales pesados enmercancías peligrosas son clasificados en su mayoría como "Clase 9: Materias y objetos que presentan peligros diversos" en el modelo de laONU de clases de peligro, pero algunas veces mientras son transportados se los etiqueta como "Clase 6.1: Materias tóxicas".
ElBurnup (combustible utilizable) delcombustible nuclear, es expresado engigavatio día portonelada métrica de metales pesados, donde metales pesados significaactínidos como eltorio,uranio,plutonio, etc., incluyendo materialfisible ymaterial fértil . Y no incluye elementos como el oxígeno agregado al material combustible, omaterial de revestimiento como elcirconio, que puede ser considerado un metal pesado por otros estándares.
