Metallo pesante

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Un cristallo di osmio, un metallo pesante quasi due volte più denso del piombo.

Non esiste una definizione universalmente accettata di metallo pesante basata sulle proprietà chimico-fisiche. Sono state proposte delle definizioni in base alla densità (un metallo pesante sarebbe un elemento chimico la cui densità sia maggiore di 5 grammi per centimetro cubo) o in base al numero atomico[1] (un elemento il cui numero atomico sia maggiore di 20)[2].

D'altra parte le principali caratteristiche chimiche dei metalli pesanti, ossia il carattere cationico con diversi stati di ossidazione e l'elevata attitudine a formare complessi molecolari nel citoplasma cellulare, fa includere nell'elenco dei metalli pesanti anche elementi, come il selenio e l'arsenico, che non sono metalli, sebbene siano dotati di proprietà fisiche e chimiche simili a quelle dei metalli in senso stretto.

Per questi motivi è stato talora proposto di abbandonare la classificazione in base alla densità o al peso atomico in favore di una nuova classificazione tripartita degli elementi chimici a seconda che esibiscano una prevalente affinità per gli atomi di ossigeno, per quelli di azoto e zolfo, o infine un comportamento intermedio tra le due precedenti categorie[3].

Secondo diversi studi i porcellini di terra sono bioaccumulatori di metalli pesanti (ad esempio rame, zinco, piombo e cadmio), in grado di ripulire il terreno dagli stessi[4][5][6][7][8].

Metalli in traccia

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Un sottogruppo particolarmente importante in biologia e in medicina è costituito dai cosiddetti metalli in traccia (o elementi in traccia), gli elementi chimici presenti nei fluidi biologici degli organismi viventi in concentrazioni inferiori a 1 μg per grammo di peso[9]. In base agli effetti fisiopatologici i metalli in traccia possono essere suddivisi in due gruppi: nel primo gruppo gli elementi essenziali per la vita in quanto implicati in importanti processi metabolici, mentre nel secondo gruppo sono contenuti elementi tossici per gli organismi viventi anche a basse concentrazioni. Nel caso degli esseri umani sono noti quindici elementi in traccia essenziali: arsenico, cobalto, cromo, rame, fluoro, ferro, iodio, manganese, molibdeno, nichel, selenio, silicio, stagno, vanadio e zinco[10], mentre il secondo gruppo contiene elementi quali cadmio, mercurio, cromo e piombo[11].

Fonti di esposizione

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I metalli pesanti possono degradare la qualità dell'aria, dell'acqua e del suolo e, successivamente, causare problemi di salute a piante, animali e persone, quando si concentrano a causa delle attività industriali[12]. Le fonti comuni di metalli pesanti in questo contesto includono[13][14][15][16]:

Particelle di silicio che emergono durante la perforazione del terreno tramite trivella
  • rifiuti minerari e industriali[17];
  • emissioni dei veicoli[18];
  • olio dei motori[19];
  • combustibili utilizzati da navi e da macchinari pesanti;
  • lavori di costruzione e ristrutturazione edilizia[20];
  • fertilizzanti[21];
Pesticidi dati ai campi tramite un aereo
Pesticidi dati ai campi tramite un aereo

Esempi di contaminazione da metalli pesanti e rischi per la salute includono l'insorgenza della malattia di Minamata in Giappone (1932–1968; cause in corso dal 2016), il disastro della diga di Bento Rodrigues in Brasile[53], alti livelli di piombo nell'acqua potabile fornita ai residenti di Flint nel Michigan[54] e nel 2015 gli incidenti con conseguenti metalli pesanti nell'acqua potabile di Hong Kong[55].

Galleria d'immagini

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  • Industria che produce inquinamento atmosferico provocando il rilascio di metalli pesanti
    Industria che produce inquinamento atmosferico provocando il rilascio di metalli pesanti
  • RAEE che contengono metalli pesanti
    RAEE che contengono metalli pesanti
  • Alcuni metalli pesanti come rame e zinco vengono rimossi dal terreno risalendo fino alle radici delle piante. Le sostanze inquinanti vengono quindi trasferite negli steli e nelle foglie.
    Alcuni metalli pesanti come rame e zinco vengono rimossi dal terreno risalendo fino alle radici delle piante. Le sostanze inquinanti vengono quindi trasferite negli steli e nelle foglie.
  • Le armi rilasciano metalli pesanti
    Le armi rilasciano metalli pesanti
  • La saldatura rilascia metalli pesanti
    La saldatura rilascia metalli pesanti
  • Le batterie piombo-acido contengono metalli pesanti
    Le batterie piombo-acido contengono metalli pesanti
  • Alcune vernici contengono metalli pesanti
    Alcune vernici contengono metalli pesanti
  • Alcuni pigmenti contengono metalli pesanti
    Alcuni pigmenti contengono metalli pesanti

Sintomi di intossicazione da alcuni metalli pesanti

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Di seguito i sintomi da intossicazione da metalli pesanti[56]:

  • Afnio: irritazione agli occhi, alla pelle e alle mucose.
  • Alluminio: danni al sistema nervoso centrale, demenza, perdita di memoria.
Il piombo tetraetile è uno dei contaminanti di metalli pesanti usati in passato in petrolchimica come additivo nella benzina per aumentarne la resistenza all'auto-accensione.
Il piombo tetraetile è uno dei contaminanti di metalli pesanti usati in passato in petrolchimica come additivo nella benzina per aumentarne la resistenza all'auto-accensione.
  • Antimonio: danni cardiaci, diarrea, vomito, ulcera allo stomaco.
  • Arsenico: cancro linfatico, cancro al fegato, cancro della pelle.
  • Bario: ipertensione, paralisi.
  • Bismuto: dermatite, stomatite ulcerosa, diarrea.
  • Cadmio: malattia itai-itai, diarrea, dolori di stomaco, vomito, fratture ossee, danni immunitari, disordini psicologici, tumore.
  • Cromo: danni ai reni e al fegato, problemi respiratori, cancro polmonare.
  • Gallio: irritazione alla gola, difficoltà respiratorie, dolori alla cassa toracica.
  • Indio: danni al cuore, reni e fegato.
  • Iridio: irritazione agli occhi e al tratto digestivo.
  • Ittrio: altamente tossico, cancro ai polmoni, embolia polmonare, danni al fegato.
  • Lantanio: cancro polmonare, danni al fegato.
  • Manganese: turbe alla coagulazione del sangue, intolleranza al glucosio, disordini allo scheletro.
  • Mercurio: distruzione del sistema nervoso, danni al cervello, danni al DNA.
  • Nichel: embolia polmonare, difficoltà respiratorie, asma e bronchite cronica, reazioni allergiche della pelle.
  • Palladio: altamente tossico e cancerogeno, irritante per le mucose.
  • Piombo: danni al cervello, disfunzioni alla nascita, danni ai reni, difficoltà di apprendimento, distruzione del sistema nervoso.
  • Platino: generalmente innocuo data la sua inerzia chimica, i suoi composti sono tuttavia da considerarsi altamente tossici, generando cancro, danni all'intestino e reni ed alterazioni del DNA
  • Rame: irritazioni al naso, bocca ed occhi; cirrosi epatica, danni al cervello e ai reni. Emicranie croniche.
  • Rodio: macchie alla pelle, potenzialmente tossico e sospetto cancerogeno.
  • Rutenio: altamente tossico e cancerogeno, danni alle ossa.
  • Scandio: embolia polmonare, danni al fegato.
  • Stagno: irritazione agli occhi e alla pelle, emicrania, dolori di stomaco, difficoltà ad urinare.
  • Stronzio: cancro ai polmoni, nei bambini difficoltà di sviluppo delle ossa.
  • Tantalio: irritazione agli occhi e alla pelle, lesione del tratto respiratorio superiore.
  • Tallio: danni allo stomaco, al sistema nervoso, coma e morte, per chi sopravvive al Tallio rimangono danni al sistema nervoso e paralisi.
  • Tungsteno: danni alle mucose e alle membrane, irritazione agli occhi.
  • Vanadio: disturbi cardiaci e cardiovascolari, infiammazioni allo stomaco ed intestino.

Note

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  1. ^ Collins Dictionary of Biology,Collins,Glasgow(1988).
  2. ^ J.H.Duffus, "Heavy metals"-a meaning less term?, in IUPAC,pure and applied chemistry74,793-807.
  3. ^ C.Michael Hogan. 2010. Heavy metal. Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment. eds E.Monosson & C.Cleveland. Washington DC
  4. ^ Porcellini di terra (Armadillidium vulgare), ecco perché sono utili nel terreno, su Coltivazione Biologica, 6 dicembre 2021. URL consultato il 19 giugno 2022.
  5. ^ Veronica Mazzei, Bioaccumulo di cadmio e piombo e biomarkers di esposizione e di effetto in alcune specie di isopodi oniscidei (Crustacea), su archivia.unict.it, 19 marzo 2012. URL consultato il 19 giugno 2022.
  6. ^ Questi piccoli animali aiutano a ripulire suolo e falde d'acqua dai metalli pesanti, su greenMe, 26 maggio 2021. URL consultato il 19 giugno 2022.
  7. ^ Porcellino di terra: un crostaceo rimuove i metalli pesanti dal suolo, su Ambiente Bio, 13 gennaio 2021. URL consultato il 19 giugno 2022.
  8. ^ I "porcellini di terra" fanno un po' senso ma sono utili a combattere l'inquinamento da metalli pesanti, su QuiAntella.it, 26 febbraio 2017. URL consultato il 19 giugno 2022 (archiviato dall'url originale il 6 ottobre 2022).
  9. ^ Templeton DM. «The importance of trace element speciation in biomedical science». Anal Bioanal Chem. 2003 Apr;375(8):1062-6, PMID 12733018
  10. ^ Ingrao G, Santaroni G, Tomassi G. Elementi in traccia: ruolo biologico e aspetti nutrizionali per l'uomo. Ann Ist Super Sanita. 1995;31(2):275-81, PMID 8561391 (Free article Archiviato il 22 luglio 2012 in Internet Archive.)
  11. ^ Rusyniak DE, Arroyo A, Acciani J, et al. «Heavy metal poisoning: management of intoxication and antidotes». EXS. 2010;100:365-96, PMID 20358690
  12. ^ (EN) National Geographic Society Newsroom, su National Geographic Society Newsroom. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  13. ^ (EN) Business Consultation | Hazardous Waste Management in King County, WA, su kingcountyhazwastewa.gov. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  14. ^ Paul B Tchounwou, Clement G Yedjou e Anita K Patlolla, Heavy Metals Toxicity and the Environment, in EXS, vol. 101, 2012, pp. 133–164, DOI:10.1007/978-3-7643-8340-4_6. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  15. ^ (EN) Narjala Rama Jyothi, Heavy Metal Sources and Their Effects on Human Health, IntechOpen, 30 dicembre 2020, ISBN 978-1-83968-122-6. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  16. ^ Dianne R Baldwin e William J Marshall, Heavy Metal Poisoning and its Laboratory Investigation, in Annals of Clinical Biochemistry: International Journal of Laboratory Medicine, vol. 36, n. 3, 1999-05, pp. 267–300, DOI:10.1177/000456329903600301. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  17. ^ conference.ing.unipi.it (PDF).
  18. ^ epicentro.iss.it.
  19. ^ 001-12 - Batterie per auto, oli minerali e pneumatici — ARPAT - Agenzia regionale per la protezione ambientale della Toscana, su arpat.toscana.it. URL consultato il 16 gennaio 2022 (archiviato dall'url originale il 18 gennaio 2022).
  20. ^ Patrizia Traietti, Materiali edili nocivi ma non solo: ecco le cattive abitudini da evitare | Ediltecnico.it, su Ediltecnico, 18 dicembre 2017. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  21. ^ Meno cadmio cancerogeno nei fertilizzanti dal 2022 con il nuovo regolamento europeo, su greenMe, 27 giugno 2019. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  22. ^ Giulia Crepaldi, Metalli pesanti, pesticidi, Pfas & co.: le sostanze chimiche che inquinano le nostre acque. Il rapporto di Legambiente, su Il Fatto Alimentare. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  23. ^ Manuale FaiDaTe, Sostanze pericolose conservanti metalli pesanti fungicidi e High Solids, su ManualeFaidate.com, 2 ottobre 2017. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  24. ^ stefania, Vernici al piombo: la difficile battaglia dell'OMS, su Rinnovabili.it, 24 ottobre 2019. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  25. ^ devoldev, metalli pesanti, su La Chimica e la Società. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  26. ^ Società Editrice Athesis S.p.A, Società Editrice Athesis S.p.A, Guà, terreno inquinato da una discarica abusiva, su Il Giornale di Vicenza.it, 2021.11.08T05:03:00+0100. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  27. ^ communitysicurezza.3mitalia.it (PDF). URL consultato il 16 gennaio 2022 (archiviato dall'url originale il 18 gennaio 2022).
  28. ^ Redazione Cagliaripad, Bicchieri in vetro, tossici per la salute, contengono cadmio e piombo: Allarme a livello europeo, su Cagliaripad, 17 aprile 2018. URL consultato il 16 gennaio 2022.
  29. ^ usernewsC, Cadmio e piombo in bicchieri di vetro, allerta anche in Italia, su Cronaca News, 16 aprile 2018. URL consultato il 16 gennaio 2022 (archiviato dall'url originale il 18 gennaio 2022).
  30. ^ Luca Rinaldi, Le vie del veleno, così i rifiuti tossici entrano nel cemento delle nostre strade, su Linkiesta.it, 3 maggio 2019. URL consultato il 16 gennaio 2022.
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  56. ^ Copia archiviata, su ing.unitn.it. URL consultato il 18 febbraio 2017 (archiviato dall'url originale il 1º gennaio 2017).

Bibliografia

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  • John H. Duffus ""Heavy metals" a meaningless term? (IUPAC Technical Report)" Pure and Applied Chemistry, 2002, Vol. 74, pp. 793–807. DOI: 10.1351/pac200274050793

Voci correlate

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