Muchos de los metales que tienen una densidad alta no son especialmente tóxicos y algunos son elementos esenciales en el ser humano, independientemente de que a determinadas concentraciones puedan ser tóxicos en alguna de sus formas. 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".
Los metales pesados tóxicos más conocidos son el mercurio, el plomo, el cadmio y el talio. También se suele incluir un semimetal como es el arsénico y, en raras ocasiones, algún no metal como el selenio. A veces también se habla de contaminación por metales pesados incluyendo otros elementos tóxicos más ligeros, como el berilio o el aluminio.
Mercurio
Su uso más antiguo fue en alquimia para ser ingerido: el primer emperador chino, por superstición e ignorancia, lo usaba como medicina pero eso solo deterioró su salud física y mental en lugar de mejorarla. Se creía tal cosa porque es una sustancia liquida pero a la vez metálica (como hierro fundido) de impactante composición, de ahí sus atribuciones mágicas. Es una sustancia que no contiene ninguna parte mística como se creía antaño, sino que contiene -por el contrario- propiedades venenosas y destructivas no creadoras de buena salud en ningún aspecto.
El sistema nervioso es muy sensible a todas las formas de mercurio. El metilmercurio y los vapores de mercurio metálico son más nocivos que otras formas, ya que más mercurio en estas formas llega al cerebro. La exposición a altos niveles de mercurio metálico, inorgánico, u orgánico puede dañar permanentemente el cerebro, los riñones y al feto en desarrollo. Efectos sobre el funcionamiento del cerebro puede manifestarse como irritabilidad, timidez, temblores, cambios en los problemas de visión o audición, y la memoria.
La exposición a corto plazo a altos niveles de vapores de mercurio metálico puede causar efectos que incluyen daño a los pulmones, náuseas, vómitos, diarrea, aumento de la presión arterial o del ritmo cardíaco, erupciones en la piel, e irritación ocular. Ya que el mercurio y la mayor parte de sus compuestos son extremadamente tóxicos y son generalmente manejados con cuidado;. En casos de derrames de participación de mercurio (como el de algunos termómetros o tubos fluorescentes) los procedimientos específicos de limpieza se utilizan para evitar la exposición a sustancias tóxicas En esencia, se recomienda combinar físicamente más pequeñas gotas sobre superficies duras, combinándolos en un solo grupo más grande para facilitar la extracción mediante el uso de un gotero, o empujando en un recipiente desechable. Las aspiradoras y escobas no debe ser utilizado debido a que causan una mayor dispersión del mercurio
El mercurio puede ser inhalado y absorbido a través de la piel y las mucosas, por lo que los contenedores de mercurio estén bien sellados para evitar derrames y evaporación. El calentamiento de mercurio, o compuestos de mercurio que puede descomponerse cuando se calienta, se realiza siempre con una ventilación adecuada para evitar la exposición a vapores de mercurio.Plomo
El plomo puede entrar en el agua potable a través de la corrosión de las tuberías. Esto es más común que ocurra cuando el agua es ligeramente ácida. Esta es la razón por la que los sistemas de tratamiento de aguas públicas son ahora requeridos llevar a cabo un ajuste de pH en agua que sirve para el uso del agua potable. El plomo no cumple ninguna función esencial en el cuerpo humano, este puede principalmente hacer daño después de ser tomado en la comida, aire o agua.
El plomo puede causar varios efectos no deseados, como son:
- Perturbación de la biosíntesis de hemoglobina y anemia.
- Incremento de la presión sanguínea.
- Daño a los riñones.
- Aborto espontáneo
- Perturbación del sistema nervioso.
- Daño al cerebro
- Distintos tipos de cáncer.
- Disminución de la fertilidad del hombre a través del daño en el esperma.
- Disminución de las habilidades de aprendizaje de los niños.
- Perturbación en el comportamiento de los niños, como es agresión, comportamiento impulsivo e hipersensibilidad.
- Alteraciones graves en la propiocepción, equilibriocepción, nocicepción y electrocepción, magnetocepción, ecolocalización en ciertos animales.
- La formación de depositos plúmbicos en las encias que forman una línea de color gris claro azulado llamada "la línea del plomo" o "la línea de Burton".
El plomo puede entrar en el feto a través de la placenta de la madre. Debido a esto puede causar serios daños al sistema nervioso y al cerebro de los niños por nacer.
Cadmio
El cadmio puede ser encontrado mayoritariamente en la corteza terrestre. Este siempre ocurre en combinación con el zinc. El cadmio también se consiste en las industrias como inevitable subproducto de extracciones de zinc, plomo y cobre. La toma por los humanos de cadmio tiene lugar mayormente a través de la comida. Los alimentos que son ricos en cadmio pueden en gran medida incrementar la concentración de cadmio en los humanos. Ejemplos son patés, champiñones, mariscos, mejillones, cacao y algas secas. Una exposición a niveles significativamente altas ocurren cuando la gente fuma. El humo del tabaco transporta el cadmio a los pulmones. Cuando la gente respira el cadmio, éste puede dañar severamente los pulmones. Esto puede incluso causar la muerte. Otros efectos sobre la salud que pueden ser causados por el cadmio son:
- diarreas, dolor de estómago y vómitos severos,
- fractura de huesos,
- fallos en la reproducción y posibilidad incluso de infertilidad,
- daño al sistema nervioso central,
- daño al sistema inmune,
- desórdenes psicológicos,
- posible daño en el ADN o desarrollo de cáncer.
Talio
El talio y sus compuestos son tóxicos para los humanos. El contacto con la piel es peligroso y para evitar su inhalación debe tenerse una ventilación adecuada durante su fundición. Muchos compuesto de talio son muy solubles en agua y se absorben fácilmente a través de la piel. La exposición no debe exceder los 0,1 mg por m² de piel en el plazo promedio de 8 horas al día (40 horas por semana). Se sospecha que el talio es carcinógeno para los humanos.
Parte de la razón por la cual el talio es altamente tóxico, es debido a que en solución acuosa como talio iónico univalente (Tl+), muestra algunas similitudes con los cationes de los metales alcalinos, especialmente con el potasio. Por ello puede penetrar al organismo por la vía de absorción del potasio. Otros aspectos de la química del talio difieren significativamente de los metales alcalinos, como su alta afinidad por los enlaces de sulfuro. Debido a esta sustitución interrumpe muchos procesos celulares (por ejemplo, el talio puede atacar proteínas que contengan enlaces sulfuro (las que contienencisteina) y ferredoxinas.
Debido a su gran toxicidad fue usado en muchos países como raticida y para controlar hormigas, pero su uso está restringido actualmente en algunas de estas naciones.
Entre sus efectos más notables de envenenamiento, se encuentra la alopecia (lo cual propició que se utilizara inicialmente como depilador, antes de conocer su toxicidad) y lesión de los nervios periféricos. El talio fue un agente tóxico utilizado en forma efectiva para causar muertes por envenenamiento, antes que de conocerce sus potencial tóxico y el descubrimiento de azul de Prusia como antídoto.
Cromo
En principio, se considera al cromo (en su estado de oxidación +3) un elemento esencial, aunque no se conocen con exactitud sus funciones. Parece participar en el metabolismo de los lípidos, en el de los hidratos de carbono, así como otras funciones.
Por otra parte, los compuestos de cromo en el estado de oxidación +6 son muy oxidantes y son carcinógenos.
La cantidad diaria recomendada para el cromo es de 50-200 μg/día.
Generalmente, no se considera que el cromo metal y los compuestos de cromo (+3) sean especialmente, un riesgo para la salud; se trata de un elemento esencial para el ser humano, pero en altas concentraciones resulta tóxico.
Los compuestos de cromo (+6) son tóxicos si son ingeridos, siendo la dosis letal de unos pocos gramos. En niveles no letales, el Cr (+6) es carcinógeno. La mayoría de los compuestos de cromo (+6) irritan los ojos, la piel y las mucosas. La exposición crónica a compuestos de cromo (+6) puede provocar daños permanentes en los ojos.
