2. Plomo

2. Plomo
Pb. El más abundante entre los metales pesados
Forma compuestos estables y muy insolubles (óxidos, carbonatos,
cloruros). Muchas menas en España: Jaén y Badajoz.
Usos: Desde hace 4000 años.
EN DESUSO: Transporte de agua, catalizador de gasolina,
edulcorante, conservas, insecticidas, imprenta.
ACTUALMENTE: Pinturas, protección de radioactividad,
cristalería, proyectiles, soldaduras, baterías
Plomo
Debido a su persistencia y a la lenta sustitución, sigue siendo el 5º
metal más usado y su toxicidad es muy relevante
Movilización
Los compuestos de Pb son muy insolubles, pero una bajada
aparente del pH hace aumentar su solubilidad (envases, recipientes
y juguetes)
Extracción del mineral, reciclaje de viejas infraestructuras,
gasolinas, lodos cloacales
Plomo
Transporte y acumulación
Fundamentalmente se transporta por el aire
Debido a su insolubilidad y a su falta de reactividad, se acumula en
suelos y sedimentos marinos
Persistencia en el entorno (puede usarse como indicador histórico)
Presenta "biominificación“. En humanos se acumula en huesos y
riñón.
Toxicidad
Humanos: Aunque no fácil, puede pasar a cerebro, provocando
desórdenes neurológicos. Saturnismo: Envenenamiento debido a
exposición aguda a niveles altos de Pb: estupor, convulsiones,
parálisis, etc...
Pb afecta al transporte de oxígeno por la hemoglobina: Palidez y
Anemia. Afecta al metabolismo del calcio.
Plomo
Otros seres vivos: Síntomas análogos (cisnes y otras aves)
Los organismos acuáticos acumulan Pb en órganos
Las aves acumulan Pb huesos y tejidos blandos provocando
crecimiento anómalo y efectos teratogénicos. Acumulación en
cáscaras. Microorganismos: Retardan degradación heterótrofa de la
materia orgánica
3. Cadmio
Cd. Muy escaso pero muy tóxico
Forma óxidos estables, se encuentra generalmente como
impureza de minerales de Zn.
Usos: Electrodeposición de acero, aleaciones, manofactura de
PVC, pigmento, agente antifricción, semiconductor y pilas.
Cadmio
Tiolprivo, afinidad por los grupos tioles (SH) presentes en el
aminoácido cisteina.
Muy diferente la toxicidad del Cd2+ en disolución de la del Cd2+
particular.
Movilización, transporte y acumulación
Manufactura del Zn, humo del tabaco
Cd forma vapores y partículas en el aire muy volátiles
Se acumula en organismos acuáticos (moluscos) y plantas
regadas con aguas residuales y fertilizantes.
Cadmio
Los humanos se intoxican principalmente por ingesta,
acumulándose en riñones, hígado y órganos reproductores, al
igual que otros animales.
Toxicidad
Mimetiza al Zn en su bioquímica y compite con Ca por proteínas
trasnportadoras y canales. Inhibición de diversas enzimas.
Humanos: Alteración renal, hepática y pulmonar (edemas,
pneumonitis, cancer). En dosis pequeñas vómitos, diarreas, colitis.
En dosis crónicas hipertensión, hipertrofia coronaria y muerte
Cadmio
La mayor epidemia se describió en el río Jintsu (Toyama, Japón
1955) por ingestión de arroz contaminado (disfunción renal,
osteomalacia, osteroporosis, deformidades esqueleticas,...).
Otros seres vivos: Los Crustáceos acumulan Cd en el
hepatopáncreas, afectando a funciones digestivas, metabólicas y
reproductoras.
4. Cobre
Cu. Es un elemento micronutriente para muchos seres vivos. Metal
central de muchas metaloenzimas.
Usos: Desde hace 6000 años. Como aleaciones en herramientas,
joyería, monedas... Actualmente destaca su uso en fontanería,
cableado y fungicidas.
Forma sales poco solubles que se movilizan a pH ácidos. Forma
complejos solubles pero poco biodisponibles.
Concentraciones altas de Cu se depositan en suelos y sedimentos
(minas de Cu o dispersión de fungicidas).
Cobre
No presenta acumulación en humanos. Se ha encontrado
acumulación en huevos de aves de presa. Afecta a seres vivos
acuáticos y microorganismos.
En general, la toxicidad se apreciaría a muy altas concentraciones y
en condiciones particulares.
5. Níquel
Ni. Elemento traza de plantas, bacterias e invertebrados (metal
central de enzimas ureasas).
Usos: En aleaciones como anticorrosivo, pilas, bisutería, decoración.
Se moviliza por la quema de combustibles fósiles, fundiciones,
humo de tabaco, etc... Penetra en mamíferos por inhalación.
Níquel
Ni se acumula en el citosol celular y se une a proteínas de bajo
peso molecular.
A pesar de ser micronutriente y su baja vida media biológica,
se ha comprobado su toxicidad (dermatitis, desórdenes
respiratórios y cáncer, daños cromosómicos). Depende de la
especie química. Ni(CO)4
6. Aluminio
Al. El metal más abundante de la corteza terrestre.
Usos: Envases, recubrimientos, utensilios de cocina, etc. El
metal más importante del s. XX. Tecnología aeroespacial
Los compuestos de Al(III) son insolubles, pero se movilizan a pH
bajos.
Aluminio
Penetra preferentemente por ingestión por el uso de medicamentos y
utensilios de cocina. Se acumula en huesos, cerebro, hígado y bazo.
Osteomalacia en pacientes renales. En otros seres vivos destaca por
intervenir en el metabolismo del fósforo. Medios acuáticos ácidos
afectan a invertebrados y peces donde el Al precipita en las branquias
provocando asfixia
7. Cromo
Cr. Los estados de oxidación más comunes son III y VI, con
diferentes propiedades químicas y toxicológicas.
Usos: Aceros y otras aleaciones, cromados, industria aeroespacial,
como anticorrosivo y para curtir pieles.
Aluminio
El Cr(III) es un elemento micronutriente para mamiferos, pues
participa en diversos metabolismos
Movilización, propiedades y toxicidad
Se moviliza a partir de torres de refrigeración, incineración de
combustibles fósiles, desechos urbanos, aguas residuales e industria
química y metalurgia, para pasar a la atmósfera, sedimentos y agua
Fundiciones e industria del papel liberan Cr a medios acuáticos
Penetra en humanos preferentemente inhalación atmosférica,
aunque también por ingestión
Cromo
El polvo de Cr(VI) provoca ulceración de la mucosa nasal y
perforación del septum nasal. Tasas de reproducción alterada en
otros seres vivos. Crónicamente puede llevar a cáncer de pulmón y
anormalidades cromosómicas.
8. Hierro
Fe. Centro catalítico de reacciones redox. Hemoglobina.
Clorofila.
Usos: Conocido desde la antigüedad, ha sido el metal más
importante en la historia de la humanidad.
Fe (II) es más soluble y tóxico pero, en condiciones aeróbicas, se
transforma en Fe (III), menos soluble y menos tóxico.
Movilización. Siderurgia. Manipulación de residuos, donde las
condiciones anaerobias favorecen la forma ferrosa. Drenaje en
minas de Fe.
Hierro
Captación. Fundamentalmente por ingestión oral. Transfusiones.
Los cultivos de arroz (suelos inundados) captan mucho hierro.
Toxicidad: Polvo de hierro: pneumoconiosis
Movilización de pirita. Seres vivos drenadores de suelos
benigna.
9. Zinc
Zn, N.ox.= 2
No es de los elementos más abundantes en la corteza terrestre,
pero algunos suelos tienen altas concentraciones de forma
natural.
Varias menas: Picos de Europa; San Javier y Sierra de Cartagena
(MU), Udias (S).
Zinc
Usos: Baterías, recubrimiento de tejados, anticorrosión,
numismática, latón, bisutería
Movilización, propiedades y toxicidad
Movilización: Minas, fundición, combustibles fósiles, incineración de
residuos; movilizan polvo de Zn a la atmósfera y aguas.
Micronutriente: Núcleo prostético de muchas enzimas. Síntesis de
RNA (dedos de Zn)
Acumulación: Se deposita en suelos y aguas favorecida por la
acidificación. Inhalación en industrias de polvo de Zinc. La principal
vía de incorporación es por la ingesta de alimento.
Toxicidad: Fiebre de Zn, exposición a polvo de Zn produce
escalofríos, fiebres y nauseas. Humos de ZnCl2: casos de muerte por
edema pulmonar.
Zinc
Otros seres vivos: Suelen tolerar bien Zn, los más sensibles son los
organismos acuáticos. Se acumulan en varios tejidos.
10. Berilio
Be, N.ox.= 2
Escasas menas: Pontevedra, Madrid.
Usos: Piedras preciosas, reactores nucleares, industria aeroespacial
Movilización: Combustión de carbón.
Acumulación: Fundamentalmente en pulmón. Los tejidos de los
mamíferos no lo excretan, por tanto se acumula.
Berilio
Toxicidad: En humanos daña la piel y las mucosas, en el pulmón
produce BERILIOSIS. Cáncer de pulmón y médula ósea.
Compite con el Mg por los centros enzimáticos: Inhibe la DNApolimerasa, timidina quinasa y fosfatasa alcalina
11. Vanadio
V, N.ox.= 2,3,4,5.
Muy distribuido por la corteza terrestre. Generalmente en rocas
asociado a minerales de titanio o uranio.
Usos: Industria nuclear, aditivo en la manufactura de hierros y
aceros, colorantes, cerámica y catalizadores de la industria química
Vanadio
Movilización: Petróleo crudo y carbón contienen altos niveles de V.
La combustión de fuel libera gran cantidad de partículas a la
atmósfera
Movilización, propiedades y toxicidad
Elemento traza esencial para ratas, pollos y algunas bacterias
Acumulación: Los humanos se exponen al V por inhalación,
depositándose y acumulándose a pulmones. El V ingerido por
alimento es pobremente absorbido. Se acumula en barros de
estuarios.
Vanadio
Toxicidad: Inhibe la oxidación de tejidos, la síntesis de colesterol,
fosfolípidos y aminoácidos.
En pequeñas concentraciones incrementa la tasa de crecimiento
de ciertas algas. A altas concentraciones es causante de reducir
especies de fitoplacton.