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Anexo:Efecto de los metales pesados en la salud humana

Efecto de los metales pesados en el medio ambiente y la salud humana.
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Figura 2 Cadmio.jpg
Concepto:Efecto de los metales pesados en el medio ambiente y la salud humana.

Generalidades

Los metales pesados son un grupo de elementos químicos que presentan una densidad relativamente alta y cierta toxicidad para los seres humanos.

El término “metal pesado” no está bien definido. A veces se emplea el criterio de densidad. Por ejemplo, metales de densidad mayor que 4,5g/cm³, pero los valores en la bibliografía pueden ir desde 4g/cm³ hasta 7g/cm³. Otros criterios empleados son el número atómico y el peso atómico. Además, el término siempre suele estar relacionado con la toxicidad que presentan, aunque en este caso también se emplea el término "elemento tóxico" o "metal tóxico".

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. 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”.

Por otra parte es bien conocido que muchos componentes inorgánicos son beneficiosos para la salud del ser humano, pero una concentración elevada de éstos, casi siempre es perjudicial, sobre todo cuando sobrepasa determinados niveles. Un caso especial son los ya mencionados metales pesados. La más mínima concentración de estos elementos es perjudicial para la salud humana y son muy conocidos ejemplos de derrames de estos metales que han dañado extensas zonas agrícolas y alcanzado localidades enteras, produciendo la muerte de personas indefensas o desarrollando enfermedades letales como el cáncer. Ejemplos son el derrame de cianuro en Stava, Italia en 1985 que afectó la localidad de Stava y Tesero, unos 7 kilómetros aguas abajo y donde murieron 269 personas o más recientemente el derrame de aguas ricas en cianuro provenientes de los diques de colas en el sistema hídrico en Bahía Mare, Rumania en el año 2000, en el que la contaminación se desplazo además a través de Hungría y Yugoslavia y los efectos indeseables fueron detectados a 2000 Km. de distancia. Un caso significativo de deterioro del medio ambiente lo produce la actividad minera, cuando no se tiene un control estricto de la misma. El efecto negativo puede incluso extenderse varios kilómetros aguas abajo del coto minero

Efectos de los metales pesados en la salud humana

Mercurio

figura 1 Mercurio
La exposición al nivel local del Mercurio ocasiona irritación de la piel, mucosa y es sensibilizante de la piel. La exposición generalizada al Mercurio en casos de intoxicaciones agudas fuertes, produce una intensa irritación en las vías respiratorias, es productor de bronquitis, neumonías, bronqueolitis, y otras enfermedades respiratorias. En intoxicaciones crónicas y a dosis bajas produce debilidad, perdida de peso, diarrea, inflamación de encías, fatiga, sabor metálico, insomnio, e indigestión. En intoxicaciones crónicas y a dosis altas produce: irritabilidad, alucinaciones, llanto, excitabilidad, depresiones, tristeza, psicosis, crisis. En casos de exposición a altas dosis en forma oral, colapsa el aparato digestivo, siendo mortal en horas.

Cadmio

Figura 2 Cadmio

Este metal es sumamente tóxico, además de cancerígeno. En madres expuestas al Cadmio produce serias afecciones con lesiones para el embarazo, presencia de proteína en la orina, irritación gastrointestinal, náuseas, vómitos y dolor. La intoxicación crónica causa severos daños renales, debido a que este elemento se acumula en los riñones. Además disminuye la actividad pulmonar, produciendo enfisema, y cáncer pulmonar.


Plomo

Figura 3 Plomo

Síntomas precoces: fatiga, dolores de cabeza, dolores óseos, dolores abdominales, trastornos del sueño, dolores musculares, impotencia, trastornos de conducta, y otros. Síntomas avanzados: anemia, cólicos intestinales, nauseas y vómitos, enfermedad renal, impotencia sexual, delirio, esterilidad, daños al feto, hipertensión arterial, estreñimiento agudo, afectación de los nervios, enfermedad ósea, problemas de cáncer y MUERTE.

Cromo

Figura 4 Cromo

Afecciones locales: sobre la piel causan dermatitis, sensibilización de la piel, es irritante de la piel y mucosas Afecciones generales: produce tos, bronquitis crónica, ulceraciones del tabique nasal y piel, dolores respiratorios y de cabeza, hemorragia nasal, dermatitis aguda.

Bismuto

Figura 5 Bismuto

El bismuto y sus sales pueden causar daños en el hígado, aunque el grado de dicho daño es normalmente moderado. Grandes dosis pueden ser mortales. Industrialmente es considerado como uno de los metales pesados menos tóxicos. Envenenamiento grave y a veces mortal puede ocurrir por la inyección de grandes dosis en cavidades cerradas y de aplicación extensiva a quemaduras (en forma de compuestos solubles del bismuto). Se ha declarado que la administración de bismuto debe ser detenida cuando aparezca gingivitis, ya que de no hacerlo es probable que resulte en stomatitis ulcerosa. Se pueden desarrollar otros resultados tóxicos, tales como sensación indefinida de malestar corporal, presencia de albúmina u otra sustancia proteica en la orina, diarrea, reacciones cutáneas y a veces exodermatitis grave. Vías de entrada: Inhalación, piel e ingestión.

Efectos agudos: Inhalación: ENVENENAMIENTO. Puede ser un gas desagradable provocando irritación respiratoria. Puede causar mal aliento, sabor metálico y gingivitis. Ingestión: ENVENENAMIENTO. Puede causar náuseas, pérdida de apetito y de peso, malestar, albuminuria, diarrea, reacciones cutáneas, estomatitis, dolor de cabeza, fiebre, falta de sueño, depresión, dolores reumáticos y una línea negra se puede formar en las encías debido al depósito de sulfuro de bismuto. Piel: Puede provocar irritación. Ojos: Puede provocar irritación. Afecciones generalmente agravadas por la exposición al bismuto: Desórdenes cutáneos y respiratorios pre-existentes. El bismuto no se considera un carcinógeno para los humanos.

Plata

Figura 6 Plata

Las sales solubles de plata, especialmente el nitrato de plata (AgNO3), son letales en concentraciones de hasta 2 g. Los compuestos de plata pueden ser absorbidos lentamente por los tejidos corporales, con la consecuente pigmentación azulada o negruzca de la piel (argiria). Contacto con los ojos: Puede causar graves daños en la córnea si el líquido se pone en contacto con los ojos. Contacto con la piel: Puede causar irritación de la piel. Contacto repetido y prolongado con le piel puede causar dermatitis alérgica. Peligros de la inhalación: Exposición a altas concentraciones del vapor puede causar mareos, dificultades para respirar, dolores de cabeza o irritación respiratoria. Concentraciones extremadamente altas pueden causar somnolencia, espasmos, confusión, inconsciencia, coma o muerte.

El líquido o el vapor pueden irritar la piel, los ojos, la garganta o los pulmones. El mal uso intencionado consistente en la concentración deliberada de este producto e inhalación de su contenido puede ser dañino o mortal.

Peligros de la ingestión: Moderadamente tóxico. Puede causar molestias estomacales, náuseas, vómitos, diarrea y narcosis. Si el material se traga y es aspirado en los pulmones o si se produce el vómito, puede causar neumonitis química, que puede ser mortal.

Órganos de destino: La sobre-exposición crónica a un componente o varios componentes de la plata tiene los siguientes efectos en los animales de laboratorio:

  • Daños renales
  • Daños oculares
  • Daños pulmonares
  • Daños hepáticos
  • Anemia
  • Daños cerebrales

La sobre exposición crónica a un componente o varios componentes de la plata se supone que tiene los siguientes efectos en los humanos:

  • Anormalidades cardiacas
  • Se ha informado de la relación entre sobre-exposiciones repetidas y prolongadas a disolventes y daños cerebrales y del sistema nervioso permanentes.
  • La respiración repetida o el contacto con la piel de la metil-etil-cetona puede aumentar la potencia de las neurotoxinas tales como el hexano si la exposición tiene lugar al mismo tiempo.

Cobre

Figura 7 Cobre

El cobre es una sustancia esencial a la vida humana, pero en altas dosis puede causar anemia, daño del hígado y del riñón, y la irritación del estómago e intestino. La gente con la enfermedad de Wilson tiene mayor riesgo para los efectos en su salud por la sobre exposición al cobre. El cobre aparece normalmente en agua potable de las tuberías de cobre, tan bien como de los añadidos diseñados para controlar el crecimiento de algas.

Arsénico

Los síntomas de envenenamiento crónico por arsénico son diarrea, pigmentación cutánea, prurito generalizado, lagrimeo, vitiligo, alopecia, hiperqueratosis y edema circunscriptos. Dermatitis y queratosis en las palmas y plantas son comunes. El hígado puede dilatarse y la obstrucción de los conductos biliares puede producir ictericia. Al avanzar la intoxicación puede desarrollarse una encefalopatía. La médula ósea sufre serios daños. La anemia aplásica es el trastorno hematopoyético más común. MUERTE.

Figura 8 Arsenico natural

Níquel

Figura 9 Niquel
Las cantidades pequeñas de níquel son necesitadas por el cuerpo humano para producir las células de sangre rojas, sin embargo, en cantidades excesivas, pueden llegar a ser suavemente tóxicos. La sobre exposición a corto plazo al níquel no se sabe pueda causar ningún problemas de salud, pero la exposición a largo plazo puede causar pérdida de peso corporal, el daño del corazón y del hígado, y la irritación de piel disminuidos. El níquel puede acumularse en la vida acuática, pero su presencia no se magnifica a lo largo de cadenas de alimentos.

Antimonio

El antimonio es un metal usado en el compuesto del trióxido decantimonio, es un retardador de la llama. Puede también ser encontrado en baterías, pigmentos, y cerámica y cristal. La exposición a los altos niveles del antimonio por períodos del tiempo cortos causa náusea, vómitos, y diarrea. Hay poca información sobre los efectos de la exposición a largo plazo del antimonio, pero es un agente carcinógeno humano sospechado. La mayoría de los compuestos del antimonio son bioacumulables en la vida acuática.

Selenio

Figura 11 Selenio

Es necesitado por los seres humanos y otros animales en cantidades pequeñas, pero en cantidades más grandes puede causar daño al sistema, a la fatiga, y a la irritabilidad nerviosa. El selenio se acumula en el tejido vivo, encontrándose altos contenidos en pescados y otros organismos. Causa mayores problemas de salud en el ser humano durante el curso de la vida y por la sobre exposición. Estos problemas de salud incluyen pérdida del pelo y de las uñas, daño al tejido fino del riñón y del hígado, daño al tejido fino circulatorio, y un daño más severo al sistema nervioso.

Cianuro

Cianuro Irritación de mucosas, ardor de boca y faringe. Dolor de cabeza, mareo, confusión, ansiedad. Náuseas, vómitos, convulsiones. Taquicardia, tensión en el pecho, edema pulmonar. Alternancia de respiración rápida con lenta y jadeante. Coloración de la piel roja o rosa brillante. MUERTE.

Figura 12_Cianuro

Estaño

Figura 13_Estaño

El estaño se aplica principalmente en varias sustancias orgánicas. Los enlaces orgánicos de estaño son las formas más peligrosas del estaño para los humanos. A pesar de su peligro son aplicadas en gran número de industrias, tales como la industria de la pintura y del plástico, y en la agricultura a través de los pesticidas. El número de aplicaciones de las sustancias orgánicas del estaño sigue creciendo, a pesar del hecho de que conocemos las consecuencias del envenenamiento por estaño. Los efectos de las sustancias orgánicas de estaño pueden variar. Dependen del tipo de sustancia que está presente y del organismo que está expuesto a ella. El estaño trietílico es la sustancia orgánica del estaño más peligrosa para los humanos. Tiene enlaces de hidrógeno relativamente cortos. Cuanto más largos sean los enlaces de hidrógeno, menos peligrosa para la salud humana será la sustancia del estaño. Los humanos podemos absorber enlaces de estaño a través de la comida y la respiración y a través de la piel. La toma de enlaces de estaño puede provocar efectos agudos así como efectos a largo plazo.

Los efectos agudos son: Irritaciones de ojos y piel, dolores de cabeza, dolores de estómago, vómitos y mareos, sudoración severa, falta de aliento y problemas para orinar. Los efectos a largo plazo son: Depresiones, daños hepáticos, disfunción del sistema inmunitario, daños cromosómicos, escasez de glóbulos rojos y daños cerebrales (provocando ira, trastornos del sueño, olvidos y dolores de cabeza).

Cinc

Figura 14 Cinc

El cuerpo humano contiene aproximadamente 2.3 g de cinc, el cinc tiene valor alimenticio como elemento traza. Sus funciones incluyen principalmente procesos enzimáticos y réplica de ADN. La hormona insulina contiene cinc y desempeña un papel fundamental en el desarrollo sexual. Un consumo inferior a 2-3 g, previene las deficiencias y sus efectos. El cuerpo humano sólo absorbe del 20-40% del cinc presente en la comida, así que mucha gente bebe agua mineral rica en cinc. Los síntomas causados por la carencia del cinc son la pérdida del gusto y la falta de apetito. Puede afectar al sistema inmunológico y enzimático de los niños.

Aplicaciones con altas concentraciones de cinc resulta proteger del envenenamiento por cadmio. El cinc también disminuye la adsorción del plomo. Por otra parte, la relación cobre/cinc en el cuerpo humano es muy importante.

Puede darse que las personas absorban sobredosis de cinc pero esto no suele ser muy frecuente. Los síntomas incluyen nauseas, vómitos, diarreas, cólicos y fiebre, y en la mayor parte de los casos estos síntomas se dan tras consumos de 4-8 g de zinc. Los consumos de 2 g de sulfato de cinc provocan toxicidad aguda que provocan dolores de estómago y vómitos.

Sorprendentemente, el cinc pertenece al mismo grupo de elementos en la tabla periódica que el cadmio y el mercurio, ambos altamente tóxicos.

Algunos ejemplos de efectos en la salud atribuidos al cinc incluyen infección de las mucosas por cloruro de cinc (dosis letal 3-5 g), y envenenamiento por vitriolo (dosis letal 5 g).

Manganeso

Figura 15 Manganeso

El Manganeso es un compuesto muy común que puede ser encontrado en todas partes en la tierra. El manganeso es uno de los tres elementos trazas tóxicos esenciales, lo cual significa que no es sólo necesario para la supervivencia de los humanos, pero que es también tóxico cuando está presente en elevadas concentraciones en los humanos. Cuando la persona no cumple con la ración diaria recomendada, su salud disminuirá. Pero cuando la toma es demasiado alta problemas de salud aparecerán.

La toma de Manganeso por los humanos mayoritariamente tiene lugar a través de la comida, como son las espinacas, el te y la hierbas. Las comidas que contienen las más altas concentraciones son los granos y arroz, las semillas de soja, huevos, frutos secos, aceite de oliva, judías verdes y ostras. Después de ser absorbido en el cuerpo humano el manganeso será transportado a través de la sangre al hígado, los riñones, el páncreas y las glándulas endocrinas.

Los efectos del manganeso mayormente ocurren en el tracto respiratorio y el cerebro. Los síntomas por envenenamiento con Manganeso son alucinaciones, olvidos y daños en los nervios. El Manganeso puede causar parkinson, embolia de los pulmones y bronquitis. Cuando los hombres se exponen al manganeso por un largo periodo de tiempo el daño puede llegar a ser importante.

Un síndrome que es causado por el manganeso tiene los siguientes síntomas: esquizofrenia, depresión, debilidad de músculos, dolor de cabeza e insomnio.

Porque el Manganeso es un elemento esencial para la salud de los humanos la falta de este puede también causar efectos sobre la salud. Estos son los siguientes efectos: Engordar, intolerancia a la glucosa, coágulos de sangre, problemas de la piel, bajos niveles de colesterol, desorden del esqueleto, defectos de nacimiento, cambios en el color del pelo y síntomas neurológicos.

Cobalto

Figura 16 Cobalto

El Cobalto está ampliamente dispersado en el ambiente de los humanos por lo que estos pueden ser expuestos a él por respirar el aire, beber agua y comer comida que contengan Cobalto. El Contacto cutáneo con suelo o agua que contenga Cobalto puede también aumentar la exposición. El Cobalto no está a menudo libremente disponible en el ambiente, pero cuando las partículas del Cobalto no se unen a las partículas del suelo o sedimento la toma por las plantas y animales es mayor y la acumulación en plantas y animales puede ocurrir. El Cobalto es beneficioso para los humanos porque forma parte de la vitamina B12, la cual es esencial para la salud humana. El cobalto es usado para tratar la anemia en mujeres embarazadas, porque este estimula la producción de glóbulos rojos.

De cualquier manera, muy alta concentración de Cobalto puede dañar la salud humana. Cuando respiramos elevadas concentraciones de Cobalto a través del aire experimentamos efectos en los pulmones, como asma y neumonía. Esto ocurre principalmente en gente que trabaja con Cobalto. Cuando las plantas crecen sobre suelos contaminados estas acumularán muy pequeñas partículas de Cobalto, especialmente en las partes de la planta que nosotros comemos, como son los frutos y las semillas.

Los suelos cercanos a minas y fundiciones pueden contener una alta cantidad de Cobalto, así que la toma por los humanos a través de comer las plantas puede causar efectos sobre la salud. Los efectos sobre la salud que son el resultado de la toma de altas concentraciones de Cobalto son: Vómitos y náuseas, problemas de visión, problemas de corazón y daño del tiroides. Efectos sobre la salud pueden también ser causado por radiación de los Isótopos radiactivos del Cobalto. Este causa esterilidad, pérdida de pelo, vómitos, sangrado, diarreas, coma e incluso la muerte. Esta radiación es algunas veces usada en pacientes con cáncer para destruir tumores. Estos pacientes también sufren pérdida de pelo, diarreas y vómitos.

Nitritos

Metahemoclobinemia (asfixia en niños) Al ser el agua potable una de las principales vías por donde penetran en el cuerpo humano estos agentes dañinos, es necesario conocer bien la concentración máxima deseable y admisible de los mismos. Así por ejemplo, hay muchos de ellos como el arsénico, el cadmio y el plomo que es deseable que estén totalmente ausentes en el agua. En las tablas No. 1 y 2 se pueden apreciar la concentración máxima deseable y la admisible en el agua de beber y las características químicas del agua potable.

Tabla No. 1. Concentración de los componentes inorgánicos nocivos a la salud en el agua potable

Componentes inorgánicos Concentración Máxima Deseable (CMD) mg/L Concentración Máxima Admisible (CMA) mg/L
Arsénico Ausente 0,05
Cadmio Ausente 0,005
Cianuro Ausente 0,05
Mercurio total Ausente 0,001
Plomo Ausente 0,05
Selenio Ausente 0,01
Bario Ausente 0,03
Cromo total Ausente 0,05
Cromo(46) Ausente 0,05
Berilio Ausente 0,0002
Molibdeno Ausente 0,5
Cobalto Ausente 1
Estroncio Ausente 2
Vanadio Ausente 0,1
Boro Ausente 1
Fluoruro 0,7 1
Amoniaco Ausente 0
Nitritos Ausente 0
Nitratos Ausente 45

Por otra parte las características químicas para considerar un agua óptima para beber deben seguir la siguiente norma. El pH será deseable de 7 a 8 y máximo admisible entre 6,5 a 8,5.

Tabla No. 2. Características químicas del agua potable

Componentes Concentración Máxima Deseable (CMD) mg/L Concentración Máxima Admisible (CMA) mg/L
Sólidos totales disueltos 500 1000
Dureza Total (como CaCO3) 100 400
Calcio 75 200
Cloruro 200 250
Cobre 0,05 1,0
Hierro total 0,1 0,3*
Magnesio 30 (si existe 250 mg/L o más de sulfato) 150* (si existe menos que 250 mg/L de sulfato)
Manganeso 0,05 0,1
Sulfato 200 400
Cinc 5 15
Sodio 50 200
Plata 0,05 0,05
Aluminio 0,05 0,2
Níquel 0,01 0,02

Ejemplos de afectación al medio ambiente y la salud humana por accidentes

Muchos pudieran ser los ejemplos de accidentes por derrames o desagües de metales pesados y sus consecuencias en la salud humana. En la tabla a continuación solo se ofrecen algunos ejemplos que solo representan la punta del iceberg.

Tabla No. 3. Algunos Ejemplos de Accidentes o contaminación ambiental

Ubicación Accidente Impacto
Minamata, Japón 1932 El desagües de varias fábricas conteniendo mercurio son vertidos en la bahía, bio

acumulándose el mismo en los peces del lugar

Se producen años después enfermedades en la población
Síndrome de Minamata, Japón 1952 Desagües de fábricas a la bahía En 1952 se empieza a observar los efectos del mercurio tanto con la producción de cáncer,

como fetos deformes, y demás enfermedades relacionadas con el vertido de mercurio

Stava, Italia 1985 Derrames de cianuro. Fallas en el dique de la presa de colas. 269 muertes en las localidades de Stava y

Tesero, 7-8 Km. aguas abajo

Sudáfrica, 1994 Movimiento de tierra cuando cedió una barrera de contención. Se produjo la muerte de 10 mineros al ser cubiertos por una mezcla de barro cianurazo.
Mina Portera, Papua, Nueva Guinea Descarga en el río Strickland de mercurio, sulfuros e hidróxidos de metales pesados Contaminación del entorno de 7.000 personas con altos niveles de metales pesados que son

potencialmente tóxicos y hasta 133 muertes extrañas de pobladores entre 1991 y 1993

Marcopper, Filipinas 1996 Pérdida de colas debido a un antiguo túnel de drenaje. Evacuación de 1200 personas, desalojo de 700 familias, daños a ríos y plantaciones.
Aznalcollar, España 1998 Fallas en el dique, con pérdidas de colas y agua con metales pesados en la cuenca hídrica. Pérdidas de tierras cultivadas, sembradíos y pozos de agua.
Lassing, Austria 1999 Deslizamiento de agua y barro en una mina subterránea 10 muertos durante tareas de rescate. Se generó un cráter en la superficie, lo que

determinó una reubicación de viviendas

Bahía Mare, Rumania 2000 Derrame de aguas ricas en cianuro provenientes de los diques de colas en el sistema hídrico. Muerte de peces e impacto económico en comunidades aguas abajo. La contaminación se

desplazo a través de Hungría y Yugoslavia, todavía detectables a 2000 Km. en la boca del Danubio.

Yanacocha, Perú 2000 Camiones que transportaban mercurio perdieron partede la carga 200 - 300 personas sufrieron efectos de contaminación con mercurio, luego de juntar el

mercurio por ignorancia y falta de información.

Véase también

Enlaces externos

Fuente

  • Pérez Vázquez, Ramón G. 2011. Efecto de los metales pesados en el medio ambiente y la salud humana. Departamento de Geología. Universidad de Pinar del Río "Hermanos Saíz Montes de Oca". Pinar del Río. Cuba