Implicaciones en la salud o el ambiente de los metales pesados

¿Qué son las implicaciones en la salud o el ambiente de los metales pesados?

Las implicaciones en la salud y el ambiente de los metales pesados son los efectos que causan diversas sustancias tóxicas a bajas concentraciones. Se trata de más de 50 elementos químicos de peso atómico superior a 20 y densidad mayor a 4,5 g/cm³.

Algunos metales pesados son esenciales en la dieta humana, como hierro, cobalto, cobre, manganeso, molibdeno, vanadio, estroncio o zinc. Sin embargo, otros, como plomo, cadmio, mercurio y arsénico, son extremadamente tóxicos tanto para humanos como para otros organismos.

Los metales pesados se encuentran en la naturaleza, pero las actividades humanas propician su difusión y concentración artificial, especialmente por su uso en pinturas y tintes, así como catalizadores en distintos procesos, por ejemplo, en la industria papelera y del plástico.

En ocasiones, se trata de contaminación por fuentes naturales, como ocurre con el arsénico y el cadmio. En todo caso, la contaminación por metales pesados representa un grave problema para la sociedad y para los ecosistemas naturales.

Las concentraciones máximas de metales pesados aceptadas en aguas y alimentos de consumo humano están definidas por la Organización Mundial de la Salud (OMS). La realidad actual es que en muchas regiones del mundo las concentraciones detectadas superan dichos límites

Implicaciones de los metales pesados para la salud 

Cada metal pesado contaminante tiene un mecanismo de acción propio y se acumula en tejidos u órganos específicos.

• La enfermedad de Minamata (Japón). En la década de los 50 del siglo XX se detectó un síndrome neurológico infantil en la población costera de Minamata, Japón. Se logró determinar que la causa era la ingesta de pescado contaminado con mercurio proveniente de una industria que empleaba cloruro de mercurio. El mercurio afectó a las madres en gestación y los recién nacidos desarrollaron serios problemas neurológicos. Para 2009 se habían identificado 2.271 víctimas y más de 10.000 casos.
• Saturnismo o plumbosis. Esta enfermedad es causada por la ingesta de plomo, bien sea por agua, aire o alimentos contaminados. El plomo es neurotóxico, es decir, afecta el sistema nervioso, causando daño neuronal especialmente en el cerebro. Afecta también la médula ósea y se acumula igualmente en los riñones, provocando deficiencia renal. El plomo en la sangre produce anemia al bloquear la síntesis de hemoglobina.
• Contaminación por cadmio. La ingesta de cadmio provoca la enfermedad conocida como Itai-Itai, u osteoartritis, que afecta principalmente el tejido óseo. Esta enfermedad causa osteoporosis con fracturas múltiples, anemia, daño renal y pulmonar. El cadmio puede ingresar tanto por vía oral como por vía respiratoria, alcanzando el sistema circulatorio y acumulándose en riñones e hígado. El cigarrillo es una fuente de cadmio debido a la contaminación de los suelos donde se cultiva el tabaco.
• Contaminación por arsénico o arsenicosis. La población mundial en riesgo de exposición al arsénico supera los 150 millones de personas. La arsenicosis provoca problemas respiratorios, enfermedades cardiovasculares, gastrointestinales y ha sido señalada como causa de cáncer de pulmón, vejiga y piel, entre otros
• Contaminación por cobre. Este metal provoca daño en hígado y riñones, anemia, irritaciones del intestino delgado e intestino grueso. Altos niveles de contaminación por sulfato de cobre generan necrosis del hígado, causando la muerte. Los alimentos conservados en recipientes de cobre también pueden ser contaminados con este metal.

Implicaciones de los metales pesados para los ecosistemas

La contaminación por metales pesados es una de las causas más graves de degradación de ambientes acuáticos y terrestres. Los metales pesados afectan tanto a las plantas como a los animales.

• Bioacumulación. Los metales son persistentes y, por tanto, no pueden degradarse ni destruirse. Así, se acumulan en los tejidos y pasan por ingestión de un eslabón a otro en las cadenas alimentarias. Por ejemplo, algunas especies de bivalvos, mariscos y moluscos absorben cadmio y mercurio del agua y lo acumulan en sus cuerpos. Luego, estos organismos son consumidos por depredadores del siguiente nivel trófico, incluido el ser humano. En el caso del cadmio, un depredador que consuma un kilo puede concentrar de 100 a 1000 µg.

• • Ejemplo de Minamata (Japón). En la bahía de Minamata, el mercurio vertido por la empresa petroquímica Chisso entre 1932 y 1968 fue consumido y procesado por bacterias. Estas bacterias fueron consumidas por el plancton o excretaron el mercurio liposoluble y de ahí pasó al resto de la cadena trófica. En ese proceso se fue acumulando en los tejidos adiposos de los peces cada vez en mayores concentraciones. El último eslabón de esa cadena alimentaria era el ser humano, con las nefastas consecuencias que produjo.

• Daños a las plantas. Al cadmio, por ejemplo, se le reconoce como uno de los metales pesados con mayor tendencia a acumularse en las plantas. Este metal causa severos desequilibrios en los procesos de nutrición y transporte de agua en las plantas. Las plantas contaminadas con cadmio presentan alteraciones de la apertura estomática, la fotosíntesis y la transpiración.
• Afecciones a los animales. Los metales pesados, una vez que contaminan el ecosistema, causan graves afecciones a la vida silvestre. Por ejemplo, la contaminación por mercurio en animales causa problemas en la boca, intestinales y renales graves. También se ve afectado el sistema circulatorio, ocasionando alteraciones del ritmo cardiaco. Además, disminuye la eficiencia reproductiva al afectar la fertilidad, malformaciones en fetos y provocar abortos.
• Contaminación de cuerpos de agua. Los ecosistemas acuáticos, tanto marinos como dulceacuícolas, están entre los más afectados debido a la alta movilidad de los metales pesados en este medio. Uno de los problemas más graves de contaminación de cuerpos de agua con metales pesados es el mercurio.
  • Casos de lodos mineros. En Omai (Guyana, 1995) se produjo la rotura del dique de una presa contentiva de lodos mineros en una mina de oro. En estas minas se emplea cianuro para separar los metales de la roca madre y los desechos llegaron al río Potaro, causando la muerte de peces, aves y otros animales. Algo similar ocurrió en Aznalcóllar (España, 1998) con la rotura del dique en una mina de pirita. En esta oportunidad, los desechos arrastrados por el agua o vertidos directamente, contaminaron la cuenca del río Guadalquivir. Esto produjo la contaminación de la reserva de biosfera de Doñana en el estuario del Guadalquivir. Entre los metales pesados contaminantes estaban arsénico, plomo, cadmio, cobre, hierro, manganeso, antimonio y mercurio.

Implicaciones de los metales pesados para la sociedad

• Morbilidad y mortalidad. Las enfermedades provocadas por la contaminación con metales pesados provocan morbilidad y mortalidad. Enfermedades como la de Minamata o el saturnismo causan serios retrasos de aprendizaje debido a los problemas neurológicos que provocan.
• Seguridad alimentaria. Estudios recientes indican la presencia de metales pesados y metaloides en hortalizas tales como lechuga, repollo, calabaza, brócoli y papa. Entre los metales pesados contaminantes están mercurio (Hg), arsénico (As), plomo (Pb), cadmio (Cd), zinc (Zn), níquel (Ni) y cromo (Cr). El medio fundamental para esta contaminación es el agua de riego contaminada. También se han encontrado metales pesados en diferentes concentraciones en peces, carnes y leche, resultado de la bioacumulación.
• Pérdidas de agua potable. El agua potable es uno de los recursos estratégicos en la actualidad, debido a que cada vez se hace más escaso. La contaminación por metales pesados en ríos y acuíferos subterráneos disminuye las fuentes de agua potable disponibles.
• Pérdidas económicas. Tanto la descontaminación de aguas y suelos afectados por metales pesados como los gastos generados por problemas de salud, representan grandes erogaciones económicas. Por otra parte, la contaminación por metales pesados puede anular fuentes de ingresos importantes. Un ejemplo de esto son las restricciones a la exportación de cacao de ciertas áreas de Venezuela por contaminación con cadmio en el suelo.
  • Caso Japón y la enfermedad de  Itai-Itai. En Japón, debido a la contaminación de tierras agrícolas por cadmio proveniente de la minería, se prohibió el cultivo de arroz en dichas tierras. Esto ocasionó graves pérdidas económicas a los agricultores. En 1992, los gastos generados por la contaminación por cadmio sumaron 743 millones de dólares por gastos de salud. Las compensaciones por daños a la agricultura alcanzaron 1750 millones de dólares y se invirtieron 620 millones de dólares por año en la descontaminación del río Jinzú.

Referencias

1. Bejarano-González F. La contaminación química mundial. Ecologista.
2. Martorell, J.J.V. Biodisponibilidad de metales pesados en dos ecosistemas acuáticos de la costa suratlántica andaluza afectados por contaminación difusa. Facultad de Ciencias, Universidad de Cádiz.
3. Reyes, Y.C., Vergara, I., Torres, O.E., Díaz-Lagos, M., González, E.E. Contaminación por metales pesados: Implicaciones en salud, ambiente y seguridad alimentaria. Revista Ingeniería Investigación y Desarrollo.
4. Rodríquez-Serrano, M., Martínez-de la Casa, N., Romero-Puertas, M.C., Del Río, L.A., Sandalio, L.M. Toxicidad del Cadmio en Plantas. Ecosistemas.
5. Travis, C.C., Hester, S.T. Global chemical pollution. Environmental Science & Technology.