Minerales, Metales, Compuestos Químicos,
y Seres Vivos: Una Difícil Pero Inevitable Convivencia
R. Oyarzun & P. Higueras
Introducción
No es
nuestra intención realizar aquí sin más un recuento y una descripción de los "horrores"
que pueden derivarse de la contaminación por metales pesados. Eso es fácil,
pero no lleva a ninguna parte por una razón simple: no existen formas
alternativas de mantener lo que llamamos "civilización" en el mundo
occidental sin estos metales. Por otra parte, resulta ineludible tratar el
problema por una razón elemental: porque éste existe.
Como la
actitud natural en el ser humano es casi siempre la de solucionar los problemas
por eliminación de los mismos, proponemos aquí el siguiente ejercicio mental:
pensemos por un instante que sería de nuestra vida cotidiana si eliminásemos la
actividad minera. Entre muchos ejemplos (y sólo señalaremos los relacionados
con los denominados metales pesados), los edificios se vendrían abajo
(eliminamos el acero), no podríamos tener acceso a la electricidad (eliminamos
los cables de cobre), los coches no se podrían fabricar (eliminamos el acero,
el aluminio, el cobre), las baterías y pilas serían inviables (eliminamos el
plomo, el níquel, el cadmio, el mercurio), los aparatos electrodomésticos no
existirían (eliminamos el acero, el cobre), y lo mismo vale para el material
científico y médico.
No cabe duda
que la minería constituye un riesgo ambiental, pero no por esto, vamos a
eliminarla sin más. Alternativamente, se puede trasladar la actividad minera a
otros países, normalmente a los más pobres, pero esto, de alguna manera,
implica grandes dosis de "hipocresía ambiental".
Existen
soluciones para estos problemas ? sí, definitivamente las hay, porque hoy por
hoy existe una tecnología que permite minimizar el riesgo ambiental derivado de
la actividad minera. Existen legislaciones, y sobre todo, hoy en día, existe
una genuina voluntad por parte de las grandes compañías mineras internacionales
de "hacer las cosas bien".
Intentaremos
en este capítulo estudiar el grado de "peligrosidad" de los
metales liberados al medioambiente, y señalaremos algunas de las consecuencias
(ambientales, salud humana) que se derivan de las diferentes interacciones.
También insistiremos en algunos casos en el tema de especiación, ya que éste es
un concepto clave para estimar la peligrosidad real de un determinado
contaminante.
Primero
analizaremos el tema bajo una perspectiva amplia, para luego concentrar
nuestros esfuerzos en cuatro elementos químicos concretos, que por su "bien
ganada mala reputación", merecen un tratamiento específico. Nos
referimos al arsénico, plomo, mercurio, y cadmio.
Finalmente
queremos señalar que el enfoque de este capítulo estará centrado (aunque no
exclusivamente) en las interacciones entre la actividad minera (minería
propiamente dicha y metalurgia) y los sistemas acuáticos (fluviales, lacustres,
estuarinos, y marinos). La razón es simple: 1) el medio acuoso es esencial para
que los cationes puedan ser solubilizados; y 2) el medio acuático actúa como un
"dispersante" natural de los contaminantes. Así, mientras en
un sistema árido los contaminantes tienden a quedar retenidos "in situ",
en regiones húmedas, éstos serán rápidamente incorporados a los suelos, para
pasar por lavado total o diferencial a las aguas subterráneas, ríos, lagos, o
mares, extendiendo así el problema.
Transferencia de la contaminación por metales pesados a partir
de actividades mineras y metalúrgicas al medio acuático, en este caso un río y
aguas subterráneas, si no se adoptan medidas correctoras.
Metales pesados
Se habla
mucho de los metales pesados, sin indicarse sin embargo, qué son, y específicamente,
el cómo y por qué son peligrosos. Se denomina metales pesados a aquellos
elementos químicos que poseen un peso atómico comprendido entre 63.55 (Cu) y
200.59 (Hg), y que presentan un peso específico superior a 4 (g cm-3).
Cabe destacar que en esta categoría entran prácticamente todos los elementos
metálicos de interés económico, por tanto, de interés minero.
Lo que hace
tóxicos a los metales pesados no son en general sus características esenciales,
sino las concentraciones en las que pueden presentarse, y casi más importante
aun, el tipo de especie que forman en un determinado medio. Cabe recordar que
de hecho los seres vivos "necesitan" (en pequeñas
concentraciones) a muchos de éstos elementos para funcionar adecuadamente.
Ejemplos de metales requeridos por el organismo incluyen el cobalto, cobre,
hierro, hierro, manganeso, molibdeno, vanadio, estroncio, y zinc. El caso del
hierro es notable entre éstos, siendo vital para la formación de hemoglobina.
Todos los
metales pesados se encuentran presentes en los medios acuáticos (el agua químicamente
pura no existe en la naturaleza), aunque sus concentraciones (en ausencia de
contaminación) son muy bajas. Los metales pesados se encuentran en estas aguas
como coloides, partículas minerales (sólidos en suspensión), o fases disueltas
(cationes o iones complejos). Las formas coloidales suelen dar lugar a la
formación de hidróxidos, mientras que las partículas sólidas incluyen una gran
variedad de minerales. Las fases disueltas pueden a su vez ser capturadas por
adsorción o absorción en arcillas o hidróxidos. Adicionalmente, los compuestos
orgánicos pueden constituir fases con gran capacidad de captura de cationes metálicos,
que en ocasiones dan lugar a fases extremadamente tóxicas (p.ej.,
metilmercurio: CH3Hg).
A su vez la
química del sistema acuoso regula las tasas de adsorción-absorción en el
sistema agua-sedimento. La adsorción remueve el metal de la columna de agua; la
desorción lo incorpora nuevamente a ésta. Los parámetros que regulan el sistema
son: la salinidad, el potencial redox (Eh), y el pH:
- Un incremento de la salinidad conlleva una
competencia, entre metales pesados y metales grupos I y II, por los sitios
de ligazón (p.ej., espaciado interlaminar en las arcillas), lo que se
traduce en la expulsión de los metales pesados, y su devolución a la
columna de agua.
- Un incremento del Eh genera la
inestabilidad de los compuestos reducidos (p.ej., sulfuros), poniendo el
metal en solución.
- Un decrecimiento del pH tiene dos efectos:
1) induce la disolución de compuestos metal-carbonato (p.ej., cerusita:
PbCO3); y 2) aumenta la solubilidad de los metales disueltos.
El decrecimiento
del pH puede ligarse directamente a la serie de fenómenos físico-químicos que
se derivan de la oxidación de especies sulfuradas (particularmente la pirita:
FeS2). La consecuencia directa es la formación del denominado
drenaje ácido. El sistema se encuentra así fuertemente regulado por: 1) las
cantidades iniciales de pirita en el yacimiento (de sulfuros o carbones
piritosos) o la escombrera (mineral dump); 2) por la presencia de
bacterias oxidantes (p.ej., T. ferrooxidans); y 3) los niveles de oxígeno.
Drenaje ácido de mina, producto de la lixiviación en condiciones
oxidantes de pirita. Aparte del hierro el drenaje ácido puede transportar otros
metales en solución.
Límites de
toxicidad
La Agencia
de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos ha determinado una serie de
límites para las concentraciones de metales pesados. Por encima de éstos los
metales pueden causar graves trastornos en los eres vivos, y finalmente
ocasionar la muerte. A continuación mostraremos dichos límites en distintos
medios y las dosis máximas para la ingesta en los humanos.
1) Vida acuática en
sistema de agua dulce (ríos lagos):
|
Metal |
Dureza del agua (mg/l) |
Límite máximo (μg/l) |
|
As |
|
50 |
|
Be |
|
130 (+) |
|
Cd |
50 |
0.66 (*) |
|
|
150 |
1.10 (*) |
|
|
200 |
2.00 (*) |
|
Cu |
50 |
6.50 (*) |
|
|
150 |
12.00 (*) |
|
|
200 |
21.00 (*) |
|
Hg |
|
0.012 (*) |
|
Ni |
50 |
56.00 (x) |
|
|
150 |
96.00 (x) |
|
|
200 |
160.00 (x) |
|
Pb |
50 |
1.30 (*) |
|
|
150 |
3.20 (*) |
|
|
200 |
7.70 (*) |
|
Zn |
50 |
180.00 (#) |
|
|
150 |
320.00 (#) |
|
|
200 |
570.00 (#) |
+: concentración promedio por 1 hora;
x: concentración promedio
en 24 horas; *: concentración promedio
en 4 días; #: niveles que no
pueden excederse en ningún lapso de
tiempo.
2) Vida acuática
estuarina o en zonas de costas:
|
Metal |
Límite máximo (μg/l) |
|
As |
50 |
|
Cd |
8 (*) |
|
Cu |
2.9 (+) |
|
Hg |
0.025 (*) |
|
Ni |
7.10 (x) |
|
Pb |
5.8 (*) |
|
Zn |
76.6 (*) |
+: concentración promedio por 1 hora;
x: concentración promedio
en 24 horas; *: concentración promedio
en 4 días.
3) Consumo por los
seres humanos:
|
As |
0.05 mg/l (+) |
|
Cd |
10 μg/l (*) |
|
Cr |
0.05 mg/l (+) |
|
Cu |
1.0 μg/l (#) |
|
Hg |
144 ng/l (*) |
|
Ni |
632.0 μg/l (*) |
|
Pb |
50.0 μg/l (*) (adultos) |
|
Zn |
5.0 μg/l (*) |
*: criterios para el agua; +: máximo
nivel de contaminación;
#: nivel que jamás debe ser superado.
Efectos
ambientales
Los
organismos pueden verse severamente afectados por pequeñas concentraciones de
elementos pesados (ver tablas anteriores). En el caso de los organismos acuáticos,
puede que unos determinados valores no induzcan su muerte, sin embargo
desarrollarán una serie de problemas fisiológicos y metabólicos (a estas dosis
se les denomina subletales). Entre estos problemas podemos mencionar:
- Cambios histológicos o morfológicos en los
tejidos.
- Cambios en la fisiología como supresión del
crecimiento y desarrollo, torpeza para nadar, etc.
- Cambios en la bioquímica del organismo,
tales como en la actividad enzimática, y química de las sangre.
- Trastornos del comportamiento.
- Cambios en la reproducción.
Algunos
organismos pueden regular las concentraciones de metales presentes en su
tejidos. Por ejemplo, los peces y crustáceos pueden excretar metales esenciales
para su metabolismo (p.ej., Cu, Zn, Fe), siempre y cuando éstos superen las
dosis requeridas. Desgraciadamente otros metales (no esenciales) tales como el
mercurio o el cadmio son excretados con mayor dificultad.
Las plantas
acuáticas (algas) y los bivalvos (p.ej., mejillones, ostras) no son capaces de
regular con éxito las concentraciones de metales pesados, y de ahí puede
derivarse una serie de problemas. Así por ejemplo, el mercurio puede hacer
decrecer dramáticamente la capacidad de fotosíntesis de un alga (p.ej., Macrocystes).
Los bivalvos por su parte acumulan los metales pesados, pudiendo pasar éstos
directamente al ser humano por ingesta. De ahí que se deban tomar precauciones
extremas para el consumo en zonas sujetas altos niveles de contaminación (zona
de vertidos industriales, metalúrgicos, mineros).
Las vías de
incorporación de los metales pesados a los organismos acuáticos son las
siguientes:
- Cationes metálicos libres que son
absorbidos a través de los órganos respiratorios externos (agallas), los
cuales pasan directamente a la sangre.
- Cationes metálicos libres que son
adsorbidos por el cuerpo y luego pasivamente difundidos al torrente sanguíneo.
- Metales que son adquiridos durante la
ingesta de organismos (otros peces, bivalvos, o algas) contaminados.
- En el caso de las algas, el proceso ocurre
por absorción a través de las paredes celulares y difusión posterior.
Casos concretos
A continuación
nos centraremos en el estudio de los problemas ambientales y de salud humana
relacionados con cuatros casos concretos: plomo, arsénico, mercurio, y cadmio.
Cabe destacar que no analizaremos todas la fuentes de contaminación, sino que
solamente aquellas relacionadas con la actividad minera.
Plomo
El plomo se
encuentra presente en un gran numero de minerales, siendo la forma más común el
sulfuro de plomo (galena: PbS). También son comunes, aunque en orden
decreciente, la cersusita (PbCO3) y la anglesita (PbSO4).
El plomo es un metal difícilmente movilizable, y bajo condiciones oxidantes la
galena da origen a minerales tales como la cersusita y anglesita:
PbS
+ CO2 + H2O + 2 O2 → PbCO3 +
SO4-2 + 2 H+
2
PbS + 4 Fe3+ +3 O2 + 2 H2O → 2 PbSO4
+ 4 Fe2+ + 4 H+
Así, el
principal riesgo relacionado con la minería del plomo no radica en la posible
puesta en solución de este metal (precipita rápidamente como carbonato o
sulfato), sino en lo que concierne a los procesos metalúrgicos de las menas de
plomo (fundiciones). Cabe destacar que el problema con el plomo no es nuevo (ni
siquiera de comienzos de la revolución industrial). Estudios en Suecia revelan
que por lo menos el 50 % de la contaminación en suelos del país fue depositada
en períodos anteriores al año 1800.
El
particulado de plomo relacionado con problemas metalúrgicos constituye el
problema principal, pero existen otras fuentes que entrañan también una
peligrosidad extrema. En los años 90 se constató en la ciudad de Antofagasta
(Chile) que había niños que presentaban altos contenidos de plomo en sangre. La
fuente del problema pudo ser determinada, y eran minerales y concentrados de
plomo que se acumulaban sin protección en las instalaciones portuarias
(pertenecientes a Bolivia), para su posterior envío. Esto nos lleva a encaminar
nuestra mirada no solo a las fundiciones, sino también a las zonas donde se
acumulan minerales o concentrados de plomo.
El
particulado fino de plomo (10-100 μm) puede ser extremadamente peligroso
por las siguientes razones:
- Se adhiere más fuertemente a la piel.
- Es más soluble que el particulado grueso en el tracto
gastrointestinal.
- Es fácilmente absorbible a través del sistema respiratorio.
El plomo es
un metal carente de valor biológico, es decir, no es requerido para el
funcionamiento normal de los seres vivos. Debido a su tamaño y carga, el plomo
puede substituir al calcio (Pb2+: 0.84 Å; Ca2+: 0.99 Å),
y además de manera preferente, siendo su sitio de acumulación, los tejidos óseos.
Esta situación es particularmente alarmante en los niños, que debido a su
crecimiento incorporan altas cantidades de calcio. Altas dosis de calcio hacen
que el plomo sea "removido" de los tejidos óseos, y que pase a
incorporarse al torrente sanguíneo. Una vez ahí puede inducir nefrotoxicidad,
neurotoxicidad, e hipertensión. Niveles de plomo en sangre de 0.48 μg/l pueden
inducir en los niños:
- Daño durante el desarrollo de los órganos
del feto.
- Daño en el sistema nervioso central.
- Reducción de las habilidades mentales e
iniciación de desordenes del comportamiento.
- Daño en las funciones del calcio
(anteriormente mencionado).
A su vez,
niveles del orden de 1.2 μg/l pueden inducir:
- Descenso del coeficiente intelectual (CI).
Problemas de desarrollo cognitivo y del comportamiento.
- Déficits neurológicos que pueden persistir hasta
la adolescencia.
- Elevación de los umbrales auditivos.
- Peso reducido en recién nacidos. Desarrollo
cognitivo temprano anormal.
En adultos
que trabajan en ambientes expuestos a la contaminación con plomo, el metal
puede acumularse en los huesos, donde su vida media es superior a los 20 años.
La osteoporosis, embarazo, o enfermedades crónicas pueden hacer que éste plomo
se incorpore más rápidamente a la sangre. Los problemas relacionados con la
sobreexposición al plomo en adultos incluyen:
- Daño en los riñones.
- Daño en el tracto gastrointestinal.
- Daño en el sistema reproductor.
- Daño en los órganos productores de sangre.
- Daños neurológicos.
- Abortos.
Arsénico
El arsénico
se encuentra presente en más de 200 especies minerales, siendo la arsenopirita
(FeAsS), la enargita (Cu3AsS4), y la tennantita (Cu12As4S13)
las más comunes. Por razones no determinadas, la arsenopirita es muy común en
los yacimientos minerales europeos (p.ej., sulfuros masivos de la faja pirítica
de España-Portugal), mientras que la enargita lo es en los yacimientos de la
cadena andina, donde constituye una mena principal de cobre (pórfidos cupríferos
y epitermales de Au-Ag). La solubilización de las formas sulfuradas de arsénico
no es fácil. Esto es claro en el caso de la arsenopirita, la que por ser en
ocasiones portadora de inclusiones de oro, ha constituido un tema de numerosos
estudios con resultados poco claros hasta la fecha. La reacción fundamental en
medio ácido es:
4
FeAsS + 13 O2 + 6 H2O → 4 H3AsO4
+ 4 FeSO4
Si además hay pirita en la mena,
entonces el sulfato férrico producido actuará de la siguiente manera,
coayudando a la oxidación-lixiviación del arsénico:
2 FeAsS + Fe2(SO4)3
→ 2 H3AsO4 + 4 FeSO4 + H2SO4
El arsénico puede precipitar finalmente
como FeAsO4.
Sin restarle
importancia al problema de la solubilización de especies minerales arsenicales,
la principal fuente de contaminación está relacionada, al igual que en el caso
de plomo, con el tratamiento metalúrgico de los minerales de arsénico. En
concreto, los procesos de fundición de concentrados de cobre, que incluyan la
presencia de minerales arsenicales (p.ej., enargita), pueden dar lugar a
intensos problemas de contaminación por vía aérea (arsénico que escapa por las
chimeneas), en la forma de As2O3. El arsénico que así
escapa se deposita luego en los suelos del entorno de la fundición. Dependiendo
del volumen de las emisiones y el régimen de vientos, el problema puede
extenderse por decenas de kilómetros y más. Un caso notable en este sentido
eran por ejemplo las emisiones de la fundición de Chuquicamata (Chile; CODELCO)
(parte de los minerales de cobre tratados son arsenicales), con valores de 2340
toneladas/año en 1994. En la actualidad CODELCO (en todas sus divisiones) tiene
que recuperar al menos una parte importante del arsénico que potencialmente sería
emitido. En Chuquicamata el proceso se realiza en una planta hidrometalúrgica
que recupera el cobre, y precipita el arsénico como arsenato férrico. A partir
del 2003 las cifras de emisión no podrán exceder las 400 toneladas/año.
La fundición de cobre de Chuquicamata en 1984.
El arsénico
en los suelos puede ser disuelto y adsorbido/absorbido por las arcillas o la
materia orgánica. Muchos de estos procesos son mediados por la materia orgánica
la que puede producir transformaciones del tipo:
- Cambios de redox que inducen la
transformación arsenito-arsenato.
- La reducción y metilación del arsénico.
- La biosíntesis de compuestos de arsénico.
Las formas
solubles del arsénico son fuertemente tóxicas. La ingestión de grandes dosis
lleva a problemas gastrointestinales, cardiovasculares, disfunciones del
aparato nervioso, y finalmente a la muerte. Recordemos que el arsénico ha sido
uno de los venenos de largo plazo más utilizados en la historia de la
humanidad, siendo Napoleón (el emperador de Francia), la víctima más famosa.
Dosis bajas pero sostenidas (p.ej., causas laborales) superiores a 0.75 mg m-3
por año (p.ej., 15 años con concentraciones de 50 μg m-3)
pueden llevar al desarrollo de cánceres.
La vida acuática
y terrestre muestra una amplia gama de sensibilidades a las distintas especies
arsenicales. En general las formas inorgánicas son más tóxicas que las orgánicas,
y el arsenito más peligroso que el arsenato. Los arsenitos pueden fijarse a las
proteinas, mientras que el arsenato afecta a la fosforilización oxiditaviva (en
relación con Ciclo de Krebs).
Los
organismos marinos contienen residuos arsenicales que van desde < 1 a 100 mg
k-1, los cuales se encuentran como arsenoazúcares (en las algas) o
arsenobetaina (en invertebrados y peces). Las plantas terrestres pueden
acumular arsénico por captación a través de las raíces, o por adsorción de arsénico
aerotransporatado, en las hojas.
Mercurio
La forma
principal de mercurio en la naturaleza es el cinabrio (HgS), el que constituye
la mena principal para la obtención de este metal. Otras formas minerales
incluyen la corderoita (Hg3S2Cl2), la
livingstonita (HgSb4S8), y formas supergénicas tales como
el mercurio nativo (Hg0), el calomelano (HgCl2), y la
schuetteita (Hg3(SO4)O2). El distrito minero
de Almadén en España, el más importante del mundo en términos históricos y de
producción, posee una mineralogía muy simple que incluye cinabrio como mena
mercurial. El único mineral supergénico de mercurio reconocido en el distrito
es la schuetteita, la que aparece como costras recubriendo rocas en las
proximidades a escombreras de mineral (mineral dumps).
El mercurio
posee una de las peores reputaciones entre los metales pesados. El incidente de
la Bahía de Minamata (Japón, años 50s-60s) bastó para que este elemento
infundiese alarma pública en todas las regiones del mundo donde podían haber
fuentes de contaminación. Consideraciones económicas aparte, todas las
investigaciones indican claramente que el mercurio puede constituir una amenaza
para la salud humana y la vida silvestre. El riesgo viene determinado por los
siguientes factores:
- El tipo de exposición al mercurio.
- La especie de mercurio presente (algunas
son más tóxicas que otras).
- Los factores geoquímicos y ecológicos que
influencian la forma de migración del mercurio en el medioambiente, y los
cambios que puede sufrir durante dicha migración.
La principal
fuente de contaminación con mercurio, en relación con la actividad minera,
viene de los gases emitidos por las plantas de tratamiento de cinabrio. El
mercurio gaseoso emitido por los hornos (especialmente en los antiguos procesos
de tratamiento), es depositado en los suelos que rodean a las instalaciones
metalúrgicas como Hg2+. Esto puede ocurrir por depositación directa
de emisión de Hg2+ o por conversión de vapores de Hg0 to
Hg2+ (p.ej., 2 Hg0 = Hg22+ + 2e-
E0 = +0.80), proceso este último mediado por el ozono. Una vez
depositado el Hg2+ éste puede formar complejos con la materia orgánica
de los suelos (ácido fúlvico y/o húmico).
De todas las
especies de mercurio conocidas, la más peligrosa es sin duda el metilmercurio
(CH3Hg). Aunque la forma exacta en que se produce la metilación del
mercurio se desconoce, se sabe que en el proceso intervienen bacterias que
participan en el ciclo SO42- - S2-. Estas bacterias,
que por lo tanto contendrán metilmercurio, son consumidas por el peldaño
superior de la cadena trófica, o bien lo excretarán. En este último caso el
metilmercurio puede ser rápidamente adsorbido por el fitoplancton y de ahí
pasar a los organismos superiores. Debido a que los animales acumulan
metilmercurio más rápido de lo que pueden excretarlo, se produce un incremento
sostenido de las concentraciones en la cadena trófica (biomagnificación). Así,
aunque las concentraciones iniciales de metilmercurio en el agua sean bajas o
muy bajas, los procesos biomagnificadores acaban por convertir el metilmercurio
en una amenaza real para salud humana.
Procesos de metilación-demetilación del mercurio; vida acuática
y la cadena trófica (USGS).
El
metilmercurio daña al organismo de las siguientes maneras:
- Afecta al sistema inmunológico
- Altera los sistemas genéticos y enzimáticos
- Daña el sistema nervioso: coordinación,
sentidos del tacto, gusto, y visión.
- Induce un desarrollo anormal de los
embriones (efectos teratogénicos); los embriones son 5 a 10 veces más
sensibles a los efectos del mercurio que un ser adulto.
El cinabrio,
aunque es una forma relativamente estable de mercurio, puede también sufrir
transformaciones que resultan en especiaciones indeseables. Así, en medio ácido
y oxidante tenemos:
HgS
→ S0 + Hg2+ + 2e- (E0=+1.11)
Esta reacción
pone en solución al mercurio, el que puede así puede formar complejos con la
materia orgánica (peligrosidad). No obstante, en un medio alcalino oxidante el
mercurio precipitará como óxido:
Hg
+ 2 OH- → HgO + H2O + 2e-
lo que en principio parece una forma más
o menos estable, mientras el sistema mantenga la alcalinidad y condiciones
oxidantes.
Cadmio
Los
minerales de cadmio, no se encuentran en concentraciones y cantidades
suficientes como para justificar una actividad minera específica por el
elemento. Entre los minerales de cadmio, la greenockita (CdS) es el más común.
Este mineral se encuentra casi siempre asociado con la esfalerita (ZnS). De
esta manera, el cadmio se recupera principalmente como un subproducto de la
minería, fundición, y refinación del zinc, y en menor grado de la del plomo y
cobre. En promedio se recuperan unos 3 kg de cadmio por tonelada de zinc.
Debido a su
toxicidad, el cadmio se encuentra sujeto a una de las legislaciones más severas
en términos ambientales y de salud humana. En la vida acuática, el cadmio puede
incorporarse a los peces a través de dos rutas principales:
- Ingestión
- Introducción en las agallas.
El cadmio así
adquirido se acumula en el hígado, riñones, y en el tracto gastrointestinal.
Sus efectos son los siguientes:
- Problemas en las agallas y riñones.
- Pobre mineralización de los huesos.
- Anemia.
- Crecimiento retardado.
- Anormalidades del desarrollo y
comportamiento.
En el caso
de los humanos, el cadmio se puede adquirir por dos vías: ingestión e inhalación.
Sus efectos pueden ser divididos en dos categorías:
- Agudos: fiebre de vapores de metal (metal fume
fever) causada por una exposición severa; los síntomas son
equivalentes a los de la gripe; en 24 horas se desarrolla generalmente un
edema pulmonar agudo, el que alcanza su máximo en 3 días; si no sobreviene
la muerte por afixia, el problema puede resolverse en una semana.
- Crónicos: la consecuencia más seria del
envenenamiento por cadmio es el cáncer. Los efectos crónicos que primero
se observan son daño en los riñones. Se piensa que el cadmio es también el
causante de enfisemas pulmonares y enfermedaddes de los huesos
(osteomalcia y osteoporosis). Los problemas óseos han sido observados en
Japón (recordar tambien el problema con metilmercurio; Incidente
Minamata), donde se les denominó como la enfermedad "itai-itai"
(por consumo de arroz contaminado con cadmio; causa: irrigación). Otros
problemas incluyen anemia, decoloración de los dientes, y pérdida del
sentido del olfato (anosmia).
Fuentes de información
Libros:
Krauskopf, K.B. & Bird, D.K. 1995. Introduction
to Geochemistry. MacGraw-Hill, NY, 647 pp.
Scheiner,
B.J., Doyle, F.M. & Kawatra, S.K. (Eds.). 1989. Biotechnology in Minerals
and Metal processing. Society of Mining Egineers Inc., Littleton (CO), 209 pp.
Documentos web:
http://h2osparc.wq.ncsu.edu/info/wetlanda/wetloss.html
http://www.who.int/pcs/ehc/summaries/ehc_224.html
http://www.usgs.gov./themes/factsheet/146-00/
http://www.epa.nsw.gov.au/leadsafe/leadinf8.htm
http://www.ucm.es/info/crismine/gossan/gossanapuntes2.htm
http://www.science.macmaster.ca/Biology/4S03/HM1.HTM
http://www.cochilco.cl/content/b-sustent/nacional/emisiones.html
http://www.portofentry.com/Environment/Technology/arsenicmng.html
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cadmium/
http://www.ambio.kva.se/
2000/Nr3_00/May00_5.shtml