Metales Pesados

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 4,5 g/cm³, pero los valores en la bibliografía pueden ir desde 4 g/cm³ hasta 7 g/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 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.

Factores ambientales que modifican la toxicidad de los metales

A pesar del hecho de que se han encontrado significativos hongos de diversos grupos taxonómicos en ambientes altamente infectados con metales pesados, la diversidad de especies resulta muy reducida; de éstas se seleccionan sólo aquellas poblaciones tolerantes y resistentes capaces de sobrevivir y crecer en tales condiciones (Babich y Stotzky, 1982; Gadd, 1986). El efecto venenoso de los metales sobre la comunidad microbiana en ambientes naturales varía de acuerdo a la especiación y la concentración del metal, con los organismos presentes y con diversos factores ambientales (Gadd y Griffiths, 1977). Sin embargo, no se ha llegado a establecer el umbral toxicológico, tal como la concentración que origina el 50% de letalidad entre los microorganismos afectados a una cierta concentración de un metal dentro en un tiempo de exposición determinado y bajo condiciones ambientales especificas. Estos umbrales de la toxicidad de un metal sólo se han determinado en especies aisladas y únicamente bajo condiciones de laboratorio. Varios estudios han demostrado que los cationes metálicos como Cd, Cu, Zn, Pb, y Ni, entre otros, se absorben y son retenidos en suelos y aguas, dependiendo en gran medida de su composición y propiedades fisicoquímicas (Gadd y Griffiths, 1978; Brunzl y Schimmack, 1991).

Esta capacidad de absorción es regulada por los elementos del medio incluyendo a las arcillas minerales de silicatos de Al (montmorilonita y kaolita) y a la materia orgánica (humus, biomasa de plantas y microorganismos). Entre los factores fisicoquímicos del medio que afectan la toxicidad de los metales hacia los microorganismos se encuentran: el pH, el potencial de óxido-reducción y los aniones y cationes inorgánicos. El pH del medio puede intervenir en la toxicidad de los metales en dos sentidos: (1) cambiando el estado fisiológico y las actividades bioquímicas de los microorganismos y, por tanto, sus reacciones hacia las sustancias tóxicas y; (2) en la especiación de metal, lo cual afecta su habilidad para combinarse con la superficie celular. Cuando se aumenta el pH de una solución, éste puede formar diferentes especies hidroxiladas, siendo diferente a su vez la toxicidad de estas especies. A pH bajo aumenta la concentración de H+, el cual puede competir con los metales pesados por los sitios iono génicos de los componentes celulares. La especiación de los ligandos orgánicos que pueden interactuar con los metales,

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