El documento trata sobre la contaminación por metales pesados. Explica que los metales pesados son elementos químicos metálicos que pueden ser tóxicos en altas concentraciones e incluye ejemplos como el plomo, el mercurio y el cadmio. También describe las fuentes de contaminación por metales pesados, sus efectos en la salud y formas de diagnosticar y tratar la intoxicación. Finalmente, menciona métodos para medir la concentración de metales como la espectroscopía de absorción atómica.

1. INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA DEL MAR
EXTENSIÓN GUAYANA – SUBCAMPUS TUMEREMO
RIF. J00066762-4
SEGURIDAD INDUSTRIAL
Prof. José Luis Castro
Lcdo. en Química
Tumeremo, 03 de julio de 2014
CONTAMINACIÓN POR
METALES PESADOS

2. Metales Pesados
Término usado para denominar a todos aquellos elementos químicos metálicos, a los que se
atribuyen determinados efectos de contaminación ambiental, toxicidad y ecotoxicidad, pero
también llegando a ser esenciales en concentraciones pequeñas.
• Metales no esenciales: en concentraciones producen envenenamientos (metales pesados)
• Metales esenciales: en concentraciones bajas (trazas).

3. Tabla Periódica de los Elementos Químicos

4. Generalidades
• El Hierro también es un elemento de trazo
esencial que lleva el oxigeno a la hemoglobina y
los músculos.
• Causa diarrea, dolor abdominal, la
deshidratación, letargo y al pasar más dentro del
cuerpo, daño permanente a los órganos internos
particularmente el cerebro e hígado
• El envenenamiento ocurre cuando se ingiere
muchas veces en forma de vitaminas. Pudiendo
irritar el intestino y el estómago.

6. Metales Pesados
• Químicamente corresponden a los elementos de
transición, pero también se incluyen elementos no
metálicos.
• Tienen una densidad relativamente alta (5,0 g/cm3).
• Son componentes naturales de la corteza terrestre, por lo
tanto, no pueden ser degradados o destruidos.
• Peso atómico altos (entre 63,546 y 200,590)
• Esta difundidos en la naturaleza y en muchos casos
útiles en diversas actividades de beneficio al ser humano.

7. Contaminación por Metales Pesados
• La presencia de concentraciones nocivas
de algunos elementos químicos y
compuestos (contaminantes) es un tipo
especial de degradación que se denomina
contaminación.
• Los metales pesados, y en general los
elementos traza, están presentes en bajas
concentraciones en los suelos y las
plantas.
Niveles típicos de metales en sistemas acuáticos y suelos
a) Goldmand y Horne (1983), Leppard (1981), y Sigg (1985).
b) Bidwell y Spotte (1985).
c) Lindsay (1979).
d) ND, no información reportada.
e) Traza, niveles por debajo del nivel de detección.

8. Contaminación por Metales Pesados
• Aumento de la concentración de un químico en
la cadena biológica alimenticia a través del
tiempo en comparación con la concentración
del químico en el medio ambiente
(Bioacumulacion).
• El contaminante está siempre en
concentraciones mayores de las
habituales (anomalías) y en general
tiene un efecto adverso sobre
algunos organismos.

9. Contaminación por Metales Pesados
• Geogénicos: pueden proceder de la propia roca madre en la que se formó el suelo, de la
actividad volcánica o del lixiviado de mineralizaciones.
• Antropogénico: se producen por los residuos peligrosos derivados de actividades
industriales, agrícolas, mineras, entre otras. y de los residuos sólidos urbanos. Desde un
punto de vista legal, los contaminantes antropogénicos son los verdaderos
contaminantes.
• La toxicidad de un elemento o compuesto químico es la capacidad que tiene ese material
de afectar adversamente alguna función biológica..

10. Biodisponibilidad de los Metales Pesados
La biodisponibilidad de un elemento es
función de:
• La forma química y física en la que se
encuentra en el medio.
• La capacidad de los organismos para
absorberlo o ingerirlo.

11. Algunas fuentes de contaminación y generación de metales pesados.
• Baños procesadores de metales.
• Drenaje en las minas.
• Catalizadores usados y baterías usadas.
• Lodos del proceso de tratamiento.
• Aguas de limpieza y enfriamiento.

12. Algunos casos de contaminación de Metales Pesados
• Minimata (1952) – Descargas de mercurio en la bahía de Minimata de la compañía Chisso
Chemical (500 muertes debido a el consumo de pescado contaminados).

13. Algunos casos de contaminación de Metales Pesados
• Basel, Switzerland (1986) – 30
toneladas de pesticidas con
contenido de mercurio fueron
descargadas en el río Rhine por la
compañía Sandoz Chemical.

14. Algunos casos de contaminación de Metales Pesados
• Coto de Donana (1998) – un
millón de m3 de lodos que
contenían sulfuro, plomo,
cobre, zinc y cadmio fueron a
dar al río Guadimar causando
un gran impacto en los
sensibles lugares en donde
se reproducen las aves.

15. Niveles de Plomo en niños que viven en lugares cercanos, intermedios y remotos a el complejo de una fundidora en México,
(Región Lagunera) [García Vargas et al 2001 J. Toxicol. Environ. Health Pt A, 62:417]

16. Origen
• Chapado de metales, industria de pigmentos, fundición, baterías y plásticos;
tabaco; incineración de estos productos; ingestión de alimentos que contienen
cadmio (granos, cereales).
Metabolismo
• Se absorbe por ingestión o inhalación; su excreción es reducida, su vida media
biológica es de 10 a 30 años.
• Se fija a los grupos celulares de sulfhidrilo, compite con el cinc y el calcio por sus
sitios de fijación. Se concentra en el hígado y los riñones.

17. Toxicidad
• La inhalación aguda provoca neumonitis después de 4-24 h.
Diagnóstico
• Con la inhalación; dolor pleurítico, disnea, cianosis, fiebre, taquicardia, náusea,
edema pulmonar.
• Su ingestión aguda origina gastroenteritis, provoca dientes amarillos, anemia que
no responde al tratamiento con hierro, insuficiencia renal crónica, entre otros.
• Con la ingestión; náusea, vómito, cólicos, diarrea, dolor óseo y fracturas con
osteomalacia.

18. Tratamiento
• No existe tratamiento para la intoxicación por cadmio (los quelantes carecen de
utilidad; el dimercaprol puede exacerbar la nefrotoxicidad).

19. Origen
• Baterías para automóviles, cristal de plomo, cerámica, plomería, soldadura, polvo
de casa (construidos antes de 1975), alimentos o agua por cerámica mal vidriada,
contacto con la combustión de gasolinas con plomo, entre otros.
Metabolismo
• Se absorbe por ingestión o inhalación; el plomo orgánico (tetraetilo de plomo) se
absorbe por vía dérmica.
• En la sangre, de 95 a 99% es retenido en los eritrocitos, por lo que es necesario
medir en sangre completa.

20. Origen
• Baterías para automóviles, cristal de plomo, cerámica, plomería, soldadura, polvo
de casa (construidos antes de 1975), alimentos o agua por cerámica mal vidriada,
contacto con la combustión de gasolinas con plomo, entre otros.
Metabolismo
• Se distribuye ampliamente en los tejidos blandos, con una vida media de casi 30
días; 15% de la dosis se retiene en el hueso con una vida media >20 años.
• Se excreta principalmente a través de la orina, pero aparece en otros líquidos
como la leche materna.

21. Toxicidad
• Una concentración sanguínea de plomo >60-80μg/100ml deteriora la
neurotransmisión y provoca muerte neuronal. Cuando la exposición es mayor
(>80-120 μg/100 ml) produce encefalopatía aguda con convulsiones y muerte.
• En niños (25-60μg/100ml) origina anemia; retraso mental y deficiencias del
lenguaje, función motora, equilibrio, audición, conducta y rendimiento escolar.
• En el adulto, la exposición subclínica crónica (>40 μg/100ml) aumenta el riesgo de
anemia, deficiencia del tiempo de reacción, hipertensión, retraso en la conducción
electrocardiográfica, insuficiencia renal crónica, reducción de la cuenta
espermática y abortos espontáneos.

22. Diagnóstico
• Dolor abdominal, irritabilidad, letargo, anorexia, anemia, síndrome de Fanconi,
piuria, hiperazoemia
• En niños con plomo en la sangre >80μg/100ml; también se observan “líneas de
plomo” en las radiografías, convulsiones, coma con un 120μg/100ml. Retraso del
neurodesarrollo con 40-80μg/100 ml.
• En adultos, origina cefalea, artralgias, mialgias, depresión, alteraciones de la
memoria a corto plazo, pérdida de la libido.

23. Diagnóstico
• La exploración física revela una
“línea de plomo” en el Borde
gingivodental (Ribete de Burton),
palidez, anemia y retrasos motores
en la conducción Nerviosa.

24. Tratamiento
• Se recomienda administrar quelantes (DMSA oral-succímero).
• En caso de intoxicación aguda se deberá hospitalizar y administrar quelantes por
vía IV o IM a base de edentato disódico de calcio (CaEDTA).
• No se sabe si los niños con intoxicación asintomática por plomo (20-40 μg/100 ml)
mejoran con los quelantes.
• Es importante corregir las deficiencias alimentarias en cuanto al hierro, calcio,
magnesio y cinc para reducir la absorción de plomo y mejorar la intoxicación.
• La vitamina C es un quelante natural débil.

25. Origen
• Contacto con mercurio metálico, mercuroso y mercúrico (Hg°, Hg+, Hg2+), de
equipo eléctrico y de equipo automotriz. También se encuentra en termómetros,
amalgamas dentales y baterías. Minería Artesanal.
Metabolismo
• El mercurio elemental (Hg°) no se absorbe bien pero se volatiliza para formar un
vapor altamente absorbible.
• El mercurio inorgánico se absorbe a través del intestino y la piel.
• El mercurio orgánico se absorbe por inhalación e ingestión.
• Se excreta en la orina y las heces fecales y tiene una vida media en la sangre de
casi 60 días; sin embargo, permanece en el riñón y el cerebro durante años.

26. Toxicidad
• La inhalación aguda de vapor de Hg° origina neumonitis y edema pulmonar.
• El contacto crónico provoca intoxicación del SNC; cuando el contacto es menor se
deteriora la función renal, la velocidad motriz, la memoria y la coordinación.
• La ingestión de una sola dosis de mercurio inorgánico origina gastroenteritis,
síndrome nefrítico o insuficiencia renal aguda, hipertensión, taquicardia y colapso
cardiovascular y la muerte sobreviene cuando la dosis es de 10-42 μg/kg.
• La ingestión de mercurio orgánico origina gastroenteritis, arritmias, lesión de los
ganglios basales, el cerebelo a dosis >1,7 μg/kg.
• Durante el embarazo origina trastornos del desplazamiento neuronal fetal, cuyo
resultado es rendimiento neuroconductual deficiente y en dosis altas un retraso
mental profundo.

27. Diagnóstico
• El vapor de mercurio metálico produce un temblor característico y eretismo
mercurial: excitabilidad, pérdida de la memoria, insomnio, timidez y delirio.
• En las pruebas neuroconductuales se observa reducción de la velocidad motriz, la
exploración visual, la memoria verbal y visual y la coordinación visual-motriz.
• Los niños desarrollan Acrodinia: rubor, prurito, edema, taquicardia, hipertensión,
salivación o sudoración excesivas, irritabilidad, debilidad, eritemas morbiliformes,
descamación de las palmas de las manos y las plantas de los pies.

28. Diagnóstico
• El mercurio elemental o inorgánico es tóxico cuando alcanza una concentración
sanguínea >180μmol/L y una Concentración urinaria >0,7mol/L.
• El contacto con mercurio orgánico se mide mejor de acuerdo con la concentración
en la sangre (cuando es reciente) o el cabello (cuando es crónico); puede haber
toxicidad del SNC en los niños por contacto fetal cuando el cabello de la madre
tiene un mercurio >30 μmol/g.

29. Tratamiento
• La ingestión de una sola dosis de sales de mercurio se trata realizando un lavado
gástrico y administrando resinas de politiol para fijar al mercurio al aparato
digestivo.
• Además se utilizan quelantes como dimercaprol (hasta 24mg/kg), DMSA
(succímero) o penicilamina, en esquemas de cinco días separados por descansos
de varios días.
• En caso de insuficiencia renal, realizar diálisis peritoneal, hemodiálisis o
hemodiálisis regional extracorpórea con succímero.
• La intoxicación crónica por mercurio inorgánico se trata con Nacetilpenicilamina.

30. La espectroscopia de AA utiliza la
absorción de la luz para medir la
concentración de átomos en fase gaseosa.
Espectroscopia de absorción atómica (AA)
Las muestras se encuentran generalmente
en estado líquido o solido, los átomos o
iones del analito deben de vaporizarse con
una llama o en un horno de grafito.

31. Los átomos absorben la luz visible o ultravioleta y
realizan transiciones a niveles electrónicos de
mayor energía. La concentración del analito se
determina por la cantidad de absorción.
Espectroscopia de absorción atómica (AA)
Registrador