Tungmetaller i vitenskap

Hva er tungmetaller?

Bly er et eksempel på et tungmetall, et tett metall som er i stand til å forårsake miljøskade. David Madison / Getty Images

I vitenskapen er et tungmetall et metallisk element som er giftig og har en høy tetthet , egenvekt eller atomvekt . Imidlertid betyr begrepet noe litt annerledes i vanlig bruk, og refererer til ethvert metall som er i stand til å forårsake helseproblemer eller miljøskader.

Eksempler på tungmetaller

Eksempler på tungmetaller inkluderer bly, kvikksølv og kadmium. Mindre vanlig kan ethvert metall med potensiell negativ helseeffekt eller miljøpåvirkning kalles et tungmetall, som kobolt, krom, litium og til og med jern.

Tvist om «Heavy Metal»-term

I følge International Union of Pure and Applied Chemistry eller IUPAC, kan begrepet 'heavy metal' være en ' meningsløst begrep ' fordi det ikke er noen standardisert definisjon for et tungmetall. Noen lettmetaller eller metalloider er giftige, mens noen metaller med høy tetthet ikke er det. For eksempel regnes kadmium generelt som et tungmetall, med et atomnummer på 48 og en egenvekt på 8,65, mens gull vanligvis ikke er giftig, selv om det har et atomnummer på 79 og en egenvekt på 18,88. For et gitt metall varierer toksisiteten mye avhengig av allotropen eller oksidasjonstilstand av metallet. Seksverdig krom er dødelig; trivalent krom er ernæringsmessig viktig i mange organismer, inkludert mennesker.

Visse metaller, som kobber, kobolt, krom, jern, sink, mangan, magnesium, selen og molyben, kan være tette og/eller giftige, men er likevel nødvendige mikronæringsstoffer for mennesker eller andre organismer. De essensielle tungmetallene kan være nødvendige for å støtte nøkkelenzymer, fungere som kofaktorer eller virke i oksidasjonsreduksjonsreaksjoner. Selv om det er nødvendig for helse og ernæring, kan overdreven eksponering for elementene forårsake cellulær skade og sykdom. Spesifikt kan overflødige metallioner samhandle med DNA, proteiner og cellulære komponenter, endre cellesyklusen, føre til karsinogenese eller forårsake celledød.

Tungmetaller av betydning for folkehelsen

Nøyaktig hvor farlig et metall er avhenger av flere faktorer, inkludert dose og eksponeringsmåte. Metaller påvirker arter ulikt. Innenfor en enkelt art spiller alder, kjønn og genetisk disposisjon en rolle i toksisitet. Imidlertid er visse tungmetaller av alvorlig bekymring fordi de kan skade flere organsystemer, selv ved lave eksponeringsnivåer. Disse metallene inkluderer:

• Arsenikk
• Kadmium
• Krom
• Lede
• Merkur

I tillegg til å være giftige, er disse elementære metallene også kjente eller sannsynlige kreftfremkallende stoffer. Disse metallene er vanlige i miljøet, og forekommer i luft, mat og vann. De forekommer naturlig i vann og jord. I tillegg slippes de ut i miljøet fra industrielle prosesser.

Kilde :

'Tungmetalltoksisitet og miljø', P.B. Tchounwou, C.G. Yedjou, A.J. Patlolla, D.J. Sutton, Molekylær, klinisk og miljøtoksikologi Bind 101 av serien Opplevelsestillegg s 133-164.

«Tungmetaller» et meningsløst begrep? (IUPAC teknisk rapport) John H. Duffus, Ren appl. Chem., 2002, vol. 74, nr. 5, s. 793-807