In generale, si definiscono “pesanti” quei metalli che hanno una densità elevata e che,  tendendo ad accumularsi nel suolo e quindi nella catena alimentare, sono causa comune di inquinamento e tossicità negli organismi biologici. Nello specifico, ci si riferisce ai metalli pesanti quando si possono riscontrare le seguenti caratteristiche:

  • densità superiore ai 5,0 g/cm3
  • si comportano in genere come cationi
  • bassa solubilità dei loro idrati
  • spiccata attitudine a formare complessi
  • affinità verso i solfuri

Vengono dunque normalmente considerati metalli pesanti: alluminio ferro, argento, bario, berillio, cadmio, cobalto, cromo, manganese, mercurio, molibdeno, nichel, piombo, rame, stagno, titanio, tallio, vanadio, zinco, ed alcuni metalloidi con proprietà simili a quelle dei metalli pesanti, quali l’arsenico, il bismuto e il selenio.

All’interno della categoria “metalli pesanti” si distinguono poi i metalli indispensabili per gli organismi viventi, con potenziale tossico, come: ferro, cobalto, cromo, rame, manganese, molibdeno, selenio, zinco; e quelli prevalentemente tossici, come alluminio, arsenico, berillio, cadmio, mercurio, nichel e piombo. Alcuni di questi metalli risultano infatti essenziali per il mantenimento di un corretto metabolismo, e divengono tossici solo in concentrazioni elevate; altri invece non collaborano all’attività cellulare e la loro presenza ha effetti esclusivamente dannosi.

In particolare, i metalli pesanti penetrano nell’organismo attraverso l’acqua, l’aria ed il cibo; quindi si legano alle strutture cellulari in cui si depositano, ostacolandone lo svolgimento di determinate funzioni. Mentre la maggior parte delle tossine vengono infatti eliminate attraverso varie reazioni chimiche, l’eliminazione di tali metalli può avvenire solo in minima parte (attraverso salivazione e traspirazione), determinando così un bioaccumolo potenzialmente molto rischioso. Con il tempo, tale fenomeno comporta infatti l’aumento della concentrazione di un prodotto chimico nell’organismo, accrescendone la tossicità. Particolarmente colpiti dall’accumulo di metalli pesanti risultano: cervello, fegato, reni e ossa, con conseguente comparsa di patologie croniche quali osteoporosi, Alzheimer e Parkinson. Gli accumuli di metalli provocano inoltre tre gravi conseguenze: bloccano l’attività enzimatica; formano radicali liberi; minacciano la salute dei nascituri (oltrepassando la placenta possono causare gravi malformazioni al feto).

I primi casi accertati di avvelenamento da metalli pesanti risalgono al 1952, quando il Giappone si vide costretto a fronteggiare le conseguenze di un ventennio di scarichi di mercurio nella baia di Minimata, con oltre 500 decessi legati a quella che venne definita Sindrome di Minimata. Da allora, i controlli sull’emissione di metalli pesanti nell’ambiente sono diventati molto più rigidi, tuttavia il processo non può essere arrestato, poichè una volta rilasciate nell’ambiente tali sostanze possono restarci per centinaia di anni. Tra gli 80 agenti inquinanti a cui l’Agenzia per la Protezione Ambientale degli Stati Uniti pone maggiore attenzione, campeggiano così ben 10 metalli pesanti. Tra questi, i maggiori responsabili dei danni risultano essere il mercurio, il cadmio, il cromo e il piombo.

Purtroppo difendersi dai metalli pesanti è una sfida ardua, poiché questi sono ormai praticamente onnipresenti: possono penetrare nelle falde acquifere da scarti derivanti dalla lavorazione industriale, o per effetto delle piogge acide, che penetrano il terreno contaminando corsi d’acqua, laghi, fiumi e mari. Attenzione quindi, per prima cosa, alla provenienza dei prodotti che portiamo in tavola: il pesce può contenere alte concentrazioni di mercurio, ma non meno dannosi sono, ad esempio, i cereali coltivati vicino ad una strada molto trafficata o i prodotti soggetti a coltivazione intensiva, dove viene fatto largo uso di pesticidi.

L’uso di mercurio è poi diffuso nei processi industriali, in prodotti quali batterie, lampade e termometri, in odontoiatria (materiale per otturazioni) e nell’industria farmaceutica. Il cadmio è invece abbondantemente presente nelle batterie di nichel/cadmio, in pigmenti, stabilizzatori per PVC, leghe e residui elettronici, fertilizzanti a base di fosforo, detersivi e prodotti petroliferi raffinati. Altrettanto diffuso è il cromo, usato nelle leghe metalliche, in pigmenti per le vernici, cemento, carta, gomma ed altri materiali. Il rame entra invece solitamente nell’acqua potabile da tubazioni di rame, per l’appunto, o attraverso additivi destinati a tenere sotto controllo lo sviluppo di alghe. Per quanto riguarda poi il piombo, questo entra in contatto con gli organismi attraverso l’acqua potabile, il cibo, l’aria, il terreno e la polvere derivante da vecchie vernici a base di piombo. Essendo facilmente lavorabile il piombo trova poi impiego in abito industriale per la produzione di batterie, additivi per benzina, leghe, pigmenti, guainatura di cavi e munizioni. Altra importante fonte di esposizione è il fumo: attraverso le sigarette respiriamo infatti grandi quantità di cadmio e piombo.