Schwermetalle in der Wissenschaft

Was sind Schwermetalle?

Blei ist ein Beispiel für ein Schwermetall, ein dichtes Metall, das Umweltschäden verursachen kann. David Madison/Getty Images

In der Wissenschaft ist ein Schwermetall a metallisches Element das ist giftig und hat a Hohe Dichte , spezifisches Gewicht oder atomares Gewicht . Der Begriff bedeutet jedoch im allgemeinen Sprachgebrauch etwas anderes und bezieht sich auf jedes Metall, das Gesundheitsprobleme oder Umweltschäden verursachen kann.

Beispiele für Schwermetalle

Beispiele für Schwermetalle Dazu gehören Blei, Quecksilber und Cadmium. Seltener kann jedes Metall mit potenziell negativen Auswirkungen auf die Gesundheit oder die Umwelt als Schwermetall bezeichnet werden, wie z. B. Kobalt, Chrom, Lithium und sogar Eisen.

Streit um den Begriff „Heavy Metal“.

Laut der International Union of Pure and Applied Chemistry oder IUPAC kann der Begriff „Heavy Metal“ ein „ bedeutungsloser Begriff ' weil es keine standardisierte Definition für ein Schwermetall gibt. Einige Leichtmetalle oder Halbmetalle sind giftig, einige Metalle mit hoher Dichte dagegen nicht. Beispielsweise wird Cadmium im Allgemeinen als Schwermetall mit einer Ordnungszahl von 48 und einem spezifischen Gewicht von 8,65 angesehen, während Gold normalerweise nicht toxisch ist, obwohl es eine Ordnungszahl von 79 und ein spezifisches Gewicht von 18,88 hat. Für ein bestimmtes Metall variiert die Toxizität je nach Allotrop oder stark Oxidationszustand des Metalls. Sechswertiges Chrom ist tödlich; Dreiwertiges Chrom ist für viele Organismen, einschließlich des Menschen, ernährungsphysiologisch bedeutsam.

Bestimmte Metalle wie Kupfer, Kobalt, Chrom, Eisen, Zink, Mangan, Magnesium, Selen und Molyben können dicht und/oder toxisch sein, sind aber für Menschen oder andere Organismen notwendige Mikronährstoffe. Die essentiellen Schwermetalle können benötigt werden, um Schlüsselenzyme zu unterstützen, als Cofaktoren zu fungieren oder in Oxidations-Reduktions-Reaktionen zu wirken. Während es für Gesundheit und Ernährung notwendig ist, kann eine übermäßige Exposition gegenüber den Elementen Zellschäden und Krankheiten verursachen. Insbesondere können überschüssige Metallionen mit DNA, Proteinen und Zellkomponenten interagieren, den Zellzyklus verändern, zu Karzinogenese führen oder den Zelltod verursachen.

Schwermetalle von Bedeutung für die öffentliche Gesundheit

Wie gefährlich ein Metall genau ist, hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Dosis und der Art der Exposition. Metalle beeinflussen Arten unterschiedlich. Innerhalb einer einzelnen Spezies spielen Alter, Geschlecht und genetische Veranlagung alle eine Rolle bei der Toxizität. Bestimmte Schwermetalle geben jedoch Anlass zu ernster Besorgnis, da sie selbst bei geringer Exposition mehrere Organsysteme schädigen können. Zu diesen Metallen gehören:

• Arsen
• Cadmium
• Chrom
• Führen
• Quecksilber

Diese elementaren Metalle sind nicht nur giftig, sondern auch bekannt oder wahrscheinlich krebserregend. Diese Metalle kommen in der Umwelt häufig vor und kommen in Luft, Nahrung und Wasser vor. Sie kommen natürlicherweise im Wasser und im Boden vor. Außerdem werden sie durch industrielle Prozesse in die Umwelt freigesetzt.

Quelle :

'Toxizität von Schwermetallen und die Umwelt', P.B. Tchounwou, C.G. Yedjou, A.J. Patlolla, D.J. Sutton, Molekulare, klinische und Umwelttoxikologie Band 101 der Reihe Experience Supplement S. 133-164.

„Schwermetalle“ ein bedeutungsloser Begriff? (Technischer Bericht der IUPAC) John H. Duffus, Reine Appl. Chem., 2002, Bd. 74, Nr. 5, S. 793-807