Métaux lourds en science

Que sont les métaux lourds ?

Le plomb est un exemple de métal lourd, un métal dense capable de causer des dommages à l'environnement. David Madison/Getty Images

En science, un métal lourd est un élément métallique qui est toxique et a un haute densité , gravité spécifique ou poids atomique . Cependant, le terme signifie quelque chose de légèrement différent dans l'usage courant, se référant à tout métal capable de causer des problèmes de santé ou des dommages environnementaux.

Exemples de métaux lourds

Exemples de métaux lourds comprennent le plomb, le mercure et le cadmium. Plus rarement, tout métal ayant un effet négatif potentiel sur la santé ou sur l'environnement peut être qualifié de métal lourd, comme le cobalt, le chrome, le lithium et même le fer.

Différend sur le terme 'Heavy Metal'

Selon l'Union internationale de chimie pure et appliquée ou IUPAC, le terme «métal lourd» peut être un « terme dénué de sens ' car il n'y a pas de définition standardisée pour un métal lourd. Certains métaux légers ou métalloïdes sont toxiques, alors que certains métaux à haute densité ne le sont pas. Par exemple, le cadmium est généralement considéré comme un métal lourd, avec un numéro atomique de 48 et une densité de 8,65, tandis que l'or n'est généralement pas toxique, même s'il a un numéro atomique de 79 et une densité de 18,88. Pour un métal donné, la toxicité varie fortement selon l'allotrope ou état d'oxydation du métal. Chrome hexavalent est mortel; le chrome trivalent est important sur le plan nutritionnel dans de nombreux organismes, y compris les humains.

Certains métaux, tels que le cuivre, le cobalt, le chrome, le fer, le zinc, le manganèse, le magnésium, le sélénium et le molybène, peuvent être denses et/ou toxiques, mais sont pourtant des micronutriments nécessaires pour les humains ou d'autres organismes. Les métaux lourds essentiels peuvent être nécessaires pour soutenir des enzymes clés, agir comme cofacteurs ou agir dans des réactions d'oxydo-réduction. Bien que nécessaire à la santé et à la nutrition, une exposition excessive aux éléments peut causer des dommages cellulaires et des maladies. Plus précisément, les ions métalliques en excès peuvent interagir avec l'ADN, les protéines et les composants cellulaires, altérant le cycle cellulaire, conduisant à la cancérogenèse ou provoquant la mort cellulaire.

Métaux lourds importants pour la santé publique

La dangerosité exacte d'un métal dépend de plusieurs facteurs, dont la dose et les moyens d'exposition. Les métaux affectent les espèces différemment. Au sein d'une même espèce, l'âge, le sexe et la prédisposition génétique jouent tous un rôle dans la toxicité. Cependant, certains métaux lourds sont très préoccupants car ils peuvent endommager plusieurs systèmes d'organes, même à de faibles niveaux d'exposition. Ces métaux comprennent :

• Arsenic
• Cadmium
• Chrome
• Conduire
• Mercure

En plus d'être toxiques, ces métaux élémentaires sont aussi des cancérigènes connus ou probables. Ces métaux sont courants dans l'environnement, présents dans l'air, les aliments et l'eau. Ils sont naturellement présents dans l'eau et le sol. De plus, ils sont rejetés dans l'environnement par les procédés industriels.

La source :

« Toxicité des métaux lourds et environnement », P.B. Tchounwou, C.G. Yedjou, A.J. Patlolla, D.J. Suton, Toxicologie moléculaire, clinique et environnementale Volume 101 de la série Experience Supplement pp 133-164.

'Métaux lourds' un terme vide de sens ? (Rapport technique IUPAC) John H.Duffus, Application pure. Chem., 2002, Vol. 74, n° 5, p. 793-807