Se
habla mucho de los metales pesados, sin indicarse sin embargo, qué son, y
específicamente, el cómo y por qué son peligrosos. Se denomina metales pesados
a aquellos elementos químicos que poseen un peso atómico comprendido entre
63.55 (Cu) y 200.59 (Hg), y que presentan un peso específico superior a 4 (g
cm-3). Cabe destacar que en esta categoría entran prácticamente todos los
elementos metálicos de interés económico, por tanto, de interés minero.
Lo
que hace tóxicos a los metales pesados no son en general sus características
esenciales, sino las concentraciones en las que pueden presentarse, y casi más
importante aun, el tipo de especie que forman en un determinado medio. Cabe
recordar que de hecho los seres vivos “necesitan” (en pequeñas concentraciones)
a muchos de éstos elementos para funcionar adecuadamente. Ejemplos de metales
requeridos por el organismo incluyen el cobalto, cobre, hierro, hierro,
manganeso, molibdeno, vanadio, estroncio, y zinc. El caso del hierro es notable
entre éstos, siendo vital para la formación de hemoglobina.
Todos
los metales pesados se encuentran presentes en los medios acuáticos (el agua
químicamente pura no existe en la naturaleza), aunque sus concentraciones (en
ausencia de contaminación) son muy bajas. Los metales pesados se encuentran en
estas aguas como coloides, partículas minerales (sólidos en suspensión), o
fases disueltas (cationes o iones complejos). Las formas coloidales suelen dar
lugar a la formación de hidróxidos, mientras que las partículas sólidas
incluyen una gran variedad de minerales. Las fases disueltas pueden a su vez
ser capturadas por adsorción o absorción en arcillas o hidróxidos.
Adicionalmente, los compuestos orgánicos pueden constituir fases con gran capacidad
de captura de cationes metálicos, que en ocasiones dan lugar a fases
extremadamente tóxicas (e.g. metilmercurio: CH3Hg).
A
su vez la química del sistema acuoso regula las tasas de adsorción-absorción en
el sistema agua-sedimento. La adsorción remueve el metal de la columna de agua;
la desorción lo incorpora nuevamente a ésta. Los parámetros que regulan el
sistema son: la salinidad, el potencial redox (Eh), y el pH:
El decrecimiento del pH puede ligarse
directamente a la serie de fenómenos físico-químicos que se derivan de la
oxidación de especies sulfuradas (particularmente la pirita: FeS2).
La consecuencia directa es la formación del denominado drenaje ácido. El
sistema se encuentra así fuertemente regulado por: 1) las cantidades iniciales
de pirita en el yacimiento (de sulfuros o carbones piritosos) o la escombrera (mineral dump); 2) por la presencia de
bacterias oxidantes (e.g. T. ferrooxidans);
y 3) los niveles de oxígeno.