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Los seres humanos somos grandes modificadores de nuestro planeta: nuestros instintos nos llevan a transformar nuestro entorno en la búsqueda de mejores condiciones de vida. Las sociedades tecnológicas en las que vivimos, caracterizadas por el uso intensivo de materiales, están asociadas a un requerimiento creciente de los mismos debido al aumento de la población mundial, y por lo tanto, al incremento en la producción de bienes y prestación de servicios. Esta situación acarrea una serie de consecuencias entre las cuales probablemente las más acuciantes resultan ser la escasez de los recursos naturales y el impacto ambiental asociado a la obtención de materiales, su uso y/o los residuos generados. Entre los recursos naturales críticos para el desarrollo de nuestras sociedades se encuentran, por ejemplo, los metales.
Los metales
Los metales están presentes en el ambiente desde que se formó el planeta: no pueden crearse ni destruirse. La vida surgió y se desarrolló en un entorno donde seguramente los metales actuaron como catalizadores de reacciones que contribuyeron a formar nuestro mundo tal como lo conocemos. Es más, muchos de ellos resultan esenciales para diversos procesos biológicos. Ante esta situación es lícito preguntarnos ¿por qué nos preocupa la presencia de metales en el ambiente, si siempre estuvieron allí? Si bien la cantidad total de los metales es invariante en la Tierra, éstos pueden presentarse bajo la forma de diferentes especies químicas, modificando su reactividad y solubilidad, con lo que se afecta la disponibilidad para los organismos, su actividad, y por lo tanto la toxicidad. Los sistemas biológicos requieren de una variedad importante de metales, pero las cantidades suelen ser a nivel traza (como por ejemplo en el caso del cobre o cinc, entre otros) o son componentes importantes en las células, como el caso del sodio, calcio o potasio; sin embargo, cantidades superiores resultan tóxicas. La exposición a los metales puede tener serias consecuencias toxicológicas, dependiendo del tipo de metal, la forma de exposición (ingesta de agua, alimentos, medicinas, inhalación, absorción dérmica), la forma en la que se encuentre el metal (en estado metálico, en solución, asociado a ligandos, como material particulado, en fase vapor o amalgamado, por ejemplo); de la dosis, la duración y la frecuencia de la exposición. Esto es particularmente importante debido a que además de casos de intoxicación aguda, la mayoría de los metales ejercen efectos mucho más sutiles, crónicos, produciendo daños a largo plazo, por lo que la relación causa-efecto es los metales es porque el accionar humano ha incidido en su especiación. En la naturaleza, los metales mayoritariamente se encuentran en la litósfera formando parte de minerales de baja solubilidad. Enormes cantidades de estos minerales son extraídas y transformadas en metal, tal como vemos en la Tabla 1 que reúne información sobre la producción munLa demanda de metales siempre ha estado vinculada con los servicios que prestan a la población los productos que los contengan. Actualmente estos servicios se han expandido y prácticamente no existe ámbito de actividad humana que no requiera metales: vivienda, transporte, suministro de energía, producción y conservación de alimentos, comunicaciones, salud, etc.). Los metales han sido usados durante la mayor parte de la historia humana para fabricar por ejemplo, utensilios, herramientas, maquinarias, armas, joyas. Además de los hallazgos arqueológicos y los registros históricos que muestran el empleo de los metales en diversas épocas, existen evidencias geoquímicas de su uso. Como consecuencia de actividades tales como la minería, combustión de carbón y combustibles fósiles, la producción pirometalúrgica de hierro y otras aleaciones no ferrosas, se produce la liberación de metales a la atmósfera. Los sedimentos, ya sean hielos permanentes o sedimentos lacustres, responden rápidamente a los cambios ambientales y guardan registro de las trasformaciones, por lo que pueden ser utilizados para reconstruir estas historias. Los sedimentos del lago Liangzhi han permitido reconstruir 7000 años de uso de metales en la zona central de China. Se observó, por ejemplo, un incremento continuo en las concentraciones de Cu, Ni, Pb y Zn a partir de aproximadamente el año 3000 A.C., indicando el comienzo de la Edad de Bronce en la China Antigua (2). Estudios que comprenden análisis estratigráficos de los metales en columnas de hielos de glaciares y zonas polares, muestran que en Europa la actividad metalúrgica ha estado presente desde hace unos tres mil años (3).