QUELLES SONT LES IMPLICATIONS SANITAIRES OU ENVIRONNEMENTALES DES MÉTAUX LOURDS? - SCIENCE - 2025

Les implications sanitaires et environnementales des métaux lourds sont assez graves, car ce sont des substances toxiques à de faibles concentrations. Il se compose de plus de 50 éléments chimiques avec un poids atomique supérieur à 20 et une densité supérieure à 4,5 g / cm3.

Certains métaux lourds sont essentiels dans l'alimentation humaine comme le fer, le cobalt, le cuivre, le fer, le manganèse, le molybdène, le vanadium, le strontium et le zinc. Cependant, d'autres cas tels que le plomb, le cadmium, le mercure et l'arsenic sont extrêmement toxiques pour les humains et pour d'autres organismes.

Contamination à l'arsenic. Source: Bochr

Les métaux lourds se trouvent dans la nature, mais les activités humaines favorisent leur diffusion et leur concentration artificielles. Surtout pour son utilisation dans les peintures et colorants, ainsi que dans les catalyseurs dans différents procédés, par exemple dans l'industrie du papier et du plastique.

Dans certains cas, il s'agit d'une contamination d'origine naturelle, comme dans certains cas par l'arsenic et le cadmium. Dans tous les cas, la pollution par les métaux lourds représente un problème sérieux pour la société et pour les écosystèmes naturels.

Les concentrations maximales de métaux lourds acceptées dans l'eau et les aliments destinés à la consommation humaine sont définies par l'Organisation mondiale de la santé (OMS). La réalité actuelle est que dans de nombreuses régions du monde, les concentrations détectées dépassent ces limites

Implications sanitaires

Chaque métal lourd contaminant a son propre mécanisme d'action et s'accumule dans des tissus ou organes spécifiques.

Maladie de Minamata (Japon)

Dans les années 1950, un syndrome neurologique infantile a été détecté dans la population côtière de Minamata au Japon. Il a été possible de déterminer que la cause était l'ingestion de poisson contaminé au mercure provenant d'une industrie utilisant du chlorure de mercure.

Le mercure a affecté les mères à naître et les nouveau-nés ont développé de graves problèmes neurologiques. En 2009, 2 271 victimes et plus de 10 000 cas avaient été identifiés.

Empoisonnement au plomb ou plumbose

Cette maladie est causée par l'ingestion de plomb, soit à partir d'eau, d'air ou d'aliments contaminés. Le plomb est neurotoxique, c'est-à-dire qu'il affecte le système nerveux, provoquant des lésions neuronales, en particulier dans le cerveau.

Il affecte également la moelle osseuse et s'accumule également dans les reins, provoquant une insuffisance rénale. Le plomb dans le sang provoque une anémie en bloquant la synthèse de l'hémoglobine.

Contamination au cadmium

L'apport de cadmium provoque la maladie connue sous le nom d'Itai-Itai ou arthrose, qui affecte principalement le tissu osseux. Cette maladie provoque une ostéoporose avec de multiples fractures, une anémie, des lésions rénales et pulmonaires.

Le cadmium peut pénétrer à la fois par les voies orale et respiratoire, atteindre le système circulatoire et s'accumuler dans les reins et le foie. Les cigarettes sont une source de cadmium en raison de la contamination des sols où le tabac est cultivé.

Contamination à l'arsenic ou arsenicose

La population mondiale exposée au risque d’exposition à l’arsenic dépasse 150 millions de personnes. L'arsenicose provoque des problèmes respiratoires, des maladies cardiovasculaires et gastro-intestinales et a été identifiée comme une cause de cancer du poumon, de la vessie et de la peau, entre autres

Contamination du cuivre

La contamination par ce métal provoque des lésions du foie, des reins, de l'anémie, des irritations du petit et du gros intestin. Des niveaux élevés de contamination par le sulfate de cuivre génèrent une nécrose du foie, entraînant la mort.

Les aliments stockés dans des récipients en cuivre peuvent également être contaminés par ce métal.

Implications pour les écosystèmes

La pollution par les métaux lourds est l'une des causes les plus graves de dégradation des milieux aquatiques et terrestres. Les métaux lourds affectent à la fois les plantes et les animaux.

Bioaccumulation

Les métaux sont persistants et ne peuvent donc pas être dégradés ou détruits. Ainsi, ils s'accumulent dans les tissus et sont ingérés d'un maillon à un autre dans les chaînes alimentaires.

Bioaccumulation dans les poissons. Source: MercuryFoodChain-01.png: Ground Truth Trekking.Moby69 sur en.wikipediaderivative work: Osado

Par exemple, certaines espèces de bivalves, de crustacés et de mollusques absorbent le cadmium et le mercure de l'eau et l'accumulent dans leur corps. Ces organismes sont ensuite consommés par les prédateurs du niveau trophique suivant, y compris les humains. Dans le cas du cadmium, un prédateur qui consomme un kilo peut concentrer de 100 à 1000 µg.

Exemple de Minamata (Japon)

Dans la baie de Minamata, le mercure rejeté par la société pétrochimique Chisso entre 1932 et 1968 était consommé et transformé par des bactéries. Ces bactéries étaient soit consommées par le plancton, soit excrétées de mercure liposoluble et de là elles passaient au reste de la chaîne alimentaire.

Carte de Minamata (Japon). Source:

Dans ce processus, il s'est accumulé dans les tissus adipeux des poissons à des concentrations croissantes. Le dernier maillon de cette chaîne alimentaire était l'être humain, avec les terribles conséquences qu'il produisait.

Dommages aux plantes

Le cadmium, par exemple, est reconnu comme l'un des métaux lourds ayant la plus grande tendance à s'accumuler dans les plantes. Ce métal provoque de graves déséquilibres dans les processus de nutrition et de transport de l'eau dans les plantes.

Les plantes contaminées par le cadmium présentent des altérations de l'ouverture stomatique, de la photosynthèse et de la transpiration.

Affections animales

Les métaux lourds, une fois qu'ils polluent l'écosystème, causent de graves dommages à la faune. Par exemple, la contamination par le mercure chez les animaux entraîne de graves problèmes buccaux, intestinaux et rénaux.

Le système circulatoire est également affecté, provoquant des troubles du rythme cardiaque. Il réduit également l'efficacité de la reproduction en affectant la fertilité, les malformations chez les fœtus et en provoquant des avortements.

Pollution des plans d'eau

Les écosystèmes aquatiques marins et d'eau douce sont parmi les plus touchés en raison de la forte mobilité des métaux lourds dans cet environnement. L'un des problèmes les plus graves de contamination des plans d'eau par des métaux lourds est le cas du mercure.

Cas de boues minières

A Omai (Guyane, 1995), un barrage contenant des boues minières s'est brisé dans une mine d'or. Dans ces mines, le cyanure est utilisé pour séparer les métaux du substrat rocheux et les déchets ont atteint la rivière Potaro, provoquant la mort de poissons, d'oiseaux et d'autres animaux.

Utilisation du mercure dans l'extraction de l'or. Source: commons.wikimedia.org

Un cas similaire s'est produit à Aznalcóllar (Espagne, 1998) avec la rupture de la digue dans une mine de pyrite. A cette occasion, les déchets transportés par l'eau ou directement rejetés ont contaminé le bassin du Guadalquivir.

Cela a provoqué la contamination de la réserve de biosphère de Doñana dans l'estuaire du Guadalquivir. Les métaux lourds contaminants comprenaient l'arsenic, le plomb, le cadmium, le cuivre, le fer, le manganèse, l'antimoine et le mercure.

Implications pour la société

La morbidité et la mortalité

Les maladies causées par la contamination par les métaux lourds entraînent morbidité et mortalité. Des maladies telles que Minamata ou le saturnisme entraînent de graves retards d'apprentissage en raison des problèmes neurologiques qu'elles provoquent.

Sécurité alimentaire

Des études récentes indiquent la présence de métaux lourds et de métalloïdes dans les légumes tels que la laitue, le chou, la courge, le brocoli et les pommes de terre. Parmi les métaux lourds polluants figurent le mercure (Hg), l'arsenic (As), le plomb (Pb), le cadmium (Cd), le zinc (Zn), le nickel (Ni) et le chrome (Cr).

Le milieu fondamental de cette contamination est l'eau d'irrigation contaminée. Des métaux lourds ont également été trouvés à différentes concentrations dans le poisson, la viande et le lait résultant de la bioaccumulation.

Pertes d'eau potable

L'eau potable est aujourd'hui l'une des ressources stratégiques, car elle se fait de plus en plus rare. La contamination par les métaux lourds dans les rivières et les aquifères souterrains réduit les sources d'eau potable disponibles.

Pertes économiques

La décontamination des eaux et des sols affectés par les métaux lourds, ainsi que les dépenses engendrées par les problèmes de santé, représentent des dépenses économiques importantes.

D'un autre côté, la pollution par les métaux lourds peut annuler d'importantes sources de revenus. Les restrictions à l'exportation de cacao de certaines régions du Venezuela en raison de la contamination du sol par le cadmium en sont un exemple.

Cas du Japon et maladie d'Itai-Itai

Au Japon, en raison de la contamination des terres agricoles par le cadmium provenant de l'exploitation minière, la culture du riz sur ces terres était interdite. Cela a causé de graves pertes économiques aux agriculteurs.

En 1992, les dépenses générées par la contamination au cadmium ont totalisé 743 millions de dollars en dépenses de santé. L'indemnisation des dommages à l'agriculture a atteint 1,75 milliard de dollars et 620 millions de dollars par an ont été investis dans la décontamination de la rivière Jinzú.

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