• Métaux lourds


    Généralités

    On appelle métaux lourds les éléments métalliques naturels dont la masse volumique dépasse 5g/cm3. Ceux-ci sont présents le plus souvent dans l'environnement sous forme de traces : mercure, plomb, cadmium, cuivre, arsenic, nickel, zinc, cobalt, manganèse. Les plus toxiques d'entre eux sont le plomb, le cadmium et le mercure.

    Sources d'émission

    Ils sont présents dans l'eau, l'air et le sol. Comme tous les minerais, ceux-ci sont présents dans les roches. Ces réserves naturelles ne constituent pas à proprement parler de danger en elles-mêmes. L'exploitation des gisements, l'érosion, les prélèvements d'eau ou les éruptions volcaniques vont répandre des traces de ces éléments dans l'environnement. Ils peuvent alors devenir toxiques s'ils se retrouvent en quantités suffisantes dans les organismes vivants.

    Outres ces phénomènes naturels, l'activité humaine, même si elle ne crée pas de métaux lourds, participe à leur diffusion dans l'environnement :

    • Les rejets physiques de plomb : l'industrie métallurgique et minière est la principale source d'émission humaine, le plomb étant présent dans les déchets d'exploitation. On peut citer également la présence de plomb dans les batteries automobiles (75 000 tonnes de plomb par an).

    • Les rejets atmosphériques : Ces rejets concernent la quasi-totalité des métaux: mercure, cadmium, arsenic, chrome, plomb. Ceux-ci ont diminué de 50% entre 1990 et 1998.

    Les rejets de métaux lourds dans l'eau

    Pendant de nombreuses années, les industries situées à proximité de cours d'eau (pour des raisons de refroidissement de process, de transport) y ont rejeté leurs effluents. A ce phénomène (de plus en plus limité par l'installation de stations d'épuration au sein même des sites industriels), il faut ajouter l'érosion et le ruissellement de l'eau sur les sols et chaussées. L'eau constitue un élément fondamental en matière de pollution, puisque dans le cas des métaux, comme pour d'autres composés, celle-ci va favoriser de nombreuses réactions chimiques. L'eau transporte les métaux lourds, et les insère dans les chaînes alimentaires (algues, poisson, etc.). Même si les métaux lourds sont le plus souvent présents à l'état de trace, ils n'en restent pas moins très dangereux, puisque leur toxicité se développe par bio-accumulation dans les organismes.

    Toxicité des métaux lourds

    La toxicité des métaux lourds n'est plus à démontrer. La toxicité du mercure est par exemple connu depuis l'Antiquité. La plupart du temps, les effets toxiques des métaux lourds concernent le système nerveux, le sang ou la moëlle osseuse. Ils sont généralement cancérigènes. Pour plus d'informations spécifiques sur chaque métal, reportez-vous au tableau ci-dessous

    source : RAPPORT 261 (2000-2001) - OFFICE PARLEMENTAIRE D'EVALUATION DES CHOIX SCIENTIFIQUES ET TECHNOLOGIQUES



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  • Mercure - Hg

     

    Propriétés chimiques - Effets du mercure sur la santé - Effets du mercure sur l'environnement

    Numéro atomique 80
    Masse atomique 200,59 g.mol -1
    Electronégativité de Pauling 1,9
    Masse volumique 13,6 g.cm-3 à 20°C
    Température de Fusion - 38,9 °C
    Température d' ébullition 356,6 °C
    Rayon atomique (Van der Waals) 0,157 nm
    Rayon ionique 0,11 nm (+2)
    Isotopes 7
    Configuration électronique [ Xe ] 4f14 5d10 6s2
    Energie de première ionisation 1004,6 kJ.mol -1
    Energie de deuxième ionisation 1796 kJ.mol -1
    Energie de troisième ionisation 3294 kJ.mol -1
    Potentiel standard + 0,854 V ( Hg2+ / Hg )
    Découverte : Connu dès l' antiquité. Son nom vient du dieu Mercure.
    Hydrargium a donné Hg

    Pour en savoir plus sur le Mercure et Environnement

    Effets du mercure sur la santé

    Le mercure est un composé que l'on peut trouver naturellement dans la nature, on peut le trouver sous forme métallique, sous forme de sels ou dans des composés organiques. 
    Le mercure métallique est utilisé dans beaucoup de produits ménagers, tels que les baromètres, les thermomètres, ampoules des lampes fluorescentes. Le mercure de ces appareils est piégé et ne pose en général pas de problèmes de santé. Cependant lorsqu'un thermomètre se casse on est exposé pendant une courte période à un niveau relativement haut de mercure, et ce par inhalation car il se vaporise. Ceci peut provoquer certains problèmes tels que des dommages au cerveau, aux nerfs et aux reins, une irritation des poumons, des yeux, une éruption cutanée, des vomissements et des diarrhées. 
    Le mercure n'est pas naturellement présent dans les aliments, mais le mercure peut se retrouver dans les aliments, étant donné qu'il peut se diffuser dans la chaîne alimentaire grâce à des organismes plus petits qui sont mangés par l'homme, par exemple les poissons. En général les concentrations en mercure dans les poissons dépassent largement les concentrations de l'eau dans laquelle ils vivent. Les produits d'élevage de bétail peuvent aussi contenir des quantités importantes de mercure. Le mercure n'est pas communément trouvé dans les produits des plantes, mais il peut pénétrer dans le corps par l'intermédiaire de légumes ou d'autres cultures, quand on utilise des produits contenant du mercure dans l'agriculture.

    Le mercure a un certain nombre d'effets sur l'homme, voici les principaux:
    - Perturbation du système nerveux
    - Fonctions cérébrales endommagées 
    - ADN et chromosomes endommagés
    - Réactions allergiques, éruption cutanée, fatigue et maux de tête
    - Influence négative sur la reproduction, telle que sperme endommagé, fausse couche 
    l'endommagement des fonctions cérébrales peut avoir pour conséquence une dégradation des facultés d'apprentissage, des changements de personnalités, des tremblements, une modification de la vision, la surdité, un incoordination des muscles et des pertes de mémoires.

    Effets du mercure sur l'environnement

    Le mercure est un métal présent naturellement dans l'environnement. Il pénètre dans l'environnement lors de la rupture naturelle des minéraux dans les roches et le sol exposé au vent et à l'eau. La dispersion de mercure provenant de sources naturelles est resté à peu près la même au cours des ans. Pourtant la concentration en mercure dans l'environnement ne cesse d'augmenter, ceci est à attribuer a l'activité humaine. 
    La plupart du mercure rejeté par les activités humaines est rejeté dans l'air, lors de la combustion de combustibles fossiles, de l'exploitation minière, la fonderie, et la combustion des déchets solides. Certaines activités rejettent du mercure directement dans le sol ou dans l'eau, par exemple l'application de fertilisants agricoles et les rejets d'eaux usées industrielles. Tout le mercure rejeté dans l'environnement finit finalement dans les sols ou les eaux de surface. 

    Le mercure du sol peut s'accumuler dans les champignons.
    Les eaux de surface acides peuvent contenir une quantité significative de mercure. Lorsque le pH est entre 5 et 7 les concentrations en mercure de l'eau augmentent car on mobilise le mercure du sol.
    Une fois que le mercure a atteint les eaux de surface ou les sols, les micro-organismes peuvent le transformer en méthyl de mercure, une substance qui peut être absorbée rapidement par la plupart des organismes et dont on sait qu'elle cause des dommages aux nerfs. Les poissons sont des organismes qui absorbent des quantités importantes de méthyle de mercure des eaux de surfaces tous les jours. Par conséquent le méthyl de mercure peut s'accumuler dans les poissons et les chaînes alimentaires auxquelles ils appartiennent. 
    Les effets du mercure sur les animaux sont des problèmes aux reins, une perturbation de l'estomac, des problèmes aux intestins, des échecs de reproductions ou une altération de l'ADN.T



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  • Arsenic - As

     

    Propriétés chimiques - Effets de l'arsenic sur la santé - Impact de l'arsenic sur l'environnement

    Numéro atomique 33

     

     

     

    Masse atomique 74,9216 g.mol -1
    Electronégativité de Pauling 2,0
    Masse volumique 5,7 g.cm-3 à 14°C
    Température de fusion 814°C (36 atm)
    Température d'ébullition 615°C (sublimation)
    Rayon atomique (Van der Waals) 0,139 nm
    Rayon ionique 0,222 nm (-2) 0,047 nm (+5) 0,058 (+3)
    Isotopes naturels 1
    Configuration électronique [ Ar ] 3d10 4s2 4p3
    Energie de première ionisation 947 kJ.mol -1
    Energie de deuxième ionisation 1798 kJ.mol -1
    Energie de troisième ionisation 2736 kJ.mol -1
    Potentiel standard - 0,3 V (As3+/ As )
    Découverte Utilisé en tant que poison sous forme composée, on pense qu' il fut isolé au XIII e siècle par Albert le Grand.

    Pour en savoir plus sur l'Arsenic et Environnement

    Effets sur la santé

    L'arsenic est l'un des composés les plus toxiques que l'on puisse trouver. Malgré leur toxicité, des composés inorganiques d'arsenic sont présents naturellement en petite quantité sur terre. L'homme peut-être exposé à l'arsenic à travers la nourriture, l'eau et l'air. L'exposition peut aussi se faire lors d'un contact de la peau avec un sol ou une eau contaminés. 
    Le niveau d'arsenic dans la nourriture est plutôt faible, car il n'est pas ajouté du fait de sa toxicité. Mais le niveau d'arsenic chez les poissons et dans les produits de la mer peut être élevé, car les poissons absorbent l'arsenic de l'eau dans laquelle ils vivent. Par chance, il s'agit principalement des formes organiques de l'arsenic, qui sont plutôt moins nocives que ses formes inorganiques, mais les poissons qui absorbent des quantités significatives d'arsenic inorganique peuvent être dangereux pour l'homme.
    L'exposition à l'arsenic peut être plus élevée pour les personnes travaillant avec de l'arsenic, buvant des quantités importantes de vin, vivant dans des maisons contenant du bois traité, et celles vivant sur des terres agricoles où des pesticides contenant de l'arsenic ont été utilisés dans le passé.
    L'exposition à l'arsenic inorganique peut provoquer différents effets, comme une irritation de l'estomac et des intestins, une diminution de la production des globules blancs et rouges, un problème de peau, et une irritation des poumons. Cela suggère que la prise de quantité importante d'arsenic inorganique peut intensifier les risques de développer un cancer, et plus particulièrement un cancer de la peau, du poumon, du foie ou un cancer lymphatique. 
    Une exposition très importante à l'arsenic inorganique peut provoquer une infertilité et des fausses couches chez les femmes ; elle peut aussi engendrer une résistance moindre aux infections, des perturbations du cœur et des dommages au cerveau. 
    Enfin l'arsenic inorganique peut altérer l'ADN. 
    L'arsenic organique ne peut provoquer ni cancer ni altération de l'ADN. Mais une exposition à des doses élevées peut provoquer certains effets chez l'homme, comme par exemple des maux d'estomac ou des problèmes au niveau des nerfs.

    Impact sur l'environnement

    On peut trouver naturellement de l'arsenic sur terre en petite quantité. Il est présent dans le sol et les minéraux et il peut se retrouver dans l'air et dans l'eau par le biais des poussières poussées par le vent et par le ruissellement des eaux. 
    L'arsenic est un composé qui est extrêmement dur à transformer en produits solubles dans l'eau ou volatiles. Le fait que l'arsenic soit naturellement un composé plutôt mobile signifie qu'il est peu probable de voir apparaître des concentrations importantes dans un lieu spécifique. C'est une bonne chose, mais le côté négatif est que la pollution à l'arsenic devient un problème plus large, car il se diffuse facilement. L'arsenic ne peut pas être mobilisé facilement lorsqu'il est immobile. A cause des activités humaines, essentiellement l'exploitation minière et la fonderie, de l'arsenic normalement immobile a été mobilisé et peut maintenant être trouvé dans beaucoup plus de lieux qu'auparavant. 
    Le cycle de l'arsenic s'est élargi du fait de l'activité humaine, et maintenant de plus grandes quantités d'arsenic se retrouvent dans l'environnement et dans les organismes vivants. L'arsenic est principalement émis par les industries produisant du cuivre, mais aussi lors de la production de plomb et de zinc et dans l'agriculture. Il ne peut être détruit qu'une fois qu'il a pénétré dans l'environnement, et par conséquent, les quantités que l'on répand se diffusent et peuvent provoquer des problèmes de santé chez l'homme ou l'animal dans beaucoup d'endroits. 
    Les plantes absorbent l'arsenic plutôt facilement, et il peut donc y avoir des concentrations élevées dans la nourriture. Les concentrations en arsenic inorganique dangereux qui sont actuellement présentes dans les eaux de surface augmentent les risques de modification du matériel génétique des poissons. Ceci est principalement provoqué par l'accumulation de l'arsenic dans le corps des organismes d'eau douce se nourrissant de plantes. Les oiseaux mangent les poissons qui contiennent déjà des quantités importantes d'arsenic et meurent d'un empoisonnement à l'arsenic lorsque le poisson se décompose dans leur corps.

    Plus d'information sur l'arsenic dans l'eau



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  • Aluminium Al

     

    Propriétés chimiques - Effet de l'aluminium sur la santé - Impact de l'aluminium sur l'environnement

    Numéro atomique 13

     

    Masse atomique 26,98154 g.mol -1
    Electronégativité de Pauling 1,5
    Masse volumique 2,7 g.cm -3 à 20 °C
    Structure cristalline Cubique faces centrées
    Température de fusion 660,4 °C
    Température d' ébullition 2467 °C
    Rayon atomique (Van der Waals) 0,143 nm
    Rayon ionique 0,05 nm
    Isotopes naturels 1
    Isotopes artificiels 16
    Configuration électronique 1s2s2p6 3s3p1
    Energie de première ionisation 577,4 kJ.mol -1
    Energie de deuxième ionisation 1816,1 kJ.mol -1
    Energie de troisième ionisation 2744,1 kJ.mol -1
    Potentiel standard - 1,67 V
    Découverte 
    L'aluminium était connu depuis l'antiquité mais ne fut isolé indépendamment qu'en 1854 par Deville et Bunsen.
    Abondance Il représente à peu près 7,40% en poids de l'écorce terrestre.
    Minerais
    • bauxite, Al2O3,3 H2O
      • gibbsite : Al(OH)3
      • diaspore : HAlO2
    • cryolithe, Na3AlF6
    • kaolin
    • micas,
    • feldspaths(orthose, albite)
    • zéolithes
    • grenats
    • oxydes : corindon, émeri, rubis, saphir
    • spinelle

    Pour en savoir plus sur l'utilisation de l'Aluminium dans le domaine de l'environnement

    Effet sur la santé

    L'aluminium est l'un des métaux les plus utilisés, et aussi l'un des composés les plus abondants dans l'écorce terrestre. De ce fait, l'aluminium est communément utilisé comme un composé innocent. Pourtant, lorsqu'on est exposé à de fortes concentrations, il peut engendrer des problèmes sur la santé. La forme soluble dans l'eau de l'aluminium, c'est-à-dire les ions, est la plus nocive. En général, on trouve ces ions aluminiums en combinaison avec d'autres ions, par exemple sous forme de chlorure d'aluminium. L'aluminium est quasiment insoluble dans l'eau à des pH supérieurs à 6. En revanche, sa solubilité croît rapidement en milieu acide.
    On peut absorber l'aluminium par l'intermédiaire de la nourriture, en respirant, ou par contact avec la peau. Une absorption pendant une longue période peut entraîner de sérieux problèmes sur la santé, tels que:
    - Dommages au niveau du système nerveux central 
    - Démence
    - Perte de mémoire
    - Apathie
    - Tremblements
    L'aluminium est un danger dans certains lieux de travail tels que les mines, où on peut le trouver dans l'eau. Les personnes travaillant dans des usines où l'aluminium est utilisé pendant le processus de production peuvent souffrir de problème aux poumons si elles respirent de la poussière d'aluminium. L'aluminium peut poser des problèmes aux reins s'il pénètre dans le corps lors d'une dialyse.

    Impact sur l'environnement

    Les effets de l'aluminium sur l'environnement ont attiré notre attention, principalement à cause des problèmes d'acidification des sols. Dans un sol acide, l'aluminium peut être soluble et il possède alors une forte activité biocide. Il peut s'accumuler dans les plantes. Il peut donc être consommé par les animaux et provoquer des problèmes de santé chez ces derniers. 
    La concentration en aluminium est plus élevée dans les lacs acidifiés, par conséquent, dans ces lacs, le nombre de poissons et d'amphibiens diminue car il y a des réactions entre les ions aluminium et les protéines des ouïes des poissons et les embryons des grenouilles.
    Des concentrations élevées en aluminium ont aussi des conséquences néfastes sur les oiseaux et les animaux qui mangent ces poissons, ainsi que sur les insectes contaminés et les animaux qui respirent l'aluminium dans l'air. Les conséquences pour les oiseaux sont la production de coquilles d'œufs plus fines, et des poussins dont le poids à la naissance est plus faible. Les animaux respirant de l'aluminium souffrent de problèmes aux poumons, de pertes de poids et d'un déclin d'activité.
    Un autre aspect négatif de l'aluminium pour l'environnement est que ces ions réagissent avec les phosphates, ce qui rend ces phosphates moins disponibles pour les organismes de l'eau. 
    On peut trouver des concentrations importantes d'aluminium ailleurs que dans les lacs acidifiés et dans l'air, par exemple dans les eaux souterraines des sols acidifiés. On pense qu'il peut alors endommager les racines des plantes.



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  • Plomb - Pb

     

    Propriétés chimiques - Effet du plomb sur la santé - Effets du plomb sur l'environnement

    Numéro atomique 82
    Masse atomique 207,2 g.mol -1
    Electronégativité de Pauling 1,8
    Masse volumique 11,34 g.cm-3 à 20°C
    Température de Fusion 327 °C
    Température d' ébullition 1755 °C
    Rayon atomique (Van der Waals) 0,154 nm
    Rayon ionique 0,132 nm (+2) ; 0,084 nm (+4)
    Isotopes 4
    Configuration électronique [ Xe ] 4f14 5d10 6s2 6p2
    Energie de première ionisation 715,4 kJ.mol -1
    Energie de deuxième ionisation 1450,0 kJ.mol -1
    Energie de troisième ionisation 3080,7 kJ.mol -1
    Energie de quatrième ionisation 4082,3 kJ.mol -1
    Energie de cinquième ionisation 6608 kJ.mol -1
    Potentiel standard - 0,13 V (Pb2+ / Pb ) ; -1,5 V ( Pb4+ / Pb2+ )
    Découverte : Le plomb est l' un des plus vieux éléments connus.
    Il était déjà utilisé dans l'Egypte ancienne en 7000 avant J.Christ.

    Effet du plomb sur la santé

    Le plomb est un métal mou qui a eu beaucoup d'application au fil des ans. Il a été largement utilisé depuis 500 av-JC dans les produits en métaux, les câbles, les tuyaux mais aussi dans les peintures et les pesticides. Le plomb est l'un des quatre métaux les plus nocifs pour la santé. Il peut pénétrer dans le corps humain lors de l'ingestion de nourriture (65%), d'eau (20%) où par l'air (15%). 
    Les aliments tels que les fruits, les végétaux, les viandes, les graines, les produits de la mer, les boissons sans alcool et le vin peuvent contenir des quantités significatives de plomb. La fumée de cigarette contient aussi des quantités des petites quantités de plomb. 
    Le plomb peut pénétrer dans l'eau (potable) lors de la corrosion des tuyaux? Ce phénomène est plus susceptible de se dérouler lorsque l'eau est légèrement acide. C'est pourquoi les systèmes municipaux de traitement de l'eaux doivent maintenant effectuer un ajustement du pH de l'eau pour les eaux destinées à la consommation. 
    Pour ce que l'on en sait le plomb n'effectue aucune fonction essentielle dans le corps humain, il a seulement des effets nocifs. 

    Le plomb peut avoir plusieurs effets indésirables, tels que:
    - Perturbation de la biosynthèse de l'hémoglobine et anémie
    - Augmentation de la pression artérielle
    - Problèmes aux reins
    - Fausses couches 
    - Perturbation du système nerveux
    - Dommages au cerveau
    - Déclin de la fertilité des hommes (problèmes au niveau du sperme)
    - Capacités d'apprentissage des enfants des enfants diminuées
    - Perturbation du comportement des enfants: agressivité, comportement impulsif, hyperactivité
    Le plomb peut entrer dans le fœtus par l'intermédiaire du placenta de la mère et de ce fait causer des problèmes sérieux sur le systèmes nerveux et le cerveau de l'enfant à naître.

    Effets du plomb sur l'environnement

    Le plomb est présent naturellement dans l'environnement. Cependant, la plupart des concentrations en plomb que l'on trouve dans l'environnement sont le résultat des activités humaines. A cause de l'utilisation de plomb dans l'essence un cycle non naturel de plomb a été créé. Le plomb est brûlé dans les moteurs des voitures, ce qui crée des sels de plomb (chlorures, bromures, oxydes). Ces sels de plomb pénètrent dans l'environnement par l'intermédiaires des fumées d'échappement des voitures. Les particules les plus grandes retombent au sol immédiatement et polluent les sols ou les eaux de surface, les particules plus petites parcourent de longues distances dans l'air et restent dans l'atmosphère. Une partie de ce plomb retombe sur terre lorsqu'il pleut. Ce cycle du plomb provoqué par les production de l'homme est beaucoup plus étendu que le cycle naturel du plomb. De ce fait la pollution au plomb est un problème mondial.
    Il n'y a pas seulement l'essence au plomb qui augmente les concentrations dans l'environnement, d'autres activités tels que la combustion de combustibles, des procédés industriels et la combustion des déchets solides, y contribuent aussi. 

    Le plomb peut se retrouver dans l'eau et les sols lors de la corrosion des tuyauteries en plomb des systèmes de transport d'eau et lors de l'usure des peintures au plomb. Le plomb ne peut être détruit, il peut seulement changer de forme.
    Le plomb s'accumule dans le corps des organismes aquatiques et ceux du sol. Ils souffrent des conséquences d'un empoisonnement au plomb. Chez les crustacés ces effets se font ressentir même si de très petites concentrations de plomb sont présentes. Les fonctions du phytoplanctons peuvent être perturbées lorsque le plomb est présent. Le phytoplancton est une source importante d'oxygène dans les mers et beaucoup d'animaux marins plus gros s'en nourrissent. C'est pourquoi on commence à se demander si la pollution au plomb peut influencer les équilibres mondiaux. 
    Les fonctions du sol sont perturbées par l'intervention du plomb, spécialement près des autoroutes et des terres agricoles, où des concentrations extrêmes peuvent être présentes. Les organismes du sol souffrent alors aussi de l'empoisonnement au plomb. 
    Le plomb est un produit chimique particulièrement dangereux car il peut s'accumuler dans des organismes individuels, mais aussi dans la chaîne alimentaire tout entière.



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  • Bismuth - Bi

     

    Propriétés chimiques - Effets du bismuth sur la santé - Effets du bismuth sur l'environnement

    Numéro atomique 83

     

     

    Masse atomique 208,9804 g.mol -1
    Electronégativité de Pauling 1,9
    Masse volumique 9,80 g.cm-3 à 20°C
    Température de Fusion 271 °C
    Température d'ébullition 1420 °C
    Rayon atomique (Van der Waals) 0,152 nm
    Rayon ionique 0,074 nm (+5) ; 0,120 nm (+3)
    Isotopes 1
    Configuration électronique [ Xe ] 4f14 5d10 6s2 6p3
    Energie de première ionisation 703 kJ.mol -1
    Energie de deuxième ionisation 1610 kJ.mol -1
    Energie de troisième ionisation 2466 kJ.mol -1
    Energie de quatrième ionisation 4362,3 kJ.mol -1
    Energie de cinquième ionisation 5394 kJ.mol -1
    Potentiel standard 0,32 V ( Bi3+ / Bi )
    Découverte : Il était connu en 1480 mais était confondu avec le plomb, l'étain ou
    l'antimoine pendant le moyen-âge.

    Bismuth

    Le bismuth est un métal blanc, cristallin et fragile avec une teinte rosâtre. Le bismuth est le plus diamagnétique de tous les métaux, et la conductivité thermique est inférieure à n'importe quel autre métal excepté le mercure. Il a une résistance électrique élevée, et a l'effet de Hall le plus élevé par rapport aux autres métaux (c'est-à-dire, la plus grande augmentation de la résistance électrique une fois placé dans un champ magnétique).

    Le métal de bismuth est employé dans la fabrication de soudures de fonte et dans les alliages de fusibles comme dans les projectiles pour oiseaux et les platines pour pêcheur avec une basse toxicité. Certains composés de bismuth sont également fabriqués et employés en pharmaceutique.

    Effets du bismuth sur la santé

    Le bismuth et ses sels peuvent endommager les reins, bien que le degré d'un tel dommage soit habituellement faible. Des grandes doses peuvent être mortelles. Industriellement, on le considère comme un des métaux lourds les moins toxiques. L'empoisonnement sérieux, et parfois mortel, peut se produire avec l'injection de grandes doses dans les cavités fermées et avec des applications étendues aux brûlures (sous la forme de composés solubles de bismuth). On affirme que l'administration du bismuth devrait être arrêtée quand la gingivite apparaît, parce que sinon l'ulcération de stomatite, autrement sérieuse, est susceptible de résulter. D'autres résultats toxiques peuvent se développer, comme le sentiment vague du malaise corporel, de la présence de l'albumine ou de toute autre substance de protéine dans l'urine, la diarrhée, les réactions de peau et la dermatite parfois sérieux.

    Itinéraires d'entrée: Inhalation, peau et ingestion.

    Effets aigus: Inhalation: POISON. Peut être une poussière nuisible causant l'irritation respiratoire. Peut causer un souffle fétide, un goût métallique et des gingivites. Ingestion: POISON. Peut causer des nausées, une perte d'appétit et de poids, des malaises, l'albuminurie, des diarrhées, des réactions de la peau, une stomatite, des maux de tête, des fièvres, des insomnies, des dépressions, des douleurs rhumatismales et une ligne noire peut se former sur des gencives dans la bouche en raison du dépôt de sulfure de bismuth. Peau: Peut causer des irritations. Yeux: Peut causer des irritations.

    Effets chroniques: Inhalation: Peut affecter la fonction du foie et des reins.

    Ingestion: Peut affecter la fonction du foie et des reins. Peut causer une anémie, une stomatite ulcérative et une ligne noire peut se former sur les gencives. Peau: Peut causer une dermatite. Yeux: Les effets chroniques sur la santé n'ont pas été mis en évidence.

    Conditions médicales généralement aggravées par l'exposition: Peau préexistante et désordres respiratoires.

    Bismuth n'est pas considéré comme un carcinogène humain.

    Effets du bismuth sur l'environnement

    Le métal bismuth n'est pas considéré toxique et ne constitue pas une menace minimum à l'environnement. Les composés du bismuth ont généralement une solubilité très basse mais ils devraient être manipulés avec soin, car il y a seulement une information limitée sur leurs effets pour l'environnement.

     



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  • Cuivre - Cu

     

    Propriétés chimiques - Effets du cuivre sur la santé - Impact sur cuivre sur l'environnement

    Numéro atomique 29

     

     

    Masse atomique 63,546 g.mol -1
    Electronégativité de Pauling 1,9
    Masse volumique 8,9 g.cm-3 à 20°C
    Température de Fusion 1083 °C
    Température d'ébullition 2595 °C
    Rayon atomique (Van der Waals) 0,128 nm
    Rayon ionique 0,096 nm (+1) ; 0,069 nm (+3)
    Isotopes 2
    Configuration électronique [ Ar ] 3d10 4s1
    Energie de première ionisation 743,5 kJ.mol -1
    Energie de deuxième ionisation 1946 kJ.mol -1
    Potentiel standard + 0,522 V ( Cu+ / Cu ) ; + 0,345 V ( Cu2+ / Cu )
    Découverte : Connu dès la préhistoire.

    Effets sur la santé

    Le cuivre est une substance très commune qui est naturellement présente dans l'environnement et se diffuse dans l'environnement par des phénomènes naturels. Les hommes utilisent énormément le cuivre, il est utilisé par exemple dans l'industrie et dans l'agriculture (utilisation de la bouillie bordelaise par exemple). La production de cuivre a augmenté lors des dernières décennies et, de ce fait, les quantités de cuivre dans l'environnement ont augmenté. 

    On peut trouver du cuivre dans beaucoup de type d'aliments, dans l'eau et dans l'air. A cause de cela on absorbe des quantités importantes de cuivre chaque jour en mangeant, buvant et respirant. L'absorption de cuivre est nécessaire, car le cuivre est un élément qui est essentiel pour la santé. Bien que l'homme puisse gérer des concentrations proportionnellement importante de cuivre, des quantités excessives peuvent causer des problèmes de santé importants. 

    La plupart des composés du cuivre se déposent et se lient aux sédiments de l'eau ou aux particules du sol. Les composés solubles du cuivre forment la plus grande menace pour la santé humaine. En général, les composés solubles du cuivre se retrouvent dans l'environnement après y avoir été rejeté lors de son application dans l'agriculture.
    La concentration en cuivre de l'air est en général assez faible. L'exposition au cuivre par la respiration est donc négligeable. Mais les personnes vivant près de fonderies et transformant des minerais de cuivre en métal, peuvent être confrontées à cette exposition. 
    Les gens qui vivent dans des maisons ayant encore des tuyauteries en plomb sont exposés à des niveaux de cuivres plus élevés. En effet, le cuivre peut se retrouver dans l'eau potable par la corrosion des tuyaux.
    L'exposition professionnelle au cuivre arrive souvent. Dans l'environnement du lieu de travail, une contamination au cuivre peut provoquer un état proche de la grippe que l'on appelle la fièvre du fondeur. Cet état disparaît après deux jours.
    Une exposition au cuivre à long terme peut provoquer une irritation au nez, à la bouche et aux yeux et, peut provoquer des maux de tête, des maux d'estomac, des vertiges, des vomissements et des diarrhées. Les prises intentionnelles de fortes doses de cuivre peuvent provoquer des dommages aux reins et au foie et même la mort. On n'a pas encore déterminer si le cuivre était cancérigène.

    Il y a des articles scientifiques qui montrent un lien entre l'exposition à long terme à des concentrations élevées de cuivre et un déclin de l'intelligence chez les jeunes adolescents. Les recherches sur ce sujet continuent.

    Impact sur l'environnement

    La production mondiale de cuivre est toujours en augmentation. Ce qui basiquement signifie que de plus en plus de cuivre se retrouve dans l'environnement. Les fleuves déposent sur leur rives des boues contaminées par du cuivre, du fait du rejet d'eaux usées. Le cuivre pénètre dans l'air principalement lors de la combustion de combustibles fossiles. Il reste dans l'air pendant une période assez longue avant de se déposer lorsqu'il pleut. Il se retrouve alors essentiellement dans le sol. Par conséquent, les sols peuvent contenir une grande quantité de cuivre après que le cuivre de l'air se soit déposé. 

    Le cuivre peut être relâché dans l'environnement par des sources naturelles et par les activités humaines. On peut citer quelques exemples de sources naturelles: poussières soufflées par le vent, pourrissement de la végétation, feu de forêt, et dispersion de gouttelettes d'eau de mer. Quelques exemples d'activité humaine contribuant à la dispersion du cuivre ont déjà été donnés, on peut citer d'autres exemples: l'exploitation minière, la production de métaux, la production de bois et la production de fertilisants aux phosphates.
    Comme le cuivre est dispersé à la fois par des procédés naturels et humains; il est très énormément diffusé dans l'environnement. On le trouve souvent près des mines, des installations industrielles, des décharges et des broyeurs d'ordure. 

    Quand le cuivre se retrouve dans le sol, il se lie fortement aux matières organiques et aux minéraux. Par conséquent, il ne voyage pas très loin et il ne pénètre presque jamais dans les eaux souterraines. Dans les eaux de surface, le cuivre peut parcourir de longue distance, que se soit suspendue sur des particules de boue ou comme ion libre.
    Le cuivre ne se détruit pas dans l'environnement et, de ce fait, il peut s'accumuler dans les plantes et les animaux quand il est présent dans le sol. Sur les sols riches en cuivre, seul un nombre limité de plantes a des chances de survivre. C'est pourquoi, il n'y a pas beaucoup de diversité de plantes près des industries rejetant du cuivre. Du fait des effets sur les plantes, le cuivre est une sérieuse menace pour la production des terres agricoles. Le cuivre peut sérieusement influencer ce qui se passe sur les terres agricoles, suivant l'acidité du sol et la présence de matière organique. Malgré cela, les engrais contenant du cuivre sont toujours utilisés. 
    Le cuivre peut interrompre l'activité du sol, car il influence de façon négative l'activité des micro-organismes et des vers de terre. La décomposition de la matière organique est sérieusement ralenti de ce fait.
    Quand le sol des terres agricoles est pollué par du cuivre, les animaux absorbent des concentrations importantes leur causant des problèmes de santé. Les moutons, surtout, souffrent beaucoup de l'empoisonnement au cuivre car les effets du cuivre chez les moutons se manifestent même à de très faibles concentrations.



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  • Baryum - Ba

     

    Propriétés chimiques - Effets du baryum sur la santé - Effets du baryum sur l'environnement

    Numéro atomique 56

     

     

     

    Masse atomique 137,33 g.mol -1
    Electronégativité de Pauling 0,9
    Masse volumique 3,5 g.cm-3 à 20°C
    Température de Fusion 725 °C
    Température d'ébullition 1640 °C
    Rayon atomique (Van der Waals) 0,222 nm
    Rayon ionique 0,135
    Isotopes 7
    Configuration électronique [ Xe ] 6s2
    Energie de première ionisation 502,7 kJ.mol -1
    Energie de deuxième ionisation 965 kJ.mol -1
    Potentiel standard - 2,90 V
    Découverte : En 1791 par Hope qui identifia le baryum dans un minerai.
    Davy l'isola de la baryte en 1808.

    Effets du baryum sur la santé

    Les niveaux de Baryum naturellement présent dans l'environnement sont très faibles. On ne peut trouver des grandes quantités de baryum que dans les sols et les aliments tels que les noix, les algues les poissons et certaines plantes. La quantité de baryum qui est détectée dans la nourriture ou l'eau n'est en général pas assez élevée pour devenir un souci pour la santé.
    Les personnes ayant un plus grand risque d'exposition au baryum, avec des conséquences pour la santé sont celles qui travaillent dans l'industrie du baryum. La plupart des ennuis de santé qu'ils peuvent subir sont provoqués par le fait de respirer de l'air qui contient du sulfate de baryum ou du carbonate de calcium.
    Beaucoup de sites de déchets dangereux contiennent une certaine quantité de baryum. Les gens vivant à proximité peuvent être exposés à des niveaux nocifs. On peut alors être exposé en respirant de la poussière, en mangeant des plantes ou de la terre ou en buvant de l'eau polluée par du baryum. Il peut aussi y avoir contact avec la peau.

    Les conséquences du baryum sur la santé dépendent de la solubilité dans l'eau des composés. Les composés du baryum qui se dissolvent dans l'eau peuvent être nocifs pour la santé. L'absorption d'une quantité importante de ces composés peut provoquer des paralysies et, dans certains cas, la mort.
    De petites quantités de ces composés peuvent provoquer des difficultés respiratoires, une augmentation de la pression artérielle, des modifications du rythme cardiaque, une irritation de l'estomac, une faiblesse musculaire, des modifications des réflexes nerveux, une inflammation du cerveau et du foie, des dommages aux reins et au cœur.
    On n'a pas démontré que le baryum pouvait provoquer des cancers chez l'homme. Il n'y a pas de preuve que le baryum puisse provoquer l'infertilité ou des problèmes à la naissance.

    Effets du baryum sur l'environnement

    Le baryum est un métal blanc argenté qui peut être trouvé dans l'environnement, où il existe naturellement. Il y est présent en combinaison avec d'autres produits chimiques tels que le soufre, le carbone et l'oxygène. 
    Les composés du Baryum sont utilisés par les industries du pétrole et du gaz dans les boues de forage. Les boues de forage simplifient le forage dans les roches en lubrifiant la foreuse.
    Les composés de Baryum sont aussi utilisés pour faire des peintures, des briques, des tuiles, des verres et du caoutchouc.

    A cause de l'utilisation intensive du baryum dans l'industrie, des quantités importantes de baryum ont été ajoutées dans l'environnement. Par conséquent, dans certains lieux, les concentrations de baryum dans l'air, l'eau et le sol peuvent être plus élevées que les concentrations que l'on trouve naturellement. 
    Le baryum pénètre dans l'air lors des procédés d'exploitation minière, de raffinage, et lors de la production des composés de baryum. Il peut aussi se retrouver dans l'air lors de la combustion du charbon et du pétrole.
    Certains composés du baryum qui sont libérés lors des procédés industriels se dissolvent facilement dans l'eau et on peut les trouver dans les lacs, les fleuves et les rivières. Comme ils sont solubles dans l'eau, ces composés peuvent parcourir de longues distances. Lorsque les poissons et autres organismes aquatiques absorbent les composés de baryum, le baryum s'accumule dans leur corps. Les composés de baryum qui sont persistant restent en général à la surface des sols ou dans les sédiments au fonds des eaux. En général, on trouve des niveaux faibles de baryum dans les sols, ces niveaux peuvent être plus élevés dans les sites de déchets dangereux.



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  • Platine - Pt

     

    Propriétés chimiques - Effets du platine sur la santé - Effets du platine sur l'environement

    Numéro atomique 78
    Masse atomique 195,09 g.mol -1
    Electronégativité de Pauling 2,2
    Masse volumique 21,4 g.cm-3 à 20°C
    Température de Fusion 1772 °C
    Température d' ébullition 3800 °C
    Rayon atomique (Van der Waals) 0,138 nm
    Rayon ionique 0,096 nm (+2)
    Isotopes 6
    Configuration électronique [ Xe ] 4f14 5d9 6s1
    Energie de première ionisation 867 kJ.mol -1
    Energie de deuxième ionisation 1788 kJ.mol -1
    Potentiel standard + 1,2 V (Pt2+ / Pt )
    Découverte : Découverte en Amérique du sud par Ulloa en 1735 puis par Wood en 1741.
    Le métal était utilisé par les indiens pré-colombiens.

    Effets du platine sur la santé

    Le platine est un métal noble. La concentration en platine dans le sol, l'eau et l'air est très minime. Dans certains endroits, principalement en Afrique du Sud, en Union Soviétique et aux Etats Unis, on peut trouver des gisements qui sont très riche en platine. Le platine est utiliser dans certains produits métaliques comme les électrodes, et il peut être utilisé comme catalyseur pour un certain nombre de réaction chimique. 
    Des dérivés du platines sont souvent utiliser comme médicament pour soigner le cancer. Les effets sur la santé du platinium dépendent fortement du type de liaisons formées, du niveau d'exposition et de l'immunité de la personne exposée.
    Le platine entant que métal n'est pas très dangereux, mais les sels de platinium peuvent provoquer des effets importants sur la santé, tels que:
    - Altération de L'ADN
    - Cancer
    - réactions allergiques de la peau et des membranes muqueuses 
    - Dommages aux organes tels que les intestins, les reins et la moëlle osseuse.
    - Problème d'audition
    Enfin, un des risques du platinium est qu'il peut provoquer la potentialisation de la toxicité d'autres produits chimiques dangereux dans le corps.

    Effets du platine sur l'environement

    L'utilisation du platine dans les produits en métaux n'est pas connu pour provoquer beaucoup de problèmes environnementaux, mais on sait qu'il peut provoquer un état de santé grave dans l'environnement du lieu de travail.
    Le platine est émis dans l'air par l'intermédiaire des gaz d'échappement des voitures qui utilisent de l'essence au plomb. Par conséquent le niveau de platine dans l'air peut être plus élevé dans certains endroit, par exemple les garages, les tunnels et sur les terrains des entreprises de transport routier.
    Les effets du platine sur l'environnement et les animaux n'ont pas encore fait l'objet de recherches intenses. La seule chose que l'on sait est que le platinium s'accumule dans les racines des plantes après avoir été absorbé. On n'a pas encore établi clairement si le fait de manger les racines des plantes contenant du platinium était nocif pour les animaux ou l'homme. 
    Les micro-organismes peuvent être caplable de transformer les composés du platinium en des substances plus dangereuse dans les sols, mais sur ce sujet aussi nous avons peu d'information.



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  • Germanium - Ge

     

    Propriétés chimiques - Effets sur la santé de l'hydrure de germanium et du germanium tetrahydride - Effets du germanium sur l'environnement

    Numéro atomique 32

    Masse atomique 72,59 g.mol -1
    Electronégativité de Pauling 1,8
    Masse volumique 5,3 g.cm-3 à 20°C
    Température de Fusion 937 °C
    Température d' ébullition 2830 °C
    Rayon atomique (Van der Waals) 0,137 nm
    Rayon ionique 0,093 nm (+2) 0,054 nm (+4)
    Isotopes 5
    Configuration électronique [ Ar ] 3d10 4s2 4p2
    Energie de première ionisation 761,2 kJ.mol -1
    Energie de deuxième ionisation 1537,0 kJ.mol -1
    Energie de troisième ionisation 3301,2 kJ.mol -1
    Energie de quatrième ionisation 4409,4 kJ.mol -1
    Potentiel standard  
    Découverte : Le germanium était l' un des éléments prédits par Mendeleiev dans
    sa classification périodique.
    Il fut découvert en 1886 par Winkler.

    Effets sur la santé de l'hydrure de germanium et du germanium tetrahydride

    L'hydrure de germanium et du germanium tetrahydride sont extrêmement inflammables et même explosifs une fois mélangé à l'air. Inhalation: Crampes abdominales. Sensation de brûlures. Toux. Peau: Rougeur. Douleur. Yeux: Rougeur. Douleur.

    Dangers physiques: Le gaz est plus lourd que l'air et peut voyager le long de la terre.

    Itinéraires d'exposition: La substance peut être absorbée dans le corps par inhalation.

    Risque d'inhalation: Une concentration nocive de ce gaz dans l'air sera atteinte très rapidement.

    Effets d'exposition à court terme: La substance irrite les yeux, la peau et la région respiratoire. La substance peut causer des effets sur le sang, ayant pour résultat des lésions des cellules de sang. L'exposition peut avoir comme conséquence la mort.

    Effets du germanium sur l'environnement

    Comme tous métaux lourds, il est connu pour avoir un impact négatif dans les écosystèmes aquatiques.



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