重金屬 / Heavy metal
1. 개요
중금속이란 무거운 금속을 뜻한다. 일반적으로는 인체에 유해한 중금속을 가리키며, 납, 수은, 카드뮴이 대표적으로 손꼽힌다.2. 기준
중금속의 화학적 기준은 일반적으로는 주기율표에서 구리와 납 사이 정도이다. 즉, 원자 질량이 63.546 에서 200.590 사이이고, 비중이 4.5보다 큰 원소 집합을 말한다.중금속의 의학적 기준은 불명확하다. 금속 중독을 일으키는 금속에는 철, 망가니즈, 백금, 알루미늄, 베릴륨, 바륨 등이 있다. 이 중 알루미늄, 베릴륨, 바륨은 비중이 4 아래이기에[1] 화학적으로는 중금속이 아니다.
악티늄, 우라늄, 플루토늄, 라듐, 폴로늄 등도 금속 중독을 일으키는 금속이지만 이건 방사성 금속으로 따로 분류한다. 금속 중독보다도 방사능으로 인한 유해성이 훨씬 막대하기 때문이다.
3. 오해
중금속은 무조건 나쁜 것이라는 오해가 널리 퍼져있으나 모든 중금속이 문제가 되는 것은 아니다.사실 금속의 화학적 반응성이나 인체 또는 환경에 미치는 독성은 밀도와 아무런 관계가 없다. 밀도가 크다고 해서 반드시 인체나 환경에 독성을 나타내는 것은 아니다. 화학 분야의 국제기구인 국제순수 및 응용화학연합(IUPAC)에서는 2002년 중금속의 정의가 분명하지 않아 생기는 문제를 지적한 바 있다.
때문에 중금속 중에서 인체에 매우 중요한 역할을 하는 것들도 많다. 철, 구리, 아연처럼 우리의 생리작용에 반드시 필요한 필수 영양소로 작용한다. 또한 비록 미량이기는 하지만 코발트, 망가니즈, 몰리브데넘, 셀레늄, 크로뮴도 우리의 건강을 위해 꼭 필요하다. 신체의 필요량 이상으로 과다하게 섭취할 경우는 독으로 작용하지만 그건 대부분의 원소가 그렇다.[2] 물론 수은, 납, 카드뮴[3]처럼 일반적인 인식대로 질병만 일으키는 유해한 중금속도 있다.
한편 경금속 중에도 유해한 것이 있는데 베릴륨, 알루미늄이 그 예이다.
이런 이미지가 생긴 것은 한때 식수원으로 쓰이던 주요 강들이 납, 카드뮴 같은 것으로 오염되어 문제를 일으켰고 이것이 단지 '중금속'이라고만 보도된 영향일 수 있다.
4. 영향 요소
오래된 건물에 거주하면 중금속 중독에 걸리기 쉽다고 한다. 배관의 중금속이 물에 녹기 때문이다. 미국의 경우 1970년대 이전에 지어진 집의 하얀 페인트에 납이 포함된 경우가 많아 한때 문제가 되었다.해로운 중금속으로는 납, 수은, 카드뮴이 대표적으로 꼽히는데, 흡연과 음주가 3종 중금속의 혈중 농도를 높인다는 연구결과가 있다. 흡연과 음주를 모두 하는 집단은 비흡연 비음주 집단에 비해 체내 중금속 농도가 2배 이상 높았다고 한다. 기사
중금속을 지나치게 섭취하게 되어 몸에 문제가 생긴 경우 사용하는 배출제로는 이런 중금속 이온들에 흡착하여 몸 밖으로 배출시키는 킬레이트 제들이 있다.
5. 종류
- 금: 사전적 의미에서 금, 백금은 금속 중 가장 무거운 축에 드는 원소로 중금속 중의 중금속이라고 할 수 있다. 다만 인체 유해성은 납, 수은 등보다는 당연히 낮다. 금가루는 일부러 뿌려먹기도 할 정도. 다만 이와 관련해서 완전히 안전하지는 않다는 연구 결과들도 있다.
- 백금
- 은: 흔히 뉴스에서 중금속으로 보도되지는 않으나 이들 세 금속들도 과다 축적되면 중독 증상이 나타난다.
- 철
- 납
- 비스무트
- 수은: 다른 중금속과 달리 액체 내지 기체로 체내에 유입되는 만큼 위험도가 압도적으로 높은 중금속이다. 수은 중독이 중금속 중독에 대해서라면 한 번은 배울 미나마타병이다.
- 카드뮴: 이타이이타이병이 대표적이다.
- 크로뮴: 특히 6가 크로뮴이 몸에 매우 해롭다.
- 탈륨
- 이리듐
- 모든 란타넘족 금속, 악티늄족 금속, 초악티늄족 금속 - 모두 밀도가 높다.
6. 주요 킬레이트 제
[1] 특히 알루미늄은 인간이 재료로 사용하는 금속 중에서 가장 가벼운 축에 든다. 금속으로 만들어야 하는데 경량화해야 한다고 하면 어떤 방식으로든지 알루미늄이 들어간다. 알루미늄을 기준으로 하면 거의 모든 금속이 중금속이다.[2] 칼륨, 나트륨, 아이오딘, 황, 인 같이 우리 몸에 필수적으로 필요한 물질들도 너무 많으면 중독 증세가 나타난다. 심지어는 우리 몸에 꼭 필요한 산소도 과량으로 흡입할 경우 인체에 대해 독성을 나타내며 자칫하면 사망에 이를 수도 있다.[3] 아연이 부족한 환경에 사는 규조류는 아연 대신 카드뮴을 활용하기도 한다고 한다.