Introduzione

Tallio

Il tallio (il cui simbolo chimico è Tl) è un componente naturale della superficie della Terra (crosta terrestre). Pur essendo presente nell'ambiente in piccole quantità, è 10 volte più abbondante dell'argento e di altri metalli naturali. Il tallio è un metallo tenero e malleabile che, nella sua forma pura, è privo di odore e di sapore ma quando viene esposto all'aria sviluppa rapidamente un colore grigio-bluastro simile a quello del piombo. In presenza di acqua forma idrossidi di tallio. Esiste in natura sotto forma di ossido o di sali come, ad esempio, cloruri e fluoruri, disperso in argille, fanghi e graniti; si trova, inoltre, in diversi minerali di zolfo. I composti del tallio sono volatili ad alte temperature.

La presenza del tallio nell'ambiente deriva soprattutto da attività svolte dall'uomo, tra cui la combustione del carbone per produrre energia e per uso domestico, la fusione di metalli ferrosi e non-ferrosi, le attività di estrazione di minerali (oro, rame, piombo, zinco e uranio) e vari processi industriali.

Il tallio emesso in aria si deposita al suolo e nelle acque superficiali dove può rimanere per tempi lunghi. Il tallio presente nel suolo viene assorbito dai vegetali attraverso le radici e le foglie dove può accumularsi.

Fino ai primi anni del ventesimo secolo i sali di tallio sono stati usati per curare la sifilide e la malaria, per la riduzione della sudorazione notturna di malati di tubercolosi, per indurre la caduta dei capelli in persone con una infezione del cuoio capelluto nota come tigna, dal nome del fungo (tinea capitis) che ne è causa (tricofitosi).

Nella prima metà del 1900 alcuni sali di tallio (ad esempio, solfato, acetato e carbonato) con elevata tossicità furono massicciamente utilizzati nella preparazione di insetticidi e veleni per roditori (rodenticidi), un impiego che ha causato danni agli animali e alla vegetazione.

Questi usi sono stati abbandonati e proibiti (almeno in molti Paesi), sebbene il solfato di tallio sia ancora venduto in alcuni Paesi in via di sviluppo nei quali è ancora consentita la sua applicazione come antiparassitario o pesticida.

Attualmente, il tallio sotto forma di leghe con argento e alluminio è utilizzato soprattutto per applicazioni industriali ad alta tecnologia come, ad esempio, nei materiali superconduttori ad elevata temperatura, nei laser, in vetri speciali a basso punto di fusione, nelle fotocellule e sistemi ottici e in elettronica. I sali di tallio, inoltre, sono utilizzati come reagenti nella ricerca chimica così come nella fabbricazione di fuochi d'artificio, di pigmenti e coloranti.

Fonti di esposizione

L'esposizione umana al tallio può essere ambientale o professionale e può avvenire attraverso:

  • inalazione di polveri e fumi di composti del tallio
  • contatto diretto di pelle e mucose con tallio metallico o suoi sali
  • ingestione di acqua e cibo contaminati, soprattutto frutta e verdura e colture coltivate nelle vicinanze delle centrali elettriche a carbone o di impianti industriali che rilasciano tallio nell'aria e sul suolo, con successivo assorbimento dalle piante attraverso le radici

Nell'ambiente lavorativo (industrie o attività professionali dove si usa tallio) l'esposizione avviene soprattutto per contatto diretto con la pelle e per inalazione.

Per la popolazione generale la fonte principale è quella ambientale: i livelli di tallio nell'aria, nell'acqua e nel suolo sono però generalmente bassi, ma possono verificarsi eccezioni.

Effetti sulla salute

Il tallio è facilmente assorbito e si distribuisce rapidamente attraverso l'apparato circolatorio (già dopo 1 ora dall'esposizione) nelle cellule e nei tessuti di piante ed animali. Interferisce con il metabolismo cellulare, perché si sostituisce al potassio, un elemento essenziale per molte reazioni necessarie alla vita della cellula. Nel caso dei mammiferi, il tallio si distribuisce principalmente in ossa, reni, fegato e sistema nervoso. Inoltre, il tallio è in grado di attraversare la barriera emato-encefalica, quella placentare e delle gonadi.

Si può ritrovare anche nel latte materno, ma i dati a disposizione sono pochi. Il tempo che occorre per dimezzarne la concentrazione nel sangue (emivita) nell'uomo è compreso tra 10 e 30 giorni. La sua eliminazione avviene principalmente attraverso l'urina e, in misura minore, attraverso il sudore, il latte, i capelli, le unghie e le feci.

Tossicità acuta

L'assunzione accidentale e rapida di dosi alte di tallio provoca effetti tossici in tempi brevi (acuti) che possono portare anche alla morte. I disturbi (sintomi) causati dall'intossicazione acuta sono principalmente:

  • gastro-intestinali, forti dolori addominali, nausea, vomito, diarrea, tossicità del fegato (necrosi epatica)
  • cardiaci, abbassamento della pressione arteriosa (ipotensione) e dei battiti del cuore (bradicardia), seguito da pressione alta (ipertensione) con battiti cardiaci veloci (tachicardia) e da aritmie e infarto
  • respiratori, bronchite acuta, edema polmonare
  • renali
  • perdita dei capelli, alopecia, atrofia dei follicoli piliferi
  • cutanei, arrossamenti della pelle (eritemi), acne e desquamazione della cute
  • neurologici, neuropatie del sistema nervoso centrale e periferico, con formicolii, paralisi ascendente fino all'arresto respiratorio; perdita di conoscenza fino allo stadio di coma

I disturbi (sintomi) possono apparire simultaneamente o in sequenza, a brevi intervalli di tempo. La dose mortale di tallio nell'uomo è pari a circa 0.5-1 grammo (ovvero 8-16 milligrammi per chilo di peso corporeo per un adulto di 60 chili di peso). La morte per avvelenamento acuto causato da una dose letale di tallio si verifica entro 7-10 giorni.

Tossicità cronica

Generalmente, l'esposizione al tallio prolungata nel tempo e a basse concentrazioni (esposizione cronica) si verifica soprattutto in ambiti professionali per inalazione di polveri e fumo.

Studi su lavoratori esposti hanno mostrato che i disturbi (sintomi) causati dall'intossicazione cronica da tallio possono manifestarsi anche dopo lunghi periodi e sono in gran parte simili a quelli acuti; in particolare includono:

  • polineuropatia, formicolii e dolori muscolari e alle articolazioni, sensazioni di paralisi, debolezza, tremori, mal di testa (cefalea), insonnia, anoressia, depressione, ansia, apatia
  • perdita di capelli, ciglia e sopracciglia, problemi alle unghie
  • disturbi visivi, riduzione della vista, paralisi dei muscoli oculari, alterazione della percezione dei colori

In alcuni casi l'inalazione cronica del tallio è stata associata ad una diminuzione degli ormoni tiroidei (T4 e FT4) e a disfunzioni della tiroide.

Non sono mai stati riportati effetti causati nell'uomo dall'esposizione ai livelli di tallio presenti abitualmente nelle matrici ambientali (acqua, aria e suolo), che sono in genere molto bassi.

Ad oggi, non ci sono evidenze di mutazioni geniche e tumori causati dal tallio all'uomo, né di difetti alla nascita (congeniti) presenti in bambini nati da madri che avevano consumato frutta e verdura contaminate con tallio a bassi livelli. Le informazioni a disposizione, però, sono molto scarse.

Diagnosi e terapia

L'accertamento (diagnosi) dell'avvelenamento da tallio è difficile perché spesso è mascherato da altri disturbi presenti nella persona potenzialmente esposta ed il metallo non è facilmente rilevabile con le analisi classiche. Per questo, e per la sua assenza di sapore, è stato indicato in passato come il veleno dell'avvelenatore, dato che non è facile identificarlo come causa di morte.

Oltre ad una attenta osservazione dei disturbi (sintomi), il modo più sensibile per accertare (diagnosticare) una intossicazione da tallio consiste nel misurare la sua presenza in urine e capelli. I livelli di tallio nel sangue non sono un buon indicatore di esposizione, perché il metallo rimane in circolo per tempi brevi. Nel caso di ingestione, anche la radiografia del tratto gastrointestinale può essere di aiuto perché il tallio è ben rilevato dai raggi X. L'esposizione, comunque, non significa automaticamente che si svilupperà una malattia, poiché essa dipende dalla dose e dalla risposta individuale.

In caso di intossicazione accertata dal medico, la cura prevede una lavanda gastrica con carbone attivo al quale il tallio aderisce diminuendo l'assorbimento a livello gastrointestinale, eventualmente associata all'assunzione di lassativi e diuretici: lo scopo è abbassare i livelli di tallio nel sangue il più rapidamente possibile, in modo da contrastare i disturbi e prevenire, soprattutto, danni cerebrali permanenti. Per questo, nei casi più gravi, in ospedale si può ricorrere a trattamenti di emodialisi ripetuta o di emo-perfusione su carbone attivo o resina adsorbente, in cui il sangue in circolo extracorporeo, reso non coagulabile, viene fatto passare attraverso una colonna contenente le particelle adsorbenti alle quali aderisce il tallio presente. Oggi, per il suo profilo di sicurezza e di efficacia, il trattamento con blu di Prussia (ferrocianuro ferrico) è considerato il più appropriato, sempre da effettuare dopo parere positivo del medico e sotto il suo controllo.

Prevenzione e controllo

L'avvelenamento da tallio può essere prevenuto attraverso un attento controllo dei livelli di esposizione sia ambientali che occupazionali.

L'eventuale presenza nell'acqua destinata al consumo umano deve perciò essere controllata nel tempo (monitorata) soprattutto nelle aree in cui il tallio è naturalmente presente.

In Italia, per prevenire rischi per la salute, l'Istituto Superiore di Sanità (ISS) ha raccomandato di adottare cautelativamente un valore limite di 0,002 milligrammi per litro (pari a 2 microgrammi per litro) per l'acqua destinata al consumo umano, e di non consentire l'utilizzo di acqua con livelli di tallio superiori a 0,04 milligrammi per litro neanche per pratiche di igiene personale.

Il tallio può essere efficacemente rimosso dalle acque mediante trattamenti appropriati, riducendone la concentrazione ai livelli più bassi possibili.

Misure protettive sono adottate anche per ridurre l'inalazione di tallio nei luoghi di lavoro. L'OSHA (Occupational Safety and Health Administration) ha stabilito in 0.1 milligrammi per metro cubo la concentrazione limite (TLV) di tallio nell'aria nei luoghi di lavoro. Inoltre, il NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) ha indicato in 15 milligrammi per metro cubo la concentrazione che deve essere considerata immediatamente dannosa per la salute.

Come efficace metodo di controllo dovrebbero essere eseguiti controlli periodici dei livelli di tallio nelle urine degli addetti a lavorazioni che prevedono l'esposizione al minerale.

Bibliografia

Ministero della Salute. Acque potabili - Parametri. Tallio

Enciclopedia Treccani. Tallio

World Health Organization (WHO). IPCS (International Program on Chemical safety). Thallium (Environmental Health Criteria 182), 1996

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