A contaminação por arsênio

Os compostos de arsênio também foram amplamente usados como pesticidas, antes da era moderna dos compostos orgânicos. Embora seu uso tenha diminuído, a contaminação por arsênio ainda constitui um problema ambiental em algumas regiões do planeta.        As fontes de arsênio para o ambiente são os pesticidas, mineração, fundição (ouro, chumbo, cobre e níquel), produção de ferro e aço, combustão de carvão. A lixiviação de minas abandonadas de ouro, de décadas e séculos atrás, continuam sendo fonte significativas de poluição por arsênio nos sistemas aquáticos. 1/5             Assim, a principal forma de contaminação por arsênio é a ingestão de água, especialmente a subterrânea. Em muito lugares do planeta a água subterrânea constitui praticamente a única forma de obter esse líquido portável. Um característica importante, é que a maioria dos poços não seguem os padrões estabelecidos para a sua perfuração e uso. 1/4                Em águas naturais, o arsênio está presente principalmente na forma de compostos inorgânicos, onde possui as valências 3+ e 5+. A toxicidade das diversas espécies de arsênio decresce na seguinte ordem: compostos de As3+ inorgânico > compostos de As5+ inorgânico > compostos de As3+orgânico> compostos de As5+ orgânico. Em termos de intensidade, o As3+ inorgânico é 60 vezes mais tóxico que o As5+ inorgânico.   1/3            Em muitos alimentos, existem níveis secundáriosde arsênio, e, efetivamente, uma quantidade traço desse elemento é essencial para a boa saúde das pessoas. Entretanto, o excesso desse elemento causa câncer de pele e de figado, e talvez, de bexiga e rins. A intoxicação por Arsênio provoca em casos menos graves, o aparecimento de feridas na pele que não cicatrizam, chegando a um estado mais crítico da contaminação podem aparecer grandenas, danos a órgãos vitais e finalmente o câncer. Referências BAIRD, C. Química Ambiental. 2 ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. http://www.brasilescola.com/quimica/arsenio.htm http://www.msnepal.org/reports_pubs/arsenic/index.htm http://www.sciencedaily.com/releases/2008/07/080712150714.htm http://pyramidwatercorp.com/Why_not_drill_wells_.html http://www.sasnet.lu.se/newsletter49.html http://www.ubu.dk/ http://www.boloji.com/wfs3/wfs315.htm http://www.eawag.ch/media/20080714/index_EN?print=1 http://www.weeklyholiday.net/2007/161107/index.html

Elemento-traço ou metal Pesado?

Quanto as quantidades são muito pequenas, traços e micro-traços são denominados oligoelementos. Em termos de presença em seres humanos podem ser divididos da seguinte forma: Majoritários: O, C, H, N, Ca, P, S, K, Na, Cl e Mg; Traços: Fe, Zn, Cu, F, Br e Se; e Microtraços (ultratraços): I, Mn, V, Si, As, B, Ni, Cr, Mo e Co. Na Química Ambiental o termo se refere a aqueles elementos que ocorrem naturalmente em níveis de parte por milhão ou abaixo disso.Entretanto, para a área o termo mais apropriado seria substância-traço, pois envolve tanto os elementos quanto as compostos químicos. O termo Metais Pesados seria um caso particular que compreende aqueles metais que possuem toxicidade ao homem. Destacam-se alguns metais de transição, como o chumbo e estanho,  arsênio, selênio e antimônio. Este termo foi usado pela primeira vez em 1936, no livro de química inorgânica escrito pelo dinamarquês Niels Bjerrum (1936) que definiu esta classe de elementos em função da densidade. Segundo este autor, para ser metal pesado o elemento deveria ter densidade > 4 g cm-3. Atualmente, a designação para metal pesado é muito variável, sendo possível encontrar muitas diversas definições para o termo. No Webster (1986), metal pesado é definido como Um metal com alta densidade; ou melhor, um metal que tem densidade de 5,0 ou maior. Entretanto, na tabela periódica existem 112 elementos dos quais 70 elementos possuem densidade > 4 g cm-3 e somente 10 elementos são definidos como metais pesados. No dicionário de Ecologia e Ciências Ambientais (1998), metais pesados são aqueles metais com número atômicos de médio e altos, como o cobre, o cádmio, a prata, o arsênio, o cromo e o mercúrio, é que são tóxicos em concentrações relativamente baixas. Persistem no ambiente e podem se acumular em níveis que interrompem o crescimento das plantas e interferem na vida animal. Os detritos de atividades mineradoras e industriais e o lodo de esgoto são fontes de concentrações de metais pesados potencialmente prejudiciais. É possível encontrar outras, como:Metais pesados são definidos convencionalmente como elementos com propriedades metálicas (ductibilidade, condutividade, estabilidade como cátions, etc.) e um número atômico > 20. Alguns autores ao invés de definir o termo estabelecem uma classificação para os metais pesados. No livro de Alloway (1990), a classificação para metais pesados é baseada na densidade atômica (>6 g cm-3), o que incluem Se e  alguns elementos essenciais aos seres vivos, tais como Cu, Zn, Fe, Mn, Co, Mo e Se. O termo elemento-traço tem sido preferido em diversas publicações que trata de assunto relacionados a metal pesado, devido ao fato de que nenhum órgão oficial na área de química, como a IUPAC, tenha o definido. Em texto produzido pela IUPAC (Heavy Metals – A Meaningless Term?), é citado que o termo "metal pesado muitas vezes vem sendo usado para nomear um grupo de metais e metalóides que são associados à contaminação e potencialidade tóxica ou ecotóxica". Para a IUPAC o termo metal se refere ao elemento puro, que possui propriedades físicas e químicas bem característicos, e não dos seus compostos, cujas propriedades físicas, químicas, biológicas e toxicológicas são muitas vezes diferentes. Além disso, a IUPAC recomenda a proibição do termo, pois se trata de uma nova classificação de elementos na tabela periódica. Infelizmente, isso é usado em regulamentações de agências ambientais de muitos países sem nenhum respaldo relevante da literatura. Referências ALLOWAY, B. J. Heavy metals in soils. New York, John Wiley, 1990, 339 p. Dicionário de Ecologia e Ciências Ambientais. Henry W. Art. Editor-Geral; Prefácio de F. Herbert Borlmann; tradução Mary Amazonas Leite de Barros.Titulo Original The Dicionary of Ecology and Environmental Science. São Paulo: Companhia Melhoramentos, 1998. LASAT, M.M. Phytoextraction of metals from contaminated soil: A review of plant/soil/metal interaction and assessment of pertinent agronomic issues.Journal of Hazardous Substance Research, 2000, v. 2: 5.1-5.25. MANAHAM, S.E. Environmental Chemistry. 7 ed. Boca Raton: Lewis Publishers, 1999. N. Bjerrum. Bjerrum's Inorganic Chemistry, 3rd Danish ed., London (1936). Webster's Third New International Dictionary, Unabridged, Merriam-Webster: Springfield, MA, 1986.

 

Contaminação por mercúrio

Em algumas plantas industriais de álcalis clorados, a sua  amálgama com o sódio tem a finalidade de converter o cloreto de sódio em cloro, hidróxido de sódio e hidrogênio: 2NaCl+2H2O   -->       2NaOH + Cl2 + H2            Em garimpos o mercúrio elementar é adicionado a grandes quantidades de escórias, para formar amálgamas com ouro ou prata. A amálgama líquida formada libera o ouro ou a prata mediante destilação. Infelizmente, esse procedimento foi e é muito utilizado no Brasil,  o que resulta na emissão de muitas toneladas de mercúrio no ambiente.           No estado de oxidação +2 é utilizado como catalisador na produção de cloreto de polivinila. O seu nitrato era usado antigamente para tratar o couro utilizado para a fabricação de chapéus.       Um vez no ambiente, o mercúrio se distribui por todos os compartimentos do ambiente. Como as condições ambientais são adversas (pH, Eh, atividade de microorganismos, bactérias, etc) observam-se a formação de outras formas de mercúrio.  A Figura abaixo mostra o ciclo do mercúrio. A baia de Minamata - Primeira contaminação Na cidade de pescadores de Minamata, Japão, uma planta química que utilzava Hg2+ como catalisador no processo de produção de cloreto de polivinila, descarregou resíduos que continham mercúrio na sua baía. Após algum tempo, ocorreu a transformação do Hg2+metilmercúrio. Os níveis de metilmercúrio atingiram níveis da ordem de 100 mg g-1 nos peixes. Como os peixes existentes na Baía de Minamata era o principal componente da dieta local, milhares de moradores da região foram contaminados. 1/6           Em razão dos sintomas iniciais nos seres humanos serem retardados, os primeiros sinais da doença de Minamata foram observados em gatos que tinham comido peixe descartado. Quando contami-nados começavam a pular e se contorcer, corriam em circulos e se lançavam na água, afogam-se. As consequências da contaminação por mercúrio    Os sintomas observados da contaminação por metilmercúrio são disfunções do sistema nervoso central, dormência em braços e pernas, visão nebulosa, letargia e irritabilidade O metilmercúio pode passar para o feto e ao nascer, a criança apresenta danos cerebrais profundos, algumas fatais. Elas se manifestam pela paresia cerebral, ocasionando retardamento mental e distúrbios motores e mesmo paralisia.             A OMS afirma que níveis de mercúrio entre 10-20 mg g-1 de metilmercúrio no cabelo de mulheres grávidas são suficientes para afetar o desenvolvimento do feto.  1/5      Referências Baird, C. Química Ambiental. 2 ed., Porto Alegre: Bookman, 2002. Manahn, S. Environmental Chemistry, 7 ed. Boca Raton: Lewis Publishers, 1999 USEPA - Toxicological effects of methylmercury. Washington: National Academy Press, 2000

A história do DDT

O DDT foi descoberto como inseticida em 1939 por Paul Müller, um químico que trabalhava para a empresa Suíça Geigy no desenvolvimento de vários produtos químicos para combater os insetos agrículas. Müller foi agraciado com o Prémio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1948, em reconhecimento às muitas vidas de civis que o DDT salvou na Segunda Guerra Mundial.           Antes do DDT, os únicos inseticidas disponíveis eram aqueles com base nos compostos de arsênio, que eram muito tóxicos e persistentes, e aqueles extraídos de plantas que perdiam rapidamente sua efetividade quando expostos ao ambiente. Por causa disso, o DDT parecia ser o primeiro inseticida ideal; não era muito tóxico para as pessoas, mas era altamente tóxico para os insetos.           Produtos contendo DDT foram comercializados internamente na Suíça a partir de 1941. Como a Suíça se manteve neutra durante a Segunda Guerra Mundial, seu governo informou tanto aos aliados quanto aos Países do Eixo sobre o descobrimento e usos do DDT. Somente os Aliados ocidentais perceberam sua utilidade em tempos de guerra no combate a doenças infeciosas transmitidas por insetos em regiões de clima quente.         Ao final da Primeira Guerra Mundial, o tifo tinha causado mais de cinco milhões de mortes. Evitando a repetição de tamanhos desastres, conseguiu-se frustar uma incipiente epidemia de tifo em Nápoles, Itália, pulverizando todos os civis e tropas aliadas de ocupação com DDT.Surtos de tifo em outras partes da Europa, entre elas os campos de concentração de Dachau e Belsen, foram tratados da mesma maneira pelas tropas aliadas conforme elas avançavam. Para combater os insetos nocivos, foram feitas pelos Aliados pulverizações aéreas em Guadalcanal e outras partes do Pacífico antes da invasão das ilhas por suas tropas.  O DDT foi também usado para combater mosquitos transmissores de malária em várias partes da Europa, tanto durante quanto após a guerra.        Após a Segunda Guerra Mundial, o DDT começou a ser utilizado não apenas com propósitos de saúde pública mas em áreas de clima quente e de forma extensiva, principalmente em países em desenvolvimento para combater as pragas de insetos que atacavam as lavouras agrícolas. Inicialmente, o DDT foi usado em árvores frutíferas e em lavouras de verduras e em seguida nas plantações de algodão. Depois de um tempo, alguams populações de insetos se tornaram resistentes ao DDT, diminuindo sua efetividade. Esse fenômeno levou os agricultores a aplicar quantidades cada vez maiores particulares nas plantações de algodão.       Na comunidade científica, havia muitas reservas, quanto ao uso do DDT como "inseticida perfeito" praticamente desde a primeira vez em que foi usado. Em particular, era conhecido que o DDT persistia no solo durante vários anos e que poderia se tornar magnificado na cadeia alimentar. O público, em geral, tornou-se ciente do problemas ambientais associados ao DDT em razão da publicação, em 1962, do livro de Rachel CarsonSilent Spring (Primavea de Silêncio). No livro foi discutidoo declínio dos tordos americanos em determinadas regiões do Estado Unidos devido a sua alimentação à base de minhocas, que estavam contaminadas com DDT usado em quantidades enormes para combater a doença de Dutch em olmos.

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