Aplicação das cinzas de lodo para remoção de metais tóxico

A contaminação das águas e dos solos por metais tóxicos tem sido um sério problema para o meio ambiente e para a saúde pública. Alguns metais são substâncias altamente tóxicas e não são compatíveis com a maioria dos tratamentos biológicos de efluentes existentes (RUBIO;TESSELE, 1997)

Branco (1983) apud Paradela (2010) comenta que a poluição ambiental pode ser definida também como impacto ambiental; ele diz que,

Poluição é definida, por alguns, como sinônimo de impacto ambiental, no seu sentido mais amplo, isto é, como qualquer modificação de características de um ambiente de modo a torná-lo impróprio às formas de vida que ele normalmente abriga. Na verdade, entretanto, essa definição deve ser mais restritiva de modo a incluir um elemento indicador de prejuízo sanitário, econômico ou simplesmente estético. Isto significa que a modificação do ambiente, para ser realmente considerada poluição, deve afetar, de maneira nociva, direta ou indiretamente, a vida ou o bem estar humano. Caso contrário, qualquer alteração ecológica deveria ser considerada como poluição e isso não teria interesse prático (Branco, 1983, pág. 10).

Embora a presença desses metais não causem perigo imediato para a população, podem levar à contaminação irreversível ou mais profunda do meio ambiente. Por sua vez, a longo prazo, pode haver contaminação do solo circundante e águas subterrânea (GHORBEL- ABID; TRABELSI-AYADI, 2015).

A atividade de uma substância tóxica depende sempre de sua concentração no organismo, independente do mecanismo de intoxicação. Embora alguns metais sejam biogenéticos, isto é, sua presença é essencial para permitir o funcionamento normal de algumas rotas metabólicas, a maioria dos metais pesados, se ingeridos em concentrações demasiadas, são venenos acumulativos para o organismo (FARGHALI et al., 2013).

Os cátions de metais tóxicos, quando lançados num corpo receptor, como por exemplo, em rios, mares e lagoas, ao atingirem as águas de um estuário sofrem o efeito denominado de amplificação biológica. Este efeito ocorre em virtude desses compostos não integrarem o ciclo metabólico dos organismos vivos, sendo neles armazenados e, em

conseqüência, sua concentração é extraordinariamente ampliada nos tecidos dos seres vivos que integram a cadeia alimentar do ecossistema (AGUIAR, 2002).

Dentro dos organismos vivos, íons de metais pesados podem se ligar particularmente a ácidos nucléicos, proteínas e pequenos metabólitos. As células orgânicas contaminadas são alteradas ou perdem suas características de funções biológicas como perda do controle homeostático dos metais essenciais, resultando em problemas de saúde fatais (FARGHALI et al., 2013).

Alguns metais tóxicos possuem efeito deletério, ocasionando sérios transtornos à saúde humana quando ingeridos em doses inadequadas. Assim, a contaminação por metais está diretamente associada à sua biodisponibilidade, podendo ser potencializada por fontes alimentadoras da poluição como, por exemplo, uma indústria localizada nas imediações de recursos hídricos (MANAHAN, 1994).

A descarga descontrolada e sem tratamento de águas residuais contendo metais pesados para o ambiente natural pode ser tóxico para os seres humanos, animais, plantas, e para os ecossistemas urbanos (AHMAD et al., 2010; PAMUKOGLU; KARGI, 2006).

Os metais tóxicos presentes nos efluentes industriais reduzem a capacidade autodepurativa das águas, devido à ação tóxica que eles exercem sobre os microrganismos que são responsáveis pela recuperação das águas, por meio da decomposição dos materiais orgânicos que nelas são lançados, o que provoca um aumento na demanda bioquímica de oxigênio (DBO), caracterizando um processo de eutrofização (AGUIAR, 2002).

Estes metais e os seus complexos complementares, podem acumular-se no corpo de peixes e outros organismos aquáticos e, finalmente, poderia chegar ao corpo humano por bio-acumulação, bio-concentração e bio-amplificação através de cadeias de comida e bebida (HU et al. 2008). Remoção de metais tóxicos de águas residuais é agora uma grande preocupação global para as indústrias e agências ambientais. Por isso, é essencial controlar o nível de metais pesados nas águas residuais antes de seu descarte na natureza. Dessa forma, os danos de metais tóxicos para o ambiente e a saúde pública fizeram a remoção de tais metais uma prioridade no tratamento de águas residuais. Enquanto isso, esses metais são recursos valiosos que devem ser recuperados tanto quanto possível dos resíduos (WANG et al., 2016).

Efluentes de uma variedade de atividades industriais como operações de mineração e curtumes contêm altas concentrações de metais tóxicos como Cd, Pb,Cr, Zn, Ni.

Esses resíduos representam uma série ameaça para a contaminação dos solos, bem como solo e água da superfície. Esses metais não são biodegradáveis e tendem a acumular-se em organismos vivos, causando várias doenças uma vez que eles são cancerígenos na natureza (GUPTA et al., 2004).

2.4.1 Legislação para lançamento de efluentes

A maior parte das regulamentações ambientais tem estabelecido limites para a concentração de metais tóxicos em águas e para o descarte de efluentes contaminados em mananciais. Em 2011, o CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) apresentou a Resolução n° 430, que altera e complementa as condições e padrões de lançamento de efluentes da Resolução n° 357/2005 . A Resolução nº 357 dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes. As atuais resoluções são mais restritivas que a anterior, para vários parâmetros químicos, evidenciando uma maior preocupação com os níveis de contaminantes encontrados no ambiente. A resolução estabelece que o lançamento de efluentes contendo íons cobre e chumbo não pode fazer com que o teor desses íons no corpo hídrico receptor ultrapasse o limite de 1mg/L e 0,5 mg/L, respectivamente (CONAMA, 2005).

Os limites estabelecidos estão relacionados com a toxicidade de cada metal. Para atender a tais critérios de descarte de efluentes, são necessários processos de tratamento eficientes e que sejam capazes de remover os contaminantes inorgânicos.

Outro parâmetro importante para descarte de efluentes industriais nos corpos de água é o pH, que deve estar entre 5 e 9, conforme preconiza a Resolução.

As principais agências internacionais de regulamentação ao meio ambiente e à saúde têm mostrado que alguns metais são potencialmente cancerígenos em humanos, enquanto outros são suspeitos. A Tabela 1 mostra a classificação de alguns metais pela USEPA, IARC e ACGIR/OSHA (NASCIMENTO et al., 2014).

Tabela 2.4.1- Classificação de alguns metais suspeitos a serem cancerígenos pela USEPA IARC e ACGIR/OSHA .

Metal USEPA IARC ACGIR/OSHA

Pb Provável carcinógeno em

humanos carcinógeno em Possível humanos

Carcinógeno em animais Ni Carcinógeno em humanos Carcinógeno em

humanos Carcinógeno em humanos Cd Provável carcinógeno em

humanos carcinógeno em Provável humanos

Não Classificado Zn Não classificado Não classificado Não classificado Cu Não classificado Não classificado Não classificado

Fonte: Nascimento et al. (2014); USEPA (U.S Environmental Protection Agency); IARC (Internacional Agency for Rearch on Cancer); ACGIR/OSHA (American Conference of Governmental Industrial Hygienists).