Aplicações e contributos para a contaminação por chumbo

O consumo global de chumbo durante o período de 1970 a 2000 aumentou de 4,5 para 6,5 milhões de toneladas (LDAI, 2001). O consumo pelos utilizadores finais nos países da OCDE nos anos de 1970, 1990 e 1998 é mostrado na Tabela 2.5 (OECD, 1993; LDAI, 2001).

Da Tabela 2.5 verificamos ser a indústria de baterias o maior consumidor mundial de chumbo, sendo que actualmente a produção de aditivos para a indústria petrolífera deixou praticamente de ter expressão.

Tabela 2.5 Consumo de chumbo pelos utilizadores finais nos países da OCDE.

Aplicação 1970 (%) 1990 (%) 1998 (%) Baterias 39 63 75 Revestimento de cabos 12 5 1 Enrolamento/Extrusão de Pb (folhas) 12 9 6 Munições 4 3 3 Ligas 7 4 3 Componentes de chumbo 11 10 9

Aditivos para gasolinas 10 2 1

Diversos 5 4 2

Total OCDE (milhares de toneladas) 3050 3365 5238

Total Mundial (milhares de toneladas) 4502 5627 6018

Esta utilização do chumbo por parte dum tão diversificado tipo de indústrias e correspondentes processos, conduz à produção de águas residuais altamente contaminadas e à produção de resíduos e lamas que, por lixiviação, contribuem para a contaminação das águas subterrâneas.

Um estudo de Haas e Miller (1972) em oito unidades de produção de baterias refere que há uma perda de 4,5 a 6,8 mg de chumbo por bateria produzida, e a água necessária varia de 50 a 350 litros. Águas residuais com concentrações de chumbo de 11,7 mg l-1 foram produzidas numa instalação de recuperação de chumbo de baterias usadas (Mezey, 1979).

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O chumbo é também um constituinte de muitas águas residuais das indústrias de revestimentos. Águas residuais de lavagem em unidades de revestimento podem apresentar concentrações da ordem dos 98 mg l-1 e, no caso de revestimento de peças para motores, a concentração de chumbo pode variar de 2 a 140 mg l-1 (Patterson, 1985).

De forma a resumir a informação relativa à caracterização das águas residuais contaminadas por chumbo, apresentam-se na Tabela 2.6 concentrações para diversos tipos de indústria e/ou processos industriais (Patterson, 1985).

Tabela 2.6 Concentrações de chumbo registadas para águas residuais industriais.

Indústria / Processo Concentração Pb, mg l-1

Produção de baterias 40,3 – 319,4

Revestimento 2 – 140

Produção de cinescópios para televisões 380 – 400

Produção de cristal 0,43 – 100 Produção de munições 6,5 Produção de tetraetil-chumbo 126,7 – 144,8 Tinta esgotada 94 Formulação de tintas 86 Produção de pigmentos 1 – 200 Fundição 29 – 170

Manufactura de anéis para pistões 94,6

Produção de borracha para mangueiras 63

Águas de drenagem de minas (pH: 2,0-3,5) 0,02 – 4,6

Face à contaminação das águas residuais geradas pelos diversos tipos de indústrias é requerido um tratamento adequado por forma a cumprir as normas de descarga, que para o chumbo, de acordo com as disposições legais (DL 236/98), consistem num valor limite de emissão de 1,0 mg l-1.

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2.3.3 Impacte ambiental e humano

O chumbo não é essencial para as plantas ou animais. No ambiente encontra-se principalmente sob a forma particulada com relativamente baixa mobilidade e disponibilidade para ser utilizado. O chumbo, em geral, não é bioacumulável e não há um aumento da sua concentração nas cadeias alimentares.

Os compostos de chumbo dividem-se em dois grupos, orgânicos e inorgânicos, sendo que os primeiros são consideravelmente mais tóxicos (Patterson, 1985; Mance, 1990).

2.3.3.1 Efeitos sobre o ambiente

No ambiente o chumbo liga-se fortemente a partículas, como as do solo, sedimentos e lamas de esgotos. Dada a baixa solubilidade da maioria dos seus sais, o chumbo tende a precipitar. Não é bioacumulável na grande maioria dos organismos, mas pode acumular-se em partículas que alimentam, por exemplo, mexilhões e larvas.

A distribuição do chumbo nos animais está associada ao metabolismo do cálcio. Em moluscos de concha, as concentrações deste metal são maiores na casca rica em cálcio que nos tecidos moles.

Para todas as espécies animais submetidas a estudos experimentais, o chumbo mostrou causar efeitos adversos em vários órgãos e sistemas de órgãos, incluindo o sistema sanguíneo, sistema nervoso central, rins e sistemas reprodutivo e imunitário (WHO, 1989; WHO, 1995). Em geral, os compostos inorgânicos de chumbo são menos tóxicos para os microrganismos que os compostos trietilo e tetraetilo de chumbo.

Um dos factores mais importantes que influencia a toxicidade do chumbo no meio aquático é a concentração de iões livres e a sua disponibilidade para os organismos. Acrescentem-se também a dureza da água, cujo aumento se traduz numa diminuição de toxicidade, e a concentração de oxigénio dissolvido que tem idêntico efeito. Refira-se o caso dos salmonídeos, cuja sensibilidade ao chumbo é maior em águas macias (USEPA, 1976). É improvável que o chumbo, nos teores em que habitualmente aparece nos meios hídricos, afecte as plantas aquáticas.

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Os peixes, em estágios mais jovens, são mais susceptíveis ao chumbo que os adultos ou os ovos. Sintomas típicos desta toxicidade incluem deformidades espinais e escurecimento das barbatanas. O limite máximo de toxicidade aceitável para espécies solúveis e inorgânicas de chumbo tem sido determinado para variadas espécies e sob diferentes condições, estando os resultados compreendidos entre 0,04 e 0,198 mg l-1 (WHO, 1995).

A tendência do chumbo inorgânico para formar sais e complexos insolúveis com vários aniões juntamente com as suas firmes ligações com o solo, reduzem drasticamente a sua disponibilidade para ser absorvido pelas plantas terrestres via raízes. A mobilidade do ião nas plantas é limitada e a maior parte localiza-se nas raízes e superfície das folhas. Como resultado, em muitos estudos experimentais de toxicidade do chumbo, foram necessárias elevadas concentrações de metal na ordem dos 100 a 1000 mg kg-1 de solo para causar efeitos tóxicos visíveis na fotossíntese, crescimento, ou outros parâmetros. Assim, o chumbo só afecta as plantas em locais com concentrações ambientais muito elevadas (WHO, 1995).

2.3.3.2 Efeitos sobre o homem

Para a população adulta não-fumadora os principais meios de exposição são os alimentos e a água, sendo 1700 µg Pb por kg (Webelements, 2000) o valor considerado normal para o homem. O chumbo na atmosfera pode contribuir significativamente para a exposição ocupacional e de fumadores. Desde que foram praticamente banidas do mercado as gasolinas com chumbo, a concentração do metal na atmosfera tem vindo a diminuir.

O chumbo absorvido passa rapidamente para o sangue e tecidos moles, seguido de uma lenta redistribuição para os ossos. Os ossos acumulam o metal durante muitos períodos da vida humana e podem servir como fonte endógena de chumbo que pode ser libertado lentamente durante muitos anos depois da exposição ter cessado.

No homem, o chumbo pode provocar um vasto conjunto de efeitos biológicos dependendo do nível e duração da exposição. Os efeitos podem ir desde a inibição enzimática a mudanças morfológicas marcantes e morte. Por razões neurológicas, metabólicas e comportamentais, as crianças são mais vulneráveis aos seus efeitos que os adultos.

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ao sistema nervoso central. Estudos epidemiológicos sugerem que baixos níveis de exposição do feto e durante o desenvolvimento da criança podem conduzir a uma deterioração da capacidade de aprendizagem e do desenvolvimento neurofisiológico (Goyer, 1986; NRC, 1993). Estudos em crianças indicam uma relação entre elevados níveis de chumbo no sangue e um baixo Quociente de Inteligência (QI).

Têm sido observados efeitos do chumbo na síntese da hemoglobina e anemia em crianças com níveis de chumbo no sangue de aproximadamente 0,4 mg l-1 (WHO, 1995).

À exposição ao chumbo está associado um aumento da pressão sanguínea, pelo que a hipertensão é um dos efeitos adversos mais sensível nos adultos.

O chumbo é conhecido por provocar lesões nos rins. Alguns dos efeitos são reversíveis, contudo uma exposição crónica a níveis elevados do metal pode resultar numa diminuição continuada da função do rim e possível fracasso renal.

Os efeitos sobre a reprodução no homem estão limitados à morfologia e número de espermatozóides. Na mulher, têm sido atribuídos ao chumbo alguns efeitos adversos durante a gravidez.

Não são evidentes as propriedades cancerígenas do chumbo e dos seus compostos inorgânicos (WHO, 1995). Na classificação do IARC surge na classe 2B ‘O agente (mistura) é possivelmente cancerígeno para o homem. As circunstâncias de exposição implicam exposições que são possivelmente cancerígenas para o homem’ (IARC, 1987).

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