INTRODUÇÃO
APRESENTAÇÃO
Desta forma, a preservação do meio ambiente é importante para garantir, para as presentes e futuras gerações, a manutenção da saúde dos indivíduos que interagem neste meio. Este trabalho busca, assim, investigar as águas superficiais do Alto Rio das Velhas para arsênio e cádmio, focando na análise do risco toxicológico existente devido ao consumo desta água, buscando adequar as atividades humanas a este cenário e minimizar a exposição da população a elementos que podem ser nocivos à saúde.
LOCALIZAÇÃO
Mas especificamente, a cabeça da área de estudo é composta por 9 municípios: Belo Horizonte, Caeté, Sabará, Rio Acima, Santa Luzia, Nova Lima, Raposos, Itabirito e Ouro Preto, e em função da subdivisão da gestão fundiária (Mapbioma 2017 ) ), 58% constituem área de formação natural florestal e não florestal, 22% são de uso agrícola, 6% são áreas urbanas, 1% são áreas não descobertas e 13% são áreas industriais de mineração (Figura 1.2). As maiores mudanças no uso e ocupação do solo estão relacionadas ao uso agrícola, que diminuiu 17%, e à infraestrutura urbana, que aumentou cerca de 11%.
OBJETIVOS
JUSTIFICATIVA
Além disso, sendo uma nação em desenvolvimento, a maioria dos indivíduos depende de uma fonte localizada de água e alimentos e, portanto, as mudanças químicas neste ambiente são mais relevantes para a vida diária das pessoas (Cortecci 2006). Portanto, a importância desta pesquisa está voltada para o entendimento da distribuição dos oligoelementos no meio ambiente, bem como o efeito toxicológico dessas substâncias nas diferentes formas de uso e ocupação do solo.
CONTEXTO GEOTECTÔNICO
ESTRATIGRAFIA
- Embasamento
- Supergrupo Rio das Velhas
- Supergrupo Minas
- Grupo Itacolomi
Enquanto as rochas sedimentares são principalmente metapelitos, formações ferríferas bandadas, sedimentos químicos de carbonato silico e quartzitos (Hasui et al. 2012). O Supergrupo Minas pode ser dividido em três unidades: Grupo Caraça, Grupo Itabira e Grupo Piracicaba (Hasui et al. 2012). Esses itabiritos são quartzos ou dolomitos associados a corpos lenticulares hematíticos (Machado et al. 1996).
O Grupo Itacolomi é uma unidade localizada nos limites do QF, com destaque para a parte sul de Ouro Preta (Hasui et al. 2012).
EVOLUÇÃO GEOLÓGICA DO QUADRILÁTERO FERRÍFERO
As rochas deste grupo cobrem 2 km de grãos médios a grossos de metarenitos, metaconglomerados e filitos (Alkmim & Martins-Neto 2012). Além disso, há evidências de estruturas sedimentares primárias, como marcas de ondas e estratificação cruzada, que exibem deslocamento lateral imediato por facilidade sedimentar (Hasui et al. 2012). Essas características sugerem que o Grupo Itacolomi representa a interface entre um depósito marinho e continental (Machado et al. 1996).
Este evento tem caráter compressivo, o que levou à formação do supercontinente Gondwana, que apresenta empurrões com vergência para W e throughflows (Hasui et al. 2012), como pode ser observado no flanco leste do sinclinal de Moeda, onde o O Complexo Bação está localizado nas rochas do Supergrupo Minas.
CONCEITOS GERAIS
Com o auxílio de um mapa de isovalidades geoquímicas, essa análise pode mostrar a distribuição espacial das concentrações, destacando locais com maior ou menor disponibilidade dos elementos investigados e, consequentemente, com maior ou menor exposição da população segundo os hábitos.
INVERSE DISTANCE WEIGHT (IDW)
KRIGAGEM
Para verificar a aplicabilidade do método de krigagem, pode-se utilizar o índice de dependência espacial (SDI), também chamado de grau de aleatoriedade, dividindo-se o efeito pepita pelo limiar (Guimarães 2004) (Tabela 3.1). Quanto menor o efeito pepita em relação ao valor limiar, menor a variância e maior a confiança na estimativa, além disso, é chamado de efeito pepita puro quando os valores limiar e efeito pepita são análogos, indicando que as diferenças entre os valores medidos são aleatórios (Sturaro 2015), e portanto neste caso não há estudo semivariográfico, portanto outro método de interpolação deve ser usado (Landim 2006). A assimetria é a comparação de média e mediana, onde valores baixos indicam pouca discordância entre esses padrões, enquanto a curtose retrata a dispersão de valores em torno da média (Yamanoto & Landim 2013).
Embora essa etapa seja rotineira, a normalidade não é uma obrigação do método, mas um atributo importante, pois seu objetivo é reduzir a diferença entre outliers e, assim, garantir maior confiabilidade para a utilização do método (Cressie 1991; Yamamoto & Landim 2013; Vieira & Neto 1995).
METAIS POTENCIALMENTE TÓXICOS
- Arsênio
- Cádmio
Esse contato, por sua vez, é exacerbado pela semelhança iônica com outros elementos, como o zinco (Zn+2) e o cálcio (Ca+2), pois assim o Cd substitui o Zn das enzimas proteicas encontradas nos rins. , intestino e fígado e também é capaz de mover o cálcio dos ossos, causando a doença de Itai-Itai (Duarte et al. 2000). Portanto, o Cd pode estar associado ao câncer de rins e trato urinário, fígado ou estômago e câncer de próstata (Roels et al. 1981).
AVALIAÇÃO DO RISCO TOXICOLÓGICO
AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO
A caracterização dos cenários de exposição visa traçar o caminho das substâncias químicas de interesse até a região onde a primeira população foi finalmente exposta. O cenário de exposição deve ser analisado de acordo com os seguintes critérios: área da fonte de poeira, produto químico de interesse, vias de exposição, potenciais receptores, pontos de exposição e rotas de entrada (Maximiano et al. 2014). Onde, I é a entrada ou quantidade de contaminante que entra no corpo humano através de uma via de exposição (mg/kg.dia), C é a concentração do contaminante no meio (mg/l ou mg/kg), IR é a taxa de contato com o meio focalizado (l/dia ou kg/dia), EF é a frequência de exposição (dias/ano), ED é a duração da exposição por ano, AT é o período de exposição (dias) e BW é o peso corporal (kg).
No entanto, o cálculo da penetração leva em consideração o caminho de exposição (água, ar, solo ou sedimento) e a rota de penetração.
ANÁLISE DE TOXICIDADE
Substâncias não cancerígenas, por outro lado, representam uma dose na qual não há nível de efeito adverso observado (NOAEL - No Observed Adverse Effect Level), ou seja, há um nível de exposição em que não há aumento estatisticamente ou biologicamente significativo no frequência ou gravidade dos efeitos colaterais. A partir do NOAEL é possível determinar uma dose de referência para substâncias não cancerígenas (USEPA 1989), a chamada dose de referência (RfD). No entanto, a equação de dose de referência pode usar o LOAEL (menor nível de efeito adverso observado).
O LOAEL é o nível mais baixo de exposição no qual ocorre um aumento estatisticamente ou biologicamente significativo na frequência ou gravidade dos efeitos adversos e é considerado o nível mais baixo observado de efeitos adversos (USEPA 1989).
CARACTERIZAÇÃO DO RISCO
Onde RiskT é o risco toxicológico total derivado do cálculo total das diferentes vias de exposição e agentes cancerígenos, i (i m) o número de cenários possíveis en (n m) o número de produtos químicos envolvidos na análise. Assim, dado um contexto mais simples, a equação (4.7) pode ser usada para um cenário de exposição e um único produto químico. Da mesma forma, se houver vários cenários de exposição e mais de um produto químico, a equação (4.8) deve ser usada.
Onde QRT é o coeficiente de perigo total derivado do cálculo geral das diferentes vias de exposição e substâncias não cancerígenas, i (i m) é o número de cenários possíveis en (n m) é o número de substâncias químicas envolvidas na análise.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
O presente trabalho é um cálculo de dados previamente coletados por Vicq (2015) em bacias hidrográficas de terceira ordem na região do QF. Assim, este capítulo é composto pelos exemplos de estudo e pelas técnicas utilizadas para a etapa de processamento de dados em SIG (Sistema de Informação Geográfica), ramo da geotecnologia conhecido como geoprocessamento, responsável por uma série de práticas com o objetivo de gerar novos dados ou informações espaciais (Zidan 2017).
LEVANTAMENTO DE BANCO DE DADOS
Além disso, vale ressaltar que para a avaliação do risco carcinogênico foi utilizado o único parâmetro de análise encontrado na legislação brasileira e disponível na resolução CONAMA 4202009 (Brasil, 2009).
PRODUÇÃO CARTOGRÁFICA
- Métodos interpoladores
- Elaboração dos mapas de Risco Toxicológico
- Correlação de bases cartográficas
A produção do mapa de risco toxicológico para ambos os metais pesados a serem analisados (As e Cd) foi baseada no mapeamento com base no Mapabioma de uso e habitação do solo, valores padrão da CETESB (2001) e dados de concentração de metais pesados metais. Este produto foi elaborado com base na base cartográfica do Mapbioma, mapas de isovalores derivados dos dados hidrogeoquímicos coletados por Vicq (2015) e CETESB (2001) padrões de admissão (Tabela 4.1), que variam por faixa etária (adultos e crianças) e uso e ocupação do solo (uso agrícola, urbano e industrial). Posteriormente, a obtenção dos mapas de risco toxicológico exigiu um estudo preliminar da toxicidade de arsênio e cádmio em relação à ingestão de água contaminada, mas vale ressaltar que a água do rio analisada não é utilizada para consumo em toda a área da bacia.
Após a confecção dos mapas de risco, foi proposto um estudo temporal da variabilidade do risco toxicológico em função do possível uso futuro do solo na região.
INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS
Primeiramente, foi analisada cartograficamente a exposição das pessoas na área de estudo, calculando-se a entrada das substâncias estudadas no corpo humano. Segundo a USEPA (1989), o consumo de água contaminada com cádmio não apresenta risco cancerígeno conhecido, mas pode acarretar outros riscos à saúde humana, por isso o coeficiente de periculosidade foi determinado através da dose de referência (RfD = 5x10- 4 mg/ kg.dia). Assim, para as substâncias cancerígenas foi estabelecida uma relação entre a ingestão e o fator de carcinogenicidade padrão (SF) (Equações 4.4 e 4.5), e para as substâncias não cancerígenas o coeficiente de perigo foi determinado pela razão entre a ingestão e a dose de referência (RfD) (Equação 4.7 ).
Este capítulo compreende a interpretação de dados gerados em ambiente SIG, que inclui mapeamento geoquímico, análise de uso e ocupação do solo e cálculo de biodisponibilidade de produtos químicos de interesse, a fim de medir quantitativamente o risco toxicológico de arsênio e cádmio no Rio das região da bacia hidrográfica das Velhas, bem como o espacial estudando a relação entre os índices de risco desses metais com o manejo do solo e por fim especulando as tendências de transformações futuras na região e os danos correspondentes.
MODELO GEOESTATÍSTICO
Assim, adicionalmente, pode-se analisar o Error Mean (EM), que é a média dos erros individuais. Considerando o mesmo gráfico para o cádmio, pode-se concluir que as amostras com concentrações abaixo de 0,654 μg/l apresentaram uma superestimação da previsão (P>M), enquanto as amostras com concentrações acima de 0,654 μg/l apresentaram valores medidos previstos superiores, caracterizando uma tendência . de subestimação. Ao analisar as características de cada ponto, percebe-se que 32% dos dados produziram um modelo próximo do ideal e 48% produziram resultados ligeiramente superestimados.
Além disso, em termos de análise de concentração, as zonas com maiores concentrações podem ser correlacionadas espacialmente com a litologia local.
CARACTERIZAÇÃO DO RISCO À SAÚDE HUMANA
Além disso, de acordo com o hazard ratio, constatou-se que os maiores índices são para risco cancerígeno. Portanto, pode-se observar (Tabela 6.5) que a análise de risco toxicológico para As e Cd, com exceção do coeficiente de perigo de cádmio para crianças, representa valores que podem representar maior ou menor ameaça à saúde humana. se consumirmos água. Se somarmos a taxa de risco de cádmio e arsênico para crianças, observamos um valor aproximadamente 16 vezes maior do que o considerado aceitável para efeitos não cancerígenos (Brasil 2009).
Para adultos, o coeficiente de perigo total, ou seja, As e Cd cumulativos, é recomendado mais de 77 vezes.
ANÁLISES FUTURAS
A Three-Stage Structural Evolution of the Quadrilátero Ferrífero Consequences for the Neoproterozoic Era and the Formation of Gold Concentrations in the Ouro Preto Area, Minas Gerais, Brazil. Precambrian plate tectonics in the Brazilian shield; evidence of the pre-Minas rocks of the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. Geology and ore deposits of the Nova Lima and Rio acima quadrangles, Minas Gerais, Brazil.
Provenance and magmatic evolution of Archean TTG rocks in the Quadrilátero Ferrífero Province, southeastern Brazil. The itabirites of the Quadrilátero Ferrífero and related high-grade iron ore deposits: an overview. Spatial variation of the shallow groundwater table and its chemical characteristics in the lowland surrounding the Bohai Sea, North China.
