Determinação de Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Sn e Zn
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Maria de Fátima Pereira Vieira
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Tese de Doutorado
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Vieira, Maria de Fátima Pereira.
Determinação de Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Sn e Zn em Tainha (Mugil brasiliensis) nos estuários potiguares / Maria de Fátima Pereira Vieira. – Natal, RN, 2007.
182 f.
Orientadora: Profa. Dra. Maria de Fátima Vitória de Moura. Co-orientador: Prof. Dr. Henrique Eduardo Bezerra da Silva. Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Ciências Exatas e da Terra. Programa de Pós-Graduação em Química.
1. Metais pesados – Tese. 2. Cádmio – Tese. 3. Chumbo – Tese. 4. Cromo – Tese. 5. Tainha (Mugil brasiliensis) – Tese. 6. Análise de componentes principais – Tese. 7. Análise de agrupamento hierárquico – Tese. I. Moura, Maria de Fátima Vitória de. II. Silva, Henrique Eduardo Bezerra da. III. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. IV. Título.
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Poder Público devendo o Estado divulgar, sistematicamente, os níveis de poluição e situações de risco e desequilíbrio ecológico para a população.
(Artigo 150, § 10º da Constituição do Estado do Rio Grande do Norte, Capítulo VI do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos).
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Estado do Rio Grande do Norte: características localizacionais
A organização político-territorial brasileira é caracterizada como uma República Federativa dividida em 27 unidades, sendo 26 Estados e 1 Distrito Federal. No sistema federativo, os Estados se associam para formar a União. O Brasil hoje tem um território de 8.547.403 Km2, com grandes contrastes regionais e disparidades naturais e sociais (LIMA, 2003).
O Nordeste é uma das cinco grandes regiões geográficas do Brasil, onde se encontra o Estado do Rio Grande do Norte, com uma área de 53.077,3 km2 e l67 municípios. Localiza-se no hemisfério sul ocidental, e seus pontos extremos são limitados pelos paralelos de 4º 49’53” e 6º 58’57” de latitude sul e pelos meridianos de 34º 58’03” e 38º 36’12” de longitude oeste de Greenwich. Limita-se a Oeste com o Estado do Ceará, ao Sul com o Estado da Paraíba, sendo banhado a Norte e a Leste pelo Oceano Atlântico. Essa aproximação confere características climáticas específicas, com verões secos e a presença do sol durante a maior parte do ano, proporcionando um excelente potencial turístico, além das relações comerciais nacionais e internacionais (LIMA, 2003; CUNHA, 2006).
2.1.1 Importância econômica
Os setores econômicos de maiores importância para o Estado do Rio Grande do Norte são: agricultura, indústria, pecuária, pesca, mineração, turismo e petróleo.
b) na indústria o Rio Grande do Norte possui quatro distritos localizados nos municípios de Macaíba, Natal, Parnamirim e Mossoró. Destaca-se na fabricação de tijolos, telhas e cerâmicos desenvolvida no vale do Açu; na produção de álcool anidro e hidratado e açúcar; na indústria extrativista na produção de sal, que supera 90% da oferta nacional, sendo os municípios de Macau, Mossoró, Areia Branca, Galinhos, Grossos, e Guamaré responsáveis pela exportação para os mercados da Nigéria e Estados Unidos; nas atividades têxteis de ampla tradição na economia estadual (RIO GRANDE DO NORTE, 2002), além das 12 fontes de água mineral exploradas, produzindo 90 milhões de litros por ano. As duas maiores empresas são a Água Mineral Natural Cristalina de Natal com uma vazão de 90 mil litros de água por hora e a outra é a Água Mineral Santa Maria, também com vazão de 23 mil litros por hora (INFORME..., 2004);
c) na pecuária a criação de gado, carneiro e bode. A produção de leite tanto de origem bovina como caprina, tem sido incentivada pelo Programa Estadual do Leite (LIMA, 2003). A caprinovinocultura é um ramo da pecuária voltado para a criação de caprinos e ovinos que tem se mostrado uma atividade bastante resistente para as condições do semi-árido potiguar. Os caprinos e ovinos se adaptam com mais facilidade e essas situações, ensejando custos menores e se constituindo uma alternativa para o homem do campo. A oferta de leite caprino é da ordem de 11.000 litros/dia, sendo processados nas usinas dos municípios de Angicos (7.000 L), São José do Seridó (2.500 L) e Pau dos Ferros (1.500 L). A criação de bovinos tem se mostrado instável, em 2000 o efetivo de rebanho era de 803.948 cabeças (RIO GRANDE DO NORTE, 2002);
As Figuras 01 e 02 mostram fazendas de camarão nos estuários Potengi e Guaraíra/Papebas/Arês.
Figura 01 – Fazendas de camarão Rio Potengi bairro Redinha/Natal/RN. Fonte: (<http://maps.google.com/>)
Figura 02 – Fazendas de camarão Lagoa Papeba, município de Canguaretama/RN. Fonte: (<http://maps.google.com/>)
BRASIL 2004 do IBAMA, é a atividade com as maiores taxas de exportação do setor de maricultura, sendo responsável por mais da metade dos produtos de maricultura destinados para exportação, totalizando 82,6 milhões de dólares. Nas exportações, o produto está em segundo lugar no ranking de janeiro a julho/2004, trazendo para o Estado 50,5 milhões de dólares e detém 40% do mercado nacional porque o Estado possui condições naturais propícias à atividade (PRODUTOS..., 2004).
A expansão da produção do camarão em viveiros, se, por um lado, trás inegáveis benefícios econômicos, por outro, tem se tornado preocupante na preservação do ecossistema dos manguezais com conseqüentes alterações de qualidade dos ambientes estuarinas (RIO GRANDE DO NORTE, 2005);
e) quanto à produção mineral, o Estado do Rio Grande do Norte é o 4º produtor nacional de minérios com 2.000 ocorrências conhecidas atualmente (exploradas e não-exploradas). Há 55 tipos de minérios no solo potiguar com 26 tipos explorados economicamente e 30% das reservas oficiais de calcário sedimentar do país. Uma (01) mina de ouro, scheelita e bismuto em fase de reabertura, uma (01) mina de ouro em fase de reavaliação de volume, para possível reabertura, 388 jazidas de scheelita (tungstênio), 376 ocorrências de scheelita, 113 ocorrências de argila. As maiores minas de scheelita no país se encontram no município de Currais Novos, localizado na região Seridó do Estado, tornando-se fontes propulsoras do desenvolvimento e da geração de renda, dando emprego a milhares de trabalhadores e contribuindo para o progresso de uma área árida e reconhecidamente pobre (OLIVEIRA, 2007).
Segundo Helder (2007), os produtos extraídos do subsolo potiguar, entre janeiro a agosto/2007, é responsável pelo maior incremento de participação no total das exportações quando comparados com igual período de 2006, tendo o total negociado em dólares crescido cerca de 450%, ou seja, passando de 2,83 milhões para 12,7 milhões. Ferro, tungstênio, feldspato, caulim, granitos, pedras preciosas e outros minérios participam de 5,82% (em dólares) de tudo que o Rio Grande do Norte exportou até agosto/2007;
circulatório de renda e o efeito multiplicador sobre o enfoque da criação de empregos, geração de divisas e cadeia produtiva (LIMA, 2003).
Segundo a Secretaria de Turismo do Estado, as potencialidades turísticas do Estado têm merecido destaque na mídia nacional e internacional, daí a necessidade de implantação de um Plano de Turismo Sustentável. Inicialmente serão beneficiadas as cidades do Seridó, Caicó, Jardim do Seridó, Carnaúba dos Dantas, Acari, Currais Novos, Parelhas e Cerro Corá que passarão a receber incentivos e infra-estrutura necessárias para a captação de turistas. Natal vem se mostrando como um dos destinos mais procurados pelo público europeu,vindos de Amsterdã, Madri, Milão e Lisboa (ATIVIDADE..., 2004);
g) nas atividades petrolíferas, o município de Mossoró/RN é o maior produtor, em terra, de petróleo no país. A existência de gás natural abundante e barato, tem servido como atrativo para a instalação de novas fábricas em solo potiguar, sendo também aproveitado no setor automotivo com vendas para os Estados do Ceará, Paraíba e Pernambuco (RIO GRANDE DO NORTE, 2002). A dupla petróleo e gás foram responsáveis pela alta nas exportações em 2004, quando de janeiro a julho foram vendidos cerca de 192 milhões de dólares (PRODUTOS..., 2004).
2.1.2 Caracterização de área de estudo
2.1.2.1 Manguezal
zonas estuarinas Apodi/Mossoró, Piranhas/Açu e Galinhos/Guamaré (RIO GRANDE DO NORTE, 2002).
As Figuras 03 e 04 mostras áreas de manguezais na Logoa de Guaraíras e Rio Potengi.
Figura 03 - Mangue da Lagoa de Guaraíras, Figura 04 - Floresta de manguezais/Rio Potengi, município de Tibau do Sul. Fotos: Juliano município de Natal/RN.
Caetano Fonte:
Fonte: (<www.nataltrip.com/materias/10>).
(<http://www.natal- brazil.com/entertainment/fortress-wise-kings.html>)
Esses ecossistemas apresentam características especiais. Localizados no ponto de encontro das águas com o mar, possuem solos salinos e vegetais halófilos e hidrólifos. Na maioria dos manguezais, as raízes das plantas estão fora da terra para que respirem (pneumatóforos). São poucas as variedades de vegetais aí existentes, porém é considerado um viveiro de animais graças à grande quantidade de matéria orgânica nele existente. É um dos ecossistemas muito devastado pela urbanização e pelas salinas no Estado (LIMA, 2003).
Os principais vetores potenciais geradores de impactos sobre os manguezais incluem a barragem de rios, a agropecuária, aqüicultura e a urbanização que resultam em pressões sobre o balanço de sedimentos e águas em Estuários, fluxo de nutrientes e poluentes (MONTEIRO, 2005).
Litoral Leste (densamente populoso), os manguezais sofrem constantes impactos que os degradam enormemente, tais como: contaminação por dejetos industriais e domésticos in natura; desmatamentos (expansão urbana em Natal); expansão da atividade de carcinicultura (Canguaretama/Baía Formosa/Tibau do Sul/Nísia Floresta/Extremoz); deposição de lixo de Canguaretama/Natal; retirada de madeira (Canguaretama/Baía Formosa/Tibau do Sul), entre outros. O Rio Grande do Norte é um dos Estados do Nordeste com menor área de manguezal preservado.
2.1.2.2 Recursos hídricos
O Rio Grande do Norte possui 14 (quatorze) bacias hidrográficas, sendo duas de longo curso, Apodi/Mossoró (14.276 km2) e Piranhas/Açu (17.498,5 km2) que juntas cobrem cerca de 80% da área estadual e deságuam no Litoral Norte do Estado. As demais são de médio e pequeno curso e deságuam no Litoral Oriental do Estado. Entre elas destacam-se: Ceará-Mirim, Potengi, Maxaranguape, Trairi, Jacu, Curimataú, Seridó entre outros rios (LIMA, 2003).
O Rio Piranhas/Açu é o mais importante do Estado. Nasce na serra do Bodó, no Estado da Paraíba, com o nome de Piranhas. Penetra no Estado do Rio Grande do Norte pelo município de Jardim de Piranhas, passando a receber as águas de todos os rios que formam a bacia hidrográfica da região do Seridó, desaguando no Oceano Atlântico, próximo à cidade de Macau, onde estão situadas importantes Salinas (LIMA, 2003).
A bacia Piranhas/Açu ocupa a posição centro-oriental no Estado do Rio Grande do Norte e as principais atividades econômicas desenvolvidas é agricultura, salineira, petrolíferas e carcinicultura. Macau e Açu são as cidades de maior porte que margeiam o Estuário Piranhas/Açu (SOARES et al., 2003). Devido a seu grau de importância ganhou um comitê.
Figura 05 – Vista da entrada do Estuário Rio Piranhas/Açu Fonte: (<http://maps.google.com/>)
O Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio Piranhas - Açu, com área de atuação nos Estados da Paraíba e do Rio Grande do Norte, é um órgão colegiado com atribuições normativas, deliberativas e consultivas, no âmbito de jurisdição da bacia hidrográfica do Rio Piranhas - Açu, vinculado ao Conselho Nacional de Recursos Hídricos. A instituição do Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio Piranhas - Açu foi oficializada mediante o Decreto não numerado de 29 de novembro de 2006, assinado pelo vice - presidente da República, José Alencar Gomes da Silva, no exercício da Presidência da República, e publicado no Diário Oficial da União de 30 de novembro de 2006 (RIO GRANDE DO NORTE , 2007).
Araújo (2005), demostra preocupação com o Estuário Piranhas/Açu, devido a grande atividade industrial de confecção de redes de dormir e outros produtos artesanais que, necessariamente, são tratados com tintas cujo excesso é despejado diretamente no rio. Daí a necessidade de um “trabalho de sensibilização e elaboração de ações para a reversão do sério quadro em que se encontra aquele manancial, de grande importância para a região semi-árida”.
Chapada do Apodi, banha o município de Mossoró e deságua no Oceano Atlântico entre os municípios de Grossos e Areia Branca (LIMA, 2003).
A Figura 06 mostra o Estuário Apodi/Mossoró.
Figura 06 – Estuário Apodi/Mossoró Fonte: (<http://maps.google.com/>)
O Rio Potengi nasce na Serra de Santana e banha os municípios de Cerro Corá, São Tomé, São Paulo do Potengi, Ielmo Marinho, Macaíba, São Gonçalo do Amarante e a capital do Estado Natal (LIMA, 2003). O Estuário localiza-se na região homogênea do Litoral Oriental - RN, abrange uma área de 3.804,4 Km2, com 205 Km de linha de costa, abrigando cerca de 1.118.111 habitantes, o equivalente a 43% da população do Estado, sendo que Natal, capital detém 25% desse total, assentados em cerca de 17 (dezessete) municípios (RIO GRANDE DO NORTE, 2002).
O Estuário Potengi é formado por três cursos fluviais: o Rio Potengi, o Rio Jundiaí considerado afluente da margem direita do Potengi, sendo o mais afetado pela estiagem e o Rio Doce, que nasce na lagoa de Estremoz, corre em direção leste lançando suas águas na gamboa Jaguaribe e na saída do Estuário junta-se à praia da Redinha (BARBOSA, 1983; SILVA, 2000).
Figura 07 – Estuário Potengi Fonte: (<http://maps.google.com/>)
O Rio Ceará-Mirim nasce na Serra do Feiticeiro no município de Lages e deságua no Oceano Atlântico. Nas proximidades do município de Ceará-Mirim o rio forma um vale muito fértil para as atividades agrícolas (LIMA, 2003). Na praia de Jacumã, que fascina os veranistas com um mar tranquilo e muitos coqueirais, é mais fácil pescar. Por ocasião do refluxo da maré, os peixes encalham nos rochedos, o que facilita a pescaria de anzol (MORAIS, 1998).
O Rio Curimataú nasce na chapada da Borborema no Estado da Paraíba, entrando no Estado do Rio Grande do Norte pelo município de Nova Cruz, passando pelos municípios de Pedro Velho, Canguaretama e Baía Formosa, desaguando no Oceano Atlântico, na localidade de Barra de Cunhaú (LIMA, 2003).
Figura 08- Estuário Curimataú Fonte: (<http://maps.google.com/>)
O Rio Pitimbu localiza-se no Litoral Oriental do Estado do Rio Grande do Norte, mais precisamente na grande Natal, nos municípios de Macaíba, Natal e Parnamirim. Possui aproximadamente 126,75 km2na forma de um polígono irregular. A sua nascente localizada no município de Macaíba que deságua na Lagoa do Jiqui, da qual parte em direção ao Rio Pirangi, dasaguando posteriormente no Oceano Atlântico (DUARTE et al., 2004).
Segundo Duarte et al. (2004), nesta região o crescimento urbano vem acontecendo de forma desordenada, contínua e acelerada, e a paisagem natural vem sofrendo modifiçaões constantes, devido ao uso do solo para agricultura, área militar, aglomerado rural, área industrial e comercial, área urbana, dunas, infra-estrutura desportiva, lagoas, mata sub-caducifólia, mata de restinga, serviço de administração local, solo sem cobertura vegetal e vegetação rasteira.
A Lagoa de Guaraíras localiza-se no município de Tibau do Sul, com extensos manguezais e, como sítio histórico, encontra-se a “Ilha do Flamengo” contendo reínas de fortificação holandesa (DUARTE et al., 2004).
Figura 09 - Rio Pitimbu
Fonte: (<IGARNwww.rn.gov.br/.../view_noticia.asp?id=53>)
Figura 10 – Estuário Guaraíras/Papeba/Arês Fonte: (<tp://maps.google.com/>)
A Figura 11 mostra o Estuário Galinhos/Guamaré.
Figura 11 - Estuário Galinhos/Guamaré Fonte: http://maps.google.com/
A partir de 1999 as regiões estuárinas passaram a se constituir no principal foco de atratividade para a instalação de atividades produtivas, em especial de empreendimentos de carcinicultura, com larga assimilação de solos, gerando impactos socioeconômicos e ambientais significativos. Estas se constituem em ambientes litorâneos sob forte impactos, extração do sal e petróleo, além da exposição econômica da fruticultura, aqüicultura e turismo (RIO GRANDE DO NORTE, 2005).
2. 1.3 Metais pesados: fontes de poluição
metabólicos. Também são suscetíveis à exposição destes tóxicos os sistemas gastrintestinal, neurológico, cardiovascular e urológico, também causando disfunção nos mesmos (MEIRELLES, 2004).
Os mecanismos de toxicidade são múltiplos e incluem a inibição de enzimas e/ou co-fatores, interferência na permeabilidade das membranas celulares e outros processos de transporte, decréscimo na função neuronal ou dos processos de condução nervosa, interferência na estrutura e função de proteínas e ácidos nucleicos e aumento da formação de radicais livres (MEIRELLES, 2004).
A poluição ambiental causada por metais pesados começou com a utilização doméstica do fogo. Nas cavernas, durante a queima da lenha e a deposição de pequenas quantidades de traços de metais nesse ambiente, seus níveis foram alterados. Com a descoberta da mineração e das técnicas de manuseio dos metais na Era Antiga, estava formado o elo estreito entre a poluição por metais e a história da humanidade (AZEVEDO, 2003; CHASIN, 2001).
Importantes fontes de contaminação do ambiente por metais pesados são os despejos de resíduos industriais quando lançados na água podem ser absorvidos pelos tecidos animais e vegetais; os incineradores de lixos urbanos e industriais, que provocam a sua volatização e formam cinzas ricas em metais pesados que são altamente reativas. Os metais pesados são perigosos porque são bioacumulantes e esse acúmulo altera a química e a biologia dos solos e afeta a saúde de plantas e animais. Eles entram em nossa alimentação por meio do consumo de produtos contaminados, como verduras, legumes, carne, leite, peixes etc., causando sérios problemas de saúde (MACHADO, 2002). .
2.1.4 Espécies metálicas estudadas: Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Sn e Zn
Bário (Ba)
Número atômico: 56 Peso atômico: 137,327
O bário constitui 0,5% da crosta terrestre. O seu principal mineral é o espato pesado ou barita, onde o componente principal é o sulfato de bário (BaSO4). O carbonato de bário
também ocorre na Natureza, sob a forma de viterite (BaCO3). Embora em pequenas
em tubos de raios X (MAHAN et al., 1998) e remoção de oxigênio em válvulas eletrônicas. O litopônio, pigmento branco bastante usado, é uma mistura de sulfato de bário e sulfato de zinco. O sulfato de bário é usado em tintas, na fabricação de vidros, como substância de contraste em exames por raios X, etc. A barita (hidróxido de bário) é usada em fluidos para perfuração de poços de petróleo, e na fabricação de borracha. Carbonato é empregado em venenos para ratos. Nitrato (Ba(NO3)2) e clorato são usados em artefatos pirotécnicos para
produzir cores. O sulfeto impuro fosforesce após exposição à luz (MEIRELLES, 2004). O elemento bário é usado em tubos a vácuo para remoção de gases residuais, como desoxidante no refinamento de cobre e como constituinte de certas ligas especiais (chumbo e cálcio), formando o chamado Metal Frary (liga de baixa fricção usada em suportes). A maior parte dos compostos de bário é produzida a partir do sulfato e de sua redução a sulfeto, BaS. O cloreto de bário é usado na preparação de couros brancos e o titanato de bário na fabricação de capacitores (RODRIGUES, 2006).
Os sintomas do envenenamento por bário são dores abdominais, diarréia, vômitos, náuseas, agitação, ansiedade, astenia, lipotimia (desmaio), sudorese, tremores, fibrilação (tremor) muscular, hipertonia (aumento da tensão) dos músculos da face e pescoço, dispnéia (dificuldade respiratória), arritmia cardíaca, parestesias (desordens nervosas caracterizadas por sensações anormais e alucinações sensoriais) de membros inferiores e superiores, crises convulsivas, coma (TUBINO, 2007). No contato com a pele causa irritação, sendo os sintomas mais freqüêntes vermelhidão, coceira e dor e com os olhos causa irritação, vermelhidão e dor, podendo danificar a visão A exposição crônica ainda pode danificar o feto em desenvolvimento e diminuir a fertilidade em homens e mulheres. Pessoas com desordens nervosas, problemas de rim, função respiratória, alergias ou uma conhecida sensibilização por mercúrio podem ser mais suscetível aos efeitos da substância (RODRIGUES, 2006).
Cádmio (Cd)
Número atômico: 48 Peso atômico: 112,411
Cádmio é um metal relativamente raro e não encontrado em estado puro na natureza. Foi descoberto em 1817 por um cientista alemão F. Strochmeyer, como um constituinte da Smithsonita (ZnCO3). Está intimamente ligado com o zinco e é encontrado
0,1 a 1,0 ppm. Uma de suas propriedades é a alta resistência à corrosão. É considerado contaminante em fundições e refinarias de zinco, cobre e chumbo contaminando a atmosfera; indústria de baterias, galvanoplastia; estrada de rodagem com resíduos dos pneus e como fonte adicional, óleo diesel e óleos lubrificantes; lixos e esgotos urbanos; fertilizantes fosfatados, principalmente aqueles derivados de fosfatos marinhos. É encontrado especialmente em lixos, devido sua presença em plásticos e em pilhas que o utilizam como eletrodo, cujo descarte ou incineração prejudica rios e solos, bem como a atmosfera (MIDIO; MARTINS, 2000).
Repetidas aplicações de fertilizantes fosfatados podem provocar uma acumulação desse metal pesado sobre o solo. Também é muito encontrado em chapas de metal e em baterias. Elemento-traço encontrado em estado de valência 2. Absorvido no trato gastrintestinal, inversamente proporcional ao teor de zinco e cobre na dieta. Após a absorção, o cádmio é transportado para o sangue, restrito somente às células sanguíneas e albumina. Envenenamento com o cádmio foi observado no Japão, causada pela excessiva ingestão de alimentos contaminados pela poluição industrial, provocando a doença denominada Itai-Itai, caracterizada por múltiplas e dolorosas fraturas como resultados da osteomalácea (FRANCO, 1992).
A meia-vida do cádmio no organismo é de um a três anos, o que torna tóxico, em face de sua acumulação. Fumantes podem absorver 10 a 40 mg de cádmio. Armazenado nos rins, fígado, ossos e dentes, causa a diminuição do crescimento e da reprodução, hipertensão e disfunção renal e pulmonar. Nas plantas é absorvido através das raízes em certas circunstâncias pelos estômatos e pela própria epiderme, quando depositado em forma solúvel nas superfícies do tecido (FRANCO, 1992).
Embora seja proibido o uso de cádmio para recipientes que contenham alimentos, acidentalmente pode haver contaminação durante o processamento e estocagem. Usualmente o cádmio é solubilizado por ácidos orgânicos dos próprios alimentos. Uma fonte de contaminação com cádmio são os recipientes galvanizados com zinco (MIDIO; MARTINS, 2000). Encontra-se nos seres vivos, animais e vegetais, nos alimentos e na atmosfera de centros industrializados. A sua concentração na água, solo, ar e alimentos variam consideravelmente, dependendo dos depósitos naturais e poluição ambiental. Normalmente aparece em água em níveis de 1 ug/L (LARINI et al.,1997).
cidades industriais, perto das minas de zinco, das fundições de aço e das centrais térmicas e nucleares. Está nos cigarros, em algumas pilhas e material elétrico, bem como nas soldaduras dos tubos galvanizados. Os crustáceos e os moluscos possuem altas concentrações (MALAVOLTA; REICHARDT, 1976). É um elemento altamente cumulativo. A sua concentração no organismo cresce rapidamente nos primeiros anos de vida e depois mais lentamente, sendo que nos 50 anos o valor estimado é de 0,2 a 0,4 mg.kg-1 de peso corpóreo (LARINI et al.,1997; MIDIO; MARTINS, 2000).
Como é importante o equilíbrio com o zinco, os cereais integrais dão o zinco de que necessitamos. Os legumes e os frutos secos trazem quantidades extras. Outros minerais nutrientes – ferro, cobre, cálcio, selênio – juntamente com a vitamina C, favorecem a sua eliminação pela urina. A excreção renal oscila entre 1 a 2 ug/24 horas e em níveis de baixa exposição esta concentração não é aumentada devido à alta capacidade de ligação e retenção dos órgãos. A excreção é feita pelas fezes (MIDIO; MARTINS, 2000).
O cádmio quando inalado provoca irritação local das vias aéreas e tosse persistente, dispnéia e dores torácicas. A esses sinais, que persistem durante várias horas e não são aliviados com a remoção da exposição, podem associar-se náuseas e vômitos. Podem ocorrer também danos pulmonares sob a forma de enfizema e fibrose peribronquial e perivascular. O limite de tolerância para cádmio em ambiente de trabalho é de 0,05 mg/m3 de ar; apesar de ocorrer o comprometimento da função renal nas concentrações de apenas 0,003 mg/m (LARINI et al., 1997).
Segundo Who (1991); Cardoso e Shasin (2001), O Cd é biacumulado por fitoplâncton e conseqüêntemente por organismos marinhos. Os peixes bioconcentram os metais devido à habilidade que apresentam de captar metais pesados, e acumulá-los principalmente na guelras e nas paredes intestinais, onde as concentrações encontradas suplantam às do próprio meio. Esse acúmulo de metais em vísceras de peixes de água doce é inversamente proporcional ao tamanho do peixe. Peixes menores apresentam uma velocidade de absorção maior de metais e estes se concentram nas vísceras.
Chumbo (Pb) Número atômico: 82 Peso atômico: 207,21
quase sempre como sulfato de chumbo (galena). As principais fontes naturais de Pb são emissões vulcânicas, intemperismo geoquímico e névoas aquáticas, tendo como as maiores fontes geológicas as rochas ígneas metamorficas. O teor de Pb no solo é influenciado por atividades antropogênicas e pelo transporte do metal através do ar, oriundo de várias fontes. (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Nas plantas o Pb ocorre naturalmente resultando de processos de captação e incorporação, podendo afetá-la onde suas concentrações ambientais são muito elevadas, como por exemplo, a aplicação direta de agentes químicos contendo Pb na agricultura e o emprego de fertilizantes contaminados pelo metal (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
O Pb pode ser consumido na forma de metal, puro ou ligado a outros metais, ou como compostos principalmente na forma de óxidos. A sua excepcional maleabilidade, baixo ponto de fusão, alta resistência a corrosão, alta densidade, alta opacidade aos raios X e gama, reação eletroquímica com ácido súlfúrico e estabilidade química no ar, solo e água determinam a sua importância comercial e ampla aplicação na indústria, sendo 40% usado como metal, 25% como ligas e 35% como compostos químicos (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Na atmosfera, o Pb encontra-se na forma de partícula, tendo sido encontrado em locais distantes das fontes de liberação, indicando que um transporte atmosférico longo pode ter ocorrido. Processo industriais como refinamento de Pb primário (proveniente do minério) e secundário (oriundo de recuperação de sucatas e baterias) e o uso de gasolina que contém chumbo tetraetila como aditivo antidetonante, resultam em grandes volumes de compostos orgânicos lançados na atmosfera (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Na água e sedimento, o Pb é depositado proveniente da atmosfera ou da lixiviação do solo, de fontes naturais (erosão do solo contaminado) ou antropogênicas. Dentre as pricipais fontes antropogênicas da emissão do Pb ao meio ambiente estão as operações de produção e processamento do metal, indústria de ferro e aço e refinamento de metais não-ferrosos, escoamento superficial urbano (resíduos domésticos), processos de manufatura de agentes químicos e papel, energia elétrica e mineração (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
dos peixes mostram um aumento dos níveis de Pb com o aumento da concentração de exposição (PAOLIELLO; CHASIN, 2001).
As intoxicações do homem ou do trabalhador podem ocorrer por exposição intensa, moderada ou leve; a curto, médio ou longo prazo, dependendo do grau de contaminação e tempo de exposição no ambiente em que se vive ou ainda em que se trabalha. A absorção no organismo ocorre por inalação (ar atmosférico), ingestão (contaminação da água, alimentos e solo) e via cutânea (compostos de chumbo lipossolúveis), sendo distribuído pelo sangue aos diversos órgãos e sistemas. No sangue liga-se aos eritrócitos numa proporção superior a 90%, nos ossos está depositado na forma de trifosfato e nos tecidos moles é encontrado em baixas concentrações, sendo relativamente mais alto no fígado e nos rins. O teor total de Pb no organismo normal oscila de 100 a 400 mg e aumenta, com a idade, podendo ser excretado principalmente através da urina (25%) e fezes (10%) durante as primeiras 24 horas, em função de seu trânsito no trato gastrintestinal sob a forma de sulfetos insolúveis. As glândulas salivares, o suor e o leite desempenham um papel secundário na excreção de agente tóxico (LARINI et al., 1997). No Brasil, segundo o Ministério do Trabalho, Portaria nº 3.214 de 08 de junho de 1978, o Valor de Referência da Normalidade em sangue é até 10 mg (PAOLIELLO; CHASIN, 2001).
Suas principais ações tóxicas no organismo compreendem na biosítese do heme, no sistema nervoso, no sistema renal e no fígado, sendo carcinogênico. As intoxicações agudas com sais de Pb são geralmente, acidentais, criminais ou suicidas, caracterizando-se por náuseas, vômitos às vezes de aspecto leitoso, dores abdominais, gosto metálico na boca e fezes escuras (reação do chumbo com compostos sulfurados existentes nos gases intestinais). A intoxicação crônica é caracterizada por manifestações variadas, que podem aparecer simultaneamente ou em seqüência podendo ser precoces, avançadas ou agudas (LARINI et al., 1997).
Moura, localizada em Pernambuco. Uma resolução do Ministro autorizando a importação para várias indústrias foi cancelada, graças à pressão do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), impressionado com o dossiê trazido pelo Greenpeace e a ASPAN (Associação Pernambucana de Proteção à Natureza), evidenciando com fotos e análises laboratoriais a “contaminação do solo e das águas com chumbo provocado pela Baterias Moura”.
Cobre (Cu)
Número atômico: 29 Peso atômico: 63,54
O cobre, metal morrom-avermelhado e nobre, como o ouro e a prata. Apresenta quatro estado de oxidação: metálico (Cuº), íon cuproso (Cu+), íon cúprico (Cu ++), e íon trivalente (Cu+++). Pode ser encontrado em vários sais minerais e compostos orgânicos, apresentando-se na natureza tanto na forma elementar (sulfetos, arsenitos, cloretos e carbonatos) como metálica (PEDROZO; LIMA, 2001).
As principais fontes naturais de Cu são as poeiras, os vulcões, os processos biogênicos, incêndios florestais e névoas aquáticas. É distribuido para o meio ambiente através dos ventos, pela precipitação e fluxo das águas. Uma fornte importante de cobre nos sedimentos aqúaticos oceânicos são os organismos mortos (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
As reservas mundiais de Cu atingiram, em 2000, 655 milhões de toneladas do metal (AZEVEDO; CHASIN, 2003). Os pricipais produtores de Cu são Chile com 34,4% e os Estados Unidos com 13,1% (PEDROZO; LIMA, 2001). O Brasil é o décimo sexto maior produtor de minério de Cu com a produção em 2006 de 148 mil toneladas. Os principais Estados produtores (base 2005) são: Pará com 75%, Bahia com 24% e Goiás com 0,1%. A exportação de 2005 foi de 388 mil toneladas, para Alemanha, Bulgária, Coréia e China; em contra partida, importou, no mesmo ano, 403 mil toneladas, principalmente do Chile (88%) (INSTITUTO BRASILEIRO DE MINERAÇÃO, 2007).
O cobre, reconhecido por volta de 1875 como um constituinte normal do sangue, tem despertado crescente interesse nutricional juntamente com outros oligoelementos. As concentrações do cobre são maiores no fígado, cérebro, coração e rim. O músculo tem uma concentração mais baixa, mas devido a sua grande massa, contém aproximadamente 40% de todo o cobre no organismo. Aproximadamente 90% do cobre plasmático está incorporado a ceruloplasmina, o resto está ligado frouxamente à albumina, transcupreína e aminoácidos (FERRI, 1985). É um microelemento essencial para diversas funções orgânicas, como a mobilização do ferro para a síntese da hemoglobina, sendo sua deficiência rara para o homem, pois a quantidade nos alimentos habitualmente consumidos é adequada para prover às necessidades orgânicas em cerca de 100 mg. O organismo humano contém cerca de 75 a 150 mg de cobre, que se distribuem pelo fígado, ossos, coração, rins e sistema nervoso, sendo pequena a quantidade encontrada no plasma em combinação com proteinas. O fígado é o verdadeiro órgão de armazenamento do cobre (FRANCO, 1992).
O cobre é um componente essencial à vida, enquanto ativador de sistemas enzimáticos, ligados, sobretudo à cadeia respitatória. Contribui para a regeneração da hemoglobina do sangue e seu excesso (concentrações superores a 1 mg/L) provoca inflamações gastrointestinais crônicas (MENDES et al., 2004). Têm papéis bem documentados na oxidação do ferro antes dele ser transportado no plasma e na ligação cruzada do colágeno necessária para a força de tensão, na produção de energia mitocondrial, proteção contra oxidantes e síntese de melanina e catecolaminas. É distribuído amplamente nos alimentos, e a maioria das dietas fornece 2 mg/dia. Os alimentos ricos em cobre são ostras, fígado rim, chocolates, nozes leguminosas secas, cereais, frutas secas, aves e mariscos. O leite de vaca que é uma fonte pobre tanto em cobre como em ferro, contém 0,015 a 0,18 mg/L. O conteúdo de cobre do leite materno, que varia de 0,15 a 1,05 mg/L, é bem absorvido (MAHAN et al., 1998).
O cobre é constituinte natural do solo atingindo as águas ribeirirnhas por ação das chuvas ou movimentação do solo, principal forte de contaminação das águas e responsável por 70% do total de cobre alí presente. Em geral, a concentração de metal no animal é sempre maior do que na água, mas inferior à sua concentração no sedimento. O pricipal sítio de metais em peixe de água doce são as guelras, onde o Na+ e o Ca+são transportados
da água para a circulação sangüínea por meio de bombas (PEDROZO; LIMA, 2001). Os peixes normalmente resistem bem a doses elevadas de cobre, exceto os salmonídeos, para os quais teores de 1 mg/L já são tóxicos (MENDES et al., 2004).
Cromo (Cr)
Número atômico:24 Peso atômico: 51,996
O Cromo é um elemento geralmente abundante na crosta terrestre como concentração no solo que varia de 5 a 1.000 ppm. Entre as fontes naturais de contaminação estão os incêndios florestais e as erupções vulcânicas, já as antropogênicas são muitas. As principais atividades humanas nas quais o cromo e seus compostos são liberados para o meu ambiente são: emissões decorrentes da fabricação de cimento; construção civil, devido aos resíduos provenientes do cimento; soldagens de ligas metálicas; fundições; manufaturas de aço e ligas; indústria de galvanoplastia; lâmpadas; minas; lixo urbano e industrial; incineração de lixo; cinzas de carvão; curtumes; preservativos de madeira e fertilizantes (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
O cromo acha-se relacionado com o metabolismo da glicose. Aumenta o efeito periférico da insulina através da transmissão da mensagem hormonal para a célula receptora. Nos tecidos humanos, a concentração de cromo varia muito em diferentes regiões, na dependência de hábitos alimentares e do teor de cromo fornecido pela água. Pode ser introduzido no organismo por via oral, dérmica ou pulmonar e sua absorção é dependente do seu estado de oxidação. Cr (VI) tem-se uma absorção de 2 a 6% (como Na2CrO4) e Cr (III) meno que 1%. Apresenta alta ligação com as proteínas plasmáticas
(86-90%) e é armazenado nos pulmões, na pele, músculos e tecido adiposo. A excreção é feita principalmente pela urina. A excreção fecal representa apenas a fração não absorvida e a secreção pelo leite tem papel secundário (LARINI et al., 1997).
tóxico e quando absorvido por ingestão, inalação e contato causa câncer do intestino, dermatite e doenças respiratórias (FRANCO, 1992).
Na intoxicação aguda, por via oral, ocorrem vômitos e diarréias, ambos persistentes, com hemorragia intestinal grave provocada pelas ulcerações conseqüentes da ação do metal dessa espécie. Posteriormente, ocorre necrose tubular renal e centrolobular hepática além de uma redução drástica das plaquetas circulantes. A intoxicação crônica pelo cromo tem grande importância ocupacional. A maior fonte de contaminação do ambiente industrial consiste no processo de cromagem eletrolítica, que produz névoas finas de ácido crômico, presentes nos banhos em concentrações de até 500 g/L; a produção de processamento de cromatos, bicromatos e ácido crômico, além de cimento, contêm quantidades suficientes de Cr para iniciar e manter processos alérgicos e ulcerações (LARINI et al., 1997).
Nas exposições ocupacionais ao Cr, mesmo em curto prazo, ocorrem dermatites de contato, eczema alérgico e ulcerações características, na pele exposta. No globo ocular ocorrem conjuntivites e queratites do epitélio superficial da córnea. A exposição repetida ao metal pode levar à perfuração do septo nasal, sendo essa normalmente procedida por alterações no olfato e sangramento (LARINI et al., 1997).
Azevedo e Chasin (2003) analisaram 61 amostras de compostos de lixos domésticos em vários graus de maturação e quadro de biocompostos, provenientes de 21 usinas de compostagem brasileiras, inclusive daqui do Estado do Rio Grande do Norte, para verificar a concentração de metais Pb, Cu, Zn, Ni, Cr, Cd, Hg, Fe e Al. A maioria dos resultados das análises das amostras de composto cru e semimaduro está acima dos valores aceitáveis adotados na Alemanha que são de 100 mg/kg, para uso em solo. Para as amostras de biocompostos, os resultados estão abaixo dos valores aceitáveis.
As principais fontes antropogênicas que contaminam as águas superficiais e profundas são as operações de galvanoplastia, indústria de tingimento de couro e manufatura de tecidos. Efluentes industriais contendo cromo, alguns na forma hexavalente, são levados para rios e ar, chegando também a se depositar no leito do oceano. A maior parte do Cr liberado na água deposita-se nos sedimentos (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Estima-se que na atmosfera a meia-vida da redução de Cr (VI) para Cr (III) está na faixa de 16 horas e cinco dias (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
A determinação do cromo nas águas dos rios Amazonas e Yukon mostrou que aproximadamente 10,5-12,6% do metal estavam em solução e o restante encontrava-se como partícula sólida em suspensão. A maioria dos organismos (protozoários, fungos, algas, bactérias) é capaz de absorver cromo, tendo a toxidade na faixa de 0,05 mg de cromo / kg (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
O Cr (VI) é acumulado pelas espécies aquáticas por difusão passiva. Fatores ecológicos, no ambiente abiótico e de vida, estão envolvidos neste processo. O estado fisiológico e a atividade do peixe também podem afetar esta acumulação. Analisando órgãos e tecidos de um peixe semelhante à carpa, as concentrações de Cr nos brônquios e intestinos estavam entre 30 e 37 mg / kg, sendo de 10 a 30 vezes maior que as encontradas no coração, pele, músculos e escamas (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Os peixes podem ser afetados pelas altas concentrações de cromo, como a espécie Salmo salar L. “salmão do atlântico”, com uma mortalidade de cerca de 10% quando submetido por 68 dias de exposição às concentrações de 10 g de Cr (VI) e de 70% quando a concentração do mesmo composto foi aumentada em 10 vezes. Peixes do Mediterrâneo, como o Mugil caphalus, é importante fonte de alimento para as populações mediterrâneas. As concentrações de cromo detectadas nas guelras, fígado e músculos, foram 4,03, 2,03 e 1,29 μg/g, respectivamente. As guelras e fígado apresentaram os maiores teores devido ao papel fisiológico destes órgãos no metabolismo dos peixes. Os hábitos alimentares influenciam na biacumulação (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Camarão sete-barbas coletado na baia de Ubatuba – SP, durante o ano de 1995, apresentou concentrações de cromo que variaram de 1,39 a 5,25 μg/g (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
As ostras são extremamente utilizadas para monitorar ambientes marinhos e estuários devido à sua capacidade de concentrar poluentes em várias ordens de magnitude acima dos níveis ambientais do entorno. Devido a esta habilidade e a seu consumo humano, a espécie Crassostrea iridescens, encontrada na região costeira do México, foi utilizada para avaliar as concentrações desta região por metal, no ano de 1994. As concentrações de Cr foram detectadas no órgão de filtração, músculos, gônadas e manto, variando de 1,0 a 4,6 μg/mlg de peso seco (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
(Índice Biológico Máximo Permitido) de 30,0μg/mL de creatina e na exposição através dos alimentos, o teor máximo permitido é de 1,0 μg/mL para o Cr (III) e 0,05 μg/mL para Cr (VI) (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Estanho (Sn) Número atômico: 50 Peso atômico: 118,70
O estanho é um dos mais antigos metais conhecidos pelo homem. Existem utensílios domésticos e armas feitas em bronze (cobre com cerca de 15% de estanho), que remontam a 3500 a.C. Os Fenícios tiveram um papel muito importante na divulgação dos utensílios de bronze, através das suas trocas comerciais entre a Bretanha, a Espanha e os povos do Médio Oriente. Plínio referiu, em 49 d.C., a existência de ligas de estanho e chumbo, atualmente conhecidas por solda, e que eram usadas pelos Romanos, bem como recipientes de cobre estanhado. O ferro estanhado só surgiu, no séc. XIV, na Boémia, ao passo que o aço estanhado (também conhecido por lata) só apareceu no séc. XVII (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Níquel (Ni)
Número atômico:28 Peso atômico: 58,71
Níquel é um metal prateado, que ocorre naturalmente na crosta terrestre e que forma muitos compostos. No ano 2000 teve produção mundial de 1 milhão de toneladas (AZEVEDO; CHASIN, 2003). O Brasil é o sétimo maior produtor de Ni com a produção, em 2006, de 82.492 toneladas. Os principais Estados produtores (base 2005) são: Goiás com 83,5% e Minas Gerais com 16,5% (INSTITUTO BRASILEIRO DE MINERAÇÃO, 2007).
No ser humano, o Ni é um microelemento que atua como co-fator ou componente estrutural de metaloenzimas específicas. Encontra-se nos ossos, pele, músculos e fígado. Transportado pela via sangüínea e por ligantes séricos ultrafiltráveis. Sua deficiência pode acarretar diminuição da atividade de certas enzimas hepáticas, como a glicose-6-fosfato, causando uremia crônica, psoríase e cirrose hepática. Pode também acarretar reações alérgicas, como asma e dermatite (FRANCO, 1992).
Nos alimentos, produtos frescos possuem menos de 0,5 mg/kg, exceto o cacau e o amendoim em que os níveis estão em torno de 9,8 e 5,1 mg/kg, respectivamente. Constituintes da dieta presentes nas verduras, bem como no leite, café, chá ou suco de laranja reduzem a biodisponibilidade do níquel (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Na atmosfera, o Ni é emitido a partir de várias fontes naturais e antropogênicas. A sua toxidade é observada em poeira no solo, vulcões, vegetação, fogo de florestas, poeiras de meteoros, salitre e aerossóis, sendo emissões de fontes naturais, enquanto que resíduo de combustão de óleo, combustão de óleo combustível, mineração e refino de Ni, incineradores municipais, produção de aço, gasolina e combustão de óleo diesel, produção de liga de Ni, queima de carvão vegetal, produção de moldes de ferro, incineração de Iodo e produção de liga cobre-níquel, são exemplos de emissão antrópicas (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Segundo Azevedo e Chasin (2003), na indústria, os compostos inorgânicos apresentam utilizações como: produção de ligas de níquel; produção de níquel fundido com ferro; galvanização; catálise; manufaturas de baterias alcalinas (Ni-Cd); pigmentos inorgânicos; na eletrônica e prótese clínicas e dentárias. As indústrias de resistência elétricas envolvem o uso de óxido de níquel, podendo gerar consideráveis concentrações atmosférica do metal, tanto quanto as indústrias de vidro, de cerâmicas e as fábricas de baterias NI-Cd e Ni-Zn também realizam operações que originam poeiras do metal. Os óleos combustíveis e o resíduo de incineradores contribuem com mais de 70% do Ni de fontes antrópicas, o que é seguido pela mineração e pelo refino do metal. Queimadas produzem fumaça contendo partículas de níquel.
“A chuva ácida tem pronunciada tendência para mobilizar o Ni a partir do solo e aumentar as concentrações do metal no lençol freático, elevando eventualmente o potencial de toxidade para os microrganismos, plantas e animais” (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
