CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA UTILIZANDO DIGESTÃO PARCIAL E TOTAL DO MATERIAL PARTICULADO ORIUNDO DA MANUFATURA DA PEDRA-SABÃO.
Proti, R. S. C. (Departamento de Geologia - Universidade Federal de Ouro Preto) email: rafaela_proti@yahoo.com.br
Nalini Jr, H. A. (Departamento de Geologia - Universidade Federal de Ouro Preto) email: nalini@degeo.ufop.br
Abreu, A.T. (Departamento de Geologia – Universidade Federal de Ouro Preto) email: adriana@degeo.ufop.br
RESUMO
O esteatito (pedra-sabão) tem sido utilizado para produção de peças artesanais nas regiões de Ouro Preto e Mariana desde o séc XIII. A caracterização química do material particulado oriundo desta atividade é importante para avaliação dos seus efeitos à saúde humana e ao meio ambiente. Com este propósito, foram coletadas amostras de poeiras geradas nas oficinas de artesanato de pedra-sabão na região de Ouro Preto (distrito de Santa Rita de Ouro Preto) e Mariana (distrito de Cachoeira do Brumado) por meio de coletores passivos e do HANDI-VOL, em seguida foram realizadas Digestão Total e Digestão Parcial dessas amostras. As concentrações foram obtidas por meio do ICP-OES e, foram mais elevadas na Digestão Total do que na Parcial, devido à solubilização dos silicatos. O enxofre não apresentou diferença significativa em ambas digestões. As concentrações de metais na amostra coletada na Fábrica na altura de 3,5m, em Santa Rita, foram maiores que as coletadas a 1,5m de altura, pois essa provavelmente contém minerais que estariam mais disponíveis em frações de menor granulometria. A amostra do artesanato de Santa Rita, em que predominam minerais de talco e clorita, apresentou menores concentrações de metais que os demais pontos de amostragem, onde foi possível encontrar além destes minerais, anfibólios.
PALAVRAS-CHAVE: material particulado, pedra-sabão, geologia médica. ABSTRACT
The esteatite (soapstone) has been used to the production of handicrafts in the area of Ouro Preto and Mariana since colonial period. The chemical composition of the particulate matter is important to assess effects to the human health and the environment. Samples of dust by soapstones in the region of Ouro Preto (district of Santa Rita de Ouro Preto) and Mariana (district of the Cachoeira do Brumado) had been collected by means of passive collectors and a HANDI-VOL. Total digestion and partial digestion of these samples had been carried. The analyses were made by means of the ICP-OES. The metal concentrations in the total digestion was greater compared with partial one, due to silicates digestion. However, sulphur didn’t show significant difference in both digestions. The metal concentrations in the 3,5m of height sample collected in the Plant manufacture in Santa Rita were greater that 1,5m of height. Whereas the sample of the workshop of Santa Rita showed minors metal concentrations that the other sampling points, because it not containing minerals, as amphiboles, in the rocks used in the plant and the workshop of Cachoeira do Brumado.
KEYWORDS: particulate matter, soapstone, medical geology.
INTRODUÇÃO
O esteatito da região sul e sudeste do Quadrilátero Ferrífero é utilizado como matéria prima de uma intensa atividade artesanal (produção de panelas e objetos de decoração). Em sua maior parte, o processo de extração se dá em pequenas pedreiras (garimpos) de maneira bastante rudimentar. Tanto o processo de extração quanto o de produção de peças
artesanais em oficinas é pouco mecanizado, levando aos trabalhadores e artesãos a submeterem-se a diversos riscos, dentre eles, a inalação de grande quantidade de material particulado (poeiras).
O esteatito desta região é originado a partir do metassomatismo das rochas ultrabásicas (serpentinitos) encaixados em gnaisses, xistos e migmatitos do embasamento cristalino (Roeser et al.,1987). Sua composição mineralógica inclui como minerais mais comuns o talco, clorita, anfibólio e carbonatos (dolomitas), e minerais acessórios como a pirita, ilmenita, hematita, magnetita, apatita e restos de minerais do grupo serpentina. (Roeser et al. 1987, Silva 2002)
Este trabalho tem por objetivo determinar a composição química do material particulado proveniente do processo de produção de peças artesanais de pedra-sabão. Tal caracterização pode ser importante para uma avaliação dos efeitos potenciais do material particulado à saúde humana e ao meio ambiente.
METODOLOGIA
A amostragem de partículas atmosféricas proveniente do beneficiamento do esteatito (pedra-sabão) foi realizada em uma fábrica e uma oficina de artesanato no distrito de Santa Rita de Ouro Preto (município de Ouro Preto), e em uma oficina de artesanato no distrito de Cachoeira do Brumado (município de Mariana).
O material particulado em suspensão foi coletado por meio de coletores passivos, confeccionados a partir de garrafas PET previamente lavadas com solução de HNO3 2mol/L.
(figura 1a). Estes coletores foram instalados na fábrica (figura 1b) à 1,5 e 3,5 metros do solo; na oficina de artesanato de Santa Rita (figura 1c) à 1,5m do solo, e, permaneceram instalados durante um mês. Em Cachoeira do Brumado, a coleta na oficina de artesanato foi realizada por meio do amostrador de partículas portátil (HANDI-VOL) durante o período de 2 horas.
(a) (b) (c) (d)
Figura 1: a) coletor passivo; b) coletores passivos instalados na fábrica a 1,5m e 3,5m do solo; c)
oficina de artesanato de Santa Rita de Ouro Preto; d) Oficina de artenato em Cachoeira do Brumado- coleta com amostrador HANDI-VOL
Para digestão das amostras foram utilizados dois métodos: Digestão Total utilizando água régia e ácido fluorídrico (Moutte 2003) e Digestão Parcial com água régia de acordo com método proposto por Community Bureau of Reference-BCR (Rauret et al. 2001). As
concentrações de Al, As, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, S, Sc, Sr, Th, Ti, V, Y, Zn e Zr das amostras de particulado atmosférico foram analisadas por meio do Espectrofotômetro de Emissão Atômica com Fonte de Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES), marca SPECTRO / modelo Ciros CCD.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
As concentrações dos elementos Al, As, Ba, Ca, Co, Cr, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, S, Sc, Sr, Ti, V e Y foram maiores na digestão total (DT) do que na digestão parcial (DAR). Isto provavelmente porque na digestão total é utilizado o HF que possibilita a digestão dos silicatos, disponibilizando os elementos à eles associados.
Figura 2: Concentrações de Al, Ca, Fe e Mg das amostras de material particulado coletadas em oficinas de artesanato e na Fábrica que utilizam pedra-sabão como matéria prima.
Legenda: DT- Digestão Total; DAR- Digestão Água Régia; SRF-1,5P- Santa Rita-fábrica- 1,5m do solo; SRF-3,5P- Santa Rita-fábrica- 3,5m do solo; SRA-P- Santa Rita-artesanato; CBA- Cachoeira do
Brumado- artesanato.
A amostra coletada à 3,5m de altura na fábrica em Santa Rita apresentou maiores concentrações de metais do que a que foi coletada à 1,5m da superfície, exceto para os elementos Mg e Ni na Digestão Total, como apresentado na figura 2 e na figura 3. A amostra coletada a 3,5m de altura provavelmente contêm minerais que estariam mais disponíveis em frações de menor granulometria. Na digestão total, a ocorrência de maiores concentrações de Mg, Ni assim como Cr pode ser explicada pelo fato desses elementos encontrarem-se em maiores concentrações nos silicatos.
Figura 3: Concentrações de Cr, Mn, S e Ni das amostras de material particulado coletadas em oficinas de artesanato e na Fábrica que utilizam pedra-sabão como matéria prima.
0 25000 50000 75000 100000 125000 150000 175000 200000 Al Ca Fe Mg C o n c e n tr a ç ã o ( m g /K g ) DT SRF-1,5P DT SRF-3,5P DT SRA-P DT CBA-09 0 20000 40000 60000 80000 100000 Al Ca Fe Mg C o n c e n tr a ç ã o ( m g /K g ) DAR SRF-1,5P DAR SRF-3,5P DAR SRA-P 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Cr Mn S Ni C o n c e n tr a ç ã o ( m g /K g )
DAR SRF-1,5P DAR SRF-3,5P DAR SRA-P
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Cr Mn S Ni C o n c e n tr a ç ã o ( m g /K g ) DT SRF-1,5P DT SRF-3,5P DT SRA-P DT CBA-09
A amostra coletada na oficina de artesanato de Santa Rita (SRF-P) apresentou concentrações de Al, Ca, Fe, Mg, Cr, Mn e S menores que as amostras da fábrica nas duas digestões (figuras 2 e 3). No entanto a concentração de Níquel foi maior que as amostras da fábrica nas digestão total (DT SRF-1,5 e DT SRF-3,5) conforme mostrado na figura 3. O material utilizado na oficina em Santa Rita é um material mais friável, em que predominam minerais de talco e clorita, enquanto no material utilizado na fábrica em Santa Rita e na oficina em Cachoeira do Brumado é possível encontrar além destes minerais, anfibólios. As altas concentrações de Ni na Digestão Total, podem ser explicadas pelo fato deste elemento encontrar-se associado aos silicatos.
A digestão com água régia é capaz de atacar os minerais sulfetados, e, a maior proporção de enxofre encontra-se associada aos sulfetos. Assim sendo, a concentração de S não variou muito quando comparamos a digestão parcial e total (tabela 1).
Tabela 1: Concentrações de S nas amostras analisadas pelo método de digestão parcial e digestão total.
DT SRF-1,5P DT SRF-3,5P DT SRA-P DT CBA-09 Digestão Parcial 643 mg/Kg 1318 mg/Kg 44,06 mg/Kg -
Digestão Total 646 mg/Kg 1386 mg/Kg 37 mg/Kg 827 mg/Kg
As concentrações dos elementos Be, Bi, Cd e Th foram menores que o limite de quantificação do ICP-OES, em todas as amostras analisadas.
A amostra de Cachoeira do Brumado (coletada à 1m de altura do solo) apresentou comportamento semelhante à amostra da Fábrica coletada à 1,5m, devido a similaridade da rocha utilizada nestes dois processos (confecção de panelas de pedra e produção de pó para massa plástica).
CONCLUSÃO
A amostra do artesanato de Santa Rita de Ouro Preto apresentou menores concentrações de metais que a da fábrica e da oficina de Cachoeira do Brumado, provavelmente devido à presença de maiores proporções de determinados minerais, tais como anfibólios, nas duas últimas, que não encontram-se presentes em grandes proporções na amostra da oficina de Santa Rita.
Estudos mais detalhados devem ser realizados a fim de conhecer a origem e as características do esteatito utilizado nas diferentes atividades de artesanato da região de Ouro Preto e Mariana. Estudos de características importantes como tamanho e morfologia das partículas já estão sendo realizados, para estimar os efeitos potenciais destes particulados à saúde dos trabalhadores e artesãos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
Moutte J. 2003. http://www.umse.fr/USERS/HTML/moutte/enplasma/prepar.htm#top. École des Mines
de Saint Etienne. France (acessado em 17/06/2003)
Rauret G., López-Sánches J. F., Lück D., Yli-Halla M., Muntau H., Quevauviller Ph. 2001. The certification of the extractable contents (mass fractions) of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in freshwater sediment following sequential extraction procedure – BCR 701, BCR information reference
material, Bruxelas, Bélgica, 76p.
Roeser H., Roeser U., Dobrick B. S., Tobschall H. J. 1987. Pedra-sabão – Uma Rocha Metassomática. In: 4º Simpósio de Geologia de Minas Gerais. Belo Horizonte. Anais, 186-311 Silva, M. E. 2002. Uma Contribuição ao Estudo da Deteriorização de Pedra-Sabão em Monumentos
Históricos, Ouro Preto. Departamento de Geologia, Universidade Federal de Ouro Preto,
