CENTRO UNIVERSITRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS UnilesteMG

Programa de Ps-Graduao em Engenharia Industrial

ADRIANA ROCHA DE SOUZA DRUMOND

USO DO MTODO MOSS BAG COM Sphagnum capillifolium PARA O BIOMONITORAMENTO DE METAIS DA POLUIO ATMOSFRICA EM

IPATINGA, MINAS GERAIS.

Coronel Fabriciano

2012

ADRIANA ROCHA DE SOUZA DRUMOND

USO DO MTODO MOSS BAG COM Sphagnum capillifolium PARA O BIOMONITORAMENTO DE METAIS DA POLUIO ATMOSFRICA EM

IPATINGA, MINAS GERAIS.

Dissertao apresentada ao Programa de

Ps-Graduao em Engenharia Industrial do

Centro Universitrio do Leste de Minas

Gerais, como requisito parcial para

obteno do ttulo de Mestre em Engenharia

Industrial.

Orientadora: Profa. Dra. Maria Adelaide

Rabelo Vasconcelos Veado

Coronel Fabriciano

2012

ADRIANA ROCHA DE SOUZA DRUMOND

USO DO MTODO MOSS BAG COM Sphagnum capillifolium PARA O BIOMONITORAMENTO DE METAIS DA POLUIO ATMOSFRICA EM

IPATINGA, MINAS GERAIS

Dissertao de Mestrado submetida banca

examinadora designada pelo conselho de

Curso do Programa de Ps-Graduao em

Engenharia, Mestrado em Engenharia

Industrial, do Centro Universitrio do Leste

de Minas Gerais, como parte dos requisitos

necessrios obteno do grau de Mestre

em Engenharia Industrial.

Aprovada em 06 de Dezembro de 2012 por

__________________________________

Maria Adelaide Rabelo Vasconcelos Veado, Dra.

Profa. PPGE / Mestrado em Construo Civil/ rea de Concentrao Meio Ambiente

Universidade FUMEC- Orientador.

______________________________________

Gabriela von Rckert Heleno, Dra.

Profa. PPGE / Mestrado em Engenharia Industrial/ Unileste MG

__________________________________

Arno Heeren de Oliveira, Dr.

Prof. PCTN / Programa de Ps-Graduao em Cincias e Tcnicas Nucleares

UFMG

Dedico esta pesquisa a Deus, aos meus

familiares e a todos os ipatinguenses que

lutam por uma melhor qualidade de

vida.

AGRADECIMENTOS

A Deus, o Autor e consumador da minha f, por seu amor incondicional, pelas vezes em

que eu estava a fraquejar e Ele sempre esteve com as suas mos estendidas a me sustentar.

Pela direo, as muralhas vencidas e as portas abertas em todas as etapas deste projeto.

... Seja bendito o nome de Deus de eternidade a eternidade, porque Dele so a sabedoria

e a fora; E Ele muda os tempos e as estaes; Ele remove os reis e estabelece os reis; Ele

d sabedoria aos sbios e conhecimento aos entendidos. Ele revela o profundo e o

escondido; conhece o que est em trevas, e com ele mora a luz. Daniel 2: 20-22.

Ao meu esposo Jos Alves Drumond, pela sua presena, companheirismo, cumplicidade,

seu amor, apoio e compreenso nas situaes mais adversas desta pesquisa.

Aos meus pais, exemplos de simplicidade, pelo amor dedicado e formao. Meu pai Flvio

Matias incentivou com entusiasmo e torceu pelo meu sucesso e minha me e amiga

Rosngela Rocha, pelas oraes incessantes nas madrugadas todas foram ouvidas e hoje

somos vitoriosos.

Aos meus amados irmos, Andria e Andr, ao meu lindo sobrinho Joo Matheus, s

minhas cunhadas Cida e Elizngela, minha amada sogra D. Maria, os quais sempre

torceram pela minha vitria. E aos demais familiares, pelo apoio e carinho dedicados

durante toda a minha vida.

Profa. Dra. Maria Adelaide Rabelo Vasconcelos Veado, minha orientadora, pela

amizade, pacincia e apoio, suas discusses, sugestes e crticas durante a pesquisa.

Profa. Dra. Isabela Crespo, pela amizade e orientaes to importantes na rea da

botnica e por suas observaes e inferncias no Projeto de Pesquisa.

Profa. Dra.Gabriela von Rckert Heleno, pela sua amizade, por suas preciosas aulas e

dicas durante toda a execuo do projeto, principalmente no tratamento estatstico dos

dados. Pelas palavras de encorajamento e por aceitar fazer parte da banca avaliadora.

Ao Prof. Dr. Arno Heeren de Oliveira, por aceitar fazer parte da banca avaliadora.

Ao Programa de Ps-Graduao em Engenharia Industrial do Centro Universitrio do

Leste de Minas Gerais, pela oportunidade e especialmente ao Prof. Dr. Roselito de

Albuquerque (Coordenador do Mestrado) pela amizade, pelos inmeros atendimentos em

sua sala, pelo auxlio na soluo dos diversos problemas encontrados durante a realizao

da pesquisa.

Ao Departamento de Meio Ambiente e Qualidade (DEMAQ) da Fbrica de Celulose Nipo

Brasileira (CENIBRA S.A.) na pessoa do coordenador de monitoramento ambiental,

Leandro Coelho Dalvi, e ao supervisor Humberto Lopes dos Santos, pela realizao das

anlises atravs da tcnica de anlise por Espectrometria de Emisso ptica em Plasma

com Acoplamento Indutivo (ICP-OES) e a disponibilizao de todos os insumos

necessrios.

Ao Msc. Jos Mrcio Quinto, pela amizade e momentos agradveis durante o curso e por

realizar as anlises no ICP-OES.

Ao Centro de Microscopia da Universidade Federal de Minas Gerais

(http://www.microscopia.ufmg.br) por prestar apoio tcnico e equipamentos para o

experimento envolvendo microscopia eletrnica. Em especial, Prof. Dra. Virgnia

Sampaio Teixeira Ciminelli, ao Sr. Breno Barbosa e ao Prof. Dr. Kinulpe Honorato

Sampaio pela ateno e orientaes fundamentais quanto s anlises no Microscpio

Eletrnico de Varredura (MEV).

Aos pesquisadores Profa. Dra. Josandia Lima (Laviet-UFBA), Profa. Dra. Jutta Gutberlet

(Universidade de Victoria-Canad/USP), Prof. Dr. Nivaldo Lemes da Silva Fialho

(UNISO/Sorocaba-SP), Dra. Sheila de Oliveira Rancura (Analista Ambiental do Instituto

Chico Mendes de Conservao da Biodiversidade) pela ajuda, sugestes e apoio, cujas

informaes foram valiosssimas no incio do nosso projeto, as orientaes na

metodologia, na escolha da espcie de musgo e onde encontr-lo.

Sra. Aida Almeida Silva, tradicional manejadora de musgos em Canania (Sul de So

de Paulo) por coletar os musgos e envi-los sem dificuldades.

Ao Sr. Marcelo dos Reis Gomes (Madeireira Par, Ipatinga-MG) pela doao das madeiras

para confeco das bases das Estaes de Monitoramento moss bag.

Ao Luciano, Ruiter e toda a equipe da carpintaria da SEMOP (Secretaria de Obras da

Prefeitura Municipal de Ipatinga) pela confeco das cruzetas usadas como base para a

exposio moss bag.

Profa. Dra. Olga Yano do Instituto de Botnica de So Paulo (IBOT-SP) por gentilmente

fazer identificao da espcie de Sphagnum que foi usado neste projeto.

Secretaria de Servios Urbanos de Ipatinga (SESUMA) pela permisso das instalaes

das Estaes de Biomonitoramento moss bag em diversos pontos na cidade de Ipatinga.

Em especial ao Sr. Amantino Onsimo de Freitas, Engenheiro Sanitrio Ambiental,

Assessor tcnico da SESUMA que apoiou desde o incio do projeto, sempre nos atendendo

com entusiasmo, disponibilidade e desejo de fazer algo em prol de Ipatinga/MG.

s pessoas que nos ajudaram na instalao e logstica das estaes moss bag:

ao Sr. Fernando do SEMOC e ao Sr. Franklin da Associao Amigos de Ipatinga (AMIP-),

no Bairro Vila Celeste, com seu jeito alegre e altrusta, no mediu esforos em nos atender.

A todos que disponibilizaram seus espaos fsicos para a instalao da estao de

monitoramento biolgico: - Sr. Jaime e funcionrios (Pizzaria do Jaime, Bairro Jardim

Panorama); - Sr. Jos Pereira Amorim e seu caseiro Paulo Roberto Pinheiro (Stio

Amorim, Bairro Bom Jardim); - Sr. Vicente Paula e Sra. Joana (Bairro Bethnia); - Sr. Jos

Maria dos Santos (Horta Comunitria, Bairro Limoeiro); - Sr. Leonardo R. S. Veloso

(Analista Meio Ambiente Snior- USIMINAS, Estao da Rede de Monitoramento

Contnuo, Bairro Veneza); - Sr. Telmo Bianchini e Sr. Plnio Verosa Perucci

(SENAI/FIEMG, Bairro Veneza); - Sr. Davi Fiusa Fialho (Diretor Financeiro, responsvel

pelo Patrimnio e Logstica da Operadora de celulares da OI; (Bairro Novo Cruzeiro); - Sr.

Hadias Martins Teixeira e esposa (Bairro Iguau); - Sr. Mauro Raimundo e esposa (Bairro

Cariru); - Sr. Milton Torres e Sr. Artur Teixeira Ervilha (Praa do Bairro das guas) e Sra.

Cssia representante da Associao de Moradores de Bairro e esposo (Bairro Horto); - Sr.

Andr Luiz Arajo e Sra. Viviane Macedo (Bairro Ideal). No me esquecerei das

experincias trocadas, da simpatia e do carinho, ao me receberem nas visitas mensais, dos

lanches, da curiosidade e da expectativa quanto aos resultados.

Ao Sr. Walter Freitas de Moraes Jnior (Promotor de Justia de Defesa do Meio Ambiente

de Ipatinga), por disponibilizar materiais e informaes sobre as estaes da Rede de

Monitoramento Automtica de Ipatinga e o seu incentivo aos trabalhos acadmicos na

regio do Vale do Ao.

s pessoas que nos auxiliaram na contagem de carros no bairro Caula: Bruno Henrique,

Maria Aparecida, Maria Alves, Jos Alves, Pmela, rica, Elan, Samantha, Romrio,

Viviane Arajo, Josiany Gabriela, Karla e Daniela.

Ao Prof. Dr. Andr Maurcio de Oliveira (Coordenador do Curso Tcnico em Qumica)

por permitir o uso da estufa do laboratrio de qumica do Centro Federal de Educao

Tecnolgica (CEFET/MG) em Timteo.

Luana Dias Lacerda Guerra, Responsvel Tcnica pelo Laboratrio de Qumica,

do Centro Federal de Educao Tecnolgica (CEFET-MG) pela convivncia agradvel e

pela amizade.

Aos pesquisadores, colegas e a Sandra Oliver, tcnica do Laboratrio de Pesquisa

Ambiental (LPA) do UnilesteMG.

Ao Sr. Jos Augusto de Moraes, por dedicar sua vida ao resgate da histria de nossa

cidade, A memria e trajetria de um povo.

Secretaria de Estado de Educao de Minas Gerais (SEE/MG), pela autorizao especial

para afastamento do meu servio para frequncia no curso de Mestrado em Engenharia

Industrial. Na pessoa da Supervisora Maria Vanete Andr Sperber da Secretaria Regional

de Educao, pelas orientaes e apoio ao projeto.

Maria Geralda, Maria Glria Zanetti, Alexandre Chaves pela liberao das atividades

profissionais em alguns perodos necessrios durante o curso, pela compreenso e

incentivo.

Aos colegas Marcus Mansur, Alice Arantes, Ana Flvia, Renata Gama, Raquel Ribeiro,

Kvia Carolina, Felipe de Brito, Maria Jos, Yuji Miyabara, Profa. Dra. Cladia, Sabrina e

Prof. Dr. Fabrcio pela amizade, convvio e experincias trocadas durante todo o curso.

Karla Oliveira, Samara Mendes, Nariella, Flaviane Gomes, Glacia Emanuelly pelo

auxlio na preparao do material vegetal para a digesto qumica.

Marisa Gandra pela amizade, incentivo, sugestes e o apoio na troca dos moss bags.

Josiany Gabriela pela verdadeira amizade e o apoio durante vrias etapas do

biomonitoramento. A sua companhia fez destes dois anos uma agradvel experincia de

crescimento profissional e pessoal. Estar sempre no meu corao e na memria.

amiga Viviane Macedo, pelo carinho, cumplicidade, colaborao que foram fundamentais e

reconheo que o seu apoio e estmulo foram imprescindveis na concluso deste projeto. ...

mas h um amigo mais chegado do que um irmo. Provrbios 18:24.

amiga rica Gonalves que, com certeza, foi uma das muitas pessoas despertadas por

Deus para me auxiliar em vrias etapas durante esta minha trajetria.

s bibliotecrias, Elizabeth Aparecida Lopes e Ilma Maria da Silva, pela ateno e

disponibilidade em tirar as minha dvidas.

Aos meus amados irmos da Igreja Crist Maranata (Cana III).

A todas as pessoas que colaboraram para a realizao desta pesquisa, ajudando a

conquistar mais maturidade e experincia acadmica, meus sinceros agradecimentos.

Porque desde a antiguidade no se ouviu, nem com ouvidos se percebeu, nem com os

olhos se viu um Deus alm de ti que

trabalha para aquele que nele espera. Isaas 64:4

RESUMO

Atualmente a indstria o setor mais relevante da economia ipatinguense. O

desenvolvimento econmico acelerou a produo industrial, o crescimento populacional, o

setor da construo civil e a demanda da frota de veculos, gerando a emisso de uma srie

de poluentes atmosfricos que tm causado impactos negativos sobre o meio ambiente e a

sade das pessoas. Os metais gerados em decorrncia das atividades antrpicas so nocivos

sade mesmo em nveis muito baixos porque se encontram agregados em partculas em

suspenso, compostos orgnicos ou na forma de vapor, os quais podem penetrar no trato

respiratrio. No presente estudo, objetivou-se identificar e quantificar os metais presentes

no ar do municpio de Ipatinga, Minas Gerais, atravs da tcnica de biomonitoramento

ativo, moss bag, utilizando a espcie Sphagnum capillifolium. No perodo de Julho a

Novembro de 2010, realizaram-se trs exposies mensais do biomonitor em quinze

pontos amostrais distribudos pela rea em estudo, dividida em duas regies (norte e sul).

As tcnicas de anlises utilizadas foram ICP-OES (Espectrometria de Emisso ptica com

Plasma Acoplado Indutivamente) para medir o teor dos metais (Al, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe,

In, Li, Mg, Mn, Ni, Pb, Sn, Sr, Tl e Zn) e MEV/EDS (Microscopia Eletrnica de Varredura

(MEV)/Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X) que detectaram a presena de

outros metais (Ti, V e Hg), acrescentando mais informaes sobre a capacidade de soro

de metais do musgo Sphagnum capillifolium. Os resultados mostraram maiores

concentraes de metais na regio sul de Ipatinga, localizada na direo predominante dos

ventos. Na concluso do trabalho, ficou evidenciado que, no municpio de Ipatinga, existe

uma presena considervel de metais no ar, os quais podem estar mais associados s fontes

antropognicas do que s fontes naturais.

Palavras chaves: Poluio Atmosfrica. Biomonitoramento Ativo. Sphagnum capillifolium.

Metais.

ABSTRACT

Currently the industry is the most important sector of the ipatinguense economy. The

economic growth sped up the industrial production, the population growth, the civil

construction sector and the demand of the fleet of vehicles, generating the emission of a

series of atmospheric pollutants that have caused negative impacts on the environment and

peoples health. The generated metals in result of the of human activities are harmful to

health even in very low levels because they are found aggregated in particles in

suspension, organic composites or in the vapor form, which can penetrate in the respiratory

treatment. The present study was objectified in identifying and quantifying present metals

in the air of Ipatinga city, Minas Gerais, through the technique of active biomonitoring,

moss bag, using the Sphagnum capillifolium species. In the period from July to November

of 2010, three monthly expositions of the biomonitor in fifteen points had been fulfilled

show distributed by the area in study, divided in two regions (north and south). The

techniques of used analyses had been ICP-OES (Inductively Coupled Plasma Optical

Emission Spectrometry) to measure the text of metals (Al, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, In, Li,

Mg, Mn, Ni, Pb, Sn, Sr, Tl and Zn) and MEV/EDS (Scanning Electron Microscopy (SEM)

/ Dispersive Energy Spectroscopy X-ray) that detected the presence of other metals (Ti, V

and Hg), adding more information on the capacity of sorption of metals of Sphagnum

capillifolium moss . The results had shown bigger metal concentrations in the south region

of Ipatinga city, located in the predominant direction of the winds. In the conclusion of the

work it was evidenced that in Ipatinga city there is a considerable metal presence in the

air, which can be more associated to anthropogenic sources than to natural sources.

Keywords: Air Pollution. Active biomonitoring. Sphagnum capillifolium. Metals.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Frota de veculos e crescimento populacional de Ipatinga. .............................. 26

Figura 2 - Estratificao trmica da Atmosfera .................................................................. 28

Figura 3 - Faixas tpicas para vrios tamanhos de partculas. ........................................... 30

Figura 4 - Poluio do ar, fontes, transporte, transformaes, remoo e efeitos. ........... 31

Figura 5 - Sphagnum capillifolium ........................................................................................ 67

Figura 6 - Estratificao do relevo no municpio de Ipatinga/MG. ................................... 71

Figura 7 - Localizao dos pontos e das regies norte e sul do biomonitoramento moss

bag no municpio de Ipatinga - MG. ..................................................................................... 73

Figura 8 - Temperaturas mdias, mximas e mnimas e precipitao pluviomtrica

durante a no perodo de amostragem de bimonitoramento moss bag em Ipatinga/MG,

2010. ......................................................................................................................................... 74

Figura 9 - Mdias aritmticas dirias da umidade relativa do ar e temperatura no

perodo de amostragem de bimonitoramento moss bag em Ipatinga/MG, 2010. ............. 75

Figura 10 - Direo e velocidade de vento (m.s-1

) nos meses de amostragem (a) agosto,

(b) setembro, (c) outubro e (d) novembro, ........................................................................... 76

Figura 11 - Ortofoto da Ilha de Canania com a localizao das reas de coleta das

brifitas mapeadas no estudo de Sheila Rancura. ............................................................... 81

Figura 12 - Imagem TM Landsat 5 com a localizao das reas de coleta das brifitas

mapeadas no estudo de Sheila Rancura. .............................................................................. 82

Figura 13 - Exemplos do gnero Sphagnum, conhecido popularmente como veludo. . 83

Figura 14 - Etapas da atividade de coleta das Brifitas: (a) secagem, (b) limpeza, (c)

acondicionamento nas embalagens (d, e), (f) resduo aps a limpeza do Sphagnum. ....... 84

Figura 15 - a) Modelo do suporte estao de medio moss bag P15 (BR), ................... 85

Figura 16 - Etapas da preparao das amostras de moss bag: (a) triagem, (b)

padronizao, (c) e (d) hidratao......................................................................................... 88

Figura 17- (a) Retirada e troca dos moss bags no Ponto P04 (CA), (b) identificao e

forma de transporte. ............................................................................................................... 89

Figura 18 - Estufa usada na secagem dos musgos aps exposio moss bag ..................... 90

Figura 19 - Etapas da digesto qumica: (a) pesagem, (b) soluo cida, (c) autoclave, . 92

Figura 20 - (a) Sphagnum capillifolium nos stubs de alumnio (b) MEV Quanta 200

FEG (FEI Company, Holanda) (c) imagens combinadas com microanlise EDS. ........... 96

Figura 21- Concentrao de acumulao (g.g-1) dos elementos: Al, Ca, Cd, Co nos

perodos SECO e CHUVOSO no municpio de Ipatinga/MG, em 2010. ......................... 101

Figura 22- Concentrao de acumulao (g.g-1) dos elementos: Cr, Co, Fe, In nos

perodos SECO e CHUVOSO no municpio de Ipatinga/MG, em 2010. ......................... 102

Figura 23 - Concentrao de acumulao (g.g-1) dos elementos: Li, Mg, Mn, Ni nos

perodos SECO e CHUVOSO no municpio de Ipatinga/MG, em 2010. ......................... 103

Figura 24 - Concentrao de acumulao (g.g-1) dos elementos: Pb, Sn, Sr, Tl, Zn

nos perodos SECO e CHUVOSO no municpio de Ipatinga/MG, em 2010. .................. 104

Figura 25 - Ocorrncia de diferena significativa (Teste de Wilcoxon) dos elementos

qumicos entre os pontos de biomonitoramento e suas respectivas concentraes

mdias (g.g-1): Al (a, b), Ca (c, d) , Cd (e, f). .................................................................... 107

Figura 26 - Ocorrncia de diferena significativa (Teste de Wilcoxon) dos elementos

qumicos entre os pontos de biomonitoramento e suas respectivas concentraes

mdias (g.g-1): Co (a, b), Cu (c, d), Fe (e, f). ..................................................................... 108

Figura 27 - Ocorrncia de diferena significativa (Teste de Wilcoxon) dos elementos

qumicos entre os pontos de biomonitoramento e suas respectivas concentraes

mdias (g.g-1): Sr (a, b), Mn (c, d), Zn (e, f). .................................................................... 109

Figura 28 - Fotomicrografias do Sphagnum capillifolium, exposto por 36 dias

(setembro/outubro) no ponto 06 (VN) na escala de (a) 200m, (b) 20m, (c) 10m e

(d) elementos qumicos identificados. ................................................................................. 121

Figura 29- Fotomicrografias d Sphagnum capillifolium nos pontos de

biomonitoramento da regio norte (a,b) PC, (c, d) 01/BE. ............................................... 122

Figura 30 - Fotomicrografias de Sphagnum capillifolium nos pontos de

biomonitoramento da regio norte (a, b) 08/BJ, (c, d) 04/CA. ......................................... 123

Figura 31 - Fotomicrografias de Sphagnum capillifolium nos pontos de

biomonitoramento da regio norte (a, b) 03/CN e (c, d) 02/LI. ........................................ 124

Figura 32 - Fotomicrografias de Sphagnum capillifolium nos pontos de

biomonitoramento da regio sul (a,b) 10/CE, (c,d) 09/NC................................................ 125

Figura 33 - Fotomicrografias de Sphagnum capillifolium nos pontos de

biomonitoramento da regio sul (a,b) 12/CR e (c,d)15/BR. .............................................. 126

Figura 34 - Dados metereolgicos da regio em estudo nos meses de (a) Julho,

(b)Agosto, (c)Setembro, (d) Outubro e (e) Novembro,2010. ............................................. 149

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Nveis Mnimos de Risco (MRLs) ........................................................................ 58

Tabela 2 - Limites mximos de concentraes de contaminantes no ar. ........................... 59

Tabela 3 - Perodos em dias das exposies moss bag em Ipatinga, MG, 2010. ................ 86

Tabela 4 - Resultados obtidos dos parmetros medidos na gua utilizada para

hidratao do Sphagnum para os trs perodos de exposio moss bag ............................ 88

Tabela 5 - Parmetros experimentais do ICPE 9000 SHIMADZU ................................... 95

Tabela 6 - Concentrao de acumulao (g.g-1) dos elementos qumicos nos perodos

SECO e CHUVOSO no municpio de Ipatinga/MG, em 2010. ........................................ 100

Tabela 7 - Concentrao mdia de acumulao (g.g-1) ................................................... 105

Tabela 8 - Coeficiente de Correlao de Spearman () entre as concentraes dos

metais nas amostras vegetais, em Ipatinga/MG, 2010. ...................................................... 119

Tabela 9 - Concentraes mdias (g.g-1) dos metais identificados por ICP-OES, no

perodo SECO em Ipatinga/MG, em 2010.......................................................................... 145

Tabela 10 - Concentraes mdias em g.g-1 dos metais identificados por ICP-OES,

no perodo CHUVOSO em Ipatinga/MG, em 2010. .......................................................... 146

Tabela 11 - Concentraes mdias em g.g-1 dos metais identificados por ICP-OES,

no municpio de Ipatinga/MG, em 2010. ............................................................................ 147

Tabela 12 - Ocorrncia de diferena significativa em relao altura entre os metais

no municpio de Ipatinga/MG, 2010. .................................................................................. 148

Tabela 13 - Emisses atmosfricas das vias de trfego urbanas e empresas de Ipatinga

(RTC08045) ........................................................................................................................... 150

Tabela 14 - Emisses atmosfricas por rea/processo industrial da USIMINAS

(RTC08045) ........................................................................................................................... 151

LISTA DE QUADROS

Quadro 1- Componentes das cinzas em amostras de carvo mineral ............................... 33

Quadro 2 - Emisso de metais por veculos automotores ................................................... 34

Quadro 3 - Ligas de cobalto, composio e utilizao industrial ....................................... 39

Quadro 4 - Funo txica e biolgica de elementos traos importantes ........................... 55

Quadro 5 - Fontes e caractersticas dos principais poluentes na atmosfera. .................... 56

Quadro 6 - Classificao das plantas bioindicadoras .......................................................... 62

Quadro 7 - Biomonitoramento ativo com Sphagnum em vrios pases. ............................ 63

Quadro 8 - Posio taxonmica do biomonitor ................................................................... 67

Quadro 9 - Regies do Biomonitoramento moss bag, em Ipatinga/MG, 2010. ................. 72

Quadro 10 - Caracterizao dos pontos (01-05) de biomonitoramento moss bag

Ipatinga MG, 2010. .............................................................................................................. 77

Quadro 11 - Caracterizao dos pontos (06- 10) de biomonitoramento moss bag,

Ipatinga MG, 2010. .............................................................................................................. 78

Quadro 12 - Caracterizao dos pontos (11 - 15) de biomonitoramento moss bag,

Ipatinga MG, 2010. .............................................................................................................. 79

Quadro 13 - Ocorrncia de diferena significativa em relao altura ........................... 98

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ATSDR- Agency for Toxic Substances and Disease Registry

CEFET- Centro Federal de Educao Tecnolgica

CENIBRA - Celulose Nipo Brasileira

CETESB- Companhia Estadual de Tecnologia de Saneamento Bsico e de Controle de

Poluio das guas (SP)

CONAMA- Conselho Nacional do Meio Ambiente (Brasil)

DEMAQ- Departamento de Meio Ambiente e Qualidade

DENATRAN - Departamento Nacional de Trnsito

IARC- International Agency for Research on Cancer

IBAMA Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renovveis

IBGE- Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica

ICP-OES Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry

INMET- Instituto Nacional de Meteorologia

INPE- Instituto de Pesquisas Espaciais

LPA Laboratrio de Pesquisas Ambientais do Unileste/MG

MEV Microscpio Eletrnico de Varredura

MP- Material Particulado

MRL- Minimal Risk Level

OSHA- Occupational Safety and Health Administration

PI- Partculas Inalveis

PTS- Partculas Totais em Suspenso

RAMQAM- Rede Automtica de Monitoramento da Qualidade do Ar e Meteorologia

RMVA - Regio Metropolitana do Vale do Ao

SESUMA- Secretaria de Servios Urbanos de Ipatinga.

SINDA- Sistema Nacional de Dados Ambientais

USEPA- United States Environmental Protection Agency

USIMINAS- Usina Siderrgica de Minas Gerais

WHO- World Health Organization

SUMRIO

1 INTRODUO ................................................................................................. 20

2 OBJETIVOS ...................................................................................................... 22

2.1 Objetivo geral ..................................................................................................... 22

2.2 Objetivos especficos .......................................................................................... 22

3 REVISO BIBLIOGRFICA ......................................................................... 23

3.1 Breve panorama histrico de Ipatinga ............................................................ 23

3.2 Poluio do ar .................................................................................................... 27

3.2.1 Fontes de poluio do ar, os principais poluentes e seus efeitos. ...................... 29

3.2.2 A problemtica dos metais na atmosfera ............................................................ 32

3.2.3 Os elementos qumicos essenciais que constituem o tecido vegetal ................... 54

3.2.4 Qualidade do Ar ................................................................................................... 54

3.3 Monitoramento Ambiental ............................................................................... 60

3.3.1 Biomonitoramento do ar ..................................................................................... 61

3.3.2 Biomonitoramento passivo e ativo ...................................................................... 63

3.4 Princpio do Mtodo moss bag .......................................................................... 64

3.4.1 Consideraes sobre o biomonitor ...................................................................... 66

3.4.2 Entrada de poluentes no Sphagnum ................................................................... 68

3.4.3 Vantagens do uso dos musgos como bioindicadores .......................................... 69

4 MATERIAIS E MTODOS ............................................................................. 70

4.1 rea de estudo .................................................................................................... 70

4.2 Condies Meteorolgicas ................................................................................. 74

4.3 Caracterizao dos pontos de biomonitoramento .......................................... 75

4.4 Biomonitor a coleta, preparo e exposio ..................................................... 80

4.4.1 Forma de Obteno do biomonitor ativo Sphagnum capillifolium ................... 80

4.4.2 Caracterizao da cidade de Canania, So Paulo ............................................ 82

4.4.3 A extrao do musgo Sphagnum ........................................................................ 84

4.4.4 Fixao das estaes de biomonitoramento moss bag ....................................... 85

4.4.5 Perodos de exposies do biomonitoramento moss bag .................................... 86

4.4.6 Metodologia de preparo das amostras para a exposio moss bag ................... 87

4.4.7 Metodologia de retirada e troca dos bags ........................................................... 89

4.5 Metodologia da digesto qumica do tecido vegetal ....................................... 89

4.5.1 Preparo das amostras .......................................................................................... 90

4.5.2 Anlise qumica para o ICP-OES ....................................................................... 91

4.5.3 O uso da autoclave na digesto qumica do material vegetal ............................ 91

4.6 Procedimentos Analticos .................................................................................. 93

4.6.1 Espectrometria de emisso ptica em plasma com acoplamento indutivo ........ 93

4.6.2 Microscpio Eletrnico de Varredura ................................................................ 95

4.7 Anlises estatsticas ........................................................................................... 97

5 RESULTADOS E DISCUSSO ...................................................................... 98

5.1 Altura de exposio entre as amostras ............................................................ 98

5.2 Perodo seco e chuvoso no municpio de Ipatinga/MG .................................. 99

5.3 Os metais e os locais de biomonitoramento ................................................... 105

5.3.1 Alumnio ............................................................................................................. 110

5.3.1 Clcio ................................................................................................................. 110

5.3.2 Cdmio ............................................................................................................... 111

5.3.3 Cobalto ............................................................................................................... 112

5.3.4 Cobre .................................................................................................................. 113

5.3.5 Ferro ................................................................................................................... 114

5.3.6 Mangans ........................................................................................................... 115

5.3.7 Estrncio ............................................................................................................ 116

5.3.8 Zinco ................................................................................................................... 117

5.4 Correlao de Spearman () ........................................................................... 118

5.5 Fotomicrografias do Sphagnum Capillifolium .............................................. 121

6 CONCLUSES E RECOMENDAES ..................................................... 129

6.1 Concluses ........................................................................................................ 129

6.2 Recomendaes ................................................................................................ 131

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .......................................................................... 133

APNDICE ...................................................................................................................... 145

ANEXOS .......................................................................................................................... 150

20

1 INTRODUO

Atualmente a poluio atmosfrica no ambiente urbano industrial constitui um

problema que tem se agravado cada vez mais. Ocasionado, principalmente, pela queima de

combustveis fsseis e descargas industriais, seus efeitos se caracterizam tanto pela

alterao de condies consideradas normais como pelo aumento de problemas j

existentes.

O crescimento econmico do municpio de Ipatinga-MG nas ltimas dcadas

acarretou uma exploso demogrfica, um crescimento da produo industrial e da frota de

veculos, o que tem gerado uma srie de impactos negativos decorrentes das emisses de

poluentes atmosfricos prejudiciais sade das populaes e ao meio ambiente.

Os metais gerados por essas atividades antrpicas so nocivos sade mesmo

em quantidades muito pequenas, pois se encontram agregados s partculas em suspenso,

compostos orgnicos ou na forma de vapor e sofrem disperso com os ventos, atingindo

reas onde a gerao desses poluentes muito baixa.

O ar atmosfrico um sistema dinmico, com seus constituintes gasosos

interligados com a hidrosfera, litosfera e biosfera. Portanto, se h degradao do mesmo,

percebe-se o comprometimento dos processos fotossintticos atravs da diminuio da

intensidade da luz, prejudicando a vegetao terrestre e aqutica. H alteraes nos ciclos

do nitrognio, oxignio e carbono ocasionando mudanas climticas. A gua e o solo

mostram-se afetados, prejudicando a sade dos homens e dos animais.

Pode-se estimar o risco de uma populao exposta s substncias txicas por

intermdio dos programas de monitoramento. As concentraes de poluentes podem ser

podem ser determinadas por diversos mtodos de anlises ou por mtodos alternativos de

bioindicao ou bioacumulao. A tcnica de bioacumulao presta-se quantificao da

distribuio de cargas atmosfricas no espao e no tempo. Neste grupo de mtodos, usam-

se organismos naturais para a acumulao de substncias do meio em anlise. Por meio de

anlises qumicas, determinam-se as concentraes das substncias especficas de

interesse.

O biomonitoramento pode ser passivo quando as espcies j se encontram no

ecossistema em estudo, ou ativo quando os indicadores biolgicos so introduzidos no

ecossistema na forma padronizada. A vegetao um indicador muito eficaz do impacto da

poluio atmosfrica devido capacidade de acumular poluentes em nveis muito mais

elevados do que os nveis presentes no ar.

21

Atravs do biomonitoramento possvel quantificar a concentrao dos

elementos qumicos presentes na atmosfera de Ipatinga por intermdio da medio dos

mesmos quando acumulados pela deposio seca e mida, bem como identificar sua

distribuio no espao e no tempo para fornecer uma prova segura da dimenso e

distribuio da contaminao ambiental nessa regio.

O presente trabalho refere-se ao biomonitoramento ativo moss bag da

qualidade do ar de Ipatinga MG, utilizando Sphagnum capillifolium, um musgo

mundialmente reconhecido pela sua capacidade de acumular metais. Com exposies

mensais moss bag do Sphagnum capillifolium (Julho a Novembro de 2010), as anlises do

material vegetal ocorreram atravs das tcnicas ICP-OES (Espectrometria de Emisso

ptica com Plasma Acoplado Indutivamente) para a determinao do teor dos metais, e do

MEV/EDS (Microscpio Eletrnico de Varredura/ Espectroscopia de Energia Dispersa de

raios-X) para acrescentar informaes sobre a forma e a eficincia da acumulao dos

poluentes no musgo.

22

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo geral

Determinar os teores de poluentes no ar do municpio de Ipatinga, Minas

Gerais, utilizando o mtodo de biomonitoramento ativo (moss bag) atravs do musgo

Sphagnum capillifolium em quinze pontos diferentes da cidade.

2.2 Objetivos especficos

Na utilizao do mtodo moss bag, com Sphagnum capillifolium, objetivou-se

analisar a capacidade de acumulao dos metais no musgo;

relacionar os metais encontrados com as principais fontes de emisses industriais e/ou

veiculares que impactam os locais monitorados do municpio de Ipatinga (MG) .

23

3 REVISO BIBLIOGRFICA

3.1 Breve panorama histrico de Ipatinga

As informaes histricas contidas nesta seo foram baseadas na Coleo

Ipatinga Cidade Jardim, de Jos Augusto de Moraes (MORAES, 2009).

O municpio de Ipatinga composto por sua Sede e pelo distrito de Barra

Alegre, estando localizado na Bacia Hidrogrfica do Rio Doce, na Regio Metropolitana

do Vale do Ao a Leste do Estado de Minas Gerais.

Os povoados de Barra Alegre e Ipatinga pertenceram a quatro outros

municpios: Itabira, Ferros, Antnio Dias e Coronel Fabriciano. Os primeiros habitantes da

regio foram os ndios botocudos, assim chamados por causa dos adornos de madeira

(botoque ou batoque) em forma arredondada, que usavam abaixo do lbio inferior e nos

lbulos das orelhas. Os botocudos pertenciam nao J, a mesma famlia dos Aimors,

Maxacalis, Krenaks, Patachs, Nanukes etc.

Barra Alegre (gua Limpa) originou-se de cinquenta alqueires de terra que o

arcebispo de Mariana doou s famlias daquela regio. Em 1920, na regio havia umas

vinte casas, uma escola e uma igreja e somente, em 1964, que Barra Alegre foi incorporada

a Ipatinga, na qualidade de distrito.

A verso tradicional relata que o nome de Ipatinga nasceu de um arranjo

formado por uma aglutinao de palavras, aproveitando os radicais Ipa (de Ipanema) e

tinga (de Caratinga), de acordo com a verso do Engenheiro Pedro Nolasco. Entretanto,

segundo os estudos lingusticos, a palavra Ipatinga tem legtima formao tupi e significa

Pouso de gua Limpa (I + PA+ TINGA).

Ipatinga era o nome de uma pequena estao intermediria, que ligava Itabira a

Vitria, inaugurada em 1922, e instalada s margens do Rio Piracicaba entre os atuais

bairros Cariru e Castelo. Em 1930, esse trajeto foi mudado para mais perto do povoado,

onde hoje a Estao Memria.

As sucessivas tentativas fracassadas das primeiras expedies portuguesas para

a extrao de riquezas minerais na Regio do Vale do Rio Doce so fatos que podem

contribuir para explicar a ocupao tardia e o recente surgimento da povoao no local que

deu origem cidade de Ipatinga. As causas principais podem ter sido as doenas, os

Botocudos e a dificuldade em encontrar ouro e pedras preciosas.

24

Declarada a guerra contra os proprietrios naturais da Terra, D. Joo VI

autoriza a dizimao dos ndios atravs da assinatura da carta Rgia, em 13 de maio de

1808, instituindo a Guerra Justa, iniciando ento um novo vaticnio sobre o Vazio Verde.

O processo de imigrao na regio efetivou-se nesse perodo, incio do sculo

XIX, com a vinda de Guido Thomas Marlire que instalaria os quartis militares que

serviam de cobertura aos colonos.

Em 1930, ocorreu o primeiro desmatamento da regio, quando Jos Fabrcio

Gomes apossou-se de uma rea de terra em matas virgens, para fazer uma plantao e ficar

mais perto da estrada de ferro. Decorridos dois anos, cedeu a posse para Jos Cndido de

Meira, que instalaria um grande servio de extrao de madeira. Mais tarde, passam-se

essas terras ao Sr. Alberto Giovanini.

Para aumentar a sua produo de carvo vegetal, que iria abastecer as usinas de

Joo Monlevade e Sabar, a Companhia Belgo Mineira adquiriu, em1934, a rea de terra

que continha grandes matas do Sr. Alberto Giovanini e foi iniciada a produo de carvo,

com grande nmero de operrios.

Com a montagem das carvoarias que alimentavam as siderurgias, que se

instalavam no Vale do Piracicaba, o lugarejo comeou a crescer. Em 12 de dezembro de

1953, Ipatinga passou a ser distrito do municpio de Coronel Fabriciano sendo traada, no

ano seguinte, a sua delimitao urbana e suburbana.

O grande desenvolvimento da regio comeou na dcada de 50, com o incio

das obras de construo da Usina Siderrgica de Minas Gerais S/A, a USIMINAS, que

seria inaugurada em 26 de outubro de 1962.

Quando comearam as obras de construo da USIMINAS, Ipatinga era um

pequeno vilarejo com cerca de 300 habitantes, sem nenhuma infraestrutura urbana

adequada. Para suprir a falta de mo-de-obra, cerca de 10.000 pessoas migraram para a

regio para trabalhar na construo da siderrgica (BRANDT, 2005 apud PULINO, 2006).

Com o crescimento muito rpido do distrito, seus lderes comunitrios

comearam a reivindicar do governo estadual a emancipao e, aps muito esforo e

diversas idas e vindas capital do Estado, Ipatinga foi emancipada, exatamente a 29 de

abril de 1964.

O Engenheiro Rafael Hardy desenvolveu o plano de urbanizao para garantir

a expanso do ncleo urbano e assegurar a oferta de servios de sade, educao, lazer,

transportes e comunicao. Exprimindo um conceito urbanstico de cidade aberta, para um

movimento constante de pessoas, quando o dinamismo da indstria siderrgica inseria a

25

aldeia no mundo e vice-versa. Em 1970, j haviam sido construdas trs mil duzentas e

setenta e duas moradias.

O projeto Hardy tambm estabelecia um Centro Comunal destinado s

atividades diversificadas como comrcio, hotis e penses destinados aos funcionrios e

operrios solteiros e populao de flutuantes como compradores, vendedores e visitantes.

Foi exatamente no entorno e a partir deste Centro Comunal, o atual centro,

cortado pela Avenida 28 de abril, antiga Rua do Comrcio, que a cidade comeou a crescer

desordenadamente e sem qualquer planejamento, num contraste ao planejamento e

programa urbanisticamente inicial.

Com as obras de expanso da USIMINAS na dcada de 70, Ipatinga

experimenta um novo estgio de desenvolvimento scio-econmico chegando a quase 50

mil habitantes (BRANDT, 2005 apud PULINO, 2006).

A partir da rea central, surgem, em Ipatinga, vrios empreendimentos

imobilirios e loteamentos que se expandem em direo ao seu ncleo original, o distrito

de Barra Alegre. Alm de novos ncleos habitacionais, conformam-se novos centros de

compras, diversificando as atividades econmicas sociais. Em 1975, o municpio de

Ipatinga elaborou seu plano diretor para o sistema virio urbano.

Na dcada de 80, Ipatinga totaliza uma populao de 150.322 mil habitantes.

Com o aumento do nmero de veculos e as prprias necessidades impostas pelo

desenvolvimento econmico, como o escoamento da produo, exigem-se melhorias no

sistema virio e uma redefinio da malha de transporte.

A populao economicamente ativa de Ipatinga est vinculada principalmente

indstria e ao comrcio. A maior parte da arrecadao municipal provm das atividades

industriais. O setor de servios tambm importante para a economia local, que vem

buscando alternativas para diminuir a dependncia da indstria (MADEIRA, 2004).

De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica -IBGE (2011), a

populao atual estimada em 241539 habitantes. O bairro de maior extenso territorial

o Ipaneminha, com 50,4 km, seguido por Tribuna, com 29,2 km, e Pedra Branca, com

13,4 km. Dos 35 bairros oficiais que constituem o municpio, o mais populoso o bairro

Cana com 28.510 habitantes, seguido por Betnia, com 27.970, e Veneza, com 20.785

(TANCREDO, 2011).

O municpio possui fcil acesso s principais rodovias do pas, atravs da BR

458, BR 381 e BR 116, que do acesso a Belo Horizonte, ao Esprito Santo, Rio de Janeiro

26

e a estados do nordeste brasileiro, um dos fatores favorveis ao constante crescimento de

Ipatinga.

A expanso das cidades brasileiras ocorrida principalmente, a partir da dcada

de 70, tem colocado em risco a qualidade de vida da populao e do meio ambiente, uma

vez que se deu sem um adequado planejamento urbano e ambiental. Em Ipatinga, os

principais fatores podem ser traduzidos pelo aumento da produo industrial, crescimento

da frota de veculos, uma intensificao no setor habitacional contribuindo para o aumento

da gerao de resduos de construo civil (TANCREDO, 2009; FREITAS, 2009).

Comparando a populao atual com dados de 2000, constata-se um crescimento

de 13,67%, enquanto a frota de veculos aumentou 105,22%. Os dados do crescimento

populacional experimentado por Ipatinga, nos ltimos anos, e o crescimento da frota de

veculos so mostrados, na FIG. 1, de acordo com dados do Departamento Nacional de

Trnsito- DENATRAN, BRASIL (2012) e do IBGE (2011).

Figura 1 - Frota de veculos e crescimento populacional de Ipatinga.

Fonte: Autora, 2012.

Segundo Arajo (2011), Ipatinga atualmente passa por um processo de

diversificao econmica, com a implantao de um distrito industrial que vem

estimulando o empreendedorismo e a abertura de novas e diferentes plantas industriais.

0

50000

100000

150000

200000

250000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Cre

scim

ento

An

ual

Ano

Frota de veculos Populao

27

Para Moraes (2009), o municpio sobressai-se como a cidade polo de uma

regio em pleno desenvolvimento, sendo respeitada nacional e internacionalmente pela sua

histria e pelo que representa hoje. A histria do municpio de Ipatinga confunde-se com

a construo de uma empresa siderrgica.

Como um exemplo tpico de localidade que, ao se desenvolver ao redor de um

empreendimento industrial de grande porte, Ipatinga trouxe consigo um registro histrico

de reclamaes da populao em relao poluio atmosfrica, sobretudo nos bairros

vizinhos Usina (BRANDT, 2005 apud PULINO, 2006).

3.2 Poluio do ar

Segundo Tolentino et al. (2004), a atmosfera est entre os fatores fundamentais

tanto para o surgimento quanto para a manuteno da vida no planeta, pois, ao envolver a

Terra, ela cria as condies de temperatura que viabilizam a vida. Um sistema altamente

dinmico, com seus constituintes gasosos constantemente interligados com a vegetao, os

oceanos e os organismos vivos. um verdadeiro reservatrio de elementos essenciais aos

processos biolgicos ligados vida na Terra, um manto trmico e protetor.

A FIG. 2 ilustra a estrutura da atmosfera, mostrando aproximadamente as

altitudes e espessuras dessas regies.

Os limites inferiores da atmosfera encontram-se na superfcie da crosta

terrestre e na superfcie dos oceanos. A classificao das regies baseada em suas

propriedades fsico-qumicas e altitudes. A variao da temperatura , em geral, o critrio

adotado pelos geofsicos para definir as diversas regies da atmosfera, sendo o mais

adequado do ponto de vista ambiental (TOLENTINO et al., 2004; BRAGA et al., 2007).

O perfil de temperatura que caracteriza a atmosfera resultado da

estratificao dos gases que se encontram presentes em cada camada, da incidncia de

radiao solar no planeta e da disperso dessa radiao de volta para o espao

(BRAGA et al., 2007).

Na troposfera, desenvolvem-se todos os processos climticos que regem a vida

na Terra e onde ocorre a maioria dos fenmenos relacionados poluio do ar. Na

estratosfera, ocorrem as reaes importantes para o desenvolvimento das espcies vivas do

planeta, em razo da presena do oznio (BRAGA et al., 2007).

28

Figura 2 - Estratificao trmica da Atmosfera

Fonte: Braga et al. , 2007.

Para Tolentino et al. (2004), uma vez que as condies do manto gasoso, que

envolve o planeta, sofrem alteraes conforme a altitude, h a composio da atmosfera

pode variar bastante. O problema complica-se ainda mais quando se leva em conta a

entrada para a atmosfera de componentes estranhos, provenientes de atividades naturais

do nosso planeta ou resultantes de processos vitais ou tecnolgicos implantados na

superfcie.

Quando o meio ambiente sofre alteraes que podem causar prejuzos aos seres

vivos, considera-se que ele est poludo. Segundo o Conselho Nacional de Meio Ambiente

(CONAMA), poluente atmosfrico qualquer forma de matria ou energia com

intensidade e em quantidade, concentrao, tempo ou caractersticas em desacordo com os

nveis estabelecidos, e que tornem ou possam tornar o ar imprprio, nocivo ou ofensivo

sade; inconveniente ao bem-estar pblico; danoso aos materiais, fauna e flora,

prejudicial segurana, ao uso e gozo da propriedade e s atividades normais da

comunidade (CONAMA, 1999).

29

3.2.1 Fontes de poluio do ar, os principais poluentes e seus efeitos.

As fontes antropognicas possuem mais poluentes associados do que as fontes

naturais. Os poluentes atmosfricos, com relao a sua origem, so classificados em

primrios e secundrios. Poluentes primrios so aqueles emitidos diretamente pelas fontes

de emisso e os secundrios so aqueles formados na atmosfera atravs da reao qumica

entre poluentes e/ou constituintes naturais na atmosfera (CETESB, 2012d).

As concentraes dos poluentes dependem do clima, da topografia, da

densidade populacional, do nvel e do tipo de atividades das indstrias locais

(BRAGA et al., 2007).

Para Phillipi Jnior e Pellicioni (2005), durante o transporte dos poluentes,

pode haver disperso, deposio seca ou mida. E eles ainda podem sofrer reaes

qumicas, passar por aes fotoqumicas ou transformaes nas nuvens (descargas

eltricas), gerando poluentes secundrios. Os poluentes atmosfricos em forma de matria

so classificados em funo do estado fsico em material particulado e gases:

o material particulado pode ser classificado, segundo o mtodo de

formao em POEIRAS (poeira de cimento, poeira de amianto, poeira de algodo, poeira

de rua), FUMOS (fumos de chumbo, fumos de zinco, fumos de alumnio, fumos de cloreto

de amnio), FUMAA (partculas de combusto de combustveis fsseis) e NVOAS que

so as partculas lquidas.

os gases so poluentes na forma molecular, sendo gases permanentes

(o dixido de enxofre, o monxido de carbono, o oznio, os xidos nitrosos)

ou na forma transitria de vapor, como os orgnicos em geral.

O material particulado o grupo de substncias finas de slidos ou lquidos

que se encontram suspensas no ar, sendo que numa dada massa de ar no so todas do

mesmo tamanho ou forma, no apresentando a mesma composio qumica

(BAIRD, 2007).

As partculas em suspenso, dependendo do dimetro mdio, causam

perturbao porque permanecem por longos perodos na atmosfera antes de serem

removidas por mecanismos de depurao e por apresentarem espcies qumicas txicas em

sua superfcie, como metais e diversos compostos orgnicos (MAGALHES et al.,2010) .

Muitos dos efeitos sobre a sade humana so decorrentes da inalao de

material particulado de diferentes tamanhos contendo metais em sua composio.

Alm do tamanho das partculas, as concentraes dos metais nas mesmas, suas

30

caractersticas fsico-qumicas, solubilidade nos fluidos biolgicos, o tempo total da

exposio humana e o estado de sade da populao influenciam no efeito das partculas

suspensas no ar, consequentemente, na qualidade de vida numa regio.

Esses efeitos da poluio atmosfrica sobre a sade humana vm sendo estudados pelos

especialistas da rea de Sade Pblica, com diversas publicaes sobre o assunto

(MAGALHES et al.,2010; DUCHIADE, 1992).

As faixas de tamanho para os tipos de partculas mais comuns do material

particulado esto ilustradas na FIG. 3.

Figura 3 - Faixas tpicas para vrios tamanhos de partculas.

Fonte: BAIRD, 2007.

Os metais fazem parte do grupo dos poluentes persistentes. Os poluentes

persistentes no so alterados pela ao de luz, gua, ar ou microrganismos, durante

perodos longos de tempo. Os metais so lanados atmosfera por processos naturais como

eroso natural de minerais ou por atividades antrpicas (BAIRD, 2007).

Os metais encontram-se agregados ao material particulado, compostos

orgnicos ou na forma de vapor (Ex. Hg) e sofrem disperso com os ventos atingindo reas

onde a gerao desses poluentes muito baixa. Isso provoca o repasse dos mesmos por

31

deposio seca ou pela precipitao com a chuva aos demais compartimentos abiticos e

cadeia trfica (PROCHNOW, 2005).

Os metais so os elementos qumicos mais estudados do ponto de vista

toxicolgico, pois reagem com ligantes difusores, com macromolculas e com ligantes

presentes em membranas o que, muitas vezes, lhes conferem as propriedades de

bioacumulao, biomagnificao na cadeia trfica, persistncia no ambiente e distrbios

nos processos metablicos dos seres vivos (TAVARES, 1992).

As bioacumulaes e biomagnificaes se encarregam de transformar

concentraes consideradas normais em concentraes txicas para diferentes espcies da

biota e para o homem. A persistncia garante efeitos ao longo do tempo ou de longo prazo,

mesmo depois de interrompidas as emisses (TAVARES, 1992).

As interaes entre as fontes e os processos atmosfricos de transporte,

remoo e transformao dos poluentes (diluio e/ou reaes qumicas) fornecem o nvel

de qualidade do ar (CETESB, 2012d).

Os danos ou efeitos dos poluentes so os mais diversos e abrangentes,

atingindo todo o ecossistema. A FIG. 4 ilustra o transporte e/ou as transformaes como

podem ocorrer com os poluentes na atmosfera, os tipos de fontes e os efeitos no ambiente

em geral.

Figura 4 - Poluio do ar, fontes, transporte, transformaes, remoo e efeitos.

Fonte: USEPA, 1999.

32

Concentraes elevadas de poluentes atmosfricos representam um risco para a

sade humana, danificam flora e fauna e destroem monumentos histricos e construes

modernas. Tais efeitos ocorrem com alta frequncia em aglomeraes urbanas,

considerando que uma grande quantidade dos mais diversos poluentes est sendo emitida

em rea relativamente limitada e muitos indivduos esto sendo afetados, devido alta

densidade populacional (KLUMPP et al., 2001).

3.2.2 A problemtica dos metais na atmosfera

Conforme Gutberlet (1996) e WHO (2007) o aumento cada vez maior das

fontes emissoras provoca o aumento tambm das concentraes de metais na atmosfera,

nas precipitaes (incluindo neblina) e nos horizontes superficiais do solo. Por meio das

circulaes atmosfricas, os metais so transportados dos emissores a distncias de

centenas de quilmetros, antes que sejam retirados da atmosfera por sedimentao ou

lavagem.

Devido baixa presso de vapor, os elementos qumicos persistentes como os

metais aparecem na atmosfera na forma de aerossis de diferentes classes de tamanho. Os

metais, durante o transporte, passam por transformaes qumicas at formarem ligaes

mais estveis, o que um fator determinante para o seu tempo de permanncia no ar e a

medida do efeito degradante sobre o meio ambiente (GUTBERLET, 1996).

Alm dos prejuzos diretos devido acumulao nos tecidos das plantas por

poluentes atmosfricos, o aparecimento de efeitos colaterais de grande importncia para

o equilbrio ecolgico. A acumulao e o consequente aumento das concentraes dos

poluentes atmosfricos, chegando a nveis txicos ou letais em todo o ecossistema, podem

ter graves consequncias tambm ao ser humano (GUTBERLET, 1996).

Pela acumulao na cadeia alimentar, por inalao ou absoro cutnea de

metais e compostos metlicos, as emisses antrpicas prejudicam a prpria sade humana.

Ao contrrio de outros produtos qumicos, muitos metais so vitais para o metabolismo do

ser humano, porm, na concentrao errada podem levar a diversos efeitos negativos sobre

a sade (GUTBERLET, 1996; SIQUEIRA, 2005).

Arajo (2011) afirma que, em Ipatinga, destacam-se as fontes antropognicas

de elementos qumicos agregados ao material particulado: a siderurgia, combustveis

fsseis e trfego de veculos.

33

Na indstria siderrgica integrada a coque para a produo do ao, o material

particulado emitido para a atmosfera em praticamente todas as suas unidades de processo

de produo (ARAJO, 2011).

De acordo com Rizzo (2006), conforme o comportamento durante as reaes

qumicas de refino inerentes ao processo de elaborao dos aos, os elementos qumicos

dividem-se em quatro grupos:

elementos que so incorporados escria: Ca, Mg, Si, Al, Zr, Ti, B.

elementos que se dividem entre o ao e a escria: C, Mn, P, S, Cr, Nb, V.

elementos que so incorporados pelo ao: Cu, Ni, Sn, Sb, Mo, Co, As, W.

elementos que se vaporizam e deixam o forno na forma de gases: Zn, Cd, Pb.

Segundo Moraes Jnior (2010), o carbono o principal responsvel pelo

processo de combusto, est presente no carvo mineral tanto na matria carbonosa, quanto

nos minerais carbonatados das cinzas. A quantidade total de carbono resultante do

somatrio dos teores de carbono fixo e de carbono presente nas matrias volteis.

Os elementos avaliados na anlise elementar so aqueles que podem sofrer

gaseificao, bem como liberar ou absorver calor durante as etapas das reaes de

combusto. Os diversos minerais encontrados esto divididos conforme sua participao

percentual em elementos principais e elementos traos. No QUADRO 01, so apresentados

os componentes qumicos das cinzas minerais:

Quadro 1- Componentes das cinzas em amostras de carvo mineral

PRINCIPAIS

ELEMENTOS

xido de Silcio (SiO2); xido de Ferro (Fe2O3); xido de Alumnio (Al2O3); xido de

Titnio (TiO2); xido de Clcio (CaO); xido de Magnsio (MgO); xido de Fsforo

(P2O5); xido de Sdio (Na2O); xido de Potssio (K2O); e xidos de Enxofre (SO2 e

SO3).

ELEMENTOS

TRAOS

Mn, Li, Sc,V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, Sn , Sb, Ba, La, W, Pb, As.

Fonte: Adaptado de Moraes Jnior, 2010.

Segundo Moraes Jnior (2010), a importncia da exposio ambiental pode ser

exemplificada no caso do Municpio de Ipatinga/MG, onde as coquerias da empresa

USIMINAS esto situadas a cerca de 170 metros do Frum, a 230 metros da Prefeitura e a

310 metros da Cmara Municipal, prximas s reas residenciais e comerciais, em face das

caractersticas da cidade, projetada e construda como cidade operria, no entorno de uma

grande siderrgica.

34

Do mesmo modo, as emisses veiculares no devem ser menosprezadas no

municpio de Ipatinga, uma vez que, na ltima dcada, houve um grande aumento da sua

frota de veculos (FIG.1).

O petrleo bruto, devido ao seu processo de formao, tambm pode conter

elementos metlicos, que permanecem em seus subprodutos, como na gasolina e no diesel.

No estudo realizado por Silva (2007), acerca da emisso de metais por veculos

automotores e efeitos sade pblica, experimentalmente foram caracterizadas as fraes

finas de grossas de partculas (MP10) e os metais que compem as partculas de exausto

desses veculos. No QUADRO 02, h um levantamento de informaes deste estudo acerca

dos metais comumente emitidos pelos veculos automotores.

Quadro 2 - Emisso de metais por veculos automotores FONTE ELEMENTOS QUMICOS

DIESEL Al, Ca, Fe, Mn, e Si representam cerca de 80% do metal existente no diesel.

A porcentagem restante distribui-se entre os teores de Ag, Ba, Cd, Co, Cr, Cu,

Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Sr, Ti, V e Zn.

GASOLINA Al, Si, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Pt e Pb presentes nas fraes fina e grossa

de partculas (MP10) emitidas na combusto.

LCOOL Metais como Zn, Cu, Pb e Cd originam-se na produo, armazenamento e

transporte, constituindo uma contaminao inorgnica.

LEO DO MOTOR Zn, P, S, Pb, Fe, Al, Si, Cl e Br podem ser encontrados no leo do motor devido

presena de outros aditivos ou contaminao por desgaste.

CONVERSOR

CATALTICO

Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Os

Fonte: Adaptado de Silva, 2007.

Silva (2007) cita alguns metais como sdio, potssio, clcio e magnsio que

devido ao seu processo de fabricao, podem estar presentes em amostras de biodiesel.

importante a anlise quantitativa desses elementos nos combustveis porque os mesmos

podem causar corroso e entupimentos dos motores, alm de causar risco sade humana.

Os efeitos fisiolgicos, ecolgicos e toxicolgicos de um elemento qumico

geralmente so especficos da estrutura do organismo sobre o qual esto agindo.

Dependendo da toxicidade do elemento qumico ou de seus compostos, as consequncias

alcanam desde leves disfunes at efeitos mutagnicos, cancergenos e teratognicos

(GUTBERLET, 1996; WHO, 2004; KAMPA; CASTANAS, 2008).

35

A seguir sero fornecidas as formas de ocorrncia de alguns metais, seus

principais usos e os seus efeitos negativos sobre os seres vivos e ecossistema em geral.

Alumnio (Al)

O alumnio encontra-se combinado com outros elementos mais comumente

com oxignio, silcio e flor. Geralmente o alumnio encontrado em compostos presentes

no solo, minerais e argilas, sendo a bauxita o principal minrio (ATSDR, 2008a).

No ar, normalmente, encontrado sob forma de aluminossilicatos associados

ao material particulado (SILVA, 2007).

O alumnio presente em material particulado atmosfrico essencialmente

derivado do solo e de processos industriais atravs dos quais os materiais da crosta terrestre

(por exemplo, minerais) so processados. O alumnio encontrado como silicatos, xidos e

hidrxidos nessas partculas. Compostos de alumnio no podem ser oxidados e as

transformaes atmosfricas no seriam esperadas para ocorrer durante o transporte. Se

partculas de alumnio metlico so liberadas no ar durante o processamento do metal, so

rapidamente oxidadas (ATSDR, 2008a).

As emisses antrpicas de alumnio originam-se tanto de processos de

combusto quanto das indstrias qumica e siderrgica. Comprovadamente, emisses

elevadas de alumnio podem ter em plantas efeitos txicos que se manifestam na forma de

retardamento do crescimento, descolorao de tronco e folhas e por leses no sistema

radicular (GUTBERLET,1996).

As vias de entrada desse elemento qumico no organismo humano so por

inalao, ingesto ou contato com a pele. Pessoas que respiram grandes quantidades de

poeiras de alumnio podem apresentar efeitos neurolgicos como alteraes da funo

congnita, disfuno motora e neuropatia perifrica. Indivduos que apresentam problemas

renais podem armazenar grande quantidade de alumnio no corpo devido diminuio da

taxa de eliminao do mesmo pela urina (ATSDR, 2008; SILVA,2007).

Tambm pode ocorrer outro distrbio respiratrio associado ao material

particulado e a fumos contendo alumnio. Trata-se da doena pulmonar obstrutiva, que leva

a uma forma de persistente de asma (ODONNEL, 1989 apud SILVA, 2007).

Em casos extremos, a acumulao de alumnio pode causar ainda uma

aglomerao das microfibrilas celulares e assim originar uma incapacidade funcional

nervosa. Cientistas suspeitam que taxas elevadas de alumnio no corpo humano podem

36

causar leses graves no sistema nervoso central como a degradao da medula ssea com

paralisia muscular espsmica. Concentraes elevadas de alumnio no crebro so

encontradas principalmente em trabalhadores de fundies de alumnio

(GUTBERLET, 1996).

Como um elemento, o alumnio no pode ser degradado no meio ambiente,

mas pode sofrer precipitao ou vrias reaes de troca de ligante. O alumnio em

compostos tem apenas um estado de oxidao (+3), e no sofre reaes de oxidorreduo

em condies ambientais. O alumnio pode ser complexado por ligantes diferentes

presentes no ambiente (por exemplo, flvicos e cidos hmicos). A solubilidade do

alumnio, no meio ambiente, depender da presena e tipos de ligantes e do pH (ATSDR,

2008a).

Nveis de alumnio no ar geralmente variam 0,005-0,18 mg.m-3

, dependendo da

localizao, condies climticas, tipo e nvel de atividade industrial na rea. A maior parte

do alumnio no ar na forma de pequenas partculas em suspenso de solo (poeira). Nveis

de alumnio, em zonas urbanas e industriais, podem ser maiores e pode variar de

0,4-8,0 mg.m-3

(ATSDR, 2008a).

Clcio (Ca)

De acordo com Vaitsman, Afonso e Dutra (2001), o clcio um metal alcalino

terroso, muito reativo, abundante na crosta terrestre. Trata-se de um elemento qumico que

aparece na natureza como carbonato, sulfato, fluorita e fosfatos, que possuem grandes

aplicaes na indstria qumica e outras reas.

O clcio usado como agente redutor na obteno de outros metais,

desoxidante, dessulfurizante e descarburizador para metais no ferrosos. Tambm um

metal componente de ligas com alumnio, berlio, cobre, chumbo e magnsio e ingrediente

bsico do cimento (tipo Portland).

O clcio desempenha funes vitais na atividade cardaca, na coagulao

sangunea, na contrao muscular e na transmisso nervosa. Entretanto, a ingesto elevada

de clcio pode levar calcificao excessiva dos ossos e de tecidos moles como os rins,

obesidade abdominal, trtaro dentrio, assaduras, brotoejas e bursite (VAITSMAN;

AFONSO; DUTRA, 2001; SANTOS, 2009).

37

Cdmio (Cd)

O cdmio um metal encontrado na crosta terrestre, associado com o zinco,

chumbo e minrio de cobre. A produo comercial de minrio de cdmio depende da

extrao de zinco. O cdmio comercialmente disponvel como um xido, cloreto, ou

sulfureto (ATSDR, 2008b).

O cdmio emitido para o solo, gua e ar pela minerao, refino, produo e

incinerao de metais no ferrosos, aplicao de fertilizantes fosfatados, queima de

combustveis fsseis e a eliminao de resduos. O cdmio pode acumular em organismos

aquticos e nas culturas agrcolas (ATSDR, 2008b).

As fontes mais importantes de cdmio no ar so as fundies. Outras fontes de

cdmio no ar incluem queima de combustveis fsseis como o carvo ou petrleo,

incinerao de resduos urbanos tais como plsticos (quando usado como estabilizante) e

baterias de nquel-cdmio (que pode ser depositado como resduo slido), e de indstrias

de produo de ferro e ao (GUTBERLET, 1996; ATSDR, 2008b).

O cdmio est presente no ar na forma de partculas (como xido, cloreto,

sulfato) ou vapores (a partir de processos de alta temperatura). Ele pode ser transportado a

longas distncias na atmosfera, quando haver deposio mida ou seca para solos e para

guas superficiais (ATSDR, 2008b).

A mobilidade do cdmio e seus compostos no solo depende do pH e da

quantidade de matria orgnica. Geralmente, o cdmio liga-se fortemente matria

orgnica, ser imvel no solo e mvel nas plantas e assim entrar na cadeia alimentar

(ATSDR, 2008b).

O cdmio uma espcie no essencial, txica e que tende a se acumular nos

rins e fgado. Seu efeito txico est ligado a uma possvel competio com o zinco, em

processos enzimticos e inibio da absoro de cobre

(VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001).

A cada dose de cdmio inalada, os pulmes absorvem cerca de 10% a 50%,

dependendo do tamanho das partculas, a solubilidade do composto especfico de cdmio

inalado e a durao da exposio. A absoro do cdmio menor, quando o mesmo est

agregado em partculas maiores (>10 m) e partculas insolveis em gua, e bem maior

para as partculas menores (

38

De acordo com Cardoso (2001), a exposio ao cdmio afeta o sistema

respiratrio, cardiovascular, hematolgico, esqueltico, heptico e renal.

Chumbo (Pb)

O chumbo reconhecido pela Organizao Mundial da Sade (OMS) como um

dos elementos qumicos mais perigosos para a sade humana. Em muitos pases, o chumbo

o nico metal cuja presena no ar controlada por legislao

(VANZ; MIRLEAN; BAISCH, 2003).

Os sais de chumbo, por exemplo, causam intoxicao que se manifestam por

convulses, nuseas, vmitos, paralisia, psicose, anemia, afetando a medula ssea,

esqueleto, e o sistema nervoso central. Um efeito rpido a inibio da produo de

protena (VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001).

O chumbo pode ser encontrado em todas as partes do nosso ambiente. As

fontes antrpicas incluem a queima de combustveis fsseis, minerao e manufatura. Os

usos do chumbo so diversos: produo de baterias, munies, produtos de metal (solda e

tubos) e dispositivos para proteo dos raios-X (ATSDR, 2007b).

Por causa de preocupaes com a sade, o uso do chumbo na gasolina, em

tintas e produtos cermicos, em calafetagem e tubos soldados, foi reduzido drasticamente

nos ltimos anos (ATSDR, 2007b).

Cobalto (Co)

Segundo o perfil toxicolgico elaborado pela Agncia de Substncias Txicas e

Registro de Doenas - ATSDR (2004a), o cobalto um elemento de ocorrncia natural que

tem propriedades semelhantes ao ferro e ao nquel. Existe apenas um istopo estvel de

cobalto, que tem um nmero de massa atmica de 59. No entanto, h muitos istopos

instveis ou radioativos, dois dos quais so comercialmente importantes, cobalto-60 e

cobalto-57. Todos os istopos de cobalto tm o mesmo comportamento qumico no

ambiente e no organismo humano.

A presena do cobalto 59 no ambiente ocorre por fontes naturais (solo, rocha,

ar, gua, plantas e animais) ou atividades humanas. O transporte do cobalto pelo ar e a

gua, pela ressuspenso da poeira do solo, aerossol de gua do mar, erupes vulcnicas,

incndios florestais e ainda atravs de guas superficiais de escoamento ou da lixiviao do

39

solo e rocha que contm cobalto. Nos solos prximos a depsitos de minrio, rochas de

fosfato, instalaes de fundio e solos contaminados por trfego do aeroporto, trfego de

rodovia ou a poluio industrial podem conter altas concentraes de cobalto.

Pequenas quantidades de cobalto podem ser liberadas na atmosfera a partir de

usinas de carvo e incineradores, escapamento de veculos, atividades industriais

relacionadas com a minerao e processamento de cobalto contendo minrios, e a

produo e uso de ligas de cobalto e produtos qumicos.

O cobalto benfico para os seres humanos porque parte de vitamina B12,

essencial para manter a sade humana, e tem sido utilizado no tratamento para a anemia,

incluindo em mulheres grvidas. A exposio de seres humanos e animais em nveis de

cobalto normalmente encontrados no meio ambiente no prejudicial. Normalmente, o ar

contm quantidades muito pequenas de cobalto, menos de 2 ng.m-3

, uma quantidade muito

menor do que a consumida em alimentos e gua.

De acordo com Alves e Rosa (2003), o cobalto produzido principalmente

como subproduto da minerao de cobre e nquel, que usualmente contm Co em

proporo menor que 1%. As propriedades das ligas de cobalto (alto ponto de fuso,

dureza e resistncia oxidao) dependem de sua composio, como indica o

QUADRO 03.

Quadro 3 - Ligas de cobalto, composio e utilizao industrial

Tipo de liga Composio Utilizao

superligas resistentes

corroso

cobalto, cromo, nquel, tungstnio,

tntalo, alumnio, titnio e zircnio

lminas de corte

ligas magnticas cobalto, nquel, alumnio,

cobre e titnio

indstria eletroeletrnica

aos de alta resistncia cromo e cobalto (25-65%) peas de equipamentos que

necessitam de ao altamente

resistente ao calor, tais como

turbinas de avies

aos com

propriedades especiais

cromo, nquel, molibdnio e

65% de cobalto

implantes cirrgicos

ao metal duro produzido por

processo de

sinterizao*

p de cobalto, ligante na produo

de ligas com o carbeto de

tungstnio e/ou titnio, tntalo,

nibio e molibdnio

lminas de corte, brocas e discos

para polimento de diamantes

*Sinterizao: um processo de preparao de ligas metlicas, no qual a mistura de seus componentes

prensada e submetida a temperatura abaixo do seu ponto de fuso.

FONTE: ALVES E ROSA, 2003.

40

Trabalhadores que inalam ar contendo 0,038 mg.m-3

de cobalto (cerca de

100.000 vezes a concentrao normalmente encontrada em ar ambiente) por 6 horas,

apresentam dificuldade para respirar. Graves efeitos sobre os pulmes, incluindo asma,

pneumonia e wheezing foram encontrados em pessoas expostas a 0,005 mg.m-3

enquanto

trabalhavam com metal duro, de cobalto-tungstnio liga de carboneto.

Pessoas expostas a 0,007 mg .m-3

, no trabalho tambm desenvolveram alergias

ao cobalto o que resulta em asma e erupes cutneas. O pblico em geral, no entanto, no

susceptvel de ser exposto ao mesmo tipo ou quantidade de p de cobalto que causou

esses efeitos em trabalhadores.

Exposies a cobalto radioativo podem causar danos genticos nas clulas,

cncer e at.

Cromo (Cr)

O cromo um elemento encontrado naturalmente em rochas, animais, plantas,

solo e na poeira vulcnica e gases. Vrias so as suas formas de ocorrncia no ambiente.

As mais comuns so cromo (0), cromo (III) e cromo (VI). O cromo metal na forma (0)

usado para fazer ao, cromo (VI) e cromo (III) so utilizados nas cromaes

(galvanoplastias), corantes e pigmentos, curtimento de couro e na preservao da madeira

(ATSDR, 2007a).

Todos os compostos do elemento qumico cromo so considerados muito

txicos e agentes poluentes. O cromo dependendo da valncia do elemento pode ser

benfico ou malfico ao ser humano (VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001).

De acordo com a ficha de informao toxicolgica da Companhia Ambiental

do Estado de So Paulo - CETESB (2012b), cerca de 40% do cromo est disponvel na

forma hexavalente e a maior parte advm das atividades humanas. A populao geral pode

estar exposta ao cromo por alimentao ou contato com produtos fabricados com o metal.

A toxicidade do cromo depende de seu estado de oxidao, sendo o cromo (VI) mais

txico que o (III).

A exposio ocupacional ocorre por inalao de ar contaminado com partculas

de poeira contendo as formas tri e hexavalente, principalmente em atividades de

minerao, soldagem, galvanizao e fabricao de cimento. O cromo, especialmente na

forma de cromato, um importante agente causador de dermatites de contato em

41

trabalhadores. Por ser corrosivo, pode causar ulceraes crnicas na pele e perfuraes no

septo nasal.

A ingesto acidental de altas doses de compostos de cromo hexavalente pode

causar falncia renal aguda caracterizada por perda de protenas e de sangue na urina. A

forma trivalente do metal um nutriente essencial para o ser humano, atuando na

manuteno do metabolismo da glicose, lipdeos e protenas. J a deficincia do ction

acarreta prejuzo na ao da insulina.

O cromo metlico e os compostos de cromo (III) so classificados pela

Agncia Internacional de Pesquisa em Cncer (IARC) no Grupo 3 : no classificvel

quanto carcinogenicidade. Os compostos de cromo (VI) so classificados pela mesma

agncia como cancergenos para o ser humano.

Cobre (Cu)

O cobre um metal que ocorre naturalmente em rochas, solo, gua e ar. Trata-

se de um elemento essencial ao nvel de traos (micronutriente) em plantas e animais

(incluindo humanos). Participa da sntese da hemoglobina, elastina e colgeno. No

organismo humano tende a se acumular no fgado, causando nuseas e vmitos (doena de

Wilson) e, dependendo do caso, problemas cardiorrespiratrios (VAITSMAN; AFONSO;

DUTRA, 2001).

O cobre usado para fazer ligas e vrios tipos diferentes de produtos como

fios, tubos de canalizao e de chapa. Compostos de cobre so comumente utilizados na

agricultura para o tratamento de doenas de plantas como mofo, para tratamento de gua e

como conservantes de madeira, couro e tecidos (ATSDR, 2004b).

Segundo informaes da CETESB (2012a), o cobre elementar no se degrada

no ambiente. As principais fontes antropognicas do metal incluem minerao, fundio,

queima de carvo como fonte de energia e incinerao de resduos municipais. As

emisses por uso como agente antiaderente em pinturas e na agricultura, excreo de

animais e lanamento de esgotos so menos relevantes.

No ar, o cobre geralmente encontrado na forma de xidos, sulfatos e

carbonatos. As partculas, dependendo do tamanho, sofrem deposio seca ou so

arrastadas pela gua da chuva. Pequenas partculas contendo xidos de cobre, cobre

elementar e cobre adsorvido so produzidas na combusto e podem permanecer na

troposfera por at 30 dias.

42

A populao geral pode ser exposta ao cobre por inalao, ingesto de

alimentos e gua ou contato drmico, porm a principal via de exposio no ocupacional

a oral. A ingesto de sais de cobre causa vmito, letargia, anemia hemoltica aguda, dano

renal e heptico e, em alguns casos, morte.

Trabalhadores expostos a fumos e poeiras de cobre podem apresentar irritao

no nariz, boca e olhos, cefalia, nusea, vertigem e diarria.

Estanho (Sn)

O estanho um elemento natural na crosta terrestre, amplamente utilizado na

indstria pelo baixo ponto de fuso, formao de ligas, resistncia corroso e oxidao

(AZEVEDO, 2009).

O minrio bsico do estanho a cassiterita ( SnO2) cuja abundncia na crosta

terrestre 0,001%. O uso mais comum do estanho no revestimento do ferro para a

fabricao de folhas de flandres (lata). Est presente em ligas tais como lato (Fe-Sn),

bronze (Cu-Sn), peltre e em alguns materiais de solda (Pb-Sn). utilizado na fabricao de

vidros foscos, de esmaltados, papis laminados etc (VAITSMAN;AFONSO; DUTRA,

2001; AZEVEDO, 2009).

Segundo o estudo realizado por Azevedo (2009), os compostos inorgnicos de

Sn so encontrados em pequenas quantidades na crosta terrestre e utilizados como

pigmento para tintas, em pasta dental, perfume, sabo, aditivos de alimentos e tinturas. As

principais aplicaes comerciais dos compostos orgnicos ocorrem em estabilizadores de

cloreto de polivinila (PVC), pesticidas de uso agrcola, agentes conservantes (de madeira,

algodo e papel), na indstria de vidros e agente antiincrustante para uso nutico.

A exposio ao Sn e a seus compostos pode produzir diversos efeitos tais como

neurolgicos, hematolgicos e imunolgicos. Os estanhos inorgnicos podem causar

pneumoconiose no fibrognica e efeitos gastrointestinais enquanto os orgnicos podem

tambm ser genotxicos. Causam, ainda, irritao severa e queimao na pele, quando

absorvidos por essa via. Outros efeitos implicam danos renais e hepticos.

Geralmente, as concentraes de estanho inorgnico na gua, solo e ar so

baixas, exceto em reas com elevados nveis desse metal e no entorno de indstrias que

processam o estanho. Em geral, os compostos orgnicos de estanho so provenientes de

fontes antropognicas e no ocorrem naturalmente no ambiente.

43

Pouca informao tem sido publicada com respeito aos efeitos de compostos

inalados de estanho orgnico ou inorgnico sobre a sade humana. Relatos de exposies

ocupacionais, frequentemente, envolvem mltiplas substncias qumicas e faltam detalhes

sobre as concentraes e condies reais de exposio.

A exposio, por um longo perodo, poeira e a fumos de estanho resulta na

acumulao das partculas de compostos de estanho nos tecidos pulmonares uma vez que

esse elemento pouco absorvido. O estanho inorgnico se deposita nos pulmes devido

sua insolubilidade e deficincia na absoro. Dessa forma, os pulmes so os rgos alvo

para partculas oriundas da poeira de estanho. A maior parte do metal permanece extra

celularmente na forma de SnO2 (dixido de estanho) nos macrfagos.

Os seres humanos tambm podem ser expostos ao estanho orgnico por

inalao. Os dados limitados sugerem que a absoro do Sn orgnico, por inalao,

possvel como, por exemplo, nos casos de sujeitos que exibiram srios efeitos neurolgicos

aps exposio acidental a vapores de trimetilestanho. Exposio drmica tambm pode ter

ocorrido nesses casos (AZEVEDO, 2009; ATSDR, 2005b).

Estrncio (Sr)

Segundo a ATSDR (2004c), o estrncio um elemento qumico que ocorre

naturalmente em rochas, solo, poeira, carvo e petrleo. Compostos de estrncio so

utilizados na fabricao de cermica e produtos de vidro, pirotecnia, pigmentos de tintas,

lmpadas fluorescentes, e medicamentos.

As aplicaes comerciais so similares s do clcio e do brio, mas mais

caro. A mobilidade do estrncio no ambiente ocorre atravs do ar, como a poeira, o que

eventualmente cai sobre os solos e lenis dgua. Alguns compostos de estrncio

dissolvem diretamente na gua e outros presentes no solo podem se dissolver na gua e

mover-se mais profundamente no solo para a gua subterrnea.

Elevados nveis de estrncio radioativo podem danificar a medula ssea, causar

anemia e impedir a coagulao do sangue de forma adequada. Apenas o composto de

estrncio estvel que pode causar o cncer cromato de estrncio, mas isso devido ao

cromo e no ao estrncio.

44

Ferro (Fe)

No meio ambiente, o ferro o metal mais abundante depois do alumnio e

aparece em diferentes concentraes dependendo das condies naturais do solo e da

litosfera. Nos solos desprovidos de vegetao, o ferro facilmente liberado

(GUTBERLET, 1996).

Na atmosfera, o ferro aparece na forma de xido de ferro (FeO, Fe2O3). A

produo de ferro e ao e a indstria de transformao do ferro liberam altas concentraes

de partculas finas desse elemento (GUTBERLET, 1996).

O ferro um elemento essencial vida vegetal e animal, micronutriente que

atua principalmente na formao da hemoglobina, de enzimas envolvidas na produo de

energia (ATP- Adenosina Trifosfato). metabolizado na presena de cobre. O ferro e seus

compostos no so considerados txicos. Mas, a intoxicao grave por excesso de ferro

provoca dor abdominal, diarreia ou vmitos, palidez ou cianose, cansao, a sonolncia e o

colapso cardiovascular (VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001).

Em uma reviso de literatura, Fernandez et al. (2007) sugerem a participao

do ferro no estresse oxidativo do sistema nervoso central e suas implicaes nas doenas

neurodegenerativas com especial destaque para Demncia de Alzheimer e Doena de

Parkinson.

ndio (In)

De acordo com a pesquisa realizada por Ferreira (2003), o elemento qumico

ndio um metal que na temperatura ambiente estvel ao ar seco. menos voltil do que

o zinco e o cdmio, entretanto sublima, quando aquecido com hidrognio ou a vcuo. O

ndio cuja abundncia de cerca de 0,1 g.g-1 encontra-se disseminado em pequenas

quantidades em muitos minerais na crosta terrestre.

O Brasil possui grandes reservas estanferas e a ocorrncia de ndio tem sido

investigada nesses depsitos, pois o ndio associa-se intimamente mineralizao de

estanho. Da mesma forma, o ndio, principalmente recuperado como subproduto do

processamento de zinco.

Quimicamente, o ndio assemelha-se ao zinco em alguns aspectos e ao

alumnio, ferro e estanho em outros. O ndio forma amlgama com mercrio e ligas com

ouro, prata, paldio platina, cobre e chumbo, entre outros metais.

45

Quanto sua utilizao e consumo mundial, 45% so utilizados em filmes

contendo xido de ndio ou xido de ndio e estanho para revestimentos sobre vidros. No

setor eletrnico, esses filmes so usados em visores de cristal lquido (LCD's) de relgios,

telas de televiso, monitores de vdeo e computadores portteis. So usados tambm como

refletores de raios infravermelhos sobre vidro comum.

O uso em ligas e soldas corresponde por 35%. A adio de ndio a ligas

contendo bismuto, chumbo, estanho e cdmio diminui seu ponto de fuso, sendo utilizada,

entre outras aplicaes, em dispositivos de segurana contra incndio e reguladores de

temperatura.

Mancais para servios pesad