A problemática dos metais na atmosfera- Parte 02

Fonte: http://www.forsea.org/pugetsoundbook/metals.html

 Alumínio (Al) 

O alumínio encontra-se combinado com outros elementos mais comumente com oxigênio, silício e flúor. Geralmente o alumínio é encontrado em compostos presentes no solo, minerais e argilas, sendo a bauxita o principal minério (ATSDR, 2008a).

No ar, normalmente, é encontrado sob forma de aluminossilicatos associados ao material particulado (SILVA, 2007).

O alumínio presente em material particulado atmosférico é essencialmente derivado do solo e de processos industriais através dos quais os materiais da crosta terrestre (por exemplo, minerais) são processados. O alumínio é encontrado como silicatos, óxidos e hidróxidos nessas partículas. Compostos de alumínio não podem ser oxidados e as transformações atmosféricas não seriam esperadas para ocorrer durante o transporte. Se partículas de alumínio metálico são liberadas no ar durante o processamento do metal, são rapidamente oxidadas (ATSDR, 2008a).

As emissões antrópicas de alumínio originam-se tanto de processos de combustão quanto das indústrias química e siderúrgica. Comprovadamente, emissões elevadas de alumínio podem ter em plantas efeitos tóxicos que se manifestam na forma de retardamento do crescimento, descoloração de tronco e folhas e por lesões no sistema radicular (GUTBERLET,1996).

As vias de entrada desse elemento químico no organismo humano são por inalação, ingestão ou contato com a pele. Pessoas que respiram grandes quantidades de poeiras de alumínio podem apresentar efeitos neurológicos como alterações da função congênita, disfunção motora e neuropatia periférica. Indivíduos que apresentam problemas renais podem  armazenar grande quantidade de alumínio no corpo devido à diminuição da taxa de eliminação do mesmo pela urina (ATSDR, 2008; SILVA,2007).

Também pode ocorrer outro distúrbio respiratório associado ao material particulado e a fumos contendo alumínio. Trata-se da doença pulmonar obstrutiva, que leva a uma forma de persistente de asma (O’DONNEL, 1989 apud SILVA, 2007).

Em casos extremos, a acumulação de alumínio pode causar ainda uma aglomeração das microfibrilas celulares e assim originar uma incapacidade funcional nervosa. Cientistas suspeitam que taxas elevadas de alumínio no corpo humano podem causar lesões graves no sistema nervoso central como a degradação da medula óssea com paralisia muscular espásmica. Concentrações elevadas de alumínio no cérebro são encontradas principalmente em trabalhadores de fundições de alumínio
(GUTBERLET, 1996).

Como um elemento, o alumínio não pode ser degradado no meio ambiente, mas pode sofrer precipitação ou várias reações de troca de ligante. O alumínio em compostos tem apenas um estado de oxidação (+3), e não sofre reações de oxidorredução em condições ambientais. O alumínio pode ser complexado por ligantes diferentes presentes no ambiente (por exemplo, fúlvicos e ácidos húmicos). A solubilidade do alumínio, no meio ambiente, dependerá da presença e tipos de ligantes e do pH (ATSDR, 2008a).

Níveis de alumínio no ar geralmente variam 0,005-0,18 mg.m^-3, dependendo da localização, condições climáticas, tipo e nível de atividade industrial na área. A maior parte do alumínio no ar é na forma de pequenas partículas em suspensão de solo (poeira). Níveis de alumínio, em zonas urbanas e industriais, podem ser maiores e pode variar de
0,4-8,0 mg.m^-3(ATSDR, 2008a).

Cálcio (Ca)

De acordo com Vaitsman, Afonso e Dutra (2001), o cálcio é um metal alcalino terroso, muito reativo, abundante na crosta terrestre.  Trata-se de um elemento químico que aparece na natureza como carbonato, sulfato, fluorita e fosfatos, que possuem grandes aplicações na indústria química e outras áreas.

O cálcio é usado como agente redutor na obtenção de outros metais, é desoxidante, dessulfurizante e descarburizador para metais não ferrosos. Também é um metal componente de ligas com alumínio, berílio, cobre, chumbo e magnésio e ingrediente básico do cimento (tipo Portland).

O cálcio desempenha funções vitais na atividade cardíaca, na coagulação sanguínea, na contração muscular e na transmissão nervosa. Entretanto, a ingestão elevada de cálcio pode levar à calcificação excessiva dos ossos e de tecidos moles como os rins, obesidade abdominal, tártaro dentário, assaduras, brotoejas e bursite (VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001; SANTOS, 2009).

Cádmio (Cd)

O cádmio é um metal encontrado na crosta terrestre, associado com o zinco, chumbo e minério de cobre. A produção comercial de minério de cádmio depende da extração de zinco. O cádmio é comercialmente disponível como um óxido, cloreto, ou sulfureto (ATSDR, 2008b).

O cádmio é emitido para o solo, água e ar pela mineração, refino, produção e incineração de metais não ferrosos, aplicação de fertilizantes fosfatados, queima de combustíveis fósseis e a eliminação de resíduos. O cádmio pode acumular em organismos aquáticos e nas culturas agrícolas (ATSDR, 2008b).

As fontes mais importantes de cádmio no ar são as fundições. Outras fontes de cádmio no ar incluem queima de combustíveis fósseis como o carvão ou petróleo, incineração de resíduos urbanos tais como plásticos (quando é usado como estabilizante) e baterias de níquel-cádmio (que pode ser depositado como resíduo sólido), e de indústrias de produção de ferro e aço (GUTBERLET, 1996; ATSDR, 2008b).

O cádmio está presente no ar na forma de partículas (como óxido, cloreto, sulfato) ou vapores (a partir de processos de alta temperatura). Ele pode ser transportado a longas distâncias na atmosfera, quando haverá deposição úmida ou seca para solos e para águas superficiais (ATSDR, 2008b).

A mobilidade do cádmio e seus compostos no solo depende do pH e da quantidade de matéria orgânica. Geralmente, o cádmio liga-se fortemente à matéria orgânica, será imóvel no solo e móvel nas plantas e assim entrará na cadeia alimentar (ATSDR, 2008b).

O cádmio é uma espécie não essencial, tóxica e que tende a se acumular nos
 rins e fígado. Seu efeito tóxico está ligado a uma possível competição com o zinco, em
 processos enzimáticos e à inibição da absorção de cobre
(VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001).

A cada dose de cádmio inalada, os pulmões absorvem cerca de 10% a 50%, dependendo do tamanho das partículas, a solubilidade do composto específico de cádmio inalado e a duração da exposição. A absorção do cádmio  é menor, quando o mesmo está agregado em partículas  maiores (>10 μm) e partículas insolúveis em água, e bem maior para as partículas menores (<0,1 μm) e solúveis em água. O cádmio é classificado como agente carcinogênico (ATSDR, 2008b).

De acordo com Cardoso (2001), a exposição ao cádmio afeta o sistema respiratório, cardiovascular, hematológico, esquelético, hepático e renal.

Chumbo (Pb)

O chumbo é reconhecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como um dos elementos químicos mais perigosos para a saúde humana. Em muitos países, o chumbo é o único metal cuja presença no ar é controlada por legislação (VANZ; MIRLEAN; BAISCH, 2003).

Os sais de chumbo, por exemplo, causam intoxicação que se manifestam por convulsões, náuseas, vômitos, paralisia, psicose, anemia, afetando a medula óssea, esqueleto, e o sistema nervoso central. Um efeito rápido é a inibição da produção de proteína (VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001).

O chumbo pode ser encontrado em todas as partes do nosso ambiente. As fontes antrópicas incluem a queima de combustíveis fósseis, mineração e manufatura. Os usos do chumbo são diversos: produção de baterias, munições, produtos de metal (solda e tubos) e dispositivos para proteção dos raios-X (ATSDR, 2007b).

Por causa de preocupações com a saúde, o uso do chumbo na gasolina, em tintas e produtos cerâmicos, em calafetagem e tubos soldados, foi reduzido drasticamente nos últimos anos (ATSDR, 2007b).

Fonte Bibliográfica:  

DRUMOND, A.R.S. (2012) "Dissertação". USO DO MÉTODO “MOSS BAG” COM Sphagnum capillifolium PARA O BIOMONITORAMENTO DE METAIS DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA EM IPATINGA, MINAS GERAIS. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais-UNILESTE.

Para ter acesso à dissertação: http://www.unilestemg.br/portal/mestrado/dissertacoes/dissertacao_039_adriana.pdf