Problemática dos Metais no AR - Parte 04

Estanho (Sn)

O estanho é um elemento natural na crosta terrestre, amplamente utilizado na indústria pelo baixo ponto de fusão, formação de ligas, resistência à corrosão e oxidação (AZEVEDO, 2009).

O minério básico do estanho é a cassiterita ( SnO₂) cuja abundância na crosta terrestre é 0,001%. O uso mais comum do estanho é no revestimento do ferro para a fabricação de folhas de flandres (lata). Está presente em ligas tais como latão (Fe-Sn), bronze (Cu-Sn), peltre e em alguns materiais de solda (Pb-Sn). É utilizado na fabricação de vidros foscos, de esmaltados, papéis laminados etc (VAITSMAN;AFONSO; DUTRA, 2001; AZEVEDO, 2009).

Segundo o estudo realizado por Azevedo (2009), os compostos inorgânicos de Sn são encontrados em pequenas quantidades na crosta terrestre e utilizados como pigmento para tintas, em pasta dental, perfume, sabão, aditivos de alimentos e tinturas. As principais aplicações comerciais dos compostos orgânicos ocorrem em estabilizadores de cloreto de polivinila (PVC), pesticidas de uso agrícola, agentes conservantes (de madeira, algodão e papel), na indústria de vidros e agente antiincrustante para uso náutico.

A exposição ao Sn e a seus compostos pode produzir diversos efeitos tais como neurológicos, hematológicos e imunológicos. Os estanhos inorgânicos podem causar pneumoconiose não fibrogênica e efeitos gastrointestinais enquanto os orgânicos podem também ser genotóxicos. Causam, ainda, irritação severa e queimação na pele, quando absorvidos por essa via. Outros efeitos implicam danos renais e hepáticos.

Geralmente, as concentrações de estanho inorgânico na água, solo e ar são baixas, exceto em áreas com elevados níveis desse metal e no entorno de indústrias que processam o estanho. Em geral, os compostos orgânicos de estanho são provenientes de fontes antropogênicas e não ocorrem naturalmente no ambiente.

Pouca informação tem sido publicada com respeito aos efeitos de compostos inalados de estanho orgânico ou inorgânico sobre a saúde humana. Relatos de exposições ocupacionais, frequentemente, envolvem múltiplas substâncias químicas e faltam detalhes sobre as concentrações e condições reais de exposição.

A exposição, por um longo período, à poeira e a fumos de estanho resulta na acumulação das partículas de compostos de estanho nos tecidos pulmonares uma vez que esse elemento é pouco absorvido. O estanho inorgânico se deposita nos pulmões devido à sua insolubilidade e deficiência na absorção. Dessa forma, os pulmões são os órgãos alvo para partículas oriundas da poeira de estanho. A maior parte do metal permanece extra celularmente na forma de SnO₂ (dióxido de estanho) nos macrófagos.

Os seres humanos também podem ser expostos ao estanho orgânico por inalação. Os dados limitados sugerem que a absorção do Sn orgânico, por inalação, é possível como, por exemplo, nos casos de sujeitos que exibiram sérios efeitos neurológicos após exposição acidental a vapores de trimetilestanho. Exposição dérmica também pode ter ocorrido nesses casos (AZEVEDO, 2009; ATSDR, 2005b).

Estrôncio (Sr)

Segundo a ATSDR (2004c), o estrôncio é um elemento químico que ocorre naturalmente em rochas, solo, poeira, carvão e petróleo. Compostos de estrôncio são utilizados na fabricação de cerâmica e produtos de vidro, pirotecnia, pigmentos de tintas, lâmpadas fluorescentes, e medicamentos.

As aplicações comerciais são similares às do cálcio e do bário, mas é mais caro. A mobilidade do estrôncio no ambiente ocorre através do ar, como a poeira, o que eventualmente cai sobre os solos e lençóis d’água. Alguns compostos de estrôncio dissolvem diretamente na água e outros presentes no solo podem se dissolver na água e mover-se mais profundamente no solo para a água subterrânea.

Elevados níveis de estrôncio radioativo podem danificar a medula óssea, causar anemia e impedir a coagulação do sangue de forma adequada. Apenas o composto de estrôncio estável que pode causar o câncer é cromato de estrôncio, mas isso é devido ao cromo e não ao estrôncio.

Ferro (Fe)

No meio ambiente, o ferro é o metal mais abundante depois do alumínio e aparece em diferentes concentrações dependendo das condições naturais do solo e da litosfera. Nos solos desprovidos de vegetação, o ferro é facilmente liberado (GUTBERLET, 1996).

Na atmosfera, o ferro aparece na forma de óxido de ferro (FeO, Fe₂O₃). A produção de ferro e aço e a indústria de transformação do ferro liberam altas concentrações de partículas finas desse elemento (GUTBERLET, 1996).

O ferro é um elemento essencial à vida vegetal e animal, micronutriente que atua principalmente na formação da hemoglobina, de enzimas envolvidas na produção de energia (ATP- Adenosina Trifosfato). É metabolizado na presença de cobre. O ferro e seus compostos não são considerados tóxicos. Mas, a intoxicação grave por excesso de ferro provoca dor abdominal, diarreia ou vômitos, palidez ou cianose, cansaço, a sonolência e o colapso cardiovascular (VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001).

Em uma revisão de literatura, Fernandez et al. (2007) sugerem a participação do ferro no estresse oxidativo do sistema nervoso central e suas implicações nas doenças neurodegenerativas com especial destaque para Demência de Alzheimer e Doença de Parkinson.

Índio (In)

De acordo com a pesquisa realizada por Ferreira (2003), o elemento químico índio é um metal que na temperatura ambiente é estável ao ar seco. É menos volátil do que o zinco e o cádmio, entretanto sublima, quando aquecido com hidrogênio ou a vácuo.  O índio cuja abundância é de cerca de 0,1 μg.g^-1 encontra-se disseminado em pequenas quantidades em muitos minerais na crosta terrestre.

O Brasil possui grandes reservas estaníferas e a ocorrência de índio tem sido investigada nesses depósitos, pois o índio associa-se intimamente à mineralização de estanho. Da mesma forma, o índio, é principalmente recuperado como subproduto do processamento de zinco.

Quimicamente, o índio assemelha-se ao zinco em alguns aspectos e ao alumínio, ferro e estanho em outros.  O índio forma amálgama com mercúrio e ligas com ouro, prata, paládio platina, cobre e chumbo, entre outros metais.

Quanto à sua utilização e consumo mundial, 45% são utilizados em filmes contendo óxido de índio ou óxido de índio e estanho para revestimentos sobre vidros. No setor eletrônico, esses filmes são usados em visores de cristal líquido (LCD's) de relógios, telas de televisão, monitores de vídeo e computadores portáteis. São usados também como refletores de raios infravermelhos sobre vidro comum.

O uso em ligas e soldas corresponde por 35%. A adição de índio a ligas contendo bismuto, chumbo, estanho e cádmio diminui seu ponto de fusão, sendo utilizada, entre outras aplicações, em dispositivos de segurança contra incêndio e reguladores de temperatura.

Mancais para serviços pesados e de alta velocidade, tem sua força e dureza aumentadas, assim como uma melhor resistência à corrosão e propriedade antiatritante, com a adição de índio de grau padrão; são usados em motores de aviões, de automóveis de alto desempenho e em motores a diesel. Soldas à base de índio têm sido usadas em computadores quando a alta qualidade é essencial.

O índio vem atualmente substituindo o mercúrio em baterias alcalinas (baterias verdes). Os restantes 5% são utilizados em pesquisas na área de diodos a laser e fotodetectores à base de índio para sistemas de telecomunicações à longa distância usando fibras óticas, células solares etc.

 O índio também é usado como aditivo de certos tipos de óleo lubrificante. Pode ser usado no exame de sangue e dos pulmões. É tóxico. Com efeito acumulativo, provoca alterações hepáticas e renais, edema pulmonar e perda de peso

Lítio (Li)

O elemento lítio - o mais leve dos metais- é comum em minerais e em algumas águas minerais. Os seus principais usos ocorrem na indústria nuclear, na síntese de compostos orgânicos, vidros, cerâmicas especiais, no refino do cobre, ferro e níquel, na fabricação de ligas extraleves à base de alumínio e à base de berílio para mancais, peças onde giram os eixos de certos mecanismos (VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001).

Sais do tipo estearato de lítio são usados nas graxas ou em lubrificantes a alta temperatura. Outros compostos de lítio são usados nas baterias solares, em pilhas recarregáveis e em pilhas de marcapassos de lítio-iodo.

O lítio é um elemento importante em tratamentos medicinais, mas afeta os rins em doses mais elevadas, desencadeando ainda a falta de apetite, desidratação e convulsões (VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001).

Manganês (Mn)

O manganês é um metal comum em muitos tipos de rochas. Ocorre na natureza na forma de óxidos, silicatos e carbonatos. O manganês, em sua forma elementar e seus compostos inorgânicos, tem baixa pressão de vapor, porém sua presença na atmosfera é principalmente à atividade industrial ou erosão do solo (PROCHNOW, 2005; VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001).

O manganês é um elemento essencial e é necessário para uma boa saúde, podendo ser encontrado em vários alimentos (grãos, cereais, chás). É considerado um micronutriente, atua como cofator de várias enzimas, sendo necessário para a síntese de mucopolissacarídeos (relacionados com a produção de polissacarídeos e glicoproteínas). (VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001; ATSDR, 2008c).

É usado basicamente na composição de vários tipos de aço. Associado ao alumínio, antimônio e ao cobre forma ligas altamente ferromagnéticas. Na produção do aço, precisa-se do manganês para a ligação do oxigênio com o enxofre. No estado metálico, o manganês é utilizado principalmente na produção do aço. Seus compostos têm diversas aplicações: baterias, porcelanas, vidros catalisadores, fertilizantes, fungicidas, desinfetante, aditivo de óleos combustíveis e lubrificantes e outros (GUTBERLET, 1996; PROCHNOW, 2005).

Segundo Boudia et al. (2006), tricarbonilo manganês metilciclopentadienil (MMT) é um derivado orgânico de manganês (Mn), utilizado, desde 1976, na gasolina canadense como um estimulador do octano. Sua combustão leva à emissão de partículas de Mn. Em vários estudos realizados, foi possível estabelecer uma correlação entre as concentrações atmosféricas de Mn e densidade do tráfego automóvel, sugerindo que MMT na gasolina desempenha um papel significativo.

Nas plantas, a toxicidade de manganês, na maioria das vezes, aparece juntamente com o alumínio em solos ácidos. Os indícios típicos de toxicidade incluem graves alterações no crescimento e nos sintomas como cloroses e necroses nas bordas das folhas, formações de manchas e deformações (GUTBERLET, 1996).

No ser humano, as doenças decorrentes da inalação de elevadas concentrações de manganês são diversas. Há um tipo específico de pneumonia decorrente de um grave quadro patológico neuropsiquiátrico, o “manganismo”, que surge por absorção crônica de manganês. Nem todas as pessoas expostas às mesmas condições adoecem, depende da predisposição individual e um grande intervalo entre absorção de concentrações de manganês e manifestação dos primeiros sintomas da doença (GUTBERLET, 1996).   

É reconhecida a relação entre o excesso de manganês no organismo e a Síndrome de Parkinson, bem como psicoses, insônias e a perda de expressão facial. A intoxicação por este elemento químico causa efeitos neurológicos e falta de coordenação motora (VAITSMAN; AFONSO; DUTRA, 2001).

Mercúrio (Hg)

De acordo com informações da CETESB (2010a), é relativamente incomum o mercúrio na crosta terrestre e a sua liberação ocorre por processos naturais (erosão e atividade vulcânica) e mineração. As atividades não intencionais (queima de combustível fóssil) e antropogênicas, intencionais (produtos à base de mercúrio e distribuição) representam as principais fontes de contaminação do ambiente. Uma vez liberado, o mercúrio permanece no ambiente, circulando entre o ar, a água, o sedimento, o solo, e a biota, com suas formas químicas diferentes: metálica, inorgânica ou orgânica.

Na atmosfera, o vapor de mercúrio pode se depositar ou for convertido na forma solúvel retornando à superfície terrestre nas águas da chuva. A partir daí, duas importantes alterações químicas podem ocorrer: o metal pode ser convertido novamente em vapor de mercúrio e retornar à atmosfera, ou ser "metilado" por microrganismos presentes nos sedimentos da água, transformando-se em metilmercúrio, o qual pode ser bioconcentrado em animais, dando início a importante processo de biomagnificação.

A exposição ao mercúrio ocorre por via oral, inalação ou por via dermal. O sistema nervoso é muito sensível a todas as formas de mercúrio. Vapores de mercúrio metálico e metilmercúrio são mais prejudiciais do que outras formas, porque atingem o cérebro com mais facilidade. A exposição a níveis elevados de mercúrio metálico, inorgânico ou orgânico pode danificar permanentemente o cérebro, rins e o feto em desenvolvimento (ATSDR, 1999).

Vapores metálicos de mercúrio ou mercúrio orgânico podem afetar muitas áreas diferentes do cérebro e suas funções associadas, resultando numa variedade de sintomas os quais incluem alterações da personalidade (irritabilidade, timidez, nervosismo), tremores, alterações da visão (constrição (ou estreitamento) do campo visual), surdez, perda da coordenação muscular, perda de sensação e dificuldades com a memória (ATSDR, 1999).

A maioria das emissões para o ar ocorre na forma do mercúrio elementar, que é muito estável podendo permanecer na atmosfera por meses ou até anos, possibilitando seu transporte por longas distâncias. A Agência Internacional de Pesquisa em Câncer (IARC) classifica os compostos de metilmercúrio como possíveis carcinógenos humanos. Os compostos de mercúrio metálico e os compostos inorgânicos de mercúrio não são classificáveis quanto a sua carcinogenicidade para o ser humano (CETESB, 2010a).

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