A problemática dos metais na atmosfera - Parte 01
Autor: Profa. Adriana Rocha Drumond | Publicado: 2014-01-31T05:42:00-08:00




Fonte:&nbsp;http://diariodoaco.com.br/noticias.aspx?cd=54485

Concentrações elevadas
de poluentes atmosféricos representam um risco para a saúde humana, danificam
flora e fauna e destroem monumentos históricos e construções modernas. Tais
efeitos ocorrem com alta frequência em aglomerações urbanas, considerando que uma
grande quantidade dos mais diversos poluentes está sendo emitida em área
relativamente limitada e muitos indivíduos estão sendo afetados, devido à alta
densidade populacional (KLUMPP et al.,
2001).

Conforme Gutberlet
(1996) e WHO (2007) o aumento cada vez maior das fontes emissoras provoca o
aumento também das concentrações de metais na atmosfera, nas precipitações
(incluindo neblina) e nos horizontes superficiais do solo. Por meio das
circulações atmosféricas, os metais são transportados dos emissores a
distâncias de centenas de quilômetros, antes que sejam retirados da atmosfera
por sedimentação ou lavagem.

Devido à baixa pressão
de vapor, os elementos químicos persistentes como os metais aparecem na
atmosfera na forma de aerossóis de diferentes classes de tamanho. Os metais,
durante o transporte, passam por transformações químicas até formarem ligações
mais estáveis, o que é um fator determinante para o seu tempo de permanência no
ar e a medida do efeito degradante sobre o meio ambiente (GUTBERLET, 1996). 

Além dos prejuízos
diretos devido à acumulação nos tecidos das plantas por poluentes atmosféricos,
o aparecimento de efeitos colaterais é de grande importância para o equilíbrio
ecológico. A acumulação e o consequente aumento das concentrações dos poluentes
atmosféricos, chegando a níveis tóxicos ou letais em todo o ecossistema, podem
ter graves consequências também ao ser humano (GUTBERLET, 1996). 

Pela acumulação na
cadeia alimentar, por inalação ou absorção cutânea de metais e compostos
metálicos, as emissões antrópicas prejudicam a&nbsp;
própria saúde humana. Ao contrário de outros produtos químicos, muitos metais
são vitais para o metabolismo do ser humano, porém, na concentração errada
podem levar a diversos efeitos negativos sobre a saúde (GUTBERLET, 1996;
SIQUEIRA, 2005).

Araújo (2011) afirma que, em Ipatinga, destacam-se
as fontes antropogênicas de elementos químicos agregados ao material
particulado: a siderurgia, combustíveis fósseis e tráfego de veículos.

Na indústria siderúrgica integrada a coque para a
produção do aço, o material particulado é emitido para a atmosfera em praticamente
todas as suas unidades de processo de produção (ARAÚJO, 2011).

De acordo com Rizzo (2006), conforme o comportamento
durante as reações químicas de refino inerentes ao processo de elaboração dos
aços, os elementos químicos dividem-se em quatro grupos: 

<!--[if !supportLists]-->§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->elementos
que são incorporados à escória: Ca, Mg, Si, Al, Zr, Ti, B.

<!--[if !supportLists]-->§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->elementos
que se dividem entre o aço e a escória: C, Mn, P, S, Cr, Nb, V.

<!--[if !supportLists]-->§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->elementos
que são incorporados pelo aço: Cu, Ni, Sn, Sb, Mo, Co, As, W.

<!--[if !supportLists]-->§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->elementos
que se vaporizam e deixam o forno na forma de gases: Zn, Cd, Pb.

Segundo Moraes Júnior (2010), o carbono é o
principal responsável pelo processo de combustão, está presente no carvão
mineral tanto na matéria carbonosa, quanto nos minerais carbonatados das
cinzas. A quantidade total de carbono é resultante do somatório dos teores de
carbono fixo e de carbono presente nas matérias voláteis. 


Os elementos avaliados na análise elementar são
aqueles que podem sofrer gaseificação, bem como liberar ou absorver calor
durante as etapas das reações de combustão. Os diversos minerais encontrados
estão divididos conforme sua participação percentual em elementos principais e
elementos traços. No QUADRO 01, são apresentados os componentes químicos das
cinzas minerais:



Quadro <!--[if supportFields]><span
style='mso-bookmark:_Toc348902175'><span
style='mso-bookmark:_Toc348902175'> SEQ
Quadro \* ARABIC <![endif]-->1<!--[if supportFields]><span
style='mso-bookmark:_Toc348902175'><![endif]-->- Componentes das cinzas em amostras de
carvão mineral

 

  
PRINCIPAIS
  ELEMENTOS

  


Óxido de Silício (SiO2); Óxido de Ferro (Fe2O3);
  Óxido de Alumínio (Al2O3); Óxido de Titânio (TiO2);
  Óxido de Cálcio (CaO); Óxido de Magnésio (MgO); Óxido de Fósforo (P2O5);
  Óxido de Sódio (Na2O); Óxido de Potássio (K2O); e
  Óxidos de Enxofre (SO2 e SO3).

 

  


ELEMENTOS TRAÇOS

  


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

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
  

 


Fonte:
Adaptado de Moraes Júnior, 2010.



Segundo
Moraes Júnior (2010), a importância da exposição ambiental pode ser
exemplificada no caso do Município de Ipatinga/MG, onde as coquerias da empresa
USIMINAS estão situadas a cerca de 170 metros do Fórum, a 230 metros da
Prefeitura e a 310 metros da Câmara Municipal, próximas às áreas residenciais e
comerciais, em face das características da cidade, projetada e construída como
cidade operária, no entorno de uma grande siderúrgica.

Do
mesmo modo, as emissões veiculares não devem ser menosprezadas no município de
Ipatinga, uma vez que, na última década, houve um grande aumento da sua frota
de veículos (FIG.1).

O
petróleo bruto, devido ao seu processo de formação, também pode conter
elementos metálicos, que permanecem em seus subprodutos, como na gasolina e no
diesel. No estudo realizado por Silva (2007), acerca da emissão de metais por
veículos automotores e efeitos à saúde pública, experimentalmente foram
caracterizadas as frações finas de grossas de partículas (MP10) e os
metais que compõem as partículas de exaustão desses veículos. No QUADRO 02, há
um levantamento de informações deste estudo acerca dos metais comumente
emitidos pelos veículos automotores. 



Quadro <!--[if supportFields]><span
style='mso-bookmark:_Toc348902176'><span
style='mso-bookmark:_Toc348902176'> SEQ
Quadro \* ARABIC <![endif]-->2<!--[if supportFields]><span
style='mso-bookmark:_Toc348902176'><![endif]--> - Emissão de metais por veículos
automotores 

 

  
FONTE

  
ELEMENTOS QUÍMICOS

 

  
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 frações fina e grossa de partículas (MP10)
  emitidas na combustão.

 

  
ÁLCOOL

  
Metais como Zn, Cu, Pb e Cd
  originam-se na produção, armazenamento e transporte, constituindo uma
  contaminação inorgânica.

 

  
ÓLEO DO MOTOR

  
Zn, P, S, Pb, Fe, Al, Si, Cl e Br
  podem ser encontrados no óleo do motor devido à presença de outros aditivos
  ou à contaminação por desgaste.

 

  
CONVERSOR CATALÍTICO

  
Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Os

 


Fonte:
Adaptado de Silva, 2007.



Silva
(2007) cita alguns metais como sódio, potássio, cálcio e magnésio que devido ao
seu processo de fabricação, podem estar presentes em amostras de biodiesel. É
importante a análise quantitativa desses elementos nos combustíveis porque os
mesmos podem causar corrosão e entupimentos dos motores, além de causar risco à
saúde humana. 



Os efeitos
fisiológicos, ecológicos e toxicológicos de um elemento químico geralmente são
específicos da estrutura do organismo sobre o qual estão agindo. Dependendo da
toxicidade do elemento químico ou de seus compostos, as consequências alcançam
desde leves disfunções até efeitos mutagênicos, cancerígenos e teratogênicos
(GUTBERLET, 1996; WHO, 2004; KAMPA; CASTANAS,
2008).



Fonte Bibliográfica:&nbsp;&nbsp;

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



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