sábado, 26 de maio de 2012

AS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DA ÁGUA

Introdução
            As características químicas da água são de grande importância do ponto de vista sanitário,pois determinadas podem inviabilizar o uso de certas tecnologias de tratamento ou exigir tratamentos específicos para sua remoção.Dependendo da forma em que se encontra o contaminante ele poderá ou não ser removido durante o tratamento.Por exemplo,o cromo com valência seis  é mais difícil de ser removido que o cromo com valência três.Também a toxicidade é variável,como no caso de complexos orgânicos de mercúrio,que são cerca de cem vezes mais perigosos que o mercúrio mineral.Afora estes aspectos,a caracterização química da água,por meio da determinação de cloretos,oxigênio dissolvido,nitritos e nitratos,dentre outros,permite avaliar o grau de poluição de uma fonte de água.
            O risco à saúde devido as substancias químicas tóxicas na água pra consumo humano difere daqueles causados por contaminantes microbiológicos. Os problemas associados aos constituintes químicos originam-se primariamente de sua habilidade de causar danos à saúde,depois de prolongados períodos de exposição.Há poucos contaminantes químicos na água que podem levar problemas na saúde após uma única exposição,exceto pela contaminação acidental massiva de um suprimento (como o derrame de um produto químico ou a adição de algicida em reservatórios com elevadas densidades de cianobactérias produtoras de cianotoxinas).Entretanto,a água geralmente torna-se intragável devido ao gosto,odor e aparências inaceitáveis,mas isso pode não ocorrer.
            Por não serem normalmente associados a efeitos agudos,os contaminantes químicos são colocados em uma categoria de menor propriedade do que contaminantes microbiológicos,dos quais os efeitos são usualmente agudos e muito difundidos,ou seja,os padrões químicos para a água de consumo humano são de consideração secundária em um suprimento sujeito a severa contaminação microbiológica (WHO,2003d).Assim,mesmo sabendo-se que o uso de determinados desinfetantes químicos no tratamento da água pode resultar na formação de subprodutos são normalmente pequenos,em comparação com aqueles que podem advir da desinfecção inadequada,de modo que é importante que a desinfecção não seja comprometida na tentativa de controlar estes subprodutos.
            A água consumida normalmente não é a única fonte de exposição às substancias químicas,cujos valores máximos aceitáveis são definidos no padrão de potabilidade.Em muitos casos,a ingestão de um contaminante químico a partir da água é pequena,se comparada com a de outras fontes de alimento ou o ar.Os valores máximos aceitáveis citados nos padrões de potabilidade,utilizando-se a abordagem da ingestão diária tolerável (IDT),incluem as exposições provenientes de todas as fontes,considerando proporcionalmente o valor da IDT que corresponde ao consumo de água,em percentagem(WHO,2003d).
Água Pura
Água pura, no sentido rigoroso do termo, não existe na natureza, pois sendo um ótimo solvente, jamais é encontrada em estado de absoluta pureza. Possuem uma série de impurezas que irão imprimir-lhe características físico-químicas e biológicas. A qualidade da água depende basicamente dessas características, que irão influir no grau de tratamento a que devem ser submetidas.
 
Quando a água se precipita sob a forma de chuva, as gotas dissolvem os gases da atmosfera e carreiam material particulado; ao retirar o gás carbônico da atmosfera, por exemplo, a água se acidifica aumentando ainda mais sua ação solvente. Ao atingir a terra, parte dessa água corre sobre a superfície, parte infiltra-se no solo e parte evapora-se; a água que corre, dissolve, em maior ou menor extensão, conforme tempo de contato e grau de solubilidade, os sais presentes nos minerais existentes no seu caminho, como o carbonato de cálcio e magnésio - calcários - os quais pela ação do gás carbônico na água, são transformados em bicarbonatos que passam a ser solúveis.
 
2- Acidez da Água
A água é também acidificada quando entra em contato com matérias orgânicas em decomposição, mais freqüentemente de origem vegetal, as quais libertam gás carbônico além de outros, como gás sulfídrico, amoníaco, etc; posteriormente transformados em nitritos e nitratos.
 
3- Cor da Água
A matéria orgânica em decomposição liberta também substâncias orgânicas coloridas que são dissolvidas pela água ou postas em fino estado de suspensão, denominado estado coloidal e que dão cor a água; também o ferro e o manganês associados a estas substâncias podem ocasionar cor na água.
4- Turbidez da Água
A partir de um certo tamanho, o material em  suspensão na água é chamado de turbidez podendo ser desde partículas de areia, de restos de folhas em suspensão, até mesmo seres vivos, como algas, protozoários, bactérias que além de turbidez e cor, podem conferir à água gosto e odor.
5- Impurezas da Água
- Naturais: Constituídas de substâncias encontradas normalmente na atmosfera e solo, em forma de gases, sais e microrganismos.
- Artificiais: Constituídas de substâncias lançadas na atmosfera ou nas águas por atividades humanas - poluição do ar, da água, do solo.

A poluição hídrica, ou poluição das águas, é causada pelo lançamento de efluentes industriais, agrícolas, esgoto doméstico e resíduos sólidos nos cursos d’água, ou seja, procedimentos oriundos das atividades humanas. Esses lançamentos sem o devido tratamento alteram a composição química da água, comprometendo sua qualidade. Os impactos gerados atingem as águas superficiais e subterrâneas. O lençol freático (água subterrânea) também é afetado, pois ocorre a infiltração de águas poluídas no solo, comprometendo a sua qualidade. 

            Os impactos na saúde causados pela contaminação química da agua são de difícil avaliação, uma vez que muitos elementos interfe­rentes podem inviabilizar a identificação dos fatores determi­nantes das enfermidades associadas à toxicidade dessas subs­tâncias. Muitos dos efeitos são crônicos, o que representa outro obstáculo para que se defina a relação causa-efeito, isto é, se a origem da doença é o consumo de água. É de suma importância aprofundar o conhecimento sobre essa classe de contaminantes na água destinada ao consumo, de modo que se compreenda a real ameaça que representam à saúde da população.
Para incluir ou excluir determinados parâmetros da Nor­ma de Potabilidade, é necessário avaliar a probabilidade de sua ocorrência no ambiente (consumo, dinâmica ambiental, eficiência de tratamento para sua remoção), periculosidade, inclusão em normas internacionais e ocorrência nas águas superficiais e para consumo humano. Conforme as normas brasileiras de potabilidade foram sendo revistas, desde a primeira Portaria de 1977, grande nú­mero de substâncias nocivas foi incluído, seguindo o avanço da indústria na produção de compostos orgânicos, agrotóxicos e produtos de desinfecção. Foram inseridos 13 contaminan­tes orgânicos, dez agrotóxicos e seis produtos secundários de desinfecção.

Parâmetros químicos da norma de potabilidade (Portaria MS 518/2004)


A principal fonte de contaminação das águas de rios é a indústria, com seus despejos de resíduos ricos em metais pesados. Veja os procedimentos causadores da poluição:

           As indústrias de tintas, de cloro, de plásticos PVC e as metalúrgicas, utilizam em seus processos metais pesados como o mercúrio e vários outros, esses metais são descartados nos cursos d’água após serem usados na linha de produção. Mas não é só de indústrias que provém esse tipo de contaminação, os incineradores de lixo urbano produzem fumaça rica em metais como mercúrio, cádmio e chumbo, que se volatiliza lançando metal pesado a longas distâncias.

           Do ponto de vista químico, a grave conseqüência parece não ter solução, já que esses metais não podem ser destruídos e são altamente reativos. A cada dia se fazem mais presentes em nossas vidas, em aparelhos eletrodomésticos ou eletroeletrônicos e seus componentes, inclusive pilhas, baterias e produtos magnetizados. Mercúrio, chumbo, cádmio, manganês e níquel são alguns dos metais pesados presentes nesses aparelhos. O chumbo é usado na soldagem de computadores, e o mercúrio está no visor de celulares.

Principais contaminantes quimicos da agua:
THMs e Cloro - Muitos sistemas de águas municipais usam cloro para eliminar bactérias, mas recente estudo mostra que o cloro pode reagir com materiais orgânicos na água para formar produtos químicos chamados Trihalometanos (THMs). Um desses THMs é o clorofórmio, um agente causador de câncer.
Pesticidas e Herbicidas - Muitos produtos químicos para agricultura tais como, atrazina e alaclor têm sido encontrados em fontes de água. Muitos pesticidas são tóxicos e são associados com a variedade de problemas de saúde.
Produtos químicos industriais - Apesar da necessidade de fabricação, muitos produtos químicos industriais, se ingeridos, podem causar um crescimento no risco de câncer e outras doenças. Dentre eles estão o bifenil policlorinato, aromáticos polinuclear, produtos químicos voláteis (VOC), tais como TCE, benzeno, e tetracloreto de carbono.
Metais pesados -
Arsênio - o arsênio é amplamente distribuído na superfície terrestre,mais frequentemente como sulfeto de arsênio ou como arsenatos ou arsenitos metálicos.Compostos de arsênio são utilizados comercial ou industrialmente,principalmente na industria eletroeletrônica.A introdução de arsênio nas águas por ação humana relaciona-se a efluentes de refinaria de petróleo e industrias de semi-condutores,preservantes de madeira,herbicidas e aditivos de alimentação animal.Contudo,há numerosas regiões nas quais o arsênio pode estar presente em fontes de água,particularmente em águas subterrâneas,a elevadas concentrações.Uma das principais fontes de contaminação é a erosão de depósitos naturais contendo arsênio.Sua presença na água para consumo humano tem significância como causa de efeitos adversos à saúde,tais como danos de pele e pulmão.Seu monitoramento é considerado de alta  prioridade.
 Chumbo - a presença de chumbo na água é indesejável devido à sua tendência em se acumular no corpo humano,resultando em saturnismo (intoxicação causada pelo chumbo).As crianças são consideradas o subgrupo mais sensível à presença do chumbo.Seus efeitos incluem retardo no desenvolvimento físico e mental,problemas de rins e elevação de pressão em adultos,acumulo no esqueleto,interferência no metabolismo do cálcio e da vitamina D,toxicidade para os sistemas nervosos central e periférico.Sua presença  nas águas naturais é incomum,porem pode ser encontrada nis suprimentos de águas naturais que tiverem contato com recipientes de chumbo que sofreram a corrosão,tais como tubulações de chumbo,tanques revestidos com chumbo e pinturas de chumbo.A erosão de depósitos naturais também é uma fonte potencial de contaminação da água.A quantidade de chumbo dissolvido na água,a partir destes materiais,dependera de vários fatores,incluindo pH,temperatura,dureza e tempo de detenção da água.
 Cádmio - o cádmio é um metal utilizado na industria de aço e de plásticos.Componentes de cádmio são amplamente usados em baterias.O cádmio é lançado no ambiente em efluentes,e a poluição difusa é causada pela contaminação,a partir de fertilizantes e de poluição local do ar.A contaminação da água destinada ao consumo humano pode ser causada principalmente pela corrosão de tubulações galvanizadas,soldas e algumas ligas metálicas,efluentes de refinaria de metais,industria siderúrgica e de plástico e descarte de pilhas e tintas.Os alimentos sai a principal fonte de exposição diária ao cádmio.O fumo é uma significante fonte adicional de exposição a este elemento.O cádmio pode causar lesões no fígado e disfunções renais.Há evidencias de que seja carcinogênico por inalação,mas não por via oral,e não há evidencias de claras de genotoxidade.
 Cromo -  a contaminação da água por cromo deve-se principalmente a efluentes de indústrias de aço e celulose,alem da erosão de depósitos naturais.A longo prazo,a ingestão de águas contendo este elemento pode levar ao desenvolvimento de dermatites alérgicas.O cromo trivalente é essencial do ponto de vista nutricional,não-tóxico e pobremente absorvido no organismo,enquanto o cromo hexavalente afeta os rins e o sistema respiratório.
 Mercúrio -
• Mercúrio de origem antropogênica (originário de atividades humanas, fábricas, garimpos,mineração etc.) e o natural (devido a emanações vulcânicas, gaseificação da crosta terrestre,etc.) são lançados no meio ambiente (atmosfera, corpos d’água e solos).
• Principalmente em ambientes aquáticos, sob determinadas condições físico-químicas,
ou pela ação de microrganismos, os íons de mercúrio dos compostos inorgânicos podem
se ligar a grupos orgânicos, transformando-se em compostos orgânicos de mercúrio
(como por exemplo o metilmercúrio e dimetilmercúrio). Os íons de mercúrio também
podem ser reduzidos a Hg.
• Parte dos átomos de mercúrio, sob determinadas condições climáticas, pode evaporar,
quer pela ação da queima de florestas e de amálgamas com ouro, quer por emanações
vulcânicas.
• Na atmosfera o mercúrio na forma metálica pode ser oxidado pelo oxigênio do ar.
• Por meio de um processo denominado deposição seca e úmida o mercúrio precipita
com as chuvas e materiais particulados, depositando-se nos solos e corpos d’água.
            Os efeitos tóxicos causados pelo mercúrio metálico são produzidos depois de sua oxidação no organismo e por causa de sua grande afinidade pelos grupos sulfidrilas das proteínas e,em menor grau, por grupos fosforilas,carboxílicos, amidas e aminas. Nas células, o mercúrio é um potente desnaturador de proteínas e inibidor de aminoácidos, interferindo nas funções metabólicas celulares. Ele causa também sérios danos à membrana celular ao interferir em suas funções e no transporte através da membrana, especialmente nos neurotransmissores cerebrais.Por outro lado, estudos citogenéticos já realizados em pessoas contaminadas por Hg, em níveis considerados toleráveis pela Organização Mundial de Saúde (OMS), revelaram aumento significativo de quebras cromatídicas, com a possível interferência nos mecanismos de reparo do DNA.Este efeito pode resultar em quebras cromossômicas e em morte celular, o que justificaria o quadro progressivo de deterioração mental nos indivíduos mais altamente contaminados.
 Doenças causadas pelo mercúrio:O mercúrio penetra no organismo humano e se deposita nos tecidos,causando lesões graves, principalmente nos rins, fígado, aparelho digestivo e sistema nervoso central.
A exposição aguda, por inalação de vapores de mercúrio,pode acarretar em fraqueza,fa diga,anorexia, perda de peso e perturbações gastrointestinais.A ingestão de compostos mercuriais, em particular cloreto mercúrio,provoca úlcera gastrointestinal e necrose tubular aguda.

Como o mercúrio chega ao homem:Existem duas maneiras do mercúrio chegar até o homem: ocupacional e ambiental. A primeira é mais conhecida e está ligada ao ambiente de trabalho,como mineração e indústrias, geralmente associada aos garimpos de ouro ou às fábricas de cloro-soda e de lâmpadas fluorescentes. Trata-se de uma
contaminação pelas vias respiratórias,que atinge o pulmão e o trato-respiratório, podendo ser identificada e quantificada pela dosimetria do mercúrio na urina.A contaminação ambiental, por sua vez, é provocada pela dieta alimentar,comumente pela ingestão de peixes de água doce ou salgada, e afeta diretamente a corrente sangüínea, provocando problemas no sistema nervoso central. Sua comprovação é feita facilmente pela determinação do mercúrio no cabelo ou no sangue.
A substância simples e os sais de mercúrio são os principais responsáveis pela contaminação ocupacional, enquanto os compostos orgânicos de mercúrio, predominantemente o metilmercúrio, são responsáveis pela contaminação ambiental .  Uma característica comum às duas formas de mercúrio é que ambas podem atravessar a barreira placentária afetando seriamente o feto.

Dioxina - a substância mais tóxica que existe
A dioxina, espécie de impureza de herbicidas derivados do petróleo; de acordo com o bioquímico Ames, é a substância mais tóxica que existe; o valor máximo permitido de dioxina é 6 fentogramas diários (0,000.000.000.000. 006 g/Kg). Isto equivale a tomar uma  cerveja  a  cada  oito  mil  anos !". a dioxina pode causar câncer, problemas no sistema imunológico e defeitos congênitos.
Recentemente a dioxina foi detectada em alimentos na Bélgica, onde ocasionou até queda de ministro. Enquanto que até hoje no Brasil, país que exportou a dioxina, ainda não está esclarecido o controle do depósito, em área de manancial na bacia hidrográfica do Rio Grande, com toneladas desse produto.
"Um estudo feito em 1988 relatou que mais de 2.100 substâncias nocivas foram encontradas na água potável dos EUA desde que o Safe Drinking Water Act foi passado, em 1974. Dos produtos químicos encontrados, 97 eram cancerígenos conhecidos, 82 causavam mutações, 28 causavam toxidade aguda ou crônica, e 23 geravam tumores. As 1.900 substâncias  nocivas restantes não foram testadas adequadamente no que se refere a possíveis efeitos adversos à saúde. Environment Policy Institute, jan 1988."

Resíduos radiativos Entre todas as formas de lixo, os resíduos radiativos são os mais perigosos. Substâncias radiativas são usadas como combustível em usinas atômicas de geração de energia elétrica, em motores de submarinos nucleares e em equipamentos médico-hospitalares. Mesmo depois de esgotarem sua capacidade como combustível, não podem ser destruídas e permanecem em atividade durante milhares e até milhões de anos. Despejos no mar e na atmosfera são proibidos desde 1983, mas até hoje não existem formas absolutamente seguras de armazenar essas substâncias. As mais recomendadas são tambores ou recipientes impermeáveis de concreto, à prova de radiação, que devem ser enterrados em áreas geologicamente estáveis. Essas precauções, no entanto, nem sempre são cumpridas e os vazamentos são freqüentes. Em contato com o meio ambiente, as substâncias radiativas interferem diretamente nos átomos e moléculas que formam os tecidos vivos, provocam alterações genéticas e câncer.
Radônio – Radônio é um gas radioativo de ocorrência natural que não tem gosto, odor ou cor. O radônio transportado pela água é aliviado no ár através dos chuveiros, máquinas de lavar, etc., podendo ser inalado e aumentar o risco de câncer. Há também uma evidência crescente da relação entre a ingestão de radônio na água de beber e o crescimento de câncer de estômago.

Processos inovadores utilizados para redução da contaminação

- Monitorização da contaminação de um curso de água natural por metais pesados através de musgos aquáticos: A contaminação por metais pesados de aqüíferos superficiais pode ser avaliada através da utilização de musgos como biomonitores, dadas as capacidades de acumulação e perda de metais reveladas por estes organismos em resposta a variações na concentração dos mesmos elementos em cursos de água. Com este trabalho, que integrou o projeto com financiamento europeu com sigla RIVERMOD, pretende-se avaliar a contaminaççãode um curso de água natural da região sul do país em que é lançado um efluente industrial. Para isso, o trabalho se faz com recurso a transplantes de Fontinalis antypiretica, uma espécie de musgo aquático abundante em alguns rios e ribeiros do país, mas que não está presente no rio em estudo. Os transplantes são mantidos aí durante cerca de um mês, após o que se quantifica a concentração de metais na planta. Este trabalho permite assim avaliar a contaminação ocorrida nos cursos de água durante o período de transplante.
 - Dupla de microorganismos pode livrar os rios de metais pesados: Um insólito casal, formado por uma bactéria e uma levedura, pode facilitar a descontaminação de rios, lagos e ribeirões brasileiros que “adoeceram” gravemente por causa da poluição. O “casal”, que cresce junto numa relação simbiótica, é capaz de separar metais pesados (como mercúrio, chumbo) da água, livrando os rios da contaminação causada por resíduos industriais e até esgoto doméstico.
A associação dos microorganismos está em estudos no Centro Tecnológico de Minas Gerais (Cetec) e Universidade Católica do Distrito Federal, com recursos dos Ministérios da Ciência e Tecnologia, do Meio Ambiente e de Minas e Energia.
O trabalho, desenvolvido por Patrícia Pimentel, é acompanhado de perto pelo especialista em prospecção do Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE), Alfred Leroy Trujillo. “Gastei boa parte de minha vida profissional procurando por esse microorganismo”, empolga-se Alfred. Ele conta que a associação entre bactérias e leveduras capazes de garantir a precipitação de metais pesados era desconhecida. “Sabíamos que algas são capazes de fazer, em parte, esse trabalho, mas a surpresa é descobrir uma bactéria que se une a uma levedura para fazê-lo”,supreende-se. Alfred comenta que a associação de microorganismos foi isolada no Córrego Rico, em Paracatu (MG). O projeto, agora, é garantir a reprodução do “casal” em escala industrial, para utilizá-lo em outros mananciais contaminados por metais pesados. “O microorganismo e a levedura são capazes de precipitar os metais pesados, separando-os da água", explica o especialista.
Se a reprodução em grande escala for possível e as pesquisas seguirem o rumo esperado, os microorganismos poderão ser utilizados na indústria, para descontaminar esgotos antes de despejá-los nos rios.
Outra possibilidade é permitir a utilização comercial dos metais que estão na água sob a forma líquida. O “casal” é capaz de alterar o estado físico desses mineriais, tranformando-os em sólidos.
Fonte:
Revista de Saúde Pública - Rev. Saúde Pública vol.19 no.5 São Paulo Oct. 1985
http://aguapuraesegura.com.br/home/index.php?option=com_content&task=view&id=10&Itemid=25
RISCOS À SAÚDE RELACIONADOS A CONTAMINANTES QUÍMICOS PRESENTES
EM ÁREAS IDENTIFICADAS COM RESÍDUOS PERIGOSOS: UMA PROPOSTA DE AVALIAÇÃO; Aída Cristina do Nascimento Silva (ETT AL)

Contaminantes químicos em águas destinadas ao consumo humano no Brasil Drinking water chemical contaminants in Brazil Ana Marcela Di Dea Bergamasco (ETT Al)

Trabalho feito pelas alunas:
Maria Izabelle da Silva
Brenda Oliveira
Isabella Araújo
Larissa
Grace Kelly

                                          Professor: Carlos Eduardo Estêves de Paula

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