10 elementos que podem ser encontrados na água subterrânea [Parte 2]

Continuação da nossa postagem sobre elementos químicos presentes nas águas subterrâneas. Confira e saiba mais detalhes sobre eles.

Na postagem anterior, começamos a falar sobre 5 (cinco) elementos que podem ser encontradas nas águas subterrâneas, onde eles podem ser encontrados, seus parâmetros estabelecidos na legislação e problemas que seu excesso pode causar tanto ao ser humano e ao meio ambiente.

E para fechar nossa postagem iremos falar de mais 5 (cinco) elementos encontrados nas nossas águas subterrâneas, vamos lá.

6. Mercúrio

O elemento químico mercúrio (símbolo Hg, número atômico 80) é um metal de transição. Em temperatura e pressão atmosférica ambiente, é um líquido pesado e prateado.

Outra característica desse elemento é que quando ele recebe uma descarga elétrica, pode fazer com que seu vapor se combine com os gases nobres, entre eles o Argônio (Ar).

Esse elemento ainda, é um bom condutor de corrente elétrica, possuindo alta densidade, é inodoro e não é um bom condutor de calor. Tem ainda a capacidade de formar amálgamas com os elementos ouro e prata, as chamadas ligas metálicas.

Ele pode ser usado na fabricação de certos produtos químicos, tintas, baterias, itens eletrônicos e lâmpadas fluorescentes, sendo o principal constituinte das amálgamas dentárias tradicionais.

É utilizado ainda em alguns termômetros, barômetros e outros tipos de aparelhos científicos.

Mas o Mercúrio é prejudicial a saúde humana?

A resposta a essa pergunta é sim (e muito), o mercúrio pode causar sérios danos a saúde humana.

A Resolução n° 396 de 03 de abril de 2008 – O Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) salienta que os níveis aceitáveis de mercúrio em água subterrânea são de 0,001 mg/L para água de consumo humano, de 0,01 mg/L para água de dessedentação de animais, de 0,002 mg/L para irrigação e de 0,001 mg/L para recreação.

Já os níveis de mercúrio aceitáveis em água doce superficial é de 0,0002 mg/L para águas de Classe Especial, Classe 1 e Classe 2, de 0,002 mg/L para águas de Classe 3 e Classe 4.

Já a resolução CONAMA 420/2009 em seu anexo II, referente a relação de valores orientadores para solo e água subterrânea, também define um valor relacionado à investigação e gerenciamento de áreas contaminadas, conforme apresentado na tabela abaixo.

CONAMA 420/2009.

Segundo IBAMA (2014), as exposições a este elemento podem ser crônicas, quando ocorrem por contatos periódicos em pequenas quantidades, durante período de tempo prolongado, ou agudas, quando ocorre por grande exposição em um curto período de tempo.

Isso ocorre, pois o mercúrio é um metal tóxico, e mesmo estando presente no meio em pequena quantidade, ele pode evaporar, por isso, como ele possui uma elevada pressão de vapor (0,00112 mmHg a 20ºC), pode, então, ser absorvido pelo organismo humano através das vias respiratórias.

Segundo Homrick et. al 2014:

O mercúrio e seus derivados são mais solúveis no sangue do que na água e se acumulam nos tecidos, causando lesões graves, principalmente nos rins, fígado, aparelho digestivo e sistema nervoso central. Os vapores do mercúrio podem acarretar fraqueza, fadiga, anorexia, perda de peso, perturbações gastrointestinais, reações psicóticas, como delírio, alucinação e tendência suicida.

Os pesquisadores ainda destacam que este elemento é bastante perigoso à saúde humana porque é capaz de ultrapassar as biomembranas. Isso ocorre, pois os íons deste elemento possuem afinidade pelos grupos sulfidrilas das proteínas e como um um potente desnaturador de proteínas e inibidor de aminoácidos, interferindo nas funções metabólicas celulares.

Ele também causa sérios danos à membrana celular ao interferir em suas funções e no transporte através da membrana, especialmente nos neurotransmissores cerebrais.

No entanto, o mercúrio e a maioria de seus compostos são altamente tóxicos e precisam ser manuseados com extremo cuidado. Por isso, para evitar a inalação e contato com a pele, são armazenados em recipientes selados.

Para evitar inalação e contato com a pele, eles são armazenados em recipientes selados. Os compostos mais venenosos do mercúrio são os seus sais solúveis e compostos orgânicos.

Em suas várias formas, o mercúrio circula amplamente através do ar e da água e acumula-se como metilmercúrio na cadeia alimentar dos peixes nos oceanos e lagos. Fontes primárias de mercúrio ambiental incluem a fabricação e o uso de baterias, fungicidas e tintas.

UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME, 2018.

Mas como evitar que esse contaminante se espalhe no meio e venha a contaminar a água e consequentemente o ser humano?

Por meio de medidas de educação e conscientização ambiental, passar a utilizar retortas e capelas na queima da amálgama (liga metálica, citada anteriormente), reprocessamento dos rejeitos com mercúrio.

Cuiidados para evitar a contaminação por mercúrio.

Em outras palavras, o descarte adequado evita a contaminação do solo, as plantas, os animais e a água.

7. Cromo

O elemento químico cromo é um metal de transição, cristalino com baixa maleabilidade e ductibilidade, possui número atômico 24 e massa atômica relativa 51,996 u, estando localizado no grupo VI-B da tabela.

Ele é utilizado em placas para as peças do carro, ferramentas, facas, pintura de camuflagem, aparelhos de som, fitas de vídeo e lasers para a produção de ligas, incluindo o aço inoxidável além de ser utilizado para cobrir a superfície de outros metais.

Cromo é também utilizado para cobrir a superfície de outros metais. Esta técnica protege o metal da superfície dando uma aparência brilhante, a um baixo custo.

Mas de que forma esse elemento esta presente nas águas subterrâneas?

O Cromo pode esta presente na água subterrânea de duas formas: Natural e Antrópica.

Segundo Freitas e Rocha (2014):

De origem antropogênica, pode penetrar nos sistemas aquáticos sob a forma de descargas de efluentes complexos e substâncias químicas tóxicas em bacias de drenagem. Quanto à sua origem natural, a lixiviação é considerada a principal causa da ocorrência de cromo na água.

A Organização Mundial da Saúde (OMS) determina que a quantidade limite de cromo para consumo humano seja de 0,05 mg/l.

O mesmo limite é estabelecido pela Portaria n° 2914 do Ministério da Saúde, de 12 de dezembro de 2011(esta revogada para a Portaria de Consolidação n 5), que dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água de consumo humano e seu padrão de potabilidade.

Segundo a OMS (2016):

O cromo pode existir sob diferentes formas de oxidação, por exemplo, esse elemento é encontrado naturalmente em nosso organismo na forma de cromo trivalente (III), que é o mais estável. Médicos até recomendam manter uma alimentação que contenha cromo na quantidade ideal para o organismo, isto por que o Cromo é um mineral essencial ao homem, é considerado um elemento traço, mas, conforme sua oxidação, pode ser tóxico

Sua forma mais perigosa é a do cromo hexavalente (CROMO VI), pois é cancerígeno.

Segundo Ches (2017), a exposição do cromo hexavalente pode ocorrer, geralmente, através da inalação, contato com a pele e ingestão. A inalação, por exemplo, do cromo VI, além de causar grave irritação das vias respiratórias, já foi reconhecida como um carcinogênico humano (isto é, cancerígeno).

Vale salientar, que por mais que a OMS estabeleça o limite para o consumo humano de 0,05 mg/l, não há estudos científicos que comprovem qual o nível de cromo ingerido pode vir causar a doença.

Por isso, o cromo hexavalente encontra-se na maior parte das listas nacionais e internacionais de materiais de elevada toxicidade, para os quais se aplicam rígidos procedimentos de controle.

8. Bário

bário, de símbolo Ba, é um elemento metálico que pertence ao grupo 2 (metais alcalinos terrosos ou terras raras). Este elemento possui número atômico 56 e número de massa 137,33 e é sólido à temperatura ambiente.

Segundo Pedroso (2014), seus principais compostos são: peróxido, clorato, nitrato, carbonato, sulfato e cloreto.

Possui ainda alto risco toxicológico e seus compostos, quando solubilizados em água, são venenosos. Suas aplicações são inúmeras, sendo que a lista abaixo apresenta algumas delas:

  • Em substâncias utilizadas para a perfuração de poços de petróleo;
  • Na indústria seringueira (da borracha);
  • Em fogos de artifício para atribuir a coloração verde;
  • Na fabricação de vidros;
  • Na fabricação de tintas e pigmentos;
  • Como substância contrastante em exames de raio x e cintilografia;
  • Em venenos para roedores;
  • Na composição de baterias;
  • Como agente de secagem;
  • Na confecção de tubos de vácuo;
  • Na composição de lâmpadas fluorescentes;
  • Na indústria papeleira.

De acordo com dados da CETESB (2017):

O bário ocorre naturalmente na maioria das águas superficiais e sua concentração depende do teor de bário lixiviado das rochas. A água potável contém concentrações <100 µg/L de bário e o metal pode estar presente na água subterrânea.

Os limites e valores orientadores e suas legislações específicas, são apresentados na imagem abaixo.

Valores orientadores: bário total; * = peso seco ; APMAx = Área de Proteção Máxima; VI = Valor de Investigação (CONAMA)/ Valor de intervenção (CETESB); VMP = Valor Máximo Permitido; VM = Valor Máximo; VRQ = Valor de referência de qualidade : Fonte: CETESB, 2017.

Lima et. al. (2017) salienta que a toxicidade do metal é produzida pelo cátion livre e os compostos muito solúveis são mais tóxicos que os insolúveis, como o sulfato de bário. A principal via de exposição da população geral é a ingestão de água e alimentos.

A ingestão de pequenas quantidades de bário em curtos períodos de tempo pode provocar vômito, cólica estomacal, diarreia, dificuldade respiratória, alteração da pressão sanguínea, adormecimento da face e debilidade muscular. A ingestão de altas quantidades de compostos de bário solúveis em água ou no conteúdo estomacal pode causar alterações no ritmo cardíaco e paralisia, e levar a óbito se não houver tratamento.

CETESB, 2014.

9. Níquel

níquel (símbolo Ni e número atômico 28) é o primeiro elemento da décima coluna da tabela periódica. É classificado como um metal de transição.

Segundo Cardoso (2013):

A maioria dos níquel extraído para uso industrial é encontrado em minérios como pentlandita, garnierita e limonita. Os maiores produtores de níquel são a Rússia, o Canadá e a Austrália.

Este elemento também pode ser encontrado em meteoritos, onde é frequentemente encontrado em conjunto com o ferro.

Segundo CETESB (2016), o níquel é utilizado principalmente na fabricação de aço inoxidável, na galvanoplastia do crômio (para conferir adesão do crômio ao ferro) e como catalisador em algumas reações de hidrogenação, como na fabricação da margarina e manteiga (a partir de gorduras líquidas), além de ser usado na produção de ligas, baterias alcalinas, moedas, pigmentos inorgânicos, próteses clínicas e dentárias.

Mas de que forma, este elemento chega nas águas subterrâneas?

O níquel que é emitido no ambiente por fontes naturais ou antropogênicas circula por todos os compartimentos ambientais por meio de processos químicos e físicos, além de ser biologicamente transportado por organismos vivos.

Os níveis naturais do metal encontrados na água doce variam de 2 a 10 µg/L e de 0,2 a 0,7 µg/L na água do mar.

Na imagem abaixo é apresentado a quantidade limite de níquel na água e solo em diferentes legislações.

Valores orientadores: 1 = níquel total; * = peso seco ; APMAx = Área de Proteção Máxima; VI = Valor de Investigação (CONAMA)/ Valor de intervenção (CETESB); VMP = Valor Máximo Permitido; VM = Valor Máximo; VRQ = Valor de referência de qualidade; PRC-5 = Portaria de Consolidação nº 5.
Fonte: CETESB, 2017.

Segundo Azevedo (2003), a exposição da população geral ao níquel pode ocorrer por inalação de ar, ingestão de água e alimentos ou contato com a pele.

O autor ainda salienta que:

Trabalhadores que consumiram acidentalmente água contendo 250 ppm de níquel apresentaram dor de estômago e alterações sanguíneas (aumento de glóbulos vermelhos) e renais (perda de proteínas na urina). Essa concentração é 100.000 vezes maior do que a encontrada normalmente na água potável. Efeitos graves, como bronquite crônica, diminuição da função pulmonar e câncer nos pulmões e seios nasais, foram observados em trabalhadores de refinarias e indústrias de processamento de níquel.

10. Cádmio

O Cádmio é um metal de transição localizado no grupo IIB da tabela periódica. Ele possui número atômico (Z) 48 e massa atômica 112,41 u.

O cádmio é um metal encontrado na natureza associado a sulfitos de minérios de zinco, cobre e chumbo.

Segundo Russel (2004), o cádmio é usado como:

  • Agente de luminescência colorida em  tubos de imagem de televisores;
  • Fabricação de ligas níquel/cádmio para baterias recarregáveis esse é o maior direcionamento do material produzido;
  • Ligas com baixo ponto de fusão para soldagem, ligas metálicas para fabricação de mancais em virtude de sua resistência mecânica;
  • Ligas de cádmio com telúrio são utilizadas na fabricação de células fotovoltaicas, em virtude do baixo custo e da eficiência na captação de luz solar;
  • É utilizado como pigmento corante nas formas:
    • seleneto de cádmio: vermelho de cádmio
    • sulfeto de cádmio: amarelo de cádmio
    • compostos de fósforo: azuis e verdes em tubos de imagem.

Segundo CETESB (2018):

As fontes naturais de cádmio na atmosfera são a atividade vulcânica, a erosão de rochas sedimentares e fosfáticas e os incêndios florestais. As fontes antropogênicas incluem as atividades de mineração, produção, consumo e disposição de produtos que utilizam cádmio (baterias de níquel-cádmio, pigmentos, estabilizadores de produtos de PVC, recobrimento de produtos ferrosos e não-ferrosos, ligas de cádmio e componentes eletrônicos) e as fontes consideradas “inadvertidas” onde o cádmio é constituinte natural do material que está sendo processado ou consumido: metais não-ferrosos, ligas de zinco, chumbo e cobre, emissões de indústrias de ferro e aço, combustíveis fósseis (carvão, óleo, gás, turfa e madeira), cimento e fertilizantes fosfatados. Os níveis de cádmio nesses fertilizantes variam amplamente e dependem da origem das rochas fosfáticas.

Outro detalhe é que na água potável, o cádmio pode ser encontrado por meio de impurezas no zinco de tubulações galvanizadas, soldas e acessórios metálicos.

A imagem abaixo apresenta os padrões e valores orientadores de cádmio presentes no solo e água em diferentes legislações.

Valores orientadores: *= peso seco ; APMAx = Área de Proteção Máxima; VI = Valor de Investigação (CONAMA)/ Valor de intervenção (CETESB); VMP = Valor Máximo Permitido; VM = Valor Máximo; VRQ = Valor de referência de qualidade; LM = Limite máximo; PRC-5 = Portaria de Consolidação nº 5 .
Fonte: CETESB, 2018.

Ele ainda pode bioacumular em plantas aquáticas, invertebrados, peixes e mamíferos. Concentrações elevadas, de 2 a 30 mg/kg de cádmio por peso úmido, são encontradas em moluscos e crustáceos.

Segundo Oga et.al (2014), a Agência Internacional de Pesquisa em Câncer (IARC) classifica o cádmio e seus compostos como cancerígenos para o ser humano (Grupo 1), com base em evidência de tumores pulmonares em trabalhadores e animais expostos por via inalatória.

Independente do contaminante e se o mesmo esta presente no meio, deve-se avaliar e monitorar sua concentração de forma que não venha a prejudicar o meio ambiente e a saúde das pessoas.

E se a concentração de contaminante das águas subterrâneas der maior que o limite permitido, a mesma deve ser monitoradas e buscar formas de reduzir tal contaminante.


E por aqui encerramos nossa postagem. Você já teve algum problema com algum desses elementos nas águas subterrâneas de sua cidade? Se sim, comente logo abaixo.

Referências

ANVISA. Gerenciamento dos resíduos de mercúrio nos serviços de saúde - Ministério do Meio Ambiente. Agência Nacional de Vigilância Sanitária– Brasília: MMA, 2010. 46 p.

AZEVEDO, F.A.; CHASIN, A.A.M. (eds). Metais: Gerenciamento da toxicidade. São Paulo: Editora Atheneu, 2003. 554 p. 

CARDOSO, E.M. Aplicações da energia nuclear. São Paulo. 2013, 50 p.

CETESB. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Bário: Identificação da Substância. 2017, 30 p.

CETESB. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Níquel: Identificação da Substância. 2017, 25 p. 

CETESB. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Cádmio: Identificação da Substância. 2018, 35 p. 

CONAMA, Conselho Municipal do Meio Ambiente. Resolução   n. 396, de 3 de abril de 2008. Dispõe sobre a classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas e dá outras providências. DOU nº 66, de 7 de abril de 2008.  2008, 11 p.

CONAMA, Conselho Municipal do Meio Ambiente. Resolução   n. 420, de 28 de dezembro de 2009.  Dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas. 2009, 16 p. 

CHES, S.A.  Os danos que o Cromo Hexavalente pode causar à saúde. São Paulo, 2017, 50 p.
 
FREITAS, E.C; ROCHA, O. Acute and chronic toxicity of chromium and cadmium to the tropical cladoceran pseudosida ramosa and the implications for ecotoxicological studies. Environ Toxicol. 2014;29(2):176-86.

KLAASSEN, C.D. (ed). Casarett and Doull’s Toxicology: the basic science of poisons. 8th ed. 2013. 1454 p.

LIMA, A.C.P; DIAS, S.M.F; ORRICO, S.R.M; ARAÚJO, D.R.S.M. Avaliação das concentrações de Bário e Chumbo em águas do aquífero freático do entorno do centro industrial do Subaé - Feira de Santana - BA.  XVI Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas e XVII Encontro Nacional de Perfuradores de Poços. 2017, 7 p. 
  
HOMRICH, B.S; ROVINA, C.P; FERNANDES, S.A; VIEIRA, J.R.J. O Potencial Tóxico do Mercúrio e os Impactos da Gestão Inadequada de seus Resíduos ao Meio Ambiente e a Saúde. V Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental, Belo Horizonte/MG. 2014, 7 p. 

IBAMA, Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis. Mercúrio Metálico.2014, 50 p. 

MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria nº 2.914, de 12 de dezembro de 2011. Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. DOU. Brasilia, DF,2011.

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OMS, Organização Mundial de Saúde. Cromo. In: Elementos traço na nutrição e saúde humanas. São Paulo: Rocca, 2016, p 135-8.

PEDROSO,C. Bário. UNIFRA. 2014. Disponível em:< https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/bario/>. Acesso em: 19/03/2020.

Russel, J. B. Química geral. São Paulo: Makron Books, 2004. 

UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME. Mercury: Time to act.2018, 150 p.


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Author: Émilin CS

Engenheira ambiental. Têm experiência na área de saneamento e gestão ambiental, buscando soluções usando QGIS e Bizagi. Atua na área de modelagem matemática para rompimento de barragens com software HEC-RAS.

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