10 elementos que podem ser encontrados na água subterrânea [Parte 1]

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Nesta primeira postagem, descubra elementos químicos que podem ocorrer em águas subterrâneas, suas fontes e possíveis danos à saúde humana. Confira.

Sabemos que as atividades humanas geram grandes quantidades de despejos e resíduos conforme as atividades industriais e urbanas aumentam, fazendo com que a poluição das águas subterrâneas seja uma das consequências dessas atividades.

Vale salientar que tais poluentes atingem diretamente as águas superficiais, os quais se autodepuram e podem ser removidos/tratadas com mais facilidade (principalmente quando esses poluentes são degradáveis bioquimicamente).

Mas quando se trata das águas subterrâneas, estas são mais vulneráveis às cargas poluidoras que as atingem por infiltrarem através do terreno.

O tempo médio de retenção do vapor de água atmosférico é de nove dias. O tempo de retenção das águas superficiais armazenadas nos lagos é muito maior, de seis a sete anos, em média. Em alguns grandes lagos profundos, o tempo de retenção é maior que 10.000 anos. A água armazenada no subsolo em aquíferos movimenta-se lentamente e também tem um tempo de retenção muito longo. A água de muitos aquíferos subterrâneos pode levar milhares de anos para retornar ao oceano.

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Desta forma, uma vez poluídas ou contaminadas, as águas subterrâneas demandam um elevado dispêndio de recursos financeiros e humanos para sua remediação.

Por isso, devem ser tomadas medidas preventivas para sua proteção, associadas ao controle de poluição como um todo, definindo-se critérios de qualidade iniciando-se pelo estabelecimento de Valores Orientadores.

Pensando nisso, selecionamos 10 (dez) elementos tóxicos que podem estar presentes nas águas subterrâneas (tanto naturalmente, quanto artificialmente, em função das atividades humanas).

1. Boro

O Boro é um elemento químico de símbolo B (não metais), pertencente ao grupo 13 e encontra-se no segundo período da tabela periódica. Possui número atômico 5 e massa de 10,8, aproximadamente.

Ele pode ser encontrado em diversos produtos, como por exemplo, ignição de materiais explosivos, na produção de fibra de vidro, na construção aeroespacial, na composição de antissépticos e fungicidas, como fundente nas soldas de metais nobres e na composição de produtos anti-corrosivos.

Esse elemento em suas formas derivadas tem as seguintes aplicações:

  • Bórax ((Na2B4O•10 H2O): aplicado como anti-séptico; e
  • Ácido bórico (H3BO3): empregado na produção de têxteis.

É importante salientar que uma formas de se obter Boro com alto índice de pureza é através da redução do vapor de tricloreto de boro (BCl3) com hidrogênio, mas este semimetal pode ser encontrado na natureza na forma de dois isótopos: B-11 (80,1%) e B-10 (19,9%).

Mas este elemento é prejudicial a saúde humana?

Segundo CONAMA nº 420/2009 em seu Anexo II, o parâmetro estabelecido para o Boro nas águas subterrâneas é de 500 µg/l (0,5 mg/l), sendo que passando desse valor de referência, o elemento é considerado tóxico.

A Organização Mundial de Saúde (OMS) estabeleceu um limite de concentração de boro para a água potável de 0,5 mg/L, além do padrão de 1 mg/L para todas as outras aplicações de água.

O boro nas águas subterrâneas pode ser encontrado na forma de H3BO3 ou parcialmente dissociado em H2BO3, apresentando geralmente valores inferiores a 0,1 mg.L-1, mas podendo chegar a 10 mg.L-1. É considerado como pouco prejudicial à saúde humana, mas pode ser tóxico para os vegetais quando a concentração é elevada.

Feitosa et.al (2008).

No ser humano, o boro em teores elevados no organismo pode causar problemas no estomago, fígado, rins, podendo levar a morte. Já quando a exposição é pequena, ocorre apenas uma irritação no nariz, garganta ou olhos.

São necessários 5 g de Boro para adoecer uma pessoa e 20 gramas ou mais para colocar sua vida em perigo (LENNTECH, 2005).

Além de causar problemas a saúde, o boro pode também causar problemas às plantas, pois este elemento, quando presente em concentrações elevadas na água de irrigação, podem causar sérios danos as culturas, reduzindo assim sua produção.

2. Magnésio

O Magnésio é um elemento químico com número atômico 12, pertencente a família dos metais alcalino-terrosos, o qual se localiza no grupo 2A da Tabela Periódica dos Elementos.

O magnésio é aplicado na fabricação de fogos de artifício, lâmpadas e ainda está presente nos flashes fotográficos. Pode ser usado também como catalisador em reações orgânicas: reações de adição e redução, desalogenização e condensação.

Ele ainda apresenta propriedades similares ao do cálcio, no entanto, é mais solúvel e mais difícil de precipitar, ocorrendo geralmente na forma de bicarbonato. Outro detalhe é que, quando em solução, tem a tendência de nela permanecer.

Este elemento ocorre principalmente em rochas carbonatadas e apresenta como mineral fonte a magnesita, biotita, granada e a clorita, por exemplo (FEITOSA et. al, 2008).

Um detalhe deste elemento é que juntamente com cálcio (na água) é responsável pela dureza da mesma, além de produzir gosto salobro.

É importante salientar que tanto a legislação da CETESB como a do CONAMA não apresentam valores permitidos deste elemento nas águas subterrâneas.

Já segundo a Organização Mundial da Saúde (2009), nas águas subterrâneas é permitido teores entre 1 mg/L. e 40 mg/L para consumo humano.

Mas e para a saúde, o que este elemento em excesso pode fazer?

Os seres humanos ingerem entre 250 e 350 mg / dia de magnésio e precisam de pelo menos 200 mg, mas o corpo lida muito eficazmente com esse elemento, transformando-o em alimento quando possível e reciclando o que já temos quando não pode.

Rayen et.al (2010).

No entanto, quando ingerido em excesso, este elemento pode causar problemas nos ossos, letargia e confusão, por isso, o mesmo deve ser monitorado e controlado.

3. Zinco

O elemento químico Zinco apresenta o número atômico 30, massa atômica 65,4 e pode ser localizado no grupo 12 da tabela periódica.

Ele pode ser encontrado em diversos minerais como Blenda, Calamina e a Franklinita.

Sua aplicação é bastante ampla, vindo a ser utilizado na galvanização do aço ou ferro (os protegendo contra a corrosão), na fabricação de ligas metálicas, indústria de tintas, setor farmacêutico, cosmético e têxtil, fabricação de telhas,pilhas e baterias secas.

Um detalhe é que, ao ser comparado à outros metais pesados, é o mais solúvel, sendo que seus sais são altamente persistentes em água.

Na figura abaixo, podemos ver os valores orientadores do elemento Zinco, tanto no solo como na água subterrânea, de acordo com a CETESB e CONAMA.

A concentração de zinco em água superficial geralmente é menor que 10 µg/L, na água do mar está entre 0,002 e 0,1 µg/L e na água subterrânea de 10 a 40 µg/L (Mathess, 1973).

É importante frisar que quando os valores são encontrados acima do permitido, deve-se tomar medidas de controle, fiscalização e tratamento.

Por mais que o Zinco seja um elemento necessário para o organismos, isso em pequenas quantidades, pois em grande quantidade, seja por água, alimentos ou suplementos nutricionais, pode afetar a saúde.

Sua ingestão pode provocar cólicas, náuseas, vômitos, anemia, danos no pâncreas e diminuição do colesterol HDL.

4. Arsênio

O Arsênio pertence ao grupo dos metais com número atômico e massa de 33 e 74,92, respectivamente.

Ele é considerado um Metal Pesado. Metais pesados designam todos elementos metálicos que tiverem seu número atômico maior que 22.

Sua aplicação vai desde conservante de couro e madeira; também pode ser utilizado como defensivo agrícola (inseticidas, herbicidas), substância de dopagem de semicondutores e aditivo de ligas metálicas.

Pequenas quantidades desse composto podem estar presentes no ar e na água devido a processos naturais como dissolução, desgaste ou erosão das rochas. Outras formas de contaminação ambiental são devidas às atividades antropogênicas tais como a mineração, uso de compostos à base de arsênio na agricultura, fabricação de vidro, preservação de madeira, ração para aves, refino de petróleo, microeletrônica, além do despejo de resíduos industriais.

Borba (2002).

Borba et.al (2004) e WHO (2001) apresentam que em 1984 a Organização Mundial de Saúde sugeriu que as águas potáveis (subterrâneas) deveriam ter no máximo 50 µg/L de Arsênio. Porém, com base em novas evidências toxicológicas, foi rebaixada em 1993 a concentração máxima para 10 µg/L.

Atualmente no Brasil, o limite máximo permitido na água subterrânea é de 10 µg/L (Funasa, 2001).

A USEPA (2000) destaca que:

Os principais modos de intoxicação por arsênio ocorrem via consumo de águas poluídas e por ingestão de solos contaminados. Essa intoxicação por arsênio pode resultar em efeitos tóxicos, agudos ou crônicos, relativos a exposições curtas ou longas, respectivamente, ocasionando diferentes patologias.

É importante salientar que os efeitos carcinogênicos de sua intoxicação estão associados à exposição crônica por vários anos, sendo que os tipos de câncer associados à exposição crônica são o câncer de pele, pulmão (inalação), próstata, bexiga, rim e fígado.

Para uma intoxicação aguda, basta apenas 100 mg de ingestão de Arsênio para envenenar seriamente o organismo humano (FEITOSA et. al, 2008).

5. Chumbo

O Chumbo é um elemento químico que pertence ao grupo 14 da tabela periódica (grupo do carbono) e possui massa atômica 207,1 e número atômico 82.

 

As aplicações do chumbo são várias sendo elas: fabricação de soldas e munições; aditivo em combustíveis; fabricação de ácidos em geral; composição de ligas metálicas e baterias automotivas.

Esse elemento pode estar presente na água devido a contaminação da mesma por efluentes industriais, sobretudo de siderúrgicas.

Na figura abaixo, podemos ver os valores orientadores do elemento Chumbo tanto no solo, ar como na água subterrânea de acordo com a CETESB e CONAMA.

Como podemos observar o valor permitido é de 10 µg/L em água subterrânea para consumo humano.

Segundo Oga et. al (2014):

As principais vias de exposição da população geral ao chumbo são oral e inalatória. Mais de 80% do chumbo que ingressa diariamente no organismo é oriundo da ingestão de alimentos, sujeiras e poeiras contendo o metal. O chumbo pode afetar quase todos os órgãos, sendo o sistema nervoso central mais sensível, tanto em crianças quanto em adultos. Os principais efeitos da exposição ao chumbo inorgânico são: fraqueza, irritabilidade, astenia, náusea, dor abdominal com constipação e anemia

Segundo Azevedo & Chasim (2003), a Agência Internacional de Pesquisa em Câncer (IARC) classifica os compostos inorgânicos de chumbo como prováveis cancerígenos para o ser humano (Grupo 2A).

Já o chumbo é classificado no Grupo 2B, como possível cancerígeno e os compostos orgânicos de chumbo no Grupo 3 – não classificáveis quanto a carcinogenicidade .

Como podemos observar, todos esses elementos quando acima dos valores permitidos além de contaminarem as águas subterrâneas podem provocar sérios problemas a saúde humana.

Por isso, devem ser monitoradas de acordo com as legislações específicas e posteriormente tratados.

Mas não são só esses 5 (cinco) elementos que são encontrados nas águas subterrâneas, na próxima postagem (Parte II) falaremos sobre o Mercúrio, Cromo, Bário, Níquel e Cádmio.

Referências:

AZEVEDO, F.A.; CHASIN, A.A.M. (eds). Metais: Gerenciamento da toxicidade. São Paulo: Editora Atheneu, 2012. 554 p.

AZEVEDO, F.A.; CHASIM, A.A.M. Metais: Gerenciamento da toxicidade. São Paulo: Atheneu Editora/InterTox. 2003, 554 p. 

BORBA, R.P. Arsênio em ambiente superficial: processos geoquímicos naturais e antropogênicos em uma área de mineração aurífera. 2002. Tese (doutorado). Instituto de Geociências, Universidade Estadual de Campinas, 2002.  

BORBA, R.P; FIGUEIREDO, B.R; CAVALCANTI, J.C. Arsênio na água subterrânea em Ouro Preto e Mariana, Quadrilátero Ferrífero (MG).  Rem: Rev. Esc. Minas  Ouro Preto. 2004,  vol.57.

CETESB. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Poluição das águas subterrâneas. 2020. Disponível em:< https://cetesb.sp.gov.br/aguas-subterraneas/informacoes-basicas/poluicao-das-aguas-subterraneas/ >. Acesso em: 19 fev. 2020. 

CONAMA. Conselho Nacional do Meio Ambiente.Resolução nº 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, 20 p.

FEITOSA, F.A.C; FILHO, J.M; FEITOSA, E.C; DEMETRIO, J.G.A. CPRM. Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais. Serviço Geológico do Brasil. Hidrogeologia Conceitos e Aplicações.2008, 835 p. 

FUNASA Fundação Nacional da Saúde. 2001. Portaria nº 1.469/2000, de 29 de dezembro de 2000: aprova o controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Brasília: Fundação Nacional de Saúde, 2001. 32 p. 

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MATHESS, G. The Properties of Groundwather. New York, John & Sons, 1973, 406 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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