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1 Química Ambiental e Toxicologia Fundamentos e conceitos gerais sobre toxicologia ambiental Prof. Dr. Carlos Roberto da Silva Júnior • Unidade de Ensino: Fundamentos e conceitos gerais sobre toxicologia ambiental • Competência da Unidade: Compreensão dos conceitos da química e sua influência na área ambiental; Conhecimento dos fatores que influenciam na poluição do Solo, Água e Ar; Conhecimento das principais reações químicas que podem ocorrer no meio ambiente; Compreensão dos conceitos da toxicologia ambiental, bem como os problemas ocasionados e a legislação vigente. • Resumo: Conceitos básicos em toxicologia ambiental; Legislação, fontes de toxicologia e propriedades toxicológicas; Problemas toxicológicos. • Palavras-chave: Agentes toxicológicos; Fármacos; Plantas medicinais; Agentes químicos; Intoxicação; História da toxicologia; Venenos. • Título da Teleaula: Fundamentos e conceitos gerais sobre toxicologia ambiental • Teleaula nº: 04 Contextualização ✓ Quais são os principais problemas relacionados aos agrotóxicos, ao meio ambiente, à saúde pública, em âmbito nacional e internacional? ✓ É importante o conhecimento sobre dose-efeito dos agentes toxicológicos? ✓ Quais são os órgãos que cuidam do meio ambiente? ✓ Quais leis estão ligadas à poluição dos solos, das águas ou do ar? ✓ Há algum tipo de multa perante a lei para quem desmata uma floresta? Conhecimentos prévios ✓ Leitura prévia da Unidade 4 – Fundamentos e conceitos gerais sobre toxicologia ambiental ✓ Toxicologia ✓ Dose e concentração ✓ Legislação referente à toxicologia ✓ Metais ✓ Hidrocarbonetos ✓ Problemas toxicológicos Para refletir... ✓ Quais são os perigos decorrentes da exposição a determinados produtos químicos (como, por exemplo, ao hidróxido de amônio) em termos agudos e em termos ambientais? Conceitos básicos em toxicologia ambiental 1 2 3 4 5 6 2 História da toxicologia ✓ Papiro de Ebers (aproximadamento 1500 a.C.) ✓ Hipócrates (por volta de 400 a.C.) ✓ Livro de Jó (por volta de 400 a.C.) ✓ Teofrasto (370-286 a.C.) ✓ Dioscórides (fl. 50-70) ✓ Escritos de Maimônides (1135-1204 d.C.) Médico-alquimista Paracelsus ✓ A experimentação é essencial no exame das respostas a produtos químicos. ✓ Deve-se fazer uma distinção entre as propriedades terapêuticas e tóxicas dos produtos químicos. Essas propriedades são às vezes, mas nem sempre indistinguíveis, exceto por dose. ✓ Pode-se determinar um grau de especificidade dos produtos químicos e seus efeitos terapêuticos ou tóxicos. Toxicologia experimental ✓ Magendie (1783 – 1885) ✓ Orfila (1783 – 1885) ✓ Bernard (1813 – 1878) ✓ Farmacologia ✓ Terapia experimental ✓ Toxicologia ocupacional Definições de toxicologia ✓ Toxicologia ✓ Toxicologia ambiental Definições ✓ Poluição ✓ Poluente ✓ Contaminação ✓ Contaminação ambiental Definições ✓ Intoxicação – consiste no processo patológico causado por um desequilíbrio fisiológico induzido pelo agente tóxico ✓ Toxicidade – é a capacidade de um agente de causar danos no organismo ✓ Toxicante ✓ Toxina ✓ Fármaco ✓ Droga 7 8 9 10 11 12 3 Agentes tóxicos ✓ Irritantes ✓ Asfixiantes ✓ Neurotóxicos ✓ Alergizantes ✓ Genotóxicos ✓ Carcinogênicos ✓ Teratogênicos ✓ Desregulares endócrinos Dose versus Concentração ✓ Dose ✓ Concentração ✓ Dose-efeito ✓ Taxa de absorção ✓ Biodisponibilidade ✓ Taxa de distribuição ✓ Taxa de eliminação Legislação, fontes de toxicologia e propriedades toxicológicas Política Nacional do Meio Ambiente ✓ Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981 ✓ Tem como principal objetivo a preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental visando assegurar o desenvolvimento socioeconômico. Assim, dentre seus princípios, está, por exemplo, o controle das atividades poluidoras SISNAMA ✓ Órgão superior ✓ Órgão Consultivo e Deliberativo ✓ Órgão Central ✓ Órgãos Executores ✓ Órgãos Seccionais ✓ Órgãos Locais Lei n. 7802 de 11 de julho de 1989 ✓ Estabelece normas para agrotóxicos, especialmente embalagens e resíduos ✓ Dispõe sobre pesquisa, experimentação, produção, embalagem, rotulagem, transporte, armazenamento, comercialização, propaganda comercial, utilização, importação, exportação, resíduos, registro, classificação, controle, inspeção, e fiscalização dos agrotóxicos e seus componentes 13 14 15 16 17 18 4 Lei n. 8723 de 28 de outubro de 1993 ✓ Principal objetivo → instituir a redução de emissão de agentes poluentes por veículos automotores, além de outras providências ✓ Para os veículos leves fabricados a partir de primeiro de janeiro de 1997, os limites para níveis de emissão de gases de escapamento são: a) 2,0 g/km de monóxido de carbono (CO). b) 0,3 g/km de hidrocarbonetos (HC). c) 0,6 g/km de óxidos de nitrogênio (NOx). d) 0,03 g/km de aldeídos (CHO). e) 0,05 g/km de partículas, nos casos de veículos do ciclo Diesel. f) meio por cento de monóxido de carbono (CO) em marcha lenta. Lei das Águas ✓ Lei n. 9433 – instituiu a Política Nacional dos Recursos Hídricos ✓ Tem como principal objetivo assegurar a qualidade e gestão da água, e também constituiu-se o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (SINGREH) Política Nacional de Resíduos Sólidos ✓ Lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010 Cincos primeiros objetivos da Política Nacional de Resíduos Sólidos: I. A prevenção e a precaução; II. O poluidor-pagador e o protetor-recebedor; III. A visão sistêmica; IV. O desenvolvimento sustentável; V. A ecoeficiência. Origem da Poluição Ambiental ✓ Fontes Antropogênicas ✓ Fontes Naturais ✓ Decreto-Lei Federal n. 1413/1975 ✓ Lei Federal n. 6803/1980 ✓ Resolução CONAMA n. 18/1986 ✓ Resolução CONAMA n. 05/1989 ✓ Resolução CONAMA n. 02/1990 Características físicas e químicas de agentes tóxicos ✓ Propriedades físico-químicas determinam o grau de acesso aos órgãos- alvos, assim como a velocidade de sua eliminação do organismo ✓ Solvente químico ✓ Solubilidade ✓ Inflamabilidade e explosividade ✓ Volatilidade Metais ✓ São elementos químicos definidos de acordo com as propriedades físicas: refletividade (brilho), condutividade elétrica, condutividade térmica, maleabilidade, dureza, ductilidade e densidade Metais pesados ✓ Os efeitos tóxicos ocorrem, em geral, pela inativação de enzimas proteicas ✓ A idade e as condições físicas afetam a toxicidade ✓ A toxicidade de um metal é dependente da espécie química que se encontra no ambiente 19 20 21 22 23 24 5 Hidrocarbonetos ✓ Benzeno ✓ Tolueno ✓ Xileno Problemas toxicológicos Agrotóxicos ✓ Produtos e agentes físicos, químicos ou biológicos, destinados ao uso nos setores de produção, no armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas, pastagens, proteção de florestas nativas ou plantadas, e de outros ecossistemas e de ambientes urbanos, hídricos e industriais (BRASIL, 1989) Agrotóxicos (ANVISA) ✓ Classe I – Extremamente tóxicos (Vermelha) ✓ Classe II – Altamente tóxicos (Amarela) ✓ Classe III – Mediamente tóxicos (Azul) ✓ Classe IV – Poucos tóxicos (Verde) Riscos de uso indevido de agrotóxicos ✓ Uso dos agrotóxicos pode contaminar o solo, a água, e o ar, podendo ser carregados também pela ação da chuva e dos ventos ✓ Processos químicos, biológicos e físicos que os agrotóxicos passam também dificultam entender seu comportamento afim de determinar com certa precisão seus riscos e suas consequências. Riscos à saúde humana ✓ Presença de pesticidas organoclorados no leite materno: fatores de contaminação e efeitos à saúde humana, realizado por Vanessa et al. (2016) na Universidade Comunitária de Chapecó traz informações sobre a presença de diclorodifeniltricloroetano(DDT) e seu principal metabólito diclorodifenildicloroetileno (DDE) no leite materno (que é o alimento ideal a ser oferecido à criança nos primeiros meses de idade devido as suas propriedades nutricionais) de mães que moravam em área urbana 25 26 27 28 29 30 6 Quem é mais afetado ✓ Os agricultores por trabalharem com aplicação desses produtos em suas plantações e também a população próxima a elas, uma vez que estão em contato direto com tais agentes toxicológicos Agrotóxicos ✓ Inseticida ✓ Fungicida ✓ Herbicida Fármacos ✓ Drogas legais ✓ A comercialização dessas drogas tem sido uma grande problemática dado a velocidade que novas drogas surgem no mercado Petróleo ✓ Derramamento de cinco mil toneladas de petróleo nas praias do Nordeste (2019) ✓ Esse vazamento de petróleo, além de matar muitos animais marinhos e poluir as praias devido a sua toxicidade, prejudicou, em termos sociais e econômicos, uma das principais fontes de renda do Ceará: a pesca Efeitos da contaminação do nitrogênio amoniacal em uma comunidade →Área fluvial de dimensões grandes suficientes para fazer da pesca o sustento de uma determinada comunidade → foi contaminada por um vazamento de nitrogênio amoniacal de uma empresa de agrotóxico da região →O local está poluído ou contaminado? →Como o ocorrido afetou a dinâmica desse ambiente? →O que pode ser feito para solucionar o problema? →Como garantir que o fármaco produzido é seguro? 31 32 33 34 35 36 7 ✓ As primeiras questões podem ser respondidas a partir de uma conversa com a comunidade e fazendo a avaliação da qualidade da água dessa região fluvial, levando em consideração que um ambiente é dito poluído se houver degradação ambiental por meio de alterações químicas ou físicas, interferindo no funcionamento total ou parcial do ecossistema; e um ambiente é dito contaminado se há introdução de um agente indesejável em um meio previamente não contaminado, não implicando necessariamente um desequilíbrio ecológico ✓ Para a última questão, é necessário verificar a curva dose-efeito afim de estabelecer os níveis de dose do fármaco e também os efeitos da contaminação do nitrogênio amoniacal. ✓ Relatório: Localização da área: XXXX Descrição da área afetada: Região fluvial com forte ecossistema de peixes que sustentavam a comunidade. Nome da empresa: XXXX Solução apresentada: Reparação do dano causado por parte da empresa a região fluvial além da proposta de um fármaco para a comunidade que por ter sido contaminada pelo agente tóxico em questão. Assinatura:XXXX Poluição atmosférica em São Paulo →Engenheiro ambiental, foi acionado para avaliar empresas de São Paulo que são responsáveis por lançar na atmosfera os óxidos de nitrogênio e de enxofre que são capazes de reagir na atmosfera e formar outros compostos muito mais tóxicos, e devido a uma licitação ganha por sua empresa para monitorar a poluição atmosférica →Seu desafio é o seguinte: que métodos você adotaria para monitorar esse tipo de poluição ambiental? →Como você emitiria um laudo técnico para um alerta de multa caso as empresas não tiverem de acordo com a lei? →Primeiro passo → fazer um diagnóstico da situação local em laboratórios especializados seguindo as normas e resoluções impostas por lei →Segundo passo → levar em consideração que a poluição atmosférica pode estar a milhares de quilômetros de distância do ponto de origem da poluição →Assim, para fazer o monitoramento, é necessário que você conheça as principais fontes poluidoras e entender como esses poluentes se comportam na atmosfera. →Avaliar as resoluções do CONAMA para saber se a concentração desses agentes ultrapassa ou está no limite indicado na resolução Legislação para agentes toxicológicos radioativos 37 38 39 40 41 42 8 ✓ A indústria traz os impasses com a situação do agente toxicológico radioativo Césio-137 ✓ Seu objetivo é mostrar legislação ambiental sobre resíduos radioativos. Assim, com base nas resoluções do CONAMA, você deve argumentar sobre a legislação para resíduos e rejeitos radioativos. As perguntas que devem ser respondidas por parte da empresa são: 1. Vocês estão cientes do que é um resíduo radioativo? 2. Vocês estão cientes dos efeitos de compostos radioativos? 3. Vocês têm ideia do que são as normas NN 8.01 e NN 8.02 da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN)? ✓ Resíduos radioativos: resíduos compostos de elementos químicos radioativos gerados em processo de produção de energia nuclear, podendo ainda ser oriundos de outros usos como tratamento e diagnósticos radiológicos e pesquisa científica ✓ Para a segunda questão, você deve mostrar os efeitos radioativos na saúde. Dentre os efeitos, você pode destacar, por exemplo, mortalidade (especialmente de pequenos animais e plantas dependendo do ecossistema em se encontra os resíduos), mutações, destruição de células, fragmentação de células, vômitos e câncer (no caso de humanos) ✓ Para a última questão, de acordo com a CONAMA nº 316, de 29 de outubro de 2002, art. 1, orienta-se que os rejeitos radioativos deverão seguir a normatização específica, isto é, as normas NN 8.01 e NN 8.02 da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), em que: a.) NN 8.01: Estabelece os critérios gerais e requisitos básicos de segurança e proteção radiológica relativos à gerência de rejeitos radioativos de baixo e médio níveis de radiação, bem como de rejeitos radioativos de meia-vida muito curta b.) NN 8.02: Estabelece os critérios gerais e requisitos básicos de segurança e proteção radiológica relativos ao licenciamento de depósitos iniciais, intermediários e finais de rejeitos radioativos de baixo e médio níveis de radiação, em atendimento à Lei nº 10308/2001 Recapitulando... Recapitulando... ✓ História da toxicologia ✓ Toxicologia – termos e definições ✓ Legislação sobre toxicologia ✓ Fontes de toxicologia ✓ Propriedades toxicológicas ✓ Problemas toxicológicos no Brasil ✓ Agrotóxicos ✓ Outros problemas toxicológicos 43 44 45 46 47 Slide 1: Química Ambiental e Toxicologia Slide 2 Slide 3: Contextualização Slide 4: Conhecimentos prévios Slide 5: Para refletir... Slide 6: Conceitos básicos em toxicologia ambiental Slide 7: História da toxicologia Slide 8: Médico-alquimista Paracelsus Slide 9: Toxicologia experimental Slide 10: Definições de toxicologia Slide 11: Definições Slide 12: Definições Slide 13: Agentes tóxicos Slide 14: Dose versus Concentração Slide 15: Legislação, fontes de toxicologia e propriedades toxicológicas Slide 16: Política Nacional do Meio Ambiente Slide 17: SISNAMA Slide 18: Lei n. 7802 de 11 de julho de 1989 Slide 19: Lei n. 8723 de 28 de outubro de 1993 Slide 20: Lei das Águas Slide 21: Política Nacional de Resíduos Sólidos Slide 22: Origem da Poluição Ambiental Slide 23: Características físicas e químicas de agentes tóxicos Slide 24: Metais Slide 25: Hidrocarbonetos Slide 26: Problemas toxicológicos Slide 27: Agrotóxicos Slide 28: Agrotóxicos (ANVISA) Slide 29: Riscos de uso indevido de agrotóxicos Slide 30: Riscos à saúde humana Slide 31: Quem é mais afetado Slide 32: Agrotóxicos Slide 33: Fármacos Slide 34: Petróleo Slide 35: Efeitos da contaminação do nitrogênio amoniacal em uma comunidade Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39: Poluição atmosférica em São Paulo Slide 40 Slide 41 Slide 42: Legislação para agentes toxicológicos radioativos Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46: Recapitulando... Slide 47: Recapitulando...