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TOXICOLOGIA AMBIENTAL PROF.A MA. FRANCINE FERNANDES PALERMO Reitor: Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira Pró-reitor: Prof. Me. Ney Stival Gestão Educacional: Prof.a Ma. Daniela Ferreira Correa PRODUÇÃO DE MATERIAIS Diagramação: Alan Michel Bariani Thiago Bruno Peraro Revisão Textual: Gabriela de Castro Pereira Letícia Toniete Izeppe Bisconcim Mariana Tait Romancini Produção Audiovisual: Heber Acuña Berger Leonardo Mateus Gusmão Lopes Márcio Alexandre Júnior Lara Gestão da Produção: Kamila Ayumi Costa Yoshimura Fotos: Shutterstock © Direitos reservados à UNINGÁ - Reprodução Proibida. - Rodovia PR 317 (Av. Morangueira), n° 6114 Prezado (a) Acadêmico (a), bem-vindo (a) à UNINGÁ – Centro Universitário Ingá. Primeiramente, deixo uma frase de Sócrates para reflexão: “a vida sem desafios não vale a pena ser vivida.” Cada um de nós tem uma grande responsabilidade sobre as escolhas que fazemos, e essas nos guiarão por toda a vida acadêmica e profissional, refletindo diretamente em nossa vida pessoal e em nossas relações com a sociedade. Hoje em dia, essa sociedade é exigente e busca por tecnologia, informação e conhecimento advindos de profissionais que possuam novas habilidades para liderança e sobrevivência no mercado de trabalho. De fato, a tecnologia e a comunicação têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, diminuindo distâncias, rompendo fronteiras e nos proporcionando momentos inesquecíveis. Assim, a UNINGÁ se dispõe, através do Ensino a Distância, a proporcionar um ensino de qualidade, capaz de formar cidadãos integrantes de uma sociedade justa, preparados para o mercado de trabalho, como planejadores e líderes atuantes. Que esta nova caminhada lhes traga muita experiência, conhecimento e sucesso. Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira REITOR 33WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 01 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................. 4 1 - HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DA TOXICOLOGIA ...................................................................................................... 5 2 - CONCEITOS E ELEMENTOS BÁSICOS ............................................................................................................... 9 3 - INTERAÇÃO ENTRE AS SUBSTÂNCIAS .............................................................................................................. .. ......................................................................................................... 14 4 - SUSCEPTIBILIDADE ........................................................................................................................................... 14 5 - RELAÇÃO DOSE-EFEITO E DOSE-RESPOSTA .................................................................................................. 15 6 - PRINCIPAIS ÁREAS DA TOXICOLOGIA .............................................................................................................. .. ......................................................................................................... 15 HISTÓRICO, EVOLUÇÃO E CONCEITOS BÁSICOS DA TOXICOLOGIA PROF.A MA. FRANCINE FERNANDES PALERMO ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: TOXICOLOGIA AMBIENTAL 4WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO Neste estudo, abordaremos os principais momentos históricos da Toxicologia, bem como sua evolução até os dias de hoje, pois os problemas ambientais relacionados com a introdução de substancias tóxicas no meio ambiente aumenta a cada dia e, parte de seus recursos naturais se encontram comprometidos devido à essa contaminação. Faremos uma análise dos principais acontecimentos ao longo dos anos envolvendo o uso da toxicologia, desde o seu surgimento até os dias atuais, bem como dos conceitos e elementos básicos envolvendo essa ciência. O foco principal desse estudo está relacionado com a interação das substâncias com o meio e com os organismos. Sendo assim, estudaremos as principais rotas de entrada desses contaminantes, os tipos de organismos afetados, os efeitos causados devido à essa contaminação e, como tais organismos reagem à essas substâncias químicas: sua susceptibilidade, a relação dose-resposta e por fim, as principais áreas que a Toxicologia atua de forma a lidar com os efeitos adversos ocasionados por essas substâncias tóxicas. Ao final desse estudo, o aluno passará a entender a dinâmica dos contaminantes e avaliar seus efeitos adversos sobre o meio ambiente e sobre a saúde dos organismos vivos que nele habitam. Essas e outras reflexões farão parte de nossas discussões no decorrer dos textos rumo ao mundo da Toxicologia Ambiental. 5WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA 1 - HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DA TOXICOLOGIA Para compreendermos a Toxicologia, é importante verificarmos como ocorreu a sua evolução, desde as informações de seus primeiros sinais de uso até a sua consolidação como uma Ciência. Desse resgate histórico, refletiremos sobre a importância de conhecer as substâncias químicas, bem como os efeitos adversos que elas podem ocasionar no meio e nos organismos, entre eles, o ser humano. Para isso, faz-se necessário retomar alguns fatos históricos, pois acredita- se que o conhecimento dos venenos tanto de animais quanto de vegetais teve sua aparição antes mesmo do surgimento da história escrita. Figura 1 - Toxicologia. Fonte: Martin (2015). Para compreendermos a Toxicologia, é importante verificarmos como ocorreu a sua evolução, desde as informações de seus primeiros sinais de uso até a sua consolidação como uma Ciência. Desse resgate histórico, refletiremos sobre a importância de conhecer as substâncias químicas, bem como os efeitos adversos que elas podem ocasionar no meio e nos organismos, entre eles, o ser humano. Para isso, faz-se necessário retomar alguns fatos históricos, pois acredita- se que o conhecimento dos venenos tanto de animais quanto de vegetais teve sua aparição antes mesmo do surgimento da história escrita. Os homens primitivos tinham o conhecimento do que é venenoso (ou tóxico) pois ao longo do tempo eles percebiam que a ingestão de determinados alimentos ocasionava reações adversas, inclusive a morte dos indivíduos e assim, através da observação de acontecimentos do seu dia a dia, perceberam a capacidade de alguns venenos, tanto de animais quanto vegetais. Após essa percepção, eles passaram a utilizá-los para guerrear e caçar e, ao longo da sua história, a humanidade percebeu a importância dessas substâncias químicas tanto para o mal quanto para o seu próprio benefício. Há relatos de que as substâncias químicas foram utilizadas para ocasionar morte por envenenamentos desde os tempos mais longínquos. Um exemplo clássico é o envenenamento por cicuta. Antigamente, nos grandes reinados, era muito comum possuir um provador oficial de refeições antes de seus superiores provarem tal alimento, pois, as mortes ocasionadas por substancias químicas nessas situações eram muito comuns nessa época. 6WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Na idade antiga, locais como Egito, Grécia e Roma, foram os maiores contribuintes para o histórico da Toxicologia e, para cada lugar, as substâncias tóxicas eram vistas de uma forma. No Egito permanecia a ideia do uso do veneno para a cura, na Grécia a ideia médica legal e, em Roma a ideia criminal e política. Vejamos a seguir alguns exemplos de cada ideia apresentada. Foi no Egito que encontraram um dos documentos mais antigos que se tem datado, é o Papiro de Ebers (cerca de 1500 a.C.), um dos dois mais antigos tratados médicos ainda mantidos nos dias de hoje, sendo o principal registro da história médica Egípcia que detalha informações de muitos venenos incluindo a cicuta, ópio, acônito, e metais como ochumbo e o cobre, interferindo na saúde humana. Na Grécia em 399 a.C. o filósofo Sócrates foi condenado a morte através da ingestão de cicuta. Nessa mesma época Hipócrates estudou uma série de venenos e criou o que chamamos atualmente de toxicologia clínica, com informações sobre a disponibilidade das substâncias e as doses que elas são encontradas no meio. Por volta de 350 a.C. um discípulo de Aristóteles chamado Teofrasto fez referência em sua obra De História Plantarum sobre diversas plantas tóxicas. A primeira tentativa de classificação dos venenos de diferentes reinos (animal, vegetal e mineral) foi realizada pelo médico grego Dioscórides (60 d.C.) em seu livro De Matéria Medica. Ele classificou os venenos através de desenhos e descrições com base na sua origem e função biológica. Em Roma, aproximadamente 70 a.C., foi registrado que o rei romano Mitríades VI ingeria regularmente vários venenos na esperança de que se tornasse imune a eles, pois, tinha o receio de ser assassinado por envenenamento e assim, surgiu a palavra mitridato, em sua homenagem, significando um xarope de mistura de substâncias, muito comum na Antiguidade, que se supunha ser eficaz contra várias doenças e, também, contra o envenenamento, era conhecido como o antídoto Mithridaticum. Na idade Média destacou-se a fase criminal do uso das substâncias tóxicas. Na Itália destacou-se a misteriosa Toffana que produzia cosméticos envenenados a base de Arsênico. Na França a Marquesa de Brinvillers fazia testes de misturas venenosas e testava principalmente em crianças. Catarina de Médici, rainha da França, testava misturas de substâncias tóxicas em humanos e observava os efeitos e sintomas clínicos. Acredita-se que ela envenenou o rei Henrique de Navarra. Para ampliar seus conhecimentos sobre a Toxicologia dos alimentos: - Livro: Introdução à Toxicologia dos Alimentos. - Autores: Leonard F. Bjedanes e Takayuki Shibamoto - Editora: Campus – 2 ed. – 2014. 7WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA No Renascimento foi a fase revolucionária, na qual os usos de substâncias tóxicas passaram a ser praticados com um olhar médico e científico. O grande responsável por essas ideias foi Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1541) – autodenominado como Paracelso (Figura 2). Paracelso considerou os efeitos das substâncias tóxicas a elas mesmas, visto que, antigamente eram atribuídos aos maus espíritos ou a um deus. Foi por meio da experimentação que ele passou a analisar as respostas e efeitos de cada substância química, diferenciou as propriedades terapêuticas e tóxicas das mesmas, sendo que, as vezes são distinguíveis apenas pela dose, e verificou o grau de especificidade e seus efeitos terapêuticos ou tóxicos. Por meio desses princípios que Paracelso formulou o conceito da “relação dose-resposta”, uma das bases da toxicologia. Figura 2 - Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1541) – autodenominado como Paracelso. Fonte: Rego (2017). Paracelso é considerado o fundador da toxicologia como ciência objetiva. Seus estudos e pesquisas foram responsáveis por revolucionar o mundo da toxicologia. Segundo Paracelso: “Todas as substâncias são venenos; não há nenhuma que não seja um veneno. A dose correta distingue o veneno do remédio”. 8WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Foi com a Revolução industrial (1775) através do aumento do número de fábricas e indústrias que várias substâncias começaram a ser produzidas e emitidas no meio, gerando consequências drásticas para a saúde humana e para o ambiente. Nessa época as doenças ocupacionais também foram intensificadas e o uso de substâncias tóxicas durante o trabalho estava causando diversas enfermidades. Nessa fase surge a toxicologia ocupacional e com isso, várias publicações reconhecendo os riscos de determinadas profissões perante o uso de substâncias tóxicas em suas práticas. Tais descobertas possibilitaram o desenvolvimento de práticas médicas, e sobretudo sua prevenção. Na Idade Moderna ficou caracterizado o uso de substâncias químicas como a fase científica. Mateo José Buenaventura Orfila Rotger (1787 -1853) – conhecido como Mattieu Orfilla – teve um papel importante na história da toxicologia, papel este que o nomeou como “pai da toxicologia”. Orfilla foi o primeiro a usar análises químicas e material de autópsia de forma sistemática como prova legal de envenenamento, ramo este que ficou definido como Toxicologia Forense. Foi nessa fase que a Toxicologia passa a ser considerada ciência separada da farmacologia. Após esses acontecimentos muitos outros cientistas aperfeiçoaram os conhecimentos sobre a Toxicologia. Nomes como Marsh (1836), Reinsh (1841), Frezenius e Babo (1846), Erlich e Bernard desenvolveram a toxicologia analítica e mecanística contribuindo para a evolução dessa ciência. A partir da Segunda Guerra Mundial (1939 – 1945) os estudos referentes às substâncias tóxicas passaram a ganhar mais impulso e abrangência, fase esta considerada como Toxicologia Moderna que vai muito além dos efeitos adversos das substâncias químicas e, conta com uma capacidade de incorporar quase todas as ciências básicas para testar suas hipóteses. A Toxicologia é uma ciência multidisciplinar, que trabalha com as diferentes disciplinas em conjunto, visando a proteção e a melhoria da qualidade de vida homem. É fascinante o que o renomado cientista Arnold Lehman, pioneiro da toxicologia americana, disse por volta do ano de 1955: “Você também pode ser um toxicologista com apenas duas simples lições, cada uma com duração de dez anos” (LEHMAN, 1955). Esse fato nos leva a entender que os efeitos das substâncias tóxicas podem perdurar por muitos anos e que precisamos de estudos ininterruptos tanto nas bases farmacológicas e bioquímicas quanto nas respostas e efeitos dos diversos agentes tóxicos que estão disponíveis em nosso planeta. Na década de 1960 muitos acontecimentos foram marcantes e decisivos para a evolução da Toxicologia. O trágico acidente com talidomida, um fármaco muito utilizado por gestantes, que provocou o nascimento de milhares de crianças com sérios defeitos congênitos. Logo depois, nos EUA aconteceu a publicação do best seller Silent Spring (1962) (Primavera Silenciosa) de Rachel Carson que alertava para outro tipo de problema época, o uso de agrotóxicos. Nesse livro a autora faz relatos dos efeitos dessas substâncias tóxicas lançadas no meio ambiente, principalmente em pássaros e, expõe o impacto desses resíduos no ecossistema em geral. Para ampliar seus conhecimentos assista o documentário sobre a vida de Rachel Carson e o impacto do seu livro Primavera Silenciosa publicado em 1962 e que revolucionou o mundo com suas pesquisas e publicações sobre o uso de agrotóxicos. Documentário disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=kgC7D90EJEc> PBS American Experience / Documentary 2017 9WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Vários outros acontecimentos com substâncias químicas foram marcantes e ganharam impulso na mídia por seus terríveis danos causados à saúde humana e ao ambiente. Exemplos: Despejo de mercúrio na Bacia de Minamata no Japão (1930-1960); acidente de Seveso na Itália com dioxina (1976); acidente em Bophal na Índia com isocianato de metila (1984) e tantos outros que marcaram a história da toxicologia e que, atualmente, ainda são realizados estudos para avaliar os efeitos crônicos (à longo prazo) dessas substâncias. Com os inúmeros casos de acidentes com essas substâncias tóxicas, a Toxicologia teve um grande avanço e desenvolveu-se de forma que a avaliação de risco se tornou o principal objetivo das investigações toxicológicas. Podemos afirmar que a Toxicologia é uma ciência básica e multidisciplinar, pois não apresenta somente um objetivo, e sim aplicações diretas que servea comunidade em geral e o mundo científico. Atualmente, a toxicologia é uma ciência consolidada e praticada por centenas de profissionais, organizações governamentais e científicas. É sabido sua extrema importância tanto para a saúde humana, quanto para os ecossistemas e seus componentes. Os estudos relacionados com as substâncias tóxicas vêm crescendo a cada dia e, diversas revistas científicas se preocupam com a publicação de suas pesquisas de forma que a população fique atenta aos efeitos adversos de tais elementos químicos. Existe um Congresso Internacional de Toxicologia composto por diversos membros toxicológicos da Europa, América do Sul, Ásia, África e Austrália que se reúnem para divulgação de trabalhos científicos e pesquisas relacionadas com as substancias químicas, de forma a alertar as autoridades e a comunidade em geral para os danos e efeitos do uso desses produtos. 2 - CONCEITOS E ELEMENTOS BÁSICOS O termo Toxicologia tem procedência das palavras de origem grega “Tókson” que significa arco e flecha e “Tóksikón” que significa veneno das flechas – amplamente usado para a caça desde a antiguidade até nos dias de hoje (Figura 3). Figura 3 - Índios de uma tribo amazônica que utilizam flechas envenenadas para caça. Fonte: Gonzaga (2012). 10WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA O termo Toxicologia é definido como o estudo científico dos efeitos adversos que ocorrem nos organismos devido sua exposição às substâncias químicas. O Toxicologista é o profissional que estuda esses efeitos – a nível molecular, celular, bioquímico – e estabelece o uso seguro desses compostos, de forma que nem o manipulador e nem o ambiente sofram consequências da presença desses tóxicos. Como podemos saber se determinada substância é tóxica? A resposta dessa questão é muito simples, basta apenas considerar a dose (quantidade) administrada e o organismo ou ambiente que a recebeu. A partir do momento que provocam determinadas alterações de desequilíbrio na homeostase do organismo ou ambiente e produzir uma resposta nociva, podemos considerar tal substância tóxica. De acordo com Sissino & Oliveira-Filho (2014), na toxicologia são consideradas as interações entre três elementos básicos: • A substância química, que será capaz de produzir um efeito; • O sistema biológico ou organismo, que será o receptor da substância; • O efeito adverso (resposta) considerado nocivo ao sistema (Figura 4). Figura 4 - Inter-relação dos três elementos básicos estudados na Toxicologia. Fonte: Oliveira-Filho (2013, p. 06). As substâncias químicas podem variar sua nomenclatura de acordo com a situação em que se encontra no meio. Podemos denominá-las de agentes tóxicos, contaminantes, poluentes, xenobióticos e classificá-las de acordo com sua utilização, origem, efeitos, ou até de acordo com o órgão em que essa substância se encontra. Os agentes tóxicos ou toxicantes são qualquer substância exógena em quantidade suficiente que, ao interagir com o organismo ou com o meio seja capaz de causar alterações estruturais ou funcionais e que pode levar até a morte dos organismos atingidos. Este termo é o mais amplo e usual quando se refere às substâncias químicas em geral. 11WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA A contaminação ocorre quando determinado agente (físico, químico ou biológico) ocasiona uma contaminação no meio em que se encontra e provoca danos nocivos aos integrantes que ali vivem e ao próprio ambiente. Denomina-se contaminante quando o referencial é o meio ambiente, sendo que, o uso mais habitual do termo ocorre no âmbito da ecologia, principalmente quando se trata de contaminação ambiental. Há também a possibilidade de o ambiente estar contaminado, mas não causar dano aparente, pois a concentração em que se encontra no meio não é suficiente para afetar a saúde da população. O poluente causa poluição, palavra esta que deriva do latim poluere, que significa “sujar”. O termo poluente é empregado quando determinada substância é introduzida direta ou indiretamente no meio de forma antropogênica, provocando um efeito negativo no seu equilíbrio, causando assim, danos à saúde humana, aos seres vivos e aos ecossistemas A palavra Xenobiótico tem origem do grego xenos que significa estranho, sendo assim, a sua definição é qualquer substância química qualitativa ou quantitativamente estranha ao organismo ou sistema biológico. Essas substâncias podem ser produzidas pelo homem com efeitos benéficos, como os medicamentos ou trazer malefícios a ele próprio e ao meio, como o uso de metais em industrias; ou também podem ser produzidas pela natureza através de fungos e vegetais, por exemplo. As substâncias químicas podem também ser classificadas de acordo com: • Sua utilização, exemplo: vermicidas, pesticidas, carrapaticida, inseticida; • Sua origem, exemplo: toxina animal, toxina vegetal; • Seus efeitos: mutagênicos, teratogênicos, carcinogênicos; • Partes do organismo afetados: hepatotóxica (figado), genotóxico (DNA). Quando uma substância apresenta propriedades nocivas ou perigosas, trata-se de um agente tóxico e sua capacidade potencial é sua toxicidade. O conceito de toxicidade complementa a ideia que se tem sobre agente tóxico, sendo que, toxicidade é a capacidade que esse agente possui de produzir efeitos nocivos sobre os organismos com os quais interagem. O grau de toxicidade de uma substância é avaliado quantitativamente pela medida da “DL50” (DOSE LETAL 50%), que é a dose de um agente tóxico, obtida estatisticamente, capaz de produzir a morte de 50% da população em estudo. Assim, um agente será tanto mais tóxico, quanto menor for sua DL50. Pode-se avaliar a toxicidade de uma substância a partir da provável dose letal oral para humanos. Segundo esse critério os agentes tóxicos podem ser agrupados segundo seis diferentes categorias de toxicidade, como podemos observar na Tabela 1 abaixo: CLASSIFICAÇÃO DL 50 1 - praticamente não tóxico acima de 15g/Kg 2 - Ligeiramente tóxico entre 5 e 15 g/Kg 3 - moderadamente tóxico entre 0,5 – 5 g/Kg 4 - muito tóxico entre 50 – 500 mg/Kg 5 - extremamente tóxico entre 5 - 50mg/Kg 6 - super tóxico abaixo de 5mg/Kg Tabela 1 - Classificação da DL 50 a partir da dose letal oral para humanos. Fonte: Bernardo (2008). 12WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Nota-se, a partir da tabela apresentada, que os menores valores da DL 50 apontam a maior toxicidade da substância, causando assim, maiores efeitos quando administrados em determinados organismos. Esta classificação está baseada apenas na toxicidade intrínseca das substâncias e existem outros fatores que também deverão influenciar significativamente a toxicidade, vejamos alguns exemplos: • A concentração da substância considerada; • A espécie do organismo receptor; • Os fatores genéticos; • O sexo, a idade e o tamanho do organismo; • A sensibilidade ou resistência do organismo; • A fisiologia de cada organismo; • Condições climáticas como a temperatura e pressão ambiental; De acordo com Sissino & Oliveira-Filho (2014) existem três fatores principais que influenciam na toxicidade: 1) A rota de administração – o caminho que a substância faz até entrar no organismo ou sistema biológico. 2) Duração e frequência de exposição – qual é o tempo e quantas vezes o organismo ou o sistema biológico ficam expostos ao agente tóxico. 3) Existência de processos físicos, químicos e biológicos no ambiente – os quais influenciam no transporte e persistência da substância no sistema biológico. A rota de entrada pode variar de acordo com o sistema biológico. Para ambientes pode ser de origem natural ou antropogênica. Para seres humanos as formas mais comuns são: • Via oral através do trato gastrointestinal, por ingestão; • Via pulmonar, através da inalação, • Via cutânea, através da absorção da pele. A duraçãoque cada substância permanece no meio vai depender da ação e frequência da mesma. Podemos classificar a exposição em aguda e crônica. • Exposição aguda → esse termo significa de “curta duração de exposição”. A exposição ao agente tóxico decorre de um único contato, através de uma dose única, ou então, através de múltiplos contatos (efeitos acumulativos) em um curto período de tempo, que possa ter duração medida em segundos, minutos ou horas, desde que, ocorra em um prazo médio de até 24h. • Exposição sobreaguda ou subcrônica → exposições repetidas a substâncias químicas que vão de 1 a 3 meses. • Exposição crônica→ esse termo se refere a “longos períodos de exposição”. A exposição ao agente tóxico ocorre de forma lenta, com pequenas quantidades, e em um período prolongado, vários meses ou anos. Os seus efeitos podem ser observados após o término da exposição ou somente nas gerações seguintes, comprometendo assim, a saúde dos seus descendentes. 13WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA A intensidade da exposição depende da concentração, duração, frequência da exposição, e das condições ambientais que, dependem dos processos físicos, químicos e biológicos, por exemplo: temperatura, umidade, pressão (físicos), salinidade, composição química (químicos) e saúde e estado do organismo receptor (biológicos). Após o contato com o agente tóxico ocorre a intoxicação, que é definida como um processo patológico causado pela exposição às substâncias químicas nocivas ao indivíduo, caracterizando desequilíbrio fisiológico e consequentes alterações bioquímicas, genéticas, morfológicas, ou fisiológicas no organismo. O processo de intoxicação é evidenciado por sinais e sintomas ou mediante testes laboratoriais e pode ser dividido em quatro fases: exposição, toxicocinética, toxicodinâmica e clínica. Os efeitos ocasionados pela administração de substâncias tóxicas podem ser agudos, sobreagudos, subcrônicos ou crônicos: • Efeitos agudos → provenientes da exposição aguda, na qual as respostas são rápidas e severas comprometendo as funções fisiológicas. As consequências não se prolongam no tempo, sendo detectadas em um curto período, até 24h. • Efeitos sobreagudos → resultado da exposição sobreaguda, na qual as respostas provenientes da exposição se referem a um período menor ou igual a 1 mês. • Efeitos subcrônicos → resultado da exposição subcrônica, na qual as respostas provenientes da exposição se referem a um período entre 1 e 3 meses. • Efeitos crônicos → provenientes da exposição crônica, na qual as respostas são detectadas após longos períodos de exposição através do efeito acumulativo da substância. Dentre os exemplos de efeitos crônicos temos: • Mutagênese: alteração do material genético. Ex. radiações ionizantes, raios X. • Carcinogênese: processo anormal de diferenciação e proliferação celular, não controlado, levando o indivíduo à morte. Exemplos: substâncias químicas presentes no fumo do cigarro, em alimentos e em poluentes ambientais. Radiações, metais pesados e vírus. • Teratogênese: malformações estruturais e funcionais gerando anomalias em células e tecidos, em um organismo em desenvolvimento. Exemplos: Uso da substância Talidomida, polifenóis biclorados (PCB) e metais, como o chumbo e arsênio; vírus da rubéola e radiações. Qualquer substância pode ser tóxica? “O efeito é proporcional à dose administrada”. “Quanto menor a dose necessária para produzir um efeito nocivo, mais tóxica é a substância”. 14WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA 3 - INTERAÇÃO ENTRE AS SUBSTÂNCIAS Uma vez lançada no meio as substâncias podem sofrer combinações com outras e influenciar as respostas dos organismos frente a determinado agente tóxico. As interações entre duas substâncias químicas podem variar de acordo com suas afinidades, podendo alterar uma série de fatores (absorção, ligação proteica, metabolização e excreção) e assim, aumentar ou diminuir as respostas dos organismos. Os efeitos de dois ou mais agente tóxicos agindo simultaneamente podem ser divididas em quatro categorias: • Efeitos aditivos: quando o efeito final é igual à soma dos efeitos de cada um dos agentes envolvidos; • Efeitos sinérgicos: quando o efeito final é maior que a soma dos efeitos de cada agente em separado; • Efeitos de potenciação: quando o efeito de um agente é aumentado se combinado com outro agente. • Efeitos antagônicos: quando o efeito de um agente é diminuído, inativado ou eliminado se combinado com outro agente. Acrescentado ao tipo de efeito que esse processo produz é necessário obter outras características que influenciam a toxicidade e, elas são destacadas pelos autores Leite & Amorim (2003): [...] Os fatores que influenciam a toxicidade de uma substância são a frequência de exposição, a duração da exposição e a via de administração da mesma. Para isso, deve-se conhecer o tipo de efeito que ela produz, a dose para produzir o efeito, as informações sobre as características/propriedades de uma substância e as informações sobre a exposição e o indivíduo. 4 - SUSCEPTIBILIDADE A susceptibilidade dos sistemas biológicos está relacionada com as diferentes respostas que cada um deles apresenta após a exposição a diferentes agentes tóxicos. Ela está relacionada com o grau de sensibilidade e tolerância apresentada por cada sistema. • Grau de sensibilidade ao agente tóxico → refere-se à afinidade frente ao contaminante, ou seja, o estado de aumento da resposta aos efeitos de uma substancia química como resultado de uma exposição prévia da mesma. Está relacionada com os fatores hereditários (genéticos) da espécie como idade, sexo, raça, altura; estado fisiológico, nutricional e de hidratação. • Grau de tolerância ao agente tóxico → refere-se à resistência frente ao contaminante, ou seja, ao estado de diminuição da resposta aos efeitos de uma substância química como resultado de uma exposição prévia da mesma. 15WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA A tolerância confere resistência para o sistema biológico e isso se deve a dois fatores: 1) Diminuição da quantidade de substância que chega onde o efeito é produzido; 2) Diminuição das respostas aos efeitos das substâncias químicas de acordo com a frequência e o tempo de exposição. A susceptibilidade é um fator muito importante na Toxicologia, pois, é a responsável por determinar o quão aquele sistema biológico será afetado quando exposto a determinados agentes tóxicos. 5 - RELAÇÃO DOSE-EFEITO E DOSE-RESPOSTA As relações dose-efeito e dose-resposta são fundamentais para a avaliação de risco à saúde dos organismos e, são através desses parâmetros que é mensurado as alterações causadas pelos agentes químicos. Para uma melhor compreensão da diferença entre os dois tipos de relações, torna-se necessário conceituar dose, efeito e resposta: - Dose: é a quantidade ou a concentração de um uma substância química administrada que atinge um determinado receptor, em determinado espaço de tempo. Comumente a dose é expressa através da relação m/m (massa da substância administrada / massa corporal do indivíduo receptor). - Efeito → é a alteração biológica observada no receptor, seja ele um indivíduo ou uma população, - Resposta → é a proporção de uma população que manifesta um efeito definido, mediante a administração de uma determinada dose. Portanto, dose-efeito é a concentração necessária do agente nocivo suficiente para causar uma alteração biológica em um indivíduo ou população e, dose-resposta é o índice percentual da dose administrada que apresentou determinado efeito em um organismo ou população, ou seja, é a taxa de incidência de um efeito. É somente com base nessas relações que se pode, seguramente, permitir uma dose tolerável e aceitável do agente tóxico, de tal modo que o organismo ou população exposta a determinadas substânciasquímicas não sofram danos em sua saúde. Com base nesse pressuposto teórico entende-se que, quanto maior a dose, maior será o efeito e consequentemente a resposta, sendo assim, dose-efeito e dose-resposta são diretamente proporcionais. 6 - PRINCIPAIS ÁREAS DA TOXICOLOGIA A Toxicologia é a ciência que estuda os efeitos adversos das substâncias químicas em determinado sistema biológico com a finalidade principal de prevenir seus aparecimentos e, estabelecer o uso seguro desses agentes tóxicos. Possui diferentes âmbitos de pesquisas, fazendo dela uma ciência multidisciplinar que, abrange uma vasta área de conhecimentos científicos que vai desde a sua entrada no meio até seu destino final, registrando suas consequências. As áreas de estudos variam de acordo com a natureza do agente, a maneira que ele alcança o organismo, como ele produz seus efeitos, as respostas frente a determinada exposição. Cada área se dedica a um campo específico de estudo e realiza seus próprios métodos e técnicas, permitindo assim, o aperfeiçoamento dos conhecimentos e o desenvolvimento dessa ciência. 16WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Por se tratar de uma ciência tão abrangente algumas áreas de pesquisa se tornaram exclusivas. Dentre as principais, destacamos as seguintes: - Toxicologia Clínica ou Médica → está relacionada com a identificação e tratamento provenientes das intoxicações ocasionadas pelas substâncias químicas. - Toxicologia Ocupacional → estuda os efeitos causados pelas substancias químicas sobre a saúde do trabalhador, durante o exercício de suas atividades laborais. - Toxicologia Forense →se preocupa com os aspectos médico-legais das intoxicações para elucidar crimes e dopings. - Toxicologia Reguladora→ é executada por órgãos governamentais e estuda a substância para ser comercializada. - Toxicologia de Alimentos → analisa a presença de contaminantes nos alimentos e seus efeitos na saúde humana. - Toxicologia Ambiental → estuda os efeitos de agentes químicos presentes no ambiente sobre os organismos vivos e a saúde humana. Essas diferentes áreas se encontram correlacionadas em sua grande maioria e assim, faz da Toxicologia uma ciência interdisciplinar. Com base nessa definição de Toxicologia Ambiental, daremos ênfase ao estudo dessa grande área da Toxicologia, a fim de melhor compreender como as substâncias químicas podem gerar danos ao ser humano e ao meio em que ela se encontra. 1717WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 02 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................ 18 1 - CONTAMINAÇÃO E POLUIÇÃO AMBIENTAL .................................................................................................... 19 2 - CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL ........................................................................................................................... .. ........................................................................................................................ 22 3 - FONTES DE CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL ..................................................................................................... 23 4 - ECOTOXICOLOGIA .............................................................................................................................................. 25 5 - ENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOS ........................................................................................................................ 29 FUNDAMENTOS DA TOXICOLOGIA AMBIENTAL PROF.A MA. FRANCINE FERNANDES PALERMO ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: TOXICOLOGIA AMBIENTAL 18WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO Nos estudos anteriores, fizemos uma breve síntese quanto o longo caminho da evolução da toxicologia até os dias atuais. Vimos, também, os diversos conceitos básicos e como as substâncias químicas interagem entre elas, com o meio e com os organismos que nele habitam. Agora, por meio dos Fundamentos da Toxicologia, vamos explorar as fontes de contaminação e poluição ambiental assim como o uso da Ecotoxicologia para estudo do destino e dos efeitos das substâncias químicas sobre os componentes de um ecossistema, baseado no emprego de métodos de laboratório e de campo. Salientamos que a Ecotoxicologia surgiu diante das necessidades humanas de integrar os estudos ecológicos com a toxicologia, de forma que as informações tóxicas das substâncias se relacionem com as informações químicas dos ambientes, a fim de, mensurar os efeitos adversos das substâncias sobre os ecossistemas. Nesse contexto, discutiremos sobre esses Fundamentos da Toxicologia Ambiental e a associação entre ecologia e toxicologia. 19WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 1 - CONTAMINAÇÃO E POLUIÇÃO AMBIENTAL A partir do século XVIII, com a Revolução industrial na Europa, deu início a um conjunto de mudanças que determinaria grandes alterações ambientais nos anos seguintes. A principal particularidade dessa revolução foi a substituição do trabalho artesanal pelo assalariado e com o uso de máquinas. Desde então, por meio delas, o homem passou a utilizar substâncias que antes não manuseava e, as mesmas acabaram por se instalar no ambiente, sendo muitas delas consideradas hoje grandes problemas ambientais. Figuras 5 - Água contaminada X água poluída. Fonte: Google Images (2018). Como consequência da Segunda Guerra Mundial, no século XIX, houve um grande aumento tecnológico, os usos de substâncias químicas aumentaram drasticamente, marcando uma nova era Química, na qual muitas delas foram usadas deliberadamente e sem medir as consequências que seriam geradas ao ambiente. O fato era que os danos ambientais provenientes do uso desses produtos químicos integrados ao meio ambiente e aos seres vivos, na maioria das vezes, era desconhecido, ou passavam despercebidos, até o momento em que as consequências começaram a ficar evidentes incluindo doenças, mortes, desaparecimento de espécies, gerando assim, um desequilíbrio no ecossistema. Foi a partir desses acontecimentos que surgiu a preocupação com o uso das substâncias químicas e o homem passou a estudar mais especificamente sobre cada uma delas: seu modo de ação, transformações, interações com o meio e com os seres vivos, suas consequências e o uso correto de cada uma delas, de forma que não prejudique nem o ambiente e nem os organismos que o habitam, inclusive o homem. 20WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA As alterações provocadas por esses agentes químicos aumentaram o uso dos termos contaminação e poluição. Apesar de muitas vezes serem usados como sinônimos, há diferenças consideráveis entre eles. - Contaminação: ocorre quando há a presença, num ambiente, de seres patogênicos, que provocam doenças, ou substâncias, em concentração nociva aos seres vivos, causando alterações ecológicas. No entanto, se estas substâncias não alterarem essas relações ao longo do tempo e não causar dano óbvio aparente, esta contaminação não é uma forma de poluição. O homem pode contaminar o ambiente através da liberação de agentes nocivos. - Poluição: é uma alteração ecológica, ou seja, uma alteração direta na relação entre os seres vivos, provocada pelo ser humano, que prejudique, direta ou indiretamente, nossa vida ou nosso bem-estar, como danos aos recursos naturais como a água e o solo e impedimentos a atividades econômicas como a pesca e a agricultura. De modo a integrar estes conceitos, no contexto desse texto, entende-se que contaminação é o aumento dos níveis naturais de certas substâncias e que podem provocar danos à saúde da população, e poluição é o resultado deste aumento implicando em danos evidentes aos organismos vivos e, consequentemente, em riscosà saúde humana. A seguir, na figura 1 fica evidente a relação entre poluição e contaminação de forma que fica nítida suas diferenças. Figura 6 - Representação esquemática da relação entre contaminação e poluição. Fonte: Oliveira-Filho (2013, p. 20). 21WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA - A imagem à esquerda é do Lago Karachay localizado na Rússia, nas montanhas do sul de Ural, e leva o título do lago mais contaminado do planeta. A contaminação não conseguimos identificar visualmente, pois se trata da presença de agentes tóxicos que causam danos à saúde do homem e que, somente através de análises laboratoriais é possível identificá-los. A grande contaminação desse lago é através da presença de elementos radioativos, pois, a União Soviética o usou como lixeira para suas instalações nucleares até a década de 1990 e assim, ocasionou diversos danos na saúde para a população deste local. - A imagem à direita é do Rio Citarum localizado a oeste da ilha de Java, na Indonésia, nele são despejados os resíduos industriais e o lixo doméstico da população, o tornado assim, o rio mais poluído do mundo e visualmente podemos detectar tamanha poluição e que podem causar danos à saúde da população. É encontrado nesse rio lixo de todos os tipos, desde embalagens plásticas e garrafas até móveis e animais mortos. Tamanha poluição até impede os pequenos barcos de transitarem sobre ele, mas muitos moradores arriscam sua saúde para “pescarem” o lixo reciclável que se encontra em sua superfície para vender e ganhar algum dinheiro. Na Figura 1 no início desta Unidade existem duas imagens, sendo que, uma delas possui água poluída e a outra contaminada. Você consegue distinguir qual é cada uma delas? Para ampliar seus conhecimentos assista o documentário da série 'Unreported World', e embarque em uma jornada descendo pelo Rio Citarum, na Indonésia. O vídeo revela o problemático impacto ambiental da explosão populacional e da poluição das indústrias têxteis ocasionando a poluição nesse rio, de forma que ele é considerado o mais poluído mundo. Documentário disponível em: <https://www.youtube.com/watch?time_continue=25&v=Tsb3vgeZF-c> 22WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 2 - CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL Como o foco da Toxicologia ambiental são as substâncias químicas e os danos adversos que elas podem causar nos organismos vivos e na saúde humana, vamos dar ênfase ao estudo da contaminação ambiental que é uma forma de poluição. Após o crescimento e consolidação das diversas indústrias, em meados do século XVIII, com o principal objetivo de aumentar a qualidade de vida das pessoas, um novo problema passou a gerar preocupação: o crescente aumento populacional. Nesse contexto, a explosão demográfica e seus decorrentes problemas sociais fizeram com que a contaminação ambiental emergisse de forma acentuada e perigosa. Esse fato fez com que as necessidades humanas aumentassem fortemente, e assim, as explorações ambientais passaram a ser cada vez maiores, pois as necessidades humanas também eram e, desta forma, o aumento das produções também levou a um aumento do uso de substâncias químicas e consequentemente seu descarte no meio ambiente, gerando então, a contaminação ambiental, preocupação esta que está cada vez maior, principalmente nos dias atuais. O homem percebeu no decorrer dos anos que sem a natureza não é possível sobreviver que ele dependia dela direta e indiretamente, e assim, passou a se preocupar em preservar os recursos naturais e a entender como determinadas substâncias causam contaminação no ambiente e seus efeitos para o ecossistema. Para funcionar de maneira correta o ambiente e seus componentes, inclusive as substâncias químicas, precisam estar em situação de equilíbrio de forma que não afete seu funcionamento natural. Quando o meio se encontra em homeostase (equilíbrio natural) ele próprio consegue assimilar, transformar e eliminar as substâncias químicas. A partir do momento em que há o acúmulo dessas substâncias ele perde sua capacidade de transformar ou eliminar esse excesso e passa a acumular tais substâncias gerando assim uma alteração no equilíbrio ambiental e seus componentes certamente sofrerão as consequências e serão prejudicados. Os problemas ocasionados pelo desequilíbrio ambiental devido ao excesso de substâncias químicas no meio, podem gerar problemas graves, evidentes e imediatos ou então, a contaminação pode se prolongar no tempo e espaço causando danos futuros, comprometendo assim, as próximas gerações. Tudo se inicia através dos lançamentos dessas substâncias no meio, que pode ocorrer de duas formas: natural ou antropogênica, descritas a seguir: • Contaminação natural → ocorre devido as atividades da natureza. Exemplos: erupções vulcânicas eliminando substâncias químicas no ar e no solo; alimentos contaminados por micotoxinas provenientes de fungos, queimadas naturais, entre outros. • Contaminação antropogênica → proveniente das atividades humanas. Exemplos: descarte de rejeitos industriais e domésticos sem tratamento diretamente no ambiente, lançamentos de gases tóxicos na atmosfera; uso desenfreado de agrotóxicos nas plantações; queima de combustíveis fósseis, entre outros. As fontes de contaminação antropogênicas são as mais comuns, e podem ser minimizadas com as devidas medidas preventivas de acordo com cada fonte contaminante. 23WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 3 - FONTES DE CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL De acordo com a natureza do contaminante ambiental as fontes de contaminação podem pertencer a três grupos como evidencia o esquema a seguir: Figura 7 - Esquema relacionando os as fontes de contaminação ambiental. Fonte: o autor. A seguir descreveremos cada fonte de contaminação: • Contaminação Biológica → ocorre quando a contaminação é realizada por organismos vivos, como fungos, através de micotoxinas; microrganismos como bactérias, vírus ou protozoários; e vegetais ou animais invasores ou exóticos. Esse tipo de contaminação refere-se aos danos causados por espécies que não fazem parte, naturalmente, de um dado ecossistema, mas que se adaptam, passam a se disseminar e provocam mudanças em seu funcionamento, atrapalhando ou não permitindo sua recuperação natural. Os contaminantes biológicos, com o passar do tempo, gradativamente, tendem a aumentar sua concentração no meio, devido sua alta taxa de dispersão e multiplicação, e assim, acabam por aumentar os danos, de forma que a autorregeneração desses ambientes fica comprometida. Esse tipo de contaminação é bastante séria, pois se agrava com o passar do tempo e, em certas ocasiões, compromete os processos ecológicos do meio e provoca a extinção de espécies. Exemplos: uma contaminação ambiental proveniente da introdução de uma espécie de planta ou animal exótico, que acaba por dizimar outra espécie em busca de espaço ou alimento. Esse tipo de contaminação biológica é de difícil recuperação ambiental, pois, se a espécie introduzida se adaptar de forma rápida ao novo ambiente em que se encontra, certamente sua reprodução também o será, e assim, gera um desequilíbrio ambiental com consequências drásticas para todo o ecossistema. Caso a contaminação for ocasionada por microrganismos de solo, água, alimento ou o ar, ela pode ser controlada com certa facilidade pois, seus efeitos adversos são percebidos em curto prazo, facilitando a identificação desses contaminantes. Pode também ser evitada por meio de medidas de saneamento, higiene e saúde. Exemplos: contaminação de um lago (meio hídrico) através de rejeitos de indústrias, contaminação de alimentos através de proliferação de fungos (micotoxinas), contaminação atmosférica por meio do lançamento de resíduos tóxicos no ar e contaminação do solo através de bactérias. 24WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE2 ENSINO A DISTÂNCIA • Contaminação Física → acontece devido a presença de fatores físicos que ultrapassam os níveis toleráveis por determinado meio. Podem ser fatores climáticos, como temperatura, umidade, pressão; ruídos (som) e a radiação, provenientes de elementos radioativos. Esse tipo de contaminação é de difícil detecção, identificação e controle, podendo levar anos para ser percebida. De acordo com suas propriedades seus efeitos são sutis e de longo prazo, impedindo assim, a associação causa-efeito de ser estabelecida, uma vez que os efeitos só serão evidenciados depois de um longo tempo após a contaminação. Esse tipo de contaminação ocasiona diversos efeitos biológicos, tais como: mortes de espécies tanto da fauna quanto da flora; alterações genéticas, como mutações; câncer, etc. Exemplo: Exposição de organismos a radiação em determinado meio, gerando problemas em seu material genético que só será observado nas gerações futuras. • Contaminação Química → ocasionada através do acúmulo de substâncias químicas em meios acima dos níveis toleráveis e normalmente gerada pelo descarte incorreto de resíduos químicos, mas também pode ocorrer de forma natural. São exemplos de substâncias químicas: • Produtos tóxicos minerais: sais de metais pesados, sais minerais, mercúrio, ácidos, chumbo, álcalis, cádmio. • Produtos tóxicos orgânicos: fenóis, hidrocarbonetos, detergentes. Os contaminantes químicos podem ser classificados em: • Biodegradáveis: aqueles que são decompostos pela ação microbiana após determinado tempo. Alguns exemplos são os inseticidas e fertilizantes. • Persistentes: se mantêm por longos períodos no meio ambiente e nos organismos. Estes podem causar a contaminação de peixes e crustáceos. Alguns exemplos destes poluentes são o DDT e o mercúrio. As substâncias podem ser classificadas em duas categorias de acordo com sua origem: Natural, denominadas de meios naturais, ou então, serem fabricadas pelos homens, denominadas sintéticas. A maior frequência de ocorrência é a da forma sintética, sendo o tipo mais comum desses contaminantes. Alguns contaminantes de natureza química podem ser, por exemplo, resíduos industriais, esgotos domésticos e resíduos descartados incorretamente, de forma proposital ou não. Esse tipo de contaminação acontece principalmente na água, ar e solo, através da introdução de substâncias químicas em excesso, gerando desequilíbrio e alterações em seu funcionamento. Quando ocorre de forma natural a contaminação química pode ser facilmente identificada devido suas circunstâncias biogeoclimáticas específicas, de forma que, em alguns casos pode até ser eliminada, como é o caso de erupções vulcânicas, por exemplo. São muitos os danos ocasionados por esse tipo de poluição, vejamos alguns deles: • Exemplo: Caso o contaminante se concentre na água ele pode tornar esse meio impróprio para a vida além de contaminar os organismos que o habitam. Um agravante é que se for um meio de água corrente a substância química pode ser transportada para outros lugares distante da fonte contaminante. Outro fato peculiar é a possibilidade desse resíduo químico ser acumulado no meio e nos organismos ao longo do tempo e passá-lo para organismos de outros ambientes ao longo da cadeia alimentar. 25WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA • Exemplo: No solo esses contaminantes químicos podem torná-lo infértil e comprometer a agricultura e a flora local. Caso eles penetrem em grandes profundidades podem chegar até os lençóis freáticos e as nascentes de água que podem ser contaminadas, tornando essa água imprópria para uso. • Exemplo: No ar os contaminantes são liberados de diversas formas, principalmente por emissão de gases tóxicos pelas indústrias e meios transportes, ou pela queima de combustíveis fósseis, e até mesmo, de forma natural como a erupção vulcânica, liberando substâncias para a atmosfera. Existe um processo de descontaminação de ambientes que foram afetados por substâncias químicas, denominado remediação. Esse método pode ser aplicado no solo e na água, porém, tem um custo elevado, além de ser um processo muito demorado, por isso, encontramos muitos ambientes contaminados por longos períodos. Esse processo visa a redução de riscos ambientais através da remoção da fonte de contaminação e redução do contaminantes para níveis aceitáveis ambientalmente de forma que não prejudique o meio e nem os organismos ali presentes. Ao aplicar a remediação tal ambiente pode demorar décadas para ser recuperado. 4 - ECOTOXICOLOGIA A Ecotoxicologia surgiu a partir da necessidade de estudar os efeitos adversos proporcionados pela introdução de substâncias químicas em diferentes ambientes e espécies. Observou-se que, dependendo do meio em que habitava, cada espécie reagia de maneira diferente à determinada substância. Foi então que houve a necessidade de associar a Ecologia com a Toxicologia, ou seja, associar o habitat, a espécie e o agente químico responsável pela contaminação. Criou-se, então, a ciência denominada de Ecotoxicologia. No esquema a seguir evidenciamos essa junção: Você sabia? Contaminar o meio ambiente é considerado um crime ambiental. Pessoas ou empresas que geram poluição química podem ter que pagar multas elevadas ou até mesmo serem presas por esta prática. Os crimes ambientais estão embasados no Art. 54 Lei n0 9.605/98 26WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 8 - Esquema evidenciando o surgimento da Ecotoxicologia. Fonte: o autor. O termo ecotoxicologia foi discutido e aceito durante uma reunião do Committee of the International Council of Scientific Unions (ICSU) em Estocolmo, 1969 e proposta pelo toxicologista francês René Truhaut, membro da Academia de Ciências da França que a definiu como: “Ciência que estuda os efeitos adversos de substâncias químicas (naturais ou sintéticas) sobre os organismos vivos, populações e comunidades, animais ou vegetais, terrestres ou aquáticos, que constituem a biosfera” (TRUHAUT, 1977). A partir desse momento surgiu uma nova ciência multidisciplinar que passaria a estudar os efeitos tóxicos de agentes físicos e químicos sobre organismos vivos, particularmente sobre populações e comunidades em seus ecossistemas, incluindo as formas de transporte desses agentes e suas interações com o ambiente. Na figura abaixo é possível notar as principais diferenças entre a Toxicologia e a Ecotoxicologia. 27WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 9 - Principais diferenças entre Toxicologia e Ecotoxicologia. Fonte: Oliveira-Filho (2013, p. 25). A Toxicologia Ambiental e a Ecotoxicologia são ciências que se complementam. Enquanto a primeira é utilizada somente para os estudos dos efeitos diretos das substâncias químicas, poluentes ou xenobióticos ambientais sobre os seres humanos, a segunda é utilizada apenas para os estudos dos efeitos desses compostos sobre os ecossistemas e seus componentes não humanos, cita Azevedo & Chasin (2003). A Ecotoxicologia utiliza em seus estudos informações ecológicas, toxicológicas e químicas, a fim de conhecer o destino e os efeitos das substâncias que chegam até os componentes de um ecossistema. O objetivo da ecotoxicologia seria então entender e prever efeitos de substâncias químicas em seres vivos e comunidades naturais. O ecossistema que possui mais informações disponíveis é o aquático, pois, além de serem fontes de contaminação direta, acaba por recebê-la de outros meios, como o ar e solo, possuindo assim, uma maior relevância para ser amplamente estudado. Apesar do meio aquático ter uma ampla capacidade de assimilar as mudanças físicas e químicas causadas pela introdução de substâncias nesse meio, os organismos que nele vivem podem ser prejudicados, tanto a nível de locomoção, desenvolvimento, reprodução, assim como parâmetrosmoleculares, podendo até comprometer suas gerações futuras. A biota aquática é muito utilizada em ensaio ecotoxicológicos por apresentar menor complexidade e ter uma biologia conhecida e amplamente divulgada. Esses estudos têm como objetivo analisar os limites permissíveis de várias substâncias químicas e sua interferência no ecossistema. 28WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Comparado com o meio aquático, os estudos dos organismos que vivem em ambiente terrestre são encontrados em números muito inferiores, isso se deve ao fato deles possuírem uma complexidade muito maior que os aquáticos e também uma mobilidade superior, atrapalhando assim as pesquisas. Inúmeros fatores intrínsecos e extrínsecos estão relacionados a esses animais dificultando seus estudos. Além de fornecer subsídios para a proteção das populações e dos organismos presentes nos ecossistemas, a ecotoxicologia também colabora indiretamente para a proteção da vida humana, principalmente porque o homem utiliza os recursos naturais. Nos estudos ecotoxicológicos é necessário conhecer a fonte, o agente transportador e o trajeto que as substâncias químicas percorrem no meio até chegar aos organismos além de quantificar e analisar os efeitos provocados por elas em determinada espécie daquele ecossistema. Os autores Sissino & Oliveira-Filho (2013) caracterizam o comportamento químico das substâncias: [...] é necessário quantificá-las nos diferentes compartimentos ambientais (ar, água, solo, sedimento e biota) e compreender o movimento e o transporte destas substâncias dentro (intrafase) e entre (interfase) esses compartimentos. Além disso, deve-se levar em consideração a ocorrência de reações bióticas e abióticas, que resultam em mudanças nas propriedades físicas e químicas dos compostos. A combinação dessas abordagens facilita a predição da concentração química nos compartimentos ambientais e servem como recurso para planejar experimentos toxicológicos usando as concentrações apropriadas e a forma da substância em questão [...] (SISSINO & OLIVEIRA-FILHO, 2013). Nesse contexto, fica evidente a importância em conhecer o comportamento das substâncias químicas no ambiente, lembrando que, elas podem sofrer transformações durante sua permanência no meio. Através dessas informações é possível estabelecer concentrações específicas para cada organismo e os níveis toleráveis de cada espécie, de modo que, a presença dessas substâncias no meio não as prejudiquem. Devido a tamanha importância estudaremos a seguir sobre os testes ecotoxicológicos e suas aplicações. Para ampliar seus conhecimentos sobre a Ecotoxicologia e suas aplicações. - Livro: As bases toxicológicas da Ecotoxicologia - Autores: Alice A. da Matta Chasin e Fausto Antonio de Azevedo - Editora: Rima-InterTox– 2003. 29WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 5 - ENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOS A resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA 357/2005 – diferencia os ensaios ecotoxicológicos dos toxicológicos. Ambos são realizados com o mesmo objetivo: determinar os efeitos deletérios de agente físicos e químicos, mas o foco de estudo para cada tipo é diferente. Para o ensaio ecotoxicológico, são os organismos de um determinado ecossistema, já para o toxicológico, visa avaliar o potencial de risco à saúde humana. A Ecotoxicologia realiza seus estudos baseados em técnicas e metodologias de laboratório e campo, utilizando ensaios específicos para cada ambiente e espécie. Múltiplos tipos de ensaios são desenvolvidos para avaliar os efeitos das substâncias sobre diversos organismos, inclusive, alguns encontram-se inclusos na legislação brasileira, como obrigatoriedade para registro e renovação de algumas substâncias químicas. Os ensaios acontecem em laboratório com organismos vivos denominados bioensaios, nos quais são simuladas as condições ambientais para determinar o efeito biológico de uma determinada substância. Neles, são considerados a concentração do contaminante, o que irá influenciar nas respostas dos organismos-testes frente ao nível de exposição; e o tempo de exposição do organismo-teste ao agente tóxico, o que caracteriza se o ensaio será agudo (curto período de tempo) ou crônico (longos períodos). Os organismos utilizados para esse fim são conhecidos como organismos-teste. Segundo Magalhães & Filho (2008), somente os sistemas biológicos podem detectar os efeitos tóxicos das substâncias, evidenciando assim, o quão importante são a realização desses testes ecotoxicológicos, tanto a nível de estudos para entender todo o processo de contaminação até seu destino final, quanto de caráter preventivo, a fim de se evitar novas contaminações e danos aos organismos. Existem procedimentos padrões para os bioensaios com normas e técnicas estabelecidas por órgãos competentes internacionais, espécies diferentes para a realização dos bioensaios, como a Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC), International Organization for Standardization (ISO) e United States Environmental Protection Agency (USEPA) e brasileiros como o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Portanto há um cuidado especial em aproximar ao máximo as condições encontradas no meio ambiente para serem reproduzidas em laboratório e, para tal, é seguido um padrão de escolha desses organismos, na qual são utilizadas espécies nativas como organismo-testes, que seriam mais representativas para os locais de estudos e aumentar o grau de confiabilidade nos resultados; além de possuir uma biologia conhecida e amplamente divulgada, e haver capacidade de acumular diversos contaminantes. Os laboratórios específicos para realização desses ensaios são frequentemente avaliados através de constantes auditorias. Nelas são verificadas as condições de trabalho, os equipamentos, os organismos-testes e se os protocolos utilizados estão atualizados, de forma que eles tenham um padrão de qualidade internacional requerido para tais atividades. De acordo com Truhaut (1977) os estudos ecotoxicológicos compreendem três etapas principais: 1) Estudo das emissões e entradas de contaminantes no ambiente abiótico, distribuição e destino nos diferentes compartimentos; 2) Estudo da entrada e destino dos contaminantes nas cadeias biológicas e suas formas de transferência como alimento via cadeia trófica; 30WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 3) Estudo qualitativo e quantitativo dos efeitos tóxicos dos contaminantes ao ecossistema com consequências ao homem Por meio dos bioensaios pode-se chegar a diversas conclusões, por exemplo: • Concentração na qual a substância provoca efeito adverso observado em 50% dos indivíduos observados (EC50); • A substância é capaz de provocar câncer (carcinogenia) • A substância é capaz de provocar danos ao feto (teratogenia) • A substância é capaz de desregular a atividade endócrina (desruptor endócrino) • A substância é capaz de deformar alguma estrutura do tecido (ex. calcificações) ou da célula (ex. deformações no retículo endosplasmático, lisossomo, etc). • A substância tem tendência a se acumular em tecido específico (ex. adiposo, nervoso) ou órgão (ex. fígado, rim). Em um bioensaio após o período de adaptação é verificado o efeito da amostra sobre alguns parâmetros biológicos, como mortalidade, crescimento, reprodução, comportamento, dentre outros. Os efeitos observados são analisados estatisticamente e os resultados são expressos em unidades numéricas, tais como CL50, CE50 e CENO, as quais correspondem a efeitos de letalidade, letalidade/imobilidade e concentração de efeito não observado, respectivamente, afirma Zagatto (2006). Para a avaliação de uma resposta severa e rápida dos organismos aquáticos ZAGATTO (2006) sugere: [...] em geral, num intervalo de 0 a 96 horas, érealizado o ensaio de toxicidade aguda. O efeito observado é a mortalidade ou a imobilidade. Através do ensaio, é determinada a concentração efetiva (CE50) que causa a morte ou imobilidade a 50% dos organismos-teste. Quando se deseja avaliar os efeitos sobre funções biológicas, tais como reprodução e crescimento, utilizam-se ensaios de toxicidade crônica, nos quais é determinada a maior concentração do agente tóxico que não causa efeito deletério estatisticamente significativo aos organismos (CENO) ou a menor concentração que causa efeito deletério estatisticamente significativo aos organismos (CEO) [...] (ZAGATTO, 2006). No Brasil, em 1976, foram estabelecidos os primeiros testes, visando assegurar a qualidades das águas interiores. É recomendado a realização de ensaios com três organismos- testes pertencentes a diferentes níveis tróficos do ambiente aquático. Os ensaios ecotoxicológicos podem ser realizados com diversos organismos-testes, dentre eles os mais utilizados são: • Microrganismos: como bactérias do gênero Spirillum e Pseudomas; • Microalgas: dulcícolas do gênero Selenastrum, e marinhas dos gêneros Isochrysis e Tetraselmins; • Microcrustáceos: do gênero Daphnia e Artemia • Invertebrados bentônicos: como Chironomus e Hyalella; • Peixes: principalmente ensaios com Dario rerio e Poecilia reticulata; • Aves: cujo grupo mais utilizado é a codorna. 31WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Associado ao uso de organismos-testes nos ensaios ecotoxicológicos temos os biomarcadores. Eles são amplamente utilizados e indicam o uso de parâmetros bioquímicos ou celulares que expressam a interação entre uma determinada substância química e um ser vivo. Segundo Oost (2003), os biomarcadores refletem a interação entre o sistema biológico e um ou mais contaminantes e são normalmente os primeiros sinais de alterações biológicas a serem detectados. Além disso, são sensíveis a várias classes de poluentes, apresentam alta especificidade e fornecem informações a respeito do efeito metabólico causado pelo contaminante. Tal avaliação pode detectar alterações químicas em componentes, processos, estruturas e funções celulares ou bioquímicas de um indivíduo ou de uma amostra biológica. Os objetivos da utilização de biomarcadores dependem da finalidade do estudo e do tipo da exposição química. São eles: • Avaliar a exposição (quantidade absorvida ou dose interna); • Avaliar os efeitos das substâncias químicas; • Avaliar a suscetibilidade individual; • Elucidar a relação de causa-efeito e dose-efeito na avaliação de risco à saúde; para fins de diagnóstico clínico; para fins de monitorização biológica; • Fornecer uma ligação crítica entre a exposição e à substância química, entre a dose interna e prejuízo à saúde. Muitos estudos têm sido desenvolvidos com a finalidade de comprovação da necessidade de redução dos limites de exposição aos impactos na saúde causados por níveis de poluição próximos aos recomendados pela Resolução n.3/90 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), explica Brasil (1990). Os estudos ecotoxicológicos constituem importantes ferramentas para o monitoramento ambiental, pois as informações que fornecem a respeito dos ambientes degradados dão subsídios para comparações com estudos paralelos em habitats menos afetados, o que pode ajudar a avaliar os danos e identificar as causas dos impactos, além de auxiliar o entendimento das relações entre a poluição e suas consequências biológicas. Assim, o conhecimento das aplicações dos processos biológicos no controle da poluição e a compreensão das sérias consequências dos impactos no ambiente possibilitam oferecer subsídios para especialistas de outras áreas, tais como químicos, engenheiros, administradores e legisladores, que dividem a responsabilidade do manejo dos recursos naturais. Dando sequência a essa discussão, compreenderemos a seguir como se realiza o transporte dos contaminantes e suas transformações através de suas rotas de exposição até seu destino final causando efeitos adversos nos organismos. 3232WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 03 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ...............................................................................................................................................................33 1 - DESTINOS DOS CONTAMINANTES .....................................................................................................................34 2 - TRANSPORTE DAS SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS ...................................................................................................35 2.1. NO AMBIENTE ATMOSFÉRICO ...........................................................................................................................36 2.2. NO AMBIENTE AQUÁTICO...................................................................................................................................37 2.3. NO AMBIENTE TERRESTRE ................................................................................................................................38 2.4. ENTRE OS ORGANISMOS VIVOS ........................................................................................................................39 3 - TRANSFORMAÇÕES DOS CONTAMINANTES ....................................................................................................40 4 - ROTAS DE EXPOSIÇÃO .......................................................................................................................................... 41 5 - METAIS ...................................................................................................................................................................42 5.1. MERCÚRIO (HG) ...................................................................................................................................................42 5.3. CHUMBO (PB) .....................................................................................................................................................43 5.4. ARSÊNICO (AS) ....................................................................................................................................................44 6 - AGROTÓXICOS .......................................................................................................................................................45 7 - HIDROCARBONETOS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS (HPAS) ............................................................................48 DINÂMICA, TRANSFORMAÇÃO E DESTINO DOS CONTAMINANTES NO AMBIENTE PROF.A MA. FRANCINE FERNANDES PALERMO ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: TOXICOLOGIA AMBIENTAL 33WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO Entre a entrada do contaminante no meio e seu destino final há uma série de processos que envolvem interações com os elementos do próprio meio e com os organismos, assim como possíveis transformações e ao final uma provável degradação. Para melhor compreendermos esses procedimentos, estudaremos a dinâmica e transformações dessas substâncias químicas, desde sua formação até sua disposição final, denominados essas etapas de ciclos de vida dessas substâncias. Por meio desse estudo, uma vez introduzida no ambiente essa substância, pode-se, através de diferentes mecanismos de transportes, possuir destinos específicos de acordo com o meio em que se encontra. Estudaremos nesse momento a dinâmica, transformação e destino dos contaminantes a fim de entender o seu deslocamento no ambiente e entender os efeitos adversos que ocasionam aos organismos e ao meio em que se encontra. 34WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA 1 - DESTINOS DOS CONTAMINANTES Com esse estudo, pretendemos analisar e compreender como ocorre todo o processo dinâmico dos contaminantes e suas transformações até ele chegar nos organismose provocar suas alterações biológicas. A partir do momento em que os contaminantes são introduzidos nos ecossistemas, eles iniciam um processo de dispersão, sendo que, ao longo desse trajeto, eles podem sofrer interações com os elementos do próprio meio, tanto com a parte biótica como a abiótica, e também passar por transformações antes do seu destino final ou degradação. A dinâmica desse contaminante é conhecida como o ciclo de vida da substância e irá depender das características e propriedades químicas tanto do agente tóxico quanto do receptor, podendo haver diferenças nos efeitos para cada sistema biológico. Essas propriedades são fundamentais para determinar sua persistência no ambiente; e as formas com que essas substâncias são liberadas e as vias de exposição são determinantes para definir o seu grau de toxicidade. O ciclo de vida do contaminante compreende todas as etapas que o envolvem, desde sua produção (fonte), seu lançamento no meio, transporte, interações, transformações, até seu destino final, onde é degradado ou imobilizado. Mas, infelizmente, a maioria dos ciclos de vida das substâncias químicas não são conhecidos. São poucos os ciclos de vida que se tem conhecimento, mas é esperado que esse número aumente, visto a importância que esses estudos trazem, não só pela saúde do homem, mas também pela saúde ambiental, pois, homem e natureza precisam viver em harmonia em um sistema equilibrado. De acordo com Sissino e Oliveira-Filho (2013), uma vez que o contaminante foi introduzido no ambiente ele pode seguir as seguintes etapas: • Dispersão → o contaminante pode se alastrar no meio de origem de lançamento. • Interação → quando há influência mútua da substância química com outros componentes do meio, seja abiótico ou biótico. • Transporte → o movimento percorrido por esse agente tóxico. • Transferência → quando a substância química passa do meio de origem para outro ambiente. • Degradação → etapa na qual o agente tóxico sofrerá deterioração e será eliminado do seu destino final. • Transformação → fase em que a substância química sofrerá alterações em sua composição ou então seus efeitos no receptor serão alterados. • Imobilização → quando o contaminante se encontra estabilizado ou isolado no ambiente. 35WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA De acordo com os mesmos autores Sissino & Oliveira-Filho (2013), os principais fatores que interagem e influenciam na dinâmica das substâncias químicas quando já se encontram no ambiente são: quantidade da substância, frequência na emissão da substância, características físico-químicas próprias da substância, características físico-químicas próprias do compartimento ambiental receptor, presença e natureza dos organismos vivos – tanto micro como macrorganismos – presentes no ambiente, grau e tipo de interação entre os organismos vivos e as substâncias. A interação do conjunto destes elementos condiciona o modo e a extensão como a substância pode ingressar no organismo humano e executar suas funções benéficas ou maléficas. As substâncias químicas, quando introduzidas pelo homem ao meio, ocorrem através de duas formas: direta ou indireta: • Liberação de forma direta → consiste na liberação da substância para o meio como resultado primário da atividade, sem a interferência de nenhum fator que comprometesse suas características e propriedades de origem, e seu descarte ocorre diretamente no meio; • Liberação de forma indireta → o lançamento das substâncias químicas não decorre da atividade principal, mas sim como decorrência dessa atividade, sendo um resultado secundário a ela, e neste caso, pode acontecer a eliminação das substâncias com suas propriedades alteradas, gerando subprodutos e resíduos que podem variar sua toxicidade de acordo com as propriedades ambientais daquele ambiente. O destino final do contaminante é certo: ou ele permanece no ambiente – aquático, terrestre ou aéreo – ou ele é introduzido nos organismos vivos desse meio. Vejamos a seguir como é realizado o transporte desses agentes químicos em cada um desses compartimentos ambientais. 2 - TRANSPORTE DAS SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS O transporte dos agentes químicos irá depender de qual estado ele foi gerado na fonte emissora e como se encontra no meio. Segundo Chasin e Pedrozo (2004), as propriedades físico- químicas dos agentes químicos determinam seu transporte entre as diferentes fases do meio ambiente. Eles podem ser introduzidos no ambiente sob várias formas: sólidos, líquidos, gasosos, vapores, fumaças, aerossóis, pós e serem introduzidos por diversas vias de propagação. Além dessas características, dependem, também, de fatores intrínsecos do meio receptor e de fatores climáticos que irão influenciar no transporte e destino desses contaminantes. De acordo com Sissino & Oliveira-Filho (2013), podemos listar os seguintes fatores climáticos e físicos do local que influenciam nesse transporte: taxa de precipitação anual, temperatura, velocidade e direção dos ventos, características geomorfológicas, características hidrogeológicas, canais de águas superficiais, características e cobertura do solo, características da vegetação, flora e fauna, obras púbicas, entre outros. Por conveniência, o meio ambiente pode ser dividido em quatro compartimentos distintos: ar (atmosfera), água superficial (hidrosfera), superfície terrestre (solo ou litosfera) e organismos vivos (biosfera) como evidencia o esquema a seguir: 36WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 10 - Esquema evidenciando as vias de transferência entre os meios. Fonte: OPAS/USEPA (1996). Vejamos detalhadamente como essas substâncias são transportadas nos principais meios de propagação: ar, água e solo. 2.1. No ambiente atmosférico Figura 11 - Contaminação do ar. Fonte: Google Images (2018). Nesse ambiente o transporte das substâncias é realizado de acordo com o movimento do ar, por meio dos ventos, podendo atingir lugares muito distante do local em que foi lançado, ou seja, da fonte contaminante. A dispersão do agente tóxico vai depender de uma série de fatores locais e ambientais, como as características geográficas da área da fonte emissora, além das condições atmosféricas, predominantes durante a lançamento, segundo Walker (2001). As principais fontes de contaminação do ar são de origem antropogênica. As principais são as indústrias, como as siderúrgicas, refinarias, fábricas de cimento e papel; queimadas e incineração do lixo doméstico, meios de transporte, através da queima de combustíveis fósseis e por agrotóxicos, mas também ocorre de forma natural por meio das erupções vulcânicas, queimadas naturais e liberação de toxinas produzidas por microrganismos. As formas mais comuns dessas substâncias serem transportadas pelos ventos é sob a forma de gases, vapores, fumaças, aerossóis e partículas que ficam suspensas no ar. 37WWW.UNINGA.BR TO XI CO LO GI A AM BI EN TA L | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA 2.2. No ambiente aquático Figura 12 - Contaminação da água. Fonte: Google Images (2018). A dispersão da substância química no ambiente aquático acontece de forma muito mais complexa que na atmosfera, pois determinados parâmetros e características desse meio interferem diretamente nesse processo, a exemplo temos: a velocidade entre os diferentes corpos d’águas (rios, lagos, riachos, mares, estuários, oceanos); o volume de diluição a qual os contaminantes estarão submetidos nesse meio; as misturas e interações que poderão sofrer com outros componentes químicos já presentes na água. Ao adentrar o ambiente aquático a substância química sofrerá alguns processos, como os listados por Sissino & Oliveira-Filho (2013): • Dispersão → processo de espalhamento pelo meio. • Interação → com o material particulado em suspensão no corpo hídrico. • Deposição → processo de sedimentação nos substratos e no fundo do corpo hídrico.
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