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Texto da disciplina: Higiene do Trabalho Lucio Villarinho Rosa prof.villarinho@hotmail.com Ismar Pinto Alves ismar@cnen.gov.br MÁRCIO JORGE GOMES VICENTE marcio.vicente@estacio.br 1. SAÚDE E SEGURANÇA DO TRABALHO 1.1 CONCEITUAÇÕES INICIAIS Saúde é um completo estado de bem-estar físico, mental e social e não somente a ausência de enfermidades. No sentido de garantir o referido conceito o Governo Federal através do Ministério da Saúde desenvolve a Política Nacional de Saúde do Trabalhador que visa à redução dos acidentes e doenças relacionadas ao trabalho, mediante a execução de ações de promoção, reabilitação e vigilância na área de saúde. Podemos definir Segurança do trabalho como sendo um conjunto de metodologias cuja finalidade é a prevenção de acidentes e de doenças do trabalho pela minimização ou até eliminação dos riscos associados aos processos produtivos. A segurança não deve ser tratada como uma atividade à parte, já que faz parte de toda atividade. Podemos ainda afirmar que a segurança do trabalho é uma estrutura desenvolvida pelos empregados, empresas e Governo, objetivando garantir a integridade física e mental de todos. A Constituição Federal de 1988, em seu artigo 7º, Capítulo II, dispondo sobre os direitos sociais, estabelece: “São direitos dos trabalhadores urbanos e rurais, além de outros que visem à melhoria de sua condição social - Item XII: Redução dos riscos inerentes ao trabalho, por meio de normas de saúde, higiene e segurança”. 1.1. 1 CRONOLOGIA A evolução das questões relacionadas à segurança do trabalho está intimamente relacionada aos riscos enfrentados pelos trabalhadores que por sua vez são incorporados ao ambiente laboral via tecnologia empregada. Por exemplo, vamos analisar os riscos ao trabalhador em três distintas fases da história: Homem Primitivo: riscos associados ao ato de caçar ou de pescar. Pré – Revolução Industrial: riscos associados ao trabalho no campo e na manipulação de metais e das primeiras ferramentas utilizadas pelos artesões. Pós – Revolução Industrial: neste caso os riscos estão associados ao manuseio e controle de máquinas de alta tecnologia, de substâncias perigosas, bem como de substâncias radioativas. Na cronologia a seguir apresentada é possível traçar um paralelo entre a evolução tecnológica e seus correspondentes riscos, com as ações promovidas pela sociedade no sentido de estabelecer as salvaguardas para a conservação da saúde e da segurança dos trabalhadores: No Mundo: 1700 - Itália Bernardino Ramazzini publica estudo intitulado “De Morbis Artificum Diatriba” (A Doença dos Trabalhadores). Estudo pioneiro das doenças associadas ao trabalho envolvendo mais de 50 Profissões. 1802 - Reino Unido “Lei de Saúde e Moral dos Aprendizes” Limita a Jornada em 12 horas por dia; Exigência de lavagem de paredes das fábricas periodicamente; Exigência da ventilação nos ambientes laborais. 1830 - Reino Unido Instalado o primeiro serviço médico industrial somente para a medicina curativa. 1833 - Reino Unido “Factory Act” É estabelecida a obrigatoriedade de prover máquinas com proteção e comunicar acidentes do trabalho. 1867 - França Instalada a 1ª Associação para Prevenção de Acidentes por iniciativa de Engels Dolfus. 1877 - Estados Unidos Promulgada a Lei sobre a necessária proteção de correias de transmissão em máquinas. 1913 - Estados Unidos Instalado o “ National Safety Council” No Brasil: 1919 Promulgada a Lei 3.724 - 1ª Lei sobre os acidentes de trabalho que estabelece uma série de procedimentos prevencionistas ligados ao setor ferroviário. 1941 Ano de fundação da ABPA - Associação Brasileira para Prevenção de Acidentes. 1943 Aprovação do Decreto-lei nº 5.452 que trata da Consolidação das Leis do Trabalho (CLT), sendo o Capítulo V dedicado à Segurança e Medicina do Trabalho. 1972 A Portaria 3237, de julho/72, tornou obrigatória a existência de Serviços de Higiene, Segurança e Medicina do Trabalho nas empresas, de acordo com o tipo de atividade desenvolvida, do grau de risco e do número de empregados da empresa. 1977 Alteração do Capítulo V do Título II da CLT relativo à Segurança e Medicina do Trabalho, que vai proporcionar o estabelecimento de novas normas regulamentadoras de segurança do trabalho. 1978 A Portaria 3.214 estabelece o necessário atendimento pelas empresas e empregados das “Normas Regulamentadoras do Ministério do Trabalho - NR” 1.1.2 NOÇÕES PRELIMINARES DAS RELAÇÕES JURÍDICAS DO TRABALHO São as seguintes as principais atribuições dos órgãos do Poder Público nas questões relativas à relação capital-trabalho: Ministério do Trabalho e Emprego – responsável pelo estabelecimento de políticas e diretrizes nacionais para a geração de emprego e renda; pela aplicação de sanções previstas nas normas legais, bem como pela assessoria direta ao Presidente da República para a solução de questões de conflito de interesses. Instituto Nacional do Seguro Social – responsável pela fiscalização da legislação previdenciária, notadamente no tocante ao recolhimento de contribuições previdenciárias; pelo pagamento de benefícios sociais decorrentes de acidentes de trabalho, bem como pela viabilização da aposentadoria especial. Ministério Público do Trabalho – responsável pela defesa da ordem jurídica, do regime democrático e dos interesses sociais individuais indisponíveis especificamente no tocante às relações trabalhistas, promovendo, quando necessário, o inquérito civil e a ação civil pública para a proteção do meio ambiente do trabalho. Ministério Público Estadual – por ser o detentor do monopólio da ação penal pública é o responsável pela viabilização de o empregador vir a ser responsabilizado criminalmente pela ocorrência de acidente do trabalho. Justiça do Trabalho – responsável pela solução dos conflitos decorrentes da relação de trabalho, especialmente entre empregado e empregador. Cabe destacar que com o advento da Emenda Constitucional número 45, de 08/12/2004, a Justiça do Trabalho teve a sua competência material ampliada para a totalidade dos litígios oriundos da relação de trabalho e não mais apenas à relação de emprego. Certamente a norma jurídica de maior relevância para a segurança e a saúde no trabalho é a LEI Nº 6514, de 22 de dezembro de 1977, que altera os art. 154 a 201 da Consolidação das Leis do Trabalho, os quais compõem o Capítulo V, relativo à Segurança e Medicina do Trabalho. De acordo com o caput do art. 200 desse diploma legal o Ministério do Trabalho e do Emprego editou a Portaria 3214, de 08/06/1978, estabelecendo as 28 primeiras normas regulamentadoras de segurança e saúde no trabalho urbano. 1.2 RISCOS AMBIENTAIS Consideram-se riscos ambientais os agentes físicos, químicos e biológicos existentes nos ambientes de trabalho que, em função de sua natureza, concentração ou intensidade e tempo de exposição, são capazes de causar danos à saúde do trabalhador. Cabe destacar que os riscos ergonômicos e de acidentes são tratados em separadodas ações da higiene ocupacional. AGENTES FÍSICOS Consideram-se agentes físicos as diversas formas de energia a que possam estar expostos os trabalhadores, tais como, ruído, vibrações, pressões anormais, temperaturas extremas, radiações ionizantes, radiações não ionizantes, bem como o infrassom e o ultrassom. AGENTES QUÍMICOS Consideram-se agentes químicos as substâncias, compostos ou produtos que possam penetrar no organismo pela via respiratória, nas formas de poeiras, fumos, névoas, neblinas, gases ou vapores, ou que, pela natureza da atividade de exposição, possam ter contato ou ser absorvidos pelo organismo através da pele ou por ingestão. AGENTES BIOLÓGICOS Consideram-se agentes biológicos as bactérias, fungos, bacilos, parasitas, protozoários, vírus, entre outros. 1.3 HIGIENE DO TRABALHO, INDUSTRIAL OU OCUPACIONAL Segundo a American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH – Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais, 2012), a higiene industrial é uma ciência e uma arte que objetiva a antecipação, o reconhecimento, a avaliação e o controle dos fatores ambientais e estresses, originados nos locais de trabalho. Segundo a American Industrial Hygiene Association (AIHA – Associação Americana de Higiene Industrial, 2012), “Ciência que trata da antecipação, reconhecimento, avaliação e controle dos riscos originados nos locais de trabalho e que podem prejudicar a saúde e o bem-estar dos trabalhadores, tendo em vista também o possível impacto nas comunidades vizinhas e no meio ambiente. ” (AIHA – American Industrial Hygiene Association). A higiene ocupacional pode ser dividida em duas partes, ou seja: - Higiene de campo: realiza o estudo da situação higiênica do ambiente de trabalho, análise dos postos de trabalho, detecção de contaminantes, estudo e recomendações de medidas de controle. - Higiene analítica: realiza as análises químicas das amostras coletadas, cálculo e interpretações dos dados levantados no campo. Cabe neste ponto esclarecer que as definições de higiene podem conter uma ou outra variação conceitual, mas todas têm por objetivo a proteção e promoção da saúde e do bem-estar dos trabalhadores como também do meio ambiente em geral, através de ações preventivas no ambiente de trabalho, utilizando-se das fases de antecipação, reconhecimento, avaliação e controle descritas a seguir: ANTECIPAÇÃO DOS RISCOS A etapa de antecipação prevista no escopo da Higiene Ocupacional visa identificar os riscos que poderão ocorrer no ambiente de trabalho, ainda na fase de projeto, instalação, ampliação, modificação ou substituição de equipamentos ou processos, objetivando, já nesta fase a implementação de medidas de controle, sempre que necessárias. RECONHECIMENTO DOS RISCOS O Reconhecimento dos Riscos visa identificar no ambiente de trabalho fatores ou situações com potencial de dano, isto é, identificar a possibilidade de dano. O Reconhecimento dos Riscos pode também ser denominado de avaliação qualitativa dos riscos. Avaliar o risco qualitativamente significa estimar a probabilidade e a gravidade do dano, o grau de risco e julgar se o grau de risco é tolerável, apontando as opções de controle ou a necessidade de avaliações aprofundadas para melhor caracterizar o risco. AVALIAÇÃO A etapa de avaliação é destinada à quantificação dos riscos através de instrumentos e técnicas adequadas. Serão realizadas avaliações quantitativas para os agentes físicos, químicos e biológicos, sempre que se dispor de metodologias e limites de tolerância cientificamente e tecnicamente reconhecidos. São as seguintes as principais fases de uma avaliação de exposição: - O primeiro passo na avaliação de uma exposição é a identificação do agente (Características físico-químicas do agente químico ou natureza do agente físico) presente no ambiente laboral e as possíveis consequências desta exposição. - Definição do tempo real de exposição considerando-se a análise da tarefa desenvolvida que inclui a definição do tipo de atividade e suas particularidades, movimento do trabalhador ao efetuar o serviço, jornada de trabalho e descanso. - Identificação de exposição simultânea a mais de um agente. - Avaliação da concentração dos agentes químicos ou da intensidade dos agentes físicos a partir de amostragens representativas nos ambientes laborais envolvidos. A avaliação de exposição deve tomar por base as seguintes considerações: - definição dos métodos de amostragem a partir dos objetivos da avaliação e das fontes de referência metodológicas (NHO, NR, NIOSH, NBR, OSHA, ACGIH) - definição do grupo homogêneo de exposição - GHE ou grupo de exposição similar - GES que corresponde ao grupo de trabalhadores expostos aos agentes ambientais de forma similar, de tal forma que a avaliação de qualquer um de seus componentes oferece dados úteis para estimar o risco dos demais integrantes. - estabelecimento da duração e do número de amostragens que deve representar o ciclo de trabalho e permita a representatividade da exposição. Cabe ainda salientar que tais amostragens devem ser realizadas em condições normais de trabalho. CONTROLE DOS RISCOS A etapa de Controle dos Riscos objetiva minimizar ou eliminar a exposição dos trabalhadores aos riscos ambientais, através da implementação de medidas de controle que atuem na fonte de emissão, meios de transmissão e receptor. Quando a técnica adotada atua na fonte de emissão ou na trajetória é denominada como controle de engenharia ou controle coletivo. Já quando as medidas de controle envolvem o receptor são denominadas de controle individual ou administrativo. O estudo, desenvolvimento e implantação de medida de proteção coletiva deverá obedecer a seguinte hierarquia: - Medidas que eliminam ou reduzam a utilização ou a formação de agentes prejudiciais à saúde; - Medidas que previnam a liberação ou disseminação desses agentes no ambiente de trabalho; - Medidas que reduzam o nível ou a concentração desses agentes no ambiente de trabalho. Quando comprovada a inviabilidade técnica ou econômica da adoção de medidas de controle de proteção coletiva, ou enquanto estiverem em desenvolvimento os estudos relacionados à implementação destas, ou ainda em caráter complementar ou emergencial, serão adotadas outras medidas, obedecendo-se a seguinte hierarquia: - Medidas de caráter administrativo ou de organização do trabalho; - Utilização do Equipamento de Proteção Individual EPI que é um dispositivo ou produto, de uso individual utilizado pelo trabalhador, destinado à proteção de riscos suscetíveis de ameaçar a segurança e a saúde no trabalho. Neste ponto cabe discutir alguns preceitos sobre as classificações das doenças geradas no ambiente laboral, a saber: - Doenças profissionais - São alterações fisiopsicológicas provocadas inequivocamente, ou inerente a certas atividades profissionais, existindo sempre uma relação indiscutível entre a causa e o efeito (nexo causal): silicose por obreiros; cataratas entre os soldadores, etc. ... - Doença do trabalho - Afecção que nem sempre estaria rigorosamente relacionada com o trabalho e provocada por esse: aparecimento de varizes, de hérnias ou de afecções na coluna. Obs.: Podem existir fatores predisponentes que nem sempre são detectados nos exames admissionais e nem sempre são provocados pelo trabalho desenvolvido.A partir de um olhar sobre a legislação temos (Lei nº 8.213, artigo 20, de 24/07/1991): - doença profissional – a produzida ou desencadeada pelo exercício do trabalho peculiar a determinada atividade e constante da respectiva relação elaborada pelo Ministério do Trabalho e da Previdência Social; - doença do trabalho – a produzida ou desencadeada em função de condições especiais em que o trabalho é realizado e com ele se relacione diretamente. 1.4 LIMITES DE TOLERÂNCIA Segundo o texto da NR 15 limite de tolerância é a concentração ou intensidade máxima ou mínima relacionada com a natureza e o tempo de exposição ao agente, que não causará dano à saúde do trabalhador, durante a sua vida laboral. A partir de uma visão mais ampliada limite de tolerância pode ser encarado como concentrações ou intensidades dos agentes ambientais as quais a maioria dos trabalhadores possa estar exposta ao longo de sua vida laboral sem sofrer efeitos adversos à saúde. Tendo em vista que a suscetibilidade individual a um determinado agente pode variar de individuo para individuo os limites de tolerância não devem ser considerados como 100% seguros. Neste sentido cabe aqui esclarecer que a legislação prevê através da NR 9 – PPRA a adoção do conceito de nível de ação que indica um valor inferior ao limite de tolerância (normalmente 50% do limite de tolerância) a partir do qual devem ser iniciadas ações preventivas de forma a minimizar a probabilidade de que as exposições a agentes ambientais ultrapassem os limites de exposição. As ações devem incluir o monitoramento periódico da exposição e o controle médico. 1.5 INSALUBRIDADE E PERICULOSIDADE Neste ponto vamos introduzir dois conceitos muito importantes para a saúde e a segurança do trabalho, ou seja, os conceitos de insalubridade e de periculosidade: - Segundo o artigo 189 da CLT serão consideradas atividades ou operações insalubres, aquelas que, por sua natureza, condições ou métodos de trabalho, exponham os empregados a agentes nocivos à saúde, acima dos limites de tolerância fixados em razão da natureza e da intensidade do agente e do tempo de exposição aos seus efeitos. O trabalho em condições de insalubridade acima dos limites de tolerância assegura ao empregado um adicional de 10%, 20% ou 40% sobre o salário mínimo regional, segundo se classifiquem nos graus mínimo, médio e máximo respectivamente. - Cabe esclarecer que o artigo 191 da CLT prevê que o pagamento do adicional de insalubridade será suprimido com a adoção de medidas que conservem o ambiente de trabalho dentro dos limites de tolerância ou com a eliminação ou a neutralização através do uso do EPI, desde que este seja capaz de diminuir o risco a níveis abaixo dos limites de tolerância (nem todos os agentes insalubres são neutralizados com EPI); - De acordo com o artigo 193 da CLT são consideradas atividades ou operações perigosas, na forma da regulamentação aprovada pelo Ministério do Trabalho, aquelas que, por sua natureza ou métodos de trabalho, impliquem o contato permanente com inflamáveis ou explosivos em condições de risco acentuado. O trabalho em condições de periculosidade assegura ao empregado um adicional de 30% (trinta por cento) sobre o salário sem os acréscimos resultantes de gratificações, prêmios ou participações nos lucros da empresa. - O empregado poderá optar pelo adicional de insalubridade que porventura lhe seja devido. - Adicionalmente temos hoje as seguintes atividades consideradas como periculosas: atividades ou operações perigosas com energia; atividades ou operações perigosas com radiações ionizantes e substâncias radioativas, atividades ou operações perigosas em segurança pessoal ou patrimonial, e as atividades laborais com utilização de motocicleta ou motoneta no deslocamento de trabalhador em vias públicas. - Cabe esclarecer que a utilização de medidas preventivas, apesar de obrigatórias, não exclui a necessidade do pagamento do adicional. - Segundo o artigo 194 da CLT a cessação do pagamento do adicional de periculosidade, dar-se-á com a eliminação do risco à saúde e a integridade física do trabalhador; 2. AGENTES FÍSICOS 2.1 RUÍDO 2.1.1 CONCEITUAÇÕES O SOM O som se origina de vibrações mecânicas de diferentes frequências que se propagam no ar, produzindo uma onda de pressão no meio. Nesta linha podemos ainda conceituar o som como uma sensação auditiva resultante da propagação de um movimento vibratório em um material elástico. É uma forma de energia do movimento ondulatório que é transmitida pela colisão das moléculas do meio. A frequência do som está relacionada ao número de vibrações na unidade de tempo. Para a vibração ser ouvida e necessário que a frequência do som esteja entre 16 HZ e 20 KHZ. Já o ruído ou barulho é também uma sensação sonora só que neste caso desagradável ou indesejável. O ruído tem características indefinidas de variações de pressão em função da frequência. Sob o ponto de vista dos agentes físicos o ruído certamente é o principal desses agentes presente nos ambientes laborais. O ouvido humano percebe as variações de pressão da sucessão de zonas de compressão e de descompressão no tempo do movimento ondulatório. No ouvido externo os sons são captados, no ouvido médio são então amplificados e a seguir são levados pelo ouvido interno ao cérebro para interpretação. O ruído pode ser classificado em: - ruído contínuo - é caracterizado pela pequena variação de intensidade em função do tempo. Segundo a NR 15 o NPS varia de 3 dB em mais de 15 minutos. - ruído intermitente - é caracterizado pela média variação de intensidade em função do tempo. Segundo a NR 15 o NPS varia de 3 dB em mais de 2 segundos e em menos de 15 minutos. - ruído de impacto (ou impulsivo) - é caracterizado pela alta variação de intensidade em um intervalo de tempo muito pequeno. Segundo a NR 15 caracterizado pela ocorrência de picos de energia acústica de duração inferior a 1 segundo a intervalos de tempo superiores a 1 segundo. NÍVEL DE PRESSÃO SONORA - NPS O som é resultado da variação entre a pressão atmosférica produzida na presença de som em função da pressão de referência que chamamos de limiar de audibilidade. O limiar de audibilidade humana, obtida entre pessoas jovens e sem problemas auditivos, corresponde a pressão de 2 × 10-5 N/m2 a 1 KHZ, ou por convenção o dB. Cabe ressaltar que o limiar da dor (sensação dolorosa no ouvido) corresponde a pressão de 200 N/m2 a 1 KHZ, que corresponde a 140 dB. O nível de pressão sonora e uma medida logarítmica da pressão sonora efetiva de um som em relação ao valor de referência. O NPS e representado pela relação do logaritmo entre a variação da pressão (P) provocada pela vibração e a pressão de referência (P0). NPS = 20 log P / P0 NÍVEL DE INTENSIDADE SONORA - NIS A intensidade do som representa a quantidade de energia contida no movimento vibratório. O nível de intensidade sonora expresso em dB pode ser determinado pela relação do logaritmo da intensidade sonora (energia) que passa por uma área (I) e a intensidade de referência (I0 = 10 -12 Watt / m2) NIS = 10 log I / I0 NÍVEL DE POTÊNCIA SONORA – NWS Representa a energia acústica produzida por uma fonte sonora por unidade de tempo. O nível de potência sonora expresso em Watts pode ser determinado pela relação do logaritmo da potência sonora da fonte (W) e a potência sonora de referência (W0 = 10 -12 Watts). NWS = 10 logW / W0 NÍVEL DE DECIBEL COMPENSADO OU PONDERADO Estudos demonstram que a resposta do ouvido humano é diferente nas diversas frequências da banda audível. Foram então desenvolvidas curvas de decibéis compensados ou ponderações nas frequências, denominadas A, B, C e D, de forma a simular a resposta do ouvido. Essas curvas de compensação foram introduzidas nos circuitos elétricos dos medidores de nível de pressão sonora. Fonte:https://www.somaovivo.org/artigos/o-decibelimetro-um-bom- companheiro/ ANALISADORES DE FREQUÊNCIA Indicam a distribuição do som em função da frequência. Os analisadores de frequência via de regra vêm acoplados aos decibelímetros. Os resultados indicam qual banda de oitava (ou terça) que contém a maior parte da energia do som irradiado. CALIBRADORES Tem a finalidade de checar a resposta dos equipamentos de avaliação do nível de pressão sonora. Os calibradores emitem um sinal conhecido (normalmente 94 ou 114 dB a 1000 Hz) com o qual se verifica a leitura do equipamento. DOSE Parâmetro utilizado para caracterização da exposição ocupacional ao ruído, expresso em porcentagem de energia sonora, tendo por referência o valor máximo da energia sonora diária admitida. DOSÍMETRO DE RUÍDO Medidor integrador de uso pessoal que fornece a dose da exposição ocupacional ao ruído. Cabe ainda destacar as seguintes definições: - Incremento de Duplicação de Dose (q) é o incremento em decibéis que, quando adicionado a um determinado nível, implica a duplicação da dose de exposição ou na redução pela metade do tempo máximo permitido. - Limite de Exposição Valor Teto (LE-VT) corresponde ao valor máximo, acima do qual não é permitida exposição em nenhum momento da jornada de trabalho. - Medidor Integrador de Uso Pessoal é o equipamento que pode ser fixado no trabalhador durante o período de medição, fornecendo por meio de integração, a dose ou nível médio. - Medidor Integrador Portado pelo Avaliador é o equipamento operado pelo avaliador, que fornece, por meio de integração, a dose ou o nível médio. - Nível Equivalente (Neq) é o nível médio que toma por base a equivalência de energia, conhecido como LEQ. - Nível de Exposição (NE) é o nível médio que representa a exposição ocupacional diária. - Nível de Exposição Normalizado (NEN) é o nível de exposição, convertido para uma jornada padrão de 8 horas diárias, para comparação com o limite de tolerância. - Nível Limiar de Integração (NLI) é o nível a partir do qual os valores devem ser considerados na integração a fim de determinar o nível médio ou a dose de exposição. - Nível Médio (NM) é o nível que representa a exposição ocupacional relativo ao período de medição, que considera os diversos valores de níveis instantâneos ocorridos no período e os parâmetros de medição predefinidos. CORRELAÇÕES ENTRE A TERMINOLOGIA EM PORTUGUÊS E INGLÊS Incremento de Duplicação de Dose (q): Exchange Rate (q ou ER) Limite de Tolerância (LE): Threshold Limit Value (TLV) Limite de Exposição Valor Teto (LE-VT): Threshold Limit Value-Ceiling (TLV-C) Nível Equivalente (Neq): Equivalent Level (Leq) Nível Médio (NM): Average Level (Lavg ou TWA) Nível Limiar de Integração (NLI): Threshold Level (TL) 2.1.2 EFEITOS DO RUIDO SOBRE O ORGANISMO O ruído afeta o organismo de muitas maneiras, causando prejuízos não só ao funcionamento do sistema auditivo como também o comprometimento da atividade física, fisiológica e mental do indivíduo a ele exposto. Para um melhor entendimento, são utilizadas para a classificação dos efeitos nocivos do ruído os termos auditivos e não-auditivos. São os seguintes os efeitos ao sistema auditivo mais comuns: a) Trauma Acústico – OLIVEIRA (1997) atribui ao trauma acústico o som explosivo instantâneo com pico de pressão sonora que excede 140 dB b) Fadiga Auditiva - Para RUSSO (1997) a fadiga auditiva corresponde a um fenômeno temporário, em que o limiar auditivo retorna ao normal após um período de repouso auditivo. c) Perda Auditiva Induzida por Ruído (PAIR) - RUSSO (1997) considera a PAIR decorrente de um acúmulo de exposições ao ruído repetidas constantemente por período de muitos anos. São os seguintes os efeitos não-auditivos mais observados: Transtornos da Habilidade de executar atividades; Transtornos Neurológicos; Transtornos Vestibulares; Transtornos Digestivos; Transtornos Cardiovasculares; Transtornos Hormonais; Transtorno do Sono, e Transtornos Comportamentais. 2.1.3 AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL Segundo a NR 15 o limite de tolerância estabelecido para oito horas de trabalho diárias, sob exposição ocupacional ao ruído contínuo ou intermitente, é de 85 dB (A), o que corresponde a uma dose de 100 %, o incremento de dose (q) igual a 5 e o nível limiar de integração igual a 80 dB (A). Cabe ainda salientar que o limite de exposição valor teto para o ruído contínuo ou intermitente é 115 dB (A). A seguir apresentamos um resumo da NR 15 (Anexo I) que está orientado pela sequência do documento original. 1. Entende-se por ruído continuo ou intermitente, para os fins de aplicação de limites de tolerância, o ruído que não seja ruído de impacto. 2. Os níveis de ruído continuo ou intermitente devem ser medidos em decibel (dB) com instrumento de nível de pressão sonora operando no circuito de compensação “A” e circuito de resposta lenta (SLOW). As leituras devem ser feitas próximas ao ouvido do trabalhador. 3. Os tempos de exposição aos níveis de ruído não devem exceder os limites de tolerância fixados no Quadro deste anexo. 4. Para os valores encontrados de nível de ruído intermediário será considerada a máxima exposição diária permissível relativa ao nível imediatamente mais elevado. 5. Não é permitida exposição a níveis de ruído acima de 115 dB (A) para indivíduos que não estejam adequadamente protegidos. 6. Se durante a jornada de trabalho ocorrerem dois ou mais períodos de exposição a ruído de diferentes níveis, devem ser considerados os seus efeitos combinados, de forma que, se a soma das seguintes frações exceder a unidade, a exposição estará acima do limite de tolerância. C1 / T1 + C2 / T2 + ......... + Cn / Tn Onde: Cn - tempo total que o trabalhador fica exposto a um nível de ruído especifico, e Tn - máxima exposição diária permissível a este nível, segundo o Quadro deste Anexo. 7. As atividades ou operações que exponham os trabalhadores a níveis de ruído, continuo ou intermitente, superiores a 115 dB (A), sem proteção adequada oferecerão risco grave e iminente. Limites de tolerância para ruído contínuo ou intermitente Nível de ruído db(A) Exposição diária permissível 85 8 horas 86 7 horas 87 6 horas 88 5 horas 89 4 horas e 30 minutos 90 4 horas 91 3 horas e 30 minutos 92 3 horas 93 2 horas e 40 minutos 94 2 horas e 15 minutos 95 2 horas 96 1 hora e 45 minutos 98 1 hora e 15 minutos 100 1 hora 102 45 minutos 104 35 minutos 105 30 minutos 106 25 minutos 108 20 minutos 110 15 minutos 112 10 minutos 114 8 minutos 115 7 minutos Fonte: NR 15 A Avaliação da exposição ocupacional ao ruído contínuo ou intermitentesegundo a NHO 01 pode ser feita por meio da determinação da dose diária de ruído ou do nível de exposição. Tais parâmetros são equivalentes tornando possível, a partir de um obter-se o outro, como demonstrado a seguir: Onde: NE = nível de exposição D = dose diária de ruído em porcentagem TE = tempo de duração, em minutos, da jornada diária do trabalho Em ambos os casos devem ser utilizados preferencialmente medidores integradores de uso individual. Na avaliação da exposição de um trabalhador ao ruído contínuo ou intermitente, por meio da dose diária utilizando medidor integrador de uso pessoal, o critério de referência que embasa os limites de exposição diária adotados para ruído continuo ou intermitente corresponde a uma dose de 100% para exposição de 8 horas ao nível de 85 dB (A). O critério de avaliação considera, além do critério de referência, o incremento de duplicação de dose (q) igual a 3 e o nível limiar de integração igual a 80 dB (A). Neste critério, o limite de exposição ocupacional diária ao ruído contínuo ou intermitente corresponde a dose diária igual a 100%. A figura a seguir apresenta o medidor de nível de pressão sonora (decibelímetro) e dosímetro de ruído. Fonte: Peixoto e Ferreira, 2013. Na avaliação da exposição de um trabalhador ao ruído contínuo ou intermitente, por meio do nível de exposição, o Nível de Exposição (NE) é o Nível Médio representativo da exposição diária do trabalhador avaliado. Para comparação com o limite de tolerância, deve-se determinar o Nível de Exposição Normalizado (NEN), que corresponde ao Nível de Exposição (NE) convertido para a jornada padrão de 8 horas diárias, que é determinado pela seguinte expressão: Onde: NE = nível médio representativo da exposição ocupacional diária. TE = tempo de duração, em minutos, da jornada diária de trabalho. Neste critério o limite de tolerância ocupacional diária ao ruído correspondente a NEN igual a 85 dB (A), e o limite de exposição valor teto para ruído contínuo ou intermitente é de 115 dB (A). Para este critério considera-se como nível de ação o valor NEN igual a 82 dB (A). Avaliação da exposição de um trabalhador ao ruído contínuo ou intermitente por meio da dose diária utilizando medidor integrador portado pelo avaliador Na indisponibilidade do medidor integrador de uso pessoal poderão ser utilizados outros tipos de medidores não fixados no trabalhador, neste caso a dose poderá ser determinada pela expressão D = (C1 / T1 + C2 / T2 + ......... + Cn / Tn) . 100% Onde: D - dose diária de ruído. C1 - tempo real de exposição a um nível específico (NPS) T1 - duração total permitida a esse nível (NPS) Neste critério, o limite de tolerância ocupacional diária ao ruído contínuo ou intermitente corresponde a dose diária igual a 100%. Caso a dose diária esteja entre 50% e 100%, a exposição deve ser considerada acima do nível de ação, devendo ser adotadas medidas preventivas de forma a minimizar a probabilidade de que as exposições ao ruído causem prejuízos a audição do trabalhador. Quando a exposição for a um único nível de ruído o cálculo da dose diária é feito utilizando a expressão D = (C1 / T1) . 100% Onde: D - dose diária de ruído. C1 - tempo real de exposição a um nível específico (NPS) T1 - duração total permitida a esse nível (NPS) Da mesma forma neste critério, o limite de tolerância ocupacional diária ao ruído contínuo ou intermitente corresponde a dose diária igual a 100%. Caso a dose diária esteja entre 50% e 100%, a exposição deve ser considerada acima do nível de ação, devendo ser adotadas medidas preventivas de forma a minimizar a probabilidade de que as exposições ao ruído causem prejuízos a audição do trabalhador. Como pode ser observado existem divergências significativas entre a NR 15 e a NHO 01. Para minimizar esse conflito o INSS publicou a Instrução s Normativa IN 45/2010 que apresenta, em seu artigo 239, que na avaliação devemos utilizar: - Os limites de tolerância definidos no Quadro Anexo I da NR 15 do MTE; e - As metodologias e os procedimentos definidos na NHO 01 da FUNDACENTRO. Segundo a NR 15 na avaliação da exposição ocupacional ao ruído de impacto devem ser atendidos os seguintes aspectos: 1. Os níveis de impacto deverão ser avaliados em decibel (dB), com medidor de nível de pressão sonora operando no circuito linear e circuito de resposta para impacto. As leituras devem ser feitas próximas ao ouvido do trabalhador. O limite de tolerância para ruído de impacto será de 130 dB (linear). Nos intervalos entre os picos, o ruído existente deverá ser avaliado como ruído continuo. 2. Em caso de não se dispor de medidor de nível de pressão sonora com circuito de resposta para impacto, será valida a leitura feita no circuito de resposta rápida (FAST) e circuito de compensação “C”. Neste caso, o limite de tolerância será de 120 dB (C). 3. As atividades ou operações que exponham os trabalhadores, sem proteção adequada, a níveis de ruído de impacto superiores a 140 dB (LINEAR), medidos no circuito de resposta para impacto, ou superiores a 130 dB (C), medidos no circuito de resposta rápida (FAST), oferecerão risco grave e iminente. O texto a seguir é um resumo da NHO 01 para a avaliação da exposição ocupacional ao ruído de impacto e tem a orientação do documento original. A determinação da exposição ao ruído de impacto ou impulsivo deve ser feita por meio de medidor de nível de pressão sonora operando em (Linear) e circuito de resposta para medição de nível de pico. Neste critério o limite de exposição diária ao ruído de impacto é determinado pela expressão a seguir: Np = 160 – 10 Log (n) Onde: Np = nível de pico, em dB (Lin), máximo admissível. n = número de impactos ou impulsos ocorridos durante a jornada diária de trabalho. A Tabela a seguir, obtida com base na expressão anterior, apresenta a correlação entre os níveis de pico máximo admissíveis e o número de impactos ocorridos durante a jornada diária de trabalho, extraída a partir da expressão de determinação do limite de exposição diária ao ruído de impacto. Níveis de pico máximo admissíveis em função do número de impactos Np n Np n Np n 120 10000 127 1995 134 398 121 7943 128 1584 135 316 122 6309 129 1258 136 251 123 5011 130 1000 137 199 124 3981 131 794 138 158 125 3162 132 630 139 125 126 2511 133 501 140 100 Quando o número de impactos ou de impulsos diário exceder a 10.000 (n > 10.000), o ruído deverá ser considerado como contínuo ou intermitente. O limite de tolerância valor teto para ruído de impacto corresponde ao valor de nível de pico de 140 dB (Lin). O nível de ação para a exposição ocupacional ao ruído de impacto corresponde ao valor Np obtido na expressão acima, subtraído de 3 decibéis. Na ocorrência simultânea de ruído continuo ou intermitente e ruído de impacto, a exposição ocupacional estará acima do limite de exposição, quando pelo menos o limite para um dos tipos de ruído for excedido. Não é permitida exposição a ruídos de impacto ou impulsivos com níveis de pico superiores a 140 dB para indivíduos que não estejam adequadamente protegidos. 2.1.4 MEDIDAS DE CONTROLE NA EXPOSIÇÃO AO RUÍDO Sempre que as avaliações indiquem que os níveis de pressãosonora estão acima do nível de ação devem ser aplicadas as medidas de controle a fim de eliminar ou minimizar o risco associado. Na fonte: - eliminação ou atenuação do ruído na fonte (troca ou manutenção); - isolamento a distância ou no local (segregação ou enclausuramento); - organização do trabalho (concentração de maquinas ruidosas) No meio de transmissão do som: - absorção do som (barreiras, tratamento acústico, etc..). - refúgios de ruído – console central enclausurado. No trabalhador: - Exame otológico admissional; - Exame audiométrico periódico; - rotatividade na função, - Isolamento dos trabalhadores com problemas ou afastamento dos mesmos em operações ruidosas. - Equipamento de proteção individual. Obs.: Os protetores auriculares para serem eficazes devem ser usados de forma correta e obedecer aos requisitos mínimos de qualidade representada pela capacidade de atenuação; o uso permanente do protetor garante a eficácia da proteção, e os protetores devem ser capazes de reduzir a intensidade do ruído abaixo do limite de tolerância. 2.1.5 PROTETORES AUDITIVOS São dois os tipos de protetores auditivos mais usuais: o tipo concha e o de inserção. Protetor auditivo tipo concha: - São constituídos por duas conchas de material plástico com bordas almofadadas. Tem como vantagens a simplicidade e rapidez na utilização, tamanho único e são fáceis de higienizar. Como principal desvantagem temos a utilização em ambientes quentes. Fonte: http://www.aplequipamentos.com.br/a-necessidade-de-usar-protetores- auditivos Protetor auditivo de inserção moldável ou pré-moldado: - O protetor pré-moldado é constituído de três flanges geralmente em silicone medicinal para a inserção no canal auditivo. Tem a aplicação indicada quando necessário o uso de outros EPI de forma simultânea. Tem como vantagens o tamanho reduzido para guarda e transporte e são relativamente confortáveis mesmo em ambientes quentes. Como principal desvantagem temos a necessária e permanente higienização. - Já o protetor de inserção moldável e fabricado em espuma moldável o que permite a adaptação a qualquer tamanho de canal auditivo. Tem a aplicação indicada quando necessário o uso de outros EPI de forma simultânea. Tem como vantagens o tamanho reduzido para guarda e transporte e são relativamente confortáveis mesmo em ambientes quentes. Como principais desvantagens temos o fato da necessária e permanente higienização, assim como, de não poder sofrer manutenção. Fonte: http://www.superepi.com.br/protetor-auricular-laranja-dystray-em- silicone-12db-p514/ Fonte: Peixoto e Ferreira, 2013 Para a determinação do nível sonoro no ouvido protegido do trabalhador basta a realização da operação de diferença entre o leq medido pela atenuação que está preconizada pelo fabricante (NRRsf - Nível de Redução do Ruído Subject Fit que e obtido em testes de laboratório com ouvintes não habituais) dB (A) = Leq – NRRsf Onde: dB (A) = ruído resultante no ouvido protegido Leq = ruído equivalente resultante na região da audição NRRsf = atenuação do protetor 2.1.6 PROGRAMA DE CONSERVAÇÃO AUDITIVA (PCA) A ordem de serviço do INSS 608, de 1998 apresenta os aspectos técnicos para identificar a PAIRO – perda auditiva induzida por ruído ocupacional, assim como recomenda a obrigatoriedade de implementação pelo empregador de um programa de conservação auditiva – PCA. Este programa e composto por uma série de medidas administrativas e de controle do risco que devem ser implementadas em toda a empresa que detectou em suas ações de levantamentos das condições ambientais níveis de pressão sonora elevados. O referido programa deve contemplar os seguintes aspectos: a) Avaliação dos níveis de ruído no ambiente ocupacional construção do mapa do ruído. b) Adoção de medidas administrativas e de engenharia. c) Exames audiométricos periódicos. d) supervisão e treinamento. e) Compromisso da administração em implementar o PCA. f) Documentação de todas as atividades. g) Auditoria interna do programa. 2.2 TEMPERATURAS EXTREMAS 2.2.1 A TERMUREGULAÇÃO HUMANA A termorregulação humana coordenada pelo hipotálamo tem por objetivo impedir grandes variações na temperatura interna do corpo garantindo assim o bom funcionamento dos sistemas vitais. O hipotálamo recebe impulsos, originados em células termos sensíveis e emite comandos que acionam mecanismos de compensação, como a vasoconstrição e vasodilatação cutâneas e a sudorese, que interferem nas trocas térmicas do corpo com o ambiente de forma a manter a temperatura interna (FUNDACENTRO, 2002). As temperaturas extremas, ou seja, o calor ou o frio em intensidade sufi ciente para causar alterações e prejuízos a performance ou a saúde do trabalhador, constituem-se em um fator de risco importante do ponto de vista ocupacional. 2.2.2 CONCEITUAÇÃO Homeotermia ou Endotermia - é a capacidade que alguns animais possuem de utilizar o metabolismo para manter sua temperatura corporal relativamente constante. Condução – calor transmitido entre sólidos em contato direto (corpos em repouso - fluxo de calor de um corpo de temperatura maior para outro de temperatura menor); Convecção – característico de fluídos (mesmo processo anterior só que pelo menos um dos corpos é um fluido - líquido ou gasoso), com a troca de calor ocorrendo devido aos movimentos do ar em contato com o corpo; Radiação – transmissão de calor por meio de raios ou ondas que se processam através do espaço vazio, sem contato; Evaporação – quando o líquido que envolve um sólido passa para o estado de vapor; Calor radiante – calor absorvido pelo mecanismo da radiação. Calor metabólico – calor produzido pelo organismo em função da atividade física exercida Ciclo de Exposição - conjunto de situações térmicas ao qual o trabalhador é submetido, conjugado às diversas atividades físicas por ele desenvolvidas, em uma sequência definida, e que se repete de forma contínua no decorrer da jornada de trabalho. Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo Médio (IBUTG) - média ponderada no tempo dos diversos valores de IBUTG obtidos em um intervalo de 60 minutos corridos (60 minutos mais desfavoráveis da jornada). Taxa Metabólica Média (M) - média ponderada no tempo das taxas metabólicas, obtidas em um intervalo de 60 minutos corridos (60 minutos mais desfavoráveis da jornada). Ponto de Medição - ponto físico escolhido para o posicionamento do dispositivo de medição onde serão obtidas as leituras representativas da situação térmica objeto de avaliação (região mais atingida no trabalhador). Situação Térmica - cada parte do ciclo de exposição onde as condições do ambiente que interferem na carga térmica a que o trabalhador está exposto podem ser consideradas estáveis. Grupo Homogêneo - corresponde a um grupo de trabalhadores que experimentam exposição semelhante, tanto do ponto de vista das condições ambientais como das atividades físicas desenvolvidas, de modo que o resultado fornecido pela avaliação da exposição de parte do grupo seja representativo da exposição de todos os trabalhadores que compõem o mesmo grupo. Limite de Exposição: valor máximo de IBUTG, relacionado à M que representa as condições sob as quais se acredita que a maioria dos trabalhadores possa estar exposta, repetidamente, durante toda asua vida de trabalho, sem sofrer efeitos adversos à sua saúde. 2.2.3 EQUILÍBRIO HOMEOTÉRMICO São os seguintes os fatores ambientais e individuais que influenciam na sensação térmica: - temperatura do ar – para uma temperatura maior do que a temperatura da pele temos um ganho de calor do organismo pelos mecanismos de convecção ou condução. - umidade do ar - influi na troca térmica que ocorre entre o organismo humano e o meio ambiente pela evaporação - velocidade do ar - e a responsável por aumentar a troca térmica entre o corpo e meio ambiente, por condução/convecção. - calor radiante – e a energia emitida pelos corpos aquecidos a partir de fontes de radiação infravermelha - tipo de atividade exercida pelo trabalhador – a taxa metabólica correspondente e estimada através de tabelas disponíveis na legislação. A exposição do trabalhador a temperaturas extremas pode ser entendida pela expressão a seguir (balanço térmico): S = + M ± C ± R – E onde: S - calor acumulado no organismo; M – calor produzido pelo metabolismo; C – calor ganho ou perdido por condução/convecção; R – calor ganho ou perdido por radiação; E – calor perdido por evaporação. Obs.: temperatura da superfície do corpo tsc X temperatura ambiente ta tsc > ta – corpo cede calor para as moléculas de ar; tsc = ta – não haverá troca de calor; tsc < ta – corpo recebe calor do meio ambiente e entra em sobrecarga térmica. O calor cedido é por condução/convecção (tsc > ta) - quando em contato com a pele, o ar aquece-se, tornando-se menos denso, deslocando-se então, em direção ascendente. O calor recebido é por contato ou proveniente de fontes radiantes, que transmitem à distância, energias por meio de ondas eletromagnéticas (radiações), cujos comprimentos de onda localizam-se na região infravermelha do espectro luminoso. Nesse caso o organismo utiliza o mecanismo do suor, cuja evaporação, resfria a superfície do corpo. As limitações fisiológicas decorrem da capacidade de funcionamento das glândulas sudoríparas (1 litro por hora - 615 kcal/h). Já as limitações de natureza ambiental são relacionadas com as condições do meio que influenciam na evaporação do suor. Quando o organismo não consegue liberar o excesso de temperatura interna uma fadiga fisiológica é provável. Existem quatro categorias de doenças devidas ao calor: desidratação, câimbras, choque térmico, e exaustão. 2.2.4 AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO CALOR – NR 15 A seguir apresentamos um resumo da NR 15 (Anexo III) que está orientado segundo a sequência do documento original: 1. A avaliação da exposição ocupacional ao calor adotado pela NR 15 toma por base o Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo – IBUTG, calculado através das equações seguintes: a) Para ambientes internos ou externos sem carga solar direta IBUTG = 0,7 tbn + 0,3 tg b) Para ambientes externos com carga solar direta IBUTG = 0,7 tbn + 0,2 tg + 0,1 tbs onde tbn = temperatura de bulbo úmido natural em ºC tg = temperatura de globo em ºC tbs = temperatura de bulbo seco (temperatura do ar) em ºC. 2. Os aparelhos que devem ser usados nesta avaliação são: termômetro de bulbo úmido natural, termômetro de globo e termômetro de mercúrio comum. 3. As medições devem ser efetuadas no local onde permanece o trabalhador, à altura da região do corpo mais atingida. Limites de Tolerância para exposição ao calor, em regime de trabalho intermitente com períodos de descanso no próprio local de prestação de serviço. 1. Em função do índice obtido, o regime de trabalho intermitente será definido no Quadro N.º 1. 2. Os períodos de descanso serão considerados tempo de serviço para todos os efeitos legais. 3. A determinação do tipo de atividade (Leve, Moderada ou Pesada) é feita consultando-se o Quadro n.º 3. TIPO DE ATIVIDADE Kcal/h Limites de Tolerância para exposição ao calor, em regime de trabalho intermitente com período de descanso em outro local (local de descanso). 1. Para os fins deste item, considera-se como local de descanso ambiente termicamente mais ameno, com o trabalhador em repouso ou exercendo atividade leve. 2. Os limites de tolerância são dados segundo o Quadro n. º 2. M (Kcal/h) MÁXIMO IBUTG 175 200 250 300 350 400 450 500 30,5 30,0 28,5 27,5 26,5 26,0 25,5 25,0 M é a taxa de metabolismo média ponderada para uma hora, determinada pela seguinte fórmula: SENTADO EM REPOUSO 100 TRABALHO LEVE Sentado, movimentos moderados com braços e tronco (ex.: datilografia). Sentado, movimentos moderados com braços e pernas (ex.: dirigir). De pé, trabalho leve, em máquina ou bancada, principalmente com os braços. 125 150 150 TRABALHO MODERADO Sentado, movimentos vigorosos com braços e pernas. De pé, trabalho leve em máquina ou bancada, com alguma movimentação. De pé, trabalho moderado em máquina ou bancada, com alguma movimentação. Em movimento, trabalho moderado de levantar ou empurrar. 180 175 220 300 TRABALHO PESADO Trabalho intermitente de levantar, empurrar ou arrastar pesos (ex.: remoção com pá). Trabalho fatigante 440 550 M = Mt x Tt + Md x Td 60 Sendo: Mt - taxa de metabolismo no local de trabalho. Tt - soma dos tempos, em minutos, em que se permanece no local de trabalho. Md - taxa de metabolismo no local de descanso. Td - soma dos tempos, em minutos, em que se permanece no local de descanso. IBUTG é o valor IBUTG médio ponderado para uma hora, determinado pela seguinte fórmula: IBUTG = IBUTGt x Tt + IBUTGd x Td 60 Sendo: IBUTGt = valor do IBUTG no local de trabalho. IBUTGd = valor do IBUTG no local de descanso. Tt e Td = como anteriormente definidos. Os tempos Tt e Td devem ser tomados no período mais desfavorável do ciclo de trabalho, sendo Tt + Td = 60 minutos corridos. 3. As taxas de metabolismo Mt e Md serão obtidas consultando-se o Quadro n.º 3. 4. Os períodos de descanso serão considerados tempo de serviço para todos os efeitos legais. 2.2.5 AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO CALOR – NHO 06 A seguir apresentamos um resumo da NHO 06 orientado segundo a sequência do referido documento. A avaliação da exposição ao calor é feita por meio da análise da exposição de cada trabalhador, cobrindo-se todo o seu ciclo de exposição. A determinação do Índice de Bulbo Úmido termômetro de Globo Médio, IBUTG, e da Taxa Metabólica Média, M, representativos da exposição ocupacional ao calor, devem ser obtidos em um intervalo de 60 minutos corridos, considerado o mais crítico em relação à exposição ao calor. O Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo – IBUTG, deve ser calculado através das equações seguintes: a) Para ambientes internos ou externos sem carga solar direta IBUTG = 0,7 tbn + 0,3 tg b) Para ambientes externos com carga solar direta IBUTG = 0,7 tbn + 0,2 tg + 0,1 tbs Onde: tbn = temperatura de bulbo úmido natural em ºC tg = temperatura de globo em ºC tbs = temperatura de bulbo seco (temperatura do ar) em ºC. As taxas metabólicas relativas às diversas atividades físicas exercidas pelo trabalhador devem ser estimadas utilizando-se os dados constantes do Quadro 1 (NHO 06 - parcial).Atividade Taxa metabólica (Kcal/h) Taxa metabólica (W/m²) SENTADO Em repouso 90 58 Trabalho leve com as mãos (escrever, datilografar) 105 68 Trabalho moderado com as mãos e braços (desenhar, trabalho leve de montagem) 170 110 Quando o trabalhador está exposto a duas ou mais situações térmicas diferentes, deve ser determinado o IBUTG média ponderada no tempo (situações térmicas que compõem o ciclo de exposição). Da mesma forma quando o trabalhador desenvolve duas ou mais atividades físicas deve ser determinada a taxa metabólica média ponderada no tempo (atividades físicas exercidas pelo trabalhador durante o ciclo de Exposição). É permitida a utilização de conjunto convencional ou equipamento eletrônico para a determinação do IBUTG. Fonte: Peixoto e Ferreira, 2012. O conjunto de medição deverá sempre ser posicionado no local de medição, de maneira que os sensores fiquem todos alinhados segundo um plano horizontal. Quando houver uma fonte principal de calor, os termômetros deverão estar contidos num mesmo plano vertical e colocados próximos uns dos outros, sem, no entanto, se tocarem. A posição do conjunto no ponto de medição deve ser tal que a normal ao referido plano vertical esteja na direção da fonte supracitada. Caso não haja uma fonte principal de calor, este cuidado torna-se desnecessário. A altura de montagem dos equipamentos deve coincidir com a região mais atingida do corpo. A determinação do Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo Médio, IBUTG, e da Taxa Metabólica Média, M, representativos da exposição ocupacional ao calor, deve ser obtida em um intervalo de 60 minutos corridos, considerado o mais crítico em relação à exposição ao calor. O limite de exposição ocupacional ao calor é o valor de IBUTG máximo permissível (IBUTGMÁX) correspondente ao valor de M determinado para a condição de exposição avaliada, conforme Quadro 2 NHO 06 (parcial). Este limite é válido para trabalhadores sadios, aclimatados, completamente vestidos com calça e camisa leves, e com reposição adequada de água e sais minerais. 2.2.6 EFEITOS SOBRE O ORGANISMO São os seguintes os principais efeitos sobre o organismo: - exaustão - com a dilatação dos vasos sanguíneos em resposta ao calor, há uma insuficiência do suprimento de sangue do córtex cerebral, resultando na queda da pressão arterial; - desidratação - a desidratação provoca, principalmente, redução de volume de sangue, promovendo a exaustão do calor. - câimbras - na sudorese, há perda de água e sais minerais o que pode ocasionar câimbras. - choque térmico - ocorre quando a temperatura do núcleo do corpo atinge determinado nível, 2.2.7 MEDIDAS DE CONTROLE NA EXPOSIÇÃO AO CALOR Sempre que as avaliações indiquem devem ser aplicadas as medidas de controle a fim de eliminar ou minimizar o risco associado: - eliminação dos riscos – alteração do processo, substituição ou alteração de local de instalação de equipamentos, automatização do posto de trabalho; - meio ambiente – eliminar radiação solar direta, diminuir ganho por radiação (isolamento) e diminuir ganho por convecção (reduzir temperatura do ar); ventilação local exaustora (controle de temperatura do ar, umidade ou velocidade). - trabalhadores – seleção adequada, aclimatação, pausas, roupas adequadas, limitação do tempo de exposição, óculos infravermelho, educação e treinamento, controle de saúde. 2.3 AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO FIO 2.3.1 CONCEITUAÇÃO E AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO FRIO - NR 15 A temperatura abaixo de 15o centígrados diminui a concentração, reduz a capacidade para julgar, afeta o controle muscular. O organismo humano não se aclimata ao frio da mesma forma que ao calor. Quando exposto ao frio, os vasos sanguíneos, que abastecem a pele, as mãos e os pés, contraem-se para que menos sangue circule na superfície do corpo, diminuindo assim a perda de calor. Com temperatura corporal inferior a 35ºC o corpo reage passando a tremer (aumento da atividade física) e com a temperatura corporal de 29ºC o hipotálamo perde a capacidade termorreguladora e o indivíduo pode entrar em sonolência e coma (hipotermia). A NR 15 não estabelece limite de tolerância para o frio e determina que a avaliação da insalubridade se realize através de avaliação qualitativa, por perito, do ambiente laboral. Ainda com base no Anexo 9 da NR 15 as atividades ou operações executadas no interior de câmaras frigoríficas, ou em locais que apresentem condições similares, que exponham os trabalhadores ao frio, sem a proteção adequada, serão consideradas insalubres em decorrência de laudo de inspeção realizada no local de trabalho. Ainda segundo o Art. 253 da CLT, NR 29 e NR 36, para os empregados que trabalham no interior das câmeras frigorificas e para os que movimentam mercadorias do ambiente quente ou normal para o frio e vice-versa, depois de 1 (uma) hora e 40 (quarenta) minutos de trabalho continuo, será assegurado um período de 20 (vinte) minutos de repouso, computado esse intervalo como de trabalho efetivo. Cabe salientar que considera-se artificialmente frio, o que for inferior, na primeira, segunda e terceira zonas climáticas a 15º C, na quarta zona a 12º C, e nas zonas quinta, sexta e sétima, a 10º C, conforme mapa oficial do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE. 2.3.2 MEDIDAS DE CONTROLE NA EXPOSIÇÃO AO FRIO Sempre que as avaliações indiquem devem ser aplicadas as medidas de controle a fim de eliminar ou minimizar o risco associado. A redução da velocidade e o aumento da temperatura do ar são medidas são medidas de caráter coletivo capazes de minimizar a exposição, mas quando não possíveis deve-se adotar medidas de caráter administrativo (limitação do tempo de exposição) e os equipamentos de proteção individual (luvas, botas, capuz, etc.…). Outras medidas importantes são: aclimatação, controle medico, capacitação nos procedimentos de primeiros socorros, hábitos alimentares, utilização de EPI, etc... Cabe aqui destacar que o procedimento técnico de avaliação, como critérios para amostragem, escolha das situações térmicas desfavoráveis, condições para o uso e utilização de instrumentos deve ser obedecido o que está estabelecido para NHO 06. 2.4 UMIDADE 2.4.1 INTRODUÇÃO E CONCEITUAÇÃO A umidade pode ser definida como a quantidade de vapor de água em suspensão presente em uma porção da atmosfera. A umidade pode acarretar efeitos metabólicos e endocrinológicos para a saúde. Dentre outras podemos destacar as afecções do trato respiratório, circulatório e cutâneas, etc. ... Adicionalmente deve ser considerado ainda o risco de acidentes por queda. 2.4.2 AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL A UMIDADE - NR 15 A seguir apresentamos um resumo da NR 15 (Anexo X) que está orientado segundo a sequência do documento original. As atividades ou operações executadas em locais alagados ou encharcados, com umidade excessiva, capazes de produzir danos à saúde dos trabalhadores, serão consideradas insalubres em decorrência de laudo de inspeção realizada no local de trabalho. 2.4.3 MEDIDAS DE CONTROLE NA EXPOSIÇÃO A UMIDADE Sempre que as avaliações indiquem devem ser aplicadas as medidas de controle a fim de eliminar ou minimizar o risco associado. Medidas de proteçãocoletiva: - Alteração no processo de trabalho, Implantação de barreiras de contenção, Implantação de ralos para escoamento, Implantação de áreas com estrados de madeira, Implantação de sistemas de ventilação e exaustão. Medidas de proteção individual: - Adoção de equipamentos de proteção individual Luvas, botas, aventais, etc. ... 2.5 VIBRAÇÃO 2.5.1 INTRODUÇÃO Podemos afirmar que um corpo está em vibração quando ele descreve um movimento oscilatório em torno de um ponto de referência. O número de vezes de um ciclo completo de um movimento durante um período de um segundo é chamado de frequência e é medido em Hertz [Hz]. Já a Convenção n° 148, da Organização Internacional do Trabalho - OIT, estabelece que as vibrações são compreendidas por movimentos oscilatórios que são transmitidos para o organismo humano por estruturas solidas, que são nocivas a saúde ou que possa oferecer qualquer outro tipo de perigo. As vibrações ditas ocupacionais podem ser classificadas em vibrações de corpo inteiro e em vibrações de mãos e braços. As vibrações de corpo inteiro – VCI são caracterizadas por serem transmitidas ao corpo através dos pês, adegas e costas (empilhadeiras, tratores, caminhões, etc. ...). Já as vibrações de mãos e braços – VMB são caracterizadas por serem transmitidas ao corpo através das mãos e braços (motosserras, marteletes pneumáticos, furadeiras, etc. ...). Na medida em que a vibração é um movimento oscilatório a sua quantificação é realizada pela aceleração em m/s2 ou em dB através de: dB = 20 log A / A0 Onde: A = aceleração avaliada em m/s2 A0 = aceleração de referência (10 -6 m/ s2) As vibrações retilíneas transmitidas ao corpo do trabalhador devem ser avaliadas nas direções de um sistema ortogonal que para a VCI tem origem no coração segundo os esquemas seguintes Fonte: NHO 09, Fundacentro. Já para a VMB A origem do sistema ortogonal é posicionada sobre o objeto que vai ser segurado pelo trabalhador e abaixo do início dos dedos, segundo os esquemas seguintes Fonte: NHO 10, Fundacentro. 2.5.2 Critério legal O anexo 8 da NR 15 estabelece os critérios para caracterização da condição de trabalho insalubre decorrente da exposição às Vibrações de Mãos e Braços (VMB) e Vibrações de Corpo Inteiro (VCI). Já os procedimentos técnicos para a avaliação quantitativa das VCI e VMB são os estabelecidos nas Normas de Higiene Ocupacional da FUNDACENTRO, a saber: - NHO 09 - Avaliação da exposição ocupacional a vibrações de corpo inteiro, que toma por base as seguintes referências ISO 2631 (1997) – Mechanical Vibration and Shock – Evaluation Human Exposure of Whole-body. Part 1: General Requirements e da ISO 8041 (2005) – Human Response to Vibration – Measure Instrumentation - NHO 10 - Avaliação da exposição ocupacional a vibrações em mãos e braços, estruturada a partir da ISO 5349-1 (2001) - Mechanical Vibration – Measurement and Evaluation of Human Exposure to Hand-transmitted Vibration – Part 1: General Requirements”, ISO 5349-2 (2001) -“Mechanical Vibration – Measurement and Evaluation of Human Exposure to Hand-transmitted Vibration – Part 2: Practical Guidance for Measurement at the Workplace”, e ISO 8041 (2005): Human Response to Vibration – Measuring Intrumentation. Cabe ainda destacar que o Anexo I da NR 9, Programa de Prevenção de Riscos Ambientais – PPRA, apresenta os critérios para prevenção de doenças e distúrbios decorrentes da exposição ocupacional às Vibrações em Mãos e Braços - VMB e às Vibrações de Corpo Inteiro - VCI, no âmbito do Programa de Prevenção de Riscos Ambientais. A seguir estão listadas as principais definições estabelecidas pelas normas FUNDACENTRO NHO 09 e NHO 10: - Aceleração instantânea [aj(t)]: valor da aceleração ponderada em frequência, no instante de tempo “t”, expressa em m/s2, segundo um determinado eixo de direção “j”, sendo que “j” corresponde aos eixos ortogonais “x”, “y” ou “z”. - Aceleração média (amj): raiz média quadrática dos diversos valores da aceleração instantânea ocorridos em um período de medição, expressa em m/s2, na direção “j”. - Aceleração média resultante (amr): corresponde à raiz quadrada da soma dos quadrados das acelerações médias, medidas segundo os três eixos ortogonais “x”, “y” e “z”, definida pela expressão que segue: Amr = [(fx . amx) 2 + (fy . amy) 2) + (fy . amy) 2]1/2 m/s2 Sendo: amj = aceleração média; fj = fator de multiplicação em função do eixo considerado (f = 1,4 para os eixos “x” e “y” e “ f ”= 1,0 para o eixo “z”). - Aceleração resultante de exposição parcial (arepi): corresponde à aceleração média resultante representativa da exposição ocupacional relativa à componente de exposição “i”, ocorrida em uma parcela de tempo da jornada diária, considerando os três eixos ortogonais. Este parâmetro poderá ser resultado de uma média aritmética das acelerações obtidas cada vez que a componente de exposição é repetida. - Aceleração resultante de exposição (are): corresponde à aceleração média resultante representativa da exposição ocupacional diária, considerando os três eixos ortogonais e as diversas componentes de exposição identificadas, definida pela expressão que segue: are = [1/T. Σ1 m. ni . arep 2 i .Ti] 1/2 m/s2 Sendo: arepi = aceleração resultante de exposição parcial; ni = número de repetições da componente de exposição “i” ao longo da jornada de trabalho; Ti = tempo2 de duração da componente de exposição “i”; m = número de componentes de exposição que compõem a exposição diária; T = tempo de duração da jornada diária de trabalho. - Aceleração resultante de exposição normalizada (aren): corresponde à aceleração resultante de exposição (are) convertida para uma jornada diária padrão de 8 horas, determinada pela seguinte expressão: aren = are.(T/T0) 1/2 m/s2 Sendo: are = aceleração resultante de exposição; T = tempo de duração da jornada diária de trabalho expresso em horas ou minutos; T0 = 8 horas ou 480 minutos. - Componente de exposição: parte da exposição diária que pode ser representada por um único valor de aceleração resultante de exposição parcial (arep). A componente de exposição pode ser decorrente de uma única operação ou consequência de duas ou mais operações executadas de forma sequencial. - Fator de crista (FC): módulo da razão entre o máximo valor de pico de aj(t) e o valor de amj, ambas ponderadas em frequência. - Forças de preensão: forças exercidas pelo trabalhador para segurar a ferramenta ou a peça que está sendo trabalhada. - Grupo de exposição similar (GES): corresponde a um grupo de trabalhadores que experimentam exposição semelhante, de forma que o resultado fornecido pela avaliação da exposição de parte deste grupo seja representativo da exposição de todos os trabalhadores que o compõem. - Limite de exposição (LE): parâmetro de exposição ocupacional que representa condições sob as quais se acredita que a maioria dos trabalhadores possa estar exposta repetidamente sem sofrer efeitos adversos que possam resultar em dano à sua saúde. - Nível de ação: valor acima do qual devem ser adotadas ações preventivas de forma a minimizar a probabilidade de que as exposições à vibração causem danos à saúde do trabalhador e evitar que o limite de exposição seja ultrapassado. - Ponto de medição: ponto(s) localizado (s) na zona de exposição, ou próximo (s) a esta, cujos valores obtidos sejam representativos da exposição da região do corpo atingida - Valor da dose de vibração (VDVj): corresponde ao valor obtido a partir do método de dose de vibração à quarta potência3 determinado na direção “j”, sendo que “j” corresponde aos eixos ortogonais “x”, “y” ou “z”, expresso em m/s1,75. - Valor da dose de vibração (VDVji): corresponde ao valor de dose de vibração, determinado na direção “j”, relativo às “s” amostras da componente de exposição “i” que foram mensuradas, definido pela expressão que segue: - Valor da dose de vibração da exposição parcial (VDVexpji): corresponde ao valor de dose de vibração representativo da exposição ocupacional diária no eixo “j”, relativo à componente de exposição “i”, que pode ser obtido por meio da expressão que segue: VDVexpji = fj . VDVji (Texp /Tamos) 1/4 m/s1,75 Sendo: VDVji = valor da dose de vibração medido no eixo “j”, relativo à componente de exposição “i”; Texp = tempo total de exposição à vibração, ao longo de toda a jornada de trabalho, decorrente da componente de exposição “i” em estudo. Corresponde ao número de repetições da componente vezes o seu tempo de duração; Tamos = tempo total utilizado para a medição das “s” amostras representativas da componente de exposição “i”, em estudo: Tamos = Σ1 s Tk Sendo: Tk = tempo de medição relativo à késima amostra selecionada dentre as repetições da componente de exposição “i”; s = número de amostras da componente de exposição “i” que foram mensuradas; fj = fator de multiplicação em função do eixo considerado (f = 1,4 para os eixos “x” e “y” e f = 1,0 para o eixo “z”). - Valor da dose de vibração da exposição (VDVexpj): corresponde ao valor de dose de vibração representativo da exposição ocupacional diária em cada eixo de medição, que pode ser obtido por meio da expressão que segue: VDVexpj = [Σ1 m (VDVexpji) 4]1/4 m/s1,75 Sendo: VDVexpji = valor da dose de vibração da exposição representativo da exposição ocupacional diária no eixo “j”, relativo à componente de exposição “i”; m = número de componentes de exposição que compõem a exposição diária. - Valor da dose de vibração resultante (VDVR): corresponde ao valor da dose de vibração representativo da exposição ocupacional diária, considerando a resultante dos três eixos de medição, que pode ser obtido por meio da expressão que segue: VDVR = [Σj (VDVexpj) 4 ]1/4 m/s1,75 Sendo: VDVexpj = valor da dose de vibração da exposição, representativo da exposição ocupacional diária no eixo “j”, sendo “j” igual a “x”, “y” ou “z”. - Síndrome da vibração em mãos e braços (SVMB): corresponde à terminologia utilizada para se referir ao conjunto de sintomas de ordem vascular, neurológica, osteoarticular, muscular e outros, ocasionados pela exposição ocupacional à vibração em mãos e braços. - Zona de exposição: interface entre a fonte de vibração e a região do corpo para a qual a energia da vibração é transferida. 2.5.3 LIMITES DE EXPOSIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DA INSALUBRIDADE São as seguintes as premissas para a caracterização da insalubridade previstas no Anexo 8 da NR 15: - Caracteriza-se a condição insalubre caso seja superado o limite de exposição ocupacional diária a VMB correspondente a um valor de aceleração resultante de exposição normalizada (aren) de 5 m/s2. - O nível de ação para a exposição ocupacional diária à vibração em mãos e braços adotado nesta norma corresponde a um valor de aceleração resultante de exposição normalizada (aren) de 2,5 m/s2. - Caracteriza-se a condição insalubre caso sejam superados quaisquer dos limites de exposição ocupacional diária a VCI: valor da aceleração resultante de exposição normalizada (aren) de 1,1 m/s2, e valor da dose de vibração resultante (VDVR) de 21,0 m/s1,75. - O nível de ação para a exposição ocupacional diária à vibração de corpo inteiro adotado nesta norma corresponde a um valor da aceleração resultante de exposição normalizada (aren) de 0,5m/s2 e ao valor da dose de vibração resultante (VDVR) de 9,1m/s1,75. - Para fins de caracterização da condição insalubre, o empregador deve comprovar a avaliação dos dois parâmetros acima descritos. - As situações de exposição a VMB e VCI superiores aos limites de exposição ocupacional são caracterizadas como insalubres em grau médio. A avaliação quantitativa deve ser representativa da exposição, abrangendo aspectos organizacionais e ambientais que envolvam o trabalhador no exercício de suas funções. Cabe ressaltar que a caracterização da exposição deve ser objeto de laudo técnico que contemple, no mínimo, os seguintes itens: - objetivo e datas em que foram desenvolvidos os procedimentos; - descrição e resultado da avaliação preliminar da exposição, realizada de acordo com o item 3, do Anexo 1 da NR-9 do MTE; - metodologia e critérios empregados, inclusas a caracterização da exposição e representatividade da amostragem; - instrumentais utilizados, bem como o registro dos certificados de calibração; - dados obtidos e respectiva interpretação; - circunstâncias específicas que envolveram a avaliação; - descrição das medidas preventivas e corretivas eventualmente existentes e indicação das necessárias, bem como a comprovação de sua eficácia; - conclusão. 2.5.4 EFEITOS SOBRE A SAÚDE Segundo a norma ISO 2531 a exposição diária as VCI pode acarretar além de danos permanentes a região espinhal problemas não menos importantes nos sistemas urinário, circulatório e nervoso central. Já com relação a exposição diária as VMB são reportados problemas no sistema vascular, neurológico, osteoarticular e muscular. Cabe destacar que a doença característica deste tipo de exposição é a doença dos “dedos brancos”. Fonte:http://www.industria-transformadora.info/vibracoes-na-industria-evite-a- sindrome-do-dedo-branco/ Importante ressaltar que os riscos caracterizados por vibrações dependem de fatores como intensidade, frequência, direção da vibração, tempo de exposição, direção da vibração transmitida, método de trabalho e fatores predisponentes do indivíduo. 2.5.5 PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO A seguir estão destacados os principais itens previstos na NHO 09 e NHO 10 relativos aos procedimentos de avaliação: A avaliação da vibração deverá ser feita de forma a ser representativa da exposição de todos os trabalhadores considerados no estudo. A análise preliminar tem por objetivo reunir elementos que permitam enquadrar as situações analisadas em três distintas possibilidades, quais sejam: - a convicção técnica de que as situações de exposição sejam aceitáveis, pressupondo-se que estejam abaixo do nível de ação; - a convicção técnica de que as situações de exposição sejam inaceitáveis, pressupondo-se que estejam acima do limite de exposição; - a incerteza quanto à aceitabilidade das situações de exposição analisadas. Para a análise preliminar da exposição, deve-se considerar, entre outros, os seguintes aspectos: - informações fornecidas por fabricantes de veículos, máquinas ou equipamentos sobre suas especificações técnicas, incluindo os níveis de vibração gerados durante as operações envolvidas na exposição; - estado de conservação de veículos, máquinas ou equipamentos utilizados quanto aos sistemas de amortecimento, assentos e demais dispositivosque possam interferir na exposição dos operadores ou motoristas. O nível de vibração gerado depende, entre outros fatores, das características e do estado de conservação desses dispositivos. Esses aspectos devem ser considerados quando da utilização de dados relativos a operações e equipamentos similares; - dados de medições de exposição ocupacional já existentes, eventualmente disponíveis; - características da superfície de circulação; - constatação de condições específicas de trabalho que possam contribuir para o agravamento das condições de exposição, como, por exemplo: atividades desenvolvidas em situações ou condições diversas das finalidades para as quais se destinam os veículos, as máquinas ou os equipamentos; - estimativa de tempo efetivo da exposição diária; - nível de ação e limite de exposição adotados, conforme item 5; - informações ou registros relacionados a queixas, susceptibilidades ou predisposições atípicas ou antecedentes médicos relacionados aos trabalhadores expostos e os efeitos neles gerados. Quando, por meio da análise preliminar, houver a convicção técnica de que as situações de exposição são aceitáveis, em princípio não são necessárias avaliações quantitativas, sendo recomendada, no mínimo, a manutenção das condições de exposição existentes. Quando, por meio da análise preliminar, houver a convicção técnica de que as situações de exposição são inaceitáveis, em princípio não são necessárias avaliações quantitativas, sendo obrigatória a adoção de medidas de controle. Quando, após a análise preliminar, permanecer a incerteza da aceitabilidade da condição de exposição analisada ou quando houver a necessidade de se dispor do valor da aceleração resultante de exposição normalizada (aren) e do valor da dose de vibração resultante (VDVR) para quaisquer fins, deve-se efetuar a avaliação quantitativa. 2.5.6 AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DA EXPOSIÇÃO A avaliação da exposição ocupacional à vibração de corpo inteiro deverá ser feita utilizando-se sistemas de medição que permitam a determinação da aceleração resultante de exposição normalizada (aren) e do valor da dose de vibração resultante (VDVR), parâmetros representativos da exposição diária do trabalhador. A avaliação da exposição ocupacional à vibração em mãos e braços deverá ser feita utilizando-se de sistemas de medição que permitam a obtenção da aceleração resultante de exposição normalizada (aren), parâmetro representativo da exposição diária do trabalhador. Os sistemas de medição devem ser compostos basicamente de medidores integradores e de transdutores (incluindo acelerômetros de assento) do tipo tri axial. Esses transdutores serão posicionados nos pontos de medição. Os equipamentos de medição, quando em uso, devem estar calibrados e em perfeitas condições eletromecânicas. Fonte: http://01db.acoemgroup.com.br/catalogo/VIB-Dosmetro-de- vibraco-1-0-246-produit As medições da vibração transmitida ao corpo devem ser feitas segundo as três direções de um sistema de coordenadas ortogonais de forma simultânea, utilizando-se acelerômetro do tipo tri axial. As Figuras a seguir mostram exemplos de localização e fixação de acelerômetro Fonte: NHO 09, Fundacentro (VCI) Fonte: http://01db.acoemgroup.com.br/catalogo/VIB-Dosmetro-de-vibraco-1-0- 246-produit Fonte: NHO 10, Fundacentro Em determinadas situações de trabalho, nas quais as atividades são realizadas em pé, as medições para VCI terão de ser feitas com acelerômetros fixados no piso. Para as medições de VMB a utilização de transdutores de pequeno porte minimiza a interferência na medição e facilita um melhor posicionamento. O conjunto composto pelo acelerômetro e pelos dispositivos de fixação deve possuir massa inferior a 10% da massa do componente vibrante (punho, corpo da ferramenta ou peça trabalhada). O valor da dose de vibração (VDVj), na literatura técnica, é tratado como um parâmetro complementar utilizado para a representação da exposição ocupacional, quando há a ocorrência de picos no sinal de vibração. Essa condição fica caracterizada quando o fator de crista (FC) for superior a nove (fc > 9). Por conduta preventiva a legislação adota este parâmetro como mais um critério de julgamento da exposição, devendo ser determinado em todos os casos. A exposição diária pode ser decorrente das seguintes situações: - uma componente de exposição, de curta ou longa duração, de ocorrência única ou repetida durante toda a jornada de trabalho ou em parte dela; - duas ou mais componentes de exposição, de curta ou longa duração, repetidas ou não, de forma sequencial ou aleatória, durante toda a jornada de trabalho ou em parte dela. Quando a exposição diária for composta por duas ou mais componentes de exposição, distintas entre si, a avaliação da exposição ocupacional diária poderá ser feita pela composição dos dados obtidos para cada uma das componentes. Uma vez determinadas as componentes de exposição, devem ser obtidos: a aceleração resultante de exposição parcial (arepi) representativa da contribuição da exposição ocupacional de cada uma das diferentes componentes identificadas; o tempo médio de duração de cada componente (Ti); e o número de repetições de cada componente ao longo da jornada de trabalho (ni). Esses parâmetros serão utilizados na determinação da aceleração resultante de exposição (are). Adicionalmente para VCI deve ainda ser obtido o valor da dose de vibração da exposição parcial (VDVexpji), A aceleração resultante de exposição parcial (arepi) de cada componente de exposição deve ser obtida por meio da média aritmética das acelerações. Para a avaliação da VCI o valor da dose de vibração da exposição parcial (VDVexpji) de cada componente de exposição deve ser determinado por meio da projeção do valor da dose de vibração (VDVji). O VDVji dever ser determinado pela somatória dos valores de dose VDVjik, obtidos cada vez que a componente é repetida. Outra situação ocorre quando a integração do sinal for mantida de forma continuada, procedimento recomendável para operações intermitentes que alternem rápidas exposições com rápidas interrupções. Neste caso, a medição prossegue cobrindo várias repetições da componente de exposição até que o avaliador, baseado no seu julgamento e experiência profissional, tenha convicção de que a amostragem é representativa da exposição, sendo que o resultado amri obtido já corresponde ao valor do arepi a ser atribuído à componente de exposição em análise. 2.5.7 MEDIDAS PREVENTIVAS E CORRETIVAS DE CONTROLE DA EXPOSIÇÃO De acordo com o Anexo 1, da Norma Regulamentadora nº 9 - Programas de Prevenção de Riscos Ambientais (PPRA): - No processo de eliminação ou redução dos riscos relacionados à exposição às vibrações mecânicas devem ser considerados, entre outros fatores, os esforços físicos e aspectos posturais. - O empregador deve comprovar, no âmbito das ações de manutenção preventiva e corretiva de veículos, máquinas, equipamentos e ferramentas, a adoção de medidas efetivas que visem o controle e a redução da exposição a vibrações. - As ferramentas manuais vibratórias que produzam acelerações superiores a 2,5 m/s2 nas mãos dos operadores devem informar junto às suas especificações técnicas a vibração emitida pelas mesmas, indicando as normas de ensaio que foram utilizadas para a medição. - As situações de exposição ocupacionalsuperior ao nível de ação, independentemente do uso de equipamentos de proteção individual, implicam obrigatória adoção de medidas de caráter preventivo. - As situações de exposição ocupacional superior ao limite de exposição, independentemente do uso de equipamentos de proteção individual, implicam obrigatória adoção de medidas de caráter corretivo. Ainda de acordo com o Anexo 1 – Vibração, da Norma Regulamentadora nº 9 - Programas de Prevenção de Riscos Ambientais (PPRA) estão previstas as seguintes medidas preventivas: - as medidas preventivas são ações que visam a minimizar à probabilidade de que as exposições à vibração causem prejuízos ao trabalhador exposto e evitar que o limite de exposição seja ultrapassado. (Devem incluir o monitoramento periódico da exposição, a informação, a orientação aos trabalhadores e o controle médico). - o monitoramento periódico consiste em uma avaliação sistemática e repetitiva da exposição dos trabalhadores e das medidas de controle, visando a um acompanhamento dos níveis de exposição, tendo em vista a introdução ou a modificação das medidas de controle sempre que necessário. - os trabalhadores devem ser informados e orientados sobre: os riscos decorrentes da exposição à vibração de corpo inteiro; os cuidados e procedimentos necessários para redução da exposição à vibração, como, por exemplo, adotar velocidades adequadas no uso de veículos, evitar, dentro do possível, superfícies irregulares, ajustar o assento do veículo em relação ao posicionamento e ao peso do usuário; os cuidados a serem tomados após a exposição, tais como evitar levantar pesos ou fazer movimentos bruscos de torção ou flexão; as eventuais limitações de proteção das medidas de controle, sua importância e seu uso correto; a necessidade de informar seus superiores sempre que observar níveis anormais de vibração durante o uso de veículos ou durante a execução de atividades em plataformas de trabalho. Cabe destacar que o controle médico dos trabalhadores expostos a vibrações de corpo inteiro deve envolver exames físicos e a manutenção de um histórico com registros de exposições anteriores. Finalmente e ainda de acordo com o Anexo 1 – Vibração, da Norma Regulamentadora nº 9 - Programas de Prevenção de Riscos Ambientais (PPRA) estão previstas medidas corretivas, que devem contemplar, no mínimo, uma das medidas abaixo, obedecida a hierarquia prevista na NR9: - no caso de exposição às VMB, modificação do processo ou da operação de trabalho, podendo envolver: a substituição de ferramentas e acessórios; a reformulação ou a reorganização de bancadas e postos de trabalho; a alteração das rotinas ou dos procedimentos de trabalho; a adequação do tipo de ferramenta, do acessório utilizado e das velocidades operacionais; - no caso de exposição às VCI, modificação do processo ou da operação de trabalho, podendo envolver: o reprojeto de plataformas de trabalho; a reformulação, a reorganização ou a alteração das rotinas ou dos procedimentos e organização do trabalho; a adequação de veículos utilizados, especialmente pela adoção de assentos antivibratórios; a melhoria das condições e das características dos pisos e pavimentos utilizados para circulação das máquinas e dos veículos; - redução do tempo e da intensidade de exposição diária à vibração; - alternância de atividades ou operações que gerem exposições a níveis mais elevados de vibração com outras que não apresentem exposições ou impliquem exposições a menores níveis. Cabe ressaltar que as medidas de caráter corretivo mencionadas não excluem outras medidas que possam ser consideradas necessárias ou recomendáveis em função das particularidades de cada condição de trabalho. 2.6 PRESSÕES ANORMAIS 2.6.1 CONCEITUAÇÃO Muitos trabalhadores desempenham suas atividades sob condições de trabalho especiais influenciados pela pressão atmosférica considerada anormal, por exemplo: em atividades de mergulho, na construção civil em tubulações ou tuneis pressurizados e em voos a grandes altitudes. A pressão atmosférica é a pressão que o ar exerce sobre todos os corpos devido ao seu peso . A superfície corporal, ao nível do mar, recebe uma pressão uniformemente distribuída correspondente a 1,03 kg/cm² - 1 ATM (760 mmHg ao nível do mar). Cada gás componente do ar exerce uma pressão proporcional a composição do mesmo. As pressões anormais que apresentam níveis de pressão atmosférica abaixo da normal são classificadas como hiperbáricas (trabalhos realizados a grande altitude) e as que apresentam níveis de pressão atmosférica acima da normal, são classificadas como hiperbáricas (trabalhos realizados sob ar comprimido ou são submersos). Na medida em que o corpo é constituído de muitas cavidades aéreas e o sangue é uma solução que se presta para o transporte de gases as variações de pressão alteram o volume dos gases bem como a solubilidade dos gases no sangue. São as seguintes as leis dos gases que regem as respostas do nosso organismo: - Lei de Avogrado – as moléculas dos gases estão em constante movimento, variando o seu número em função da temperatura e pressão neles exercidos; - Lei de Boyle – o volume ocupado por um gás é inversamente proporcional à pressão absoluta a que está sujeito; - Lei de Dalton – a pressão total exercida por uma mistura de gases é igual a soma das pressões que cada um dos seus gases componentes da mistura exerceria se ocupasse sozinho o volume total da mistura; Cálculo da pressão parcial: ppx = P. X % Sendo: ppx = Pressão parcial do gás "X" P = pressão total do gás (absoluta) X% = porcentagem do gás "X" por volume na mistura Observações: - Por exemplo as pressões parciais do nitrogênio e do oxigênio no ar comprimido a 0 m e a 40 m de profundidade são, respectivamente: 0 m (pressão de 1 ATM) – 0,8 ATM de N2 e 0,2 ATM de O2 40 m (pressão de 5 ATM) – 4 ATM de N2 e 1 ATM de O2 - Note-se, aqui, que o ar comprimido respirado a uma profundidade de 40m tem uma pressão parcial de oxigênio igual a 1Atm, o que corresponde à inalação de oxigênio puro na superfície. Para mergulhar a grandes profundidades, a mistura respiratória tem que ser preparada de tal sorte que a pressão parcial de oxigênio não ultrapasse a 0,5 ou 0,6 bar, exceto sob condições controladas, e temporariamente, como nos casos de tratamento. Tal mistura contém uma porcentagem baixíssima de oxigênio, sendo irrespirável na superfície. - Lei de Henry – à temperatura constante, a quantidade de um gás que se dissolve em um líquido com o qual esteja em contato é diretamente proporcional à pressão deste gás. A absorção e eliminação de um gás no organismo, segundo este modelo, é de caráter exponencial. A saturação e dessaturação são reguladas por equações do seguinte tipo: Pi = Pio e-kt Onde: Pi = pressão do gás inerte Pio = pressão do gás inerte no tempo zero k = constante t = tempo Observação: Dessa forma em função da resposta de alguns tecidos surge a necessidade de se aumentar ou diminuir a pressão vagarosamente e em estágios que são função da pressão e do período de exposição a que o trabalhador foi submetido. Cabe observar que o Anexo 6 da NR 15, considera insalubres os trabalhos sob ar comprimido e aqueles que são submersos, ou seja, em atividades de mergulho. Ainda segundo o Anexo 6 da NR 15 temos as seguintes definições e conceitos associados: - barotrauma - É uma síndrome ocasionadapela dificuldade de equilibrar a pressão no interior de uma cavidade pneumática do organismo com a pressão do meio ambiente em variação. Cabe esclarecer que além dos espaços aéreos naturais outros podem ser criados por equipamentos, como por exemplo, um capacete ou uma máscara de mergulho. - câmara de superfície - uma câmara hiperbárica especialmente projetada para ser utilizada na descompressão dos mergulhadores, requerida pela operação ou pelo tratamento hiperbárico; - câmara de trabalho - é o espaço ou compartimento sob ar comprimido, no interior da qual o trabalho está sendo realizado; - câmara de recompressão - é uma câmara que, independentemente da câmara de trabalho, é usada para tratamento de indivíduos que adquirem doença descompressiva ou embolia e é diretamente supervisionada por médico qualificado; - câmara hiperbárica - é um vaso de pressão especialmente projetado para a ocupação humana, no qual os ocupantes podem ser submetidos a condições hiperbáricas; - câmara submersível de pressão atmosférica - é uma câmara resistente à pressão externa, especialmente projetada para uso submerso, na qual os seus ocupantes permanecem submetidos à pressão atmosférica; - câmara terapêutica - é a câmara de superfície destinada exclusivamente ao tratamento hiperbárico; - campânula - É uma câmara através da qual o trabalhador passa do ar livre para a câmara de trabalho do tubulão e vice-versa; - descompressão - é o conjunto de procedimentos, através do qual um mergulhador elimina do seu organismo o excesso de gases inertes absorvidos durante determinadas condições hiperbáricas, sendo tais procedimentos absolutamente necessários, no seu retorno à pressão atmosférica, para a preservação da sua integridade física; - eclusa de Pessoal - é uma câmara através da qual o trabalhador passa do ar livre para a câmara de trabalho do túnel e vice-versa; - emergência: qualquer condição anormal capaz de afetar a saúde do mergulhador ou a segurança da operação de mergulho; - encarregado de ar comprimido - é o profissional treinado e conhecedor das diversas técnicas empregadas nos trabalhos sob ar comprimido, designado pelo empregador como o responsável imediato pelos trabalhadores; - equipamento autônomo de mergulho: aquele em que o suprimento de mistura respiratória é levado pelo próprio mergulhador e utilizado como sua única fonte; - médico hiperbárico: médico com curso de medicina hiperbárica com currículo aprovado pela SSMT/MTb, responsável pela realização dos exames psicofísicos admissional, periódico e demissional de conformidade com os Anexos A e B e a NR 7. - mergulhador: o profissional qualificado e legalmente habilitado para utilização de equipamentos de mergulho, submersos; - mergulho de intervenção - é o mergulho caracterizado pelas seguintes condições: utilização de misturas respiratórias artificiais, e tempo de trabalho, no fundo, limitado a valores que não incidam no emprego de técnica de saturação. - misturas respiratórias artificiais – São misturas de oxigênio, hélio ou outros gases, apropriadas à respiração durante os trabalhos submersos, quando não seja indicado o uso do ar natural; - operador de eclusa ou de campânula - É o indivíduo previamente treinado nas manobras de compressão e descompressão das eclusas ou campânulas, responsável pelo controle da pressão no seu interior; - período de observação – é aquele que se inicia no momento em que o mergulhador deixa de estar submetido a condições hiperbáricas e se estende: até 12 (doze) horas para os mergulhos com ar, ou até 24 (vinte e quatro) horas para os mergulhos com misturas respiratórias artificiais. - período de trabalho - é o tempo durante o qual o trabalhador fica submetido a pressão maior que a do ar atmosférico excluindo-se o período de descompressão; - pressão de trabalho - é a maior pressão de ar à qual é submetido o trabalhador no tubulão ou túnel durante o período de trabalho; - programa médico - é o conjunto de atividades desenvolvidas pelo empregador, na área médica, necessária à manutenção da saúde e integridade física do mergulhador; - sino aberto - é uma campânula com a parte inferior aberta e provida de estrado, de modo a abrigar e permitir o transporte de, no mínimo, 2 (dois) mergulhadores, da superfície ao local de trabalho, devendo possuir sistema próprio de comunicação, suprimento de gases de emergência e vigias que permitam a observação de seu exterior; - sino de mergulho - é uma câmara hiperbárica, especialmente projetada para ser utilizada em trabalhos submersos; - sistema de mergulho- é o conjunto de equipamentos necessários à execução de operações de mergulho, dentro das normas de segurança; - supervisor de mergulho - é o mergulhador, qualificado e legalmente habilitado, designado pelo empregador para supervisionar a operação de mergulho; - técnicas de saturação - São os procedimentos pelos quais um mergulhador evita repetidas descompressões para a pressão atmosférica, permanecendo submetido à pressão ambiente maior que aquela, de tal forma que seu organismo se mantenha saturado com os gases inertes das misturas respiratórias; - técnico de saturação - é o profissional devidamente qualificado para aplicação das técnicas adequadas às operações em saturação; - túnel pressurizado - é uma escavação, abaixo da superfície do solo, cujo maior eixo faz um ângulo não superior a 45º (quarenta e cinco graus) com a horizontal, fechado nas duas extremidades, em cujo interior haja pressão superior a uma atmosfera; - tubulão de ar comprimido - é uma estrutura vertical que se estende abaixo da superfície da água ou solo, através da qual os trabalhadores devem descer, entrando pela campânula, para uma pressão maior que atmosférica. A atmosfera pressurizada opõe-se à pressão da água e permite que os homens trabalhem em seu interior. - umbilical – é o conjunto de linha de vida, mangueira de suprimento respiratório e outros componentes que se façam necessários à execução segura do mergulho, de acordo com a sua complexidade. 2.6.2 EFEITOS SOBRE A SAÚDE 2.6.2.1 CONDIÇÕES HIPERBÁRICAS O barotrauma (do ouvido externo; do ouvido médio; do ouvido interno; sinusal; pulmonar; facial; dental; gastrointestinal; cutâneo; corporal) e o efeito mais comum e está relacionado com a lei da física que regula o comportamento entre as pressões e os volumes (lei de Boyle). Efeitos da pressão positiva (mergulho, tubulão pneumático e recompressão terapêutica): - com o aumento da pressão, a quantidade de gases dissolvidos nos tecidos do corpo aumenta em função dessa pressão, e ocasiona intoxicação grave; - na fase de compressão: intoxicação pelos gases que compõem a atmosfera; intoxicação aguda por oxigênio ou gás carbônico e embriaguez das profundidades por nitrogênio - na descompressão brusca (ascensão rápida dos mergulhadores): lesões cerebrais, dores articulares e até a morte (nitrogênio forma bolhas em várias partes do organismo). 2.6.2.2 CONDIÇÕES HIPOBÁRICAS Prostação, perda de clareza mental, problemas de coordenação motora, doença descompressiva, cefaléia, hemorragia (agudo) e mal das montanhas (crônico) 2.6.3 MEDIDAS DE CONTROLE Para condições hiperbáricas de forma geral podemos relacionar as seguintes ações de controle: seleção profissional adequada, exames admissional e periódico, repouso adequado, exposições controladas, compressão controlada, instalação de câmara terapêutica para tratamento de acidentes e doenças hiperbáricas, descompressãocontrolada. Para condições hipobáricas de forma geral podemos relacionar as seguintes ações: seleção de pessoal adequada, exames médicos específicos, período de adaptação, uso de máscaras de oxigênio, controle rigoroso do sistema de pressurização das aeronaves. 2.6.4 TRABALHOS SOB AR COMPRIMIDO EM TUBULÕES PNEUMÁTICOS E TÚNEIS PRESSURIZADOS De acordo com o Anexo 6 da NR 15 temos as seguintes principais recomendações: - Todo trabalho sob ar comprimido será executado de acordo com as prescrições dadas a seguir e quaisquer modificações deverão ser previamente aprovadas pelo órgão nacional competente em segurança e medicina do trabalho. - O trabalhador não poderá sofrer mais que uma compressão num período de 24 (vinte e quatro) horas. - Durante o transcorrer dos trabalhos sob ar comprimido, nenhuma pessoa poderá ser exposta à pressão superior a 3,4 kgf/cm2, exceto em caso de emergência ou durante tratamento em câmara de recompressão, sob supervisão direta do médico responsável. - A duração do período de trabalho sob ar comprimido não poderá ser superior a 8 (oito) horas, em pressões de trabalho de 0 a 1,0 kgf/cm2; a 6 (seis) horas em pressões de trabalho de 1,1 a 2,5 kgf/cm2; e a 4 (quatro) horas, em pressão de trabalho de 2,6 a 3,4 kgf/cm2. - Após a descompressão, os trabalhadores serão obrigados a permanecer, no mínimo, por 2 (duas) horas, no canteiro de obra, cumprindo um período de observação médica. - O local adequado para o cumprimento do período de observação deverá ser designado pelo médico responsável. - Para trabalhos sob ar comprimido, os empregados deverão satisfazer os seguintes requisitos: ter mais de 18 (dezoito) e menos de 45 (quarenta e cinco) anos de idade; ser submetido a exame médico obrigatório, pré-admissional e periódico, exigido pelas características e peculiaridades próprias do trabalho, e ser portador de placa de identificação, fornecida no ato da admissão, após a realização do exame médico. - Antes da jornada de trabalho, os trabalhadores deverão ser inspecionados pelo médico, não sendo permitida a entrada em serviço daqueles que apresentem sinais de afecções das vias respiratórias ou outras moléstias. Fonte: Peixoto e Ferreira, 2012. Fonte: http://www.ebanataw.com.br/roberto/fundacoes/fund4.htm 2.6.5 EXIGÊNCIAS PARA OPERAÇÕES NAS CAMPÂNULAS OU ECLUSAS Deverá estar presente no local, pelo menos, uma pessoa treinada nesse tipo de trabalho e com autoridade para exigir o cumprimento, por parte dos empregados, de todas as medidas de segurança preconizadas neste item. As manobras de compressão e descompressão deverão ser executadas através de dispositivos localizados no exterior da campânula ou eclusa, pelo operador das mesmas. Tais dispositivos deverão existir também internamente, porém serão utilizados somente em emergências. No início de cada jornada de trabalho, os dispositivos de controle deverão ser aferidos. A comunicação entre o interior dos ambientes sob pressão de ar comprimido e o exterior deverá ser feita por sistema de telefonia ou similar. A compressão dos trabalhadores deverá obedecer às seguintes regras: - no primeiro minuto, após o início da compressão, a pressão não poderá ter incremento maior que 0,3 kgf/cm2; - atingido o valor 0,3 kgf/cm2, a pressão somente poderá ser aumentada após decorrido intervalo de tempo que permita ao encarregado da turma observar se todas as pessoas na campânula estão em boas condições; - decorrido o período de observação, recomendado na alínea "b", o aumento da pressão deverá ser feito a uma velocidade não-superior a 0,7 kgf/cm2 , por minuto, para que nenhum trabalhador seja acometido de mal- estar; - se algum dos trabalhadores se queixar de mal-estar, dores no ouvido ou na cabeça, a compressão deverá ser imediatamente interrompida e o encarregado reduzirá gradualmente a pressão da campânula até que o trabalhador se recupere e, não ocorrendo a recuperação, a descompressão continuará até a pressão atmosférica, retirando-se, então, a pessoa e encaminhado-a ao serviço médico descompressão continuará até a pressão atmosférica, retirando-se, então, a pessoa e encaminhado-a ao serviço médico. 2.6.6 TRABALHOS SUBMERSOS De acordo com o Anexo 6 da NR 15 temos as seguintes principais recomendações: - Os mergulhadores serão classificados em duas categorias: MR - mergulhadores habilitados, apenas, para operações de mergulho utilizando ar comprimido, e MP - mergulhadores devidamente habilitados para operações de mergulho que exijam a utilização de mistura respiratória artificial. - A equipe básica para mergulho com “ar comprimido” até a profundidade de 50 (cinquenta metros) e na ausência das condições perigosas deverá ter a constituição abaixo especificada, desde que esteja prevista apenas descompressão na água: 1 supervisor; 1 mergulhador para a execução do trabalho; 1 mergulhador de reserva, pronto para intervir em caso de emergência, e 1 auxiliar de superfície. - Em águas abrigadas, nas condições anteriores considerada a natureza do trabalho e, desde que a profundidade não exceda a 12,00m (doze metros) a equipe básica poderá ser reduzida de seu auxiliar de superfície. - Quando, em mergulhos nas condições estipuladas anteriormente estiver programada descompressão na câmara de superfície, a equipe básica será acrescida de 1 (um) mergulhador, que atuará como operador de câmara. - Na ocorrência de quaisquer das condições perigosas as equipes serão acrescidas de 1 (um) mergulhador, passando, respectivamente, a serem constituídas por 5 (cinco) e 6 (seis) homens. - Em toda operação de mergulho em que para a realização do trabalho for previsto o emprego simultâneo de 2 (dois) ou mais mergulhadores na água, deverá existir, no mínimo, 1(um) mergulhador de reserva para cada 2 (dois) submersos. - Em operação a mais de 50,00m (cinquenta metros), ou quando for utilizado equipamento autônomo, serão sempre empregados, no mínimo, 2 (dois) mergulhadores submersos, de modo que um possa, em caso de necessidade, prestar assistência ao outro. Nos mergulhos de intervenção, utilizando-se Misturas Respiratórias Artificiais - MRA, as equipes de mergulho terão a seguinte constituição: - até a profundidade de 120,00m (cento e vinte metros): 1 supervisor; 2 mergulhadores; 1 mergulhador encarregado da operação do sino; 1 mergulhador auxiliar, e 1 mergulhador de reserva para atender a possíveis emergências - de 120,00m (cento e vinte metros) a 130,00m (cento e trinta metros): todos os elementos acima e mais 1 (um) mergulhador encarregado da operação da câmara hiperbárica. Os exames médicos dos mergulhadores serão realizados nas seguintes condições: - por ocasião da admissão; - a cada 6 seis meses, para todo o pessoal em efetiva atividade de mergulho; - imediatamente, após acidente ocorrido no desempenho de atividade de mergulho ou moléstia grave; - após o término de incapacidade temporária; - em situações especiais, por solicitação do mergulhador ao empregador. É obrigatório o uso de comunicações verbais em todas as operações de mergulho realizadas em condições perigosas sendo que, em mergulhos com Misturas Respiratórias Artificiais - MRA, deverão ser incluídos instrumentos capazes de corrigir as distorções sonoras provocadas pelos gases na transmissão da voz. Em todas as operações de mergulho, serão utilizadosbalizamento e sinalização adequados de acordo com o código internacional de sinais e outros meios julgados necessários à segurança. Os mergulhos com descompressão só deverão ser planejados para situações em que uma câmara de superfície, pronta para operar, possa ser alcançada em menos de 1(uma) hora, utilizado o meio de transporte disponível no local. Caso a profundidade seja maior que 40,00m (quarenta metros) ou o tempo de descompressão maior que 20 (vinte) minutos, é obrigatória a presença no local do mergulho de uma câmara de superfície Sempre que for necessário pressurizar ou descomprimir um mergulhador, um segundo homem deverá acompanhá-lo no interior da câmara. Nas operações de mergulho discriminadas neste subitem deve ser observado o seguinte: - mergulho com equipamento autônomo a ar comprimido: profundidade máxima igual a 40m (quarenta) metros; - mergulho com equipamento a ar comprido suprido pela superfície: profundidade máxima igual a 50m (cinquenta) metros; - mergulho sem apoio de sino aberto: profundidade máxima igual a 50m (cinquenta) metros; d) mergulho de intervenção com mistura respiratória artificial (MRA) e apoiado por sino aberto: profundidade máxima igual a 90m (noventa) metros; - mergulho de intervenção com mistura respiratória artificial (MRA) e apoiado por sino de mergulho: profundidade máxima igual a 130m (cento e trinta) metros. Nas profundidades de 120 (cento e vinte) metros a 130m (cento e trinta) metros só poderão ser realizados mergulhos utilizando equipamentos e equipes que permitam a técnica de saturação. As operações de mergulho, em profundidade superior a 130m (cento e trinta) metros, só poderão ser realizadas quando utilizando técnicas de saturação. Em profundidade superior a 90m (noventa) metros, qualquer operação de mergulho só deverá ser realizada com sino de mergulho em conjunto com câmara de superfície adotada de todos acessórios e equipamentos auxiliares, ficando a profundidade limitada à pressão máxima de trabalho dessa câmara. Os sistemas e equipamentos deverão ser instalados em local adequado, de forma a não prejudicar as condições de segurança das operações. Os equipamentos de mergulho utilizados nas operações de mergulho deverão possuir certificado de aprovação fornecido ou homologado pela Diretoria de Portos e Costas (DPC). 3. AGENTES BIOLOGICOS 3.1 CONCEITUAÇÃO Segundo a NR 9 consideram-se agentes biológicos as bactérias, fungos, bacilos, parasitas, protozoários, vírus, entre outros. Já segundo a NR 32 Consideram-se agentes biológicos os microrganismos, geneticamente modificados ou não; as culturas de células; os parasitas; as toxinas e os príons, que são partículas compostas apenas por proteínas normais do organismo que, quando modificadas, tornam-se patogênicas. A exposição ocupacional acontece principalmente em atividades relacionadas à manipulação de produtos de origem animal, hospitais e serviços de saúde em geral, laboratórios, serviços de limpeza e reciclagem do lixo, cemitérios, trabalhos em laboratórios biológicos, necrotérios, entre outros. Os agentes biológicos são classificados em (NR 32 - Anexo I): - Classe de risco 1: baixo risco individual para o trabalhador e para a coletividade, com baixa probabilidade de causar doença ao ser humano. - Classe de risco 2: risco individual moderado para o trabalhador e com baixa probabilidade de disseminação para a coletividade. - Classe de risco 3: risco individual elevado para o trabalhador e com probabilidade de disseminação para a coletividade. - Classe de risco 4: risco individual elevado para o trabalhador e com probabilidade elevada de disseminação para a coletividade. Adicionalmente o Anexo II da NR 32 apresenta uma lista de informações complementares que são agregadas as classes anteriormente relacionadas, a partir dos seguintes símbolos: - A: possíveis efeitos alérgicos - E: agente emergente e oportunista - O: agente oncogênico de baixo risco - O+: agente oncogênico de risco moderado - T: produção de toxinas - V: vacina eficaz disponível A transmissão de um agente biológico ocorre de forma: - Direta - como por exemplo a que ocorre por bioaerossóis, por gotículas e contato com a mucosa dos olhos, entre outros. - Indireta – a que ocorre através de veículos ou vetores, como por exemplo a aquela que acontece na transmissão por meio de mãos, perfuro cortantes, água, alimentos, superfícies, luvas, etc. Como vias de penetração no organismo temos principalmente as vias respiratórias em um segundo plano a via cutânea e finalmente a ingestão. Fonte: Peixoto e Ferreira, 2012 Dentre as principais formas de contaminação por via cutânea estão os casos de pele danificada, mucosas (boca, olhos), lesões por materiais perfuro cortantes contaminados, arranhões e mordidas. 3.2 EFEITOS SOBRE A SAUDE São os seguintes os principais efeitos sobre a saúde resultantes da exposição aos agentes biológicos: tuberculose, sífilis, hepatite, aids; tétano, leptospirose, gripe H1N1, brucelose, moléstia de Weil, raiva, micoses em geral, malária, esquistossomose, entre outros. 3.3 MEDIDAS DE CONTROLE São as seguintes as principais medidas de controle a exposição aos agentes biológicos: - evitar o contato com o agente: construção de barreiras de confinamento (cabines de segurança biológica), utilização de barreiras que evitem o contato com a pele e mucosas, utilização de barreiras que evitem a penetração pelas vias respiratórias. - desinfecção e esterilização: limpeza com esterilizantes e desinfetantes químicos ou esterilização com o uso de radiação ultravioleta e radiação ionizante. - organização e higiene rigorosa nos locais de trabalho. - controle médico permanente - vacinação ou imunização ativa. - uso de equipamento de proteção individual adequado à atividade, tais como: luvas, botas, máscaras faciais, etc. ... - higiene pessoal. - uso de material descartável. - observar normas da vigilância sanitária. - descarte de material perfuro cortante em local adequado. 3.4 INSALUBRIDADE O pagamento da insalubridade associada a exposição aos agentes biológicos está previsto para algumas atividades laborais no Anexo 14 da NR 15, uma vez caracterizada pela avaliação qualitativa: Insalubridade de grau máximo, por exemplo, em trabalhos ou operações, em contato permanente com pacientes em isolamento por doenças infectocontagiosas ou de grau médio, por exemplo em trabalhos e operações em contato permanente com pacientes, animais ou com material infecto-contagiante, em hospitais, serviços de emergência, enfermaria, etc.... 4. AGENTES QUÍMICOS 4.1 CONCEITUAÇÕES INICIAIS Em uma primeira analise os agentes químicos são classificados de acordo com o estado físico, resultando em duas famílias a família dos aerodispersóides, e a família dos gases e vapores. Os aerodispersóides são partículas sólidas ou líquidas suspensas ou dispersas no ar, de tamanho reduzido (tamanho inferior a 150 μm), que podem ser caracterizados pelas seguintes subclassificações: a) Poeiras – partículas sólidas com diâmetro na faixa de 0,1 μm a 25 μm produzidas por ruptura mecânica de um sólido b) Fibras – partículas sólidas produzidas por ruptura de sólidos, que se diferenciam das poeiras porque têm forma alongada, com comprimento de 3 a 5 vezes superior ao seudiâmetro. Podem ser de origem animal (lã, seda, pelo de cabra de camelo, etc..), vegetal (algodão, linho, etc.) e mineral (asbesto, vidro, cerâmica, etc.) c) Fumos – partículas sólidas menores que 1μm resultantes da condensação de vapores ou reação química. d) Névoas e neblinas – partículas líquidas de diâmetro entre 0,1 e 100μm produzidas da ruptura mecânica de líquido ou por condensação de vapores de substâncias que são líquidas à temperatura ambiente (nebulização, borbulhamento e respingo) Cabe salientar que os aerodispersóides podem ainda ser classificados pelo tamanho em: a) Sedimentável – entre 10 e 150 μm b) Visível – menor que 50 μm c) Inalável – menor que 10 μm d) Respirável – menor que 5 μm Com relação ao agrupamento dos gases e vapores cabe aqui ressaltar que são conceitos diferentes e que devem ser conhecidos no sentido de facilitar o reconhecimento e a avaliação de suas concentrações em um espaço laboral: a) Gases – substâncias que em condições normais de temperatura e pressão estão em estado gasoso; b) Vapores – fase gasosa de uma substância que, em condições normais de temperatura e pressão, é líquida ou sólida (vapores de água e vapores de gasolina); Segundo a NR 9 consideram-se agentes químicos as substâncias, compostos ou produtos que possam penetrar no organismo pela via respiratória, nas formas de poeiras, fumos, névoas, neblinas, gases ou vapores, ou que, pela natureza da atividade de exposição, possam ter contato ou ser absorvidos pelo organismo através da pele ou por ingestão. Cabe aqui ressaltar que a via respiratória é a via mais importante na medida em que a grande maioria das intoxicações originadas nas atividades laborais resultam da aspiração de substâncias dispersas no ar. Tais substâncias podem ser retidas no sistema respiratório superior, nos pulmões, ou ainda passar para a corrente sanguínea, atingindo outras áreas do organismo. Adicionalmente as ações para garantir um ar para a respiração isento de substancias agressivas as normas brasileiras recomendam um teor mínimo de 18% de oxigênio em volume. A Concentração IPVS (imediatamente perigosas para a vida e saúde) ou IDLH (Imediatelly Dangerous for Life and Health) significa a exposição respiratória aguda ao agente que pode causar a morte ou consequências irreversíveis a saúde (instantâneas ou retardadas), ou ainda a exposição dos olhos que impeça a fuga do local. Pode ainda ser entendida como a concentração máxima para a exposição por 30 minutos que permite ao trabalhador escapar de um ambiente se houver falha do protetor respiratório. 4.2 EFEITOS SOBRE A SAÚDE A seguir estão listadas as classificações dos agentes químicos a partir dos efeitos sobre a saúde dos trabalhadores: a) Aerodispersóides - Carcinogênicos – causam câncer (Amianto). - Fibrogênicos – Produzem nódulos e causar fibroses dos tecidos pulmonares (Sílica e amianto). - Irritantes - causam ulcerações e inflamações no trato respiratório (névoas de ácidos e bases). - Mutagênicos - causam modificações celulares e alterações genéticas (chumbo, mercúrio) - Sistêmicos – afetam o funcionamento de órgãos e sistemas (manganês e cádmio). b) Gases e vapores - Anestésicos – agem sobre o Sistema Nervoso Central (éteres e cetonas). - Asfixiantes simples - atuam substituindo o oxigênio do ar (sem ação bioquímica - Asfixiantes químicos – têm ação bioquímica na célula dificultando a agregação do oxigênio com a hemoglobina (nitrogênio e monóxido de carbono). - Carcinogênicos - causam câncer (benzeno). - Irritantes - causam irritação e ulcerações no trato respiratório (gás sulfídrico). - Tóxicos - – afetam órgãos e sistemas (hidrocarbonetos). 4.3 CARACTERIZAÇÃO DA INSALUBRIDADE Segundo a NR 15 são as seguintes as condições para a caracterização da insalubridade: a) Acima dos limites de tolerância dos anexos: 11 e 12 (avaliação quantitativa) b) Nas atividades mencionadas no anexo 13 (avaliação qualitativa de riscos inerentes à atividade) Estão apresentadas a seguir as unidades de medida utilizadas para representar as concentrações dos agentes, assim como, os limites de tolerância padronizados: a) mg/m3 (miligrama por metro cúbico) – unidade normalmente empregada para representar a concentração de aerodispersóides. Obs. A concentração nesse caso é obtida pela seguinte fórmula: C = m / Va Onde: C – concentração; m – massa da amostra em mg; Va – volume amostrado em m3 Cabe ressaltar que 10 mg/m³ significa que em 1 metro cúbico de ar amostrado existem 10 miligramas do agente que se quer avaliar. b) ppm (partes por milhão) – unidade normalmente empregada para representar a concentração de gases e vapores. Obs. A concentração (C) nesse caso é expressa em C = volume/volume (1 m3 de ar e 1 cm3 de ar contaminado) ppm = 1 cm3 / 1 m3 = 1 cm3 / 1000000; Cabe reassaltar que 5 ppm significa que em 1 milhão de litros de ar amostrado, existem 5 litros do agente que se quer avaliar. 4.4 FICHA DE INFORMAÇÕES DE SEGURANÇA DE PRODUTOS QUÍMICOS - FISPQ A FISPQ (Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos) reúne as informações necessárias sobre o transporte, manuseio, armazenamento, entre outros sob o ponto de vista das ações de segurança, saúde e meio ambiente. A referência para a elaboração dessas fichas é a NBR 14725 - Ficha de informações de segurança de produtos químicos - FISPQ: julho 2001. A FISPQ tem amparo legal no Decreto 2657, de 3/7/1998, que promulga a Convenção 170 da OIT. As informações que devem constar da FISPQ são: 1 - IDENTIFICAÇÃO DO PRODUTO E DA EMPRESA . nome do produto expresso no rótulo . código interno da empresa para o produto . nome da empresa . endereço . telefone / fax / e-mail 2 - COMPOSIÇÃO E INFORMAÇÕES SOBRE OS INGREDIENTES . nome químico / sinônimo . número de registro do produto no “Chemical Abstract Service” of the Chemical Society. . número da ONU . natureza química / ingredientes: (faixas de concentração) . classificação e rotulagem 3 - IDENTIFICAÇÃO DE PERIGOS . perigos e os efeitos adversos para a saúde e meio ambiente 4 - MEDIDAS DE PRIMEIROS SOCORROS . ações que devem ser tomadas e também aquelas que não devem ser praticadas . Dividir as informações por via de penetração no organismo (inalação, contato com a pele, contato com os olhos e ingestão) . recomendações para a proteção do socorrista e para o médico . sinais e sintomas de exposição: (pele, olhos, via respiratória, ingestão) 5 - MEDIDAS DE COMBATE A INCÊNDIO . meios de extinção apropriados e os não recomendados . necessidade de equipamentos especiais para combate às chamas . métodos especiais de extinção 6 - MEDIDAS DE CONTROLE PARA DERRAMAMENTO OU VAZAMENTO . precauções pessoais (inalação, contato com a pele e olhos) . necessidade de manter afastadas as fontes de ignição . ações e precauções relativas ao meio ambiente . métodos de recuperação, limpeza e disposição 7 - MANUSEIO E ARMAZENAMENTO . medidas técnicas para a prevenção da exposição humana e do meio ambiente . embalagem apropriada e imprópria . prevenção de incêndio e explosão . necessidade de ventilação . materiais incompatíveis 8 - CONTROLE DE EXPOSIÇÃO E PROTEÇÃO INDIVIDUAL . medidas técnicas para a proteção e controle na fonte e na trajetória . procedimento para monitoramento. tipo de proteção para inalação, mãos, olhos e pele . equipamentos especiais 9 - PROPRIEDADES FISICO-QUÍMICAS . . aspecto, estado físico, forma, cor e odor . ponto de fulgor . pressão de vapor . densidade em água . limiar do odor . ponto de ignição . peso molecular . densidade no ar . limites de exposição: TLV TWA, STEL . ponto de ebulição . limites de inflamabilidade: LIE, LSE . solubilidade em água . incompatibilidades 10 - ESTABILIDADE E REATIVIDADE . condições específicas que tornam o produto instável ou que possa reagir perigosamente . materiais ou produtos incompatíveis . necessidade de inibidores ou de aditivos para evitar reação perigosa . produtos que podem ser formado se houver decomposição 11 - INFORMAÇÕES TOXICOLÓGICAS . efeitos agudos, crônicos, local, sensibilização . característica cancerígena, mutagênica, teratogênica . produtos que causam efeito aditivo ou sinérgico 12 - INFORMAÇÕES ECOLÓGICAS . mobilidade . persistência / degradabilidade . bioacumulação . impacto ambiental esperado 13 - CONSIDERAÇÕES SOBRE TRATAMENTO E DISPOSIÇÃO . métodos para tratamento e disposição segura e ambientalmente aprovado (produto e embalagem) . regulamentação para tratamento e disposição 14 - INFORMAÇÕES SOBRE TRANSPORTE . número da ONU (produtos perigosos) . código e classificação para o meio de transporte que será usado (terrestre, fluvial, marítimo, aéreo) 15 - REGULAMENTAÇÕES . riscos e medidas de segurança conforme descrição no rótulo 16 - OUTRAS INFORMAÇÕES . outras características importantes não citadas nos itens anteriores . treinamentos especiais e restrições ao uso do produto . bibliografia 4.5 AVALIAÇÃO DE AGENTES QUÍMICOS Para uma avaliação adequada são necessárias além das informações sobre o processo de trabalho e caracterização da exposição as informações sobre os agentes presentes no ambiente e suas possíveis interações, as medidas de controle existentes, as condições de manuseio e operação, e as condições ambientais, dentre outras variáveis. A seguir estão apresentadas as principais ações de planejamento de forma a garantir uma boa performance na avaliação 4.5.1 DIMENSIONAMENTO DO TAMANHO DA AMOSTRA E INDICAÇÃO DO LOCAL DE COLETA O dimensionamento do tamanho da amostra depende do comportamento da exposição. Se a exposição tem uma grande variabilidade ao longo da jornada, então, pode ser necessário um número elevado de amostras espaçadas ao longo da jornada. As amostras podem ser coletadas diretamente junto ao trato respiratório do trabalhador (amostragem pessoal) ou junto a fonte do poluente (amostragem ambiental ou estática). 4.5.2 DIMENSIONAMENTO DA DURAÇÃO DA COLETA DA AMOSTRA A duração da coleta de cada amostra de ar deve ser a necessária para amostrar um volume de ar adequado, de acordo com o método de coleta padronizado a ser utilizado. 4.5.3 DEFINIÇÃO DO TIPO DE AMOSTRAGEM As amostragens podem ser classificadas em contínuas ou instantâneas. As contínuas são caracterizadas por demandarem uma duração superior a 30 minutos, enquanto que as instantâneas têm duração inferior a 5 minutos. Cabe esclarecer que as instantâneas permitem determinar as concentrações mais elevadas (picos de concentração). Cabe salientar que a amostragem contínua pode ainda ser classificada em: amostra única de período completo; amostras consecutivas de período completo, e Amostras de período parcial. Na amostragem completa da jornada com várias amostras consecutivas (melhor forma de amostragem) a precisão cresce com o número de amostras, como por exemplo, 8 amostragens de 1 hora cada é mais precisa do que 2 amostragens de 4 horas cada; Na amostragem completa da jornada com uma única amostra esta deve ser coletada de forma continua por pelo mens 70% da jornada. Amostra integral da jornada de trabalho se faz recomendada para jornadas em que a exposição ocorre de forma contínua e uniforme, ou seja, quando não há atividades que exponham os trabalhadores a concentrações significativamente mais elevadas. 4.5.4 DEFINIÇÃO DO TIPO DE AMOSTRADOR Os instrumentos para amostragem dos agentes químicos podem ser divididos em 2 grupos: amostradores ativos e amostradores passivos. No grupo dos amostradores ativos estão todos os dispositivos que succionam um determinado volume de ar, por efeito de uma bomba de amostragem, fazendo-o passar através de um suporte de retenção, para reter o agente. Os amostradores passivos se utilizam apenas da difusão molecular, ou seja, dispensam o emprego de dispositivos de sucção. Fonte: http://www.fasteronline.com.br/products/bomba-de-amostragem-de-ar- pcxr4-kit-basico-alta-vazao Os amostradores podem ser de Leitura direta quando fornecem a concentração do contaminante por leitura direta em superfícies graduadas ou display de equipamentos ou de Leitura indireta que atuam retendo o contaminante para posterior analise em laboratório. 4.5.5 INDICAÇÃO DO MÉTODO DE COLETA Os métodos de coleta se caracterizam pela separação ou não dos contaminantes. No método de coleta denominado Ar total uma amostra de ar e recolhida e encaminhada para o laboratório. Alternativamente temos o método com separação dos contaminantes através de retentores para posterior analise em laboratório. 4.5.6 INDICAÇÃO DO TIPO DE RETENTOR De forma geral os retentores são classificados em 3 grupos: Filtros de membrana, sólidos adsorvente (Tubos adsorventes - retenção na superfície) e líquidos absorventes (impingers - retenção no interior). Fonte: Peixoto e Ferreira, 2012 suspenso 4.6 MEDIDAS DE CONTROLE DO RISCO As medidas de controle do risco podem ser classificadas em relativas ao ambiente e relativas ao homem, a saber: 4.6.1 RELATIVAS AO AMBIENTE São as seguintes as principais medidas de controle relativas ao ambiente: a) Substituição do produto tóxico (quando possível); b) Mudança ou alteração do processo ou operação (pintura por imersão x pistola); c) Encerramento ou enclausuramento da operação (confinamento da operação, objetivando-se, assim, a impedir a dispersão do contaminante para todo o ambiente de trabalho); d) Segregação da operação ou processo (isolamento da operação, limitando seu espaço físico fora da área de produção); e) Umidificação; f) Ventilação geral diluidora (insuflação e exaustão de ar em um ambiente de trabalho – promove a redução da concentração de poluente); g) Ventilação local exaustora (captação dos poluentes de uma fonte antes que estes se dispersem no ar do ambiente de trabalho); h) Ordem e limpeza; 4.6.2 RELATIVAS AO HOMEM São as seguintes as principais medidas de controle relativas ao homem: a) Limitação do tempo de exposição (redução dos períodos de trabalho quando todas as outras medidas possíveis forem impraticáveis ou insuficientes no controle de um agente); b) Educação e treinamento (conscientização quanto aos riscos inerentes às operações, riscos ambientais e formas operacionais adequadas); c) Equipamentos de proteção individual (segundalinha de defesa nas operações em que as concentrações de poluentes são superiores ao limite de tolerância): respiradores de filtro químico (gases e vapores); mecânico (fumos, poeira) e, filtro combinado em ambientes onde há a presença e gases e poeiras. d) Controle médico; 5. AVALIAÇÃO DE AERODISPERSÓIDES 5.1 CONCEITUAÇÃO Muitas ocupações expõem trabalhadores ao risco de inalação de poeiras causadoras de pneumoconiose (asbestose, siderose, silicose, etc.) e estão relacionadas a diversos ramos de atividades, tais como mineração, construção civil, metalurgia, cerâmica, vidros, acabamento de pedras etc. As poeiras podem ser classificadas em orgânicas e inorgânicas, dependendo de sua composição química. As orgânicas constituem risco por provocarem doenças pulmonares ou intoxicações. Um outro aspecto importante associado as poeiras orgânicas e quanto ao risco de explosões pela combustão violenta de partículas suspensas no ar (excrementos de aves, madeira, algodão, etc.) As poeiras inorgânicas que contém sílica cristalina são as de maior interesse para a Higiene do trabalho. Resultam de materiais existentes em grande quantidade na crosta terrestre, tais como, rochas, minérios e areias. A sílica apresenta-se geralmente como dióxido de silício (SiO2), nas formas cristalina e amorfa: Sílica amorfa - terra diatomácea, sílica gel, sílica precipitada e Sílica cristalina - cristobalita, quartzo, tridimita. A forma cristalina apresenta o maior risco, podendo causar uma grave pneumoconiose chamada de silicose, que é a enfermidade pulmonar mais conhecida, relacionada ao trabalho. O quartzo é o tipo mais comum de sílica cristalina. Classificado pela ACGIH como A 2 (suspeito de provocar câncer). Avaliações da exposição são realizadas através da coleta e mensuração das poeiras presentes na zona de respiração do trabalhador durante a jornada de trabalho. 5.2 LIMITES DE TOLERÂNCIA NR 15 A NR 15 em seu Anexo 12 apresenta os limites de tolerância para as poeiras minerais. 5.2.1 ASBESTO O limite de tolerância para fibras respiráveis (diâmetro inferior a 3 micrometros, comprimento maior ou igual a 5 micrômetros e relação entre comprimento e diâmetro igual ou superior a 3:1) de asbesto crisotila é de 2,0 f/cm3 (fibras por centímetro cúbico). A NHO 04 establece as metodologias para a avaliação de fibras não orgânicas. 5.2.2 SÍLICA Os limites de tolerância para fumos metálicos poeira total e respirável, expressos em mg/m3, estão apresentados respectivamente pelas seguintes expressões: a) Poeira total LT = 24 / % SiO2 + 3 (mg/m 3) b) Poeira respirável LT = 8 / %SiO2 + 2 (mg/m 3) Observação: A norma define que o quartzo deverá sempre ser entendido como sílica livre cristalizada. FUMOS METÁLICOS Os fumos notadamente são resultantes das operações de soldagem e de fundição de metais. Nesses processos desprendem-se vapores e gases, que após resfriamento e condensação, oxidam-se rapidamente formando os fumos metálicos. Dependendo do processo e das matérias – primas utilizadas, pode ocorrer a exposição a ferro, manganês, zinco, chumbo, cromo. A exposição a fumos metálicos pode produzir “febre dos fundidores”, pneumoconiose, saturnismo (chumbo), manganismo. Os limites de de tolerância fixados pela NR 15 são: a) Manganês - anexo XII, NR-15 Obs.: insalubridade máxima - 5,0 mg/m3 exposição à poeira (extração, moagem, transporte de minério); 1,0 mg/m3 exposição a fumos (baterias, pilhas secas, vidros especiais, cerâmicas); b) Chumbo - anexo XI, NR-15 - 0,1 mg/m3 exposição a fumos. Obs.: os demais metais na forma de fumos não possuem limites fixados na NR-15, outros são citados para avaliação qualitativa, no anexo XIII. Na avaliação de fumos metálicos devemos levar em consideração os efeitos independentes e os efeitos combinados. Segundo a ACGIH quando os componentes da mistura têm efeitos tóxicos similares devem ser considerados seus efeitos combinados, sendo o limite da mistura igual a: C1 + C2 + .... + Cn = 1 LT1 LT2 LTn Onde: Cn – concentração do agente n; LTn – limite de tolerância do agente n. Temos como meio de coleta para fumos metálicos o filtro de éster de celulose de 0,8 μm de porosidade e 37 mm de diâmetro. Os fumos são coletados em particulado total, isto é, sem o separador de partículas. Em laboratório as amostras são tratadas com ácido nítrico, a fim de dissolver os metais presentes na amostra, para posterior análise por espectrofotometria de absorção atômica (uma fonte de energia de radiação para cada metal). 5.3 AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL - PARTICULADOS SÓLIDOS – NHO 08 São as seguintes as principais medidas de planejamento para a avaliação da exposição ocupacional: a) Para uma avaliação adequada são necessárias além das informações sobre o processo de trabalho e caracterização da exposição as informações sobre os agentes presentes no ambiente e suas possíveis interações, as medidas de controle existentes, as condições de manuseio e operação, e as condições ambientais, dentre outras variáveis. b) O dimensionamento do tamanho da amostra depende do comportamento da exposição. Se a exposição tem uma grande variabilidade ao longo da jornada, então, pode ser necessário um número elevado de amostras espaçadas ao longo da jornada. c) As amostras podem ser coletadas diretamente junto ao trato respiratório do trabalhador (amostragem pessoal) ou junto a fonte do poluente (amostragem ambiental ou estática). d) A duração da coleta de cada amostra de ar deve ser a necessária para amostrar um volume de ar adequado, de acordo com o método de coleta padronizado a ser utilizado. e) Para a identificação dos trabalhadores de maior risco é necessário observar a sua proximidade com relação à fonte geradora de material particulado, o tempo de exposição, a sua mobilidade, as diferenças em hábitos operacionais e a movimentação do ar no ambiente de trabalho. Fonte: NHO 08 – FUNDACENTRO, 2009. Fonte: NHO 08 – FUNDACENTRO, 2009. f) Quando não for possível caracterizar e selecionar um trabalhador de maior risco para cada atividade, define-se, estatisticamente, um subgrupo de tamanho adequado, de tal maneira que essa amostra aleatória tenha elevada probabilidade de incluir pelo menos um trabalhador com alta exposição. g) O número de amostras a serem coletadas está relacionado com o dispositivo de coleta a ser utilizado e a capacidade de retenção do filtro de membrana, variando conforme o tipo de amostra, podendo ser: - Amostra única de período completo, - Amostras consecutivas de período completo, - Amostras de período parcial. h) A seleção do filtro de membrana deve atender aos requisitos do método a ser aplicado para a análise do material particulado. A seleção do porta-filtro depende da fração de material particulado a ser coletada. Fonte: NHO 08 – FUNDACENTRO, 2009. i) Para a coleta de material particulado inalável, utilizar um dispositivo de coleta projetado para selecionar partículas com diâmetro aerodinâmico de até 100 μm com 50% de eficiência de coleta. j) Para a coleta de material particulado torácico, utilizar um separador projetado para selecionar partículas menores que 25 μm com 50% de eficiênciade coleta em partículas com diâmetro aerodinâmico de 10 μm. k) Para a coleta de material particulado respirável, utilizar um separador, do tipo ciclone, projetado para selecionar partículas menores que 10 μm com 50% de eficiência de coleta em partículas com diâmetro aerodinâmico de 4 μm. l) Para a coleta de material particulado total, utilizar porta-filtro de 37 mm de diâmetro, de três peças, com face fechada e orifício para a entrada do ar de 4 mm de diâmetro, até que outra recomendação seja especificada. Fonte: NHO 08 – FUNDACENTRO, 2009. m) Selecionar uma bomba de amostragem que atenda às características técnicas definidas na NHO 08. A calibração da bomba deve ser realizada a partir de um padrão primário de calibração ou um padrão secundário devidamente calibrado, conforme a norma NHO 07. A vazão da bomba deve ser ajustada de acordo com orientações definidas para o desempenho correto do dispositivo de coleta utilizado. n) Utilizar mangueiras flexíveis de material plástico, de preferência inerte, tipo Tygon®, com diâmetro e comprimento adequados a fim de evitar a interrupção do fluxo de ar ou vazamentos 5.4 PROCEDIMENTO DE COLETA São os seguintes os principais elementos a serem considerados na fase de coleta: a) Antes de iniciar a coleta das amostras, deve-se consultar o laboratório que realizará a análise sobre: os métodos analíticos utilizados, o fornecimento de dispositivos e filtros para a coleta, prazo de validade dos filtros, acondicionamento e transporte das amostras, entre outros. b) O laboratório deve utilizar métodos analíticos específicos para a determinação da concentração de material particulado em ambientes de trabalho. Podem ser utilizados métodos desenvolvidos ou sugeridos por organismos nacionais e internacionais de referência na área de higiene ocupacional c) Calibrar a bomba de amostragem; d) Montar o sistema de coleta acoplando o dispositivo de coleta à bomba de amostragem por meio da mangueira; e) Instalar o sistema de coleta no trabalhador ou posicioná-lo por meio de um tripé no local de trabalho a ser avaliado; f) Verificar se a entrada de ar do dispositivo de coleta está livre e ligar a bomba de amostragem; g) Anotar data, horário do início da coleta, código do filtro, número da bomba e demais dados em um formulário de registro; h) Acompanhar e observar o processo e as atividades de trabalho, assim como as ocorrências que podem interferir nos resultados durante o período de coleta; i) Desligar a bomba de amostragem após concluído o período de coleta e anotar o horário; j) Desconectar, cuidadosamente, a mangueira da bomba de amostragem e, posteriormente, do dispositivo de coleta; k) Retirar o porta-filtro do sistema de coleta, tampar o orifício de entrada do ar e, em seguida, o de saída do ar com os plugues adequados. l) Guardar o porta-filtro com a face amostrada voltada para cima, em caixa apropriada para transporte, de maneira a evitar o desprendimento do material coletado; m) Verificar a variação da vazão, considerando para análise somente as amostras coletadas com bombas que apresentaram variação de vazão (∆Q) inferior a 5%. 5.5 DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO A seguir estão apresentados os principais passos para a determinação da concentração: a) O volume de ar amostrado deve ser calculado para cada amostra, de acordo com a seguinte expressão: V = Qm x t 1000 Sendo: V = volume de ar amostrado em m3 Qm = vazão média em l/min t = tempo total de coleta em minutos b) A concentração de material particulado no ar deve ser calculada para cada amostra de acordo com a seguinte expressão: C = m V Sendo: C = concentração da amostra em mg/m3 m = massa da amostra em mg V = volume de ar amostrado em m3 c) Os resultados de concentração de material particulado de cada amostra são utilizados para o cálculo da concentração média ponderada pelo tempo para a jornada de trabalho, conforme a seguinte expressão: CMPT = C1.t1 + C2.t2 + .... +Cn.tn Ttotal Sendo: CMPT = concentração média ponderada pelo tempo Cn = concentração do particulado obtida na amostra n Tn = tempo de coleta da amostra n Ttotal = tempo total de coleta = t1 +t2 +...tn 5.6 RESULTADOS E RELATÓRIO CONCLUSIVO DA EXPOSIÇÃO Os resultados obtidos podem ser utilizados para: avaliar a exposição dos trabalhadores; subsidiar a tomada de decisões quanto à implantação de medidas de controle preventivas e corretivas nos ambientes de trabalho; estudos epidemiológicos e de análise de risco, entre outros. Na interpretação dos resultados, além da comparação dos valores de concentração com os limites de exposição ocupacional, deve-se levar em consideração as informações obtidas na literatura, o objetivo da avaliação quantitativa, a variabilidade das concentrações, as características específicas do material avaliado e do processo de trabalho, entre outras. O relatório técnico deve abordar, no mínimo, os aspectos: a) Introdução, incluindo objetivos do trabalho, justificativa e datas ou períodos em que foram desenvolvidas as avaliações quantitativas; b) Materiais e equipamentos utilizados (tipo, marca e modelo de bombas e dispositivos de coleta); c) Metodologias utilizadas (estratégia de coleta, métodos de coleta e métodos analíticos); d) Descrição das situações de exposição avaliadas; e) Resultados obtidos; f) Conclusões e recomendações; g) Referências bibliográficas. 5.7 APLICAÇÕES 5.7.1 EXEMPLO 1: Verificar a ocorrência de insalubridade na amostragem de poeira respirável em uma empresa de corte de rochas, a partir dos dados de campo e dos dados fornecidos pelo laboratório, a seguir: - tempo de amostragem - 300 min - vazão da bomba - 1,7 l/min - massa da amostra - 2,5 mg - percentual de sílica livre cristalizada na amostra - 4% Observação: O tempo de amostragem e a vazão da bomba de amostragem pessoal utilizados foram aqueles estabelecidos por metodologia NIOSH. - cálculo do volume amostrado: V = q x t 1000 1,7 l/min x 300 min = 0,51 m³ 1000 - cálculo da concentração da poeira: C = M 2,5 mg C = 4,9 mg / m³ V 0,51 m³ - cálculo do limite de tolerância - poeira respirável: LT= 8 8 LT= 1,33 (mg/m³) % quartzo + 2 4 + 2 - conclusão - a concentração de poeira respirável (4,9 mg/m³) superou o limite de tolerância calculado (1,33 mg/m³), caracterizando a exposição insalubre. 5.7.2 EXEMPLO 2: Verificar a ocorrência de insalubridade na amostragem de poeira respirável e para poeira total em uma empresa de arte em pedras, a partir dos dados de campo e dos dados fornecidos pelo laboratório, a seguir: - poeira total: - tempo de amostragem - 300 min - vazão da bomba - 2 l/min - massa da amostra - 4 mg - percentual de sílica livre cristalizada na amostra - 3% - poeira respirável: - tempo de amostragem - 300 min - vazão da bomba - 1,7 l/min - massa da amostra - 1,5 mg - percentual de sílica livre cristalizada na amostra - 0,5 % - cálculos para a poeira total: V = q x t 1000 V = 2 l/min x 300 min 1000 V =0,6 m³ - concentração da poeira: C = P V C = 4 mg 0,6 m³ C = 6,6 mg/m³ - limite de tolerância: LT = 24 = 24 = 4 (mg/m³) % quartzo + 3 3 + 3 - cálculos para a poeira respirável: V = q x t 1000 V = 1,7 l/min x 300 min = 0,51 m³ 1000 - concentração da poeira: C = P V C = 1,5 mg 0,51 m3 C = 2,9 mg / m³ - limite de tolerância: LT = 8 = 8 % quartzo + 2 0,5 + 2 LT = 3,2 (mg/m³) - conclusão - A concentração obtida para a poeira total (6,6 mg/m³) superou o limite de tolerância calculado (4 mg/m³). A concentração obtida para a poeira respirável (2,9 mg/m³) é inferior ao limite de tolerância calculado (3,2 mg/m³). Esta situação caracteriza uma exposição insalubre. Cabe ainda salientar que a ACGIH recomenda a avaliação da poeira respirável quando na poeira total a sílica livre cristalizada superar 1%. Nessa condição possibilidade de silicose é significativa. Para a ACGIH as partículas insolúveis ou pouco solúveis na água possam causar efeitos adversos, mesmo que não causem pneumoconioses, que tenham menos que 1 % de sílica cristalina e não possuam asbesto. Recomenda que as concentrações sejam inferiores a: 3 mg/m3 para as partículas respiráveis, e 10 mg/m3 para as partículas inaláveis. 6. GASES E VAPORES 6.1 METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL A metodologia de avaliação a ser empregada com a definição do tipo de amostrador e amostragem, número de amostras, volume coletado e vazão depende do método padronizado envolvido (NIOSH) e das características da exposição. A amostragem deve seguir rigorosamente o método de amostragem indicado, pois esse vai referenciar o processo de análise do contaminante a ser empregado pelo laboratório. Podem ser utilizados equipamentos fixos instalados no ambiente em avaliação e equipamentos portáteis, para avaliações ocupacionais da exposição dos trabalhadores. O processo de amostragem pode ser realizado por coleta de ar total, ou por separação dos contaminantes gasosos, através de retenção (adsorção ou absorção) ou por condensação. Os instrumentos para amostragem dos agentes químicos podem ser divididos em dois grupos. No grupo dos amostradores ativos estão todos os dispositivos que succionam um determinado volume de ar, fazendo-o passar através de um suporte de retenção, para reter o agente. Os amostradores passivos se utilizam apenas da difusão molecular, ou seja, dispensam o emprego de dispositivos de sucção. Os amostradores podem ser: a) De leitura direta quando fornecem a concentração do contaminante por leitura direta em superfícies graduadas, ou display de equipamentos, ou b) De leitura indireta que atuam retendo o contaminante para posterior análise em laboratório. c) A coleta de ar total é utilizada para amostragem de gases que são de difícil retenção em outros meios de coleta. A coleta é realizada através de bolsas ou “bags”, onde uma quantidade determinada de ar contendo o contaminante é coletada. A coleta do ar normalmente é realizada através de uma bomba de amostragem motorizada. A concentração é obtida com base na massa de contaminante encontrada na análise de laboratório e do volume de ar coletado. São os seguintes os principais dispositivos de leitura direta: a) Tubos colorimétricos - são tubos de vidro, de pequeno diâmetro, que contém um sólido adsorvente, impregnado com um produto químico que reage com o gás ou vapor que está sendo amostrado. Essa reação resulta na alteração da cor. A extensão da mudança de cor é indicada na escala de concentração marcada no tubo. Tem como vantagens a facilidade de operação, o baixo custo e a possibilidade do registro dos picos de concentrações. A desvantagem está na baixa precisão (erros de até 30 %). Fonte: http://www.sklep.ibhp.pl/produkt/gazowy-reczny-zestaw-pomiarowy- accuro-rurki-wskaznikowe-drager b) Medidor com sensor eletroquímico – realiza a medição direta e imediata do contaminante a partir de sensor especifico que determina a concentração do mesmo. O sensor é uma célula eletroquímica, onde em geral ocorre uma reação (oxidação catalítica) do gás ou vapor a ser determinado. Fonte: http://www.fasteronline.com.br/products/detector-de-4-gases-lel-o2-co- h2s-com-sensor-lel-infravermelho-gas-clip São os seguintes os principais dispositivos ativos de leitura indireta (em laboratório): a) Tubo de carvão ativo ou sílica gel - consiste em um tubo de vidro que tem em seu interior carvão ativado ou sílica gel e que é colocado na zona respiratória do trabalhador. O tubo é ligado a uma bomba de aspiração através de uma mangueira flexível. Essa bomba força o ar a passar pelo interior do tubo, ficando o contaminante retido. Os tubos de carvão ativo são mais indicados para a amostragem de vapores orgânicos em geral e os tubos de sílica gel para gases ácidos em geral. Fonte: http://www.criffer.com.br/produtos/p.asp?id=36&produto=tubo-de- carvao-ativado-50-100mg#prettyPhoto/0/ b) Impinger - consiste em um frasco de vidro onde será colocada uma solução adequada para a retenção do contaminante (solução absorvente). O impinger e conectado a bomba de aspiração através de uma mangueira flexível. A bomba forcara a passagem de um determinado volume de ar pela solução que reterá ou reagirá com o contaminante, absorvendo-o. Fonte: Peixoto e Ferreira, 2012 Um dos principais dispositivos passivos de leitura indireta (em laboratório) é o botton que contém em seu interior uma determinada quantidade de material adsorvente (geralmente carvão ativo). Esse amostrador é fixado na lapela do trabalhador e a retenção do contaminante ocorre por adsorção em função da difusão. Ao final da jornada de trabalho (amostragem) o monitor é retirado e enviado para análise do conteúdo. Fonte: http://www.fasteronline.com.br/products/amostrador-passivo-para- vapores-organicos-carvao-ativado-350-mg-5-un 6.2 AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL Segundo a NR 15, anexo XI, nas atividades ou operações nas quais os trabalhadores ficam expostos a agentes químicos, a caracterização de insalubridade ocorrerá quando forem ultrapassados os limites de tolerância constantes do Quadro 1, a seguir reproduzido parcialmente. Todos os valores fixados são válidos para absorção apenas por via respiratória. Fonte: NR-15 (parcial) Todos os valores fixados como "Asfixiantes Simples" determinam que nos ambientes de trabalho, em presença destas substâncias, a concentração mínima de oxigênio deverá ser 18 (dezoito) por cento em volume. Na coluna "VALOR TETO" estão assinalados os agentes químicos cujos limites de tolerância não podem ser ultrapassados em momento algum da jornada de trabalho. Na coluna "ABSORÇÃO TAMBÉM PELA PELE" estão assinalados os agentes químicos que podem ser absorvidos, por via cutânea e, portanto, exigindo na sua manipulação o uso da luvas adequadas, além do EPI necessário à proteção de outras partes do corpo. A avaliação das concentraçõesdos agentes químicos através de métodos de amostragem instantânea, de leitura direta ou não, deverá ser feita pelo menos em 10 (dez) amostragens, para cada ponto, ao nível respiratório do trabalhador. Entre cada uma das amostragens deverá haver um intervalo de, no mínimo, 20 (vinte) minutos. Cada uma das concentrações obtidas nas referidas amostragens não deverá ultrapassar os valores obtidos na equação que segue, sob pena de ser considerada situação de risco grave e iminente. Valor máximo = L.T. x F. D. Onde: L.T. = limite de tolerância para o agente químico, segundo o Quadro 1. F.D. = fator de desvio, segundo definido no Quadro 2. Fonte: http://www.grupomednet.com.br/medicina-trabalho/ppra-pcmso-ltcat- aso-ppp/norma-regulamentadora-15-11.html O limite de tolerância será considerado excedido quando a média aritmética das concentrações ultrapassar os valores fixados no Quadro 1. Para os agentes químicos que tenham "VALOR TETO" assinalado no Quadro 1 (Tabela de Limites de Tolerância) considerar-se-á excedido o limite de tolerância, quando qualquer uma das concentrações obtidas nas amostragens ultrapassar os valores fixados no mesmo quadro. Os limites de tolerância fixados no Quadro 1 são válidos para jornadas de trabalho de até 48 (quarenta e oito) horas por semana, inclusive. Para jornadas de trabalho que excedam as 48 (quarenta e oito) horas semanais dever-se-á cumprir o disposto no art. 60 da CLT. ACGIH substituiu o “fator de desvio” pelo Threshold Limit Values - Short Term Exposure Limit (TLV-STEL) que significa “Limite de Exposição de Curta Duração". O TLV-STEL é a concentração a que os trabalhadores podem ficar expostos continuamente por curto período de tempo sem sofrer alterações orgânicas significativas (irritação, lesão crônica ou irreversível e narcose). O TLV-STEL deve atender simultaneamente as seguintes condições: a) O TLV-TWA diário não deve ser excedido; b) Duração máxima de 15 minutos, por período; c) Ocorrer por no máximo 4 períodos por jornada; d) Guardar intervalos de pelo menos 60 minutos entre os períodos; e) O STEL (média da exposição em cada período de 15 minutos) não pode ser excedido; Obs. Os efeitos tóxicos de exposições de curta duração devem ser conhecidos. Para os agentes que não possuem “Valor teto” e quando o TLV STEL não está estabelecido, a ACGIH, a partir de 1999, recomenda como valor máximo de exposição: a) 3 vezes o valor do TLV TWA por período total máximo de 30 minutos em uma jornada de trabalho diária. b) Em nenhuma hipótese pode superar 5 vezes o TLV TWA. 6.3 APLICAÇÕES i. EXEMPLO 1: Em um conjunto de 10 amostragens instantâneas de amônia (LT = 20 ppm), utilizando tubos colorimétricos, foram obtidos os seguintes valores de concentrações: 10, 20, 25, 20, 15, 10, 20, 10, 20, 25. Utilizando a metodologia da NR 15 defina a situação de insalubridade ou não para o trabalhador que opera 48 horas semanais no ambiente. - determinação da concentração média (10+20+25+20+ 15+10+20+10+20+25) / 10 = 17,5 - determinação do valor máximo Vm = LT . FD FD do quadro 2 para LT = 20 temos: 1,5 Vm = 20 . 1,5 = 30 Como nenhuma das 10 concentrações observadas superou o valor máximo e como a média ficou abaixo do LT o ambiente não é considerado insalubre! ii. EXEMPLO 2: Em um enchedor de caminhões-tanque, a concentração de vapores de etanol foi determinada pelo método de medição instantânea, sendo observados os seguintes valores, ao nível respiratório dos operadores: QUADRO 1 QUADRO 2 medição concentração (ppm) medição concentração (ppm) 1 820 1 720 2 860 2 780 3 800 3 700 4 740 4 850 5 700 5 1000 6 750 6 980 7 800 7 880 8 450 8 800 9 800 9 500 10 300 10 750 Tomando como referência o anexo XI da NR 15 defina se o limite de tolerância foi ultrapassado no Quadro 1 e/ou no Quadro 2. Considere o LT do etanol 780 ppm. - determinação da concentração média (820+860+800+740+ 700+750+800+450+800+300) / 10 = - determinação do valor máximo Vm = LT . FD FD do quadro 2 para LT = 20 temos: 1,5 Vm = 20 . 1,5 = 30 Como nenhuma das 10 concentrações observadas superou o valor máximo e como a média ficou abaixo do LT o ambiente não é considerado salubre! 6.4 EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO RESPIRATORIA - EPR O Equipamento de Proteção Respiratória (EPR), é um equipamento de proteção individual destinado a proteção dos trabalhadores em relação a inalação de contaminantes, tais como, aerodispersóides, gases e vapores, bem como a inalação do ar com deficiência de oxigênio. Em relação ao tipo de peça facial temos as seguintes classificações: a) Peça Facial Inteira: cobre a boca, o nariz e os olhos. Fonte: https://www.bergo.com.br/produtos/detalhes/mascara-facial-inteira- sperian-opti-fit-silicone-ca-19376 b) Peça semi-facial: cobre a boca e o nariz, e se apoia sob o queixo. Fonte: http://multimedia.3m.com/mws/media/43673P/6000-series-half-mask- eu.jpg c) Peça Um quarto Facial: cobre a boca e o nariz, e se apoia sobre o queixo. Fonte: http://www.americanaepi.com.br/mascaras-e-respiradores.php d) Capuz: envolve a cabeça e o pescoço, podendo cobrir parte dos ombros. Fonte: http://www.protecaoglobal.com/shop/produtoInfo/187/Prote%C3%A7%C3%A3o -Prote%C3%A7%C3%A3o-Respirat%C3%B3ria-Capuz-de-Fuga-S-Cap---MSA Quanto a inalação do ar temos as seguintes classificações: a) Respiradores purificadores - Utiliza o ar do próprio ambiente, que passa por um meio filtrante onde os contaminantes são retidos. Os filtros podem ser mecânicos, usados para reter aerodispersóides ou filtros químicos, usados para gases ou vapores. Cabe destacar que a Peça Facial Filtrante ou PFF é um respirador cujo o filtro é própria peça facial! Fonte: http://www.americanaepi.com.br/mascaras-e-respiradores.php Observação: Os Respiradores Purificadores podem ainda ser: - respiradores não motorizados: o ar chega até a zona respiratória através da ação de inspirar. Fonte: http://www.epihaus.com.br/#!blank-5/tuuqo - respiradores motorizados: o ar chega até a zona respiratória forçado por uma ventoinha. Fonte: http://www.epihaus.com.br/#!blank-5/tuuqo b) Respiradores de adução de ar – se utiliza do ar de uma fonte externa. Estes respiradores são classificados ainda de acordo com o método pelo qual o ar respirável é fornecido e também pelo sistema usado para regular o suprimento de ar em: - respirador de ar natural; Fonte: http://www.ibrbrasil.ind.br/mascara-respiratoria-ar-mandado - respirador delinha de ar comprimido; Fonte: http://www.aplequipamentos.com.br/protecao-respiratoria/equipamentos- linha-de-ar/mascara-linha-de-ar-duo-twin - aparelho autônomo ou máscara autônoma Fonte: http://www.epihaus.com.br/#!blank-5/tuuqo Cabe observar que a linha de ar comprimido pode ser: - de fluxo contínuo – garante uma pressão ligeiramente positiva dentro da cobertura das vias respiratórias. - de demanda com pressão positiva – válvula de exalação garante que a pressão dentro da peça facial seja mantida acima da pressão ambiente. - de demanda sem pressão positiva – válvula de demanda garante o fluxo de ar exclusivamente durante a inalação. Os filtros mecânicos podem ser: a) P1: Indicados contra poeiras vegetais e minerais, e névoas inorgânicas, tais como névoas de soda cáustica (poeiras de sílica com diâmetro superior a 2μm). b) P2: Aerodispersóides descritos na classe P1 e também para fumos metálicos. Podem ser usados contra pesticidas que não contenham vapores associados. Fonte: http://www.destrabrasil.com.br/categoria-produto/filtros/filtros- mecanicos/ c) P3: Além das classes P1 e P2 são de uso contra partículas de metais radionuclídeos, poeira de sílica com diâmetro menor que 2μm e fibra de asbestos com concentração superior a 10 fibras/cm3. Fonte: http://www.destrabrasil.com.br/categoria-produto/filtros/filtros- mecanicos/ Os filtros químicos podem ser classificados em: a) Vapores orgânicos; Fonte: http://www.destrabrasil.com.br/produto/gma-3/ b) Gases ácidos (exceto CO); Fonte: http://www.destrabrasil.com.br/wp-content/uploads/2014/10/GMC-2.jpg c) Amônia; Fonte: http://www.destrabrasil.com.br/produto/gmd-3/ d) Gases e vapores especiais (vapor de mercúrio, monóxido de carbono e outros). Finalmente temos as seguintes classificações: a) Classe 1 – contaminante gasoso em concentração máxima de 1000 ppm; b) Classe 2 - contaminante gasoso em concentração máxima de 5000 ppm; c) Classe 3 – contaminante gasoso em concentração máxima de 10.000 ppm. 7. Gestão de Segurança da Engenharia de Segurança relativa as radiações ionizantes e não ionizantes 7.1 INTRODUÇÃO A radiações, um dos riscos físicos, que se constitue em uma forma de energia e que, de acordo com a sua energia e a capacidade de interagir com a matéria, pode se subdividir em: A. Radiações Ionizantes: as que possuem energia suficiente para ionizar os átomos e moléculas com as quais interagem, sendo as mais conhecidas: ➱ raios X e raios gama (radiações electromagnéticas); ➱ radiação alfa, beta, nêutrons, prótons (radiações corpusculares). B. Radiações Não Ionizantes: as que não possuem energia suficiente para ionizar os átomos e as moléculas com as quais interagem, sendo as mais conhecidas: ➱ luz visível(branca); ➱ infravermelho; ➱ ultravioleta; ➱ microondas de aquecimento; ➱ microondas de radiotelecomunicações; As radiações que pertencem ao espectro eletromagnético ocupam aí diferentes posições de acordo com a sua energia e comprimento de onda. Dada à complexidade deste tema, abordar-se-ão apenas as radiações que têm aplicação na indústria, medicina, pesquisas dando especial ênfase às aplicações industriais, possíveis efeitos negativos para a saúde do trabalhador e medidas de prevenção e de controle. 7.2 RADIAÇÕES IONIZANTES A matéria é constituída por átomos que correspondem às unidades estruturais dos elementos químicos conhecidos. Os átomos são entidades que resultam da associação de três tipos de partículas: prótons, nêutrons e elétrons. Os prótons e nêutrons encontram-se agregados no núcleo do átomo (podendo por isso também ser designados por nucleons o fato de todos os átomos terem um núcleo eles podem ser chamados também de nuclídeos), ao passo que os elétrons se movem em torno do núcleo. Ao nos referirmos que o núcleo do átomo possui carga elétrica positiva e que representa a quase totalidade da massa do átomo, enquanto que os elétrons são eletricamente negativos, chegamos a conclusão que se o número de elétrons periféricos de um átomo for igual ao número de prótons do respectivo núcleo, o átomo tem carga elétrica total nula e que trata-se de um átomo em estado neutro. Em caso contrário, o átomo encontra-se num estado ionizado se o átomo tiver excesso de elétrons, sua carga elétrica é negativa e estamos perante a um íon negativo; se o átomo tiver deficiência de elétrons, a carga do átomo é positiva, tratando-se assim de um íon positivo. Designa-se por radioatividade a propriedade que determinados nuclídeos (naturais ou artificiais) possuírem a capacidade de emitir espontaneamente radiações corpusculares ou eletromagnéticas. O ser humano sempre viveu num mundo radioativo, encontrando-se continuamente exposto também às radiações provenientes do espaço cósmico, além das naturais e artificiais que existem nos radionuclídeos que estão no solo, água, alimentos e até mesmo o corpo humano tem na sua constituição elementos radioativos. As radiações ionizantes têm tido uma crescente utilização em inúmeras atividades, desde a medicina à indústria, a produção de eletricidade. Na indústria, medicina e outras atividades ocorrem na aplicação em aparelhos de radiografia para diagnósticos, controle de qualidade (ensaios não destrutivos), podendo ainda os raios X ocorrer como emissões de certos aparelhos (tubos de raios catódicos, reguladores de tensão). 7.2.1 CONTROLE DAS RADIAÇÕES IONIZANTES O objetivo principal da proteção contra as radiações ionizantes é impedir os feitos determinísticos e limitar ao máximo os efeitos estocásticos. Como princípios gerais, todas as atividades que envolvam exposição a radiações ionizantes, deverão processar-se de forma a: ➱ que os diferentes tipos de atividades que impliquem a uma exposição sejam previamente justificados pela vantagem que proporcionam; ➱ que seja evitada toda a exposição ou contaminação desnecessária de pessoas e do meio ambiente ➱ que os níveis de exposição sejam sempre tão baixos quanto possível em cada instante e sempre inferiores aos valores-limite fixados por lei. Assim, para determinar o risco e estabelecer as medidas de controle é necessário contemplar os seguintes aspectos: ➱ avaliar as condições de exposição (habituais ou acidentais), com o estudo ambiental dos locais de trabalho, atribuindo respectiva classificação(área livre, área supervisionada e área controlada), atualizadas das diferentes zonas de risco de acordo com os níveis potenciais de exposição; ➱ autorização prévia, licenciamento e parecer favorável para o uso de fontes radioativas dado pelo órgão de controle CNEN; ➱ determinação das doses limite. A título exemplificativo, poderemos dizer que a dose equivalente ao limite anual para os trabalhadores expostos é de 50 mSv (5 rem ), com exceção do globo ocular (150 mSv); Para as pessoas não dosimetradas em geral é recomendado que elas não se excedam a dose anual de 1 mSv. ➱ manutenção rigorosa de todos os registros efetuados durante pelo menos um período de 30 anos após a saída do trabalhador Ocupacionalmente Exposto (IOE), deve ser facultados às entidades oficiais competentes; ➱ as proteções coletivas e individuais devem ser instituidas, bem como o acompanhamento da dosimetria individual, deverão ser da responsabilidadeda Instalação e de técnicos especialistas na matéria, com qualificação de seus serviços feitas pela Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde ou a Comissao Nacional de Energia Nuclear-CNEN. A vigilância de saúde é fundamental para os trabalhadores da área de Medicina e Industria expostos às radiações ionizantes sendo isto considerado nos exames de admissão e periódicos, ou nos ocasionais, nomeadamente em caso de exposição acidental. Por esta razão deve ser estabelecido a manutenção dos registros clínicos com critérios rigorosos (devem ser mantidos pela Instalação por um período mínimo de 30 anos após a saída do trabalhador da Instalação). 1 Sv ("sievert") - unidade equivalente de dose, no Sistema Internacional; dada a sua grande divulgação, expressa-se também o equivalente de dose em "rem", sendo que: 1 Sv = 100 rem. De cada exame médico resultará a respectiva "Ficha de Aptidão" não devendo em caso algum o trabalhador exercer funções se o parecer médico for negativo. Os trabalhadores expostos a radiações ionizantes deverão ter formação contínua específica, de forma a cumprirem todos os procedimentos de segurança e proteção radiologicas exigíveis. Deverão ainda ser informados mensalmente acerca dos níveis de radiação a que se encontram sujeitos, bem como do resultado dos exames médicos de vigilância a saúde a que são submetidos. A radiação eletromagnética é constituída por vibração simultânea de campos magnético e elétrico, perpendiculares entre si. As radiações eletromagnéticas ionizantes de interesse são os raios X e a radiação gama. Raios X Raio X é a denominação dada à radiação eletromagnética de alta energia que tem origem na eletrosfera ou no freamento de partículas carregadas no campo eletromagnético do núcleo atômico ou dos elétrons. 7.2.2 RADIOATIVIDADE. Descoberta da Radioatividade: Após o descobrimento dos raios-X por William Röentgen em 1895, o físico francês Henri Becquerel, associando a existência desses raios até então desconhecidos aos materiais fosforescentes e fluorescentes, testou uma série de substâncias com essas características. Assim, em 1896, verificou que sais de urânio emitiam radiações capazes de velar chapas fotográficas, mesmo quando envoltas em papel preto. Observou ainda, que a quantidade de radiação emitida era proporcional à concentração de urânio e era independente das condições de pressão, temperatura ou estado químico da amostra, além de permanecer inalterada mesmo sob a ação de campos elétricos ou magnéticos. Posteriormente, o casal Pierre e Marie Curie aprofundou estas pesquisas, chegando, em 1898, à descoberta de dois novos elementos radioativos, quais sejam, o polônio e o rádio, tendo empregado o termo radioatividade para descrever a energia por eles emitida. Ernest Rutherford, em 1899, por meio de uma experiência simples, contribuiu para elucidar a natureza da radioatividade. Uma amostra do material radioativo foi colocada dentro de um recipiente de chumbo contendo um orifício. A radiação produzia um ponto brilhante em uma placa de sulfeto de zinco, colocada diante do orifício. Sob a ação de um campo magnético, o feixe de radiação repartia-se em três, que foram denominadas radiação alfa, beta e gama. Em 1909, Rutherford e Soddy demonstraram que a radiação α era constituída por núcleos de hélio, com dois prótons e dois nêutrons, apresentando, portanto, duas cargas positivas. A radiação β foi, posteriormente, identificada como sendo constituída por elétrons. Tanto as partículas α(alfa) como as partículas β (beta) eram emitidas com altas velocidades, demonstrando que uma grande quantidade de energia estava armazenada no átomo. Foi observado, também, que a radiação gama (γ) não era desviada de sua trajetória sob a ação do campo magnético e apresentava as mesmas características dos raios-X, ou seja, uma onda eletromagnética de alta energia. Esses trabalhos de pesquisa científica permitiram concluir que a radioatividade é a transformação espontânea de um núcleo atômico, convertendo um nuclídeo em outro. A natureza das radiações emitidas é característica das propriedades nucleares do nuclídeo que está se desintegrando, denominado nuclídeo pai. O nuclídeo pai, ao se desintegrar, dá origem ao nuclídeo filho. Em alguns casos, o nuclídeo filho também é radiativo, formando, assim, uma cadeia radioativa. Um nuclídeo radioativo é denominado radionuclídeo. Tipos de Desintegração Radioativa: Desintegração Alfa (α ) As partículas alfa são núcleos de hélio, constituídos por dois prótons e dois nêutrons, tendo duas cargas positivas. As partículas alfa são emitidas como energias discretas e características do núcleo pai. A desintegração alfa é característica de núcleos pesados (Z > 82), salvo exceções, sendo que a maioria dos nuclídeos emissores alfa são naturais. Desintegração Beta A desintegração beta tanto pode ser negativa (emissão de elétrons), quando o núcleo está com excesso de nêutrons, como positiva (emissão de pósitrons), ou seja, partículas com massa igual à do elétron, mas com carga positiva, quando o núcleo está com excesso de prótons. Desintegração Beta Negativa ( β- ) Quando o núcleo possui um nêutron em excesso, este é convertido em um próton e uma partícula beta negativa. A partícula beta negativa possui as mesmas características dos elétrons atômicos, porém tem origem no núcleo. A emissão de partícula β- é diferente das emissões α uma vez que as partículas β- são emitidas em um espectro contínuo de energia, variando de zero até um valor máximo, característico do núcleo pai. Esta energia máxima está na faixa de 0,05 - 3,5 MeV, para os nuclídeos mais comuns. Como o núcleo possui níveis de energias discretos, a emissão de uma partícula com espectro contínuo de energia é explicada pela emissão de uma segunda partícula, neste caso o antineutrino. O antineutrino transporta a diferença de energia existente entre a energia da partícula beta negativa e a energia disponível, dada pela diferença de massa entre o núcleo pai e os produtos da desintegração (Q). Desintegração Beta Positiva ( β+) Quando o núcleo possui um próton em excesso, este é convertido em um nêutron e uma partícula beta positiva (pósitron). O pósitron possui a mesma massa do elétron e sua carga tem valor absoluto igual à do elétron, porém com sinal positivo. De maneira análoga às partículas beta negativas, as partículas beta positivas são emitidas em um espectro contínuo de energia. Neste caso, a energia máxima está na faixa de 0,3 - 1,4 MeV, para os nuclídeos mais comuns. Desintegração por Captura Eletrônica. O processo de captura eletrônica compete com o de desintegração beta positiva, isto é, também ocorre quando o núcleo possui um excesso de prótons. Em certos casos, a probabilidade do mesmo núcleo se desintegrar por qualquer um desses dois processos é comparável. Assim, o núcleo, ao invés de emitir um pósitron, captura um elétron de seu próprio átomo, convertendo um de seus prótons em nêutron e liberando um neutrino monoenergético, o qual transporta a energia disponível no processo. O elétron da camada K é o que tem maior probabilidade de ser capturado, em razão da sua maior proximidade do núcleo. Entretanto, este processo pode ocorrer também com elétrons de camadas mais externas. Após a captura do elétron, este deixará uma vaga no seu nível orbital, que serápreenchida por outro elétron de camadas mais externas, dando origem à emissão de raios-X (chamados de característicos). Conversão Interna e Elétron Auger A captura de elétrons orbitais pelo núcleo atômico pode vir acompanhada, algumas vezes, pela emissão de elétrons atômicos denominados elétrons Auger. Isto ocorre quando um dos raios-X emitidos colide com um dos elétrons que permaneceram nos orbitais atômicos e cede energia a esse elétron, deslocando-o de seu orbital. Desintegração com Emissão Gama ( γ ) Em muitos casos, após ocorrer um dos tipos de desintegração descritos anteriormente, o processo radioativo se completa. Em outros, o núcleo filho é formado em um de seus estados excitados, contendo, ainda, um excesso temporário de energia. Quando isto ocorre, o núcleo filho emite essa energia armazenada sob a forma de raios gama (γ). A radiação gama pertence a uma classe conhecida como radiação eletromagnética. Este tipo de radiação consiste de pacotes de energia (quanta) transmitidos em forma de movimento ondulatório. A radiação eletromagnética é uma modalidade de propagação de energia através do espaço, sem necessidade de um meio material. Outros membros bem conhecidos desta classe são: ondas de rádio, raios-X e, inclusive, a luz visível. A diferença essencial entre a radiação γ e a radiação X está na sua origem. Enquanto os raios γ resultam de mudanças no núcleo, os raios-X são emitidos quando os elétrons atômicos sofrem uma mudança de orbital. Os raios γ são emitidos dos núcleos radioativos com energias bem definidas, correspondentes à diferença entre os níveis de energia de transição do núcleo que se desexcita. A transição pode ocorrer entre dois níveis excitados ou entre um nível excitado e o nível fundamental. Deste modo, pode haver a emissão de um ou mais raios γ em cada desintegração. Por exemplo, o Cobalto-60, após desintegração beta, tem como resultado o segundo nível de excitação do Níquel-60 que, como consequência, emite dois gamas, um de 1,17 MeV e outro de 1,33 MeV. A energia dos raios gamas emitidos pelos diferentes nuclídeos está, aproximadamente, na faixa de 0,03 – 3 MeV. Interação da Radiação com a Matéria. As radiações são processos de transferência de energia sob a forma de ondas eletromagnéticas e, ao interagir com a matéria, resulta na transferência de energia para os átomos e moléculas que estejam em sua trajetória. Sob o ponto de vista da física, as radiações, ao interagirem com um meio material, podem provocar ionização, excitação, ativação do núcleo ou emissão de radiação de frenamento, conforme descrito a seguir. Ionização: processo de formação de átomos eletricamente carregados, ou seja, íons, pela remoção ou acréscimo de um ou mais elétrons. Excitação: adição de energia a um átomo, elevando-o do estado fundamental de energia ao estado de excitação. Os elétrons são deslocados de seus orbitais de equilíbrio e, ao retornarem, emitem a energia excedente sob a forma de radiação (luz ou raios-X característicos). Ativação do Núcleo: interação de radiações com energia superior à energia de ligação dos núcleons e que provoca reações nucleares, resultando num núcleo residual e na emissão de radiação. Radiação de Frenamento:(Bremsstrahlung) radiação, em particular raios-X, emitida em decorrência da perda de energia cinética de elétrons que interagem com o campo elétrico de núcleos de átomos-alvo, átomos estes com elevado número atômico, ou mesmo que interagem com a eletrosfera. Em decorrência das diferenças existentes entre as partículas e radiações, em suas cargas e suas massas, cada um deles interage de modo diferente com a matéria. O conhecimento das propriedades das radiações e de seus efeitos sobre a matéria são de grande importância, destacando-se: • a detecção de substâncias radioativas, uma vez que se baseia, sempre, em alguns dos efeitos produzidos pela radiação na parte sensível do equipamento de medida; • a maior facilidade na interpretação das diversas aplicações dos materiais radioativos; • a adoção das medidas preventivas mais apropriadas, de modo a proteger o corpo humano dos efeitos nocivos da radiação. Quando as partículas carregadas ou a radiação eletromagnética atravessam a matéria, o mecanismo que mais contribui para a perda de energia é a interação com os elétrons. Para o caso específico de partículas carregadas, este fenômeno é facilmente evidenciado a partir da dispersão que elas experimentam ao interagir com a matéria. As partículas mais pesadas são pouco desviadas de sua direção original quando interagem, perdendo energia. As partículas beta, por serem menos pesadas, são desviadas com ângulos muito maiores ao interagirem com o meio. As perdas de energia resultante de colisões com núcleos resultam ser várias ordens de grandeza menores que na interação com elétrons. A variação do número de desintegrações nucleares espontâneas (dN) em um intervalo de tempo dt é chamada ATIVIDADE, (A) ou seja: A = dN/dt A primeira unidade estabelecida para atividade foi o Curie, originalmente definido como a taxa de desintegração do gás radônio (222Rn), em equilíbrio com um grama de rádio (226Ra). Posteriormente, o Curie foi definido mais precisamente pelo valor abaixo, que é bem próximo do medido originalmente. 1Ci = 3,7 x 1010 desintegrações/segundo O sistema Internacional adotou como unidade padrão de atividade o Becquerel (Bq). Assim: 1 Bq = 1 desintegração/segundo Constante de Desintegração e Meia-Vida A velocidade de desintegração varia muito entre os isótopos radioativos, existindo uma probabilidade para cada um emitir um certo tipo de radiação, ou se desintegrar, característica desse isótopo. Esta probabilidade é chamada Constante de Desintegração ou Constante Radioativa, sendo representada pelo símbolo λ. A velocidade de desintegração depende não só do número de átomos do isótopo radioativo presente na amostra (quanto maior N, maior o número de radiações emitidas), como também da constante radioativa λ, ou seja: dN/dt = -λN Assim, dN/N = - λ.dt Integrando-se o primeiro termo dessa igualdade no intervalo de variação do número de átomos não desintegrados, ou seja, entre N0 (início da contagem do tempo, t = 0) e N (número de átomos do radioisótopo, presentes decorrido o tempo (t) e integrando-se o segundo termo entre zero e t, tem-se que: N = N0 exp (- λ.t ) Sendo esta a expressão da Lei da Desintegração Radioativa, que mostra que o número de átomos de um radionuclídeo diminui exponencialmente com o tempo. De maneira similar, a atividade de uma fonte radioativa, no tempo t, é expressa por: A = A0 exp (- λ.t ) Meia-Vida A meia-vida de um isótopo radioativo, t1/2, é o tempo necessário para que metade dos átomos contidos numa amostra desse isótopo sofra desintegração, ou seja, é o tempo necessário para que N seja igual a N0/2. A relação matemática existente entre λ e t1/2 pode ser obtida substituindo-se, na equação anterior, N por N0/2 e t por t1/2. N0/2 = N0.exp (-λ .t1/2) 8. EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES 8.1 INTRODUÇÃO. As propriedades da matéria são afetadas pela radiação em função do tipo de processo associado à absorção de energia: Excitação e /ou produção de íons, ativação nuclear ou, ainda, no caso específico de nêutrons, à produção de núcleos radioativos. Os efeitos podem ser descritos emdiferentes níveis, desde o comportamento do átomo isolado às mudanças produzidas no material como um todo. Sólidos orgânicos, por exemplo, quando sujeitos à excitação eletrônica causada pela radiação, podem mudar de cor ou emitir luz (cintilação) à medida que a excitação decai. No entanto, no caso de sólidos como metais ou cerâmicas, o efeito maior da radiação é a transferência de quantidade de movimento para átomos na estrutura cristalina, resultando no deslocamento desses átomos que, ao ocupar posições intersticiais, deixam espaços vazios. Esses processos podem causar mudanças nas propriedades físicas do sólido, como alteração de forma ou inchaço devido aos espaços vazios criados. A indução de cor em gemas, pela exposição destas à radiação ionizante, é uma prova visível da interação da radiação com a matéria. No nível atômico, a ionização afeta, principalmente, os elétrons das camadas mais externas que circundam o núcleo. Tendo em vista que justamente esses elétrons estão envolvidos nas ligações químicas de átomos em moléculas, não é de surpreender que o comportamento químico dos átomos ou das moléculas, ambos alterados pela radiação, seja diferente de seu comportamento original. A remoção de elétrons pode provocar a quebra de uma molécula e seus fragmentos, dependendo da estabilidade química, podem se combinar, de algumas maneiras diferentes, com o material do meio circundante. A irradiação de material biológico pode resultar em transformação de moléculas específicas (água, proteína, açúcar, DNA, etc.), levando a consequências que devem ser analisadas em função do papel biológico desempenhado pelas moléculas atingidas. Os efeitos das citadas transformações moleculares devem ser acompanhados nas células, visto serem estas as unidades morfológicas e fisiológicas dos seres vivos. O DNA, por ser responsável pela codificação da estrutura molecular de todas as enzimas das células, passa a ser a molécula chave no processo de estabelecimento de danos biológicos. No caso de exposição de seres humanos a altas doses de radiação, como em acidentes nucleares, uma grande parte das células do corpo é afetada, impossibilitando a sustentação da vida. Por outro lado, há, ainda, muita incerteza quanto aos efeitos da exposição de pessoas a baixas doses de radiação uma vez que, caso haja efeitos, estes, em via de regra, são mascarados pela ocorrência natural de doenças que podem ou não ser provocadas pela exposição à radiação, como é o caso do câncer. Assim, para que um estudo sobre os efeitos da radiação a baixas doses seja estatisticamente válido, é preciso observar uma população de milhões de pessoas expostas a esses níveis baixos de radiação, durante várias gerações, já que os organismos dispõem de mecanismos de reparo e, mesmo que haja morte celular, as células podem vir a ser prontamente substituídas por meio de processos metabólicos normais, “neutralizando”, assim, o efeito em estudo. Os efeitos das radiações ionizantes sobre os organismos vivos dependem não somente da dose por eles absorvida, mas, também, da taxa de absorção (aguda ou crônica) e do tecido atingido. Assim, por exemplo, os efeitos relacionados a uma determinada dose são muito menores quando essa dose é fracionada e recebida em pequenas quantidades ao longo do tempo, uma vez que os mecanismos de reparo das células podem entrar em ação entre uma dose e outra. É, também, sabido que o dano infringido em células quando estas estão em processo de divisão é maior, tornando os respectivos tecidos e órgãos mais radiosensíveis que outros constituídos por células que pouco ou nunca se dividem, ou seja, a radiosensibilidade é inversamente proporcional à especificidade da célula. Convém manter em perspectiva o fato de ser consenso mundial que a indução de câncer devido à exposição a baixas doses de radiação acrescenta alguns casos de ocorrência dessa doença aos milhares de casos que ocorrem naturalmente, devido a outras causas. Não se deve esquecer que o câncer é a principal doença na velhice e que diversas substâncias a que se pode estar exposto no dia a dia têm sido identificadas como cancerígenas (arsênio, fuligem de chaminés, alcatrão, asbestos, parafina, alguns componentes da fumaça de cigarro, toxinas em alimentos, etc.), além da radiação eletromagnética como a ultra-violeta e mesmo do calor. É importante, também, mencionar, que há alguma evidência experimental de que baixas doses de radiação podem estimular uma variedade de funções celulares, incluindo seus mecanismos de reparo, bem como aprimorar o sistema imunológico, fortalecendo os mecanismos de defesa do corpo. No entanto, estudos desses efeitos benéficos da radiação, conhecidos por ‘hormesis’, ainda não são considerados conclusivos, face às dificuldades estatísticas associadas a baixas doses de radiação. Assim, sob o ponto de vista de proteção radiológica, considera-se, por prudência, que qualquer dose de radiação está associada a uma probabilidade de ocorrência de efeitos nocivos à saúde, não importando quão baixa seja essa dose. 8.3 MECANISMOS DE INTERAÇÃO DAS RADIAÇÕES COM O TECIDO 8.3.1 Transferência de Energia Quando células em uma cultura são expostas à radiação ionizante, pode ser mostrado, para a maioria dos efeitos observados, que a quantidade de energia absorvida pela célula é, claramente, uma variável muito importante. Outro fator bastante relevante, sob o ponto de vista de efeitos biológicos, é a ‘qualidade’ da radiação, sendo que efeitos maiores serão produzidos em áreas de ionização mais frequente. A incidência de radiação ionizante densa dará lugar a uma ionização do meio mais intensa do que a de radiação ionizante esparsa. Uma vez que a quantidade de ionização é dependente da energia liberada no meio, então, a qualidade de diferentes tipos de radiação pode ser comparada tomando por base a energia média liberada por unidade de comprimento ao longo do caminho percorrido no meio irradiado. Essa quantidade é denominada Transferência Linear de Energia, ou TLE da radiação, normalmente expressa em keV/µm, que depende, de modo complexo, da massa, energia e carga da radiação ionizante. Assim, por exemplo, para um valor típico de TLE para um elétron posto em movimento pela radiação do Co-60, qual seja, 0,25 keV/µm, serão liberados 250 eV de energia ao longo de uma trajetória de 1 µm de comprimento. Radiações eletromagnéticas como raios X e gama, ou, ainda, partículas β,têm uma probabilidade baixa de interagir com os átomos do meio irradiado e, portanto, liberam sua energia ao longo de uma trajetória relativamente longa. Por outro lado, partículas alfa, prótons, ou mesmo nêutrons (ou seja, partículas pesadas) liberam sua energia ao longo de uma trajetória mais curta, em decorrência da maior probabilidade de colisão com o meio. No caso de valores de TLE altos, ocorrerão, em uma dada área-alvo, muitos eventos de ionização com alta probabilidade de efeitos biológicos danosos, mesmo a baixas doses. Valores baixos de TLE, ao contrário, provocam efeitos pequenos e isolados, de tal forma que o reparo molecular é possível. 8.4 RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES São aquelas radiações que não tem energia suficiente para arrancar elétrons de um átomo. São geralmente radiações eletromagnéticas e de níveis de energia que vão desde as ondas de radio até as radiações Ultravioleta.Todas as radiações eletromagnéticas têm uma origem comum e são campos elétricos e magnéticos perpendiculares entre si que se deslocam no espaço com a velocidade da luz. Elas variam em frequência, comprimento de onda e nível energético, produzindo assim diferentes efeitos físicos e biológicos. De todas as radiações não ionizantes, apenas iremos nos referir às radiações Ultravioleta e infravermelha e o caso específico do Laser, uma vez que são que são as que habitualmente encontramos na indústria e medicina. 8.5 RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA Na indústria, no que se refere à emissão deste tipo de radiações, temos as operações de solda por corte oxiacetilénico e a solda por arco elétrico. O poder de penetração das radiações ultravioleta é relativamente fraco, pelo que os seus efeitos no organismo humano se restringem essencialmente aos olhos e à pele, a saber: ➱ inflamação dos tecidos do globo ocular, em especial da córnea e da conjuntiva (a queratoconjuntivite é considerada uma doença profissional nos soldadores); em regra, a profundidade de penetração é maior de acordo com o aumento do comprimento de onda, assim, o cristalino e a retina só poderão ser atingidos em casos extremos; ➱ queimaduras cutâneas, de incidência e gravidade variáveis, de acordo também com a pigmentação da pele; os ultravioletas produzem envelhecimento precoce da pele e podem exercer sobre ela, o efeito carcinogênico, em especial nas exposições prolongadas à luz solar; ➱ fotosensibilização dos tecidos biológicos. A gravidade da inflamação da córnea e do tecido conjuntivo por pode ocorrer queimadura por flash" ou "clarão de solda" dependendo de vários fatores: ➱ duração da exposição ➱ comprimento de onda da radiação produzida ➱ nível de energia. As medidas de proteção consistem fundamentalmente em: ➱ atuação em primeiro lugar sobre a fonte, mediante projeto adequado da instalação, colocação de cabines ou cortinas em cada posto de trabalho, sendo preferencial a utilização de cor escura; ➱ redução do tempo de exposição; ➱ proteção da pele através de vestuário adequado, luvas ou cremes protetores; ➱ proteção dos olhos através de óculos ou viseira equipados com filtro adequado em função. Do tipo de ultravioleta emitido. “Mesmo em curtas operações de solda, como o "pontear", o trabalhador não deverá retirar a proteção”; ➱ não esquecer que as lâmpadas fluorescentes de iluminação emitem geralmente radiações ultravioletas que podem, em alguns casos, contribuir para a dose anual recebida pelo trabalhador. A vigilância de saúde é importante na detecção precoce de alterações nos orgãos-alvo (por exemplo, nos olhos normalmente sentida como a "sensação de areia", intolerância à luz, lacrimejo e inchaço das pálpebras). De igual forma, é fundamental a formação e informação dos trabalhadores expostos à radiação ultravioleta de forma a utilizar quotidianamente os procedimentos mais corretos. 8.6 RADIAÇÃO INFRAVERMELHA A exposição à radiação infravermelha poderá sempre ocorrer desde que uma superfície tenha temperatura mais elevada que o receptor, podendo ser utilizada em qualquer situação em que se queira promover o aquecimento localizado de uma superfície. Na indústria, este tipo de radiação poderá ter aplicação nomeadamente na secagem de tintas e vernizes e em processos de aquecimento de metais. A radiação infravermelha é perceptível como uma sensação de aquecimento da pele, dependendo do seu comprimento de onda, energia e tempo da exposição, podendo causar efeitos negativos no organismo como, por exemplo, queimaduras da pele, aumento persistente da pigmentação cutânea e lesões nos olhos. Assim, é recomendável o uso de proteção adequada (vestuário de trabalho, óculos e viseiras com filtro para as frequências relevantes). 8.6.1 LASER L.A.S.E.R. significa "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" e se caracteriza, principalmente, pela alta direcionalidade do feixe e pela elevada energia incidente por unidade de área. O conceito começou a ter aplicação prática nos anos 70 em várias áreas, desde a medicina, indústria, passando pelas áreas militar e de comunicações. Na indústria metalomecânica e de automóveis tem aplicação em operações de solda, perfuração e corte, permitindo: ➱ menor tempo de operação; ➱ qualidade superior da superfície tratada; ➱ aumento da espessura do corte; ➱ maior variedade de materiais que podem ser trabalhados. Os seguintes componentes e processos, são comuns a todos os lasers: ➱ meio emissor ou meio laser: gasoso (ex.: CO2), sólido (ex.: cristal de rubi) ou líquido (ex.: corantes orgânicos) ➱ excitação ou "sistema de bombeagem": o meio emissor pode ser excitado quer óptica, química ou eletricamente, o que origina emissões estimuladas de energia sob a forma de luz; ➱ amplificação: a luz emitida é amplificada através do meio por um sistema de espelhos que permite obter um feixe de luz unidireccional de elevada energia e intensidade. A utilização dos lasers pode ter efeitos negativos no organismo humano, nomeadamente a nível do globo ocular e da pele, de acordo também com o comprimento de onda da radiação emitida (de infravermelhos a ultravioletas), nomeadamente: ➱ queimadura da córnea; ➱ lesão grave da retina (não se pode esquecer que o poderoso feixe de luz do laser pode ser concentrado por focagem na retina) ➱ queimaduras da pele, dependendo do poder de densidade e de focagem (um foco mais desfocado poderá provocar queimaduras mais extensas, um foco focado queimaduras localizadas, mas significativamente mais profundas). Os limites de exposição a este fator de risco não se encontram definidos consensualmente, uma vez que se baseiam em múltiplos critérios como, por exemplo, comprimento de onda, duração da exposição, potência do pico, frequência de repetição, etc. Assim, as medidas de proteção deverão ser escrupulosamente cumpridas a saber: ➱munir os equipamentos de laser com adequados sistemas de ventilação e de exaustão, uma vez que durante as operações de corte existe a liberação de fumos, gases e vapores provenientes dos materiais trabalhados; ➱ uso imprescindível do equipamento de proteção individual (óculos com proteção em todo o redor e em conformidade com as frequências relevantes) bem como vestuário e luva adequados; ➱ instalação de túneis no dispositivo laser; ➱ evitar superfícies refletoras nas instalações; ➱ providenciar que a iluminação na instalação seja suficiente e homogênea de forma a limitar a abertura da pupila do olho do trabalhador; ➱ evitar a exposição direta dos olhos em relação ao feixe laser e aos espelhos; ➱ permanecer alerta durante as operações de ajustamento, lembrando-se sempre que o feixe permanece perigoso mesmo a longas distâncias; ➱ restringir o acesso à área de trabalho e implantar sinalização de segurança adequada. Será ainda necessário outro tipo de precauções uma vez que, aliadas ao processo, existem outras situações perigosas, a saber: ➱ riscos elétricos: dado que são sempre necessárias altas voltagens para excitar o meio emissor, as operações de manutenção deverão ser feitas por pessoal especializado e sempre com a corrente desligada; ➱ riscos de incêndio e de explosão: dependendo da natureza e dapressão dos gases utilizados como meio emissor. 9. FUNDAMENTOS DA FÍSICA 9.1 ESTRUTURA DA MATÉRIA 9.1.1 Introdução A questão da estrutura da matéria vem recebendo atenção de filósofos e cientistas desde os primórdios da civilização. Sob o ponto de vista de proteção radiológica, a matéria pode ser considerada como constituída de partículas fundamentais cujas propriedades de interesse são a massa e a carga elétrica. Neste contexto, as três partículas importantes para a compreensão da estrutura e propriedades da matéria são os elétrons (e), os prótons (p) e os nêutrons (n). A estas, pode ser acrescentado o fóton, tipo especial de partícula associada à radiação eletromagnética. Partículas mais elementares como léptons e quarks fogem ao escopo desta publicação. O elétron já era conhecido desde o século dezenove como a unidade de carga elétrica, tendo sua carga negativa o mesmo valor numérico que a do próton, ou seja, 1,6021.10-19 C. O nêutron não possui carga elétrica e tem uma massa aproximadamente igual à do próton. Assim, o núcleo possui uma carga elétrica positiva cujo tamanho depende do número de prótons nele contidos. 9.1.2 Átomo e Estrutura do Átomo O átomo é a menor partícula de um elemento que conserva suas propriedades químicas, sendo constituído por partículas fundamentais (prótons, elétrons e nêutrons). Os prótons e os nêutrons encontram-se aglomerados numa região central muito pequena, chamada núcleo, que se mantêm unida mediante forças nucleares fortes, que têm caráter atrativo e são muitas ordens de grandeza superiores à força de repulsão eletrostática existente entre os prótons, a qual tenderia a expulsá-los do interior do núcleo. A densidade do núcleo é muito elevada, sendo da ordem de milhões de toneladas por centímetro cúbico. Segundo o modelo atômico de Bohr, os elétrons, partículas de massa insignificante frente à massa do núcleo (me ≅ m p/1840) e carga elétrica negativa, movem-se em torno do núcleo, numa região denominada coroa, cujo raio é cerca de dez mil vezes maior que o raio do núcleo. Como a massa dos elétrons que orbitam em torno do núcleo é muito pequena, é correto considerar o núcleo como um ponto minúsculo no centro do átomo onde está concentrada a maior parte de sua massa. O átomo de um elemento possui uma massa bem definida, cujo valor exato é determinado em relação à massa de um elemento tomado como padrão. Em 1961, por um acordo internacional entre físicos e químicos, foi estabelecida uma escala unificada, tendo sido atribuído o valor exato de 12,000000 para a massa atômica do carbono-12, Assim, nessa escala, uma unidade de massa atômica é igual a 1/12 da massa do átomo de carbono-12, ou seja: 1 u.m.a. = 1/12 da massa do carbono-12 = 1,6598.10-24g O próton possui uma massa de 1,00759 u.m.a., valor muito semelhante à massa do átomo de hidrogênio, e uma carga positiva igual a 1,6021.10-19 C. O nêutron possui uma massa de 1,00898 u.m.a., valor muito próximo ao da massa do próton, sendo eletricamente neutro. As propriedades químicas dos átomos são definidas pelo número atômico Z (número de unidades de carga positiva existente no átomo), sendo esta a característica que diferencia um elemento de outro. Normalmente, o número de unidades de carga positiva é igual ao da negativa, tornando o tomo eletricamente neutro. Átomos de um elemento podem se combinar com átomos de outro elemento formando moléculas. Por exemplo, quatro átomos de hidrogênio podem se combinar com um átomo de carbono para formar uma molécula de metano, CH4. 9.1.3 Número Atômico, Número de Massa, Massa Atômica e Átomo grama Número atômico: é o número de prótons que um átomo possui em seu núcleo e que determina suas propriedades químicas, sendo representado pelo símbolo Z. Átomos do mesmo elemento químico possuem o mesmo número atômico, mas não necessariamente a mesma massa, já que podem diferir pelo número de nêutrons. Número de massa: é o número total de núcleons, ou seja, prótons (Z) + nêutrons (N) existentes em um átomo, sendo simbolizado pela letra A (A=N+Z). Massa atômica: também conhecida impropriamente por Peso Atômico: é a razão ente a massa média dos átomos do elemento em sua composição isotópica natural e 1/12 da massa do carbono-12. Átomo-grama: é a massa atômica de um elemento, expressa em gramas, e que contêm 6.02 x 1023 átomos desse elemento. 9.1.4 Nuclídeo Chama-se nuclídeo qualquer espécie nuclear (núcleo de um dado átomo) definida por seu número atômico (Z), número de massa (A) e estado energético. O símbolo utilizado neste texto para representar os nuclídeo consiste no símbolo químico do elemento (por exemplo, Fe), com o número atômico (Z=26) como subíndice à direita, abaixo e o número de massa (A=57) como supra-índice, à esquerda e acima. Generalizando: Normalmente, omite-se o número atômico como subíndice, uma vez que o símbolo químico é suficiente para identificar o elemento, por exemplo: 57Fe, 4He , 198Au. 9.1.5 Isótopos Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico Z mas massas atômicas (A) diferentes, isto é, os isótopos têm o mesmo número de prótons, porém diferente número de nêutrons (N) e, como consequência, diferente número de massa A. O fato dos isótopos possuírem o mesmo número atômico faz com que se comportem quimicamente de forma idêntica. Exemplos: 38Cl e 37Cl ; 57Co e 60Co 9.1.6 Isóbaros São nuclídeos que possuem o mesmo número de massa e diferentes números atômicos. Tendo números atômicos distintos, comportam-se quimicamente de forma diferente. Exemplo: 57Fe e 57Co 9.1.7 Isótonos São nuclídeos que possuem o mesmo número de nêutrons (N). Exemplo: 30Si14 e 31P15 9.1.8 Elemento Elemento (X) é uma substância que não pode ser decomposta, por ação química normal, em substâncias mais simples. A definição de elemento engloba sua mistura natural de isótopos, uma vez que a maioria dos elementos é formada por vários isótopos. Por exemplo, o estanho natural é formado pela mistura de dez isótopos. Desde os primórdios da Química, tentou-se classificar os elementos conforme as analogias ou diferenças de suas propriedades. Atualmente, a pouco mais de centena de elementos conhecidos está classificada no sistema periódico de Niels Bohr, aprimorado a partir da classificação original proposta por Mendeleiev (1834- 1907). Assim, os elementos são dispostos em fileiras ou períodos e colunas ou grupos, atendendo á estrutura eletrônica de seus átomos, de que dependem as respectivas propriedades, e em ordem crescente de seus números atômicos. 9.1.9 Equivalência entre Massa e Energia A unidade de energia conveniente para o estudo dos fenômenos de interação da radiação com a matéria em proteção radiológica é o elétronvolt (simbolizado eV), que corresponde à energia adquirida por um elétron ao atravessar um campo elétrico de 1 volt. Esta unidade expressa m valor muito pequeno e sua relação com unidades macroscópicas e a seguinte: 1 eV = 1,602.10-19 J = 1,602.10-12 erg Em 1909, como parte de sua teoria da relatividade especial, Albert Einstein enunciou que o conteúdo total de energia E de um sistema de massa m é dado pela relação: E = mc2onde c = 2,99776.1010 cm/s é a velocidade da luz no vácuo. Em quase toda reação nuclear, uma pequena quantidade de massa é transformada em energia, ou vice versa, como por exemplo: 226Ra88 → 222Rn86 + energia estando essa energia relacionada ao decréscimo de massa convertida de acordo com a equação de Einstein acima. Alternativamente, a equação de Einstein pode ser expressa como: E = 931 ∆m sendo E a energia, em MeV, e ∆m o decréscimo de massa, em unidade unificada de massa atômica. 9.1.10 Energia de Ligação dos Núcleos As partículas que constituem um núcleo estável são mantidas juntas por forças de atração fortes e, portanto, para separá-las, é necessário realizar trabalho até que elas se mantenham afastadas por uma grande distância. Ou seja, energia deve ser fornecida ao núcleo para separá-lo em seus constituintes individuais, de tal forma que a energia total dos constituintes, quando suficientemente separados é maior do que aquela que têm quando formam o núcleo. Verifica-se que a massa real de um núcleo é sempre menor que a soma das massas dos núcleons que os constituem. Esta diferença de massa, conhecida por defeito de massa, quando convertida em energia, corresponde à energia de ligação do núcleo Tomando, por exemplo, o átomo de 4 He, tem-se: massa do núcleo do hélio = 4,00150 u.m.a. massa do próton = 1,00728 u.m.a. massa do nêutron = 1,00867 u.m.a. massa total: 2p + 2n = 4,03190 u.m.a. Pode ser observado que a diferença entre o valor da soma das massas dos constituintes do núcleo e a massa do núcleo é de 0,03040 u.m.a. Como 1 u.m.a. é equivalente a 931 MeV, temos que a diferença das massas eqüivale a 28,3 MeV, que representa a energia de ligação do núcleo do átomo de Hélio. 9.1.11 Estabilidade Nuclear Os nuclídeos podem ser estáveis ou instáveis. Estáveis são aqueles que preservam sua identidade de elemento químico indefinidamente. Instáveis são aqueles que podem sofrer um processo espontâneo de transformação (desintegração) e se converter em outro nuclídeo. Neste processo, pode haver a emissão de radiação. A energia de ligação é, também uma medida da estabilidade de um núcleo uma vez que pode ser demonstrado que um núcleo não se fragmenta em partículas menores quando sua massa é menor que a soma das massas dos fragmentos. 9.1.12 Números Quânticos As características de cada elétron são definidas por quatro números, denominados números quânticos. Os elétrons estão distribuídos em camadas ou níveis energéticos, sendo que, para cada nível, a energia total dos elétrons que o ocupam é exatamente a mesma. O número quântico principal ou fundamental indica, ainda, o número máximo de elétrons possíveis numa camada, sendo que a cada nível energético principal é atribuído um número inteiro (1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7) ou uma letra ( K, L, M, N, O, P ou Q ). Os níveis de energia das camadas K, L e M para o átomo de tungstênio, por exemplo, são respectivamente 70 keV, 11 keV e 2,5 keV. Estes valores correspondem às energias de ligação dos elétrons em cada um desses níveis. Isto significa ser necessário, no mínimo, 70 keV para remover um elétron localizado na camada K para fora do átomo. À medida que aumenta o número atômico, aumenta o número de elétrons em torno do núcleo. Os novos elétrons irão ocupar as camadas disponíveis, seguindo uma ordem bem estabelecida. Cada camada tem uma capacidade máxima de receber elétrons. Assim, o nível energético K pode comportar até dois elétrons; o L, oito; o M, dezoito; o N e o O comportam o número máximo de trinta e dois elétrons cada. A camada K é a mais próxima do núcleo e corresponde ao nível energético mais baixo do átomo. Os elétrons em níveis energéticos mais altos têm probabilidade maior de situarem-se em regiões mais afastadas do núcleo do átomo. Os elétrons localizados em órbitas próximas do núcleo, como a órbita K, têm uma certa probabilidade de penetrar na região do núcleo. Este fato faz com que esses elétrons possam participar de certos processos nucleares. Se uma quantidade de energia for fornecida ao átomo de forma que seus elétrons mais internos sejam removidos para órbitas mais externas ou mesmo arrancados do átomo, um dos elétrons das camadas mais externas irá ocupar a vaga deixada e, nessa transição, o átomo emitirá fótons de energia, conhecidos por radiação característica. Cada nível energético principal subdivide-se em subníveis, que dependem do segundo número quântico, chamado número quântico secundário. O elétron pode se encontrar em qualquer lugar em torno do núcleo, exceto neste. No entanto, há algumas regiões do espaço onde é muito mais provável encontrá-lo que outras. Chama-se orbital à região do espaço em volta do núcleo onde é mais provável encontrar o elétron ou onde a densidade eletrônica é maior. O número quântico secundário pode ter n valores, começando por 0, sendo o valor máximo n-1, onde n = no quântico principal, e indicam a forma e o tamanho dos orbitais, sendo seu valor representado, também, pelas letras s, p, d, f.... Os orbitais s, por exemplo, têm a forma esférica e seu raio aumenta com o nível energético principal. Uma vez que o elétron é uma partícula carregada e em movimento, ela cria um campo magnético e se constitui em pequeno ímã, razão pela qual se orienta em qualquer campo magnético externo. As diferentes orientações que um elétron pode tomar vêm definidas pelo terceiro número quântico, o número quântico magnético, cujo valor também é inteiro, positivo, negativo ou nulo. Os elétrons têm um movimento de rotação sobre si mesmos, conhecido por “spin”, que é definido pelo quarto número quântico, o número quântico rotacional ou de spin, que toma os valores –½ e + ½, conforme o sentido de rotação seja horário ou o contrário. De acordo com o Princípio de exclusão de Pauli, dois elétrons de um mesmo átomo não podem ter os quatro números quânticos iguais; diferirão, pelo menos em um deles. Assim é que dois elétrons no mesmo orbital têm, necessariamente, spins opostos. 9.1.13 Níveis de Energia Nucleares O núcleo atômico também se apresenta em estados com energias bem definidas. O estado de energia mais baixa é denominado estado fundamental e corresponde ao nível de energia zero. O primeiro nível acima deste é o 1º estado excitado e assim sucessivamente. Se, por qualquer motivo, for fornecida uma quantidade de energia suficiente ao núcleo, ele passará a um de seus estados excitados. Após um período de tempo, em geral muito curto, ele voltará ao seu estado fundamental, emitindo radiação. Normalmente, o retorno ao estado fundamental se dá por meio da emissão de radiação eletromagnética gama, γ. Durante esse processo, o núcleo pode passar por vários de seus estados de excitação. Como consequência, raios γ de diferentes energias podem ser emitidos por um único núcleo. 9.2 RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA Os gregos da antiguidade já haviam reconhecido a natureza única da luz, empregando o termo fóton para definir o ‘átomo de luz’, ou seja, a menor quantidade de qualquer radiação eletromagnética que possui a velocidade da luz. O fóton pode ser retratado como um pequeno pacote de energia, também chamado quantum, que se move através do espaço com a velocidade da luz. Embora fótons não possuam massa, eles possuem campos elétricos e magnéticos que se movem continuamente sob a forma de ondas senoidais.As propriedades importantes do modelo senoidal são a frequência (f) e o comprimento de ondas (λ), sendo a equação da onda expressa simplesmente por: v = f .λ No caso de radiação eletromagnética, o produto da frequência pelo comprimento de onda é constante e igual à velocidade da luz. Assim, sempre que a frequência aumenta, o comprimento de onda diminui e vice-versa. Outra propriedade importante da radiação eletromagnética emitida por uma fonte é expressa pela lei do quadrado das distâncias, ou seja, a intensidade (I) diminui rapidamente com a distância da fonte (d), conforme se segue: I1 / I2 = (d2 / d1 ) 2 A razão para esse rápido decréscimo na intensidade da radiação é o fato que, quando se aumenta cada vez mais a distância da fonte pontual, a energia emitida é espalhada por áreas cada vez maiores. Como regra geral, a lei do quadrado da distância pode ser aplicada sempre que a distância da fonte for, pelo menos, sete vezes maior que a maior dimensão da fonte não pontual. O espectro eletromagnético está compreendido na faixa de frequência de 10 a 1024 Hz e o comprimento de onda dos respectivos fótons encontram se na faixa de 107 a 10-16 metros. 9.3 RADIOATIVIDADE 9.3.1 Descoberta da Radioatividade Após o descobrimento dos raios-X por William Röentgen em 1895, o físico francês Henri Becquerel, associando a existência desses raios até então desconhecidos aos materiais fosforescentes e fluorescentes, testou uma série de substâncias com essas características. Assim, em 1896, verificou que sais de urânio emitiam radiações capazes de velar chapas fotográficas, mesmo quando envoltas em papel preto. Observou ainda, que a quantidade de radiação emitida era proporcional à concentração de urânio e era independente das condições de pressão, temperatura ou estado químico da amostra, além de permanecer inalterada mesmo sob a ação de campos elétricos ou magnéticos. Posteriormente, o casal Pierre e Marie Curie aprofundou estas pesquisas, chegando, em 1898, à descoberta de dois novos elementos radioativos, quais sejam, o polônio e o rádio, tendo empregado o termo radioatividade para descrever a energia por eles emitida. Ernest Rutherford, em 1899, por meio de uma experiência simples, contribuiu para elucidar a natureza da radioatividade. Uma amostra do material radioativo foi colocada dentro de um recipiente de chumbo contendo um orifício. A radiação produzia um ponto brilhante em uma placa de sulfeto de zinco, colocada diante do orifício. Sob a ação de um campo magnético, o feixe de radiação repartia-se em três, que foram denominadas radiação alfa, beta e gama. Material Radioativo Em 1909, Rutherford e Soddy demonstraram que a radiação α era constituída por núcleos de hélio, com dois prótons e dois nêutrons, apresentando, portanto, duas cargas positivas. A radiação β foi, posteriormente, identificada como sendo constituída por elétrons. Tanto as partículas α como as partículas β eram emitidas com altas velocidades, demonstrando que uma grande quantidade de energia estava armazenada no átomo. Foi observado, também, que a radiação gama (γ) não era desviada de sua trajetória sob a ação do campo magnético e apresentava as mesmas características dos raios-X, ou seja, uma onda eletromagnética de alta energia. Esses trabalhos de pesquisa científica permitiram concluir que a radioatividade é a transformação espontânea de um núcleo atômico, convertendo um nuclídeo em outro. A natureza das radiações emitidas é característica das propriedades nucleares do nuclídeo que está se desintegrando, denominado nuclídeo pai. O nuclídeo pai, ao se desintegrar, dá origem ao nuclídeo filho. Em alguns casos, o nuclídeo filho também é radiativo, formando, assim, uma cadeia radioativa. Um nuclídeo radioativo é denominado radionuclídeo. 9.3.2 Tipos de Desintegração Radioativa 9.3.2.1 Desintegração Alfa (α ) As partículas alfa são núcleos de hélio, constituídos por dois prótons e dois nêutrons, tendo duas cargas positivas. A reação de desintegração alfa pode ser assim esquematizada: A X Z A-4 Y Z-2 + 4 He 2 + Q sendo Q a energia liberada no processo de desintegração, oriunda da diferença de massa existente entre o núcleo pai e os produtos da desintegração. As partículas alfa são emitidas como energias discretas e características do núcleo pai. A desintegração alfa é característica de núcleos pesados (Z> 82), salvo exceções, sendo que a maioria dos nuclídeos emissores alfa são naturais. 9.3.2.2 Desintegração Beta A desintegração beta tanto pode ser negativa (emissão de elétrons), quando o núcleo está com excesso de nêutrons, como positiva (emissão de pósitrons), ou seja, partículas com massa igual à do elétron, mas com carga positiva, quando o núcleo está com excesso de prótons, conformedescrito a seguir. 9.3.2.2.1 Desintegração Beta Negativa ( β- ) Quando o núcleo possui um nêutron em excesso, este é convertido em um próton e uma partícula beta negativa. A X Z A Y Z+1 + β- + ν + Q Aqui, ν representa o antineutrino, partícula sem carga, com massa de repouso extremamente pequena e que se desloca à velocidade da luz. A partícula beta negativa possui as mesmas características dos elétrons atômicos, porém tem origem no núcleo. A emissão de partícula β- é diferente das emissões α uma vez que as partículas β- são emitidas em um espectro contínuo de energia, variando de zero até um valor máximo, característico do núcleo pai. Esta energia máxima está na faixa de 0,05 – 3,5 MeV, para os nuclídeos mais comuns. Como o núcleo possui níveis de energias discretos, a emissão de uma partícula com espectro contínuo de energia é explicada pela emissão de uma segunda partícula, neste caso o antineutrino. O antineutrino transporta a diferença de energia existente entre a energia da partícula beta negativa e a energia disponível, dada pela diferença de massa entre o núcleo pai e os produtos da desintegração (Q). 9.3.2.2.2 Desintegração Beta Positiva ( β+) Quando o núcleo possui um próton em excesso, este é convertido em um nêutron e uma partícula beta positiva (pósitron). A XZ A Y Z-1 + β + + ν + Q O pósitron possui a mesma massa do elétron e sua carga tem valor absoluto igual à do elétron, porém com sinal positivo. De maneira análoga às partículas beta negativas, as partículas beta positivas são emitidas em um espectro contínuo de energia. Neste caso, a energia máxima está na faixa de 0,3 - 1,4 MeV, para os nuclídeos mais comuns. 9.3.2.2.3 Desintegração por Captura Eletrônica O processo de captura eletrônica compete com o de desintegração beta positiva, isto é, também ocorre quando o núcleo possui um excesso de prótons. Em certos casos, a probabilidade do mesmo núcleo se desintegrar por qualquer um desses dois processos é comparável. Assim, o núcleo, ao invés de emitir um pósitron, captura um elétron de seu próprio átomo, convertendo um de seus prótons em nêutron e liberando um neutrino monoenergético, o qual transporta a energia disponível no processo. O elétron da camada K é o que tem maior probabilidade de ser capturado, em razão da sua maior proximidade do núcleo. Entretanto, este processopode ocorrer também com elétrons de camadas mais externas. Após a captura do elétron, este deixará uma vaga no seu nível orbital, que será preenchida por outro elétron de camadas mais externas, dando origem à emissão de raios-X (chamados de característicos). 9.3.2.2.4 Conversão Interna e Elétron Auger A captura de elétrons orbitais pelo núcleo atômico pode vir acompanhada, algumas vezes, pela emissão de elétrons atômicos denominados elétrons Auger. Isto ocorre quando um dos raios-X emitidos colide com um dos 12 elétrons que permaneceram nos orbitais atômicos e cede energia a esse elétron, deslocando-o de seu orbital. 9.3.2.3 Desintegração com Emissão Gama ( γ ) Em muitos casos, após ocorrer um dos tipos de desintegração descritos anteriormente, o processo radioativo se completa. Em outros, o núcleo filho é formado em um de seus estados excitados, contendo, ainda, um excesso temporário de energia. Quando isto ocorre, o núcleo filho emite essa energia armazenada sob a forma de raios gama (γ). A radiação gama pertence a uma classe conhecida como radiação eletromagnética. Este tipo de radiação consiste de pacotes de energia (quanta) transmitidos em forma de movimento ondulatório. A radiação eletromagnética é uma modalidade de propagação de energia através do espaço, sem necessidade e um meio material. Outros membros bem conhecidos desta classe são: ondas de rádio, raios-X e, inclusive, a luz visível. A diferença essencial entre a radiação γ e a radiação X está na sua origem. Enquanto os raios γ resultam de mudanças no núcleo, os raios-X são emitidos quando os elétrons atômicos sofrem uma mudança de orbital. Os raios γ são emitidos dos núcleos radioativos com energias bem definidas, correspondentes à diferença entre os níveis de energia detransição do núcleo que se desexcita. A transição pode ocorrer entre dois níveis excitados ou entre um nível excitado e o nível fundamental. Deste modo, pode haver a emissão de um ou mais raios γ em cada desintegração. Por exemplo, o Cobalto-60, após desintegração beta, tem como resultado o segundo nível de excitação do Níquel-60 que, como consequência, emite dois gamas, um de 1,17 MeV e outro de 1,33 MeV. A energia dos raios gamas emitidos pelos diferentes nuclídeos está, aproximadamente, na faixa de 0,03 – 3 MeV. 9.3.3 Interação da Radiação com a Matéria As radiações são processos de transferência de energia sob a forma de ondas eletromagnéticas e, ao interagir com a matéria, resulta na transferência de energia para os átomos e moléculas que estejam em sua trajetória. Sob ponto de vista da física, as radiações, ao interagirem com um meio material, podem provocar ionização, excitação, ativação do núcleo ou emissão de radiação de frenamento, conforme descrito a seguir. Ionização: processo de formação de átomos eletricamente carregados, ou seja, íons, pela remoção ou acréscimo de um ou mais elétrons. Excitação: adição de energia a um átomo, elevando-o do estado fundamental de energia ao estado de excitação. Os elétrons são deslocados de seus orbitais de equilíbrio e, ao retornarem, emitem a energia excedente sob a forma de radiação (luz ou raios-X característicos). Ativação do Núcleo: interação de radiações com energia superior à energia de ligação dos núcleons e que provoca reações nucleares, resultando num núcleo residual e na emissão de radiação. Radiação de Frenamento:(Bremsstrahlung) radiação, em particular raios-X, emitida em decorrência da perda de energia cinética de elétrons que interagem com o campo elétrico de núcleos de átomos-alvo, átomos estes com elevado número atômico, ou mesmo que interagem com a eletrosfera. Em decorrência das diferenças existentes entre as partículas e radiações, em suas cargas e suas massas, cada um deles interage de modo diferente com a matéria. O conhecimento das propriedades das radiações e de seus efeitos sobre a matéria são de grande importância, destacando-se: • a detecção de substâncias radioativas, uma vez que se baseia, sempre, em alguns dos efeitos produzidos pela radiação na parte sensível do equipamento de medida; • a maior facilidade na interpretação das diversas aplicações dos materiais radioativos; • a adoção das medidas preventivas mais apropriadas, de modo a proteger o corpo humano dos efeitos nocivos da radiação. Quando as partículas carregadas ou a radiação eletromagnética atravessam a matéria, o mecanismo que mais contribui para a perda de energia é a interação com os elétrons. Isto se justifica pelo fato do raio do núcleo ser da ordem de 10.000 vezes menor que o raio do átomo. Assim, é de se esperar que o número de interações com elétrons seja muito maior que com núcleos, uma vez que o número de interações é proporcional à área projetada, ou seja, ao raio elevado ao quadrado. Para o caso específico de partículas carregadas, este fenômeno é facilmente evidenciado a partir da dispersão que elas experimentam ao interagir com a matéria. As partículas mais pesadas são pouco desviadas de sua direção original quando interagem, perdendo energia. As partículas beta, por serem menos pesadas, são desviadas com ângulos muito maiores ao interagirem com o meio. As perdas de energia resultante de colisões com núcleos resultam ser várias ordens de grandeza menores que na interação com elétrons. 9.3.3.1 Interação de Partículas Carregadas (10 keV a 10 MeV) Uma partícula carregada, ao passar através de uma substância (alvo) pode interagir com elétrons carregados negativamente e núcleos de átomos ou moléculas carregados positivamente. Devido à força Coulombiana, a partícula, em função de sua carga, tenta atrair ou repelir os elétrons ou núcleos próximos de sua trajetória, perdendo parte de sua energia, esta tomada pelos átomos alvo próximos a sua trajetória. Essas partículas, à medida que penetram na matéria, sofrem colisões e interações com perda de energia até que, a uma dada espessura do material, toda energia é dissipada e a partícula, portanto, para de se deslocar. Denomina- se alcance a distância média percorrida por uma partícula carregada, em uma dada direção, distância essa que depende de vários fatores. Quatro dos mais importantes são descritos a seguir: Energia: O alcance de uma dada partícula é ampliado com o aumento da energia inicial. Massa: Partículas mais leves tem alcance maior que partículas mais pesadas de mesma energia e carga. A dependência do alcance em relação à massa é, algumas vezes, expressa como função de velocidade da partícula. Carga: Uma partícula com menos carga possui alcance maior que uma partícula com mais carga. Densidade do Meio: Quanto mais alta a densidade do meio, menor é o alcance da partícula, sendo este muito maior em gases do que em líquidos ou sólidos. As partículas α, por exemplo, pelo fato de serem pesadas e possuírem carga +2, interagem muito intensamente com a matéria. Seu poder de ionização é muito alto, perdendo toda a energia em poucos micrometros de material sólido ou em alguns centímetros de ar. Isso significa que o poder de penetração das partículas alfa é muito pequeno, sendo a espessura de uma folha de papel suficiente para blindar todas as partículas emitidas por uma fonte alfa. Já as partículas β, pelo fato de possuírem massa muito menor do que a das partículas α e, ainda, uma carga menor, também apresentam poderde ionização mais baixo. Isto significa que seu poder de penetração é maior do que o das partículas α e, portanto, é necessária uma espessura maior de material para que ocorra a perda de toda sua energia. 9.3.3.2 Interação da Radiação Eletromagnética Ionizante com a Matéria No processo de interação de partículas carregadas com a matéria, a energia é perdida em decorrência de um grande número de colisões, a maioria com elétrons orbitais, processo esse que não ocorre na interação da radiação gama ou X com a matéria. Nesta, em princípio, os fótons são absorvidos ou desviados de sua trajetória original por meio de uma única interação. O fóton, quando produz ionização, o faz em uma única vez, sendo que o elétron pode ser arrancado de um átomo por diversos mecanismos. Este elétron liberado, denominado elétron secundário, pode possuir quase tanta energia quanto um fóton inicial e, por sua vez, produzir novas ionizações até consumir toda sua energia. Em outras palavras, pode-se considerar que a ionização da matéria, quando atravessada por fótons, é consequência de elétrons secundários, já que cada fóton, em princípio, produz muito pouca ou, às vezes, só uma ionização. Os principais efeitos decorrentes da interação das radiações γ e X com a matéria são: Efeito Fotoelétrico, caracterizado pela transferência total de energia de um fóton (radiação X ou gama), que desaparece, a um único elétron orbital, o qual é expelido com uma energia cinética bem definida, T, qual seja: T = hν - Be onde h é a constante de Planck, ν é a frequência da radiação e Be é a energia de ligação do elétron orbital. Como T expressa a energia do fóton, a menos de um valor constante Be, a transferência dessa energia para o material de um detetor pode ser utilizada como mecanismo de identificação do fóton e respectiva energia. O fato da transferência de energia do elétron de ionização para o material produzir uma ionização secundária proporcional, faz com que a amplitude do pulso de tensão ou intensidade de corrente proveniente da coleta dos elétrons, ou íons, no final do processo expressem a energia da radiação incidente. A direção de saída do fotoelétron, com relação à de incidência do fóton, varia com a energia. Para altas energias (acima de 3 MeV), a probabilidade de ser ejetado para frente é bastante grande. Para baixas energias (abaixo de 20 keV) a probabilidade de sair para o lado é máxima para um ângulo de 70 graus. O efeito fotoelétrico é predominante para baixas energias e para elementos químicos de elevado número atômico Z, decrescendo rapidamente com o aumento de energia. No caso do chumbo, por exemplo, o efeito fotoelétrico é maior para energias menores que 0,6 MeV e, no caso do alumínio, para energias menores do que 0,06 MeV. Efeito Comptom, onde o fóton interage com um elétron periférico do átomo, mas cede apenas parte de sua energia, resultando na emissão de um fóton com energia menor e que continua sua trajetória dentro do material e em outra direção. Como a transferência de energia depende da direção do elétron emergente e sendo esta aleatória, de um fóton de energia fixa podem resultar elétrons com energia variando de zero até um valor máximo. Assim, a informação associada ao elétron emergente é desinteressante, sob ponto de vista da detecção da energia do fóton incidente. Quando a energia de ligação dos elétrons orbitais se torna desprezível face à energia do fóton incidente, a probabilidade de ocorrência de espalhamento Compton aumenta consideravelmente. O efeito Compton é predominante para energias intermediárias (100keV - 1MeV). Formação de Pares, uma das formas predominantes de absorção da radiação eletromagnética de alta energia, também chamada de formação de par elétron- pósitron, ocorre quando fótons de energia superior a 1,02 MeV passam próximos a núcleos de elevado número atômico, interagindo com o forte campo elétrico nuclear. Nesta interação, a radiação desaparece e dá origem a um par elétron- pósitron, por meio da reação: γ e- + e+ + E 9.3.4 Decaimento Radioativo Quando um núcleo é instável por excesso de núcleons (prótons e nêutrons) ou quando a razão A/Z (número de massa/número atômico) é muito grande, ele se desintegra, por emissão alfa ou beta, conforme exemplificado a seguir: 226 Ra 88 → 222 Rn 86 + 4 He 2 ( emissão α ) 234 Th 90 → 234 Pa 91 + β - ( emissão β ) No interior do núcleo, os prótons e os nêutrons interagem intensamente, resultando numa força chamada nuclear, de curto alcance, de tal forma que somente núcleons muito próximos interagem entre si. Existe, também, no núcleo, uma interação entre prótons, dando origem a forças elétricas mais 18 fracas, porém com alcance maior. Assim, quando prótons e nêutrons estão no núcleo, existe competição entre essas duas forças: as forças nucleares de curto alcance tendem a manter os núcleons bem próximos e a força elétrica tende a separar os prótons. Para átomos com um número elevado de prótons e nêutrons, a força elétrica de repulsão continua atuando, mas a força nuclear de curto alcance não abrange todos os núcleons, resultando em núcleo instável. Assim, em busca da estabilidade, ou seja, para se transformar em núcleo com núcleons mais fortemente ligados, são emitidas energia e partículas α ou β, o que leva à formação de núcleo de elemento químico distinto do original. Muitos fatores afetam a estabilidade nuclear sendo, talvez, o mais importante o número de nêutrons. Quando um núcleo possui nêutrons a mais (em relação ao número de prótons), ou a menos, o átomo pode se desintegrar em busca de uma configuração estável. 9.3.4.1 Velocidade de Desintegração A emissão de radiação por uma população de átomos de um dado isótopo radioativo não ocorre simultaneamente em todos os seus núcleos. Assim, o número de átomos que se desintegram transcorrido um intervalo de tempo (t – t0) será dado pela diferença entre o número de átomos de um isótopo radioativo no instante inicial (N0) e o número de átomos ainda não desintegrados (N) do mesmo isótopo, no tempo t > t0. Logo, a velocidade média de desintegração, Vm, será dada pela relação: Vm = (N0 - N)/ (t - t0 ) ou Vm = - ( N - N0 )/ (t - t0 ) = - ∆N / ∆t A velocidade instantânea de desintegração num intervalo de tempo infinitésimo dt, ou seja, quando ∆t tende a zero, é dada pela derivada de N em relação a t, dN/dt , com o sinal negativo. A variação do número de desintegrações nucleares espontâneas (dN) em um intervalo de tempo dt é chamada atividade, A, ou seja: A = dN/dt A primeira unidade estabelecida para atividade foi o Curie, originalmente definido como a taxa de desintegração do gás radônio (222Rn), em equilíbrio com um grama de rádio (226Ra). Posteriormente, o Curie foi definido mais precisamente pelo valor abaixo, que é bem próximo do medido originalmente. 1Ci = 3,7 x 1010 desintegrações/segundo O sistema Internacional adotou como unidade padrão de atividade o Becquerel (Bq). Assim: 1 Bq = 1 desintegração/segundo 9.3.4.2 Constante de Desintegração e Meia-Vida A velocidade de desintegração varia muito entre os isótopos radioativos, existindo uma probabilidade para cada um emitir um certo tipo de radiação, ou se desintegrar, característicadesse isótopo. Esta probabilidade é chamada Constante de Desintegração ou Constante Radioativa, sendo representada pelo símbolo λ. A velocidade de desintegração depende não só do número de átomos do isótopo radioativo presente na amostra (quanto maior N, maior o número de radiações emitidas), como também da constante radioativa λ, ou seja: dN/dt = -λN Assim, dN/N = - λ.dt Integrando-se o primeiro termo dessa igualdade no intervalo de variação do número de átomos não desintegrados, ou seja, entre N0 (início da contagem do tempo, t = 0) e N (número de átomos do radioisótopo, presentes decorrido o tempo t) e integrando-se o segundo termo entre zero e t, tem-se que: N = N0 exp (- λ.t ) sendo esta a expressão da Lei da Desintegração Radioativa, que mostra que o número de átomos de um radionuclídeo diminui exponencialmente com o tempo. De maneira similar, a atividade de uma fonte radioativa, no tempo t, é expressa por: A = A0 exp (- λ.t ) uma vez que A = λN e A0 = λN0 , ou seja A/A0 = N/N0. A meia-vida de um isótopo radioativo, t1/2, é o tempo necessário para que metade dos átomos contidos numa amostra desse isótopo sofra desintegração, ou seja, é o tempo necessário para que N seja igual a N0/2. A relação matemática existente entre λ e t1/2 pode ser obtida substituindo se, na equação anterior, N por N0/2 e t por t1/2. N0/2 = N0.exp (-λ .t1/2) Assim, 1/2 = exp (-λ .t1/2) → ln 1 / 2 = -λ .t1/2 Logo λ .t1/2 = - ln t1/ 2 = ln 1 – (- ln 2) Ou seja, λ = ln 2/ t1/2 Portanto, a meia-vida de um radioisótopo pode ser calculada a partir da constante de desintegração e vice-versa. O intervalo de tempo necessário para que o organismo elimine metade de uma substância ingerida ou inalada é chamado meia-vida biológica, tb . Quando a meia-vida física e a meia-vida biológica devem ser levadas em consideração, determina-se a meia-vida efetiva, tef, por meio da seguinte expressão: tef = (t1/2. tb) / ( t1/2 + tb) 9.3.4.3 Séries de Desintegração de Isótopos Naturais Todos os nuclídeos com número atômico maior do que Z = 83 são radioativos. Se o número atômico do núcleo pai for muito grande, o núcleo formado por decaimento também é radioativo, dando origem a uma série de decaimento radioativo, ou seja, sequências em que um núcleo radioativo decai em outro, que por sua vez decai num terceiro e assim sucessivamente. Encontram-se, na natureza, três séries de desintegração de isótopos naturais que se iniciam com 238U, 235U e 232Th e que, por sucessivas desintegrações, são compostas por isótopos de diversos elementos, o último destes sendo sempre isótopos diferentes, mas estáveis (não radioativos), do chumbo. A série do 238U é integrada por 18 radioisótopos, com 3 bifurcações, terminando no 206Pb, isótopo estável. A série do 235 U contem 17 isótopos, com 5 bifurcações, terminando no 207Pb, estável e a série do 232Th apresenta, apenas, 13 isótopos, com duas bifurcações, terminando no 208 Pb, também estável. O urânio natural é constituído em 99,28% pelo 238U, que se desintegra conforme descrito na Tabela 1, e em 0,72% pelo 235U. Quando a meia vida do nuclídeo pai é muito mais longa que a do filho, um equilíbrio, denominado secular, é estabelecido. No equilíbrio secular, as atividades dos pais e filhos tornam-se iguais. Assim, N1λ1 = N2λ2 = N3λ3 = N4λ4 = ....... ou N1/(t1/2)1 = N2/(t1/2) 2 = N3/(t 1/2)3 = N4/(t 1/2)4 = ....... ou seja, quando um elemento da série tem meia vida curta, o correspondente número de átomos será pequeno e vice versa. 9.3.4.4 Fontes Artificiais de Radiação A radioatividade artificial foi descoberta pelo casal de cientistas franceses F. Joliot e I. Curie (filha de Marie Curie) ao bombardear alumínio por partículas alfa, obtendo a liberação de nêutrons e a formação de 30P. 27 Al 13 + 4 He 2 → 1 n 0 + 30 P 15 Atualmente, quatro processos básicos são empregados para produzir artificialmente radionuclídios: • irradiação de elementos estáveis em reatores; • irradiação de elementos estáveis em aceleradores de partículas ou ciclotrons; • fissão de elementos pesados; e • decaimento/fracionamento. 9.3.4.4.1 Radionuclídeos Produzidos em Reatores Nucleares O processo de produção de radunuclídeos em reatores nucleares é baseado na captura de nêutrons térmicos (ou seja, nêutrons com energia cinética baixa, da ordem de 0,025 eV) por átomos de um dado elemento. A X Z + 1 n 0 → A+1 X Z + radiação γ Pode-se observar que na reação de captura de nêutrons, o número atômico (Z) do nuclídeo resultante não é alterado e o número de massa (A) aumenta em uma unidade. O Cromo-51, o Ferro-59, o Cobalto-60, o Selênio-76, o Molibdênio-99, o Iodo- 131, o Xenônio-133, o Samário-153, o Ouro-198 e o Irídio-192 são exemplos de radionuclídeos produzidos em reatores. 9.3.4.4.2 Radionuclídeos Produzidos em Aceleradores de Partículas (ciclotron) A produção de radionuclídeos em aceleradores de partículas pode ser realizada empregando diferentes partículas a serem aceleradas, tais como prótons (1p1), deutério (2H1), trício ( 3H1) e partícula alfa (4He2). As reações mais comuns para prótons são: A X Z + 1 p 1 → A X Z+1 + 1 n 0 A X Z + 1 p 1 → A - 1 Y Z+1 + 2 . 1 n 0 As reações mais comuns para partículas α são A X Z + 4 He 2 → A + 3 X Z+2 + 1 n 0 A X Z + 4 He 2 → A + 2 X Z+2 + 2 . 1 n 0 O Fluor-18, o Gálio-57, o Iodo-123, o Iodo-125 e o Tálio-201 são exemplos de radionuclídeos produzidos a partir de feixes de partículas aceleradas. 9.3.4.4.3 Radionuclídeos Produzidos por Fissão Nuclear Para muitos radionuclídeos pesados (A ≈ 200), a captura de um nêutron resulta ou num radionuclídeo pesado ou em radionuclídeos cujas massas atômicas são cerca de metade do nuclídeo alvo. Por exemplo, no caso de 235U: 235U92 + 1n 0 → 236U92 + γ (raio) ou, numa reação muito mais freqüente, 235U92 + 1n 0 → 141Ba56 + 91Kr36 + 4 . 1n 0 O processo de divisão de um núcleo pesado em dois mais leves é chamado de fissão. Todos os elementos de número atômico entre z = 30 (zinco) e z = 66 (disprósio) têm sido identificados em reações de fissão. 9.3.4.4.4 Radionuclídeos Produzidos por Decaimento/Fracionamento Um radionuclídeo gerador (também chamado pai) é aquele que, por decaimento, resulta em radionuclídeo de meia-vida mais curta (filho). Por exemplo: 99Mo → 99mTc → 99Tc → 99Ru 67 h Na condição acima (t 1/2 do pai > t 1/2 do filho) um equilíbrio transiente é estabelecido entre 99Mo e 99mTc, em um tempo t, quando a razão entre as quantidades desses dois radionuclídeos torna-se constante, sendo a atividade do filho levemente superior à do pai. No caso de geradores, o radionuclídeo filho é quimicamente separado do pai, antes de ser empregado em práticas médicas e em pesquisa. 10. EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES 10.1 INTRODUÇÃO As propriedades da matéria são afetadas pela radiação em função do tipo de processo associado à absorção de energia: excitação e /ou produção de íons, ativação nuclear ou, ainda, no caso específicode nêutrons, à produção de núcleos radioativos. Os efeitos podem ser descritos em diferentes níveis, desde o comportamento do átomo isolado às mudanças produzidas no material como um todo. Sólidos orgânicos, por exemplo, quando sujeitos à excitação eletrônica causada pela radiação, podem mudar de cor ou emitir luz (cintilação) à medida que a excitação decai. No entanto, no caso de sólidos como metais ou cerâmicas, o efeito maior da radiação é a transferência de quantidade de movimento para átomos na estrutura cristalina, resultando no deslocamento desses átomos que, ao ocupar posições intersticiais, deixam espaços vazios. Esses processos podem causar mudanças nas propriedades físicas do sólido, como alteração de forma ou inchaço devido aos espaços vazios criados. A indução de cor em gemas, pela exposição destas à radiação ionizante, é uma prova visível da interação da radiação com a matéria. No nível atômico, a ionização afeta, principalmente, os elétrons das camadas mais externas que circundam o núcleo. Tendo em vista que justamente esses elétrons estão envolvidos nas ligações químicas de átomos em moléculas, não é de surpreender que o comportamento químico dos átomos ou das moléculas, ambos alterados pela radiação, seja diferente de seu comportamento original. A remoção de elétrons pode provocar a quebra de uma molécula e seus fragmentos, dependendo da estabilidade química, podem se combinar, de algumas maneiras diferentes, com o material do meio circundante. A irradiação de material biológico pode resultar em transformação de moléculas específicas (água, proteína, açúcar, DNA, etc.), levando a consequências que devem ser analisadas em função do papel biológico desempenhado pelas moléculas atingidas. Os efeitos das citadas transformações moleculares devem ser acompanhados nas células, visto serem estas as unidades morfológicas e fisiológicas dos seres vivos. O DNA, por ser responsável pela codificação da estrutura molecular de todas as enzimas das células, passa a ser a molécula chave no processo de estabelecimento de danos biológicos. No caso de exposição de seres humanos a altas doses de radiação, como em acidentes nucleares, uma grande parte das células do corpo é afetada, impossibilitando a sustentação da vida. Por outro lado, há, ainda, muita incerteza quanto aos efeitos da exposição de pessoas a baixas doses de radiação uma vez que, caso haja efeitos, estes, em via de regra, são mascarados pela ocorrência natural de doenças que podem ou não ser provocadas pela exposição à radiação, como é o caso do câncer. Assim, para que um estudo sobre os efeitos da radiação a baixas doses seja estatisticamente válido, é preciso observar uma população de milhões de pessoas expostas a esses níveis baixos de radiação, durante várias gerações, já que os organismos dispõem de mecanismos de reparo e, mesmo que haja morte celular, as células podem vir a ser prontamente substituídas por meio de processos metabólicos normais, “neutralizando”, assim, o efeito em estudo. Os efeitos das radiações ionizantes sobre os organismos vivos dependem não somente da dose por eles absorvida, mas, também, da taxa de absorção (aguda ou crônica) e do tecido atingido. Assim, por exemplo, os efeitos relacionados a uma determinada dose são muito menores quando essa dose é fracionada e recebida em pequenas quantidades ao longo do tempo, uma vez que os mecanismos de reparo das células podem entrar em ação entre uma dose e outra. É, também, sabido que o dano infringido em células quando estas estão em processo de divisão é maior, tornando os respectivos tecidos e órgãos mais radiosensíveis que outros constituídos por células que pouco ou nunca se dividem, ou seja, a radiosensibilidade é inversamente proporcional à especificidade da célula. Convém manter em perspectiva o fato de ser consenso mundial que a indução de câncer devido à exposição a baixas doses de radiação acrescenta alguns casos de ocorrência dessa doença aos milhares de casos que ocorrem naturalmente, devido a outras causas. Não se deve esquecer que o câncer é a principal doença na velhice e que diversas substâncias a que se pode estar exposto no dia a dia têm sido identificadas como cancerígenas (arsênio, fuligem de chaminés, alcatrão, asbestos, parafina, alguns componentes da fumaça de cigarro, toxinas em alimentos, etc.), além da radiação eletromagnética como a ultra-violeta e mesmo do calor. É importante, também, mencionar, que há alguma evidência experimental de que baixas doses de radiação podem estimular uma variedade de funções celulares, incluindo seus mecanismos de reparo, bem como aprimorar o sistema imunológico, fortalecendo os mecanismos de defesa do corpo. No entanto, estudos desses efeitos benéficos da radiação, conhecidos por ‘hormesis’, ainda não são considerados conclusivos, face às dificuldades estatísticas associadas a baixas doses de radiação. Assim, só ponto de vista de proteção radiológica, considera-se, por prudência, que qualquer dose de radiação está associada a uma probabilidade de ocorrência defeitos nocivos à saúde, não importando quão baixa seja essa dose. 10.2 MECANISMOS DE INTERAÇÃO DAS RADIAÇÕES COM O TECIDO 10.2.1 Transferência de Energia Quando células em uma cultura são expostas à radiação ionizante, pode ser mostrado, para a maioria dos efeitos observados, que a quantidade de energia absorvida pela célula é, claramente, uma variável muito importante. Outro fator bastante relevante, sob o ponto de vista de efeitos biológicos, é a ‘qualidade’ da radiação, sendo que efeitos maiores serão produzidos em áreas de ionização mais frequente. A incidência de radiação ionizante densa dará lugar a uma ionização do meio mais intensa do que a de radiação ionizante esparsa. Uma vez que a quantidade de ionização é dependente da energia liberada no meio, então, a qualidade de diferentes tipos de radiação pode ser comparada tomando por base a energia média liberada por unidade de comprimento ao longo do caminho percorrido no meio irradiado. Essa quantidade é denominada Transferência Linear de Energia, ou TLE da radiação, normalmente expressa em keV/µm, que depende, de modo complexo, da massa, energia e carga da radiação ionizante. Assim, por exemplo, para um valor típico de TLE para um elétron posto em movimento pela radiação do Co-60, qual seja, 0,25 keV/µm, serão liberados 250 eV de energia ao longo de uma trajetória de 1 µm de comprimento. Radiações eletromagnéticas como raios X e gama, ou, ainda, partículas β,têm uma probabilidade baixa de interagir com os átomos do meio irradiado e, portanto, liberam sua energia ao longo de uma trajetória relativamente longa. Por outro lado, partículas alfa, prótons, ou mesmo nêutrons (ou seja, partículas pesadas) liberam sua energia ao longo de uma trajetória mais curta, em decorrência da maior probabilidade de colisão com o meio. No caso de valores de TLE altos, ocorrerão, em uma dada área-alvo, muitos eventos de ionização com alta probabilidade de efeitos biológicos danosos, mesmo a baixas doses. Valores baixos de TLE, ao contrário, provocam efeitos pequenos e isolados, de tal forma que o reparo molecular é possível. 10.2.2 Eficiência Biológica Relativa A dose absorvida é uma grandeza física que, permanecendo os demais parâmetros iguais, se correlaciona bem com o efeito biológico. No entanto, quando a qualidade da radiação muda (de raios-X para nêutrons, por exemplo), o efeitobiológico causado não é necessariamente o mesmo, ou seja, doses idênticas podem produzir efeitos diferentes em um mesmo tecido ou órgão. Assim, para caracterizar essa diferença, o conceito de eficiência biológica relativa, EBR, foi introduzido, tendo esta eficiência sido definida como sendo a razão entre a dose de uma radiação de referência, que produz um determinado efeito biológico e a dose da radiação em estudo, necessária para produzir o mesmo efeito. Normalmente, a radiação usada como referência em muitas experiências é a radiação X, filtrada (camada semiredutora de 1,5 mm de Cu), de tensão de 200 kV (pico). A eficiência biológica relativa depende não somente da qualidade da radiação como, também, do efeito biológico que está sendo observado. Quando o valor da EBR de uma radiação (alfa, por exemplo) é comparado com o de outra radiação (gama, por exemplo) o resultado representa a razão inversa das doses absorvidas que produzem a mesma extensão de um definido efeito biológico. Os fatores de ponderação de dose utilizados em proteção radiológica foram selecionados para refletir a eficiência biológica relativa de cada tipo de radiação em induzir efeitos estocásticos a baixas doses, sendo esta eficiência função, primordialmente, da qualidade da radiação, expressa em termos de Transferência Linear de Energia. A rigor, a EBR depende, também, de outros fatores como taxa de dose, fracionamento da dose, órgão ou tecido e mesmo da idade da pessoa irradiada. 10.3 EFEITOS RADIOQUÍMICOS IMEDIATOS 10.3.1 Produção de Elétrons Hidratados e Radicais Livres Uma vez que a água é o principal componente das células, sendo responsável por cerca de 70% da composição celular, a maior parte da radiação incidente é por ela absorvida, dando lugar às seguintes espécies reativas: H2O hν→ H2O+ + ε- → H2O+ + ε-(aq) A molécula d’água, afetada pela passagem da radiação, é ionizada. O elétron que deixa a molécula é ‘aprisionado’ por demais moléculas d’água que, devido a sua natureza polar, se posicionam de tal forma que os átomos de hidrogênio, carregados positivamente, ficam mais próximos ao elétron e os átomos de oxigênio, mais distantes. Esse arranjo é denominado elétron hidratado, ε-(aq). H2O+ → •OH + H+ A molécula d’água ionizada, H2O+ , pode, também, se dissociar, dando formação ao íon hidrogênio e ao radical livre hidroxila, conforme ilustrado acima. H2O hν→ H2O* → H • + • OH É possível, ainda, por radiólise da molécula d’água, a formação dos radicais livres hidrogênio e hidroxila que, sendo altamente reativos – em decorrência da presença, nas respectivas últimas camadas eletrônicas, de um elétron isolado ou não emparelhado – interagem quimicamente entre si ou com as moléculas do meio, modificando-as. Os principais produtos resultantes da irradiação da água pura tendem a reagir com as bases nitrogenadas do DNA ou, na ausência destas, entre si, conforme se segue: ε-(aq) + ε-(aq) + 2 H2O → 2 H2 + OH H • + H • → H2 • OH + • OH → H2O2 H • + • OH → H2O As reações acima irão sempre competir com as reações que levam ao dano das moléculas biológicas presentes no sistema, conforme abordado a seguir. 10.4 EFEITOS BIOLÓGICOS PROVOCADOS PELA RADIAÇÃO IONIZANTE 10.4.1 Características Gerais Os efeitos biológicos provocados pela radiação ionizante são de natureza bastante variável e dependem de fatores como dose total recebida, se esta foi aguda ou crônica, se localizada ou de corpo inteiro. As características gerais desses efeitos são: • Especificidade: os efeitos biológicos das radiações podem ser provocados por outros agentes físicos, químicos ou biológicos. • Reversibilidade: a célula possui mecanismos de reparo, podendo, em caso de danos parciais, re-sintetizar ou restaurar uma estrutura danificada. • Transmissividade: a maior parte das alterações causadas pelas radiações ionizantes que afetam células e organismos não se transmitem a outras células ou outros organismos, exceção feita à irradiação das gônadas, que pode resultar em alterações transmissíveis aos descendentes. •Radiosensibilidade: nem todas as células, tecidos órgãos ou organismos respondem igualmente à mesma dose de radiação. A radiosensibilidade das células é diretamente proporcional a sua capacidade de reprodução e inversamente proporcional ao seu grau de especialização. • Fatores de Influência: pessoas expostas à mesma dose de radiação não apresentam,necessariamente os mesmos danos e o mesmo tempo de resposta. Por exemplo, o indivíduo é mais vulnerável à radiação quando criança (processo de multiplicação celular mais significativo) ou quando idoso (processo de reparo celular pouco eficiente). • Tempo de Latência: Há um período de tempo que decorre entre o momento da irradiação e o surgimento do dano visível ou detectável. • Limiar: Certos efeitos exigem, para se manifestar, que a dose de radiação seja superior a uma dose mínima. O efeito eritema, por exemplo, é observado para uma dose limiar da ordem de 3,5 Sv (350 rem). Os efeitos biológicos da radiação podem ser somáticos ou hereditários. O primeiro ocorre na soma do indivíduo irradiado, enquanto que os hereditários se originam da introdução de danos na linhagem germinativa do sujeito e se manifestam em sua descendência. Para fins de proteção radiológica, os efeitos biológicos da radiação são classificados em estocásticos e determinísticos (não estocásticos). 10.4.2 Efeitos Estocásticos e Efeitos Determinísticos Efeitos Estocásticos: são aqueles cuja probabilidade de ocorrência é função da dose, não existindo limiar, como é o caso do câncer. Assim, parab qualquer indivíduo irradiado há uma chance de que certos efeitos atribuíveis à radiação se manifestem, mas só depois de um período de tempo longo (dezenas de anos) a partir do momento que ocorreu evento de irradiação. Efeitos Determinísticos: são aqueles que surgem num curto espaço de tempo (dias, horas, minutos) a partir de um valor de dose limiar e sua gravidade é função do aumento dessa dose. Estes efeitos incluem inflamação e ulceração da pele, náusea, vômito, anorexia, diarréia, queda de cabelos, anemia, hemorragia, infecções, etc. Esses efeitos são atribuídos, principalmente, à morte celular ou perda de capacidade de reposição de células de vida biológica relativamente curta, ou seja, aquelas que devem se manter em permanente estado de reprodução como as da medula óssea, as das camadas mais internas dos tecidos de recobrimento (pele, revestimento do sistema gastrointestinal, recobrimento de glândulas) e aquelas da linhagem germinativa. Efeitos Estocásticos Hereditários: são aqueles decorrentes da irradiação das gônadas, que levam a alterações no material hereditário contido nos gametas (óvulos e espermatozóides), alterações essas que podem ser transmitidas aos descendentes, caso o óvulo ou espermatozóide danificado seja utilizado na concepção. A radiação ionizante é um dos muitos agentes que podem induzir mutações genéticas, sendo que um material genético alterado transmitido pelo pai ou pela mãe é, em teoria, suficiente para que a anomalia surja no descendente (mutação dominante). Por outro lado, as mutações recessivas só se manifestam se o pai e a mãe carregarem consigo o mesmo defeito mutagênico, sendo normalmente necessárias muitas gerações para que o danoseja visível. A observação de mutações é uma tarefa difícil, mas acredita-se que os efeitos hereditários decorrentes da exposição à radiação ionizante têm caráter cumulativo e independem da taxa de dose administrada, ou seja, não existem doses inoperantes. Dentre os métodos empregados para estimar a probabilidade de desordens hereditárias, o método da “dose duplicadora” (doubling dose method) tem sido adotado por organismos internacionais. A “dose duplicadora” é a quantidade de radiação necessária para produzir tantas mutações quanto aquelas que ocorrem naturalmente em uma geração, tendo sido estimada em 1 Gy (1 J/kg). De acordo com a Comissão Internacional de Proteção Radiológica (ICRP), a probabilidade de dano genético significante para toda uma geração está na faixa de 0,5-1,2 x 10-2 Sv-1, correspondendo a uma probabilidade de efeitos hereditários severos per capita de 0,1x10-2 Sv-1 para as primeiras duas gerações. 11. ASPECTOS DE RADIOPROTEÇÃO 11.1 INTRODUÇÃO É de conhecimento geral que altas doses de radiação ionizante danificam o tecido humano, sendo que diversos efeitos maléficos foram reportados logo após a descoberta dos raios-X. Naquela época (1895 – 1896), era prática comum verificar a intensidade dos raios-X expondo trabalhadores à radiação emitida e medindo o tempo transcorrido até que a região exposta apresentasse irritação da pele. Durante as décadas seguintes, foi acumulado um grande número de informações sobre os efeitos maléficos da radiação ionizante e, conseqüentemente, sobre a necessidade de regulamentar a exposição de indivíduos à essa radiação bem como de aprimorar as técnicas empregadas pelo uso de colimadores, filtros, blindagens para atenuação, etc. Assim é que, por ocasião do Segundo Congresso Internacional de Radiologia, em 1928, houve amplo consenso quanto à necessidade de formular recomendações que serviriam a diversos países como base para elaborar Normas de Radioproteção. Naquela época, foram recomendadas espessuras mínimas de blindagem de chumbo para atividades com raios-X e fontes de Ra-226, bem como elaborados procedimentos relacionados a locais e condições de trabalho, não tendo sido, no entanto, estabelecidos valores para limitar as doses de radiação. Em 1934, a Comissão Internacional de Proteção Radiológica (International Commission on Radiological Protection – ICRP), recomendou adotar, como limite, o valor de 0,2 R por dia para a exposição ocupacional (isto é, a exposição de pessoas que trabalham com radiações), o que correspondia a uma dose de cerca de 70 rem/ano, valor este que vigorou até 1950. Impulsionado pela Segunda Guerra Mundial, o crescente interesse por energia nuclear acarretou, na década de 50, avanços importantes na área de proteção radiológica, tendo sido adotada a ótica cautelosa segundo a qual toda radiação, por menor que seja, causa danos. A taxa de exposição máxima permissível para indivíduos ocupacionalmente expostos foi reduzida para 0,3 R por semana, correspondendo, para radiação X ou γ, a uma dose de 15 rem/a (0,15 Sv/a). Em 1956, foi recomendada nova redução para a dose ocupacional, passando esta a 5 rem/ano. Já em 1958, estabeleceu-se que o limite de dose acumulada até a idade N não poderia exceder o valor 5(N-18), tendo também sido adotado o limite trimestral de 3 rem. As Normas Básicas de Proteção Radiológica (NBPR), aprovadas pela Comissão Nacional de Energia Nuclear, CNEN, em 1973, fixaram os princípios básicos de proteção contra danos oriundos do uso das radiações e estabeleceram, para vigorar no país, entre outros, os limites de dose que vinham sendo recomendados internacionalmente. Em agosto de 1988, a CNEN aprovou a Norma “Diretrizes Básicas de Radioproteção”, em substituição às NBPR de 1973. Esta Norma fundamenta-se no conceito de detrimento introduzido pela ICRP-26, ou seja, no fato de que qualquer dose, por menor que seja, está associada à probabilidade de ocorrência de danos (efeitos estocásticos), e adota três princípios básicos: Princípio da Justificação: Qualquer atividade envolvendo radiação ou exposição deve ser justificada em relação a outras alternativas e produzir um benefício líquido para a sociedade; Princípio da Otimização: As exposições devem ser tão reduzidas quanto razoavelmente exeqüível (ALARA - As Low As Reasonably Achievable), levando-se em consideração fatores sociais e econômicos; e Princípio da Limitação da Dose Individual: As doses individuais de trabalhadores e indivíduos do público não devem exceder os limites anuais de dose estabelecidos pela CNEN, em particular, 50 mSv (5 rem) para trabalhadores e 1 mSv (100 rem) para o indivíduo do público. Atualmente, a tendência mundial tem sido a de adotar limites de dose ainda mais restritivos, limites esses recomendados pela ICRP em 1990 e que, no Brasil, já foram adotados pelo Ministério as Saúde para radiodiagnóstico médico e odontológico, por meio da Portaria 453, de 01/6/98. Assim é que, para trabalhadores nessas áreas, a dose média anual não deve exceder 20 mSv (2 rem) em qualquer período de 5 anos consecutivos, não podendo exceder 50 mSv em nenhum ano. 11.2 GRANDEZAS E UNIDADES EMPREGADAS EM RADIOPROTEÇÃO Grandeza, por definição, é o atributo de um fenômeno, corpo ou substância que pode ser qualitativamente distinguido e quantitativamente determinado, sendo expressa por um valor numérico multiplicado por uma unidade. Assim, por exemplo, comprimento é uma grandeza e metro é a unidade que pode ser empregada para medir um dado comprimento. Historicamente, as grandezas utilizadas para quantificar a radiação ionizante basearam-se no número total de eventos ionizantes ou, ainda, na quantidade total de energia depositada, geralmente em uma massa definida de material. Essa abordagem não leva em conta a natureza descontínua do processo de ionização mas é justificada empiricamente pela observação que essas grandezas podem ser correlacionadas bastante bem com os efeitos biológicos resultantes. A aplicação das recomendações da Comissão Internacional sobre Unidades e Medidas de Radiação (ICRU) requer o conhecimento de uma diversidade de conceitos e grandezas, muitas destas que se empregam em outros campos da ciência. Algumas grandezas, no entanto, são unicamente empregadas no campo da proteção radiológica e contêm fatores de ponderação que permitem contemplar diferentes tipos de energia da radiação incidente sobre um corpo, bem como levar em conta a radiosensibilidade relativa dos diferentes tipos de tecidos do organismo. Algumas mudanças conceituais, que vêm ocorrendo ao longo das últimas décadas, associadas a grandezas empregadas em proteção radiológica são abordadas neste capítulo. 11.2.1 Atividade A atividade de uma amostra radioativa representa o número de núcleos da amostra, N, que se desintegram, ou seja, que sofrem transformações nucleares, por unidade de tempo. A = dN/dt A primeira unidade estabelecida para a atividade foi o Curie, originalmente definido como a taxa de desintegração de uma quantidade de gás radônio, Rn-222, em equilíbrio com um grama de rádio (Ra-226). Posteriormente, o Curie foi definido mais precisamente pelo seguinte valor, que é bem próximo daquele estabelecido originalmente. 1Ci = 3,7 x 1010 desintegrações/segundo O sistema Internacional adotoucomo unidade padrão de atividade o Becquerel (Bq), sendo que: 1 Bq = 1 desintegração/segundo 3.2.2 – Fluência, φ A fluência é a razão entre o número de partículas ou fótons incidentes sobre uma esfera, dN, e a seção de área dessa esfera, da, expressa em m2. φ = dN/da Essa grandeza é muito empregada para medir nêutrons. 11.2.3 Exposição X ou Gama Em 1928, foi adotado o Roentgen (R) como unidade de Exposição, ou seja, a quantidade de radiação X que produzia uma unidade eletrostática de carga (por definição igual a 3,34 x 10–10 Coulombs) em um centímetro cúbico de ar, em condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Mais tarde, essa definição foi alterada, de maneira a ser relacionada à massa de ar, ao invés de ao volume (1cm3 de ar = 0,001293 g), englobando, também, a radiação gama. Como a unidade posteriormente empregada no Sistema Internacional para Exposição é o Coulomb/quilograma (C/kg), tem-se que: 1R=2,58x10-4 C/kg De uma maneira geral, a Exposição, simbolizada por X, tem sido definida como: X = ∆Q/∆m Onde ∆Q é a soma das cargas elétricas de todos os íons de mesmo sinal (positivos ou negativos) produzidos no ar quando todos os elétrons gerados pelos fótons incidentes em um volume elementar de ar, cuja massa é ∆m, são completamente parados no ar. • A relação existente entre atividade (A) e Taxa de Exposição, X, depende de processos básicos de interação entre a radiação e o ar. No entanto, para fontes pontuais emissoras gama, a seguinte aproximação é amplamente empregada: • X = Γ A/d2 (R/h) onde: Γ - constante específica da radiação gama, expressa em (R.m2)/(h.Ci); d – distância da fonte, medida em metros; A - atividade, expressa em Ci,, sendo a taxa de exposição, portanto, expressa em R/h. Pode-se observar que a taxa de exposição é diretamente proporcional à atividade do radioinuclídeo e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre a fonte pontual e o ponto considerado. 11.2.4 Dose Absorvida, D O conceito de Dose Absorvida, D, foi introduzido para representar a energia média depositada pela radiação incidente em um volume elementar de matéria de massa ∆m. À medida que os conhecimentos sobre as radiações e suas aplicações foram ampliados, julgou-se conveniente utilizar esse conceito de deposição de energia. Foi, então, originalmente adotado o “rad” (radiation absorved dose) para expressar uma unidade de “dose absorvida”, ou seja, de energia depositada por unidade de massa, sendo: 1 rad = 100 erg/g de material irradiado É possível relacionar a dose no ar, em rad, à exposição, em R, desde que se conheça o valor da energia necessária para arrancar um de seus elétrons, cuja carga é sempre igual a 1,610 x 10-19 C. Experimentos realizados mostraram que, em média, são necessários 33,8 eV de energia para produzir um par de íons no ar, ou seja, para arrancar um elétron de sua camada mais externa, produzindo 1,6 x10-19 C. Assim, 1,6x10 –19 C ⎯ 33,8 eV 1R = 2,58x10-4 C/kg ⎯ y eV/kg ou seja, 1 R corresponde a y = 2,58x10-4 C/kg x 33,8 eV /1,6x10 –19 C = 5,366x10 16 eV/kg = 5,366 x10 13 eV/g Mas, por definição, 1 eV = 1,6x10 –12 erg então, 1 R= 5,366x10 13 eV/g x 1,6x 10 –12 erg/eV = 85,9 erg/g Como 1 rad = 100 erg/g, tem-se: 1 R = (85,9 erg/g )/ (100 erg/ rad. g)=0,86 rad Assim, conhecida a exposição no ar (R) ou a taxa de exposição no ar (R/h), é preciso multiplicar pelo fator 0,87 para obter a dose absorvida no ar (rad) ou mesmo a taxa de dose absorvida no ar (rad/h). 1 R= 0,86 rad (no ar) Como cada meio é composto por diferentes conjuntos de átomos, as energias necessárias para arrancar elétrons de meios diferentes são diferentes (as energias de ligação são diferentes). Por essa razão, 1R (ou seja, 2,58x10-4 C/kg) pode ser relacionado ao valor aproximado de 0,96 rad no tecido humano. 11.2.5 Dose Equivalente, H (‘Dose Equivalent’: ICRP-26) Para fins de radioproteção, o rad demonstrou ser uma unidade satisfatória para medir raios-X, raios gama e elétrons, porque o dano biológico causado por estes tipos de radiação é aproximadamente proporcional à energia depositada. No entanto, esta proporcionalidade não se mantém no caso de partículas mais fortemente ionizantes, como produtos de fissão, partículas alfa, prótons, etc. Assim, foi necessário definir a grandeza Dose Equivalente, H, como a grandeza equivalente à dose absorvida no corpo humano, modificada de modo a constituir uma avaliação do efeito biológico da radiação, sendo expressa por: H = D . Q onde D é a dose absorvida num ponto de interesse do tecido ou órgão humano e Q é o fator de qualidade da radiação no ponto de interesse. O fator de qualidade Q, para fins práticos, apresenta precisão suficiente para converter o valor medido da energia depositada, D, em dose equivalente, H. A Dose Equivalente, H, foi originalmente expressa em rem (roentgen equivalent man) semdo atualmente utilizada a unidade do Sistema Internacional, Sievert, Sv, sendo que: 1 Sv=100 rem=1 J/kg Os demais aspectos que influenciam a dose absorvida, como, por exemplo, a geometria da fonte, o fator de distribuição do radioisótopo no interior do organismo, etc., são expressos por meio de um fator de peso N, que freqüentemente pode ser considerado como unitário. Assim, na prática, 1 rem = 1 rad x Q onde o fator de qualidade 12. LEGISLAÇÃO E NORMALIZAÇÃO APLICÁVÉIS ➱ Decreto-Lei nº 348/89, de 12/10 Estabelece normas e diretivas de proteção contra as radiações ionizantes, portaria 453 do MS, norma CNEN3.01 13. VENTILAÇÃO INDUSTRIAL 13.1 INTRODUÇÃO A importância do ar para o homem é por demais conhecida sob o aspecto da necessidade de oxigênio para o metabolismo. Por outro lado, a movimentação de ar natural, isto é, através dos ventos, é responsável pela troca de temperatura e umidade que sentimos diariamente, dependendo do clima da região. A movimentação do ar por meios não naturais constitui-se no principal objetivo dos equipamentos de ventilação, ar condicionado e aquecimento, transmitindo ou absorvendo energia do ambiente, ou mesmo transportando material, atuando num padrão de grande eficiência sempre que utilizado em equipamentos adequadamente projetados. A forma pela qual se processa a transferência de energia e que da ao ar capacidade de desempenhar determinada função. A velocidade, a pressão, a temperatura e a umidade envolvem mudanças nas condições ambientais, tornando-as propícias ao bem-estar do trabalhador. A ventilação industrial tem sido e continua sendo a principal medida de controle efetiva para ambientes de trabalho prejudiciais ao ser humano. No campo da higiene do trabalho, a ventilação tem a finalidade de evitar a dispersão de contaminantes no ambiente industrial, bem como diluir concentrações de gases, vaporese promover conforto térmico ao homem. Assim sendo, a ventilação é um método para se evitarem doenças profissionais oriundas da concentração de pó em suspensão no ar, gases tóxicos ou venenosos, vapores, etc. O controle adequado da poluição do ar tem início com uma adequada ventilação das operações e processos industriais (máquinas, tornos, equipamentos, etc.), seguindo-se uma escolha conveniente de um coletor dos poluentes (filtros, ciclones, etc.). Todavia, ao se aplicar a ventilação numa industrial, é preciso verificar antes, as condições das máquinas, equipamentos, bem como o processo existente, a fim de se obter a melhor eficiência na ventilação. A modernização das indústrias, Isto é, mecanização e/ou automação, além de aumentar a produção melhora sensivelmente a higiene do trabalho com relação a poeiras, gases, etc. 13.2 Considerações e Definições Fundamentais Renovação do Ar: Processo de substituição do ar que promove controle de temperatura e umidade do ar respirável atendendo padrões permitidos por normas. O Ar: Mistura de gases que constitui camada atmosférica de espessura de aproximadamente 500 km. O Ar Respirável – Ar puro: Camada atmosférica próxima ao nível do mar de espessura aproximada de 1 a 2% do total da camada atmosférica; esta camada que permite em condições normais permanência para o ser humano. Composição Média do Ar Respirável: O ar respirável é uma mistura que apresenta os seguintes componentes principais e em maior proporção os seguintes elementos. N2, 78,03 % 02, 20; 99% CO2, 0,03 % H2O, 0,47% outros gases, 0,49 % Estes valores atendem a camada atmosférica exercida sobre pressão atmosférica ao nível do mar de 101,322N/m² (10,332 Kf/m²) (760 mm/Hg) a temperatura de 15 °C Os valores da pressão sofrem alterações à proporção que afastamos verticalmente com referência ao nível do mar, devido ao peso da camada de ar que reduz logicamente a medida que elevamos. Podemos obter a pressão atmosférica em qualquer ponto usando a fórmula antiga de Laplace. Log p mm c.a = log po . H Km . 18,4 +0,067 tm onde : tm - temp. média do ar compreendida entre o nível do mar e a temp. considerada. H – altura em Km, do ponto considerado em relação ao nível do mar 13.3 Fatores que influenciam na troca de calor no Corpo Humano A temperatura, calor e o deslocamento do ar são responsáveis pela troca de calor efetuada corpo humano que em condições ideais promovem receptividade térmica, estes fatores ajudam no metabolismo, transformação de matéria em energia vital dando condições de saúde e bem estar. Importância da avaliação do Metabolismo A energia produzida pelo organismo humano na unidade de tempo pode ser avaliada em função do consumo de oxigênio respirável absorvido pelo organismo ( 1 Kg O2 13.649 KJ = 3260 Kcal). O metabolismo depende de vários fatores tais como: Natureza, constituição, raça, sexo, idade, massa corporal, altura; Clima, habitação, vestuário; Saúde, nutrição, atividade; Metabolismo Básico ( Mb ) Chamamos de metabolismo básico a energia consumida por metro quadrado de superfície humana em um individuo em jejum há 12 horas deitado em repouso absoluto, normalmente vestido, sem agasalho a temperatura agradável para o seu corpo que equivale a: Mb = 150 a 167,5 KJ/m².H (36 a 40 Kcal/m².H) Metabolismo Humano Varia de acordo com condições ou circunstâncias: * até os 5 anos de idade é o dobro; * dos 20 aos 40 anos praticamente o mesmo; * durante a digestão sofre considerável acréscimo dependendo do alimento (pequeno para açúcar e gorduras e elevado para proteínas); * em estado de desnutrição é diminuído; * em estado patológico pode aumentar ou reduzir; * em condições de temperaturas baixas ou elevadas podem aumentar ou reduzir devido ao sistema de operação de regulação térmica do organismo; * em atividades que requerem esforços físicos aumentam o metabolismo; * em atividades intelectuais não influi praticamente sobre o consumo de energia. Baseado nestes princípios podemos ter uma melhor avaliação dos estudos e resultados apresentado pela NR 15 Anexo 3 Quadro 3, que apresenta as taxas de metabolismo humano, segundo a ABNT. Temperatura O corpo humano apresenta um equilíbrio homeotérmico, ou seja, mantem o equilíbrio térmico em várias temperaturas embora não em perfeito bem- estar, entretanto, a condição de maior receptividade é aquela sensação em que a velocidade do ar entre 0,1 a 0,15 m/s bom saturamento de umidade, proporcionando a mesma sensação de calor ou frio que o ambiente em consideração; - a esta condição definimos com temperatura efetiva. Portanto estas condições devem ser avaliadas nos ambientes onde as atividades então sendo desenvolvidas e na vestimenta do usuários para verificar as condições de conforto térmico. Um dos métodos para melhorar as condições de conforto térmico em uma atividade é a aplicação de ventilação ao renovação do ar , que conforme já foi citado promove redução de temperatura. A NR 15 Anexo 3 Estabelece Limites de tolerância para exposição de calor Através do Índice de Bulbo Úmido, termômetro de Globo IBUTG Definido: - ambiente internos e externo sem carga solar IBUTG = 0,7 tm +0,3 tg - ambiente externo com carga solar IBUTG = 0,7 tun + 0,1 ts + 0,2 tg Onde: tm – temperatura de bulbo úmido natural tg – temperatura de globo ts- temperatura de bulbo seco De acordo com estas condições a NR 15 estabelece os Limites de Tolerância para exposição ao calor em regime de trabalho intermitente com períodos de descanso no mesmo local de trabalho tabela acima. Necessidades humanas de ventilação A ventilação de residências, espaços comerciais e escritórios é necessária para controlar odores corporais, fumaça de cigarro, odores de cozinha e outras impurezas odoríficas, e não para manter a quantidade necessária de oxigênio ou remover o Dióxido de carbono produzido pela respiração. Isso é verdadeiro, pois a construção padrão de edifícios para ocupação humana não pode prevenir a infiltração ou a saída de quantidades de ar, mesmo quando todas as janelas, portas e aberturas no forro estiverem fechadas. Dados públicos dos sobre as quantidades de ar, normalmente disponíveis pela ventilação natural ou infiltração, indicam que a sufocação por deficiência de oxigênio ou excesso de gás carbônico, como resultantes da respiração humana, é potencialmente impossível em construções não subterrâneas. 13.4 Classificação dos sistemas de ventilação Para a classificação dos sistemas de ventilação é preciso levar em conta a finalidade a que se destinam. Dessa forma, os objetivos da ventilação são: a) Ventilação para Manutenção do conforto Restabelecer as condições atmosféricas num ambiente alterado pela presença do homem. Refrigerar o ambiente no verão e aquecer o ambiente no inverno. b) Ventilação para manutenção da saúde e segurança do homem Reduzir concentrações no ar de gases vapores, Aerodispersóides em geral, nocivos ao homem, até que baixe a níveis compatíveis com a saúde. Manter concentrações de gases, vapores e poeiras inflamáveis ou explosivos fora das faixas de inflamabilidade ou de explosividade. c) Ventilação para conservação de materiaise equipamentos (por imposição tecnológica). Reduzir aquecimento de motores elétricos, máquinas, etc. Isolar cabines elétricas, não permitindo entrada de vapores, gases ou poeiras inflamáveis, com a finalidade de se evitar explosão, por meio de faíscas elétricas. Manter produtos industriais em armazéns ventilados, com o fim de se evitar deterioração. Tipos de ventilação Os tipos de ventilação, empregados para qualquer finalidade, são assim classificados: a) Ventilação natural. b) Ventilação geral c) Ventilação geral para conforto térmico. d) Ventilação geral diluidora e) Ventilação local exaustora (Sistema) 13.5 SISTEMAS DE VENTILAÇÃO Os sistemas que requerem qualquer tipo de renovação do ar são classificados basicamente em: - ventilação natural ou espontânea; - ventilação artificial, forçada o mecanizada. A ventilação natural ou espontânea Tem como parâmetros de contorno as diferenças de pressões naturais promovidas pelos ventos e gradientes de temperaturas, esta renovação é realizada através das aberturas dos ambientes. Neste processo obtém-se baixo índice de renovação. Este tipo de ventilação atente a ambiente (recintos) de baixas concentrações de contaminantes no ar. A ventilação artificial, forçada ou mecanizada Neste processo requer utilização de recursos mecânicos para promover maior arraste do ar do ambiente. Este tipo de ventilação pode ser geral diluidora o local exaustora ou simplesmente exaustora e diluidora. Ventilação Geral Diluidora Processo em que a ar puro se mistura com o ar ambiente contaminado diluindo-o seus contaminantes antes de ser retirada do recinto, a diluição reduz as concentrações elementos indesejáveis. Ventilação Diluidora por Exaustão Processo em que preferencialmente o ar contaminado ou quente é retirado do recinto , permitindo que o ar puro entre no recinto através de aberturas, este processo é amplamente utilizado em fabricas na qual a ambiente atmosférico apresenta altos índices de concentrações, nos casos de fundições, cabines de pinturas, jateamento, fornos etc. Quando o ar ambiente é limpo e necessita apenas de renovação para conforto e evitar contaminantes externos, utiliza o processo de insuflamento e filtragem, áreas administrativas, áreas climatizadas, bancos etc. o insuflamento promove uma diferença de pressão do ambiente externo com o interno deste modo arrastando melhorando conforto no ambiente principalmente térmico e umidade. Quando há restrições nas saídas devido a sobre pressão elevada dificultando até aberturas de portas é conveniente utilizar sistema misto com exaustão simultânea. Ventilação Local Exaustora. Nos casos em que os contaminantes estão concentrados ou localizados trataremos como captação (captores) forçando a retirada antes que este atinjam a todo ambiente classificados como local exaustora, ficando assim mais econômico, caso típico em laboratório, restaurantes, churrascarias (coifas), pequenas cabines de pinturas, capelas de laboratórios, etc. Métodos de Distribuição do Ar Para os processos citados podemos com relação a renovação distribuir o ar no recinto de varias maneiras conforme as condições apropriadas do recinto, definidas pelo projeto seja arquitetônico ou de planta industrial. - distribuição de cima para baixo - distribuição para baixo e para cima - distribuição de baixo para cima - distribuição cruzada - distribuição mista - distribuição especial em duto, em minas ou espaços confinados. Distribuição de Cima para Baixo Neste processo o ar e introduzido pela parte superior do recinto e retirado pela parte inferior, tem a vantagem de não permitir poeira no recinto, antecipara a mistura contaminante com o ar ambiente, funciona como fluxo pistão empurrando o ar para saídas mais próximas evitando curto circuito, ou turbulência. Distribuição para Baixo e para Cima Neste processo o ar é introduzido e retirado pela parte superior, basicamente dois tipos são usualmente utilizados: - entrada superior formando jato (fluxo) circulatório em todo recinto com saída (grades de insuflamento) próxima da entrada. - boca de insuflamento no teto, ocorre quanto o ponto de entrada e saída estão próximas empurrando o ar para baixo formando uma mistura e retirando o ara por insuflamento no centro da boca, típicos de lojas, bancos etc.. Distribuição de baixo para Cima O processo em que o ar é empurrado para cima pelas laterais do recinto e retirado por pontos no teto, adotado em ambiente com carga térmica significativa, que com o aumento de temperatura a ar de menor densidade tende a subir, ótimo para arraste de calor de insolação de cobertura. As sobre pressão devem ser avaliadas para evitar dificuldade de aberturas de portas e janelas adotar entorno de 10N/m² (1 Kg/m²). Distribuição Cruzada Os pontos de entrada e saída (de insuflamento) ficam em lados opostos situados pela parte superior do recinto, formando um fluxo dentro do recinto, processo utilizado em pequenos recintos devido a sua eficiência. Distribuição Mista Processo utilizado em recintos em existem vários comportamentos na atividade e os contaminantes não apresentam uniformidades a combinação de distribuição permite insuflar tanto para cima como para baixo o ponto de insuflamento fica normalmente em altura mediana. Distribuição em Minas ou Dutos Utiliza técnica especial mecanizada para renovação do ara ambiente, neste caso a ventilação pode ser a combinação de todos os casos citados, levando-se em consideração, tipo de contaminante, área, distanciamento até o ponto de descarte do ar, temperatura, pressão etc. Ar condicionado Evidentemente, o ar pode ser condicionado artificialmente. Segundo definição da American Society of Heating, Refrigeratind and Air Conditioning Engineers (ASHRAE), "ar condicionado e o processo de tratamento do ar de modo a controlar simultaneamente a temperatura, a umidade, a pureza e a distribui, para atender as necessidades do recinto condicionado", ocupado ou não pelo homem. As aplicações do ar condicionado são inúmeras, podendo ser citadas, entre outras, as seguintes: a) Processos de fabricação de certos produtos que devem ser feitos em recintos com umidade, temperatura e pureza controladas; por exemplo, fabricação de produtos farmacêuticos, alimentícios, impressão de cores, industrias testeis, de solventes, etc. b) Conforto do indivíduo e produtividade. c) Hospitais: salas de operação, salas de recuperação e quartos para tratamento de doentes alérgicos, etc. As aplicações do ar condicionado são inúmeras, podendo ser citadas, entre outras, as seguintes: a) Processos de fabricação de certos produtos que devem ser feitos em recintos com umidade, temperatura e pureza controladas; por exemplo, fabricação de produtos farmacêuticos, alimentícios, impressão de cores, industriais testeis, de solventes, etc. b) Conforto do indivíduo e produtividade. c) Hospitais: salas de operação, salas de recuperação e quartos para tratamento de doentes alérgicos, etc. 13.6 Orientações para o Cálculo de Instalação de Ventilação Mecanizada Para calcular as instalações de ventilação mecanizada é importante que o Engenheiro de Segurança do Trabalho verifique corretamente o dimensionamento de seus elementos e a determinação das perdas de cargas com objetivo de determinar a potência mecânica de acionamento do motor para promover a renovação do arambiente. Este é, com certeza, o grande objetivo. O dimensionamento dos diversos elementos está ligado diretamente à vazão, velocidade e áreas de entrada e saída do Ar. Com a equação geral Q = AV Q – vazão em m³ / h A – área em m² V – velocidade em m / s Para o cálculo normalmente necessitamos de determinar a área de ventilação que chamaremos de (Ω) m² Ω = Q m³/h . (m²) V 3600 m/s A vazão (Q) é calculada em função determinada pela necessidade da renovação do ar, nestes cálculos devem-se ter precauções com arraste de poeiras, gotas, perdas de cargas, deslocamento excessivo de ventos, a velocidade do ar atendida conforme NR e NB 10 da ABNT. Bocas de Insuflamento ou Difusores Temos: Para parede - grades de palhetas horizontais e verticais fixas - grades de palhetas horizontais e verticais flexionadas em um sentido - grades de palhetas horizontais e verticais flexionadas em duplo sentido Para tetos - difusores de placas perfuradas - grades que jogam o ara horizontalmente - difusores com anéis ou palhetas embutidas sem indução - difusores com anéis ou palhetas em degrau - difusores com iluminação no centro. Os tipos de difusores atendem a cada necessidade em função da indução necessária no ambiente. Existem no mercado difusores com seções diferentes adaptado a varias vazões que atendem satisfatoriamente, basta que o projetista determine a vazão de insuflamento. Ventilação Local Exaustora A ventilação local exaustora tem como objetivo principal captar os poluentes de uma fonte (gases, vapores ou poeiras toxicas) antes que os mesmos se dispersem no ar do ambiente de trabalho, ou seja, antes que atinjam a zona de respiração do trabalhador. A ventilação de operações, processos e equipamentos, dos quais emanam poluentes para o ambiente, é uma importante medida de controle de riscos. De forma indireta, a ventilação local exaustora também influi no bem-estar, na eficiência e na segurança do trabalhador, por exemplo, retirando do ambiente uma parcela do calor liberado por fontes quentes que eventualmente existam. Também no que se refere ao controle da poluição do ar da comunidade, a ventilação local exaustora tem papel importante. A fim de que os poluentes emitidos por uma fonte possam ser tratados em um equipamento de controle de poluentes (filtros, lavadoras, etc.), eles têm de ser captados e conduzidos a esses equipamentos, e isso, em grande numero de casos, é realizado por esse sistema de ventilação. Veja a ilustração abaixo. Um sistema de ventilação local exaustora deve ser projetada dentro das princípios de engenharia, ou seja, de maneira a se obter maior eficiência com o menor custo possível. Por outro lado devemos lembrar sempre que, na maioria das casos, o objetivo desse sistema é a proteção da saúde do homem; assim, este fator deve ser considerado em primeiro lugar, e todos os demais devem estar condicionados a ele. Muitas vezes, a instalação de um sistema de ventilação local exaustara, embora bem dimensionada, pode apresentar falhas que a tornem inoperante, pela não observância de regras básicas na captação de poluentes na fonte. O enclausuramento de operações ou processos, a direção do fluxo de ar, entre outros fatores, são condições básicas para uma boa captação e exausto dos poluentes Como exemplo, a Figura a seguir, ilustra a maneira correta de se proceder, comparada com as situações que tornam a exaustão inoperante, nos casos específicos de descarregamento de correias transportadoras e tanques de lavagem. Os captores envolvem todo o sistema não permitindo emissões fugitivas formando correntes de fluxo ascendente. Dependendo das concentrações não é permitido o lançamento para atmosfera, pois pode atingir a circunvizinhança, tendo assim a necessidade de instalações de filtros ou dispositivos para reduzir as emissões atmosféricas. Ex. cortina de água, filtros de carvão, filtros de manga etc. Equipamentos básicos do sistema de ventilação local exaustora: 1) captores 2) coletores (ciclones) alguns resíduos ficam retidos 3) ventiladores 4) motores de acionamento 5) duto de canalização do ar contaminado 6) duto de saída do ar contaminado 7) dispositivos auxiliares de controle para descarte Captores São pontos de captura de poluentes, que, dimensionados convenientemente para uma fonte poluidora , irão enclausurar parte da fonte e, com um mínimo de energia ,consegue-se a entrada destes poluentes para o sistema de exaustão. Esses captures devem induzir, na zona de emissão de poluentes, correntes de ar em velocidades tais que assegurem que os poluentes sejam carregados pelas mesmas para dentro do captor. Em casos especiais, formas de captores devem ser desenhadas. Usualmente as dimensões do processo ou operação determinam as dimensões do captor e sua forma. Vários tipos de captores são utilizados nas mais diversas aplicações industriais No conjunto do sistema de ventilação local exaustora os captores ficam instalado próximos a fonte de contaminação de modo a arrastar todo ar contaminado, no projeto deve se ter preocupação com a velocidade de captação próxima a boca do captor ou zona de captação. Qualidade dos captores - envolver toda fonte contaminante ( baixa velocidade c’) - ter mínima seção de boca possível - aproveitar em seu desempenho o movimento inicial das partículas ao serem geradas - facilidade para operador - facilidade de manutenção e limpeza Obs: O bom dimensionamento do captor reduz a potencia mecânica instalado. Tipos de Captores - capelas - coifas - fendas - captores de politrizes esmeril - campânulas - simples bocas Capelas – armários normalmente usados em laboratórios Coifas – captores para arraste de gases ou vapores ; fogões, forjas, fornos etc Fendas – captores para gases ou vapores emitidos por tanques de banhos, instalados sobre o tanque com saída de arraste fora de centro pela lateral, a fenda cobre toda superfície do tanque Captores de politrizes e esmeris – envolvem motores (rotores) permitindo captura do abrasivo e do material de corte ou desbasto Campânula – simples caixa que envolve o equipamento, usado em serraria, ensacadeiras e etc. Simples boca – apenas abertura onde entra o ara ambiente. Ventiladores São os responsáveis pelo fornecimento de energia ao ar, com a finalidade de movimenta-lo, quer seja em ambientes quer seja em sistema de dutos. A função básica de um ventilador é, pois, mover uma dada quantidade de ar por um sistema de ventilação a ele conectado. Assim o ventilador deve gerar uma pressão estática suficiente para vencer as perdas do sistema e uma pressão cinética para manter o ar em movimento. Basicamente, há dois tipos de ventiladores: os axiais e os centrífugos, conforme as figuras abaixo. O ventilador de hélice consiste em uma hélice montada muna armação de controle de fluxo, com o motor apoiado por suportes normalmente presos à estrutura dessa armação. O ventilador é projetado para movimentar o ar de um espaço fechado a outro a pressões estáticas relativamente baixas. O tipo de armação e posição da hélice tem influência decisiva no desempenho do ar e eficiência do próprio ventilador. Um ventilador centrífugo consiste em um rotor, uma carcaçade conversão de pressão e um motor. O ar entra no centro do rotor em movimento na entrada, e acelerado pelas palhetas é impulsionado da periferia do rotor para fora da abertura de descarga. Já vimos que a vazão varia com a rotação, que a pressão desenvolvida varia com o quadrado da rotação e que a potência varia com o cubo da rotação. Essas relações, acrescidas das que mostram a variação da vazão, da pressão e da potência, com a densidade do fluido e o tamanho do ventilador, constituem as chamadas leis dos ventiladores. Usaremos a seguinte nomenclatura: D = diâmetro de ventilador (pés); Q = vazão exaurida (pés /min) pressão estática (pol. de H20); SP = rotações por minuto; HP = potência transferida ao fluido (em horse power); = capacidade do ventilador (lb./min); = densidade do fluido gasoso (lb./pe³); = eficiência mecânica do ventilador. Dados necessários para a seleção correta de um ventilador Capacidade ou Vazão? Pressão Estática ou Total? Potência Absorvida? O ventilador será centrífugo ou axial? Pode ser silencioso, de médio ou alto ruído? Vai aspirar ar limpo, sujo, com pós, fiapos ou corrosivos? Sendo corrosivo, quais são os agentes? Qual a temperatura do ar aspirado? Qual o diâmetro da peça onde vai ser ligado o ventilador, se for o caso? Trata-se de instalação de ventilação para fins de conforto ou para fins de aspiração de poeiras, ou troca de calor, ou de ar condicionado, civil ou industrial, ou torres de arrefecimento de água, ou de cabine de pintura? Não sabendo a capacidade, indicar o volume do ambiente, o numero de pessoas presentes, a potência instalada, os Kg/Hora de óleo queimado, etc. No caso de o ventilador ser centrífugo, indicar a posição da boca de saída, olhando do lado do motor ou da polia. Qual é o diâmetro e o comprimento dos dutos onde vai ser ligado o ventilador? Quantas curvas tem esse duto? Esse duto termina na atmosfera ou dentro de una máquina? Como se chama essa máquina? Se vai aspirar de una coifa ou captor, quais as suas dimensões? Dados necessários para a seleção correta de um ventilador Capacidade ou Vazão? Pressão Estática ou Total? Potência Absorvida? O ventilador será centrífugo ou axial? Pode ser silencioso, de médio ou alto ruído? Vai aspirar ar limpo, sujo, com pós, fiapos ou corrosivos? Sendo corrosivo, quais são os agentes? Qual a temperatura do ar aspirado? Qual o diâmetro da peça onde vai ser ligado o ventilador, se for o caso? Trata-se de instalação de ventilação para fins de conforto ou para fins de aspiração de poeiras, ou troca de calor, ou de ar condicionado, civil ou industrial, ou torres de arrefecimento de água, ou de cabine de pintura? Não sabendo a capacidade, indicar o volume do ambiente, o numero de pessoas presentes, a potência instalada, os Kg/Hora de óleo queimado, etc. No caso de o ventilador ser centrífugo, indicar a posição da boca de saída, olhando do lado do motor ou da polia. Qual é o diâmetro e o comprimento dos dutos onde vai ser ligado o ventilador? Quantas curvas tem esse duto? Esse duto termina na atmosfera ou dentro de una máquina? Como se chama essa máquina? Se vai aspirar de una coifa ou captor, quais as suas dimensões? No caso de substituição de ventilador existente, indicar: Motor = Potência.........HP; RPM . . .; Volts............. Transmissão direta ou por polia? . . . . . ; Material de que é feito. BIBLIOGRAFIA AMERICAN CONFERENCE OF GOVERNMENTAL INDUSTRIAL HYGIENISTS (ACGIH). Limites de exposição ocupacional (TLVsR) para substâncias químicas e agentes químicos & índices biológicos de exposição (BEIsR). Tradução: ABHO (Associação Brasileira de Higienistas Ocupacionais), p. 4-5. São Paulo: ABHO, 2010. ARAUJO, Giovanni Moraes de. Normas regulamentadoras comentadas e ilustradas. 8a. ed. Rio de Janeiro: Editora GVC, 2013. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 12543: Equipamentos de proteção individual – Terminologia. Rio de Janeiro, 1999. BRASIL. Ministério da Saúde (MS). Organização Pan-americana da Saúde no Brasil. Doenças relacionadas ao trabalho: manual de procedimentos para os serviços de saúde. p. 15, 324, 325, 334 e 337. Brasília: Editora do Ministério da Saúde, 2001. __________. Ministério da Saúde (MS). Secretaria de Atenção à Saúde. Departamento de Ações Programáticas. Pneumoconioses. Brasília: Editora do Ministério da Saúde, 2006. BRASIL. NHO 04. Método de Ensaio: Método de coleta e análise de fibras nos locais de trabalho. Ministério do Trabalho e Emprego: FUNDACENTRO, 2001. BRASIL. NHO 08. Coleta de material particulado sólido suspenso no ar de ambientes de trabalho. Ministério do Trabalho e Emprego: FUNDACENTRO, 2009. BRASIL. Portaria n° 3.214, de 08 de junho de 1978. Aprova as normas regulamentadoras que consolidam as leis do trabalho, relativas à segurança e medicina do trabalho. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, 1978a. Disponível em: http://trabalho.gov.br/seguranca-e- saude-no-trabalho/normatizacao/normas-regulamentadoras. Acesso em: 10 set. 2016. BREVIGLIERO, Ezio. Higiene ocupacional: Agentes biológicos, químicos e físicos. 6a. ed. São Paulo: Editora Senac São Paulo, 2006. 452p ISBN 978-85-7359-907- 7. PEIXOTO, Neverton H. e FERREIRA, Leandro S. Higiene ocupacional I. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, Colégio Técnico Industrial de Santa Maria; Rede e-Tec Brasil, 2012. PEIXOTO, Neverton H. e FERREIRA, Leandro S. Higiene ocupacional II. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, Colégio Técnico Industrial de Santa Maria; Rede e-Tec Brasil, 2013. PEIXOTO, Neverton H. e FERREIRA, Leandro S. Higiene ocupacional III. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, Colégio Técnico Industrial de Santa Maria; Rede e-Tec Brasil, 2013. SALIBA, Tuffi Messias; CORREA, Marcia Angelim Chaves. Insalubridade e periculosidade: aspectos técnicos e práticos. 6a. ed. atual. São Paulo: LTr, 2002. SALIBA, Messias Tuffi. Manual prático de avaliação e controle de poeira e outros materiais particulados: PPRA. 4. ed., p. 15. São Paulo: LTr, 2010. SPINELLI, Robson. Higiene ocupacional: agentes biológicos, físicos e químicos. 5. ed., p.95. São Paulo: Editora SENAC São Paulo, 2006. AMERICAN CONFERENCE OF GOVERNMENTAL INDUSTRIAL HYGIENISTS (ACGIH). Limites de exposição ocupacional (TLVsR) para substâncias químicas e agentes químicos & índices biológicos de exposição (BEIsR). Tradução: ABHO (Associação Brasileira de Higienistas Ocupacionais), p. 4-5. São Paulo: ABHO, 2010. ARAUJO, Giovanni Moraes de. Normas regulamentadoras comentadas e ilustradas. 8a. ed. Rio de Janeiro: Editora GVC, 2013. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 12543: Equipamentos de proteção individual – Terminologia. Rio de Janeiro, 1999. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 10151: Acústica – Avaliação do ruído em áreas habitadas, visando o conforto da comunidade – Procedimento. Rio de Janeiro, 2000. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 10152: Níveis de ruído para conforto acústico. Rio de Janeiro, 1987. BRASIL. Ministério da Saúde (MS). Organização Pan-americana da Saúde no Brasil. Doenças relacionadas ao trabalho: manual de procedimentos para os serviços de saúde. p. 15, 324, 325, 334 e 337. Brasília: Editora do Ministério da Saúde, 2001. __________. Ministério da Saúde (MS).Secretaria de Atenção à Saúde. Departamento de Ações Programáticas. Pneumoconioses. Brasília: Editora do Ministério da Saúde, 2006. BRASIL. NHO 01. Avaliação de exposição ocupacional ao ruído. Ministério do Trabalho e Emprego: FUNDACENTRO, 2001. __________. NHO 06. Avaliação da exposição ocupacional ao calor. Ministério do Trabalho e Emprego: FUNDACENTRO, 2002. __________. NHO 09. Avaliação da exposição ocupacional a vibrações de corpo inteiro. Ministério do Trabalho e Emprego: FUNDACENTRO, 2013. __________. NHO 10. Avaliação da exposição ocupacional a vibração em mãos e braços. FUNDACENTRO, 2013. BRASIL. Portaria n° 3.214, de 08 de junho de 1978. Aprova as normas regulamentadoras que consolidam as leis do trabalho, relativas à segurança e medicina do trabalho. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, 1978a. Disponível em: http://trabalho.gov.br/seguranca-e- saude-no-trabalho/normatizacao/normas-regulamentadoras. Acesso em: 10 set. 2016. BREVIGLIERO, Ezio. Higiene ocupacional: Agentes biológicos, químicos e físicos. 6a. ed. São Paulo: Editora Senac São Paulo, 2006. 452p ISBN 978-85-7359-907- 7. PEIXOTO, Neverton H. e FERREIRA, Leandro S. Higiene ocupacional I. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, Colégio Técnico Industrial de Santa Maria; Rede e-Tec Brasil, 2012. PEIXOTO, Neverton H. e FERREIRA, Leandro S. Higiene ocupacional II. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, Colégio Técnico Industrial de Santa Maria; Rede e-Tec Brasil, 2013. PEIXOTO, Neverton H. e FERREIRA, Leandro S. Higiene ocupacional III. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, Colégio Técnico Industrial de Santa Maria; Rede e-Tec Brasil, 2013. OLIVEIRA, José A. A. de. Fisiologia Clínica da Audição. In.: NUDELMANN, Alberto A.; COSTA, Everaldo A. da; SELIGMANN, Jose & IBAÑEZ, Raul N. [et al.] PAIR: Perda Auditiva Induzida pelo Ruído. Porto Alegre. Bagaggem Comunicações Ltda, 1997. p. 101-140. RUSSO, I. C. P. Noções Gerais de Acústica e Psicoacústica. In.: NUDELMANN, Alberto A.; COSTA, Everaldo A. da; SELIGMANN, Jose & IBAÑEZ, Raul N. [et al.] PAIR: Perda Auditiva Induzida pelo Ruído. Porto Alegre. Bagagem Comunicações Ltda, 1997. p. 49-73. SALIBA, Tuffi Messias; CORREA, Marcia Angelim Chaves. Insalubridade e periculosidade: aspectos técnicos e práticos. 6a. ed. atual. São Paulo: LTr, 2002. SALIBA, Messias Tuffi. Manual prático de avaliação e controle de poeira e outros materiais particulados: PPRA. 4. ed., p. 15. São Paulo: LTr, 2010. SPINELLI, Robson. Higiene ocupacional: agentes biológicos, físicos e químicos. 5. ed., p.95. São Paulo: Editora SENAC São Paulo, 2006. [1] Johns, H.E. e Cunningham, J.R., The Physics of Radiology, Publication No 932, American Lecture Series, CharlesC. Thomas Publisher, Revised Third Printing, 1974. [2] Febrer Canals, M.A., Atlas de Química, Libro Edição Comemorativa Ibérico-Americano Ltda., Ediciones Jover S.A., 1980. [3] Saffioti, W., Fundamentos de Energia Nuclear, Editora Vozes Ltda, 1982. [4] Bitelli, Thomaz, Higiene das Radiações, Editora do Grêmio Politécnico da USP, 1982. [5] Alonso, M. e Finn, E.J., Physics, Addison Wesley Longman Ltd., Harlow, U.K., 1992. 5] Bushong, S.C., Radiologic Science for Technologists: Phsics, Biology and Protection, 6th Edition, Mosby, 1997. [6] Ebbing, D.D., Química Geral, Quinta Edição, Volume 2, LTC – Livros Técnicos e Científicos S.A., 1998.