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Poluentes Inorgânicos 21 de novembro de 2019 CCA 069 – Poluição do Solo Poluentes Inorgânicos Metais ▪ Elementos cujos átomos tem capacidade de perder elétrons e formar cátions; conduzem eletricidade e calor. Sólidos a To ambiente (Hg). ▪ Metais pesados ou metais tóxicos: metais e metaloides com densidade específica > 6 gcm-³ e podem causar efeitos adversos. ▪ Essenciais (Co, Cu, Mn, Mo, V, Zn) ou tóxicos (efeitos deletérios) ▪ Uso intensivo na indústria METAIS PESADOS 4 - Inalação ATIVIDADES ANTROPÓGÊNICAS RESÍDUOS MEIO AMBIENTE SISTEMA HUMANO IMPACTOS ECOLÓGICOS EFEITOS NA SAUDE Processo de Liberação de Poluente metálico: 1 – volatilização 2 - Lixiviação Rota de exposição 1– Ingestão de Alimentos 2– Consumo de água 3– Contato com a pele Relação entre geração do metal, rota de exposição e Impacto Ambiental Poluentes Inorgânicos Metais Efeitos Deletérios O ser humano não é capaz de eliminar Pequena concentração (Hg, Pb, Cd) pode ser extremamente tóxico. Não possui função dentro dos organismos e a sua acumulação pode provocar graves doenças, sobretudo nos mamíferos. Poluentes Inorgânicos Metais Cd, Pb, As, Hg, Zn, Ni Acúmulo no solo Cadeia Alimentar Homem Poluentes Inorgânicos Metais - Cd Metal raro, ambientes aquáticos. Insolúvel - gramíneas, aves, gado, cavalos e vida selvagem. Organismo humano acumula Cd - 50 anos o homem - carga de 20 a 30 mg (rins e paredes das artérias). Poluentes Inorgânicos Metais - Cd Japão – mineração (Kamioka) e arroz Guerra com Russia, China e EUA. “Itai-Itai” - metabolismo, gerando descalcificações, reumatismos. Alta concentração Cd, - destrói o tecido testicular e as hemácias sanguíneas. Mariscos, ostras e peixes de água salgada, chá e fumaça do cigarro. Poluentes Inorgânicos Metais - Pb Metal tóxico, pesado, macio Usado desde antiguidade Solda nos jardins suspensos da Babilônia Metal não ferroso mais usado usado na indústria Produção mundial de aproximadamente 4,1 milhões de ton Poluentes Inorgânicos Metais - Pb Fontes de exposição são principalmente ocupacionais: Extração, metalurgia, refino, fundição e laminação. 60% produção de baterias 13% pigmentos 27% ligas de soldagem, plásticos, munição et. roblema ambiental Envenenamento nos seres humanos - Saturnismo Poluentes Inorgânicos Metais - Pb FONTE:PROJETO PURIFICA • Resolução n° 420/2009 CONAMA: “dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas”. Fo n te:h ttp ://w w w .m m a.go v.b r/p o rt/co n am a/res/res0 9/res4 2 0 0 9.p d f Poluentes Inorgânicos Valores de ReferênciaSubstâncias Solo (mg.kg-1 de peso seco) (1) Água Subterrânea (µg.L-1) Referên. Qualid. Prevenção Investigação Agrícola APMax Residencial Industrial Investigação Inorgânicos Alumínio E - - - - 3500** Antimônio E 2 5 lO 25 5* Arsênio E l5 35 55 l5O lO* Cádmio E l,3 3 8 2O 5* Chumbo E 72 l8O 3OO 9OO lO* Cobalto E 25 35 65 9O 7O Cobre E 6O 2OO 4OO 6OO 2.OOO* Cromo E 75 l5O 3OO 4OO 5O* Ferro E - - - - 2.45O** Manganês E - - - - 4OO** Mercúrio E O,5 l2 36 7O l* Molibdênio E 3O 5O 100 l2O 7O Níquel E 3O 7O lOO l3O 2O Prata E 2 25 5O lOO 5O Selênio E 5 - - - lO* Vanádio E - - - lOOO - Zinco E 3OO 45O l.OOO 2.OOO l.O5O** Poluentes Inorgânicos Valores de Referência Poluentes Inorgânicos Interações com o Solo Poluentes Inorgânicos Interações com o Solo Figura 1. Localização da zona estuarina do Rio Subaé, Bahia, Brasil Santo Amaro Figura 5. Localização dos pontos de amostragem nos manguezais do Rio Subaé, Bahia, Brasil 4 grids com 33 pontos cada um. Total de 132 pontos de amostragem. Poluentes Inorgânicos Interações com o Solo SÃO BRÁS- GRID 1 SANTO AMARO - GRID 2 SANTO AMARO - GRID 2 -CHUMBO SANTO AMARO - GRID 2 - CD Amostras Razão entre concentrações médias obtidas e valores máximo recomendados Razão entre as concentrações máximas obtidas e valores máximo recomendados Origem Vegetal Pb Cd Pb Cd Coentro 5,13 2,0 14,8 3,75 Aipim 30,8 6,2 67,0 9,2 Quiabo 6,9 7,8 11,4 9,6 Origem Animal Músculo frango 57, 0 13,4 115,8 22,0 Fígado do frango 5,6 0,98 11,82 1,5 Peixe 6,3 2,23 7,27 2,87 Ovo 16,0 16,0* 30,3 21,2* Razão entre as concentrações chumbo e cádmio nas amostras e valores máximos recomendados pela legislação. • Não há limites estabelecidos para Cd nesse item alimentar pela RDC, porém pela GB 2762-2012 (China) o valor limite é 0,05 mg/kg FONTE PRFESOR FABIO OLIVEIRA (CCS Poluentes Inorgânicos Interações com o Solo Figura 13. Concentração de chumbo no sangue de amostras de frango. FONTE PRFESOR FABIO OLIVEIRA (CCS Poluentes Inorgânicos Interações com o Solo Inalação de fumos e poeiras e ingestão. Crianças - via digestiva é de 50%. Absorvido - distribuído para o sangue. Nos ossos - maior depósito corporal do metal - 90 a 95% presente no corpo. 1. Anemia por inibição da síntese da hemoglobina 2. Nervo ótico e auditivo 3. Sistema Nervocentral 4 – Fraqueza dedos, punhos ou calcanhar 5. Inibe ação do Ca e proteínas 6 – Mal funcionam. rins 7 - Hipertensão Toxicologia chumbo Crianças POLUENTES INORGÂNICOS REMEDIAÇÃO ▪ Conceito: Imobilizar metais e retirá-los do solo ▪ In situ ou ex situ ▪ Fitorremediação ▪ Biorremediação ▪ Separação mecânica ▪ Eletrocinética (baixa intensidade entre os contaminantes) ▪ In situ ▪ Dependem: ▪ Características do local ▪ Concentração e tipo de poluente ▪ Uso final da área/local POLUENTES INORGÂNICOS FITORREMEDIAÇÃO ▪ Uso de plantas como agente descontaminante, de acordo com suas características e capacidade de degradar os poluentes. ▪ Pode ser empregado na água, solos e ar ▪ Hidrocarbonetos de petróleo ▪ compostos organoclorados ▪ Pesticidas ▪ Metais pesados 1) Boa produção de biomassa 2) Sistema radicular adequado para absorver substâncias e mecanismo eficiente para absorver e acumular água, nutrientes e minerais 3) Absorção seletivas de íons 4) Apresentar diversidade e adaptabilidade para tolera alto nível de metais e outros poluentes. POLUENTES INORGÂNICOS FITORREMEDIAÇÃO POLUENTES INORGÂNICOS FITORREMEDIAÇÃO Elementos como Hg, Se e As são absorvidos pelas raízes, convertidos em formas não tóxicas e liberados para atm. Orgânicos são mineralizados ou degradados raízes estimulam o aumento de comunidades bacterianas bioconversão no interior das plantas ou na superfície - menos tóxicas plantas para limitar a mobilidade e biodisponibilidade MP absorção pelas raízes- armazenados nas raízes ou partes aéreas hiperacumuladoras POLUENTES INORGÂNICOS FITORREMEDIAÇÃO Plantas Hiperacumuladoras • Podem absorver e concentrar-se mais de 0,1% de um determinado elemento no tecido; • Cera de 400 espécies foram identificadas como hiperacumuladores metálicos, representando <0,2% de todas as angiospermas; • Cerca de 2/3 dos hiperacumuladores conhecidos são acumuladores de Ni; • Espécies que hipercumulam Cd, Co, Cu, Pb, Zn e As, são poucas; POLUENTES INORGÂNICOS FITORREMEDIAÇÃO Plantas Hiperacumuladoras ▪ Considera-se a concentração de metal na biomassa da parte aérea e do concentração de metal no solo. ▪Fator de bioacumulação (FB): Concentração do metal na biomassa/Solo ▪Fator de Translocação (FT): Concentração metal PA/raízes ▪Planta hiperacumulador deve ter FB e FT> 1, bem como acumulação total> 1000 mg kg-1 na biomassa vegetal. POLUENTES INORGÂNICOS FITORREMEDIAÇÃO VANTAGENS • Menor custo • Método natural e com menor distúrbio • Reduz potencial transporte do contaminante por erosão • Múltiplos contaminantes podem ser removidos pela mesma planta DESVANTAGENS • Baixa taxa de remoção do contaminante • Transferência potencial de fase do contaminante. • Possibilidade das plantas entrarem na cadeia alimentar • Descarte em aterro sanitário para substâncias perigosas. POLUENTES INORGÂNICOS BIORREMEDIAÇÃO ▪ Utilização de microrganismos presentes no solo e de plantas ou suas enzimas que são capazes de metabolizar compostos antropicamente introduzidos no meio ambiente. 1. Passiva: degradação de contaminantes mediada por microrganismos nativos. 2. Bioestimuladora: adição de nutrientes, para estimular os microrganismos. 3. Bioventilação: adição de gases como O2 e CH4 para estimular a atividade microbiana decompositora. POLUENTES INORGÂNICOS BIORREMEDIAÇÃO 4. Bioaumentação- inoculação de microorganismos exógenos selecionados para degradação do contaminante. 5. Landfarming- é a adição e incorporação (por aragem e/ou gradagem) de contaminantes ou rejeitos contaminados “a superfície de um solo não contaminado para degração. O aumento da aeração acelera o processo de degradação do contaminante. 6. Compostagem- é o uso de microrganismos termófílicos aeróbios em pilhas construídas para degradar o contaminante. Gerenciamento e Monitoramento de Áreas Contaminadas ÁREAS CONTAMINADAS ▪ Áreas onde há pelo menos uma suspeita de que a contaminação possa ser prejudicial aos seres humanos, água, edifícios ou ecossistemas. ▪ Contaminantes Orgânicos ▪ Contaminantes Inorgânicos 3424/11/2019Adicionar um rodapé ÁREAS CONTAMINADAS ▪ Podem ser: a) Acumulados – rochas, solos, águas, sedimentos b) Transportados através da Volatilização, Lixiviação, Escoamento Superficial, Absorção Precipitação Atmosférica Residuos Industriais Disposição de Resíduos Sólidos 3524/11/2019Adicionar um rodapé QUE PODEM CAUSAR... 3624/11/2019Adicionar um rodapé Impactos socioambientais Água Ar Saúde Solos 3724/11/2019http://www.ibtimes.com.au/willow-trees-purify-restore-contaminated-soil-1397840 Mina de Cobre – água poluída com cianeto da extração do minério na Finlândia 3824/11/2019Adicionar um rodapé Rio Doce: As, Mn e Pb http://ciencia.estadao.com.br/blogs/herton-escobar/cientistas-acham-metais-pesados-na- agua-com-lama-do-rio-doce/ a) Rio Matanza, Argentina (Orgânicos voláteis - tolueno) - 5 mil indústrias lançam resíduos, afetando a saúde de 20 mil pessoas. b) Hazaribagh, Bangladesh (Cr) - 160 mil pessoas são vítimas de contaminação por cromo provocada por 270 curtumes em Bangladesh, c) Lixão Agbogbloshie, Gana (Pb, Cd e Hg) – lixo eletrônico – 40 mil pessoas d) Kalimantan, Indonésia (Cd e Hg) 3924/11/2019Fonte: Globo, 2013 OS 10 LUGARES MAIS POLUÍDOS NO MUNDO e) Rio Citarum, Indonésia (Pb, Cd, Cr e pesticidas) - 500 mil pessoas diretamente e cinco milhões indiretamente são expostas a vários produtos químicos, lançados no rio Citarum, perto de Jacarta. No mesmo país, o mercúrio extraído das minas de ouro na província de Kalimantan, na ilha de Bornéu, ameaça a saúde de pelo menos 225 mil pessoas. 4024/11/2019Fonte: Globo, 2013 OS 10 LUGARES MAIS POLUÍDOS NO MUNDO f) Dzershinsk, Rússia (Pb, fenóis e subprodutos tóxicos) - 300 mil pessoas são ameaçadas pelos resíduos de 190 produtos tóxicos identificados em águas subterrâneas g) Norilsk, Rússia (MP) - contaminação do ar causada pelas minas de propriedade de Norilsk Nickel põe em grave risco a saúde de 135 mil pessoas. Blacksmith Institute e Cruz Verde 4124/11/2019Fonte: Globo, 2013 LUGARES MAIS POLUÍDOS NO MUNDO Chernobyl, Ucrânia - Radionuclídeos + 10 milhões de pessoas em risco 4224/11/2019Fonte: Globo, 2013 Delta do Rio Níger, Nigéria Petróleo 4324/11/2019Fonte: Globo, 2013http://g1.globo.com/natureza/noticia/2013/11/organizacoes-listam-dez-lugares-mais-contaminados-do-mundo.html Mais de 6 milhões de toneladas métricas de escória de Pb da Black Mountain, uma pilha de resíduos de Pb de 30 metros que ainda contém uma quantidade considerável de Pb, Cu, Mn e Zn. https://pulitzercenter.org/reporting/subsistenc e-mining-kabwes-black-mountain https://www.npr.org/sections/goatsandsoda/2016/01/22/463960250/what-flint-michigan-and-kabwe-zambia-have-in-common https://www.lifegate.com/people/news/kabwe-lead-mine-poisoning-zambia Kabwe, Zâmbia (Pb) 4524/11/2019Adicionar um rodapéhttps://www.veolia.com/anz/our-services/our-services/hazardous-waste/solid-hazardous- waste/contaminated-soils O QUE FAZER? 4624/11/2019Adicionar um rodapé Gerenciamento e Monitoramento de Áreas Contaminadas GERENCIAMENTO DE ÁREAS CONTAMINADAS Medidas que asseguram o conhecimento das características das AC e a medidas de intervenção adequadas, para eliminar ou minimizar os danos e/ou riscos aos bens a proteger, gerados pelos contaminantes. ▪ Identificação da contaminação: avaliação preliminar e investigação confirmatória ▪ Reabilitação da área: investigação detalhada, plano de intervenção e monitoramento 4724/11/2019Adicionar um rodapé 48 Definição da área de interesse Identificação de áreas com potencial contaminação Avaliação preliminar Investigação Confirmatória Investigação detalhada Avaliação de risco Concepção de remediação Remediação Monitoramento Potencial contaminação AP Suspeita de contaminação AS Contaminada sob investigação AI Contaminada AC Monitoramento para reabilitação AMR Reabilitada para uso declarado AR Processo de Identificação de Áreas Contaminadas Processo de Reabilitação de Áreas Contaminadas Cadastro de Áreas Contaminadas Fase I – Identificação da Contaminação IDENTIFICAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO Identificar áreas suspeitas: Avaliação preliminar investigação confirmatória e observação de indícios de contaminantes ou condições que representem perigo. Área sob investigação (AI): comprovada a presença de contaminantes no solo ou água subterrânea > valores de investigação (VI) Reabilitação ▪ Área com potencial contaminação (AP): não constatada contaminação. 5024/11/2019Adicionar um rodapé ÁREA SOB INVESTIGAÇÃO 5124/11/2019Adicionar um rodapé Uso da área e adjacências Produção Meio Físico Contaminação Distribuição e mapeamento espacial Dinâmica com meio físico Avaliação de Risco a Saúde Realizar investigação detalhada Área Contaminada sob Intervenção Área em processo de monitoramento para reabilitação Fase II – Reabilitação Investigação detalhada, avaliação de risco, o plano de intervenção e monitoramento REABILITAÇÃO ▪ Investigação Detalhada ▪ Avaliação de Risco ▪ Monitoramento: acompanhamento e verificação da eficiência das ações executadas. A finalização do gerenciamento de áreas contaminadas é a Reabilitação da Área para uso declarado ao órgão ambiental responsável. 5324/11/2019Adicionar um rodapé REABILITAÇÃO ▪ Avaliação de risco finalizada plano de intervenção (medidas para controlar exposição do receptor a contaminação ou reduzir o risco a níveis aceitáveis. ▪ Medidas Institucional (MI), de Engenharia (ME), de redução de massa de contaminante tipo remediação (MR) ▪ Medidas de Monitoramento – avaliar medidas de intervenção considerando uso atual e futuro da área. ▪ Quando risco for considerado tolerável, a área deverá ser classificada como Área Reabilitada para uso declarado (AR). 5424/11/2019Adicionar um rodapé INVESTIGAÇÃO DETALHADA Geoambiental: ▪ Preocupações ambientais dentro do meio geológico natural ou modificado” (Davies & Campanella, 1995). ▪ Conhecimento detalhado do meio físico e da contaminação ▪ Conhecimento multidisciplinar ▪ Normatização para caracterizar os solo Importante para que as metas de remediação sejam atingidas quantitativamente! 5524/11/2019Adicionar um rodapé INVESTIGAÇÃO DETALHADA SOLOS Amostragem 1) Critérios para amostragem e preparação de amostras 2) Especialistas em pedologia, geomorfologia ou geotecnia 3) Georeferenciamento dos locais de coleta 4) Descontaminação de equipamentos 5) Descarte de resíduos gerados 6) Acondicionamento 7) Preservação 5624/11/2019Adicionar um rodapé INVESTIGAÇÃO DETALHADA SOLOS Solos Deformados Condição original destruída, destorroada ou desagregada Superfície ou subsuperficie Amostradores Sondagens, trincheiras ou taludes Solos Indeformados Estrutura original Superfície e subsuperficie Coletor de Uhland 5724/11/2019Adicionar um rodapé https://geositu.com.br/servicos-de-sondagem/coleta-de-amostras-deformadas-e-indeformadas/ INVESTIGAÇÃO DETALHADA SEDIMENTOS Carga e descarga sólida em suspensão Deve-se considerar: tipos de ambientes, locais de lançamento da carga de poluentes e padrões de vazão, velocidade e sentido da corrente Amostragem 1) Área de deposição de sedimentos mais finos 2) Lagos, estuários e reservatórios (regiões mais profundas) 3) Características físicas, geológicas e hidrológicas x análises (granulometria, MO e umidade) 5824/11/2019Adicionar um rodapé INVESTIGAÇÃO DETALHADA ÁGUA SUBTERRÂNEA ▪ Identificar existência de contaminação com evolução do tempo ▪ Avaliação da área e instalação de poços de monitoramento Amostragem: ▪ Sonda multiparametros pH, CE, Eh, OD, Sólidos Totais, temperatura ▪ Descontaminação (CETESB, 2005): a) Lavagem com água potável, utilizando detergente alcalino para laboratório b) Enxague com água potável; c) Enxague com água deionizada 5924/11/2019Adicionar um rodapé CONTROLE DE QUALIDADE ▪ Objetiva assegurar e garantir que os dados de um projeto sejam obtidos da melhor forma possível e que a qualidade destes possam ser avaliados e documentados; ▪ Evita ocorrências de erros de medições ▪ Preparo de amostras ▪ Análises químicas 6024/11/2019Adicionar um rodapé AVALIAÇÃO DE RISCO ▪ Processo qualitativo e/ou quantitativo para determinação das chances de ocorrência de efeitos adversos à saúde, decorrentes da exposição humana a substâncias perigosas presentes em áreas contaminadas (USEPA, 1989; ATSDR 2005). ▪ Quatro etapas: 1. Coleta 2. Avaliação e validação de dados 3. Avaliação da exposição 4. Análise da toxicidade e caracterização do risco 6124/11/2019Adicionar um rodapé Medidas Aplicadas a planos de intervenção INSTITUCIONAL ▪ Ações necessárias para a implementação de procedimentos normativos e aplicação da legislação ambiental, e para preservar o bem estar da população, reduzindo riscos à saúde, integridade física e segurança e higiene ocupacional de receptores potencialmente expostos. 6324/11/2019Adicionar um rodapé REMEDIAÇÃO ▪ Técnicas que possam minimizar, recompor ou até mesmo garantir o funcionamento dos ecossistemas afetados ▪ Subsídios para optar por técnicas: viáveis, adequadas, econômicas e que previnam danos presentes e futuros ao meio ambiente, saúde humana e segurança publica (CETESB, 2013). ▪ In situ ▪ Ex situ 6424/11/2019Adicionar um rodapé TÉCNICAS 6524/11/2019Adicionar um rodapé https://www.theengineer.co.uk/issues/august-2015-online/breathing-new-life-into-oil-contaminated-soil/ MONITORAMENTO ▪ Monitoramento: indicativo se as atividades executadas estão dando resultados e qual tipo de resultado ou resposta poderá ser informado. ▪ Em todo ciclo de reabilitação ▪ O monitoramento será a forma de avaliação padrão para determinar se as medidas de intervenção estão apresentando o desempenho esperado (CETESB, 2005). 6624/11/2019Adicionar um rodapé MONITORAMENTO Plano de Monitoramento deve conter: 1) Monitoramento dos parâmetros de funcionamento e operação do sistema. 2) A configuração do sistema; 3) O consumo de recursos, água, energia; 4) Monitoramento do volume e qualidade de gases, efluentes e resíduos gerados; 5) Manutenção dos sistemas; 6) Monitoramento do meio físico e dos bens a proteger durante a remediação; 7) Monitoramento dos meios afetados durante e após a remediação 6724/11/2019Adicionar um rodapé ENCERRAMENTO E PÓS-INTERVENÇÃO ▪ Após atingidas as metas de remediação definidas para a área, passando a mesma a ser classificada como área em processo de monitoramento para reabilitação (AMR) (CETESB, 2007) ▪ Verifica se os valores de concentração dos contaminantes permanecem abaixo das metas de remediação após as ações de intervenção propostas para a área, e com isso, se o processo de reabilitação poderá ser considerado concluído. ▪ Etapa de conclusão 6824/11/2019Adicionar um rodapé 6924/11/2019Adicionar um rodapé 7024/11/2019http://www.heraconsultoria.com.br/noticias/cetesb-disponibiliza-nova-relacao-de-areas-contaminadas/ 7124/11/2019Adicionar um rodapéhttp://conexaoplaneta.com.br/blog/el-salvador-e-primeiro-pais-do-mundo-a-proibir-mineracao-de-ouro-e-outros- metais/ 7224/11/2019Adicionar um rodapéhttp://conexaoplaneta.com.br/blog/el-salvador-e-primeiro-pais-do-mundo-a-proibir-mineracao-de-ouro-e-outros- metais/ 7324/11/2019Adicionar um rodapé h tt p :/ /w w w .r ed eb ra si la tu al .c o m .b r/ re v is ta s/ 8 7 /i m p u re za s- d a- h is to ri a- 8 8 1 3 .h tm l
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