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CURSO: ENGENHARIA AMBIENTAL
MATÉRIA: CIÊNCIAS DO AMBIENTE
METAIS PESADOS
           Acredita-se que os metais talvez sejam os agentes tóxicos mais conhecidos
pelo homem. Há aproximadamente 2.000 anos a.C., grandes quantidades de chumbo
eram obtidas de minérios, como subproduto da fusão da prata e isso provavelmente
tenha sido o início da utilização desse metal pelo homem.
O elevado desenvolvimento industrial ocorrido nas últimas décadas, tem sido um dos
principais responsáveis pela contaminação de nossas águas e solos, seja pela
negligência no seu tratamento antes de despejá-las nos rios ou por acidentes e
descuidos cada vez mais freqüentes, que propiciam o lançamento de muitos
poluentes nos ambientes aquáticos.
Dentre estes poluentes podemos citar os metais pesados, outro grande problema
para a saúde humana. Metais pesados são elementos químicos metálicos, de peso
atômico relativamente alto, que em concentrações elevadas são muito tóxicos á vida.
As atividades industriais, têm introduzido metais pesados nas águas numa
quantidade muito maior do que aquela que seria natural, causando grandes
poluições. Para se ter uma idéia disso, basta lembrar que os metais pesados fazem
parte dos despejos de grandes indústrias, em todos os países do mundo. A ação dos
metais pesados na saúde humana é muito diversificada e profunda. Entre os mais
perigosos estão o mercúrio, o cádmio (encontrado em baterias de celulares), cromo e
o chumbo. Os metais pesados diferem de outros agentes tóxicos porque não são
sintetizados nem destruídos pelo homem. A atividade industrial diminui
significativamente a permanência desses metais nos minérios, bem como a produção
de novos compostos, além de alterar a distribuição desses elementos no planeta.
A presença de metais muitas vezes está associada à localização de regiões
   agrícolas e industriais; proibindo a produção de alimentos em solos
   contaminados com metais pesados. Todas as formas de vida são afetadas
   pela presença de metais dependendo da dose e da forma química. Muitos
   metais são essenciais para o crescimento de todos os tipos de organismos,
   desde as bactérias até mesmo o ser humano, mas eles são requeridos em
   baixas concentrações e podem danificar sistemas biológicos.



Classificação dos metais

- Elementos essenciais: sódio, potássio, cálcio, ferro, zinco, cobre, níquel e
    magnésio.
- Micro-contaminantes ambientais: arsênico, chumbo, cádmio, mercúrio,
    alumínio, titânio, estanho e tungstênio.
- Elementos essenciais e simultaneamente micro-contaminantes: cromo, zinco,
    ferro, cobalto, manganês e níquel.
Ocorrência dos metais pesados

  Metal      Fontes Principais




             - indústria de baterias automotivas, chapas de metal semi-acabado, canos de metal, cable
  Chumbo     sheating, aditivos em gasolina, munição.
             - indústria de reciclagem de sucata de baterias automotivas para reutilização de chumbo.




             - fundição e refinação de metais como zinco, chumbo e cobre
  Cádmio     - derivados de cádmio são utilizados em pigmentos e pinturas, baterias, processos de
             galvanoplastia, solda, acumuladores, estabilizadores de PVC, reatores nucleares.




             - mineração e o uso de derivados na indústria e na agricultura
  Mercúrio
             - células de eletrólise do sal para produção de cloro.


  Cromo      - curtição de couros, galvanoplastias.



  Zinco      -metalurgia (fundição e refinação), indústrias recicladoras de chumbo.
Pilhas, baterias e lâmpadas contém
          metais pesados
Efeitos dos metais pesados


   Metal                      Chumbo (Pb)                       Mercúrio (Hg)                   Cádmio (Cd)
                              Provoca alterações no sangue e    Afeta o sistema nervoso         Provoca alterações no sistema
                              na urina, ocasionando doenças     central, provocando lesões      nervoso central e no sistema
                              graves e em alguns casos,         no córtex e na capa granular    respiratório.
                              invalidez total e irreversível.   do cérebro.                     Compromete ossos e rins.
                              Ocasiona problemas                Alterações em órgãos do         Ocasiona edema pulmonar,
                              respiratórios.                    sistema cardiovascular.         câncer pulmonar e irritação no
   Efeito na saúde            Provoca alterações renais e         Acumula-se no sistema         trato respiratório.
                              neurológicas. As principais       nervoso, principalmente no      Analogamente ao cádmio afeta
                              alterações são no                 cérebro, medula e rins.         o sistema nervoso e os rins.
                              desenvolvimento cerebral das      Provoca perda de                Provoca perda de olfato,
                              crianças, podendo provocar o      coordenação dos                 formação de um anel amarelo
                              idiotismo.                        movimentos, dificuldade no      no colo dos dentes, redução na
                              Apesar de menos agressivo na      falar, comer e ouvir, além de   produção de glóbulos
                              água do que no ar, depositado     atrofia e lesões renais,        vermelhos e remoção de cálcio
                              nos ossos, musculaturas,          urogenital e endócrino.         dos ossos.
                              nervos e rins, provoca estado
                              de agitação, epilepsia,
                              tremores, perda da capacidade
                              intelectual e anemia.




                                                                É absorvido pelos
                              Polui o solo, a água e o ar e     organismos vivos e vai-se       Contamina o solo, o ar, a água
                              desta forma contamina os          acumulando de forma             e o lençol freático.
    Efeito no meio ambiente   organismos vivos, devido a seu    contínua durante toda a         É bioacumulativo em toda a
                              efeito bio-acumulativo,           vida. Pela contaminação da      cadeia alimentar (trófica),
                              em toda a cadeia alimentar        água ou do solo, entra com      provocando intoxicação nos
                              (trófica).                        facilidade na cadeia            seres humanos quando
                                                                alimentar, representando um     ingerirem peixes contaminados
                                                                perigo para o homem que se      com cádmio.
                                                                alimenta de peixes ou aves
                                                                dessas áreas.
Nível de Poluição Mundial




Nível de Poluição Mundial
   _ Maiores Cidades Poluídas do Mundo

   Norilsk, Rússia: Emite grande quantidade de níquel, cobre, chumbo e cádmio, além
    de platina e paládio;

   Chernobyl, Ucrânia: Libera radioatividade na atmosfera;

   Dzerzinsk, Rússia: Libera substâncias químicas através da produção de armas
    químicas e exploração de minas;

   Kabwe, Zâmbia: Apresenta contaminações com chumbo, onde armazenado no
    sangue de crianças corresponde a 50 microgramas por decilitro;

   La Oroya, Peru: Apresenta contaminação com chumbo, zinco e cobre;

   Linfen, China: Libera poeira provenientes de carvão e apresenta contaminação na
    água por arsênio;
   Sukinda, Índia: Apresenta contaminação nas águas com cromo hexavalente
    altamente tóxico;

   Tianying, China: Contém grande concentração de chumbo no ar e no solo;

   Vapi, Índia: Apresenta contaminação de resíduos industriais;

   Sumqayit, Azerbaijão: Apresenta contaminação com metais pesados, petróleo e
    produtos químicos.
Exemplo de efeitos na Saúde:
A poluição traz grandes conseqüências aos moradores,
principalmente para gestantes e crianças. Provocam tumores,doença
respiratórias, leucemia infantil, alergias, doenças crônicas e outras.




               www.csa-ocidental.com/cidade_poluida.html
Conseqüências de poluição sobre
             Rios                              10 de outubro de 2006, as águas do
                                               ainda belo Rio dos Sinos, numa das
                                               regiões mais prosperas e
                                               industrializada do rio Grande do Sul,
                                               estava coberto por uma
                                               inacreditável camada de peixes
                                               mortos ou agonizantes, cerca de 86
                                               toneladas.



Desastre decorrente despejo de uma
enorme quantidade de efluentes industriais,
incluindo metais pesados, no Arroio Portão,
um de seus afluentes mais gravemente
poluído. Seis empresas, entre curtumes,
indústrias calçadistas e alimentícias, foram
autuadas e uma empresa de tratamento de
resíduos, que atende mais de 30 indústrias
da região, ficou sob intervenção, e seu
diretor-presidente com a prisão preventiva
decretada.
Efeitos no meio ambiente
Mercúrio e Alumínio
Exemplos de processos utilizados para redução da
contaminação
Uma bactéria naturalmente resistente a metais pesados foi utilizada em
pesquisa do engenheiro químico Ronaldo Biondo, no Instituto de Ciências
Biomédicas (ICB) da USP, para criar uma linhagem de microorganismos
modificada geneticamente, capaz de reter partículas metálicas e fazer a
biorremediação de ambientes.




Bactéria geneticamente modificada
é capaz de reter metais pesados que
contaminam o solo.[Imagem: USP]
- Dupla de microorganismos pode livrar os rios de metais pesados: Um
insólito casal, formado por uma bactéria e uma levedura, pode facilitar a
descontaminação de rios, lagos e ribeirões brasileiros que “adoeceram”
gravemente por causa da poluição. O “casal”, que cresce junto numa relação
simbiótica, é capaz de separar metais pesados (como mercúrio, chumbo) da água,
livrando os rios da contaminação causada por resíduos industriais e até esgoto
doméstico.
-A associação dos microorganismos está em estudos no Centro Tecnológico de
Minas Gerais (Cetec) e Universidade Católica do Distrito Federal, com recursos
dos Ministérios da Ciência e Tecnologia, do Meio Ambiente e de Minas e Energia.
O trabalho, desenvolvido por Patrícia Pimentel, é acompanhado de perto pelo
especialista em prospecção do Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE),
Alfred Leroy Trujillo. A associação de microorganismos foi isolada no Córrego Rico,
em Paracatu (MG). O projeto, agora, é garantir a reprodução do “casal” em escala
industrial, para utilizá-lo em outros mananciais contaminados por metais pesados.
“Os microorganismos são capazes de precipitar os metais pesados, separando-os
da água", explica o especialista. Se a reprodução em grande escala for
possível e as pesquisas continuarem, os microorganismos poderão ser
utilizados na indústria, para descontaminar esgotos antes de despejá-los
nos rios. Outra possibilidade é permitir a utilização comercial dos metais
que estão na água sob a forma líquida. O “casal” é capaz de alterar o
estado físico desses minerais, tranformando-os em sólidos.
                FONTE: http://www.mundodoquimico.hpg.ig.com.br

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Metais pesados[1]

  • 2. METAIS PESADOS Acredita-se que os metais talvez sejam os agentes tóxicos mais conhecidos pelo homem. Há aproximadamente 2.000 anos a.C., grandes quantidades de chumbo eram obtidas de minérios, como subproduto da fusão da prata e isso provavelmente tenha sido o início da utilização desse metal pelo homem. O elevado desenvolvimento industrial ocorrido nas últimas décadas, tem sido um dos principais responsáveis pela contaminação de nossas águas e solos, seja pela negligência no seu tratamento antes de despejá-las nos rios ou por acidentes e descuidos cada vez mais freqüentes, que propiciam o lançamento de muitos poluentes nos ambientes aquáticos. Dentre estes poluentes podemos citar os metais pesados, outro grande problema para a saúde humana. Metais pesados são elementos químicos metálicos, de peso atômico relativamente alto, que em concentrações elevadas são muito tóxicos á vida. As atividades industriais, têm introduzido metais pesados nas águas numa quantidade muito maior do que aquela que seria natural, causando grandes poluições. Para se ter uma idéia disso, basta lembrar que os metais pesados fazem parte dos despejos de grandes indústrias, em todos os países do mundo. A ação dos metais pesados na saúde humana é muito diversificada e profunda. Entre os mais perigosos estão o mercúrio, o cádmio (encontrado em baterias de celulares), cromo e o chumbo. Os metais pesados diferem de outros agentes tóxicos porque não são sintetizados nem destruídos pelo homem. A atividade industrial diminui significativamente a permanência desses metais nos minérios, bem como a produção de novos compostos, além de alterar a distribuição desses elementos no planeta.
  • 3. A presença de metais muitas vezes está associada à localização de regiões agrícolas e industriais; proibindo a produção de alimentos em solos contaminados com metais pesados. Todas as formas de vida são afetadas pela presença de metais dependendo da dose e da forma química. Muitos metais são essenciais para o crescimento de todos os tipos de organismos, desde as bactérias até mesmo o ser humano, mas eles são requeridos em baixas concentrações e podem danificar sistemas biológicos. Classificação dos metais - Elementos essenciais: sódio, potássio, cálcio, ferro, zinco, cobre, níquel e magnésio. - Micro-contaminantes ambientais: arsênico, chumbo, cádmio, mercúrio, alumínio, titânio, estanho e tungstênio. - Elementos essenciais e simultaneamente micro-contaminantes: cromo, zinco, ferro, cobalto, manganês e níquel.
  • 4. Ocorrência dos metais pesados Metal Fontes Principais - indústria de baterias automotivas, chapas de metal semi-acabado, canos de metal, cable Chumbo sheating, aditivos em gasolina, munição. - indústria de reciclagem de sucata de baterias automotivas para reutilização de chumbo. - fundição e refinação de metais como zinco, chumbo e cobre Cádmio - derivados de cádmio são utilizados em pigmentos e pinturas, baterias, processos de galvanoplastia, solda, acumuladores, estabilizadores de PVC, reatores nucleares. - mineração e o uso de derivados na indústria e na agricultura Mercúrio - células de eletrólise do sal para produção de cloro. Cromo - curtição de couros, galvanoplastias. Zinco -metalurgia (fundição e refinação), indústrias recicladoras de chumbo.
  • 5. Pilhas, baterias e lâmpadas contém metais pesados
  • 6. Efeitos dos metais pesados Metal Chumbo (Pb) Mercúrio (Hg) Cádmio (Cd) Provoca alterações no sangue e Afeta o sistema nervoso Provoca alterações no sistema na urina, ocasionando doenças central, provocando lesões nervoso central e no sistema graves e em alguns casos, no córtex e na capa granular respiratório. invalidez total e irreversível. do cérebro. Compromete ossos e rins. Ocasiona problemas Alterações em órgãos do Ocasiona edema pulmonar, respiratórios. sistema cardiovascular. câncer pulmonar e irritação no Efeito na saúde Provoca alterações renais e Acumula-se no sistema trato respiratório. neurológicas. As principais nervoso, principalmente no Analogamente ao cádmio afeta alterações são no cérebro, medula e rins. o sistema nervoso e os rins. desenvolvimento cerebral das Provoca perda de Provoca perda de olfato, crianças, podendo provocar o coordenação dos formação de um anel amarelo idiotismo. movimentos, dificuldade no no colo dos dentes, redução na Apesar de menos agressivo na falar, comer e ouvir, além de produção de glóbulos água do que no ar, depositado atrofia e lesões renais, vermelhos e remoção de cálcio nos ossos, musculaturas, urogenital e endócrino. dos ossos. nervos e rins, provoca estado de agitação, epilepsia, tremores, perda da capacidade intelectual e anemia. É absorvido pelos Polui o solo, a água e o ar e organismos vivos e vai-se Contamina o solo, o ar, a água desta forma contamina os acumulando de forma e o lençol freático. Efeito no meio ambiente organismos vivos, devido a seu contínua durante toda a É bioacumulativo em toda a efeito bio-acumulativo, vida. Pela contaminação da cadeia alimentar (trófica), em toda a cadeia alimentar água ou do solo, entra com provocando intoxicação nos (trófica). facilidade na cadeia seres humanos quando alimentar, representando um ingerirem peixes contaminados perigo para o homem que se com cádmio. alimenta de peixes ou aves dessas áreas.
  • 7. Nível de Poluição Mundial Nível de Poluição Mundial
  • 8. _ Maiores Cidades Poluídas do Mundo  Norilsk, Rússia: Emite grande quantidade de níquel, cobre, chumbo e cádmio, além de platina e paládio;  Chernobyl, Ucrânia: Libera radioatividade na atmosfera;  Dzerzinsk, Rússia: Libera substâncias químicas através da produção de armas químicas e exploração de minas;  Kabwe, Zâmbia: Apresenta contaminações com chumbo, onde armazenado no sangue de crianças corresponde a 50 microgramas por decilitro;  La Oroya, Peru: Apresenta contaminação com chumbo, zinco e cobre;  Linfen, China: Libera poeira provenientes de carvão e apresenta contaminação na água por arsênio;  Sukinda, Índia: Apresenta contaminação nas águas com cromo hexavalente altamente tóxico;  Tianying, China: Contém grande concentração de chumbo no ar e no solo;  Vapi, Índia: Apresenta contaminação de resíduos industriais;  Sumqayit, Azerbaijão: Apresenta contaminação com metais pesados, petróleo e produtos químicos.
  • 9. Exemplo de efeitos na Saúde: A poluição traz grandes conseqüências aos moradores, principalmente para gestantes e crianças. Provocam tumores,doença respiratórias, leucemia infantil, alergias, doenças crônicas e outras. www.csa-ocidental.com/cidade_poluida.html
  • 10. Conseqüências de poluição sobre Rios 10 de outubro de 2006, as águas do ainda belo Rio dos Sinos, numa das regiões mais prosperas e industrializada do rio Grande do Sul, estava coberto por uma inacreditável camada de peixes mortos ou agonizantes, cerca de 86 toneladas. Desastre decorrente despejo de uma enorme quantidade de efluentes industriais, incluindo metais pesados, no Arroio Portão, um de seus afluentes mais gravemente poluído. Seis empresas, entre curtumes, indústrias calçadistas e alimentícias, foram autuadas e uma empresa de tratamento de resíduos, que atende mais de 30 indústrias da região, ficou sob intervenção, e seu diretor-presidente com a prisão preventiva decretada.
  • 11. Efeitos no meio ambiente
  • 13. Exemplos de processos utilizados para redução da contaminação Uma bactéria naturalmente resistente a metais pesados foi utilizada em pesquisa do engenheiro químico Ronaldo Biondo, no Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP, para criar uma linhagem de microorganismos modificada geneticamente, capaz de reter partículas metálicas e fazer a biorremediação de ambientes. Bactéria geneticamente modificada é capaz de reter metais pesados que contaminam o solo.[Imagem: USP]
  • 14. - Dupla de microorganismos pode livrar os rios de metais pesados: Um insólito casal, formado por uma bactéria e uma levedura, pode facilitar a descontaminação de rios, lagos e ribeirões brasileiros que “adoeceram” gravemente por causa da poluição. O “casal”, que cresce junto numa relação simbiótica, é capaz de separar metais pesados (como mercúrio, chumbo) da água, livrando os rios da contaminação causada por resíduos industriais e até esgoto doméstico. -A associação dos microorganismos está em estudos no Centro Tecnológico de Minas Gerais (Cetec) e Universidade Católica do Distrito Federal, com recursos dos Ministérios da Ciência e Tecnologia, do Meio Ambiente e de Minas e Energia. O trabalho, desenvolvido por Patrícia Pimentel, é acompanhado de perto pelo especialista em prospecção do Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE), Alfred Leroy Trujillo. A associação de microorganismos foi isolada no Córrego Rico, em Paracatu (MG). O projeto, agora, é garantir a reprodução do “casal” em escala industrial, para utilizá-lo em outros mananciais contaminados por metais pesados. “Os microorganismos são capazes de precipitar os metais pesados, separando-os da água", explica o especialista. Se a reprodução em grande escala for possível e as pesquisas continuarem, os microorganismos poderão ser utilizados na indústria, para descontaminar esgotos antes de despejá-los nos rios. Outra possibilidade é permitir a utilização comercial dos metais que estão na água sob a forma líquida. O “casal” é capaz de alterar o estado físico desses minerais, tranformando-os em sólidos. FONTE: http://www.mundodoquimico.hpg.ig.com.br