A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO

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1 ANÁLISE DA SAÚDE E AMBIENTE ATRAVÉS DA CARACTERIZAÇÃO HIDROGEOQUÍMICA DO ELEMENTO FLÚOR NAS ÁGUAS SUPERFICIAIS DO CURSO INFERIOR DA BACIA DO RIO TIBAGI (PR) TATIANA FERNANDA MENDES 1 MARIA CELESTE MORITA 2 JOÃO CARLOS ALVES 3 JOSÉ PAULO PECCININI PINESE 4 Resumo O presente trabalho teve por objetivo avaliar os riscos ambientais para a saúde humana, através da caracterização hidrogeoquímica do flúor, no curso inferior da bacia hidrográfica do rio Tibagi, localizada na região Norte do Paraná, correlacionando a distribuição das possíveis anomalias hidrogeoquímicas do flúor com a saúde da população local. Palavras-chave: Geografia da Saúde; Bacia do rio Tibagi; Flúor; Hidrogeoquímica. Abstract: The purpose of this paper was to assess the environmental risks to human health through of hydrogeochemical characterization of fluorine in the early course of the Tibagi river basin, located in the Paraná state northern, Brazil, correlating the distribution of possible hydrogeochemical anomalies of fluorine with the health of the local people. Key-words: Human Health; Basin of the Tibagi River; Fluorine; Hydrogeochemical. 1 - Introdução No Norte do Paraná estudos anteriores em escala regional demonstraram uma anomalia hidrogeoquímica multielementar, onde se inclui a do flúor (PINESE et.al., 2001 e MINEROPAR, 2001), apresentando altos níveis em águas de bacias superficiais, tendo assim capacidade de influenciar a dose deste elemento nos 1 Doutoranda em Geografia pela Universidade Estadual de Londrina. 2 Prof. Pós Doutora do Departamento de Medicina Oral e Odontologia Infantil Centro de Ciências da Saúde da Universidade Estadual de Londrina. 3 Prof. Doutor do Curso de Pós-Graduação em Química da Universidade Estadual de Londrina. 4 Prof. Doutor do Curso de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Estadual de Londrina. 6628

2 alimentos e nas águas que a população ingere, ocorrendo o desenvolvimento de algumas doenças graves. Nesse contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar os riscos ambientais para a saúde humana, através da caracterização hidrogeoquímica do flúor, no curso inferior da bacia hidrográfica do rio Tibagi (PR), correlacionando a distribuição das possíveis anomalias hidrogeoquímicas do flúor com a saúde da população local. 2 - Localização e caracterização da área de estudo Aspectos geográficos A bacia hidrográfica do rio Tibagi está localizada na porção centro-leste do estado do Paraná, no sentido sul-norte (Figura 1), com suas cabeceiras situadas no sul do estado nos domínios dos Campos Gerais, na região de Ponta Grossa e Castro, a uma altitude de 1150 m, seguindo em direção norte, chegando à 330m quando desemboca no rio Paranapanema (FRANÇA, 2002). O curso inferior do rio Tibagi está situado na porção norte da Bacia, abrangendo uma área de Km 2, de um total de Km 2 distribuídos em 27 municípios. Figura 1: Localização da bacia do rio Tibagi no estado do Paraná, destacando o curso inferior e seus municípios. 6629

3 2.2 - Contexto geológico Segundo Petri & Fúlfaro (1983) e Melfi et al. (1988) o curso inferior do Rio Tibagi drena quase que totalmente, os terrenos formados pelos derrames vulcânicos de lavas com idade Juro-Cretácea (Figura 2), como também uma parte de sedimentos Neopaleozóicos/mesozóicos pertencentes à Bacia Sedimentar do Paraná. Figura 2: Formações Geológicas no curso inferior da Bacia do Rio Tibagi. Fonte: Pinese, J.P.P. & L.F.R. Colombo e adaptado de Fernandes (2004). A Formação Vale do Rio do Peixe segundo Fernandes (2004, p.57) corresponde a grande parte da antiga Formação Adamantina definida por Soares et al. (1980). É composta por arenitos intercalados com siltitos ou lamitos arenosos. 6630

4 A Formação Serra Geral abrange a maior parte do Baixo Tibagi, predominando de acordo com Leinz et al. (1966; 1968) e Melfi et al. (1988) um conjunto de derrames de basaltos toleíticos e, subordinadamente, um conjunto de derrames de riolitos, dacitos e riodacitos. Esses últimos, segundo a Mineropar (1989), formam uma subunidade estratigráfica quando associados às ocorrências de basaltos pórfiros denominada de Membro Nova Prata. Porém Melfi et al. (1988), Pinese (1989), Piccirillo et al. (1990), entre outros autores, classificam essa subunidade como Ácidas Tipo Chapecó. Esses conjuntos de derrames basálticos são intercalados com arenitos, possuindo as mesmas características da formação Botucatu, associando-se a eles corpos intrusivos, constituindo-se, especialmente, de diques e sills (PINESE, 2002). A Formação Botucatu abrange no curso inferior do Tibagi, o sul dos municípios de Tamarana e São Jerônimo da Serra. Esta formação segundo DNPM (1984) consiste de arenitos avermelhados, com uma estratificação cruzada, planar e acanalada de grande porte. Já a Formação Pirambóia tem ocorrência comum nos municípios de São Jerônimo da Serra e Tamarana (PR). Esta formação de idade triássica é constituída de arenitos esbranquiçados, amarelados, avermelhados, síltico-argilosos, ocorrendo uma fina intercalação de argilitos e siltitos. Apresenta uma maior fração de argila na porção basal e, arenitos conglomeráticos com seixos de argila na parte superior (DNPM, 1984). A Formação Rio do Rasto está distribuída em toda a área sul do curso inferior do Rio Tibagi. É formada por arenitos e siltitos e, secundariamente argilitos. Possui estratificação predominantemente horizontal, podendo ocorrer também estratificações cruzadas. Tem idade neo-permiana-triássica (PETRI & FÚLFARO, 1983). A Formação Teresina é constituída principalmente de ritmitos alternados de argilitos e folhelhos cinza-escuro, com siltitos e arenitos muito finos, ocorrendo na parte superior calcários e, por vezes ooliticos. Essa formação se difunde em alguns pontos da região extremo sul do Baixo Tibagi (DNPM, 1984; PINESE et al., 2000; PINESE, 2002). 6631

5 3 - Procedimentos metodológicos A coleta das amostras de águas superficiais foi distribuída em pontos da drenagem principal do Rio Tibagi e em afluentes, totalizando trinta amostras. As amostras de água foram analisadas, no Laboratório de Química Analítica da UEL, através do método de potenciometria, utilizando-se o potenciômetro composto pelo par de eletrodos (eletrodo seletivo de fluoreto e eletrodo de referência de calomelano). Este método eletroanalítico, segundo Licht (2001) mede as diferenças de potenciais elétricos e fluxos de correntes elétricas em soluções, aferindo assim o potencial eletrônico do flúor e a concentração na água (em ppm), ou seja, é feita uma fluoretação. A análise espacial dos dados hidrogeoquímicos foi realizada por meio de mapas de interpolação de dados, utilizando-se o software Surfer 8.0, no qual adotou-se o método geoestatístico de krigagem ordinária. 4 - Anomalia hidrogeoquímica de flúor no Norte do Paraná Na região Norte do Paraná têm-se constatado ocorrências de anomalias hidrogeoquímicas, as quais podem repercutir na saúde humana e animal (PINESE et.al., 2001 e MINEROPAR, 2001). Na área de estudo, que compreende o curso inferior do Rio Tibagi, muitos municípios utilizam águas superficiais para o abastecimento da população, fato esse preocupante, pois estudos anteriores em escala regional demonstram uma anomalia hidrogeoquímica multielementar, onde se inclui a do flúor, apresentando altos níveis em águas desta bacia, podendo assim influenciar a quantidade deste elemento nos alimentos e nas águas que a população ingere, podendo causar doenças na população, tais como as que Pinese et al. (2001) e Licht et al. (1997) relataram, sendo uma forte ocorrência de fluorose dentária na população da região. Essa anomalia conforme Licht (2001) está limitada pelo rio Itararé a leste, pelo rio Paranapanema a norte, pelo rio Tibagi a oeste e pela região dos Campos Gerais a sul, ocupando uma área de aproximadamente km 2, abrangendo 49 municípios paranaenses, totalizando uma população de cerca de habitantes, distribuída nos núcleos urbanos (60%) e na área rural (40%). Segundo o autor essa anomalia está relacionada com as estruturas magnéticas profundas, 6632

6 associadas ao domo de Quatiguá, pois mostra uma perfeita coincidência com as anomalias de magnetismo residual identificadas nessa região por Ferreira et al. (1996), que sugeriram como fonte para ambas, intrusões de rochas alcalinas, não aflorantes. Licht (2001) conclui que um evento geológico extensivo tenha sido responsável pela distribuição anômala dos elementos químicos na região do Norte Pioneiro no estado do Paraná Características do elemento flúor (F - ) e doenças correlatas O flúor apresenta-se em quantidades traço em diversos materiais geológicos, onde o íon F - substitui livremente o grupo hidroxila (OH - ) em minerais como micas, argilas, anfibólios, e apatitas, concentrando-se adicionalmente na fluorita (CaF 2 ) em alguns tipos de depósitos minerais e mais raramente como cimento de arenito (MINEROPAR, 2001). Conforme suas afinidades mineralógicas (tabela 1), os teores de flúor são mais altos em granitos e folhelhos, do que em basaltos e gabros, calcários e arenitos mineralizados e menos ainda em rochas ultrabásicas. Tabela 1: Teores de flúor segundo suas afinidades mineralógicas. Associação Teores (média) ppm Granitos 870 Folhelhos 800 Basaltos e gabros Calcários e arenitos mineralizados Rochas ultrabásicas 100 Fonte: Mineropar (2001). A liberação de flúor ocorre através dos processos de intemperismo, em solução sob a forma do íon F. Os teores normais de flúor em águas naturais variam entre 0,1 a 0,2 ppm, sendo removido da solução possivelmente pela coprecitação com óxidos secundários de Fe onde pode ser complexado tanto com Fe quanto com Al, e sorvido em fosfatos. E em condições alcalinas, salinas, a precipitação do CaF 2 pode ser o processo principal de remoção (MINEROPAR, 2001). 6633

7 O flúor como fluoreto (F - ) é de fundamental importância para os mamíferos, pois conforme Licht (2001) promove o endurecimento da matriz mineral dos dentes e do esqueleto, baseada na hidroxi-apatita (Ca(PO 4 )3OH), deslocando o íon hidroxila e transformando-a em flúor-apatita (Ca 5 (PO 4 )3F). Desse processo remineralizador resulta um aumento da resistência dos componentes minerais do esmalte, cemento e dentina expostos, tornando-os menos solúveis e suscetíveis à ação da placa bacteriana (LICHT, 2001). A Organização Mundial da Saúde (O.M.S.) definiu que o teor ótimo recomendado na água potável seja de 1ppm F - em países de clima tropical (MINEROPAR, 2001), embora órgãos como o CONAMA, com a Resolução 357, e o Ministério da Saúde com a Portaria tolerem uma concentração de até 1,5 mg/l F -. Esses valores limites deveriam ser revisados, uma vez que são baseados em climas temperados, e não em climas tropicais, já que no último a ingestão de água é maior do que no anterior. Quando a quantidade de flúor é traço (tabela 2), esse é benéfico para os ossos e esqueletos, porém o excesso de flúor ingerido causa doenças como a fluorose dentária, que torna os dentes manchados e frágeis, e a fluorose esquelética, causadora de dores nas costas e no pescoço, podendo causar até deformações permanentes dos ossos e osteoporose. Tabela 2: Teores de flúor dissolvido em água e efeitos sobre a saúde humana. Concentração Efeitos sobre a saúde em mg/l 0,0 Limitações do crescimento 0,0 0,5 Não evita cárie dental 0,5 1,5 Evita enfraquecimento dos dentes, com efeitos benéficos sobre a saúde 1,5 4,0 Fluorose dental (manchas nos dentes) 4,0 10,0 Fluorose dental e Fluorose esquelética (dores nas costas e ossos do pescoço) > 10,0 Fluorose deformante Fonte: Modificado de CORTECCI (2003). 6634

8 A fluorose dentária é um distúrbio de natureza sistêmica que ocorre durante a fase de formação do dente (GIAROLA, 2006), provocada segundo Licht (2001) pela ingestão continuada de flúor em dosagens elevadas, maiores que 1,2 mg/l F -. Contudo, o autor afirma que a suscetibilidade individual varia largamente e não é possível dizer que exista um limite rígido de concentração de flúor na água, abaixo do qual a fluorose não se manifeste. Esta doença resulta em contínuas mudanças clínicas nos dentes, variando desde alterações macroscópicas do esmalte, com surgimento de finas linhas brancas, até colorações amareladas, acastanhada ou marrom, podendo evoluir para um esmalte poroso e friável, mais fácil de desgastar fisiologicamente e, depois possivelmente a perda da estrutura dental. A fluorose dental é um problema mundial e sua prevalência vem aumentando segundo Silva (2006), visto que, em alguns locais além da água natural possuir um alto nível de flúor, há o adicionamento do mesmo na água para o abastecimento de cidades e, concomitantemente, ocorre a ingestão de vários alimentos e bebidas industrializados disponíveis na alimentação, e também o uso de dentifrícios, que contêm alto teor de flúor. 5 - Análise hidrogeoquímica do flúor no curso inferior do rio Tibagi e saúde humana No Brasil desde a década de 1970, por força de lei, a adição de fluoretos nas águas de abastecimento público tem sido realizada. O grande problema sempre foi a dificuldade em manter sistemas operacionais de monitoramento dos níveis ótimos de fluoretos na água através do heterocontrole, seja por falta de recursos humanos, técnico-operacionais ou de relevância para a comunidade (NARVAI, 2000 apud DINIZ et al., 2006). Estas dificuldades salientam-se mais nos locais onde a fluorose é endêmica e se deve à alta concentração do fluoreto nas fontes naturais de água, como é o caso no Norte Pioneiro do Paraná, região flúor-anômala, onde está inserido o curso inferior do rio Tibagi. A distribuição das concentrações de flúor no curso inferior da Bacia do Rio Tibagi de águas de drenagens naturais superficiais pode ser visualizada na Figura

9 Figura 3: Distribuições das amostras e concentrações de flúor no curso inferior da Bacia do Rio Tibagi. Org: Tatiana F. Mendes Os pontos CRF-181, RRC-184, CRT-185, CRC-186, PRC-197, IRJ-224, JRA- 226, foram os que mais apresentaram teores elevados de flúor, evidenciando uma anomalia positiva hidrogeoquímica de flúor, o que pode ser visto na Figura 3, com alguns valores superando os determinados por Licht (2001, p. 175) nas águas da região mineralizada à fluorita do Vale do Ribeira, que atingem até 0,15 mg/l F-. Os pontos com maior teor de flúor estão próximos às cidades de Leópolis (CRF-181 com 0,47 ppm, o mais elevado valor encontrado), entre Leópolis e Uraí (CRT-185 e CRC-186), entre Sertaneja e Rancho Alegre (RRC-184) e Londrina (IRJ-224 e JRA- 226). Os valores elevados encontrados próximos à cidade de Uraí (CRT-185 e CRC-186), não ultrapassaram os recomendados pela O.M.S., que é de 1ppm para 6636

10 países tropicais, contudo, uma pesquisa realizada na zona rural nos municípios de Uraí com 10 crianças, entre as idades de 6 a 14 anos, e de Assaí com 3 crianças entre 6 e 13 anos, mostra que das 13 crianças, 7 apresentaram fluorose leve, 3 fluorose leve com perda focal em pré-molares, 2 fluorose moderada e 1 fluorose moderada com perda focal em pré-molares (FURRER et al., 2006). Não obstante na cidade de Londrina, onde foi encontrado um valor de 0,16 ppm de flúor na água do Rio Jacutinga, uma pesquisa indica uma alta incidência de fluorose dentária (GIAROLA, 2006). Cerca de 170 crianças, entre 6 a 7 anos de idade foram analisadas no programa educativo-preventivo da Bebê-Clínica/UEL, sendo 52,9% (90) do gênero masculino e 47,1% (80) do gênero feminino. Contudo 17,1% (29) das crianças foram excluídas da avaliação por não apresentarem os dentes molares e ou incisivos permanentes erupcionados. Das 141 crianças restantes, 56,02% (79) apresentaram fluorose dentária. Isso comprova que o flúor (F - ) é essencial para a saúde humana, principalmente para a boa preservação de ossos e dentes, porém, quando ingerido em excesso provoca doenças como a fluorose dentária. Deste modo, constatou-se que os teores mais elevados de flúor encontrados nas águas, em alguns locais do curso inferior do Rio Tibagi, apesar de não ultrapassarem o valor limite de 1 ppm estabelecido pela O.M.S., são valores que podem oferecer riscos a saúde da população local, que se serve dessa água, uma vez que é somado à ingestão de flúor também por alimentos e bebidas industrializados com alto teor deste íon, e porque, como visto anteriormente, várias pesquisas relatam casos de fluorose dentária na região de estudo. Destaca-se o fato de que apesar da O.M.S. recomendar a concentração ótima de flúor em 1ppm para países tropicais, órgãos como o CONAMA com a Resolução 357 de 17 março de 2005, e o Ministério da Saúde com a Portaria 2914 de 12 dezembro de 2011, desconsideram o fator clima e estabelecem como teor limite de flúor nas águas em 1,4 mg/l e 1,5 mg/l, respectivamente. O limite ótimo de fluoreto para uma dada comunidade depende das condições climáticas, pois a quantidade de água ingerida pelas crianças está associada à temperatura do ar e, quanto maior a temperatura menor deverá ser a concentração de fluoreto e vice-versa. Outro fator importante que deve ser considerado é o hábito alimentar, pois alguns alimentos 6637

11 contêm fluoreto em elevadas concentrações e dispensam o seu uso nas bebidas (DINIZ et al., 2006). 6 - Considerações finais As complexas relações entre saúde e ambiente, de diferentes escalas temporais e espaciais, exigem um olhar integrado dessa complexidade. Dessa forma, a Geografia da Saúde é de suma importância para o entendimento da relação saúde e ambiente, pois, ao buscar a identificação dos locais de ocorrência das doenças, busca também a descrição e a explicação das diferenças existentes na superfície terrestre e a relação da humanidade com o meio, resultado esse da interligação dos conhecimentos geográficos, geológicos-geoquímicos e médicos, mostrando a importância do meio geográfico no aparecimento e distribuição de uma determinada doença. Vários estudos como os de Licht et al. (1997), Pinese et al. (2001), Mineropar (2001), Cardoso & Morita (2001) já apontaram ocorrências de anomalias hidrogequímicas, bem como de fluorose dentária no norte do Paraná. Dessa forma, uma maior atenção deveria ser dada a qualidade da água consumida pela população local, realizando-se um controle hidroquímico das águas oferecidas para a população. Neste trabalho, os maiores valores de flúor encontrados no curso inferior do rio Tibagi, apesar de não terem ultrapassado o limite ótimo para águas superficiais, podem oferecer riscos a saúde humana, se houver ingestão de outras fontes deste elemento, causando possíveis doenças como fluorose dentária, já identificadas na região em pesquisas anteriores. Assim sendo, estudos mais detalhados das áreas atingidas por essa anomalia hidrogeoquímica do flúor precisam ser realizados, pois a saúde humana possui estreitas relações com as condições ambientais. Agradecimentos Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) através do PSPPG processo /99-5, Fundação Araucária do Paraná (Processos , , , e ). 6638

12 7 - Referências bibliográficas CARDOSO, L. M.; MORITA, M. C. Fluorose dentária como consequência de uma anomalia hidrogeoquímica. Anais do II Congresso Mundial de Odontologia. Londrina: Midiograf, v. 1. p CONAMA - Resolução 357. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes - DOU. Diário Oficial da União. Seção 1. N 53, sexta - feira, 18 de março de CORTECCI, Gianni. Geologia e Saúde. (Trad. Wilson Scarpelli). São Paulo, Disponível em: Acessado em: 20/02/2015. DINIZ, Hélio N.; MAGACHO, Maurício R.; AZEVEDO, Anna A. B. de; MATTOS, Fábio de A.; CANAVER, Leandro S. Concentração de fluoretos nas águas dos poços profundos da cidade de Lorena e prevalência de fluorose dentária. XIV Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas, Curitiba, DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral). Geologia do Brasil. Brasília, FERNANDES, Luiz A. Mapa litoestratigráfico da parte oriental da Bacia Bauru (PR, SP, MG), escala 1: Editora UFPR. Boletim Paranaense de Geociências, n. 55, p , FURRER, S. K.; ALVES, J. C.; HIGASI, M. S.; FROSSARD, W. T. G.; MORITA, M. C. Consumo de água de poços tubulares (artesianos) e fluorose dentária em crianças dos municípios de Uraí e Assaí. XV Encontro Anual de Iniciação Científica e VI Encontro de Pesquisa da UEPG. Universidade Estadual de Ponta Grossa, GIAROLA, Roberta C. Avaliação da freqüência de opacidade de esmalte em dentes decíduos e fluorose dentária em dentes permanentes em crianças atendidas em um programa educativo preventivo. Monografia (Especialização em Odontopediatria), Universidade Estadual de Londrina, LICHT, Otavio A. B.; PIEKARZ, O.G.; SILVA, J.C.F.C.; LOPES JR., IDIO. Levantamento Geoquímico Multielementar de Baixa Densidade no Estado do Paraná. A Terra em Revista, n.3, p.34-46, LICHT, Otavio A. B. A Geoquímica Multielementar na Gestão Ambiental: identificação e caracterização de províncias geoquímicas naturais, alterações antrópicas da paisagem, áreas favoráveis à prospecção mineral e regiões de risco para a saúde no Estado do Paraná, Brasil. Tese (Doutorado) UFPR, 2001, 236p. 6639

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