A Presença de Pb e Cd em Diferentes Compartimentos Ambientais em Santo Amaro Sandro Lemos Machado - UFBA Míriam de Fátima Carvalho UCSAL Roberto Bagattini Portella- UFBA Gustavo Alonso Muñoz Magna - UFBA Salvador 2012
Introdução A presença de Pb e Cd em diferentes compartimentos ambientais é um aspecto de grande preocupação quanto aos riscos sobre a saúde da população devido principalmente a dois fatores: i) A persistência deste tipo de elemento químico (não é degradável) ii) A toxicidade que se refere à capacidade do elemento de causar efeitos negativos sobre saúde humana Além disso, o chumbo: Não tem uma função biológica conhecida É bioacumulável nos seres humanos e na cadeia alimentar Fonte: Purifica
Introdução A persistência caracteriza a exposição aos elementos, e A toxicidade caracteriza a periculosidade dos mesmos A combinação destes fatores gera o: RISCO = (exposição x periculosidade) Fonte: Purifica
Introdução Companhia Brasileira de Chumbo (COBRAC) Localizada 300m da área urbana; Funcionamento: de 1960 a 1993 (33 anos); Produção: 11.000 e 32.000 toneladas de chumbo por ano; Principal sub-produto: Escória de Chumbo Depositada sem os cuidados devidos Utilizada de diversas formas
Estudos anteriores Projeto Purifica (2000 a 2003) Primeiro trabalho de engenharia sobre o assunto Objetivos: Diagnóstico da situação de contaminação Avaliação da possibilidade de incorporação da escória em artefatos da construção civil Proposição de técnicas de remediação Avaliação da possibilidade de reprocessamento da escória Fonte: Purifica
Campanha de investigação realizada no entorno da fábrica: - Inspeção visual - Levantamento topográfico. - Sondagens geotécnicas a trado. - Coleta de amostras de solo e de escória em superfície e em profundidade. - Coleta de amostras de água superficiais e em profundidade. - Estudos geofísicos (GPR, resistividade). - Ensaios de caracterização de laboratório. - Coleta de amostras indeformadas. - Ensaios de coluna. - Modelagem numérica do transporte de contaminantes.
Resultados purifica (entorno da fábrica) Fonte: Purifica
Resultados purifica (entorno da fábrica)
Campanha de investigação realizada no entorno da fábrica: - Principais resultados e conclusões Natureza do solo: Baixa penetração dos contaminantes Altas concentrações na superfície Rotas: Aspiração de poeira contaminada Cadeia alimentar Consumo de leite e carne de animais que pastam no entorno da fábrica
Resultados purifica (área urbana)
A B C Escória aterrada na Rua Rui Barbosa. (B) Escória de chumbo espalhada na área da fabrica. (C) Escória de Chumbo
ÁREA URBANA: Rotas importantes: - Consumo de água em cisternas e poços - Aspiração de poeira - Geofagia - Cadeia alimentar EXISTEM AINDA ROTAS IMPORTANTES ATIVAS! 1998 31.9% das crianças com menos de 5 anos ainda apresentam níveis de chumbo acima de 20 µg/dl. 2001 - crianças com anemia na cidade, tinham em média 30 µg/dl de chumbo no sangue. Estudo nutrição/usp
PROPOSTAS DO PURIFICA - Retirada da escória do entorno da Fábrica - Retirada da escória da área urbana - Encapsulamento dos resíduos remanescentes - Monitoramento cuidadoso e a longo prazo de todas as atividades - Parte de solo sedimentar arenoso próximo ao rio Subaé: Acompanhamento da atenuação natural COMPLEXIDADE DO PROBLEMA OUTRAS AÇÕES, A SEREM REALIZADAS POR PROFISSIONAIS DE OUTRAS ÁREAS DO CONHECIMENTO, SÃO EXTREMAMENTE NCESSÁRIAS.
Reprocessamento da escória como forma de financiar o passivo ambiental
Atividades desenvolvidas de 2008 a 2011 Fonte: Purifica
Compartimento Ambiental: Solo Campanha de investigação preliminar na área urbana Objetivo: Confirmar a presença de escória nas ruas, casas e quintais da área impactada Estudo das antigas emissões atmosféricas Objetivo: verificar a influência das antigas emissões atmosféricas nos valores de concentração de chumbo no solo superficial na atualidade Campanha detalhada nos quintais da Rua Rui Barbosa Objetivo: detectar a presença de Pb no solo e conhecer os atuais conteúdos do contaminante. Fonte: Purifica
Área de Estudo 1) Área Urbana de Santo Amaro: Rua Rui Barbosa e Sacramento identificados no Projeto Purifica (2002) como área prioritária de investigação para mitigação do problema de contaminação do solo. Fonte: Geoamb, 2010 Localização da Rua Rui Barbosa e Sacramento Fonte: Geoamb, 2010
Área de Estudo 2) Área vinculada as antigas emissões atmosféricas da fábrica: Área definida mediante a simulação das antigas emissões atmosféricas da COBRAC no ano 2008 Objetivo: Modelagem da dispersão das emissões atmosféricas na época de atuação da fabrica (entre 1964 a 1993) Localização das regiões onde ocorreram as maiores concentrações de poluentes Definindo linhas de isovalores de concentração no ar (Figura 6) Atingem aproximadamente 4 Km.
Área de Estudo Fonte: Geoamb, 2010 Área entorno da fábrica Fonte: Geoamb, 2010 Área vinculada as antigas emissões atmosféricas
Compartimento Ambiental: Vegetais Avaliação de gramíneas conteúdos de Pb em vegetais e Objetivos: 1. Analisar o atual conteúdo de Chumbo presentes em alimentos vegetais e gramíneas cultivados em quintais com altas concentrações de Pb no solo 1. Estimar a transferência do contaminantes desde o solo para as plantas 1. Relacionar os conteúdos de Pb no solo superficial com as concentrações detectadas nos vegetais Fonte: Purifica
População: Material Biológico Dosagem dos contaminantes Pb e Cd no sangue de crianças nas faixas de 0-17 anos moradoras próximas à ex-fabrica Objetivos: Analisar o atual conteúdo de Chumbo e Cadmio na população infantil Identificar a exposição aos contaminantes pelas crianças Relacionar os conteúdos dos contaminantes com os valores no solo detectadas no solo superficial Fonte: Purifica
Resultados: Campanha de Preliminar na Área Urbana Investigação Análise das Casas e Quintais de Santo Amaro Valores de concentração médios variam em ordem decrescente: Solo+escoria>solo de empréstimo>massapê>solo superficial Altas concentrações de Pb nas diferente camadas (51 mg/kg 14888 mg/kg)
Resultados: Análise da influência das antigas emissões atmosféricas nos valores atuais de concentração de chumbo no solo Concentração de Pb no solo superficial: Valor médio de concentração de Pb: 307,58 (mg/kg) Faixa de concentração de Pb: <10 mg/kg 3.278 mg/kg 85 pontos acima do valor limite de qualidade (CONAMA 420/2009) Pontos Pontos Acima Acima do do Limite Limite Percentual Percentual de de Pontos Pontos acima acima do do Limite Limite 17 17 85 85 90,43 90,43 72 72 180 180 300 300 900 900 58 58 28 28 19 19 99 61,7 61,7 29,79 29,79 20,21 20,21 9,57 9,57 Valores Valores Limites Limites para para Pb Pb CONAMA CONAMA 420 420 (mg/kg) (mg/kg) Qualidade Qualidade CETESB CETESB Prevenção Prevenção Interv. Interv. Rural Rural Interv. Interv. Residencial Residencial Interv. Interv. Industrial Industrial
Resultados: Análise da influência das antigas emissões atmosféricas nos valores atuais de concentração de chumbo no solo
Resultados: Persistência dos valores de chumbo no solo
Resultados: análise da influência das antigas emissões atmosféricas nos valores atuais de concentração de chumbo no solo Pluma de concentração obtidas para Pb utilizando os dados de dispersão atmosférica sem considerar os valores obtido na área urbana
Resultados: análise da influência das antigas emissões atmosféricas nos valores atuais de concentração de chumbo no solo Pluma de concentração obtidas para Pb utilizando os dados de dispersão atmosférica considerando os valores obtido na área urbana
Resultados: Persistência dos valores de chumbo no solo dos quintais das casas
Resultados: Análise das Casas e Quintais Rui Barbosa Concentração de Pb no solo superficial: Valor médio de concentração de : 1316,24 mg/kg Faixa de concentração: 58,6 mg/kg 9653 mg/kg 77,27 % das casas com valores acima do limite de intervenção residencial (300 mg/kg) Valores Limites para Pb (CONAMA 420 (mg/kg) Pontos acima do limite Percentual de pontos acima do limite Qualidade - CETESB 17 220 100 Qualidade Machado et., al (2003) 50 220 100 Prevenção 72 216 98,18 Intervenção Rural 180 196 89,09 Intervenção Residencial 300 170 77,27 Intervenção Industrial 900 74 33,64
Em resumo, os valores de concentração de chumbo na cidade e arredores sofrem influência da: Escória de Pb aterrada Antigas emissões atmosférica da fábrica Fonte: Purifica
Resultados: presença de Pb e Cd em vegetais Conteúdos de Pb em vegetais cultivados nos quintais da Rua Rui Barbosa Seleção de 12 alimentos vegetais cultivados em quintais da Rua Rui Barbosa (frutas e ervas) Critérios : presença, abundancia e consumo potencial da população 105 ensaio para a determinação de Pb e Cd em espécies vegetais (partes comestíveis) Fonte: Purifica
Resultados: presença de Pb e Cd em vegetais Concentrações de Pb detectadas Faixa de concentração: 0,18 mg/kg 118,2 mg/kg Ervas: alumã (20,6 mg/kg), aroeira (31,8 mg/kg), cidreira (19,9 mg/kg) e boldo do Chile (16,3 mg/kg) Frutas: acerola (118,2 mg/kg) e laranja (117,2 mg/kg) Concentrações altas em comparação a conteúdos de vegetais de referência Fonte: Purifica
Resultados: presença de Pb e Cd em vegetais Concentrações de Cd detectadas Faixa de concentração: 0,04 mg/kg a 7,39 mg/kg Ervas: alumã (7,39 mg/kg), capim santo (6,68 mg/kg) Todos os frutos analisados expõem concentrações médias de Cd acima do valor limite estabelecido pela OMS de 0,05 mg/kg para Cd em alimentos vegetais Fonte: Purifica
Resultados: presença de Pb e Cd em vegetais Conteúdos de Pb em gramíneas desenvolvidas na área entorno da fábrica Critério: presença e abundancia nos pontos de coleta Concentrações de Pb detectadas em (conteúdos médios): Capim Burro (253,3 mg/kg) Capim Braquiária (15,2 mg/kg) Fonte: Purifica
Resultados: presença de Pb e Cd na população infantil Pb no sangue: Faixa de 2,17 ug/dl a 10,13 ug/dl (n=102) Conteúdo médio= 4,44 ug/dl Desvio padrão=1,66 ug/dl 98,8 % dos valores obtidos se apresentaram abaixo de 10 ug/dl, valor considerado de referência e acima do qual se supõe uma exposição recente ao contaminante pelos seres humanos. Fonte: Purifica
Resultados: presença de Pb e Cd na população infantil Cd no sangue: Faixa de 0,29 ug/dl a 2,66 ug/dl (n=102) Conteúdo médio: 1,06 ug/dl Desvio padrão: 0,38 ug/dl Fonte: Purifica
Resultados: presença de Pb e Cd na população infantil 70 60 CdS (ug/dl) PbS (ug/dl) 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 Tempo decorrido desde a primeira coleta (anos) Ajuste (exponencial) Carvalho et al 2003 Enceramento da Plumbum Este trabalho 35 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Tempo decorrido desde a primeira coleta (anos) Ajuste (exponencial) Carvalho et al 2003 Enceramento da Plumbum Este trabalho Concentrações de Pb e Cd no sangue no tempo. Fonte: Purifica
Conclusões Persistência dos níveis de contaminação por Pb; Influência das Antigas Emissões na Contaminação Atual; Aumento dos Níveis de Contaminação a medida que se aproxima da fábrica; Aumento das concentrações do metal pesado no solo da área urbana - Influência da escória; Níveis de concentrações de Pb nos solos superficiais dos quintais alarmantes; Valores de concentração de Pb excedem o estabelecido pela CONAMA/CETESB;
Conclusões Conteúdos de Pb e Cd detectados em ervas consumidas pela população (acima dos limites); Diferenças na presença de Pb e Cd entre espécies vegetais; Baixa transferência do conteúdo de Pb no solo para os vegetais avaliados; O conteúdo de Pb no solo não explica o 100% da relação entre os teores nos vegetais e solo; Multiplicidade de fatores que influencia a transferência do contaminante Valores de Pb e Cd no sangue abaixo dos valores utilizados como biomarcadores de exposição?!
Enchente em Santo Amaro, 15 de abril de 2010 http://www.youtube.com/watch?v=cmdytzcunm4
Referências Bibliográficas ANJOS, J. A. S. A. dos. Avaliação da Eficiência de uma Zona Alagadiça (Wetland) no Controle da Poluição por Metais Pesados: O Caso da Plumbum em Santo Amaro da Purificacao/BA. Tese de Doutorado. Escola Politecnica da Universidade de Sao Paulo. São Paulo, 2003. BRASIL.CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução N 420: Critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substancias químicas e diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substancias em decorrência de atividades antropicas. 2009. CETESB. 2005. Decisão de Diretoria n 195: Valores Orientadores para Solos e Águas Subterrâneas no Estado de São Paulo. Sao Paulo, 23 de novembro de 2005. Disponivel em: www.cetesb.sp.gov.br. Visitado em: 02 de maio de 2009. MACHADO, S.L (Coord.). Projeto PURIFICA - Proposta para remediação de áreas impactadas pela atividade extrativa de chumbo em Santo Amaro-BA. Relatório Síntese do Projeto Purifica, p (11 12), 2003. MACHADO, S. L.; RIBEIRO, L. D.; KIPERSTOK, A.; BOTELHO, M. A. B.; CARVALHO, M. DE F. Diagnóstico da contaminação por metais pesados em Santo Amaro BA. Revista de Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 9, n. 2, p. (140-155), Abr/jun, 2004. KABATA-PENDIAS, A; PIOTROWASKA, M. Fate and Effects of Silver in the Environment. 1998. Transfer of cadmium, zinc, and lead from soils to plants. Transport, Entre outros...
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