Geoquímica Ambiental e Tabela Periódica
Geoquímica Ambiental e Tabela Periódica
Artigo de Carlos A. de Medeiros Filho
[EcoDebate] A dispersão de metais no meio ambiente é de grande relevância e constitui uma inerente preocupação com a saúde humana global (1). Elementos potencialmente tóxicos (EPT), de origem geogênica ou antropogênica, podem constituir um risco para a saúde e os ecossistemas humanos. O monitoramento rotineiro das concentrações de EPTs ao longo do tempo fornece informações sobre as mudanças na qualidade do solo, sedimentos, água ou ar devido às atividades humanas, incluindo alterações no uso da terra e mudanças climáticas (2).
O crescimento recente da população e o desenvolvimento econômico estão desdobrando os problemas associados à degradação da terra, poluição, urbanização e os efeitos das mudanças climáticas em grandes áreas da superfície da Terra, causando crescente preocupação com o estado do meio ambiente. A velocidade e a escala do impacto das atividades humanas são agora tão grandes que existe a ameaça de ruptura ecológica global (3).
A geoquímica ambiental pode ser caracterizada como o ramo da geoquímica que tem como objetivos estudar, analisar e entender as relações entre os elementos químicos que compõem a litosfera e o ambiente antrópico (4).
Por outro lado, é oportuno situar a geoquímica ambiental entre as ciências naturais que se preocupam especialmente com a qualidade da vida humana e o equilíbrio natural antropocêntrico (4).
Figura 1 – Elementos traços essenciais e não essenciais. * Essencial para a maioria dos organismos (pode ser tóxico em excesso); circulados em azul são essenciais para pelo menos uma espécie, mas podem ser tóxicos para outras; elementos em quadrado vermelho são tóxicos para a maioria dos organismos. Modificado de Plant et al. (3).
No artigo clássico de Plant et al. (3), os autores apresentam uma tabela periódica em que uma parte dos elementos químicos são simplificadamente classificados segundo suas características geoquímicas ambientais (figura 1). Dois grupos principais de elementos químicos são de particular importância para a saúde; elementos químicos essenciais e elementos potencialmente prejudiciais.
Os identificados como essenciais para a vida animal e vegetal incluem K, Na, Ca, P, Cl, SOx e NOx, bem como Fe, Mn, Ni, Cu, V, Zn, Co e Cr e Mo, Sn, Se e I. O boro ainda não demonstrou ser necessário para os animais, embora seja essencial para plantas superiores e tenha demonstrado ser tóxico no homem (3).
Por outro lado, os elementos potencialmente tóxicos (EPTs) conhecidos por terem significado fisiológico adverso em níveis relativamente baixos incluem As, Ag, Be, Cd, Pb, Hg, possivelmente os elementos de terras raras Ce e Gd e alguns dos produtos derivados do U (3). Alumínio também pode ter efeitos fisiológicos adversos em quantidades traços em animais e particularmente em peixes e plantas (5) e tem sido implicado em condições clínicas no homem, incluindo em alguns tipos de doenças neuroológicas (6). Todos os elementos traços são tóxicos se ingeridos ou inalados em níveis suficientemente altos por períodos de tempo suficientemente longos. Selênio, F e Mo são exemplos de elementos que mostram faixas de concentração relativamente estreitas (da ordem de alguns µg g -1) entre deficiência e níveis tóxicos.
A proposta dessa tabela periódica de elementos é ser um método didático e simples de exemplificar a aplicabilidade da geoquímica ambiental. Esse ramo, relativamente recente, da geoquímica tem importante participação nos programas estratégicos de monitoramento das condições ecológicas da superfície terrestre.
Trabalhos de geoquímica ambiental permitem, por exemplo, documentar a poluição de uma área ou região no contexto de variações geoquímicas naturais e contra as quais mudanças futuras podem ser medidas. Pesquisas geoquímicas buscam, também, fornecer informações para ajudar no desenvolvimento de uma política ambiental em variadas escalas, inclusive procurando identificar causas e mitigar problemas ambientais e contaminações geoquímicas já existentes.
Referências Bibliográficas
1 – Des Marias, T.L.; Costa, M. 2019. Mechanisms of chromium-induced toxicity. Current Opinion in Toxicology, 14:1–7.
2 – Beone, G. M.; Carini, F.; Guidotti, L.; Rossi, R.; Gatti, M.; Fontanell, M.C; Cenci, R.M. 2018. Potentially toxic elements in agricultural soils from the Lombardia region of northern Italy. Journal of Geochemical Exploration 190. 436–452.
3 – Plant, J.; Smith, D.; Smith, B.; Williams, L. 2001. Environmental geochemistry at the global scale. Applied Geochemistry 16, 1291–1308.
4 – Carvalho, C. N. 1989. Geoquímica ambiental: conceitos, métodos e aplicações. Geochimica Brasiliensis. Rio de Janeiro, v.3, n.1, p.17-22.
5 – Sposito, G., 1989. The Environmental Chemistry of Aluminium. CRC, Boca Raton, Florida.
6 – Harrington, C.R., Wischik, C.M., McArthur, F.K., Taylor, G.A., Edwardson, J.A., Candy, J.M., 1994. Alzheimer’s-disease-like changes in tau protein processing: association with aluminium accumulation in brains of renal dialysis patients. Lancet 343, 993–997.
Carlos Augusto de Medeiros Filho, geoquímico, graduado na faculdade de geologia da UFRN e com mestrado na UFPA. Trabalha há mais de 35 anos em Geoquímica em Pesquisa Mineral e Ambiental.
in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 15/07/2020
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