Notas sobre Bioacessibilidade de Metais em Solos e Importância nos Estudos Ambientais
Notas sobre Bioacessibilidade de Metais em Solos e Importância nos Estudos Ambientais, artigo de Carlos A. de Medeiros Filho
Fonte: http://www.jardimdeflores.com.br/CURIOSIDADES/A38plantasolo.htm
[EcoDebate] Nos métodos tradicionais de análise de solo e sedimentos de corrente, as técnicas de extração de contaminantes utilizam ataques com ácidos moderados como água régia, que corresponde a uma combinação de ácido nítrico e ácido clorídrico concentrados, geralmente na proporção de uma para três partes.
A água régia tem a capacidade de solubilizar parte significativa dos minerais comuns no solo, como argilas, óxidos de Fe e Mn, sulfetos, minerais sulfetados oxidados, carbonatos e minerais nativos, como ouro. Por outro lado, essa combinação de ácidos se limita a uma lixiviação apenas parcial de minérios resistente como quartzo, turmalina, granadas, zircão e espinélios. Com essas propriedades, a solubilização com água regia possibilita a determinação de parte expressiva e representativa da concentração dos metais contidos no solo ou sedimentos.
Esses métodos de extração relativamente extensiva podem ter pouco significado para estimar a quantidade de contaminantes que estejam realmente disponíveis para a biodegradação, ou seja, a fração biodisponível.
As plantas adquirem a maior parte de seu conteúdo de metal do substrato em que crescem, mas elas apenas absorvem uma parte desse conteúdo de metal. Esta porção é chamada de fração biodisponível. A porção que está presente na solução do solo e disponível livremente e / ou temporariamente restrita física ou quimicamente é chamada de fração bioacessível (1).
A fração “bioacessível” é definida como a quantidade de contaminante que é mobilizado da matriz sólida (por exemplo, solo) no trato gastrointestinal humano e se torna disponível para absorção intestinal. A fração “biodisponível” é a fração do contaminante que pode atingir a corrente sanguínea a partir do trato gastrointestinal (2). Estudos que tratam da biodisponibilidade e bioacessibilidade de contaminantes de metais em solos são extremamente úteis na compreensão do possível efeito sobre a biota (2).
Normalmente uma primeira fase de caracterização de áreas anômalas em metais e, consequentemente, potencialmente de risco ambiental é baseada na quantidade total da substância química (bioacessível + inerte) presente no solo, ar ou água. Essa concentração, entretanto, não é normalmente indicativa de quanto está disponível para organismos. Em razão disso, os estudos ambientais têm destacado que a biodisponibilidade deve ser necessariamente considerada na estimativa do risco potencial de um contaminante em uma área classificada como anômala.
Solos de minas de metal são exemplos comuns de sítios enriquecidos em metais devido ao despejo de resíduos de mina, precipitação atmosférica de emissões de fundição, bem como deposição de poeira e erosão de partículas originadas de estoques de minério, instalações de armazenamento de rejeitos, depósitos de estéril e trabalhos de mina aflorantes.
Figura 1- distribuição espacial de Cu na camada superficial do solo, concentrações “totais” (ppm) e a fração bioacessível. Copperbelt, na República Democrática do Congo (2).
Ettler et al (2) pesquisaram as diferenças nas concentrações totais e bioacessíveis de arsênio e metais (Co, Cu, Pb, Zn) na camada superficial do solo (n = 107) das áreas de mineração e fundição no cinturão de cobre da Zâmbia. Banza et al (3) reportaram alta exposição a contaminantes metálicos expressa particularmente como altas concentrações de Co urinário relatada no distrito de mineração e fundição de Copperbelt, na República Democrática do Congo.
O mapa da figura 1 ilustra a distribuição espacial de Cu na camada superficial do solo, concentrações “totais” (ppm) e a fração bioacessível (2).
Ettler et al (2) mostraram que as concentrações totais médias de metais e arsênio na camada superficial do solo foram geralmente 2 a 7 vezes mais altas na área de fundição, indicando um efeito significativamente maior da precipitação de poeira da fundição no grau de contaminação da camada superior. A bioacessibilidade do contaminante foi testada por um método in vitro adotado pela EPA dos EUA, usando um fluido gástrico de simulação contendo uma solução de glicina 0,4 M ajustada para pH 1,5 por HCl.
As maiores bioaccessibilidades na área da fundição foram observadas para As e Pb, atingindo 100% da concentração total de metal / metalóide. As bioaccessibilidades máximas de As e Pb na área de mineração foram de 84% e 81%, respectivamente. Os intervalos, bioaccessibilidades médias e medianas de Co, Cu e Zn foram semelhantes para as duas áreas. As bioaccessibilidades máximas de Co, Cu e Zn foram 58-65%, 80-83% e 79-83%, respectivamente. Os dados obtidos indicaram que um grave risco à saúde relacionado à ingestão do solo superficial deve ser levado em consideração, especialmente em áreas de fundição. A exposição direta dos habitantes a altos níveis de metais (especialmente Cu e Co) nos solos do Cinturão de Cobre da Zâmbia deveria ser, portanto, avaliada com detalhe (2).
Um dos principais objetivos da medição da biodisponibilidade é prever quanto do contaminante está acessível à microbiota do solo para ser degradado, e consequentemente até onde uma área contaminada pode ser biorremediada (4).
Dessa forma, o conhecimento de metais realmente bioacessíveis em solos é, decisivamente, relevante para a caracterização e reabilitação de áreas contaminadas
Referências Bibliográficas
1- Veen, E.M.V.; Lottermoser, B. 2017. Bioaccessibility Testing for Metals at Mine Sites. Springer International Publishing Switzerland. B. Lottermoser (ed.), Environmental Indicators in Metal Mining.
2- Ettler, V.; Kříbek, B.; Majer, V.; Knésl, I.; Mihaljevič, M. 2012. Differences in the bioaccessibility of metals/metalloids in soils from mining and smelting areas (Copperbelt, Zambia). Journal of Geochemical Exploration 113; 68–75
3- Banza, C.L.N., Nawrot, T.S., Haufroid, V., Decrée, S., De Putter, T., Smolders, E., Kabyla, B.I., Luboya, O.N., Ilunga, A.N., Mtombo, A.M., Nemery, B., 2009. High human exposure to cobalt and other metals in Katanga, a mining area of the Democratic Republic of Congo. Environmental Research 109, 745–752.
4- Telhado, M.S.C.L.; Leite, S.G.F.; Rizzo, A.C.L.; Reichwald, D.; Cunha, C.D. 2010. Avaliação da biodisponibilidade de contaminantes orgânicos em solo contaminado. CETEM/MCT, 2010.
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, 14/12/2020
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