Metais pesados

Os metais pesados são um grupo de elementos químicos com propriedades metálicas que existem naturalmente na crosta terrestre. A sua perigosidade para os seres vivos e para o ambiente fica a dever-se ao facto de não poderem ser degradados nem química nem biologicamente, tendo tendência a acumular-se nos organismos vivos. O mercúrio (Hg), o chumbo (Pb) ou o cádmio (Cd) são alguns exemplos de metais particularmente tóxicos, uma vez que não possuem função no organismo humano, sendo por isso causadores de doenças graves sendo assimilados e concentrados nos seres vivos. Refira-se, no entanto, que apesar de estarem associados à sua potencial toxicidade, alguns metais pesados como por exemplo o cobalto (Co) ou o cobre (Cu), quando em concentrações normais, contribuem para a realização de funções vitais para o organismo.

A libertação dos metais pesados ocorre naturalmente (dado existirem na natureza) ou através de fontes antropogénicas (resultantes da atividade humana) como é o caso da atividade industrial, incineração de resíduos ou uso de pesticidas. A sua propagação e contaminação acontece através do ar, onde os metais pesados se concentram em pequenas partículas inaláveis, da água ou dos solos.

Em Portugal, dando cumprimento à legislação comunitária, as concentrações de Arsénio, Cádmio e Níquel no ar ambiente são objeto de regulamentação e controlo através do Decreto-Lei n.º 102/2010, de 23 de setembro (ver Qualidade do ar).

Com o objetivo de reduzir as concentrações de metais pesados no ar ambiente, bem como as suas emissões existem instrumentos legais, e outros complementares para o controlo das emissões nas fontes mais significativas que incluem valores limite de emissão nas fontes (por ex. processos de combustão em atividades industriais, etc.) (ver Controlo de emissões).

Arsénio (As) e seus compostos

O arsénio é um metal de cor cinza, sendo os seus compostos geralmente sólidos, incolores e com solubilidade variável na água. Este metal pesado persiste no ambiente, acumula-se nos organismos vivos e, em altas concentrações, é tóxico para a vida selvagem. A exposição prolongada do homem a certos compostos de Arsénio pode causar cancro de pele e de pulmão, provocando, quando em contacto direto com a pele, queimaduras e irritação.

O arsénio e seus compostos são principalmente usados em pesticidas agrícolas, conservantes de madeira, vidro, ligas metálicas, bronzeadores e pirotecnia, sendo a queima de combustíveis fósseis em centrais elétricas uma das principais fontes de emissão. Na natureza, o Arsénio é encontrado nos solos, rochas e águas subterrâneas.

Cádmio (Cd) e seus compostos

O cádmio é um metal maleável, de cor prata, que ocorre na natureza em forma mineral com outros elementos como oxigénio, o cloro e o enxofre. É facilmente assimilado e concentrado em diversos microrganismos e moluscos, entrando por isso na cadeia alimentar. A sua toxicidade em plantas e animais acontece após exposições elevadas por longos períodos, podendo causar no homem danos graves no sistema ósseo, rins, fígado e pulmões.

O cádmio e seus compostos são usados em baterias (níquel-cádmio), chapas metálicas resistentes à corrosão, pigmentos, plásticos e ligas metálicas de baixo ponto de fusão. As principais fontes de emissão antropogénica são o processamento de metais (zinco, alumínio, ferro e aço), reciclagem de baterias e queima de combustíveis fósseis em centrais de energia.

Crómio (Cr) e seus compostos

O crómio (Cr) é um metal muito duro, de cor cinza, caracterizado pelo seu alto ponto de fusão e grande resistência à corrosão. A exposição a baixos níveis de crómio e seus compostos não são prejudiciais para a saúde humana e o ambiente, mas a exposição prolongada de algumas espécies aquáticas levam a uma maior acumulação nestes organismos, entrando por isso na cadeia alimentar. Quando tal acontece, este metal pesado pode provocar lesões na pele e bronquites e levar ao desenvolvimento de células cancerígenas.

O cromio é um componente importante do aço inoxidável e ligas de alto desempenho, sendo também usado na produção de tijolos, corantes e pigmentos, no curtimento de couro e em conservantes de madeira. As principais fontes de emissão são a produção de produtos químicos e aço, a combustão de combustíveis fósseis, a incineração de resíduos e, em menor escala, a produção de vidro.

Cobre (Cu) e seus compostos

O cobre (Cu) é um metal castanho-avermelhado, tendo como propriedade ser um excelente condutor de eletricidade e calor, sendo os seus compostos geralmente azuis ou verdes. A exposição a pequenas quantidades de cobre na água potável e nos alimentos é natural, não tendo efeitos adversos para a saúde humana. No entanto, as emissões antropogénicas que levam a níveis anormais de cobre podem ter consequências no ambiente, já que pode acumular-se em alguns organismos e, em altas concentrações, ter efeitos tóxicos em algumas espécies da vida aquática e nos microrganismos do solo, interferindo assim nos processos de reciclagem de nutrientes.

O cobre é amplamente utilizado na produção de fios elétricos, componentes elétricos e eletrónicos e tubagens de água. Já os compostos de cobre são usados em conservantes de madeira, tintas para barcos e produtos químicos agrícolas. As principais fontes de emissão de cobre são a queima de combustíveis fósseis em centrais de energia, a produção de metais, a incineração de resíduos, o tratamento de esgotos e na aplicação de produtos químicos agrícolas. Refira-se que este metal pesado ocorre também de uma forma natural.

Mercúrio (Hg) e seus compostos

O mercúrio (Hg) é um metal de cor prateada, líquido à temperatura ambiente, inodoro e não inflamável. O mercúrio pode combinar-se com outros elementos como o cloro, o enxofre e o oxigénio, para formar sais inorgânicos, geralmente pós brancos ou cristais. O mercúrio pode igualmente combinar-se com o carbono para formar compostos de organo-mercúrio que são muito mais perigosos do que o mercúrio elementar.

Devido à sua persistência, capacidade de transporte a longa distância e ao potencial de bioacumulação no ambiente, o mercúrio e seus compostos são considerados poluentes muito perigosos e altamente tóxicos para a vida selvagem, plantas e microrganismos

A exposição do ser humano ao mercúrio ocorre geralmente através do consumo de peixe ou grãos contaminados. O sistema nervoso humano é muito sensível ao mercúrio em todas as formas, sendo a inalação de vapor de mercúrio ou metilmercúrio (MeHg, uma forma altamente tóxica de mercúrio) mais prejudicial, já que mais facilmente pode atingir o cérebro, com efeitos extremamente adversos para a saúde humana. Os compostos organomercuriais (resultantes de processos naturais de biotransformação) são por sua vez acumulados por algumas espécies no ambiente aquático, podendo baixos níveis de mercúrio atingir concentrações elevadas em insetos, pássaros e peixes.

O mercúrio é usado em termómetros, obturações dentárias e baterias e é um componente utilizado para a produção de gás cloro e soda cáustica. Já o vapor de mercúrio é usado em lâmpadas fluorescentes. As principais fontes de libertação de mercúrio para o ambiente são a incineração de resíduos, combustão de carvão e como resultado da produção de baterias e componentes metálicos. Outras fontes de libertação são as cirurgias odontológicas, crematórios e hospitais.

Níquel (Ni) e seus compostos

O níquel (Ni) é um metal branco prateado, duro e com propriedades magnéticas. Os compostos de níquel são geralmente de cor verde.

As libertações de níquel não são suscetíveis de ter um efeito imediato sobre o ambiente, sendo mesmo essenciais, em quantidades reduzidas, para o crescimento normal e reprodução em algumas espécies de animais e plantas. O efeito mais comum na saúde humana é uma reação alérgica após contato prolongado com o metal (através de jóias ou moedas, por exemplo), provocando em algumas pessoas (cerca de 10-20%) erupções cutâneas e, mais raramente, asma. Já a exposição prolongada aos vapores de níquel podem causar cancro através da sua inalação. O níquel pode acumular-se em solos e sedimentos e afetar assim a qualidade da água, não sendo, no entanto, absorvido por peixes, plantas ou outros animais utilizados na alimentação humana.

O níquel é usado na produção de aço e outras ligas metálicas, em baterias, nas indústrias químicas, petrolíferas e elétricas e em cerâmica e galvanoplastia.

As principais fontes de emissão são a queima de combustíveis fósseis, os processos de mineração e refinação e a incineração de resíduos. No ambiente, o níquel é libertado de forma natural em pequenas quantidades.

Chumbo (Pb) e seus compostos

O chumbo (Pb) é um metal branco-azulado, muito denso e macio, altamente maleável e dúctil.

Este metal tem a particularidade de poder concentrar-se cumulativamente nos seres humanos, afetando assim o sistema nervoso central, sendo potencialmente cancerígeno. Baixos níveis de exposição ao chumbo podem também causar danos nos fetos, perturbar o desenvolvimento do cérebro em crianças e afetar o sistema reprodutor masculino. O chumbo é encontrado no ambiente em solos e sedimentos e a sua solubilidade aumenta em água macia e ácida. Quando em altas concentrações o chumbo é tóxico para plantas e animais.

O chumbo é usado em baterias, como material para construção de telhados, em soldas para sistemas elétricos e como proteção contra radiação. No passado era amplamente utilizado nos canos e como aditivo em tintas e gasolina.

As principais fontes de emissão de chumbo são a produção e processamento de metais e a queima de combustíveis fósseis em centrais elétricas e indústria química. Uma quantidade significativa de chumbo era também libertada pelos automóveis dado o uso do chumbo na produção de gasolina, nas tintas de chumbo e na produção de canos, mas essas emissões rapidamente diminuíram com a eliminação desses usos.

Zinco (Zn) e seus compostos

O zinco (Zn) é um metal brilhante, branco azulado, frágil e um razoável condutor de eletricidade.

O zinco é um nutriente essencial na dieta do ser humano. A exposição a níveis potencialmente prejudiciais geralmente só ocorre por meio do consumo de água contaminada (devido a canos de água de zinco ou emissões industriais acidentais), podendo causar náuseas e cólicas estomacais.

As libertações de zinco podem também provocar a sua acumulação em peixes e outros organismos aquáticos, contaminando assim a cadeia alimentar. Refira-se, no entanto, que raramente acontecem as emissões de zinco capazes de provocar estes efeitos adversos.

O zinco é usado em baterias, ligas (latão e o bronze) e fornece um revestimento resistente à corrosão para outros metais (por exemplo, aço galvanizado). Também é usado na produção de tintas, plásticos, pneus de borracha, corantes, conservantes de madeira e cosméticos. As principais fontes de emissão de zinco são os processos de produção de metal, a combustão de carvão em centrais de energia, a incineração de resíduos e através do desgaste dos pneus dos veículos.