Metais Pesados na gua

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    13-Jul-2015

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METAIS PESADOSProduz danos a sade por ser ingerido solubilizados. Txicos, carcinognicos, mutagnicos e teratognicos.Exemplos: As, Ba, Cd, Cu, Cr, Pb e Hg

Ocorrncia:a) pequenas quantidades fenmenos naturais b) grandes quantidades despejados por atividades humanas.

Caminhos a percorrera) Se depositar nos fundos dos corpos de gua

Outros impactos produzidos no meio ambientea) Mesmo em pequenas quantidades podem produzir danos aparelho aos organismos aquticos e ao Homem. b) As vezes em quantidades menores do que o LD do so txicos. c) Podem produzir mudanas de cor, de odor e sabor.

Tabela 1- Densidade de alguns metais pesados e de outras substnciasSubstncia Hg Pb Cd As Mg Al Densidade (g/cm3) 13,5 11,3 8,7 5,8 1,7 2,7

Caractersticas localizao na Tabela peridica so transportados pelos ventos como gases ou como espcies adsorvidas. na forma de elementos livres no so txicos em sua forma catinica e ligados a cadeias carbnicas so txicos. COMPORTAMENTO NOS ORGANISMOS AQUTICOS Sensvel a ao txica No ser sensvel mais bioacumular Esto presentes em pequenas doses. Podem ser despejados em grandes quantidades por aes humanas. So difceis de detectar.

Podem ser recolocados por reaes qumicas Possuem alta densidade. Toxicidade depende: a) Especiao qumica b) Solubilizao Formas mais devastadoras: a) causam doenas imediatas, b) passam rapidamente pelas membranas protetoras Bioacumulao Aumento da concentrao ao longo da cadeia alimentar

TOXICIDADE DOS METAIS PESADOSAo txica depende do mecanismo bioqumico tomo de enxofre (grupo sulfidrila) ligado ao metal R-S-H + M2+ RS- MSH

Tratamento clnico para o envenenamento com metais: Antilewista Britnica BAL Pb e Hg

CH2 OH

CH

CH2 SH

SH

Antilewisita Britnica

BIOACUMULAO DOS METAIS PESADOS

Bioconcentrao - aumentar os nveis acima da gua que as contm Bioacumulao - aumentar os nveis dentro do corpo do indivduo. Biomagnificao - aumento da concentrao ao longo da cadeia. Ex: Hg Alimentos produzem mais metais pesado que a gua Extenso da bioacumulao Depende Taxa de ingesto : R Mecanismo de eliminao Decaimento

Relao entre a Taxa de eliminao e Concentrao Concentrao da substncia no organismo: C Taxa de eliminao: kC Onde: Constante de velocidade do processo : k 1) Se : C = 0 no h presena do txico Taxa de eliminao = 0 2) Se : C 0 a presena do txico aumentada C aumenta Taxa eliminao aumenta = Taxa de ingesto R= constante, logo:

Estado estacionrio: R = kC Valor de C no estado estacionrio C ee = R /k Velocidade de eliminao versus perodo de meia vida Perodo de meia vida = t0,5 Onde : t0,5 = tempo para a eliminao de da substncia Conhecido pelas reaes de cintica de primeira ordem como: k = 0,693/t0,5 Por substituio deduz-se que: Ce e

= R.t0,5 / 0,693

Figura 1 - Aumento da concentrao do metal ao longo do tempo at atingir o estado estacionrio

Exerccio: se a meia vida do mercrio na forma de Hg2+ em seres humanos de cerca de seis dias , se uma pessoa ingere um miligrama de mercrio por dia, sua acumulao no organismo em estado estacionrio : Ce e

= 1,44 x1mg.dia-1 x 6 dia = 9mg

Exerccio para casa: exerccio 7.2 do Baird pg. 407

MERCRIOa) Elemento livre Aplicao: interruptores e bulbos de lmpadas forma de vapor altamente txico

Impactos ambientais Combusto do carvo e de leos combustveis Incinerao de lixo municipal Fonte natural vulces Na atmosfera no estado de vapor ou ligado a partculas em suspenso transportado a longas distncias, oxidado e dissolvido em gua chuvas b) Amlgamas de mercrio Aplicaes 1.Dentrias: mercrio , prata e estanho substitudas por obturaes de porcelana.

2.Extrao de ouro e prata escria mais mercrio elementar. eliminao para o meio ambiente: 1g Hg/1g Ag, enfraquece o sistema imunolgico. c) Mercrio no processo cloro-soda Amlgama de sdio + mercrio : NaCl Cl2 e NaOH Hg Na+ (aq) + eNa(amlgama Na/ Hg) Na(OH ) + Hg

Na(amlgama Na/ Hg) + corrente eltrica Hg substitudo por fluorcarbonetos Reao global: 2Na+(a ) q

+ 2H20

2NaOH(aq) + Cl2(g) + H2(g)

d) Mercrio inico Sulfeto mercrico guas residuais das plantas de cloro-alquil Hg2+ + S2HgS(s)

Exerccio para casa: fazer os exerccios 7.4 e 7.5 do Baird ( pg. 412) f) Nitrato de mercrio doena do chapeleiro g) xido de mercrio pasta de baterias Impactos do Mercrio no Homem: SNC, fgado e rins

Formao do Metilmercrio Ar gua Luz HHg0 Hg0 Hg(II) CH3HgCH3

PeixeCH3HgCH3

metilcobalamina Hg(II) CH3Hg metilcobalamina Hg(II) CH3Hg+ H2S

SedimentosHg0

CH3HgCH3

Complexos orgnicos e inorgnico

HgS

Toxicidade do Mercrio Limite para peixes: 0,5 ppm Limites na mulher grvida: 10 20 ppm ( OMS) Quadro clnico da doena de Minamata: em adultos e nos fetos Outras fontes de metilmercrio Fungicidas no solo so biodegrados retidos Sementes de cereais Iraque Inundao de reas de agricultura Outras formas de mercrio Sais de fenilmercrio - C6H5Hg+ tintas e indstrias de polpa e papel Usados em produtos farmacuticos

CHUMBOa) Elemento livre tubulaes, soldas, balas b) on Pb2+ PbS Eletrodo de bateria de chumbo Soldas de latas 2Pb + O2 + 4H+ 2Pb2+ + 2H2O

Chumbo nas guas moles e duras Remoo do chumbo da gua potvel adio de fosfato Padres de metais pesados para a gua potvelMetal As Cd Pb Hg EPA (EUA) OMS 50 ppb 5 ppb 15 ppb NA 2 ppb 10 ppb 3 ppb 10 ppb 1 ppb Brasil 10 ppb 5 ppb 10 ppb 1 ppb

Exerccio: demonstre por analogia aos clculos de dissoluo do carbonato gua levemente aumentada pela em gua. Dados : PbS(s) S2- + H+ HS- + H+ Pb2+ + S2HSH2 S Kps = 8,4x10-28 K = 1/Ka1 = 7,7x1012 K = 1/Ka2 = 1,0x107 reao do nion correspondente de clcio em gua, que a solubilidade do PbS em

d) Pb orgnico tetravalente Pb (CH3)4 e Pb (C2H6)4 aditivos de gasolina Como remover o Pb do motor: dibrometo de etileno e dicloreto de etileno Gases: PbBrCl, PbBr e PbCl2 se convertem em PbO com a luz solar. Impactos produzidos pelo chumbo: PbR4 so volteis,absorvidos pela pele e convertidos em PbR3 no fgado (neurotoxinas).

c) xido de Cumbo PbO esmaltar cermica PbO(s) + 2H+ Pb2+ + H2O

d) Outros sais de chumbo: PbCrO4 , Pb3O4, Pb(CO3)2(OH)2 , Pb3(AsO4)2

CDMIOAplicao: Eletrodos de baterias nicad Cd(s) + 2OHCd(OH)2(s) + 2e-

Obteno: fuso do zinco, combusto do carvo,

Cdmio no ambiente CdS e CdSe pigmento em plsticos coloridos. Ocorrncia: a) Explorao de minas de zinco b) Incinerao de plsticos c) Reciclagem do ao laminado d) gua de irrigao fumantes e) Fertilizao dos solos. f) Lodo dos esgotos g) Contaminao atravs da chuva cida.

Doena de itai-itai usina de minerao no Japo Dose letal: 1g Cdmio no sangue complexado pela metalotionena. Impacto: doenas renais.

ARSNIO a) xido : As2O3 veneno usado pelos romanos antigos b) Compostos de arsnio pesticidas Sais de As(III) e As(V) Aplicao: Pesticidas e preservantes mais comuns:

Fontes: a) Extrao de minrios de ouro, chumbo , cobre e nquel. b) Produo de ferro e ao. c) Combusto de carvo. d) Ingesto de gua subterrnea. e) Ingesto de alimentos. Fundamental para a sade humana: traos Teor mdio na gua: 2,5 ppb Doenas Sinergia com fumo do cigarro Efeito letal. OMS 10ppb

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