Vilson de Almeida Sousa - Oswaldo Cruz Foundation
101
Vilson de Almeida Sousa Níveis de cádmio no solo e na água de consumo em Buriticupu-MA Rio de Janeiro 2016
Transcript of Vilson de Almeida Sousa - Oswaldo Cruz Foundation
Vilson de Almeida Sousa
Níveis de cádmio no solo e na água de consumo em Buriticupu-MA
Rio de Janeiro
2016
Vilson de Almeida Sousa
Níveis de cádmio no solo e na água de consumo em Buriticupu-MA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
graduação em Saúde Pública e Meio Ambiente
da Escola Nacional de Saúde Pública Sérgio
Arouca na Fundação Oswaldo Cruz, como
requisito parcial para obtenção do título de
Mestre em Ciências.
Orientadora: Profª. Drª. Maria de Fátima
Ramos Moreira
Rio de Janeiro
2016
Catalogação na fonte
Instituto de Comunicação e Informação Científica e Tecnológica
Biblioteca de Saúde Pública
S725n Sousa, Vilson de Almeida.
Níveis de cádmio no solo e na água de consumo em
Buriticupu, MA. / Vilson de Almeida Sousa -- 2015.
101 f. : ilust.; mapa; tab. ; graf.
Orientador: Maria de Fátima Ramos Moreira
Dissertação (Mestrado) – Escola Nacional de Saúde
Pública Sergio Arouca, Rio de Janeiro, 2015.
1. Cádmio-Análise. 2. Cádmio-Toxidade. 3. Água Potável. 4.
Solo. 5. Poluição Ambiental. 6. Indicadores Biológicos. 7.
Indicadores de Contaminação. I. Título.
CDD - 22.ed. – 615.92566209812
Vilson de Almeida Sousa
Níveis de cádmio no solo e na água de consumo em Buriticupu-MA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
graduação em Saúde Pública e Meio Ambiente
da Escola Nacional de Saúde Pública Sérgio
Arouca na Fundação Oswaldo Cruz, como
requisito parcial para obtenção do título de
Mestre em Ciências.
Aprovada em: 06 de outubro de 2015
Banca examinadora
____________________________________________________________________
Profª. Drª. Maria de Fátima Ramos Moreira (Orientadora), ENSP/FIOCRUZ
____________________________________________________________________
Profº. Dr. Aldo Pacheco Ferreira, ENSP/FIOCRUZ
____________________________________________________________________
Profª. Drª. Simone Lorena Quiterio de Souza, IFRJ
Rio de Janeiro
2016
Às minhas filhas Nívea e Tácila, Edilene, minha esposa, pela compreensão e apoio
incondicional neste período em que, mesmo presente, permaneci ausente.
AGRADECIMENTOS
Ao meu Deus, por sua infinita bondade, por sempre me proporcionar grandes
vitórias;
À amada minha, Edilene Freitas, pelo incentivo, pelo apoio incondicional
recebido antes mesmo da seleção para este mestrado;
Às minhas filhas, Nívea Victória e Tácila Nicole, pela compreensão nos
momentos de ausência;
À minha sogra Querubina, pelo apoio, orações e incentivos.
Aos meus cunhados, pela compreensão de minha ausência em reuniões de família;
Aos meus pais Manoel e Isabel, que, mesmo com suas limitações, fizeram-me
acreditar que sonhos podem ser conquistados quando se vai à luta;
Aos meus irmãos, pelo apoio e palavras de incentivo e pela compreensão na
ausência em reuniões da família;
Ao meu amigo Elson Silva, por sempre estar disponível a me ajudar, não fazendo
distinção entre feriados, finais de semanas e horário de descanso;
Ao meu amigo Adalton, motorista do IFMA Campus Buriticupu, que abraçou
minha causa no período de coleta e transporte das amostras, dispondo-se a me ajudar mesmo
que seu horário de expediente ainda não tivesse iniciado ou depois dele. Muito obrigado!
Ao Instituto Federal do Maranhão, por meio da Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-
Graduação, pela promoção desta parceria com a Fundação Osvaldo Cruz, possibilitando
minha qualificação.
À Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca, em nome de todos aqueles
que não mediram esforços para que este projeto fosse executado.
Ao Professor Sergio Koifman (in memoriam), um pesquisador comprometido,
um ser humano cativador, exemplar, que nos ensinou o significado de humildade e
perseverança durante o período em que esteve conosco e por acreditar que este Mestrado em
Meio Ambiente e Saúde Pública poderia, sim, ser de qualidade mesmo quando oferecido fora
dos grandes centros de pesquisa.
Ao IFMA Campus Buriticupu, pelo apoio recebido por meio da compreensão dos
momentos de atropelos nas conclusões das disciplinas, no período estabelecido pelo
calendário acadêmico.
Ao Departamento de Ensino Superior e à Coordenação do Curso de Licenciatura
em Biologia, em especial ao coordenador e amigo professor Edivan Silva Almeida, pelo apoio
e compreensão em todos os momentos deste mestrado.
Aos professores Ronald Ribeiro Corrêa, Diretor Geral do Campus; Edmilson
Arruda dos Santos, Diretor de Desenvolvimento de Ensino e Évila de Castro Costa, Chefe do
Departamento de Ensino Profissional, pela compreensão e apoio nesta reta final de meu
trabalho. A vocês, meu muito obrigado!
Aos alunos do IFMA Campus Buriticupu, tanto os do ensino técnico quanto os do
ensino superior, pela compreensão nos períodos de ausência.
À Professora Tânia Maria da Silva Lima, que não mediu esforços, por meio de
seus contatos, para encontrar laboratórios para a realização das análises.
Ao professor Dr. José Machado Moita Neto, por se prontificar a me ajudar nas
análises estatísticas e outras dúvidas.
À professora Ana Roberta Miranda, por investir seu tempo em conversas ao
telefone, as quais foram bastante esclarecedoras.
A todos os meus colegas do mestrado por ter contribuído grandemente com a
conquista desta vitória.
Aos meus amigos Glauber Coimbra e Taffarel Morais, por transformarem
momentos de tensão, no período das aulas, em momentos de descontração.
Ao Felipe Rizzo, que mesmo na correria da conclusão de sua dissertação, ajudou-
me na resolução de algumas dúvidas e no processamento de alguns dados.
À minha orientadora, professora Drª. Maria de Fátima Ramos Moreira, pelas
orientações recebidas e por ter depositado sua confiança na minha pessoa. Sou muito grato
pelo conhecimento adquirido!
Aos professores que contribuíram com o curso, compartilhando seus
conhecimentos conosco, em especial à professora Drª. Carmen Freire pelo apoio prestado.
À professora Drª. Rosalina Koifman e Gina Torres, pelo carinho, cuidado,
dedicação e seriedade transmitida ao longo do mestrado.
Enfim, a todos aqueles que contribuíram direta e indiretamente com a realização
deste almejado objetivo.
Não foi por força nem por inteligência. Não foi por
mérito próprio. Foi sim, pelo amor, cuidado e a
misericórdia de Deus que me fez chegar até aqui.
RESUMO
Esta pesquisa foi norteada pelo objetivo de determinar as concentrações dos níveis de cádmio
(Cd) no solo e na água de consumo do município de Buriticupu-MA, comparando os teores de
cádmio encontrado no solo e nas diferentes fontes de abastecimentos de água de consumo
com os níveis estabelecidos pela legislação nacional e internacional. Buscou-se, também,
analisar as concentrações de cádmio encontradas em áreas próximas à BR 222 e aos lixões da
cidade. Foram coletadas 50 amostras de solo e 30 de água. As coletas ocorreram em março de
2015, sendo que os procedimentos de coleta do solo seguiram as recomendações protocoladas
pela USEPA (1989 e 1991) e Byrnes (1994). As análises da água foram realizadas no Centro
de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), da Escola Nacional de
Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP/Fiocruz), seguindo o protocolo já estabelecido pelo
laboratório, que utilizou a espectrometria de absorção atômica eletrotérmica. Os
procedimentos para a digestão de cádmio na água seguiram o método EPA 3020A. Os
procedimentos para determinação de cádmio no solo, seguiram o método USEPA 3050B, da
Agência de Proteção Ambiental dos EUA (USEPA, 1998a), no Laboratório de Solos da
Universidade Estadual do Maranhão (UEMA), mediante espectrometria de emissão atômica
com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES). Os níveis de cádmio encontrados na água
variaram entre ≤ 0,04 µg L-1 e 0,22 µg L-1, sendo que 77% dos valores ficaram abaixo do
limite de detecção (0,04 µg L-1), com uma média de 0,053 µg L-1. Não houve diferença entre
os teores de cádmio nas diferentes fontes analisadas de abastecimento de água para consumo.
Os níveis de cádmio encontrados no solo variaram entre ≤ 0,14 mg Kg-1 e 4,089 mg kg-1, com
uma média geral de 0,705 mg Kg-1. Quase metade das amostras (44%) se encontravam em pH
ácido (4,5-5,5) e, em 20%, a concentração de cádmio estava acima de 1,3 mg kg-1. Constatou-
se variação nos níveis de cádmio entre os bairros e dentro deles, como também nos pontos
próximos à BR 222 e lixões da cidade. Os resultados encontrados para os níveis de cádmio na
água de consumo analisada, neste estudo, apresentaram níveis abaixo daqueles estabelecidos
pela legislação nacional e internacional, não incorrendo, portanto, em riscos à saúde da
população local. Contudo, para as concentrações de cádmio no solo, observou-se algumas
áreas com a nítida perturbação antropogênica, sobretudo nas proximidades dos lixões.
Palavras-chave: Cádmio em solo. Cádmio em água. Elementos-traço. Metais-traço.
ABSTRACT
The aim of this research was to determine the cadmium (Cd) levels in soil and drinking water
in the city of Buriticupu located in the state of Maranhão, comparing the cadmium content
found in the soil and different sources of water supply for consumption with levels established
by national and international laws. This study also aimed to determine cadmium concentration
in the surroundings areas of the Brazilian highway 222 and landfills of the cited city. Fifty
soil samples and thirty of water were collected. The sampling occurred March of 2015, and
the sampling procedures for soil followed recommendations of US EPA (1989 e 1991) and
Byrnes (1994). The analysis of water was conducted in the Center for Studies on Workers’
Health and Human Ecology (CESTEH), from the National School of Public Health Sergio
Arouca (ENSP/Fiocruz), following a protocol previously established by the laboratory, which
used the electrothermal atomic absorption spectrometry. The procedures to digest cadmium in
water followed the method EPA3020A. The soil digestion followed the US EPA 3050B in the
Soil Laboratory of the State University of Maranhão (UEMA), and cadmium was determined
by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). cadmium levels
found in water ranged from ≤ 0.04 µg L-1 to 0.22 µg L-1, wherein 77% of the values were
below the limit of detection (0.04 µg L-1), averaging 0.053µg L-1. There were not differences
among cadmium content in different sources analyzed of water supply for consumption.
Cadmium levels in soil found varied between ≤ 0.14 mg Kg-1 and 4.089 mg kg-1 with a
general average of 0.705 mg Kg-1. Almost half of the samples (44%) was in an acid pH (4.5-
5.5) and, in 20% of them, the cadmium concentration was over 1.3 mg kg-1. A variation in
cadmium levels was found between neighborhoods and within them as well as in the
surroundings of the Brazilian highway 222 and landfills in the city. The results for cadmium
levels in drinking water revealed levels below those set by national and international laws and
shall not pose, therefore, a risk to the health of local people. However, related to cadmium
concentrations in soil, there are some areas with distinct anthropogenic disturbance especially
in the vicinity of landfills.
Keywords: Cadmium in soil. Cadmium in water. Trace elements. Metals trace.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Mudança nas concentrações de cádmio no gelo da Groenlândia e da neve entre
1800-1995. ................................................................................................................................ 27
Figura 2: Tendência nos padrões de consumo de cádmio entre 2005 e 2010. ........................ 39
Figura 3: Localização geográfica do município de Buriticupu em destaque no mapa do
Estado Maranhão e seu respectivo mapa da zona urbana ......................................................... 48
Figura 4: Cisterna de cimento usado para acondicionamento de água. ................................... 50
Figura 5: Zona urbana de Buriticupu destacando os pontos de descartes de lixo (em
vermelho) e pontos de lixões (em amarelo).............................................................................. 51
Figura 6: Pontos de coleta das amostras de solo, distribuídos ao longo da zona urbana de
Buriticupu ................................................................................................................................. 52
Figura 7: Pontos de coleta das amostras de solo, distribuídos ao longo da zona urbana de
Buriticupu ................................................................................................................................. 52
Figura 8: Pontos de coleta das amostras de solo, com os locais de retirada das subamostras
em realce ................................................................................................................................... 53
Figura 9: Distribuição dos pontos de coleta das amostras de água ......................................... 54
Figura 10: Retirada do solo do centro do trado para evitar contaminação .............................. 55
Figura 11: Limpeza do local a ser amostrado ......................................................................... 56
Figura 12: Descarte da primeira coleta de cada ponto amostrado ........................................... 57
Figura 13: Ocorrência de chuva no primeiro semestre de 2015 .............................................. 62
Figura 14: Distribuição dos pontos das coletas por bairro ...................................................... 63
Figura 15: Teor natural médio de cádmio no solo (mg kg-1) em diferentes países ................. 69
Figura 16: Teor natural médio de cádmio no solo (mg kg-1) em alguns estados brasileiros ... 69
Figura 17: Frequência dos níveis de cádmio no solo de Buriticupu-MA, de acordo com
intervalos de concentração........................................................................................................ 70
Figura 18: Níveis de cádmio no solo dos bairros de Buriticupu-MA ..................................... 71
Figura 19: Estatística descritiva por bairro ............................................................................. 73
Figura 20: Agrupamento hierárquico das similaridades dos níveis de cádmio nos bairros de
Buriticupu-MA ......................................................................................................................... 75
Figura 21: Correlação entre os níveis de cádmio e a distância dos pontos em relação à BR
222 ............................................................................................................................................ 76
Figura 22: Correlação entre os níveis de cádmio e a distância dos pontos em relação ao lixão79
Figura 23: Percentagem das diferentes fontes de abastecimento de água. Fonte: Dados
colhidos na pesquisa. ................................................................................................................ 84
Figura 24: Níveis de cádmio encontrados na água de abastecimento em Buriticupu-MA. .... 85
Figura 25: Frequência das concentrações de cádmio encontradas nas amostras de água de
abastecimento em Buriticupu. .................................................................................................. 87
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Níveis naturais de cádmio no ambiente ................................................................... 29
Tabela 2: Diferentes fontes de contaminação ambiental ......................................................... 31
Tabela 3: Níveis típicos de cádmio no ar atmosférico em alguns países ................................ 32
Tabela 4: Principais fontes de contaminação das águas por cádmio ....................................... 34
Tabela 5: Comparação entre os valores máximos permissíveis estabelecidos por diferentes
instituições governamentais para metais na água para consumo público ................................. 35
Tabela 6: Padrões internacionais para a exposição ao cádmio ................................................ 46
Tabela 7: Valores de referência de qualidade da água e solo para o cádmio no Brasil 46
Tabela 8: Limites para cádmio no ar e água ............................................................................ 47
Tabela 9: Níveis de cádmio encontrado no solo na zona urbana de Buriticupu-MA .............. 64
Tabela 10: Estatística descritiva geral da área estudada .......................................................... 65
Tabela 11: Limites nacional e internacional para cádmio no solo .......................................... 67
Tabela 12: Percentis dos valores encontrados para cádmio no solo ........................................ 72
Tabela 13: Análise descritiva dos níveis de cádmio encontrados nos pontos de amostras de
solo em relação aos lixões e à BR ............................................................................................ 75
Tabela 14:Análise descritiva das características químicas do solo urbano em Buriticupu-MA81
Tabela 15: Níveis de cádmio encontrados na água potável da área estudada ......................... 86
Tabela 16: Estatística descritiva das amostras de água ........................................................... 87
Tabela 17: Comparação do nível máximo de cádmio na água potável de Buriticupu com
diferentes legislações ................................................................................................................ 88
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AA Amostra de Água
ATSDR Agency for Toxic Substances and Disease Registry
CAEMA Companhia de Água e Esgoto do Maranhão
CESTEH Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana
CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de
São Paulo
CRA Centro de Recursos Ambientais
ENSP Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca
USEPA United States Environmental Protection Agency
EU European Union
FIOCRUZ Fundação Osvaldo Cruz
IARC International Agency for Research on Cancer
ICDA International Chromium Development Association
ICP-OES Espectrometria de Emissão Atômica com Plasma Acoplado
Indutivamente
IPCS International Programme on Chemical Safety
LMR Limite Máximo Recomendável
OMS Organização Mundial da Saúde
PASCd Ponto de Amostra de Solo para Cádmio
PNRS Política Nacional dos Resíduos Sólidos
POPs Poluentes Orgânicos Persistentes
RfD Dose de Referencia
UEMA Universidade Estadual do Maranhão
USPHS United States Public Health Service
VP Valor de Prevenção
WHO World Health Organization
LISTA DE SÍMBOLOS
Ar Arsênio
Cd Cádmio
Cu Cobre
g Grama
Hg Mercúrio
HNO3 Ácido nítrico
L Litro
mg Miligrama
mg m-3 Miligrama por metro cúbico
Mg(NO3)2 Nitrato de magnésio
mL Mililitros
ng Nanograma
ng m-3 Nanogramas por metro cúbico
ºC Graus Celsius
Pb Chumbo
pg Picograma
SO2 Dióxido de Enxofre
t Tonelada
Zn Zinco
ZnCO3 Carbonato de Zinco
ZnS Sulfeto de zinco
g Micrograma
g g-1 Micrograma por grama
g L-1 Micrograma por litro
g m-3 Micrograma por metro cúbico
g mL-1 Micrograma por mililitro
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 18
2 OBJETIVOS .................................................................................................................. 21
2.1 OBJETIVO GERAL ........................................................................................................ 21
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................................... 21
3 JUSTIFICATIVA .......................................................................................................... 22
4 REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................................................ 24
4.1 CÁDMIO ......................................................................................................................... 24
4.2 PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS ................................................................... 24
4.3 FONTES DE EMISSÃO ................................................................................................. 25
4.3.1 Fontes naturais ............................................................................................................... 27
4.3.2 Fontes antropogênicas ................................................................................................... 29
4.4 CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL ................................................................................ 31
4.4.1 Ar .................................................................................................................................... 31
4.4.2 Água ................................................................................................................................ 33
4.4.3 Solo .................................................................................................................................. 35
4.5 USOS E APLICAÇÕES DO CÁDMIO .......................................................................... 36
4.6 TRANSPORTE, DISTRIBUIÇÃO E TRANSFORMAÇÃO NO AMBIENTE ............ 39
4.7 FONTES DE EXPOSIÇÃO ............................................................................................ 41
4.7.1 Alimentos ........................................................................................................................ 41
4.7.2 Tabaco ............................................................................................................................ 42
4.7.3 Ambiente ocupacional ................................................................................................... 42
4.8 TOXICOLOGIA DO CÁDMIO ...................................................................................... 42
4.9 MONITORAMENTO DA EXPOSIÇÃO ....................................................................... 44
4.9.1 Indicadores biológicos de exposição ............................................................................. 45
4.9.2 Indicadores ambientais ................................................................................................. 45
5 METODOLOGIA ........................................................................................................... 48
5.1 ÁREA DE ESTUDO ........................................................................................................ 48
5.2 PONTOS DE COLETA DAS AMOSTRAS .................................................................... 50
5.3 COLETA E CONSERVAÇÃO DAS AMOSTRAS ........................................................ 54
5.3.1 Solo .................................................................................................................................. 54
5.3.2 Água ................................................................................................................................ 57
5.4 PROCEDIMENTOS PÓS-COLETA DAS AMOSTRAS .............................................. 58
5.5 EXPERIMENTAL .......................................................................................................... 58
5.5.1 Descontaminação do material utilizado ....................................................................... 58
5.5.2 Instrumental ................................................................................................................... 59
5.5.3 Determinação do carbono orgânico e matéria orgânica do solo ............................... 60
5.9 DETERMINAÇÃO DO pH EM CaCl2 .......................................................................... 60
5.10 ANÁLISE ESTATÍSTICA ............................................................................................. 61
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................... 62
6.1 SOLO .............................................................................................................................. 62
6.2 ÁGUA .............................................................................................................................. 84
7 CONCLUSÃO ................................................................................................................ 90
REFERÊNCIAS ............................................................................................................ 91
18
1 INTRODUÇÃO
Os metais são encontrados naturalmente no meio ambiente ou provenientes de
fontes antropogênicas (ROSA, FRACETO, MOSCHINI-CARLOS, 2012). Após a Revolução
Industrial, com a intensa utilização dos metais, houve uma perturbação relevante dos ciclos
biogeoquímicos naturais. Como resultado deste processo, os metais se tornaram um dos
principais e mais perigosos contaminantes ambientais na atualidade (SISINNO, 2013).
Diante da crescente perturbação do ambiente derivada das atividades antrópicas
com metais (Cu, Zn, Ar, Pb, Cd e Hg, por exemplo), tem havido uma considerável
contaminação ambiental. A elevação dos níveis dos metais no ambiente tem interferido de
forma direta na saúde na população (ANJOS, 2003). Ao lado do Hg, o cádmio é apontado
como sendo um dos metais mais tóxicos aos seres humanos (ROSA, FRACETO,
MOSCHINI-CARLOS, 2012). Em 2007, foi categorizado na sétima posição dentre os
elementos químicos da lista prioritária de substâncias tóxicas da ATSDR – Agência para
Substâncias Tóxicas e Registro de Doença (ATSDR, 2010).
A literatura pontua o cádmio como um elemento químico que não desempenha
função biológica aparente (PRADO-FILHO, 1998; ANJOS, 2003; ICDA, 2013). E, mesmo
em concentrações traço, apresenta riscos à biota visto que pode afetar os seres vivos, inclusive
o homem, em função de suas propriedades e alta mobilidade no solo (LEI et al., 2010).
O cádmio é um metal encontrado na natureza, associado a sulfitos de minérios de
Zn, Cu e Pb. É um metal relativamente raro e se encontra amplamente distribuído, podendo
ser encontrado em rochas de sedimentos e fosfatos marinhos em concentrações elevadas
(WHO, 1992; PELOZATO, 2008).
Processos naturais como o intemperismo, o vento e a água da chuva, por exemplo,
favorecem a disponibilização natural do cádmio na biosfera. Entretanto, os maiores riscos
relativos estão associados à sua distribuição no ambiente por meio das atividades
desenvolvidas pelo homem (WHO, 2010; ATSDR, 2012), principalmente através da produção
e o consumo de metais não ferrosos (ICDA, 2013).
As propriedades intrínsecas ao cádmio favorecem sua empregabilidade em uma
variedade de aplicações industriais tais como recobrimento de aço e ferro, baterias de níquel-
cádmio, ligas, entre outras. Graças a sua excelente resistência à corrosão, baixa temperatura
de fusão, assim como elevadas ductilidade, condutibilidade térmica e elétrica, o seu uso e
19
comercialização ocorre em nível mundial (IARC, 2012). Atividades relacionadas à fundição,
refino de metais, baterias industriais, plásticos, revestimentos e painéis solares expõem as
pessoas que trabalham nessas áreas (OSHA, 2014).
Diferentes mecanismos favorecem a dispersão do cádmio no ambiente. No ar, é
liberado em forma de material particulado procedente das erupções vulcânicas, do aspergir
das águas do mar, emissão das indústrias, queima de combustíveis fósseis e lixo urbano e
partículas liberadas do solo erodido (CARDOSO; CHASIN, 2003; PNUMA, 2010). O
cádmio, uma vez depositado na superfície das águas e dos solos pode ser absorvido por
plantas e animais, alcançando, posteriormente, o ser humano por meio da cadeia alimentar
(USMAN; MOHAMED, 2009; BALDANTONI et al., 2010).
A água é um compartimento do ambiente muito vulnerável à contaminação por
cádmio. Informações contidas na literatura têm demonstrado sua mobilidade por até 50 km de
distância da fonte poluidora (AZEVEDO; CHASIN, 2003). Pode ser encontrado na forma
hidratada ou complexada com outras substâncias orgânicas e inorgânicas (CRA, 2001).
A aglomeração de pessoas em centros urbanos tem gerado uma elevada demanda
de água para abastecer às necessidades da sociedade. A população contribui para a
contaminação das águas subterrâneas por meio da produção e descarte dos resíduos sólidos,
contendo inúmeras substâncias químicas, dentre elas medicamentos e metais. Além disso, os
resíduos provenientes das indústrias e agroindústrias são os principais responsáveis pela
contaminação das águas superficiais e subterrâneas (BEREZUK; GASPARETTO, 2002).
A cadeia alimentar é a principal via de exposição humana para pessoas não
fumantes e não expostas ocupacionalmente, pois o metal entra na alimentação por meio do
consumo de produtos de origem animal e vegetal contaminados (LEI et al.,2010; WHO, 2010;
OLIVEIRA, 2013).
Outro compartimento importante é o solo, pois é passível de contaminação pelo
cádmio, mesmo a longas distâncias das fontes geradoras, por meio das partículas contidas na
atmosfera e transportadas pelo vento. Todo esse processo pode ocorrer por deposição seca ou
precipitação, sendo a adsorção do cádmio no solo influenciada pelo pH, o que pode, inclusive,
tornar-se irreversível com o aumento do pH (ATSDR, 2012).
Em decorrência dessa exposição ao cádmio, pode haver, entre outros sintomas,
transtornos gastrintestinais, vômitos, diarreias (nos casos de exposição aguda, por exemplo),
insuficiência renal e até câncer (IARC, 2012).
O Brasil tem uma produção média diária de 240 mil toneladas de lixo
(MEDEIRO, 2015). Os lixões a céu aberto ainda são uma realidade bem presente e com
20
perspectiva de permanecerem ainda por muito tempo, se levados em consideração os atuais
esforços para solução deste problema. Apesar da Lei nº 12.305/10, que instituiu a Política
Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), em vigor desde 2014, a Confederação Nacional dos
Municípios do Brasil divulgou, em 19 de maio de 2015, um levantamento o qual mostra que
50,6% dos municípios brasileiros ainda não dão um destino final aos resíduos sólidos
(MEDEIRO, 2015). Esse dado é preocupante, visto que a incineração e descarte inadequado
de lixo são fontes de contaminação do ar, solo e água por metais (BEREZUK;
GASPARETTO, 2002; SILVA, 2002; CHAVES, 2008; PNUMA, 2010; ROSA; FRACETO;
MOSCHINI-CARLOS, 2012).
Buriticupu é um município localizado a Oeste do Maranhão, a 400 km da capital
São Luís. Conta, atualmente, com uma população estimada em 69.548 habitantes 1 . Sua
extensão territorial é de 2.545,440 km², já a zona urbana compreende cinco km² de extensão
territorial.
A zona urbana de Buriticupu apresenta características tais como coleta de resíduos
deficiente, cultura de queima dos resíduos, lixões dentro da cidade (desativado) e às suas
margens, intensa prática de queima das pastagens e roçados no município, vasta área de
plantio de eucalipto que utilizam adubos fosfatados nesta cultura.
Em relação ao descarte e destino final do Lixo urbano em Buriticupu-MA, foi
identificado algumas práticas e costumes que, em geral, contribuem para a contaminação do
ambiente por metais. Inúmeros pontos de descarte de lixo (em ruas, avenidas, muros de
escolas, terrenos baldios, entre outros pontos), lixões erguidos dentro e às margens da cidade,
queima do lixo foram algumas das observações feitas que podem comprometer a qualidade
ambiental da zona urbana (SOUSA, 2003).
Os municípios distantes dos grandes polos industriais podem estar sendo
acometidos pela contaminação por cádmio proveniente de outras fontes de emissão, visto que
este metal pode ser transportado, por meio do ar, por longas distâncias com possibilidades de
comprometer não somente os ecossistemas locais, mas também, nacional e internacional.
1 Dados publicados no site do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Disponível em:
http://www.cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php. Acesso em 26/08/2015.
21
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Determinar as concentrações dos níveis de cádmio no solo e água de consumo
no município de Buriticupu-MA.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar as concentrações de cádmio no solo da zona urbana do município de
Buriticupu;
Comparar os níveis de cádmio encontrados no solo do município de Buriticupu
com os níveis estabelecidos pela legislação nacional e internacional;
Analisar os níveis encontrados de cádmio no solo em relação às proximidades de
lixões e da rodovia BR222.
Determinar as concentrações de cádmio na água de consumo do município de
Buriticupu;
Comparar as concentrações de cádmio na água fornecida pela Companhia de
Água e Esgoto do Estado do Maranhão (CAEMA) em Buriticupu, com aquela
fornecida por caminhões-pipa e poços artesianos.
Comparar os níveis de cádmio encontrados na água de consumo com aqueles
estabelecidos pela legislação nacional e internacional;
22
3 JUSTIFICATIVA
Dependendo da forma química com que o cádmio se apresenta no ambiente, pode
trazer riscos à saúde da população, bem como preocupações ambientais. A ingestão de
alimentos e água contaminados, fumo, queima de resíduos sólidos e combustíveis fósseis são
algumas fontes de exposição que podem levar à contaminação humana e ambiental
(BUTTERMAN; PLACHY, 2002).
Buriticupu está localizado a Oeste do Maranhão a 400 km da capital São Luís. É
uma cidade interiorana, fruto de uma colonização agrícola que se iniciou em 1973 e culminou,
em 1994, com sua emancipação política (SILVA, 2015). No ano 2000, tinha 51.059
habitantes (IBGE, 2010), mas conta, atualmente, com uma população estimada em 69.548
habitantes. Sua extensão territorial é de 2.545,440 km², já a zona urbana compreende 5 km² de
extensão territorial.
Em 2003, foi identificado mais de 50 (cinquenta) pontos de descarte de lixo
distribuídos na zona urbana, sendo que, deste total, aproximadamente sete lixões foram
erguidos dentro e nas margens da sede do município. Ruas, avenidas, muros de escolas,
terrenos baldios, etc., comumente compreendiam os locais de despejos de resíduos sólidos
pela população residente (SOUSA, 2003). Esta prática pode contribuir para a elevação dos
níveis naturais de cádmio no solo e na água de consumo da zona urbana por meio da liberação
deste e outros metais encontrados comumente nos resíduos descartados. Desta forma, expõe a
população aos riscos que os metais podem provocar a saúde dos seres humanos por meio do
consumo de água e alimentos contaminados adquiridos por meio da cadeia alimentar.
Diante das características físico-químicas do cádmio e sua ampla aplicação, da
intensa prática de queima de lixo assim como pastagens e roçados no município, e ainda da
existência de uma vasta área de plantio de eucalipto, utilizando adubos fosfatados, fez-se
necessário realizar um estudo para avaliar o nível de exposição ao cádmio na zona urbana
deste município. Estas informações serão úteis para um gerenciamento ambiental eficaz e
capaz de inferir sobre possíveis riscos a que a população e os ecossistemas locais estão
submetidos.
Há de se pontuar que grande parte das informações sobre contaminação por
metais são oriundas de países desenvolvidos. Há, portanto, uma escassez de informações
sobre a contaminação por metais em cidades distantes de polos industriais (principalmente no
Brasil), o que pode comprometer não somente a vigilância ambiental local como também a
23
nacional.
Nesse contexto, este trabalho contribuirá para o conhecimento da realidade local,
submetida a constantes agressões e transformações oriundas das atividades antrópicas. Tais
informações serão imprescindíveis para adoção de novos comportamentos na relação homem-
ambiente, segundo o qual o homem deve utilizar os recursos físicos, bióticos e
socioeconômicos de forma a preservar as características de produtividade destes recursos para
futuras gerações. Além disso beneficiará toda a população local com informações que serão
úteis nas tomadas de decisões, voltadas para a preservação do meio ambiente e da vida, pelos
órgãos e entidades competentes. Poderá, ainda, servir de estímulos para que outros
pesquisadores possam investigar a presença de contaminantes ambientais em municípios com
as características similares a Buriticupu-MA.
24
4 REFERENCIAL TEÓRICO
4.1 CÁDMIO
A história do cádmio começa em 1810 quando foi encontrado o primeiro cristal
com, aproximadamente, um centímetro de espessura. Na época, não se tinha conhecimento da
existência deste metal, por isso foi facilmente confundido com esfalerita (ZnS) (ATKINS;
JONES, 2001; UNEP, 2010; ICDA, 2013).
Sete anos mais tarde, 1817, o professor de metalurgia Friedrich Strohmeyer em
Goettinger, na Alemanha, ao realizar experimentos com carbonato de zinco (ZnCO3),
percebeu que, ao aquecer o mesmo, originava um material de cor amarelada em vez de
branca. Ao fazer observações mais rigorosas, Strohmeyer separou parte deste óxido e, por
precipitação com gás sulfídrico, isolou tal metal, concluindo, assim, que o responsável pela
variação da cor era o óxido de um elemento até então desconhecido, o cádmio (AZEVEDO;
CHASIN, 2003; PELOZATO, 2008; ICDA, 2013).
Simultâneo aos achados de Strohmeyer, K.S. Hermann isolou o mesmo sulfeto, só
que, desta vez, de outro minério de zinco. Sem conseguir identificar, Hermann enviou-o a
Strohmeyer que concluíra que se tratava do mesmo metal recém-descoberto. O nome atribuído
ao metal por Strohmeyer deu-se em função de o mesmo ter sido extraído de cadmia, termo
utilizado para designar calamina rico em carbonato de zinco (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Contudo, a origem do nome é incerta, pois tanto pode ser oriundo do latim cadmia
quanto do grego kadmeia, uma vez que ambas apresentam o mesmo significado, calamina. O
cádmio era também conhecido como cádmium fornacume, zinc flowers ou flores de zinco, em
referência à forma de apresentação desse metal nas paredes dos fornos de fundição de zinco
(AZEVEDO; CHASIN, 2003).
4.2 PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS
O cádmio é um metal não essencial à vida (ANJOS, 2003; UNEP, 2010),
apresentado, na tabela periódica, com o símbolo Cd, de número atômico 48 e número de
massa 112,40, ocupando, ao lado do Zn e do Hg, o grupo 12 da tabela periódica (SISINNO,
2013).
Apresenta-se como um metal branco-prateado (cinza claro) de brilho metálico e
25
estado de oxidação +2. Tem um aspecto mole, dúctil, maleável e de fácil oxidação em contato
com o ar, o que torna sua superfície escura. Apresenta uma condutividade térmica a 18 ºC,
22% em relação à prata, enquanto que a condutividade elétrica é de apenas 21,5%
(MAINIER, 2006; SISINNO, 2013).
É um metal encontrado na natureza, sendo associado a sulfitos de minérios de Zn,
Cu e Pb. Há uma semelhança nas propriedades físicas e químicas com o zinco, o que explica
sua ocorrência com este metal na natureza variando, respectivamente, numa proporção de
1:100 e 1:1000 (ILO, 1998; CETESB, 2012).
Pode ser obtido industrialmente pelo processo carbotérmico ou por meio de
eletrólise de soluções de íons Cd2+, sobretudo de soluções de sulfeto de cádmio. No primeiro
processo, o óxido de cádmio é reduzido por carvão com a reação: 2CdO + C→2 Cd + CO2; no
segundo, diz respeito à obtenção do cádmio de alta pureza (MAINIER, 2006).
Em relação aos seus isótopos, são encontrados oito na seguinte forma: 106
(1,21%), 108 (0,88%), 110 (12,39%), 111 (12,75%), 112 (24,07%), 113 (12,26%), 114
(28,86%), 116 (7,58%) e dois radioisótopos, 109 e 115 (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
É considerado de fácil transferência para a atmosfera em função de certas
características, tais como pontos de fusão e volatilização, considerados baixos para um metal,
em torno de 320ºC e 765ºC. Essas propriedades aliadas a uma pressão de vapor
razoavelmente alta, propicia facilmente sua transferência para compartimentos atmosféricos,
onde se transforma em diferentes compostos (óxidos, carbonatos, hidróxidos, sulfatos, etc.),
em função de sua rápida oxidação como, também, presença de CO2, SO2, vapor de água etc.
Além disso, têm uma elevada mobilidade no solo (LEI et al., 2010; SISINNO, 2013).
4.3 FONTES DE EMISSÃO
O cádmio pode ser liberado no ambiente por fontes naturais e antropogênicas14.
As rochas sedimentares, fosfáticas (de origem marítima) podem chegar a apresentar uma
concentração de cádmio de até 500 ppm (WHO, 1992; DISSANAYAKE; CHANDRAJIHT,
2009).
As condições climáticas podem exercer influências importantes na liberação do
cádmio, sendo estimada em 17 mil toneladas por ano. Entretanto, é a atividade vulcânica que
tem maior contribuição na liberação de cádmio para o ambiente, com até 800 toneladas/ano
(AZEVEDO; CHASIN, 2003). Quanto à liberação do cádmio por meio de incêndios
26
florestais, sua emissão varia de 1 a 70 toneladas/ano (AZEVEDO; CHASIN, 2003; ICDA,
2013).
Antes da primeira Guerra Mundial, não existia a preocupação de retirar o cádmio
liberado junto aos resíduos industriais. A Alemanha foi a primeira e única a produzir o
cádmio até este período (ICDA, 2013). Como consequência, houve uma relevante
contaminação por este metal nas adjacências das indústrias durante décadas (SISINNO, 2013).
Thomas A. Edison, nos Estados Unidos, e Waldemar Junger, na Suécia,
desenvolveram as primeiras baterias de níquel-cádmio (NiCd) no início do século XX (ICDA,
2013). Somente a partir daí o cádmio começou a ser produzido comercialmente. Por ser um
produto oriundo da atividade secundária na metalurgia do zinco, sua emissão para o ambiente
está relacionada diretamente com as atividades econômicas (SISINNO, 2013).
Em consequência da industrialização do ocidente e o expressivo aumento na
queima de combustível fóssil, os níveis ambientais de cádmio aumentaram substancialmente.
Nos últimos 50 anos, desde 1960, houve uma redução nos níveis de cádmio no ambiente
devido às novas tecnologias utilizadas no controle de emissão de queima de combustíveis
fósseis, melhor tecnologia para produção, utilização e/ou redução ou eliminação de cádmio
em produtos devido a uma legislação mais rigorosa (ICDA, 2013).
A Figura 1 representa as concentrações de cádmio ao longo do período de 1800 a
1995. Observa-se que o cádmio no ambiente começou a ascender por volta de 1850,
continuando sua elevação durante um século inteiro, atingindo 2 pg g em 1995. A partir desse
período, tem-se constatado uma redução dos níveis de cádmio no ambiente, o que pode estar
relacionado com um maior controle na emissão devido a tecnologias mais eficientes e
legislação mais rigorosa. Contudo, globalmente, as emissões de cádmio para o ambiente ainda
são preocupantes, principalmente considerando as nações não ocidentais (ICDA, 2013).
27
pg g-1 = picogramas por grama.
Figura 1: Mudança nas concentrações de cádmio no gelo da Groenlândia e da neve entre
1800-1995. Fonte: www.cadmium.org.
A queima dos resíduos sólidos urbanos (hospitalares e outros) tem contribuído
para a biodisponibilização do cádmio no ambiente. Embora haja tecnologia capaz de capturar
mais de 99% das emissões de fumos de cádmio em incineradores, esta tecnologia não está
disponível em todas as regiões (ICDA, 2013).
Dentre as diversas formas de contaminação do ambiente por cádmio, estão as
diferentes atividades desenvolvidas na indústria e na agricultura, em que a contaminação por
metais é comum e tem trazido grande preocupação aos pesquisadores e órgãos
governamentais envolvidos no controle de poluição da água. Preocupação pertinente, pois “a
água, além de ser um dos mais importantes fatores da preservação da vida, está em vias de se
tornar escassa no mundo; está sendo contaminada com o despejo de rejeitos industriais e
urbanos e várias outras atividades humanas” (OLIVEIRA et al.,2001; UNEP, 2010).
4.3.1 Fontes naturais
Considerado um metal relativamente raro, o cádmio é encontrado puro na
natureza, em média, entre 0,1-0,4 mg kg-1 na crosta terrestre (AZEVEDO; CHASIN, 2003;
SISINNO, 2013). Entretanto, concentrações de até 15 mg kg-1 podem ser encontradas em
rochas de sedimentos como, também, fosfatos marinhos. É um metal amplamente distribuído
na crosta terrestre e disponibilizado naturalmente para a biosfera ou por ação antrópica
28
(WHO,1992; KABATA PENDIAS; PENDIAS, 2001; SISINNO, 2013).
As mudanças climáticas são uma forma importante de liberação deste metal por
ação do intemperismo, inclusive precipitações. Os ventos e a água das chuvas são muito
importantes na distribuição do cádmio na biosfera (VALADARES, 1975 apud OLIVEIRA,
2013; ICDA, 2013).
As erupções vulcânicas são fontes importantes para a liberação e mobilização de
cádmio da crosta da Terra, mesmo que estes se encontrem em baixa atividade. Em relação aos
vulcões submersos, não se tem um número preciso de suas emissões de cádmio para o
ambiente aquático. Contudo, estima-se que este seja responsável pela emissão de 100 a 500
toneladas do movimento natural do cádmio (WHO, 1992; WHO, 1998; NMR, 2003).
O deslocamento do cádmio na natureza se dá por diferentes meios, sendo que o
volume transportado pelo ar, solo e água do mar é bastante representativo (NRIAGU, 1990;
WHO,1992; AZEVEDO; CHASIN, 2003; SEMMLER, 2007; UNEP, 2010).
Por ser um metal de baixas concentrações na natureza, raramente pode ser
encontrado em concentrações elevadas em um compartimento ambiental. As concentrações
mais elevadas são observadas em solos onde se encontram depósitos naturais de minério Zn,
Cu e Pb. Em face da exploração desses minérios, há um aumento considerável da
contaminação do solo e da água dessa região (WHO,1992; KABATA PENDIAS; PENDIAS,
2001).
Em áreas afastadas das minas de minérios como o Zn, Cu e Pb, a ocorrência de
cádmio se dá em torno de 0,1 a 0,4 mg kg-1 no solo. Na água doce, os valores são inferiores a
0,01-0,06 ng L-1. Os níveis de cádmio em águas superficiais em mar aberto são inferiores que
5 ng L-1, sendo que, no sentido vertical, a coluna de água apresenta, gradativamente, maior
concentração do metal na superfície. A possível explicação para este fenômeno está
relacionada com a absorção do cádmio pelo fitoplâncton que habita esta zona. Entretanto,
correntes marítimas ascendentes podem contribuir para um enriquecimento de cádmio nas
águas superficiais (WHO,1992; FINKEL, 2007).
Alguns níveis típicos de ocorrência natural deste metal são apresentados pela
International Cadmium Association (ICdA). Este órgão mostra a ocorrência natural de cádmio
em alguns compartimentos.
A Tabela 1, a seguir, apresenta informações sobre os níveis de cádmio naturais no
ambiente.
A Tabela 1 resume informações sobre os níveis de cádmio considerados naturais
encontrados no ambiente das diferentes agências World Health Organization (WHO),
29
International Cadmium Association (ICDA) e Agency for Toxic Substances and Disease
Registry (ATSDR).
Tabela 1: Níveis naturais de cádmio no ambiente
Meio
Concentração
0,1 a 4 ng m³
Atmosfera 0,01 a 0,04 ng m³ - áreas remotas
90 ng m³ - aerodispersoides junto ao vulcão do Monte Etna
Crosta terrestre 0,1 a 0,4 ppm
0,01 a 1,0 ppm
Solos vulcânicos 4,5 ppm
Rochas sedimentares Até 15 ppm
Fosfatos marinhos ~1 ppm
Sedimentos marinhos 0,1 a 1,0 ppm
~0,1 µg L
Água do mar <0,5 ng L (água superficial)
0,02 a 0,1 µg L
0,01 a 0,06 ng L
Água doce ~0,1 µg L
Gelo 5pg/ (Ártico) / 0,3 pg g (Antártico)
Fonte: Azevedo e Chasin (2003).
4.3.2 Fontes antropogênicas
A contaminação do ambiente pelo cádmio torna-se mais preocupante quando as
fontes de emissão são as antrópicas (WHO, 1992; ANJOS, 2003; UNEP, 2010). A Alemanha
foi o principal produtor de cádmio até o início da Primeira Guerra Mundial. Em 1912, sua
produção anual foi estimada em 43 toneladas (t) (SIEBENTHAL, 1918 apud BUTTERMAN;
PLACHY, 2002).
Nos Estados Unidos, sua produção comercial se deu no início de 1907 graças a
Grasselli Chemical Co. de Cleveland, Ohio, que recuperou 6 t do metal proveniente de
subproduto de minério de zinco (BUTTERMAN; PLACHY, 2002).
Diante das restrições comerciais resultantes da I Guerra Mundial impostas pela
Alemanha, os Estados Unidos tornaram-se o maior produtor mundial de cádmio em 1917. A
partir daí os dois países passaram a ser os maiores produtores mundiais de cádmio
(BUTTERMAN; PLACHY, 2002).
As aplicações em galvanoplastia estimularam a produção comercial em 1919,
com aplicações em revestimentos de ferro e aço, ligas em motores de automóveis durante
30
anos na década de 1930. Em 1940, a galvanoplastia já representava ¾ do consumo de cádmio.
Em 1969, os Estados Unidos produziram 5.700 t de cádmio e o consumo foi estimado em
6.800 t (BUTTERMAN; PLACHY, 2002). Na segunda metade do século 20, a principal
aplicação do cádmio aconteceu na produção da fabricação de baterias de NiCd, chegando no
ano 2000 a representar ¾ de sua aplicação neste segmento40. Houve intensa produção do
cádmio na década de 1970. Em 1987, a produção mundial atingiu suas 18.566 toneladas
(WHO, 1992).
Fatores tais como mudança de indústrias responsáveis pela produção de zinco
primário dos Estados Unidos para outros países e preocupações ambientais, em relação à
toxicidade de algumas formas de cádmio, promoveram o declínio da produção e consumo do
cádmio nos Estados Unidos (BUTTERMAN; PLACHY, 2002).
Na década de 1990, em diversos países desenvolvidos, houve grandes pressões
para a redução e/ou eliminação do cádmio, as quais foram sustentadas pelas evidências dos
perigos e riscos à saúde humana. As agências estaduais e federais nos Estados Unidos criaram
regulamentações sobre o metal. A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA)
criou regulamentações e, nestas, uma relação de Poluentes Orgânicos Persistentes (POPs) e
bioacumulativos. A lista de POPs incluía 11 metais, sendo um deles o cádmio. Com isso, foi
estipulada uma meta para reduzir em 50% o uso deste metal, fato que ocasionou a
desvalorização do cádmio nos anos que se seguiram (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Entre as várias atividades de origem antropogênicas que contribuem com a
liberação de cádmio para o ambiente pode-se apontar o uso em ligas metálicas, revestimento
de produtos ferrosos e não ferrosos, estabilizantes de plástico e pigmentos amarelos e
vermelhos em plásticos e vidros e incineração do lixo urbano e industrial (AZEVEDO;
CHASIN, 2003; SILVA; QUEIROZ; DIAS, 2004; SILVA, 2005; FONTAINE et al., 2008).
Nesse sentido, pode-se afirmar que as maiores fontes antropogênicas estão
relacionadas a:
(1) atividades envolvendo mineração, produção, consumo e disposição de
produtos contendo cádmio: tais como baterias, pigmentos, estabilizadores PVC,
eletrodeposição, ligas e componentes eletrônicos;
(2) fontes “inadvertidas” (cádmio como constituinte natural do material): metais
não-ferrosos, ligas de Zn, Pb e Cu, emissão de indústria de Fe e aço, combustíveis fósseis
(carvão, óleo, gás, turfa e madeira), cimento e fertilizantes fosfatados;
(3) Lixo urbano: cádmio proveniente de várias fontes, que contaminam compostos
orgânicos (produtos da reciclagem da parte orgânica do lixo) e o chorume (líquido gerado no
31
lixo) lançado nos rios ou que pode penetrar no solo e alcançar águas subterrâneas (ROSA;
FRACETO; MOSCHINI-CARLOS, 2012; ICDA, 2013).
4.4 CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL
Há diversas fontes que contribuem para a elevação dos níveis de cádmio no ambiente.
Na Tabela 2, estão apontadas as principais fontes de emissão de cádmio para o ambiente.
Tabela 2: Diferentes fontes de contaminação ambiental
Fonte de exposição
%
Fertilizantes fosfatados 41,3
Combustão de Combustíveis Fósseis 22,0
Produção de ferro e aço 16,7
Fontes naturais 8,0
Metais não-ferrosos 6,3
Produção de Cimento 2,5
Produtos contendo cádmio 2,5
Incineração de lixo 1,0
Fonte: ICDA (2013)
4.4.1 Ar
Estimou-se que a emissão total de cádmio na atmosfera, de origem antropogênica,
foi de 85% a 90%, com 7.570 toneladas no ano de 1983, compreendendo a metade da
produção deste metal naquele ano (SISINNO, 2013).
A queima de resíduos sólidos urbanos é uma fonte importante na contaminação
atmosférica, visto que muitos resíduos como plásticos, pilhas e baterias, contêm cádmio.
Outra fonte relevante de contaminação atmosférica por cádmio é a produção de aço
decorrente da reciclagem de aparas que são produzidas nesse processo (PNUMA, 2010;
ROSA; FRACETO; MOSCHINI-CARLOS, 2012; SISINNO, 2013).
A queima de combustíveis fósseis, a incineração de resíduos municipais, as
atividades relacionadas com a fundição de Zn, Cu ou Pb são consideradas as maiores fontes
de dispersão de cádmio no ar (ATSDR, 1997; ROSA; FRACETO; MOSCHINI-CARLOS,
2012).
32
No que diz respeito à concentração de cádmio no ar, deve-se levar em
consideração o ar ambiente (exterior), o ar de ambientes ocupacionais e o ar de áreas
contendo fumaça do cigarro. O cádmio presente no ar é depositado na água e/ou no solo,
podendo ser absorvido por plantas e animais e, posteriormente, chegar ao ser humano por
meio da cadeia alimentar. Por outro lado, as pessoas expostas ocupacionalmente em áreas
com níveis elevados de cádmio ou expostas à fumaça de tabaco correm sérios riscos devido à
inalação do metal (ICDA, 2013).
Os níveis de cádmio no ar sofrem variações, oscilando de 0,1 a 5 ng m-³ em áreas
rurais, de 2 a 15 ng m-³ em áreas urbanas e de 15 a 150 mg m-³ em regiões industrializadas
(ICDA, 2013).
Vários estudos foram realizados para verificar os níveis de cádmio encontrados
no ar de alguns países, cujas concentrações podem atingir em média 0,3 µg m-3 em locais
próximo às fundições de metais (CADMIUM, 1998). A Tabela 3 mostra o tipo de área
avaliada e sua respectiva faixa de concentração.
Tabela 3: Níveis típicos de cádmio no ar atmosférico em alguns países
Tipo de área
Faixa de concentração do
cádmio (ng m3)
Período de coleta de
amostra
Rural remota
- Atol Pacífico
- Europa
- Atlântico
0,0025-0,0046
0,1-0,3
3x10-6 –6,2x10-4
NI
NI
NI
Rural
- Bélgica
- República Federal da Alemanha
- Japão
1 (valor médio)
0,1 a 1
1 a 4
24 horas
<24 horas
24 horas
Urbana
- Bélgica
- República Federal da Alemanha
- Japão
- Polônia
- USA (Nova York)
50 (valor médio)
10-150
3-6,3
2-51
3-23
24 horas
<24 horas
1 ano
1 ano
1 ano
NI – Não informado. Fonte: Azevedo e Chasin (2003).
A aplicação de normas mais rigorosas aliadas a tecnologias atualizadas permitiu a
redução dos níveis de cádmio no ar nas últimas décadas (ICDA, 2013). Anteriormente, os
teores de cádmio no ar eram de 100 a 200 mg m-³, enquanto que esses valores oscilaram de 2
a 50 mg m-³ (ACGIH, 1999).
Na intenção de proteger a saúde humana e o meio ambiente, com a redução das
emissões de poluentes, os Estados membros da União Europeia determinaram que os
33
princípios base para a avaliação e gestão do ar ambiental apoiassem-se na “definição e
estabelecimento de objetivos para a qualidade do ar ambiente” (Diretiva 96/62/CE, de 27 de
Setembro). Por meio de minuciosas revisões, esta diretiva foi substituída pela nova Diretiva
marco 2008/50/CE, de 21 de maio que entre outros objetivos tem o de “definir e fixar
objetivos relativos à qualidade do ar ambiente destinadas a evitar, prevenir ou reduzir os
efeitos nocivos para a saúde humana e para o ambiente na sua globalidade” (MOREIRA,
2010).
4.4.2 Água
As principais fontes de cádmio na água superficial são provenientes do
intemperismo, erosão do solo, descargas atmosféricas diretas devido a operações industriais,
vazamentos de aterros e locais contaminados e pelo uso de lodos de esgoto e fertilizantes na
agricultura (AZEVEDO; CHASIN, 2003; UNEP, 2010).
Importante frisar que a contaminação ambiental por cádmio em nível local assim
como global dos ecossistemas aquáticos está relacionada com a extração e o processamento
de minérios de metais não ferrosos (SISINNO, 2013).
Despejos industriais de jazida de zinco e chumbo denominada de Kamioka e da
respectiva usina de processamento de chumbo e zinco, localizadas a 50 km das margens do
rio Jintsu, na região de Funchu-Machi, no Japão, causou a maior contaminação ambiental por
cádmio que se tem conhecimento atualmente. Foi quando plantadores de arroz e pescadores se
viram acometidos de dores reumáticas e mialgias, doença conhecida como itai-itai
(MAINIER, 2006; UNEP, 2010).
Outras fontes de contaminação de cádmio nos ecossistemas aquáticos provêm da
extração e processamento de minérios de metais não ferrosos. Embora as atividades de
exploração em minas venham a ser desativadas, as contaminações nas adjacências continuam
por vários anos (SISINNO, 2013).
O cádmio pode ocorrer na forma de hidrato ou complexado com substâncias
orgânicas. Sua mobilidade está relacionada com sua capacidade de solubilização na água. As
formas solúveis têm a capacidade de mobilizar-se na água enquanto as formas insolúveis ou
adsorvidas ao sedimento são relativamente imóveis. É também bioacumulativo com meia vida
variando entre 10 e 30 anos (USPHS, 1997). No meio ambiente, pode permanecer por
34
décadas, com meia vida variando entre 13 a 1100 anos (KABATA-PENDIAS e PENDIAS,
2001).
Abaixo, a Tabela 4 resume as principais fontes de contaminação de água por
cádmio.
Tabela 4: Principais fontes de contaminação das águas por cádmio
Fonte de contaminação
Caracterização da contaminação
Representatividade da
contaminação
Mineração de metais não
ferrosos.
A contaminação ocorre pela drenagem
das minas, águas residuais dos processos
de mineração, inundação de lagoas de
estagnação e chuvas originárias de
regiões de mineração.
O cádmio contido no minério, a política
de manejo da mina e também as
condições climáticas e geográficas
podem influenciar nas quantidades de
metais lançadas em diversos locais.
Representa a maior
fonte de cádmio para o
ambiente aquático.
Fundições de minério não
ferroso.
Devido às descargas de efluentes líquidos
produzidos por lavagem dos gases e
drenagem de suas águas.
São consideradas
importantes fontes de
contaminação para o
meio ambiente
aquático.
Extração de rochas
fosfatadas e manufatura
de fertilizantes
fosfatados.
Na manufatura de fertilizantes fosfatados
há uma redistribuição do cádmio da
rocha entre o ácido fosfórico e o resíduo
argiloso.
Importante fonte de
contaminação quando
lixiviados.
Acidificação de solos e
lagos.
Os oceanos absorvem mais de 26% do
dióxido de carbono emitido pela
atividade humana na atmosfera,
resultando em elevada acidez dos
oceanos (pH reduzido). Essa acidez
elevada tem diversos efeitos sobre
organismos e ecossistemas, sendo o mais
significante a diminuição na
concentração/disponibilidade de íon
carbonato para o plâncton e espécies de
conchas que fixam carbonato de cálcio.
Pode aumentar a
mobilização dos metais
ali depositados,
aumentando seus níveis
nas águas superficiais e
profundas.
Corrosão em soldas de
juntas ou tubos de zinco
galvanizados.
Passagem de água ácida pode dissolver o
cádmio e produzir seu aumento na água.
Pouco relevante em
relação a outras fontes.
Fonte: Adaptado de Azevedo e Chasin (2003).
A presença de cádmio em água potável está associada a vários fatores tais como
as impurezas dos tubos galvanizados e soldas em acessórios, aquecedores e refrigeradores de
água, e torneiras, entre outros. Porém, a exposição por meio da ingestão de água se torna,
relativamente, de pouca relevância em comparação com a exposição por meio do consumo
de alimentos contaminados (WHO,1992; EFSA, 2011)
35
A Tabela 5 apresenta uma síntese das normas governamentais em relação ao
limite máximo de cádmio presente na água.
Tabela 5: Comparação entre os valores máximos permissíveis estabelecidos por diferentes
instituições governamentais para metais na água para consumo público
Concentração de Cd máxima permissível (mg L -1)
Padrão de potabilidade
Padrão de qualidade
ambiental5
Elemento Portaria
36/90MS1
Portaria
1469/00MS2
WHO3 EPA4 Classes I, II Classe III
Cd 0,005 0,005 0,005 0,01 0,001 0,01 1Ministério da Saúde, Portaria n°36/90 (Decreto Estadual 12.342/78, Código Sanitário). 2Ministério da
Saúde, Portaria n°1469/2000 (29/12/2000). 3WHO (World Health Organization): Guia para Água
Potável/Valor experimental – nova Portaria vigente. 4EPA – Environmental Protection Agency (EPA, 2003) (EUA) – Critério de Qualidade de Água. 5CONAMA, resolução Conama 357 de 2005.
Fonte: Adaptado de Chaves (2008).
4.4.3 Solo
No solo, a disponibilidade do cádmio é bem menor do que no ar e água (ICDA,
2013). Removido da atmosfera por deposição seca ou precipitação, pode chegar a áreas
distantes da fonte poluidora. Verificou-se que a concentração de cádmio no solo se dá de
forma crescente em áreas rurais (em menor concentração), urbana e industrial (maior
concentração). A adsorção do cádmio no solo é influenciada pelo pH, podendo, inclusive,
tornar-se irreversível com seu aumento (ATSDR, 1997). Os níveis de contaminação da
atmosfera refletem-se na contaminação da superfície do solo e da vegetação local (UNEP,
2010).
Os níveis de cádmio encontrados em rochas fosfatadas podem apresentar uma
enorme variação, dependendo da origem dessas rochas. Esse metal pode ser liberado no meio
ambiente por meio de várias fontes como, por exemplo, a fabricação de fertilizantes, que
contaminam a água e o solo por meio do descarte dos efluentes oriundos de seu processo de
fabricação e da aplicação de fertilizantes em solos agrícolas (SISINNO, 2013).
As atividades de aplicação de fertilizantes fosfatados e lodo de esgoto em áreas
agrícolas assim como deposição atmosférica, ou ainda, de águas contaminadas com cádmio
contribuem, também, para a elevação dos níveis deste metal. A prática de se utilizar o lodo de
esgoto para fins de adubação tem contribuído para a propagação deste metal no ambiente. O
lodo oriundo de estações de tratamento urbano contém menor concentração de cádmio em
36
relação àqueles provenientes de estações industriais (SISINNO, 2013).
A contaminação do solo por cádmio mediante a aplicação de fertilizantes gerados
a partir do lodo de estações de tratamento é pequena em relação àquelas causadas pela
aplicação de fertilizantes fosfatados e deposição atmosférica (BERTI; JACOBS, 1998).
Um estudo conduzido para avaliar a distribuição de cádmio, Cr, Cu, Pb, i e Zn em
solos cultiváveis, tratados com esgoto municipal em três áreas diferentes, encontrou uma
distribuição lateral dos metais associada com a movimentação física das partículas do solo,
decorrentes das práticas agrícolas (BERTI; JACOBS, 1998).
Concluiu, também, que os metais encontravam-se entre 15 a 30 cm de
profundidade e que o cádmio, com profundidade variando em torno de 0 a 30 cm, apresentou
concentrações de 7,0 mg kg, 4,5 mg kg e 4,9 mg kg nas três áreas estudadas. Neste estudo,
ainda, foi possível inferir que houve uma recuperação de 69% a 79% de todo o cádmio
oriundo do lodo de esgoto aplicado nas áreas estudadas em função da movimentação do solo,
do processo de absorção das plantas, da erosão eólica e hídrica (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
Levantamentos feitos em São Paulo pela CETESB, em 2001, mostraram que o
metal apareceu na 4ª posição na escala de contaminantes do solo naquele Estado (CETESB,
2001).
Considera-se importante ressaltar que os principais fatores que favorecem às
diferentes espécies, adsorção e distribuição do cádmio em solos são pH, teor de matéria
orgânica solúvel, teor de óxido de metal hidratado, teor de argila e a presença de ligantes
orgânicos e inorgânicos, e competição de outros íons metálicos (ICDA, 2013).
4.5 USOS E APLICAÇÕES DO CÁDMIO
A partir do século XX, deu-se início à produção comercial do cádmio2. A maioria
do cádmio metálico, atualmente, é produzida como um subproduto da extração, fundição e
refino dos metais não-ferrosos, Zn, Pb e Cu (ICDA, 2013). As propriedades inerentes ao
cádmio possibilitam que o mesmo seja empregado em uma variedade de aplicações
industriais. Graças a sua excelente resistência à corrosão, baixa temperatura de fusão, alta
ductilidade, alta condutibilidade térmica e elétrica, o seu uso e comercialização ocorrem
amplamente no mundo (IARC, 2012).
As aplicações do cádmio são distribuídas em cinco categorias:
No recobrimento de aço e ferro, visto que apresenta alta resistência à
37
corrosão, sobretudo em ambientes alcalinos e marinhos, é usado para
eletrodeposição em outros metais. Apresenta, também, um baixo coeficiente de
atrito, possibilitando um bom contato elétrico. É utilizado em parafusos, porcas,
fechaduras e várias partes de aeronaves e motores de veículos, equipamentos
marítimos e máquinas industriais, em plataformas de petróleo offshore (ILO,
1998; OLIVEIRA, 2011; HSDB, 2000);
Como estabilizador para cloreto de polivinila (PVC), já que o cádmio pode
ser utilizado sob diferentes formas de sais inorgânicos, sendo o estearato de
cádmio o que se destaca como estabilizador em PVC (ILO, 1998);
Em pigmentos para plástico e vidro, visto que a maior parte dos pigmentos
de cádmio permanece com cor fixa para o plástico, vidro, cerâmica ou esmalte
em que eles estão incorporados. Há boa dispersão em polímeros, produzindo
forte coloração, alta opacidade e bom poder de tingimento (ILO, 1998; ICDA,
2013).
Em baterias de níquel-cádmio, pois leva a maior demanda do consumo de
cádmio pela indústria mundial. Este fato se dá em função das propriedades da
capacidade de reações eletroquímicas reversíveis de níquel e cádmio. O baixo
custo, as altas densidades de energia e potência, adicionados a um maior ciclo de
vida e durabilidade mecânica e elétrica fizeram com que o uso de cádmio na
indústria de fabricação de baterias níquel-cádmio passasse de 55% em 1994
(CARDOSO; CHASIN, 2003), 79% em 2004 para 85% em 2010 (ICDA, 2013).
Usado em ligas. Embora o cádmio apresente limitações de uso em seu estado
puro, é associado a outros elementos que apresentam características favoráveis a
uma gama de utilidades. Melhor resistência ao desgaste, dureza, resistência
mecânica e fadiga e mobilidade são algumas das vantagens propiciadas pela
adição de pequenas quantidades de cádmio em mistura a outros metais (ICDA,
2013).
Por ser amplamente utilizado, o cádmio apresenta ainda outras aplicações
(AZEVEDO; CHASIN, 2003; ICDA, 2013).
• fotocélulas e células solares (sulfito de cádmio);
• fungicida (cloreto de cádmio);
• pirotecnia;
38
• aditivo em indústria têxtil;
• produção de filmes fotográficos;
• manufatura de espelhos especiais;
• coberturas de tubos eletrônicos a vácuo (em eletrodos de lâmpadas de vapor de
cádmio);
• semicondutores;
• vidro e cerâmicas esmaltadas;
• solda para alumínio;
• sistema de proteção contra incêndio;
• reagente analítico para a determinação de nitrato de amônia;
• televisão;
• absorvedor de nêutrons em reatores nucleares;
• amálgama em tratamento dentário (1Cd:4Hg);
• carregador de reatores de Jones;
• uso como anti-helmíntico para suínos e equinos (sais de cádmio, especialmente
o óxido antrasilato);
• em barras de controles de reatores;
• fios de transmissão de energia.
De acordo com o Serviço Geológico dos EUA, em 2007, as principais aplicações
de cádmio foram baterias de níquel-cádmio (NiCd), representando 83%; pigmentos, 8%;
revestimentos e placas, 7%; estabilizadores para plásticos, 1,2% e outros (incluindo ligas não-
ferrosas, semicondutores e dispositivos fotovoltaicos), 0,8%. O cádmio também está presente
como impureza nos metais não-ferrosos (zinco, chumbo e cobre), ferro e aço, os combustíveis
fósseis (carvão, petróleo, gás, turfa, e fertilizantes de madeira), cimento e fosfato (USGS
2008).
Diante da toxicidade, há restrições em relação ao seu uso, o que implica, portanto,
em restrição quanto à sua aplicação nas indústrias de alimentos e produtos farmacêuticos
(OLIVEIRA, 2011).
A Figura 2 mostra as tendências nos padrões de consumo do cádmio entre 2005 e
2010, percebe-se que, nesse intervalo, o cádmio foi mais solicitado pela indústria na produção
de baterias de NiCd, ocorrendo uma ligeira elevação no período. As demais aplicabilidades
(produção de pigmentos, revestimentos, estabilizantes, ligas e células solares) praticamente
39
não sofrem mudanças, havendo apenas uma leve flutuação ao longo deste período.
Figura 2: Tendência nos padrões de consumo de cádmio entre 2005 e 2010. Fonte: ICDA,
2013.
4.6 TRANSPORTE, DISTRIBUIÇÃO E TRANSFORMAÇÃO NO AMBIENTE
O cádmio é um metal que, em seu estado natural, dificilmente é liberado em
quantidade que venha trazer riscos ao meio ambiente. O intemperismo de rochas fosfatadas e
erupções vulcânicas são exemplos de fontes emissoras de cádmio para o ambiente. Entretanto,
é a ação antrópica que se destaca, contribuindo para que este metal seja liberado no meio em
quantidades suficientes para atingir longas distâncias de suas fontes poluidoras,
transportando-o até milhares de quilômetros de suas fontes geradoras (PNUMA, 2010).
Os pontos de fusão e volatilização são algumas características que facilitam a
transferência de cádmio para a atmosfera que se transforma, posteriormente, em diferentes
compostos tais como óxidos, carbonatos, hidróxidos, sulfatos, entre outros (SISINNO, 2013).
O vento e a água das chuvas são muito importantes na distribuição do cádmio na
biosfera. Naturalmente, o movimento do cádmio pode ocorrer pelo ar, pelo solo e pela água
do mar, por meio de materiais biológicos e queimadas, além de ser transferido em cadeias
tróficas. Pelo ar, estima-se que a emissão total de cádmio, a partir de fontes naturais, gira em
torno de 150 a 2.600 toneladas (NRIAGU, 1990; WHO,1992; CARDOSO; CHASIN, 2003;
SEMMLER, 2007; UNEP, 2010).
No ar, o cádmio se encontra em forma de material particulado oriundos de
40
diferentes fontes como, por exemplo, erupções vulcânicas, emissões provenientes de
indústrias e erosão do solo, entre outros (CARDOSO; CHASIN, 2003; PNUMA, 2010). Pode
ser transportado a curtas e grandes distâncias, podendo atingir não somente o ambiente local,
mas também abranger escalas regionais, nacionais e até intercontinentais (PNUMA, 2010).
O tamanho das partículas, a altura dos pontos de emissão e condições
meteorológicas são outros fatores que contribuem para a dispersão. O cádmio tem um tempo
de permanência relativamente curto na atmosfera, variando entre um período de dias até
semanas. Contudo, este tempo não o impede de atingir regiões longínquas percorrendo
milhares de quilômetros de suas fontes geradoras (PNUMA, 2010). Uma das formas de
remoção natural do cádmio da atmosfera ocorre por meio da deposição úmida ou precipitação
(ATSDR, 1997; UNEP, 2010).
Assim, a atenção quanto à liberação e a consequente contaminação do cádmio no
ambiente não devem ficar somente nas proximidades das fontes poluidoras, requerendo dos
órgãos de vigilância ambiental uma atenção especial para este tipo de metal. A incineração é
uma forma que contribui para a liberação de cádmio na atmosfera. No processo de combustão,
partículas de diâmetro menor que 10 mm são liberadas no ar, podendo, portanto, adentrar o
corpo humano por meio das vias aéreas (AZEVEDO; CHASIN, 2003; PNUMA, 2010).
O óxido de cádmio é o mais abundante na atmosfera, podendo, também, o cloreto
de cádmio ser encontrado em tal compartimento (ATSDR, 1997). Esses compostos por serem
estáveis não sofrem transformações relevantes e são facilmente dispersos pelo vento, que os
transportam até milhares de quilômetros de suas fontes geradoras, chegando, posteriormente,
ao solo (PNUMA, 2010).
A água é outro compartimento do ambiente que merece atenção quanto à
contaminação por cádmio. O transporte pela água é considerado o maior fluxo global do ciclo
do cádmio, pois chega a transportar entre 9.400 a 15.000 toneladas por ano (NRIAGU, 1990;
WHO,1992; AZEVEDO; CHASIN, 2003; SEMMLER, 2007).
De fácil mobilidade na água, o cádmio pode ser transportado por distâncias de até
50 km. Dessa forma, em toda esta extensão, poderá haver contaminação das áreas adjacentes
ao leito do rio. Caso alguma cultura seja irrigada com esta água, a mesma poderá ser
comprometida (CRA, 2001; AZEVEDO; CHASIN, 2003; ICDA, 2013).
Outro compartimento importante e passível de ser contaminado por cádmio é o
solo. Removido da atmosfera por deposição seca ou precipitação, pode chegar a áreas
distantes da fonte poluidora. Verificou-se que a concentração de cádmio no solo se dá de
forma diferente em áreas rurais, urbana e industrial (UNEP, 2010; ICDA, 2013).
41
A adsorção do cádmio no solo pode ser influenciada pelo pH, pode, inclusive,
tornar irreversível (ATSDR, 1997). O pH influencia, também, a absorção do cádmio por
vegetais (PNUMA, 2010). E os níveis de contaminação da atmosfera, por meio da deposição
e da precipitação, refletem-se na contaminação da superfície do solo e da vegetação local
(AZEVEDO; CHASIN, 2003, UNEP 2010; ICDA, 2013).
4.7 FONTES DE EXPOSIÇÃO
4.7.1 Alimentos
A absorção de cádmio pelas plantas adubadas por fertilizantes, lodo de esgoto,
esterco e deposição atmosférica, contribuem para que a maior exposição da população em
geral ao cádmio seja por meio da ingestão de alimentos contaminados (ICDA, 2013).
A cadeia alimentar é a principal via de exposição ao cádmio para pessoas não
fumantes e não expostas ocupacionalmente (WHO, 2010). Esse metal entra na alimentação
humana por meio do consumo de produtos de origem animal e vegetal. Os frutos e sementes
apresentam menor concentração de cádmio do que as folhas (CRA, 2001). Entretanto, rins e
fígado de mamíferos com dietas ricas em alimentos contaminados apresentam níveis elevados
desse elemento. Certas espécies de peixes, ostras, vieiras, mexilhões e crustáceos também
podem apresentar níveis expressivos de cádmio (CRA, 2001; WHO, 2010).
Concentrações menores de cádmio são encontradas em vegetais, cereais e raízes
ricas em amido. Entretanto, por ser a ingestão desses alimentos mais frequente, os mesmos
representam a maior parte da ingestão diária de cádmio para a maioria das populações (WHO,
2010).
O resultado dos esforços de inúmeras políticas públicas de saúde tem contribuído
para a redução da ingestão de cádmio pela população e tem acontecido de forma acelerada.
Em decorrência desta política, a ingestão de cádmio, na maioria dos países europeus,
encontra-se abaixo do recomendado pela OMS (FRIIS, 1998). A dose de ingestão diária de
cádmio é estimada entre 10 e 85 µg. O Japão, por exemplo, têm dietas com valores de
ingestão média diária de cádmio por pessoa estimada em 3.59 μg (UNEP, 2010).
42
4.7.2 Tabaco
Um grupo da população com maior exposição ao cádmio é a população fumante
que pode chegar a inalar 0,2 µg de cádmio por cigarro consumido, atingindo, assim, o dobro
da ingestão diária normal, absorvendo até 50% desse total (CRA, 2001). O fato de o fumante
estar mais exposto ao cádmio ocorre pela característica da própria planta que normalmente
acumula, relativamente, altas concentrações de cádmio em suas folhas (WHO, 2010; UNEP,
2010).
Comparados à população geral, fumantes passivos e possivelmente trabalhadores
da fumicultura, também, são pessoas expostas a maiores níveis de cádmio devido à presença
do elemento na fumaça e folhas dessas plantas (AZEVEDO; CHASIN, 2003).
4.7.3 Ambiente ocupacional
Nos EUA, estima-se que 300 mil trabalhadores estão expostos ao cádmio no local
de trabalho (OSHA, 2014). Os ambientes de maior exposição ocupacional se encontram em
fundições de cádmio, fábricas de baterias de NiCd, fundições de ligas de cádmio-cobre, e
outras indústrias relacionadas com o metal. Entretanto, a exposição pode ocorrer, também, em
outros ambientes (CANADA, 1994; OSHA, 2014).
Atividades como fundição, refino de metais, baterias industriais, plásticos,
revestimentos e painéis solares são alguns exemplos de trabalhos com exposição ao cádmio
(OSHA, 2014).
Ainda no que diz respeito à exposição do trabalhador, OSHA (2014) levanta uma
preocupação para os dias atuais e futuros em função de processos empregados na reciclagem
de baterias, pois esta atividade é uma fonte de exposição para o trabalhador ao cádmio. Outras
atividades que trazem preocupação são a galvanoplastia, usinagem de metais, solda, pintura,
trabalhadores envolvidos nas operações de aterros sanitários, reciclagem de componentes
eletrônicos, de compostagem e catadores de lixo (OSHA, 2014).
4.8 TOXICOLOGIA DO CÁDMIO
Nos últimos anos, tem-se observado uma crescente atenção voltada para a
43
toxidade dos metais devido aos diversos efeitos biológicos (neurológicos, hematológicos,
endocrinológicos, renais, cardiovasculares, carcinogênicos, gastrintestinais, sobre o
crescimento, sobre a reprodução e o desenvolvimento) que estes têm causado em função das
diferentes formas de exposições a que a população está submetida (MOREIRA; MOREIRA,
2004).
Apenas cerca de 2% a 6% do cádmio é absorvido e distribuído pelo organismo
após ingestão. A forma química em que o cádmio se apresenta, o estado atual de saúde do
indivíduo em relação às concentrações de metais essenciais, proteínas e gorduras, solubilidade
e tamanho das partículas podem ser determinantes no grau de absorção do cádmio (ICDA,
2013). Todavia, a principal rota de exposição é a inalação, pois cerca de 30% a 64% de
cádmio podem ser absorvidos (ICDA, 2013).
Mesmo em concentrações-traço, o cádmio é considerado altamente tóxico devido
a sua propriedade de bioacumulação e por não ser essencial para a vida humana (PRADO-
FILHO, 1998; ANJOS, 2003; ICDA, 2013).
A literatura tem apontado que uma longa exposição ao cádmio em baixas doses
está, frequentemente, associada a uma doença tubular com perda de capacidade de reabsorção
de nutrientes, vitaminas e minerais. Os efeitos da incapacidade de reabsorção refletem
diretamente a perda de zinco e cobre, ligados à metalotioneína, glicose, aminoácidos, fosfato,
cálcio, β2-µglobulina como também proteína de ligação ao retinol (IPCS, 1992).
Quando ingerido em altos teores, por meio da água e alimentação contaminada,
provoca transtornos gastrintestinais e irritação da mucosa estomacal, produzindo vômitos e
diarreias. Nos casos mais graves, pode levar à morte do indivíduo (AZEVEDO; CHASIN,
2003). Entretanto, a ingestão crônica em baixas concentrações provoca sérios danos renais
como também é responsável pelo aparecimento de osteomalácia e câncer (ATSDR, 1997;
MEDITEXT, 2000; ICDA, 2013).
Desde 1950, com o advento da ocorrência da doença itai-itai no Japão, o metal
tem sido estudado extensivamente. Os estudos têm evidenciado que o zinco, em
concentrações normais no organismo humano, tem sido um fator de proteção contra o cádmio,
visto que esses dois elementos são quimicamente semelhantes e o mecanismo de ação no
organismo é por competição. Assim, quando o cádmio é absorvido em altas concentrações,
pode deslocar o zinco e causar efeitos tóxicos em organismos vegetais e animais, incluindo os
seres humanos (UNEP, 2010; OLIVEIRA, 2013).
O rim é o principal órgão em que o cádmio se acumula por um período de 20 a 30
anos. Em níveis elevados pode acometer o sistema respiratório e os ossos. Os estudos têm
44
focado em indícios precoce na disfunção renal e insuficiência pulmonar em populações
expostas ocupacionalmente (ICDA, 2013).
Em níveis baixos de exposição, os efeitos renais podem ser reversíveis se a
exposição de cádmio for reduzida ou removida (ICDA, 2013).
Pesquisas realizadas com pessoas contaminadas por cádmio evidenciaram, por
meio de testes cognitivos, que o acúmulo de cádmio, após longo período de exposição em
adultos, pode estar relacionado com leve queda do desempenho em tarefas que requerem
atenção e percepção (CIESIELSKI et al., 2013).
O cádmio pode induzir à apoptose em células epiteliais da próstata humana e está
relacionado com o câncer nesta glândula (AIMOLA, 2012). Em se tratando de célula, o efeito
da exposição ao cádmio pode levar à desmontagem dos microtúbulos em células animais
(WAN, 2012). O metal também é apontado como potencial cancerígeno para o pâncreas
humano (LUCKETT, 2012), podendo ser classificado, bem como seus compostos como
carcinogênicos para humanos pela International Agency for Research on Cancer (IARC,
2012). Esta instituição o identificou no grupo 1 na lista de classificação estabelecida pelas
monografias sobre a avaliação de riscos carcinogênicos de substâncias para humanos da
IARC.
Informações epidemiológicas sobre o cádmio têm sido extraídas a partir de
trabalhadores ocupacionalmente expostos ou através de populações concentradas em áreas
com níveis elevados de cádmio como é o caso de populações japonesas (ICDA, 2013).
4.9 MONITORAMENTO DA EXPOSIÇÃO
A avaliação dos riscos à saúde determina a relação entre a exposição e os efeitos
adversos. A identificação do perigo, avaliação de dose-resposta, avaliação da exposição e a
caracterização do risco são as principais etapas envolvidas neste processo. A avaliação da
exposição é a medida da concentração de uma substância química presente no ambiente
(monitoramento ambiental) e/ou no organismo (monitoramento biológico). Nos dois tipos de
monitoramento, as avaliações são realizadas por meio da utilização de indicadores ambientais
e biológicos, que mostram alterações proporcionais à intensidade de exposição e/ou do efeito
da substância (MOREIRA; MOREIRA, 2004b).
45
4.9.1 Indicadores biológicos de exposição
O indicador biológico de exposição estima a dose interna de uma substância,
refletindo a sua distribuição pelo organismo. Assim, a concentração desse agente químico
presente no ambiente e em contato com esse organismo é a dose externa. A determinação da
substância química ou seu produto de biotransformação em meios biológicos tais como
sangue, urina, cabelo entre outros, permite a quantificação do composto no organismo
(AMORIM, 2003; TROJANOWSKI et al., 2010).
Diferentes indicadores têm sido desenvolvidos para quantificar as concentrações
de cádmio no organismo humano. Portanto, a avaliação da exposição ao metal ocorre por
meio da utilização de indicadores biológicos disponíveis como, por exemplo, níveis do metal
na urina, sangue, fezes, cabelos e unhas (IPCS, 1992; ATSDR, 2012).
Em linhas gerais, o nível de cádmio na urina reflete uma exposição em longo
prazo, antes do desenvolvimento de lesões nos rins. Já o cádmio no sangue é tido como um
indicador de exposição recente ao metal (IPCS, 1992; AMORIM, 2003), sendo que os
eritrócitos contêm a maior percentagem de cádmio. Suspeita-se que parte do cádmio
circulante no sangue reflita a carga corporal do cádmio contido nos rins e fígado, sendo assim
um fator de confundimento com uma possível exposição recente (IPCS, 1992; AMORIM,
2003; ATSDR, 2012).
Por ser a absorção do trato gastrintestinal considerada relativamente pequena, as
fezes podem ser apenas um indicador do nível da exposição diária ao cádmio decorrente da
ingestão de alimentos, água ou deglutição de partículas de poeira em função da exposição
ocupacional, por se tratar da porção do metal que não foi absorvida. Da mesma forma, o
cabelo não é bom indicador da exposição ao cádmio devido à facilidade de contaminação
externa como, por exemplo, de tintura de cabelo e poluição urbana e impossibilidade de
diferenciar o cádmio endógeno do exógeno (IPCS, 1992; TROJANOWSKI et al., 2010).
4.9.2 Indicadores ambientais
Nas últimas décadas, os resultados de estudos envolvendo o cádmio têm
desencadeado uma pressão para regulamentar seu uso, reduzir ou mesmo eliminá-lo, visto que
é um metal tóxico em certas formas e concentrações. Em função disso, pressões para redução
de seu uso ganhou impulso, principalmente, na União Europeia (UE) e outros países
46
desenvolvidos (PLACHY, 2001).
Muitas agências de saúde estabeleceram padrões de exposição destinados a
proteger o público em geral do excesso de exposição ao cádmio a partir de várias fontes
(ATSDR, 2008) como se pode observar na tabela 6.
Tabela 6: Padrões internacionais para a exposição ao cádmio
Agência
Padrões de Exposição
ATSDR
O nível de risco mínimo para exposição crônica oral (MRL) é de
0,0002 mg Kg-1 por dia de cádmio com base em seus efeitos renais.
O MRL estabelece o limite de cádmio a ser ingerido cronicamente
sem risco de efeitos adversos para a saúde (ATSDR, 1999).
EPA
Alimentação: a dose de referência é de 1 x 10-3 mg Kg-1 por dia
(ATSDR, 1999).
Água: a dose de referência para a exposição humana é de 5 x 10-4 mg
Kg-1 por dia.
Dose de referência (RfD) é uma estimativa de uma exposição diária à
população em geral (incluindo subgrupos sensíveis) que é provável
que seja sem risco apreciável de efeitos deletérios durante toda a vida
(IRIS, 2006).
Organização Mundial
de Saúde (OMS)
Dose semanal admissível para o cádmio em 7 g kg-1 por semana.
Fonte: ATSDR (1997).
Em 2001, a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB)
estabeleceu as concentrações para diferentes substâncias em solo, água potável, água
subterrânea, água doce, salinas e salobras. Após a atualização em 2005, a CETESB estipulou
o valor de referência de qualidade em <0,5 mg kg-1 para o cádmio em água potável (CETESB,
2012).
Nas Tabelas 7 e 8, observam-se valores de referência para cádmio em diferentes
compartimentos ambientais, estipulados nacional e internacionalmente.
Tabela 7: Valores de referência de qualidade da água e solo para o cádmio no Brasil
Meio
Concentração
Comentário
Referência
Solo
1,3 mg kg*
3 mg kg*
8 mg kg*
20 mg kg*
Valor de Prevenção
VI cenário agrícola – APMax
VI cenário residencial
VI cenário industrial
CONAMA
420/2009
Água potável 0,005 mg L Padrão de potabilidade PORTARIA
47
2914/2011
Água subterrânea
5 µg L
50 µg L
10 µg L
5 µg L
VMP (consumo humano)
VMP (dessedentação de
animais)
VMP (irrigação)
VPM (recreação)
CONAMA
396/2008
Águas doces 0,001 mg L
0,01 mg L
VM (classe 1 e
2)
VM (classe 3)
CONAMA
357/2005
Águas salinas 0,005 mg L
0,04 mg L
VM (classe 1)
VM (classe 2)
CONAMA
357/2005
Águas salobras 0,005 mg L
0,04 mg L
VM (classe 1)
VM (classe 2)
* Peso Seco; APMAx = Área de Proteção Máxima; VI = Valor Investigação; VMP = Valor
Máximo Permitido; VM = Valor Máximo; Fonte: CETESB, 2012.
Tabela 8: Limites para cádmio no ar e água
Agência
Compartimento
Descrição
Informações
WHO Ar Qualidade do ar para a OMS 5ng m³
OSHA Ar (exposição
ocupacional – 8h)
Indústria em geral 5μg m3
WHO Água Diretrizes de qualidade da água
para beber
0,003 mg L
EPA Água potável Ingestão diária 0,005 mg L
Fonte: Adaptado de: http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp5-c8.pdf
48
5 METODOLOGIA
5.1 ÁREA DE ESTUDO
Buriticupu é um município com uma área de 2.731,8 km² e está localizado na
Latitude: 04º 20' 45" S e Longitude: 46º 24' 04" W. Sua população atual é de 69.548
habitantes2 das quais 50% habitam a zona urbana. Sua colonização teve início em 1971,
incentivada pelo Governo do Estado do Maranhão quando esta região, ainda, pertencia a
Santa Luzia do Tide, na Pré-Amazônia Maranhense. Como o objetivo inicial era colonizar a
região, constituída de mata virgem e madeira de lei em abundância, logo foi alvo dos excessos
na exploração de madeira (SILVA, 2015).
Em 1994, Buriticupu foi desmembrado do município de Santa Luzia, porém, com
uma infraestrutura precária para seu funcionamento, o que incorria, também, no saneamento
ambiental.
A seguir, na Figura 3, pode ser observada a localização do município de
Buriticupu em relação ao Estado do Maranhão, destacando a zona urbana deste município.
Figura 3: Localização geográfica do município de Buriticupu em destaque no mapa do
Estado Maranhão e seu respectivo mapa da zona urbana. Fonte: Adaptação de Wikipedia.org
O município de Buriticupu faz parte de uma estatística preocupante no Brasil no
que diz respeito à política de destino final dos resíduos sólidos. O lixo oriundo das diferentes
2 Dados publicados no site do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Disponível em:
http://www.cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php. Acesso em 26/08/2015.
49
fontes é, em sua maioria absoluta, depositado em lixões a céu aberto onde são queimados. Em
ruas em que o serviço de coleta do lixo é deficiente (maioria) ou não é contemplado, são
queimados nos quintais com o propósito de redução do volume, evitar o mau cheiro e repelir
insetos e roedores atraídos pelo lixo. Em período chuvoso, os resíduos que não foram
coletados são arrastados pela água da chuva sendo depositados nas partes mais baixas da
cidade (SOUSA, 2003).
Outro fato que se deve pontuar é que a cidade é cortada por uma rodovia federal
(BR 222) com alto fluxo de veículos e transportes de carga favorecendo, ainda mais, a
emissão de poluentes típicos da queima de combustíveis fósseis. O município é cortado,
também, pela Ferrovia Carajás para transporte de pessoas e minério de ferro.
As terras de Buriticupu e municípios vizinhos estão sendo, desde a década de 90,
alvos de plantação de eucalipto por grandes empresas que atuam no seguimento siderúrgico.
O adubo utilizado nestas plantações para corrigir o solo pode contribuir com uma possível
perturbação do ambiente por metais no município.
O município de Buriticupu carece de rede de saneamento básico. Não há galerias
subterrâneas para captação de águas da chuva e do esgoto doméstico. A água para o
abastecimento público é oriunda de poços artesianos particulares ou poços de
responsabilidade da Companhia de Água e Esgoto do Maranhão (CAEMA). Quando não há
rede de distribuição de água, a população recorre ao abastecimento por caminhões-pipa,
pagando pelo abastecimento.
As residências contempladas com rede de abastecimento sofrem com a
distribuição irregular, visto que a água não é ofertada todos os dias. As tubulações da rede de
abastecimento, muitas vezes, apresentam péssimo estado de conservação. É possível observar
que os encanamentos expostos apresentam rachaduras ou estão quebrados.
Todas as residências têm tanques construídos de cimento para o
acondicionamento de água (Figura 4). Os encanamentos para o abastecimento com água da
CAEMA desembocam nesses tanques (geralmente com capacidade para oito a dez mil litros).
As residências que carecem de encanações, também, guardam a água transportada pelos
caminhões-pipa nessas cisternas.
50
Figura 4: Cisterna de cimento usado para acondicionamento de água. Fonte: Arquivo pessoal.
5.2 PONTOS DE COLETA DAS AMOSTRAS
A coleta das amostras foi planejada de acordo com a atenção dada ao
recolhimento e descarte dos resíduos sólidos nos últimos 13 anos. A zona urbana do
município de Buriticupu-MA foi escolhida como campo de coleta em função da densidade
populacional, histórico de coleta dos resíduos, queimadas, lixo urbano e lixões. Inicialmente,
o mapa disponível de 2003 da zona urbana do município foi analisado e comparado com o
atual.
Em seguida, foram reunidas informações sobre a distribuição de pontos de
descarte de resíduos sólidos pela Prefeitura Municipal e pela população do ano de 2002 (de
agosto a dezembro) conforme Sousa (2003) a 2015.
Na Figura 5 a seguir, pode-se observar os pontos de descarte de lixo em 2002,
representados aqui por triângulos de cor vermelha. Os triângulos de cor amarela representam
os locais dos antigos lixões (onde, realmente, a prefeitura fazia/faz o descarte de todos os
tipos de resíduos retirados das ruas) há mais de uma década.
Observa-se, neste mapa, a localização de 43 pontos de descarte de lixo
distribuídos ao longo da zona urbana (em 2002) e 11 lixões, dos quais 7 foram identificados
por Sousa (2003).
51
Figura 5: Zona urbana de Buriticupu destacando os pontos de descartes de lixo (em
vermelho) e pontos de lixões (em amarelo). Fonte: Arquivo pessoal.
Após o levantamento dos pontos de descarte do lixo e locais dos lixões, o mapa da
zona urbana foi dividido em 25 (vinte e cinco) áreas de aproximadamente 600m x 600m
(Figura 6). Para a coleta de solo, cada uma dessas 25 (vinte e cinco) áreas recebeu dois pontos
de coletas equidistantes (Figura 7). A partir do centro de cada ponto foram traçadas três linhas
de aproximadamente 50 metros em sentidos opostos (mais ou menos em forma de “Y”) do
centro do ponto para retirada de três subamostras. As três subamostras coletadas de cada
ponto compuseram uma amostra composta (Figura 8). Já para a coleta de água, o esquema
não seguiu necessariamente a disposição de cada área, mas foi distribuído de forma
equidistante umas das outras para uma representação homogênea (Figura 9).
52
Figura 6: Pontos de coleta das amostras de solo, distribuídos ao longo da zona urbana de
Buriticupu. Fonte: Google Earth, adaptado.
Figura 7: Pontos de coleta das amostras de solo, distribuídos ao longo da zona urbana de
Buriticupu. Fonte: Google Earth, adaptado.
Por meio do Google Earth foi possível constatar que a área urbana de Buriticupu
equivale a aproximadamente 5,3 km2.
A disposição dos pontos de coletas segue a distribuição sistemática, do manual de
coleta de amostra de solo 6300, da CETESB, que, por sua vez, baseia-se na USEPA (1989).
Todas as coordenadas geográficas de cada local das subamostras foram registradas com um
GPS (Global Positioning System), marca Garmin, modelo eTrex 20.
53
Figura 8: Pontos de coleta das amostras de solo, com os locais de retirada das subamostras
em realce. Fonte: Google Earth, adaptado.
Dadas às peculiaridades do local de coleta, foi previamente determinado que
quando o ponto de coleta coincidisse com calçadas, estradas, construções etc., este seria
afastado em relação ao centro principal de coleta (aproximadamente 25 metros ou 50% da
distância para mais ou para menos). Os pontos 14, 18 e 25, por coincidirem com locais
inacessíveis (grandes voçorocas) foram deslocados apenas o suficiente para que pudesse ser
efetivada a coleta.
A coleta de solo ocorreu entre os dias 8 a 14 de março de 2015, enquanto que a
coleta das amostras de água aconteceu no dia 29 de março. Nesse período, houve a ocorrência
de chuvas o que pode ter contribuído para alteração dos resultados encontrados. Para a coleta
de água, seguiu-se previamente o planejamento para a distribuição dos pontos de coleta
(Figura 9). Estes foram planejados com base na visualização do mapa no Google Earth,
objetivando que toda a área da zona urbana fosse bem representada e observando se a água
era oriunda de abastecimento público fornecido pela CAEMA ou se tinha como fonte de
abastecimento os caminhões-pipa. À medida que um ponto de coleta coincidia com um local
não habitado (estrada, terreno baldio, etc.), havia o deslocamento para a residência mais
próxima.
54
Figura 9: Distribuição dos pontos de coleta das amostras de água. Fonte: Google Earth,
adaptado.
Ao todo foram 80 (oitenta) amostras coletadas para determinação da concentração
de cádmio, sendo que 50 (cinquenta) amostras coletadas foram de solo urbano e 30 (trinta) de
água de consumo.
5.3 COLETA E CONSERVAÇÃO DAS AMOSTRAS
5.3.1 Solo
Para a coleta de solo, foi utilizado um trado tipo holandês de 20 cm. Coletaram-se
amostras de solo de superfície com até 10 cm de profundidade. Em cada ponto, composto de
três subpontos (Figura 8), foram coletadas três porções de 500 gramas de solo.
Com o auxílio de uma espátula de aço inoxidável, o material para análise foi
retirado da parte central do volume coletado (Figura 10), evitando a contaminação por contato
com o amostrador. Após a coleta das três subamostras de cada ponto, as mesmas foram
colocadas em um recipiente de plástico de polietileno e misturadas. Depois foram separadas
duas porções de 500 gramas, uma para análise e outra para uma reserva.
A partir daí as amostras foram acondicionadas em sacos plásticos
descontaminados, os quais foram imediatamente identificados com referência ao local de
coleta e colocados sob refrigeração em uma caixa de isopor com gelo. Após cada campanha
55
de coleta, as amostras eram transferidas para um freezer, permanecendo congeladas até o
processamento.
Figura 10: Retirada do solo do centro do trado para evitar contaminação
Os procedimentos de coleta das amostras do solo seguiram as recomendações
protocoladas pela USEPA (1989 e 1991) e Byrnes (1994), com os pequenos ajustes já
relatados.
Após proceder à limpeza da área a ser amostrada, descartando qualquer fragmento
presente em superfície, foi removido entre 0-1 cm da superfície do solo de uma área de
aproximadamente 30-40 cm de diâmetro ao redor do local. A partir daí, seguiram-se os
seguintes passos:
I. Foi removida, cuidadosamente, a camada superficial de solo até a profundidade
desejada, utilizando-se um facão previamente limpo (Figura 11);
II. Com uma espátula de aço inoxidável, previamente limpa, removeu-se e
descartou-se uma fina camada de solo que teve contato com o instrumento de
limpeza da área;
III. Após a limpeza, a primeira coleta de cada ponto foi descartada para garantir a
eficácia da descontaminação do amostrador (Figura 12);
IV. Coletou-se uma porção de aproximadamente 400g de solo, colocando a
amostra em um recipiente de plástico de polietileno para compor a amostra
56
composta;
V. Após a terceira coleta das amostras simples ter sido colocada no recipiente de
polietileno, fez-se a homogeneização do solo separado em sacos plásticos
limpos e identificando de acordo com o local amostrado. Procedeu-se à
descrição do local e anotações das condições meteorológicas, horário de
coleta, ocorrência de chuva, direção do vento e anotação das coordenadas
geográficas, entre outras informações;
VI. As amostras foram etiquetadas, identificadas e imediatamente acondicionadas
em uma caixa de isopor com gelo para refrigeração, inibindo a degradação de
suas propriedades por parte dos microrganismos e condições climáticas. Após
cada campanha de coleta, as amostras foram transferidas para serem
acondicionadas em um freezer, onde permaneceram refrigeradas, garantindo a
preservação de suas propriedades naturais.
Após o término da campanha de coleta de solo, com a definição do laboratório
para processamento, as amostras foram levadas para o Laboratório de Solos da Universidade
Estadual do Maranhão, onde seguiu para a fase instrumental, de acordo com os protocolos
daquele laboratório.
Figura 11: Limpeza do local a ser amostrado
57
Figura 12: Descarte da primeira coleta de cada ponto amostrado
5.3.2 Água
As amostras de água foram coletadas em 30 pontos na zona urbana de Buriticupu-
MA. Em cada ponto, os quais coincidiam com residências particulares, coletou-se uma
amostra. A campanha da coleta das amostras de água ocorreu em apenas um dia.
Alguns procedimentos foram adotados na coleta das amostras de água potável.
Inicialmente, no ponto de coleta, observava-se o tipo de provisão da água, fornecida pela
companhia de abastecimento público ou oriunda de abastecimento por caminhão-pipa ou
poços. Utilizaram-se recipientes de plástico com capacidade de 80 mL, previamente
descontaminados, para o acondicionamento das amostras.
Após o recolhimento da água de torneiras ou baldes de acondicionamento
provisório (tipo de recipiente comum na região para guardar água), os frascos foram fechados
e acomodados em uma caixa de isopor com gelo. Ao final da campanha, os frascos contendo
as amostras foram preservados em um freezer até o envio para o Centro de Estudos da Saúde
do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), da Escola Nacional de Saúde Pública Sergio
Arouca (ENSP/Fiocruz).
Foram registradas as coordenadas geográficas de cada ponto de coleta de água,
com um GPS da marca Garmin eTrex 20.
58
5.4 PROCEDIMENTOS PÓS-COLETA DAS AMOSTRAS
Após serem coletadas e acondicionadas em uma caixa de isopor com gelo, ainda
em campo, para preservar suas propriedades, as amostras de solo receberam as siglas PASCd
(Ponto de Amostra de Solo para Cádmio) antes de cada numeração (01, 02, 03,...). Por outro
lado, as amostras de água foram nomeadas com as siglas AA (Amostra de Água) antes de
cada numeração e identificadas conforme o tipo e o local de coleta.
Além disso, para cada ponto de amostra, foi preenchida uma ficha de coleta e
cada recipiente de amostragem recebeu um número de identificação próprio e algumas
informações básicas como local, data de amostragem, etc. Essas informações foram
complementadas em fichas de coleta de amostras, nas quais, dentre outras, constam: número
da amostra, nome da pessoa responsável pela coleta, data e local de coleta, descrição da
amostra, condições de amostragem (temperatura, ocorrências de chuva), tipo de amostra
(simples ou composta), análises laboratoriais a serem efetuadas, método de preservação
utilizado e outras observações importantes.
Para o transporte, as amostras foram acondicionadas em caixas de isopor com
gelo até o destino final, onde permaneceram refrigeradas até o início do processamento.
5.5 EXPERIMENTAL
5.5.1 Descontaminação do material utilizado
Na análise de elementos-traço é essencial o cuidado com a descontaminação de
todo o material. Assim, neste tópico, são descritas as etapas que foram seguidas antes e depois
da coleta do solo.
A descontaminação dos equipamentos de amostragem foi efetivada antes da coleta
do solo, no próprio local investigado, agilizando, assim, a campanha de amostragem e
evitando a saída de material contaminado da área. A descontaminação dos equipamentos foi
realizada pela remoção física, neutralização/remoção química dos contaminantes.
Os equipamentos diretamente envolvidos na coleta das amostras, tais como o
trado, espátula, etc., que tiveram contato com as amostras, seguiram os seguintes
procedimentos para a descontaminação:
a) removeu-se o solo aderido nos equipamentos de amostragem por meio de uma
espátula e uma escova de cerdas de polietileno;
59
b) lavou-se os equipamentos com água potável, utilizando detergente neutro
incolor e uma escova de cerdas, também, incolor;
c) os equipamentos foram enxaguados cuidadosamente com água potável;
d) os equipamentos foram enxaguados cuidadosamente com água deionizada;
e) os equipamentos foram enxaguados com uma solução de ácido clorídrico 5%;
f) os equipamentos foram, novamente, enxaguados com água deionizada;
g) os equipamentos foram embalados em sacos plásticos descontaminados até o
próximo ponto de coleta.
5.5.2 Instrumental
A metodologia para a determinação de cádmio seguiu o protocolo já estabelecido
pelo Laboratório de Solos da Universidade Estadual do Maranhão (UEMA), mediante
espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES). A exatidão
dos resultados foi garantida por meio da análise em cada série de amostras de materiais de
referência para cada matriz.
Os procedimentos para a determinação de cádmio no solo, seguiram o método
USEPA 3050B, da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (USEPA, 1998a), que utiliza
aproximadamente 0,5g de solo digerido por 10 mL de HNO3 e concentrado em bloco digestor
aberto por 10 minutos a 95±5°C. As amostras foram resfriadas e, após a adição de mais 5 mL
de HNO3, novamente levadas ao bloco digestor para aquecimento a 95±5°C por mais 2 horas.
Em seguida, foram resfriadas, adicionando-se 2 mL de água destilada e 3 mL de H2O2 a 30%.
A seguir, foram conduzidas ao bloco digestor por mais 2 horas a 95±5°C. Por fim, as
amostras foram resfriadas, receberam 5 mL de HCl e 10 mL de água destilada e foram
aquecidas por 5 minutos a 95±5°C. As alíquotas, filtradas e armazenadas em recipiente de
plástico. As amostras foram analisadas em triplicatas. Também foi determinado o teor de
matéria orgânica e o pH do solo.
Para a determinação de cádmio em água, as amostras foram analisadas no
Laboratório de Toxicologia, CESTEH/ENSP/Fiocruz. A metodologia para a determinação de
cádmio seguiu o protocolo já estabelecido pelo CESTEH, utilizando a espectrometria de
absorção atômica eletrotérmica após estudos das figuras de mérito e uso de amostra
certificada para garantir a qualidade dos resultados.
A exatidão do método foi verificada com o uso de material de referência
60
certificado, uma amostra de água (TM-15, National Water Research Institute, Environment
Canada, Burlington, Ontario, Canadá), com concentração de cádmio igual a 13,2 µg L-
1, diluída 10 vezes em ácido nítrico 0,2% (v/v).
Todas as análises de água foram feitas em triplicatas. Cada bateria de análise teve
uma amostra de referência de teor do cádmio e uma amostra em branco para fins de controle
de qualidade.
5.5.3 Determinação do carbono orgânico e matéria orgânica do solo
Triturou-se em gral de porcelana aproximadamente 20 g de solo e peneirou-se em
uma peneira de 80 mesh. Pesou-se 0,5g do solo triturado e transferiu-se para um erlenmeyer
de 250 mL. Adicionou-se 10 mL da solução de dicromato de potássio 0,4N. Colocou-se um
tubo de ensaio, de 25 mm de diâmetro e 250 mm de altura, com água na entrada do
erlenmeyer, funcionando este com condensador. Foi aquecido em placa elétrica até a fervura
branda, durante 5 minutos. Retirou-se da chapa, deixando esfriar, depois foi colocado 80 mL
de água destilada, 2 mL de ácido ortofosfórico 85% p.a e 3 gotas do indicador difenilamina.
Foi triturado com a solução de sulfato ferroso amoniacal 0,1N até que a cor azul
desaparecesse, cedendo lugar à cor verde. Anotou-se o volume gasto. Incluiu-se um branco
com 10 mL da solução de dicromato de potássio, anotando o volume gasto de sulfato ferroso
amoniacal 0,1N para determinação do fator (f): f = 40/volume de sulfato ferroso gasto na
prova em branco.
A porcentagem de matéria orgânica foi calculada multiplicando-se o resultado do
carbono orgânico por 1,724 que é utilizado em virtude de se admitir que, na composição
média dos humos, o carbono participa com 58%.
C (g/Kg) =[40 – (Volume gasto x f) x 0,6
M.O (g/Kg) = C (g/Kg) x 1,724
5.9 DETERMINAÇÃO DO pH EM CaCl2
Colocou-se 10 mL de solo em um recipiente de plástico de 100 mL e adicionou-se 25
61
mL da solução de cloreto de cálcio 0,01M. Agitou-se a amostra com bastão de vidro e o
deixou em repouso por uma hora. Após o tempo determinado, introduziu-se o eletrodo na
suspensão e procedeu-se à leitura do pH. O equipamento foi calibrado antes com as soluções
tampão 4,0 e 7,0 (EMBRAPA, 1997).
5.10 – ANÁLISE ESTATÍSTICA
Para a construção do banco de dados e tratamento estatístico dos resultados foram
usados os softwares Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 17.0 for Windows®
(SPSS Inc., Chicago, USA) e Microsoft Excel 2013 (Microsoft, Washington, USA). Os
resultados estão apresentados na forma de tabelas, ilustrações e gráficos. A análise estatística
permitiu avaliar a correlação entre a concentração do cádmio nos diferentes bairros e pontos
específicos de Buriticupu-MA.
62
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES
6.1 SOLO
A coleta do solo foi realizada no mês de março de 2015 quando a ocorrência de
chuvas no período ficou abaixo de 10 mm como se observa na Figura 13.
Figura 13: Ocorrência de chuva no primeiro semestre de 2015. Fonte: INMET (2015)3
Seguindo a disposição dos pontos de coleta contida no manual 6300 da CETESB
e USEPA (1989), optou-se pelo Esquema com distribuição sistemática. Dessa forma, toda a
zona urbana foi amostrada por 50 (cinquenta) pontos equidistantes, sendo que cada amostra
foi composta de três subamostras.
Pela especificidade do esquema de distribuição adotado, não se levou em
consideração a densidade habitada de cada bairro. Portanto, observa-se que quanto maior a
área espacial de um bairro, maior a contemplação com o número de amostra. Na Figura 14, é
possível visualizar melhor a distribuição das amostras por bairro.
3 Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Disponível em:
http://www.inmet.gov.br/sonabra/pg_iframe.php?codEst=A238&mesAno=2015. Acessado em 15/07/2015
63
Figura 14: Distribuição dos pontos das coletas por bairro
Nesta figura, observa-se que o bairro que recebeu mais pontos de coleta (16) foi a
Vila Davi por apresentar uma área maior do que os demais, compreendendo 32% de todas as
amostras. Em seguida, com 16%, a Terra Bela foi amostrada com oito pontos e o Centro com
12%, correspondendo a seis pontos. Do total de 15 bairros da zona urbana de Buriticupu,
cinco deles compreenderam 10% da área amostrada. Isso se deu em função da
proporcionalidade da área territorial em relação aos demais bairros.
2,0%4,0%
16,0%
4,0%
12,0%
2,0%4,0%
2,0% 2,0%
6,0%
2,0%4,0%
2,0%
6,0%
32,0%
0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
25,0%
30,0%
35,0%
64
Tabela 9: Níveis de cádmio encontrado no solo na zona urbana de Buriticupu-MA
Bairro
Pontos de Amostras de Solo
para Cd
(PASCd)
Níveis de Cd
(mg kg-1)
Matadouro 01 0,464
Vila Primavera
02
05
1,049
0,398
Terra Bela
03
04
06
08
11
15
16
19
0,483
0,487
0,461
≤ 0,14
0,700
0,349
2,533
≤ 0,14
EIT 07
10
≤ 0,14
0,184
Centro
09
12
13
17
20
23
1,415
4,089
≤ 0,14
1,30
0,342
0,804
Açude 14 0,353
Caeminha 18
21
≤ 0,14
2,586
Vila Santos Dummont 25 0,572
Baixão 22 ≤ 0,14
Vila Mansueto
26
28
31
1,345
0,238
≤ 0,14
Colégio Agrícola 29 0,982
Vila Isaias 24
30
≤ 0,14
≤ 0,14
Vila Cajueiro 27 ≤ 0,14
Vila Primo
32
34
37
1,766
≤ 0,14
≤ 0,14
Vila Davi
33
35
36
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
1,511
1,200
≤ 0,14
≤ 0,14
0,379
0,174
≤ 0,14
1,377
≤ 0,14
≤ 0,14
2,805
0,572
0,450
1,090
0,260
≤ 0,14
65
Na tabela 9, é possível observar, também, os níveis de cádmio encontrados no
solo urbano de Buriticupu-MA a partir da análise de 50 amostras compostas. Constata-se que
38% das amostras ficaram com os valores abaixo do limite de detecção (0,14 mg kg-1).
Contudo, a frequência encontrada dos níveis de cádmio acima do Valor de Prevenção (VP) foi
de 20% indicando que as atividades antrópicas têm contribuído para a elevação dos níveis
naturais de cádmio no solo desta região.
Outro fato merecedor de observação é a frequência com que aparecem os valores
que se encontram no intervalo acima dos níveis naturais (0,1- 0,4 mg kg-1) e o VP que juntos
correspondem a 16%. Se esta frequência, considerada acima dos níveis naturais, for somada
com aquelas que estão acima do VP, totalizaria uma frequência de 36% das amostras acima
dos níveis naturais de cádmio (Figura 16). Mais uma vez, esses números podem ser um
indicativo do reflexo da ação antrópica na elevação dos níveis naturais de cádmio na zona
urbana de Buriticupu.
A Tabela 10, compreende a estatística descritiva geral dos resultados encontrados
na zona urbana de Buriticupu para os níveis de cádmio no solo.
Tabela 10: Estatística descritiva geral da área estudada
Compartimento
N
Min Max Média Mediana
DP CV (%)
mg kg-1
Solo 50 ≤ 0,14 4,089 0,7045 366 0,8382 118
A quantidade elevada de elementos-traço no solo geralmente está relacionada com
fontes de poluição oriundas das atividades antropogênicas tais como atividades industriais,
restos de incineração e combustão de combustíveis (MOURA, 2006). Sheppard e Thibault
(1992) pontuaram que, em geral, as concentrações mais elevadas de cádmio se encontravam
em camadas de 10 a 20 cm de profundidade.
Os níveis de cádmio encontrados nas 50 amostras compostas de solo neste estudo
variaram entre ≤ 0,14 a 4,089 mg kg-1, com média igual a 0,7045 mg kg-1. Este valor
encontra-se acima da média mundial, estabelecida em 0,53 mg kg-1 (KABATA-PENDIAS;
PENDIAS, 2001). Contudo, Alloway (1995) pontuou que são esperados níveis abaixo de 1
mg kg-1 para solos não contaminados.
66
A comparação da média encontrada nas amostras de solo da zona urbana de
Buriticupu com os limites apresentados na Tabela 11 mostra que esse resultado foi menor do
que todos os níveis estabelecidos pelos diferentes países assim como o valor de prevenção
estipulado pela legislação nacional conforme a Resolução do CONAMA 420/2009.
Ao analisar os resultados para cádmio no solo, após estratificação por bairro,
constatou-se que houve variação desses níveis. Os bairros Matadouro, EIT, Açude, Baixão,
Vila Isaias e Cajueiro apresentaram teores médios de cádmio menores que 0,5 mg kg-1,
portanto, abaixo da média mundial que é de 0,53 mg kg-1 (KABATA-PENDIAS; PENDIAS,
2001).
Os bairros citados acima contrastam com os bairros do Centro e Caeminha que
apresentaram, em média, níveis superiores ao VP (1,3 mg kg-1) estabelecidos pela Resolução
420/2009 do CONAMA. Há possíveis justificativas para o primeiro grupo de bairros
apresentarem valores dentro da faixa dos níveis naturais:
a) O ponto de coleta do bairro Matadouro ficou localizado dentro de uma área de
pastagem passível de lixiviação e é, também, um bairro relativamente recente e
sem ocorrência de depósitos de resíduos sólidos aos redores.
b) O bairro EIT tem área com declive, portanto, vulnerável a lixiviação.
c) No Bairro do Baixão, embora o ponto estivesse nas proximidades da BR, a área
sofreu terraplanagem.
d) Nas Vilas Isaias e Cajueiro, embora não sejam bairros recentes, os teores
baixos podem ter sido influenciados pelo número de amostras, o que se aplica
para os bairros Matadouro, EIT e Baixão.
Já o bairro Centro é o mais antigo da cidade, onde há intensa atividade
antropogênica com despejos de resíduos sólidos em diversos locais, inclusive lixão. O centro
concentra comércios que podem contribuir para a contaminação por metais (serralherias,
postos de combustíveis, etc.). E o bairro Caeminha foi amostrado por apenas dois pontos. Um
deles com valor ≤ 0,14 (PASCd 18) e o outro, 2,586mg kg-1 (PASCd 21). Contudo, o PASCd
21 ficou situado a 152m do lixão mais antigo localizado dentro da cidade.
Há de se pontuar, porém, que embora o teor médio de cádmio encontrado nos
bairros Terra Bela, Vila Mansueto, Vila Primo e Vila Davi tenha ficado abaixo de 1,0 mg kg-
1, foram encontrados pontos com teores de 2,533, 1,345, 1,766 e 2,805 mg kg-1
respectivamente.
67
A Tabela 11 apresenta os valores de referência nacional e internacional para o
solo. São valores orientadores que têm por objetivo a proteção da saúde humana e dos
ecossistemas.
Tabela 11: Limites nacional e internacional para cádmio no solo
País
Critérios Cádmio (mg kg-1)
Nova Zelândia
Limite no solo
Risco mínimo
Sérios riscos
1
1
12
Austrália NIE1 3
Canadá SQG2 – agrícola
SQG – residencial
SQG - Comercial/industrial
1,4
10
22
União Europeia CPES3 1,15-2,3
USA
NPES4 – plantas
Invertebrados
Pássaros
Mamíferos
32
140
0,77
0,36
Reino Unido Valores de proteção do solo 1.5-2.3
Holanda CRG5
VI6
13
13
Brasil VP7 1,3 1Nível de investigação ecológica; 2Diretriz da qualidade do solo; 3Concentração sem efeitos
previsíveis; 4Nível de proteção ecológico do solo; 5Concentração de risco graves; 6Valor de
intervenção; 7Valor de prevenção. Fonte: Adaptado de Resolução CONAMA 420/2009; Ministry for
Primary Industries, (2012).
A proteção do solo é de extrema importância para a preservação da qualidade das
diversas formas de vida. O VP de 1,3 mg kg-1 para cádmio, instituído pela Resolução
420/2009, define a concentração do valor limite, visando não comprometer a qualidade do
solo e sustentar suas funções principais. Alterações na qualidade do solo poderão ocorrer na
medida em que os níveis forem ultrapassados, incorrendo em prejuízos aos ecossistemas. Os
teores de cádmio encontrados neste estudo mostraram que 80% das amostras ficaram abaixo
de 1,3 mg kg-1.
Como se pôde constatar na Tabela 11, a Nova Zelândia estabeleceu o limite
máximo de cádmio para o solo em 1 mg kg-1, enquanto que os níveis ecológicos para o metal
no solo concentraram-se em 3 mg kg-1 na Austrália. O Canadá determinou que a concentração
de Cd no solo para a agricultura fosse de apenas 1,4 mg kg-1. Por outro lado, o Reino Unido e
a União Europeia estabeleceram os mesmos limites de segurança em torno de 1,15 a 2,3 mg
kg-1 para o teor desse elemento na matriz em questão. Nos Estados Unidos, a USEPA (2005)
estabeleceu limites considerados seguro para plantas e animais. Para mamíferos, o nível
68
máximo foi de apenas 0,36 mg kg-1, enquanto que a Holanda fixou valores de concentração
para riscos graves e de intervenção (MINISTRY FOR PRIMARY INDUSTRIES, 2012).
A Companhia Ambiental do Estado de São Paulo, em levantamento feito para
avaliar as concentrações médias de cádmio no solo do estado, constatou que, para este metal,
todas as suas amostras encontravam-se abaixo de 0,5 mg kg-1 (CETESB, 2001). Valores
abaixo de 0,13 mg kg-1 foram constatados também no solo do Espírito Santo por Paye et al.
(2008). Já neste estudo, 64% das amostras ficaram compreendidas no intervalo de até 0,5 mg
kg-1, níveis esses considerados naturais pela literatura (KABATA PENDIAS; PENDIAS,
2001; SISINNO, 2013).
Em comparação aos teores de cádmio encontrados no Reino Unido, quando foram
encontrados valores entre 0,1-2,39 mg kg-1 para os solos urbanos, cuja média é de 0,44 mg kg-
1 (EU, 2007), no solo urbano de Buriticupu-MA, os teores variaram entre ≤0,14 e 4,089
mg/kg-1 com uma média de 0, 7045 mg kg-1, sendo que 80% das amostras ficaram
compreendidas entre ≤0,14 e 1,29 mg kg-1.
É sabido que os teores de cádmio no solo podem ser influenciados pela ação do
homem. Aqueles que ainda não sofreram alterações influenciadas pelas atividades antrópicas
são conhecidas como concentração de fundo ou “background concentration”
(BRECKENRIDGE; CROCKETT, 1995; MOURA 2006).
A determinação de background concentration é utilizada como parâmetro na
determinação de valores de referência da qualidade do solo (CANTONI, 2010). Trabalhos
realizados por Campos et al. (2003), Fadigas et al. (2002) e Oliveira e Costa (2004)
dedicaram-se ao levantamento dessas concentrações de elementos-traço em solos naturais no
Brasil.
Após comparação com as concentrações de fundo listadas nas Figuras 15 e 16,
percebe-se que uma parcela representativa dos níveis de cádmio encontrados, neste estudo,
ficou acima daquelas citadas na literatura, sugerindo que, nestas áreas, têm havido
interferência antrópica. Nessas figuras, é possível identificar os teores naturais médios de
cádmio em alguns países e alguns estados brasileiros.
69
*Teor médio de cádmio nos solos do mundo varia entre 0,01 - 2,0 mg kg-1.
Figura 15: Teor natural médio de cádmio no solo (mg kg-1) em diferentes países. Fonte:
Adaptado de Santos (2011); Oliveira (2013).
A- Horizontes A; B -Horizontes B.
Figura 16: Teor natural médio de cádmio no solo (mg kg-1) em alguns estados brasileiros.
Fonte: Adaptado de Oliveira (2013).
As figuras 15 e 16 representam valores de teores naturais médios de cádmio no
solo em alguns países e em cinco estados no Brasil. Com base nos dados apresentados pela
Figura 15, apenas Austrália com 1,0 mg Kg-1 e Luxemburgo (0,80 mg kg-1) apresentaram
valores médios naturais superior àqueles encontrados neste estudo, em que a média de cádmio
encontrada no solo urbano de Buriticupu foi igual a 0,704 mg kg-1. Países como a Argentina
(Buenos Aires) e Holanda foram os que apresentaram teores que mais se assemelharam
0,30
0,33
0,23
0,36
0,67
0,80
0,60
0,30
1,00
0,10
0,50
2,00
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
Itália (Nápoli)
Bélgica (Flanders)
USA (Flórida)
USA (Califórnia)
Argentina (Buenos Aires)
Luxemburgo
Holanda
Japão
Austrália
China
Irlanda
Solos no mundo*
0,75
< 0,13
0,18
0,62
< 0,50
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Minas Gerais (A e B)
Espirito Santo (A)
Paraná (B)
Pernambuco (A)
São Paulo (A)
70
àqueles encontrados em Buriticupu-MA, com cerca de 0,67 e 0,60 mg kg-1, respectivamente
(SANTOS, 2011; OLIVEIRA, 2013).
Em comparação com alguns estados brasileiros, apresentados na Figura 16,
apenas em Minas Gerais se encontrou nível médio de cádmio superior àquele encontrado em
Buriticupu-MA. Apresentando uma diferença de 0,0455 mg kg-1 ou 6% (OLIVEIRA, 2013).
Para melhor visualização dos dados, os resultados gerais estão apresentados na Figura 17,
divididos em cinco intervalos: ≤ 0,14; > 0,14 - 0,49; ≥ 0,5 - 0,99; ≥1,0 - 1,29 e ≥ 1,3.
Figura 17: Frequência dos níveis de cádmio no solo de Buriticupu-MA, de acordo com
intervalos de concentração.
No solo urbano em Buriticupu-MA, 36% dos níveis de cádmio ficaram ≤0,14,
28% dos níveis encontrados estão >0,14 e <0,49; 10% entre 0,5-0,99; 6% entre 1,0-1,29 e
20% >1,3 mg kg-1. As diferenças nos valores encontrados em apenas 5 km2 de área urbana
pode estar atribuída a certas características tais como declives, proximidades de lixões, áreas
lixiviadas, etc.
Liu et al. (2014), estudando a interação de elementos-traço no solo da cidade de
Taiyuan, China, concluíram que as áreas industriais daquela região afetaram,
consideravelmente, as concentrações de alguns metais, entre eles o cádmio. Entretanto, outra
variável que contribuiu para a poluição por metais foram atividades humanas. Já Grzebisz
(2002), ao pesquisar sobre metais em solos urbanos, encontrou uma média de 0,775 mg kg-1
36%
28%
10%
6%
20%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
≤ 0,14 >0,14- 0,49 0,5-0,99 1,0-1,29 > 1,3
71
de cádmio em solos da cidade de Poznan na Polônia, um pouco acima da média encontrada
em Buriticupu-MA (0,7045 mg kg-1). No Reino Unido, a diferença nas concentrações de
cádmio no solo foi associada a atividades relacionadas à fundição e à mineração (EU, 2007).
Nas informações contidas na Figura 17, observa-se uma frequência de 36% dos
valores achados acima de 0,5 e 0,99 (acima dos níveis considerados naturais).
As informações apresentadas na Figura 18 foram compiladas a partir dos dados
obtidos por bairros. Ilustra os níveis de cádmio no solo dos bairros Terra Bela, Vila Davi e
Centro, que juntos representam 60% dos locais amostrados. Os demais bairros: Matadouro,
Vila Primavera, EIT, Açude, Caeminha, Vila Santos Dummont, Baixão, Vila Mansueto,
Colégio Agrícola, Vila Isaias, Vila Cajueiro e Vila Primo, por receberem, no máximo, três
pontos de coletas, juntos compreenderam 40% dos pontos amostrados.
Percebe-se que, na maioria dos bairros, o comportamento das curvas relativas à
frequência dos níveis de cádmio é semelhante àquele apresentado na Figura 17. Apenas no
Centro, a concentração de cádmio mantém-se constante até 1,29 mg kg-1. Todavia, há uma
semelhança no comportamento das retas a partir de 1,0 mg kg-1, quando a curva passa a ser
ascendente.
A literatura tem mostrado que as concentrações naturais de cádmio no solo variam
em média de 0,1 a 0,4 mg kg-1 (WHO, 1992; SISINO, 2013). No entanto, sabe-se que a ação
Figura 18: Níveis de cádmio no solo dos bairros de Buriticupu-MA Figura 18: Níveis de cádmio no solo dos bairros de Buriticupu-MA
72
antrópica tem um papel de destaque na elevação dos níveis de elementos-traço no ambiente
(WHO, 1992; WHO, 2010).
As agências ambientais em todo o mundo têm investido esforços no
estabelecimento de níveis seguros para proteger a saúde da população e ecossistemas, uma
vez que níveis alterados dos elementos-traço no ambiente têm interferido diretamente sobre a
saúde da população (ANJOS, 2003).
A seguir, na Tabela 12, são apresentados os percentis encontrados neste estudo
para as amostras de solo analisadas.
Tabela 12: Percentis dos valores encontrados para cádmio no solo
Número de Amostras
Percentis Cd-solo
(mg Kg-1)
50
25 < 0,14
50 0,366
75 1,05925
Os níveis de cádmio encontrados nos percentis 25, 50 e 75 foram ≤ 0,14, 0,366 e
1,059 mg kg-1, respectivamente. Dessa forma, neste estudo, 75% dos teores encontrados para
cádmio foram menores ou iguais a 0,14 mg kg-1. O percentil 50 ficou em 0,366 mg kg-1,
enquanto que o percentil 75 mostrou que 25% das concentrações encontradas foram
superiores a 1,0592 mg kg-1. Esses resultados são superiores àqueles encontrados por Santos
(2011) na avaliação realizada sobre os níveis de metais em solos de Mato Grosso e Rondônia,
quando o percentil 75 foi ≤ 0,3 mg kg-1. Santos e Alleoni (2013) também encontraram o
percentil 75 abaixo de 0,3 mg kg-1, ao realizarem um trabalho para definição de valores de
referência de elementos-traço nos solos do Brasil, na fronteira agrícola no sudoeste da
Amazônia.
A Figura 19 compreende a estatística descritiva dos resultados encontrados por
bairro na zona urbana de Buriticupu. É possível comparar os valores mínimos, máximos, a
média e o desvio padrão de cada bairro.
73
Figura 19: Estatística descritiva por bairro
Quando os resultados são agrupados por bairros, tem-se uma visão mais
panorâmica da distribuição dos níveis de cádmio nesta região. Os dados apresentados
compilam informações que facilitam uma leitura rápida e dinâmica da estatística descritiva
entre os bairros. Nela, é possível constatar que, em algumas áreas, os níveis de cádmio
ultrapassaram os valores de prevenção estabelecidos pela Resolução CONAMA 420/2009.
Esta, dispondo sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença
de substâncias químicas e estabelecendo as diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas
contaminadas, fixou em 1,3 mg kg-1 o Valor de Prevenção (VP) para cádmio no solo.
A legislação brasileira, por meio da Resolução do CONAMA 420/2009,
estabelece três valores orientadores para os níveis de substâncias no solo. São eles: Valores de
Referência de Qualidade (VRQs), Valores de Prevenção (VP) e Valores de Investigação (VI).
O primeiro indica o limite de qualidade para que um solo seja considerado limpo de
contaminação por metais. O segundo é a concentração de valor limite de determinada
substância no solo, de modo que seja capaz de sustentar as suas funções principais. O terceiro
delimita a concentração de certos elementos no solo (neste caso, o cádmio) acima da qual há
riscos em potencial, direta ou indiretamente, podendo causar danos à saúde humana
(RESOLUÇÃO CONAMA 420/2009; SANTOS, 2011).
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
Min. Max. Média DP
74
Os pontos de amostragem que apresentaram níveis de cádmio superiores àqueles
estabelecidos pela referida resolução para os VP, estão localizados nos Bairros Centro
(PASCd 09 e PASCd 12), Terra Bela (PASCd 16), Caeminha (PASCd 21), Vila Mansueto
(PASCd 26), Vila Primo (PASCd 32) e Vila Davi (PASCd 33, PASCd 42 e PASCd 45). No
total, corresponde a 20% das amostras acima de 1,3 mg kg-1.
Deve-se observar, portanto, que os pontos PASCd 02, PASCd 17, PASCd 35 e
PASCd 48, embora apresentando níveis abaixo do VP, os valores estão bem próximos
daqueles estabelecidos pela legislação brasileira que foram 1,049, 1,20 e 1,09 mg kg-1
respectivamente.
Foi realizado um agrupamento hierárquico para melhor análise da similaridade
entre os bairros em relação aos níveis médios de cádmio encontrados. Baseado em Moura
(2006), utilizou-se como medida de similaridade, o quadrado da distância euclidiana e, em
relação à delimitação dos grupos, utilizou-se o método da distância média entre grupos.
Na Figura 20, é apresentado um dendrograma hierárquico no qual é possível
analisar os quatro principais grupos de bairros com maior similaridade entre si em relação aos
níveis de cádmio encontrados. O grupo 1 é composto pelos bairros Vila Santos Dumont, Vila
Mansueto e Vila Primo, já EIT, Açude, Vila Isaias e Cajueiro fazem parte do grupo 2. Por
outro lado, o grupo 3 é formado apenas por dois bairros (Terra Bela e Vila Davi), enquanto
que o grupo 4 é constituído pelo Centro, Colégio Agrícola e Caeminha. Três bairros, Bairro
do Baixão, Vila Primavera e Matadouro, não apresentaram similaridade com os quatro grupos
e, por isso, não participaram de nenhum deles.
Contudo, em comparação ao que foi apresentado na figura 20, há de se pontuar o
seguinte: os resultados encontrados no bairro do açude apresentam média maior que os
demais bairros do grupo 2. Já no grupo 4, o bairro Colégio Agrícola apresenta média um
pouco abaixo de 1 mg kg-1, o que é diferente do Centro e Caeminha, que ficaram acima de 1
mg kg-1. Embora a Vila Primavera não tenha sido agrupada em nenhum grupo, neste bairro
foi encontrado valores médios próximos àqueles do bairro Terra Bela (do grupo 2).
75
Figura 20: Agrupamento hierárquico das similaridades dos níveis de cádmio nos bairros de
Buriticupu-MA
A Tabela 13 apresenta a análise descritiva dos pontos que foram coletados com
distância de até 200m em relação aos lixões e à BR 222.
Tabela 13: Análise descritiva dos níveis de cádmio encontrados nos pontos de amostras de
solo em relação aos lixões e à BR
Variáveis
N
Min Max Média Mediana DP
mg kg-1
PASCd próximos aos
lixões 6 0,26 2,805 1,342 1,0385 1,102
PASCd próximos à BR 15 <0,14 4,089 0,737 0,238 1,135
Todas as amostras 50 <0,14 4,089 0,7045 366 0,838
DP: Desvio padrão.
A princípio, quando os níveis de cádmio em solo de áreas próximas aos antigos
lixões e à BR 222 foram avaliados, parecia não haver uma correlação entre os resultados
conforme observado nas Figuras 21 e 22. Todavia, os níveis médios de cádmio encontrados
nos pontos até 200m de distância dos lixões foi de 1.342 mg kg-1, valor superior ao teor
estabelecido como VP pela Resolução 420/2009 do CONAMA. Já em relação aos PASCd
com a mesma distância da BR 222, a média encontrada foi de 0,737 mg kg-1, semelhante à
média geral encontrada em toda a área urbana de Buriticupu-MA.
76
Figura 21: Correlação entre os níveis de cádmio e a distância dos pontos em relação à BR
222
Os resultados encontrados neste estudo revelaram que o ponto de coleta que
apresentou o maior teor de cádmio (outlier) foi o PASCd 12 com níveis de 4,089 mg kg-1 e
está a uma distância de 200m da BR 222. Níveis elevados de metais no solo como este são
geralmente encontrados em áreas de fundição de metais (3.28 mg kg-1), mineração, (5,72 mg
kg-1) e processamentos de metais (5,06 mg kg-1) (SONG et al., 2015).
Observa-se, ainda, que na Figura 21 existe uma correlação inversa, começando no
ponto antes de 50 m e abaixo de 3 mg kg e descende até o ponto antes de 200m e abaixo do
limite de detecção. A 200m (PASCd 12), os níveis de cádmio elevaram-se. Entretanto,
algumas variáveis justificam o fato de este ponto apresentar níveis de 4,089 mg kg-1. O ponto
de uma das subamostras do PASCd 12 fica localizada em uma área de leve declive em um
terreno baldio, propenso ao acúmulo de água lixiviada, oriundas das ruas próximas. Na região
acima deste ponto, está localizado um dos postos de gasolina mais antigo da cidade e uma rua
com maior concentração de atividades de serralheria. Nas serralherias, há manipulação de
materiais tais como ferro, soldas, tintas, solventes entre outros. Níveis elevados de cádmio,
assim, são comumente encontrados em estudos realizados em áreas de fundição (MARTIN;
MORGAN; WATERFALL, 2009).
Estudo realizado por Rovira et al. (2010) pontuou que nenhum dos metais
analisados em sua pesquisa mostrou uma clara e progressiva redução da concentração em
relação à distância de suas fontes poluidoras. Os níveis de cádmio encontrados até 200m dos
lixões em Buriticupu-MA parece seguir esta lógica. Já os teores de cádmio encontrados até
200m da BR tendem a se assemelharem àqueles encontrados por Song et al. (2015). Esses
77
autores, ao fazerem um estudo sobre a avaliação de risco à saúde, no município de Suxian,
localizado no sul da China, constataram que as concentrações de metais no solo diminuíram à
medida que se distanciou da fonte poluidora (SONG et al., 2015). Contudo, neste estudo, o
teor de cádmio em relação à BR elevou-se a 200m de distância. Este aumento pode ter sido
influenciado pela contribuição de outra fonte de contaminação como serralherias e posto de
gasolina.
Os elementos-traço lixiviados, quando dispostos inadequadamente, compreendem
sérios riscos ambientais e à saúde da população devido a sua natureza tóxica e persistente
(AJAH; ADEMILUYI; NNAJI, 2015). Outro fator que pode agravar, diz respeito ao tempo
em que o cádmio pode permanecer no ambiente, visto que a meia vida deste metal está
estimada entre 13 a 1100 anos (KABATA-PENDIAS e PENDIAS, 2001).
Em um estudo semelhante a este, realizado por Moura et al. (2006), analisou-se a
concentração de metais no solo urbano da cidade de Teresina-PI, constatando que, para os
níveis de cádmio, os valores ficaram abaixo de 0,011 mg kg-1 mesmo em amostras coletadas
próximas a antigas e mais importantes avenidas da cidade. Já a média de cádmio encontrada
no solo até 200m da BR foi de 0,737 mg kg-1. Portanto, mais elevada que os encontrados por
Moura et al. (2006).
Um estudo, que encontrou níveis de cádmio em solos urbanos semelhantes ao
encontrados no PASCd 12, foi realizado por Luo et al. (2012), ao pesquisar níveis de
elementos-traço nos solos de 21 cidades na China. A média encontrada foi de 4,3 mg kg-1 de
cádmio. Ainda segundo Luo et al. (2012), em solos de áreas urbanas há maior mobilidade do
metal devido a maior facilidade de lixiviação e, consequentemente, mais biodisponibilidade
do metal.
Singh, Raju e Nazneen (2015), avaliando os riscos da poluição ambiental,
causados por fontes emissoras de elementos-traço no solo em Varanasi, na Índia, constataram
que, em áreas de despejos e solos de estradas, os níveis de cádmio encontrados na região
foram 0,78 e 0,49 mg kg-1, respectivamente. O primeiro valor é semelhante à média
encontrada neste estudo, próximo à BR 222 (0,737 mg kg-1) que é menor que os níveis
encontrados por Jiang e Wei (2010) em Urumgi, na China, ao determinar níveis de cádmio de
solo de beira de estrada, quando foi encontrado teor igual a 1,17 mg kg-1, o mais abundante
entre nove metais estudados.
Wei e Yang (2010), em uma revisão sobre a contaminação por elementos-traço
em solos urbanos, rodoviários urbanos e solos agrícolas da China, obtiveram uma média de
2,03 mg Kg-1. Teor acima de 2,0 mg Kg-1 foi encontrado em alguns pontos da cidade nos
78
PASCd 12, 16, 21 e 45 com 4,089, 2,533, 2,586 e 2,805 mg Kg-1, respectivamente. Valor
ainda mais elevado, 10 mg kg-1, foi observado por Salmamanzadeh, Saeedi e Nabibidhendi
(2012), ao estudarem poluição por elementos-traço oriunda de poeira das ruas da cidade de
Teerã, Irã. Já Sun et al. (2010), ao avaliarem a contaminação de solos urbanos em regiões de
Shenyang na China, obtiveram uma média de 0,42 mg kg-1.
Jiang e Wei (2010) relacionam a importância dos processos de lixiviação à
elevação de níveis de elementos-traço em solos da zona urbana de 21 cidades da China. Uma
vez ocorrendo este processo, poderá haver maior biodisponibilidade de metais para a biota.
O relevo e a lixiviação, por exemplo, podem ser variáveis importantes a serem
consideradas para explicar a variação dos níveis de cádmio em alguns pontos específicos
neste estudo, como é o caso do ponto PASCd 12, que apresentou teor elevado de cádmio
(4,089 mg kg-1). Porém, o contrário pode acontecer, como observado nos pontos de
amostragens PASCd 28, apresentando nível de cádmio de 0,238 mg kg-1, o PASCd 22 e
PASCd 37, ambos com valores ≤ 0,14 mg kg-1, que, em relação à BR222, ficaram a uma
distância de 10, 20 e 76m, respectivamente.
Com relação aos níveis de cádmio encontrado até 200m dos lixões em Buriticupu,
percebe-se que há uma variação com os níveis de cádmio mais elevados entre 90m e 150m.
Algumas peculiaridades foram observadas nos locais amostrados como, por exemplo, locais
lixiviados, erosões e lixões com pouco tempo de permanência no local (por conta de invasões
frequentes e consequente limpeza do local). A Figura 22 apresenta a correlação entre os níveis
de cádmio encontrados até 200m dos lixões.
79
Figura 22: Correlação entre os níveis de cádmio e a distância dos pontos em relação ao lixão
Para Ajah, Ademiluyi e Nnaji (2015), as duas principais preocupações em relação
à eliminação de resíduos sólidos em terra são os riscos de contaminação das águas
subterrâneas por meio da infiltração do chorume e a propriedade inerente dos metais tóxicos
em bioacumular no solo serem absorvidos pelas plantas e, consequentemente, a
biomagnificação dos metais na cadeia alimentar. Outro fator que preocupa é a capacidade que
estes têm em prejudicar a produtividade do solo, interferindo na biota do próprio solo (AJAH;
ADEMILUYI; NNAJI, 2015).
Costa (2005) pontuou que a disposição inadequada dos resíduos sólidos urbanos
são uma das principais fontes responsáveis pela contaminação do solo por metais, o que,
também, é pontuado por Guedes, (2008). Esta disposição inadequada libera, não somente
cádmio, mas outros metais como Pb, Mn, Zn, Ni, Hg, entre outros, potencializando a poluição
e contaminação do meio ambiente (MOREIRA et al., 2010).
Em um estudo realizado por Pinto Filho et al. (2012) no solo do lixão do
município de Apodi-RN, foi encontrado valor médio de 0,36 mg kg-1, enquanto que, neste
estudo, a média foi de 1,342 mg kg-1 em áreas de até 200 metros de distância do lixão. O
resultado deste trabalho também foi superior àqueles encontrados por Becegato et al. (2010).
No referido estudo, os níveis de cádmio encontrados ficaram abaixo de 0,2 mg kg-1, quando se
estudou a distribuição espacial de elementos radioativos e metais traço no lixão desativado da
cidade de Lages-SC.
80
Comparando-se os teores totais de cádmio para solos de antigos lixões, achados
por Moreira et al. (2010), em Visconde do Rio Branco-MG, e os encontrados neste estudo, em
área de lixão (1,342 mg kg-1), observa-se que os teores são parecidos, visto que o valor
encontrado por ele foi de 1,62 mg kg-1. Contudo, teores de até 6,43 mg kg-1 foram
encontrados por Lopes et al. (2010) em áreas de aterros em diversos municípios do estado do
Rio Grande do Norte. Os valores iguais foram achados por Pinto Filho et al. (2010) em áreas
contaminadas por resíduos sólidos em Assú-RN.
Já um estudo feito para avaliar os riscos ecológicos por dez elementos-traço nas
proximidades de uma área de lixão em Enugu, Nigéria, no período das estações chuvosa e
seca, constatou que o cádmio foi o oitavo metal mais abundante. Os níveis de cádmio no solo
daquela região apresentaram ligeira variação entre os dois períodos. Os valores encontrados
foram 20,15 mg kg-1 e 21,55 mg kg-1 nas estações chuvosa e seca, respectivamente (AJAH;
ADEMILUYI; NNAJI, 2015). Neste estudo, no período de coleta das amostras, a ocorrência
de chuva ficou abaixo de 10mm (Figura 16). Já Adelekan e Alawode (2001), ao analisarem
áreas de despejos de resíduos sólidos, encontraram níveis de cádmio apenas em quantidades
vestigiais (0,0001 mg kg-1). Este valor pode ser justificado pelo fato de muitos dos metais
ainda estarem ligados aos resíduos sólidos nos depósitos de lixos devido a processos inerentes
ao progresso de decomposição dos descartados (AJAH; ADEMILUYI; NNAJI, 2015).
Dentre os pontos analisados com até 200m de distância dos lixões, o PASCd 49
foi o que apresentou menor valor 0,260 mg kg-1. Pelas peculiaridades de áreas como essas,
caracterizadas por estradas com intenso tráfego ou por áreas de despejos de diferentes
resíduos em lixões, por exemplo, em geral, esperava-se encontrar teores elevados de metais.
Entretanto, ao se observar as peculiaridades de alguns locais, constata-se que em certos
pontos de coletas, por exemplo, havia pouco tempo de permanência dos resíduos sólidos no
solo do local e coincidências com locais em rota de frequentes lixiviações e/ou área onde fora
retirado o solo superficial para construção de moradias. Estudos de solos em áreas
semelhantes realizados por Adelekan e Alawode (2001) encontraram teores de cádmio apenas
em quantidades vestigiais de 0,0001 mg kg-1.
A literatura pontua que as interações que ocorrem entre os metais e o solo são
complexas, pois estão relacionadas a fenômenos como reações de precipitação, dissolução,
adsorção, dessorção, complexação e oxirredução tanto nas fases orgânicas como inorgânicas
(MOURA et al., 2006; PIERANGELI et al., 2005). Essas interações são influenciadas, ainda,
por fatores tais como espécies de cádmio presentes no solo, a textura do solo, quantidade e
qualidade da matéria orgânica, capacidade de troca catiônica, pH, força iônica da solução do
81
solo ou condutividade elétrica e da competência entre íons (MCLAUGHLIN; SINGH, 1999;
KABATA-PENDIAS, 2010).
As características químicas da fertilidade do solo coletado na zona urbana de
Buriticupu encontram-se dispostas na Tabela 17. Os valores obtidos para o pH em CaCl2
variaram de 4,4 na amostra PASCd 03 a 7,0 nas amostras PASCd 07, PASCd 13 e PASCd 16.
A média geral foi de 5,8 ± 0,73 com um coeficiente de variação igual a 12,6%.
Tabela 14: Análise descritiva das características químicas do solo urbano em Buriticupu-MA
Compartimento
N Min Max Mediana Média
PD (mg kg-1)
pH em CaCl2
50
4,4 7,0 5,7 5,8 0,73
M.O em g/dm3 7,0 53 14,0 15,48 823
C 4,1 30,6 7,95 8,9 4,8
DP: Desvio padrão; MO: Matéria orgânica; C: carbono.
Os valores encontrados para a matéria orgânica flutuaram entre 7,0 (PASCd 29 e
PASCd 32) e 53 (PASCd 07) conforme mostrado na Tabela 14. A média geral foi de 15,48 ±
8,23 e 53,2 % de coeficiente de variação.
A absorção do cádmio está inversamente correlacionada ao pH no solo, visto que
a medida que diminui o pH no solo, diminui a adsorção de cádmio, ocasionando a elevação
das concentrações do elemento na solução do solo e, por conseguinte, a absorção destes pelas
plantas (MCLAUGHLIN; SINGH, 1999; SELIM; ISKANDAR, 1999; ZEITTOUNI et al.,
2007).
Além do pH, a matéria orgânica influencia na disponibilidade e concentração de
cádmio no solo devido a sua alta capacidade de trocas de cátions (ALLOWAY; STEINNES,
1999; KABATA-PENDIAS, 2010).
Foi observado que 44% das amostras, neste estudo, estão compreendidas entre o
pH 4,5 e 5,5. É sabido que a maior mobilidade do cádmio está compreendida com pH entre
4,5 e 5,5. Neste intervalo, o cádmio fica mais disponível para contaminar as plantas e lençóis
subterrâneos (KOOKANA et al., 1999; KABATA-PENDIAS; PENDIAS, 2001; NAIDU;
BOLAN, 2008). Há estudo, porém, que observou que a máxima adsorção de cádmio ocorre,
principalmente, na faixa de pH entre 5,5 e 6,5 visto que a cada 0,5 de unidade elevada, dobra-
se a quantidade de cádmio adsorvido (OLIVEIRA, 2013).
Em estudos realizados em latossolos brasileiros, Soares et al. (2009) observaram um
aumento entre 20 a 90% na adsorção de cádmio em intervalos de pH entre 4 a 6 em horizontes
superiores (OLIVEIRA, 2013). A média encontrada de 5,8 para o pH no solo urbano de
82
Buriticupu-MA está dentro do intervalo de 4,5 e 5,5 tido como a faixa de maior mobilidade
para o cádmio (KABATA-PENDIAS; PENDIAS, 2001; KOOKANA et al., 1999; NAIDU;
BOLAN, 2008).
Ainda em relação ao pH, observou-se que 44% de todas as amostras analisadas
estavam compreendidas entre 4,5 e 5,5. Com base apenas nestes achados, seria possível
inferir que haveria grandes possibilidades de a biota vegetal desta região estar passível de
sofrer contaminação por cádmio, o que, consequentemente, chegaria à cadeia alimentar.
Contudo, 20% de todas as amostras se encontram acima do VP (1,3 mg kg-1, Resolução
420/2009) e, deste porcentual, 40% estão na faixa de pH considerado com maior mobilidade
para o cádmio. Desta forma, de todas as amostras deste estudo, 8% apresentaram
convergência entre o pH, com maior biodisponibilidade, e os níveis mais elevados de cádmio
encontrados.
A acumulação de elementos-traço no solo é mais pronunciada na estação seca.
Uma explicação para este fenômeno está relacionada à lixiviação visto que este é o principal
mecanismo de transporte de poluentes no solo, o que dificilmente ocorre durante esta estação
(AJAH; ADEMILUYI; NNAJI, 2015).
Solos contaminados que não têm proteção da vegetação são mais propensos a
erosões e lixiviações, reduzindo a fitodisponibilidade do cádmio (NAIDU et al., 1994;
GROBELAK; NAPORA, 2015).
Carvalho (2006) enfatiza que apenas solos com teores de cádmio acima de 3 mg
kg-1 são considerados tóxicos e principalmente impróprios para o cultivo de espécies vegetais
destinadas à alimentação. Contudo, níveis elevados não significa que haja maior
biodisponibilidade, pois, este fenômeno está associado a fatores como propriedades químicas,
físicas e biológicas do solo assim como as suas interações (ERNST, 1996).
Outra preocupação quanto à contaminação por elementos-traço como o cádmio,
por exemplo, está relacionada à sua relativa mobilidade no perfil do solo por apresentar, deste
modo, riscos à contaminação de águas subterrâneas (SHEPPARD; THIBAULT,1992),
contaminação do ambiente, ser absorvido por plantas e atingir a cadeia alimentar resultando
em graves danos ambientais (USMAN; MOHAMED, 2009; BALDANTONI et al., 2010).
Neste estudo, os níveis de cádmio encontrados acima dos teores naturais (ainda
que abaixo do VP) servem de alerta para a vigilância ambiental local, pois podem ser indícios
de perturbação antropogênica na região, despertando preocupações futuras, tendo em vista a
possibilidade de contaminação do ambiente, atingindo plantas e, consequentemente, a cadeia
alimentar. Dessa forma, a poluição por elementos-traço influencia na redução da população e
83
na atividade da biomassa microbiana com consequências negativas na capacidade produtiva
do solo com o passar do tempo (CHANDER; BROOKES, 1993 apud FIRMEA;
VILLANUEVA; RODELLA, 2014).
84
6.2 ÁGUA
As amostras de água coletada foram obtidas de três fontes diferentes de
abastecimentos. Dos 30 pontos selecionados para a coleta, 21 correspondem a fontes
fornecidas pela CAEMA; sete são abastecidos por caminhões-pipa e dois são de poços
particulares. Em todos os casos, a água de abastecimento era obtida de lençóis subterrâneos,
em que a água era extraída de poços artesianos.
Constatou-se que, em residências que não recebiam água regularmente da rede de
abastecimento provenientes da CAEMA, as necessidades eram sanadas por meio da compra
de água transportada por caminhões-pipa. Em dois pontos, a água era proveniente de poços
particulares. Destes, um abastecia um centro de ensino e o outro servia para consumo próprio
e era, também, vendida a proprietários de caminhões-pipa. A água que abastecia os
caminhões-pipa, era proveniente de poços artesianos diferentes daqueles utilizados pela
CAEMA.
A Figura 23 representa, em porcentagem, as fontes de abastecimento de água para
consumo na zona urbana em Buriticupu-MA.
Figura 23: Percentagem das diferentes fontes de abastecimento de água. Fonte: Dados
colhidos na pesquisa.
Na Figura 23, é possível constatar que o abastecimento fornecido pela CAEMA
representa a maior parte do provimento de água para consumo da população, correspondendo
a 70% de todo o volume. Em seguida, com 23%, identificou-se que as necessidades de água
70,00%
23,33%
6,67%
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
70,0%
80,0%
CAEMA (21 pontos) CAMINHÃO PIPA (7 pontos) POÇOS PARTICULARES (2 pontos)
Fonte de abastecimento de Água
85
das residências amostradas foram supridas por caminhões-pipa. Ressalta-se que, embora a
água abastecida por caminhão-pipa seja oriunda de poços artesianos, o mesmo é um serviço
pago à parte, ou seja, como o fornecimento da água pela CAEMA é irregular, gera, por vezes,
a necessidade de comprar a água fornecida por esses caminhões.
A Figura 24 compila as informações obtidas a partir dos níveis de cádmio
encontrados na água de abastecimento em Buriticupu-MA das diferentes fontes.
Figura 24: Níveis de cádmio encontrados na água de abastecimento em Buriticupu-MA.
Os valores encontrados para os níveis de cádmio flutuaram entre ≤ 0,04 e 0,22 ±
0,07 µg L-1. Os resultados mostraram que, independente da fonte de abastecimento, os valores
não sofreram variações a ponto de ultrapassar o limite máximo permitido pela legislação
nacional vigente que é de 5 µg L-1 (Resolução do CONAMA 396/2008).
Em A, na Figura 24, observa-se que, das 21 amostras de água coletadas em áreas
fornecidas pela CAEMA, 18 amostras (85,7%) apresentaram os níveis de cádmio abaixo do
limite de detecção (≤ 0,04 µg L-1) e os demais não ultrapassaram 0,22 µg L-1. Em B, das sete
amostras coletadas em áreas fornecidas por caminhões-pipa, cinco estão ≤ 0,04 µg L-1. Em C,
nas duas amostras coletadas dos poços particulares, os níveis de cádmio encontrados foram de
0,04 µg L-1 e 0,14 µg L-1.
Os resultados obtidos para a concentração de cádmio nas amostras de água
coletadas das diferentes fontes de abastecimentos encontram-se na Tabela 15.
0
1
2
3
0,04 µg L 0,14 µg L ≤ 0,04 µgL
0
1
2
3
4
5
0,10 µg L 0,04 µg L ≤ 0,04 µgL
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0,22 µg L 0,10 µg L 0,04 µg L ≤ 0,04 µg L
A B
C
CAEMA
Poço particular
Caminhão-pipa
86
Tabela 15: Níveis de cádmio encontrados na água potável da área estudada
AMOSTRA Fonte de abastecimento
Cd – Água
(µg L-1)
AA 1 CAEMA1 ≤ 0,04
AA 2 CP2 ≤ 0,04
AA 3 CAEMA ≤ 0,04
AA 4 CAEMA ≤ 0,04
AA 5 CAEMA 0,22±0,07
AA 6 CP2 0,10±0,01
AA 7 CP2 ≤ 0,04
AA 8 CAEMA ≤ 0,04
AA 9 CAEMA 0,10±0,01
AA 10 CAEMA ≤ 0,04
AA 11 CAEMA ≤ 0,04
AA 12 CAEMA ≤ 0,04
AA 13 CAEMA ≤ 0,04
AA 14 CAEMA ≤ 0,04
AA 15 PP3 0,04 ±0,01
AA 16 CP ≤ 0,04
AA 17 CAEMA ≤ 0,04
AA 18 CAEMA 0,04 ±0,01
AA 19 CAEMA ≤ 0,04
AA 20 CAEMA ≤ 0,04
AA 21 CAEMA ≤ 0,04
AA 22 CAEMA ≤ 0,04
AA 23 PP 0,14 ±0,01
AA 24 CAEMA ≤ 0,04
AA 25 CAEMA ≤ 0,04
AA 26 CAEMA ≤ 0,04
AA 27 CAEMA ≤ 0,04
AA 28 CP ≤ 0,04
AA 29 CP 0,04 ±0,01
AA 30 CP ≤ 0,04 1Companhia de Água e Esgoto do Maranhão. 2Caminhão–pipa. 3Poços particulares.
Fonte: Laboratório Cesteh, Fiocruz.
A Tabela 15 apresenta todos os valores encontrados nas análises das amostras, em
µg L-1, a partir das fontes de abastecimento estudadas.
Já na Figura 25, é apresentada a frequência com que as concentrações de cádmio
foram encontradas nas amostras de água que abastecem a população de Buriticupu-MA.
87
Figura 25: Frequência das concentrações de cádmio encontradas nas amostras de água
de abastecimento em Buriticupu.
0,10±0,01 0,22±0,07 7%
3% 0,04 ±0,01
13%
≤ 0,04 77%
≤ 0,04 0,04 ±0,01 0,22±0,07 0,10±0,01
Nesta figura, observa-se que 77% dos níveis de cádmio ficaram abaixo de 0,04 µg
L-1, limite de detecção do método. A concentração mais elevada encontrada não ultrapassou
0,22 µg L-1.
A estatística descritiva dos resultados encontrados na água está contida na Tabela
10.
Tabela 16: Estatística descritiva das amostras de água
Compartimento
N
Min Max Mediana Média
DP CV
(%) µg L-1
Água 30 <0,04 0,22 ≤0,04 0,053 0,039 73,25
DP: Desvio Padrão.
A Tabela 17, estabelece uma comparação dos níveis máximos de cádmio na água
potável de Buriticupu-MA com a legislação vigente.
88
Tabela 17: Comparação do nível máximo de cádmio na água potável de Buriticupu com
diferentes legislações
Cd-água
Buriticupu
(µg L-1)
Padrão de potabilidade
(µg L-1)
Padrão de qualidade
ambiental5
(µg L-1)
CONAMA
396/2008
Portaria
36/90
MS1
Portaria
1469/00
MS2
WHO3
EPA4
Classes I, II
Classe
III
0,22±0,07 5 5 5 5 5 1 10
1MS, Portaria n°36/90 (Decreto Estadual 12.342/78, Código Sanitário); 2MS, Portaria n°1469/2000; 3WHO: Guia para Água Potável/Valor experimental – nova Portaria vigente; 4US EPA, 2003 – Critério de Qualidade de Água; 5CONAMA, resolução 357/2005.
Na Tabela 17, observa-se que a concentração do maior nível de cádmio
encontrado na água de abastecimento em Buriticupu ainda foi menor que aqueles
estabelecidos pela Resolução do CONAMA 396/2008 que determina o Valor Máximo
Permitido (VMP) de 5µg L-1 para águas subterrâneas utilizadas para consumo humano.
Já a Resolução 357/2005 (CONAMA) admite um Valor Máximo (VM) de
apenas 1µg L-1 como padrão de potabilidade ambiental Classe I e II. Comparando os níveis
máximos encontrados nas amostras de água de abastecimento, em Buriticupu-MA, com
aqueles estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005 (5µg L-1), ainda assim,
compreenderiam apenas 25% do total estipulado na referida resolução.
Berezuk e Gasparetto (2002), ao pesquisarem sobre a ocorrência de metais em
águas subterrâneas em Maringá-PR, oriundas de poços artesianos com características
similares àqueles encontrados em Buriticupu, inferiram que a população local estava isenta
dos riscos de contaminação por cádmio pela ingestão de água, dado que os níveis de cádmio
na água não foram detectados naquele estudo.
Silva (2002), ao avaliar o nível de contaminação de água subterrânea por metais
(arsênio, bário, cádmio, chumbo, cobre, cromo total, manganês, mercúrio, prata, selênio e
zinco) na água usada para consumo humano, em Feira de Santana-BA, no ano de 2000,
encontrou concentrações de cádmio em 4,1% das amostras com valores acima daqueles
estabelecidos pela legislação brasileira. As amostras foram retiradas de poços subterrâneos
com até cinco metros de profundidade. Entretanto, as características dos poços desse estudo
diferem daqueles encontrados na zona urbana de Buriticupu, visto que, na pesquisa de Silva
(2002), o foco do estudo recaiu sobre poços feitos manualmente com profundidade de cinco
89
metros, enquanto que os poços de Buriticupu-MA são tubulares e profundos, ultrapassando os
150m.
Um estudo feito por Chaves (2008), que investigou os teores dos metais cádmio,
Pb, Cu, Zn, Cr e Ni na água tratada do município de Lavras-MG, revelou que os níveis de
cádmio se encontraram abaixo daqueles estabelecidos pela legislação nacional e internacional.
Não encontrando, assim, valores significativos que pudessem trazer riscos àquela população
quanto ao consumo de água.
Além das peculiaridades inerentes ao cádmio no que diz respeito a sua mobilidade
nos horizontes do solo, a profundidade em que a água é coletada dos poços artesianos é uma
possível variável que pode estar servindo como fator de proteção contra a contaminação das
águas de abastecimento analisadas, pois, conforme já registrado, nesta região, a água chega a
ser coletada a profundidades que variam de 150 a 300m.
Ao analisar os resultados encontrados na água de consumo de Buriticupu-MA,
para os três tipos de fontes (CAEMA, caminhão-pipa e poços particulares), constatou-se que,
em nenhum dos casos, os níveis de cádmio detectados ultrapassaram os valores estabelecidos
pela legislação e órgãos de vigilância ambiental nacional, tampouco os limites estabelecidos
pelas agências internacionais.
Com esses níveis, inferiu-se que as amostras de água analisadas não
representavam um risco para a saúde da população urbana de Buriticupu, quanto à
contaminação por cádmio por meio do seu consumo.
90
7 CONCLUSÃO
O estudo confirmou que 20% das amostras de solo apresentaram valores
superiores ao VP estabelecido pela Resolução 420/2009 do CONAMA. Chamam a atenção os
bairros Centro e Caeminha, pois apresentaram médias acima de 1,3 mg kg-1. Contudo, outros
bairros como a Terra Bela, Vila Mansueto, Vila Primo e Vila Davi, embora a média dos
níveis de cádmio tenha ficado abaixo de 1,3 mg kg-1, também, merecem atenção especial, pois
foram encontrados pontos com teores superiores ao estabelecido pela referida Resolução.
Foi constatado que áreas próximas aos lixões e à BR 222 apresentaram níveis
elevados de cádmio superiores ao VP, merecendo atenção por parte do poder público para que
medidas mitigatórias possam ser aplicadas.
O estudo mostrou, também, que há um risco elevado de contaminação para
plantas e animais em 8% das amostras devido às condições combinadas de pH (com maior
biodisponibilidade) e teores elevados de cádmio.
É necessário pontuar que, em função de haver diversas áreas com declives, há a
necessidade de se verificar as concentrações de cádmio em áreas que recebem o solo lixiviado
na região.
Quanto aos níveis de cádmio encontrados na água de consumo, este estudo
mostrou que, nas amostras analisadas, seu consumo não representa um risco para a saúde da
população urbana de Buriticupu-MA, visto que os níveis estão abaixo daqueles estabelecidos
pela legislação vigente.
Como já foi pontuado, as coletas foram realizadas na estação chuvosa, mas, no
período que compreendeu o intervalo de coleta, houve pouca ocorrência de chuva o que pode
ter contribuído para alteração dos valores encontrados. Assim, sabendo que os níveis de
cádmio podem sofrer variações entre as estações secas e chuvosas, sugere-se que estudos
complementares possam ser realizados em condições meteorológicas diferentes a fim de
observar se esta variável tem interferência nos níveis de cádmio obtidos neste estudo. Sugere-
se, também, que se investigue os níveis de metais em áreas mais baixas no entorno da zona
urbana de Buriticupu-MA, já que frequentemente recebem material lixiviados provenientes de
áreas mais altas.
Conclui-se, portanto, que os níveis de cádmio encontrados em certas áreas do solo
urbano de Buriticupu-MA, evidenciam a atividade antropogênica como a principal
responsável pela elevação destes níveis.
91
REFERÊNCIAS
Adelekan B.A; Alawode A.O. Contribution of municipal refuse dumps to heavy
metal concentration in soil profile and groundwater in Ibadan, Nigeria. J Appl
Biosci. 2001;40:2727–37.
Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Case Studies in Environmental
Medicine (CSEM). CadmiumToxicity: ATSDR; 2008. Disponível em:
<http://www.atsdr.cdc.gov/csem/cadmium/docs/cadmium.pdf>. Acessado em
10/03/2014
Agency for Toxic Substances and Disease Registry. CERCLA Priority. ATSDR;
2010
Agency For Toxic Substances And Disease Registry. Publich ealth statement
cadmium CAS#7440-43-9. Division of toxicology and human health sciences,
September: ATSDR; 2012. Disponível em
<http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp5-c1-b.pdf>. Acessado em 21/02/2014
Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Toxicological profile for
cadmium. Public Health Service, U.S. Department of Health and Human Services,
Atlanta, GA: ATSDR; 2012.
Aimola, P; Carmignani, M; Volpe, A. R; Benedetto, A. D; Claudio, L; Waalkes, M.
P; Bokhoven, A. van; Tokar, E. J; Claudio, P. P. Cadmium Induces p53-Dependent
Apoptosis in Human Prostate Epithelial Cells. PLoS ONE. Volume 7, Issue 3,
e33647. March, 2012. Disponível em
<http://www.plosone.org/article/fetchObject.action?uri=info%3Adoi%2F1
0.1371%2Fjournal.pone.0033647&representation=PDF>. Acessado em 15/01/2014.
Ajah, K. C; Ademiluyi, J.; Nnaj, C. C. Spatiality, seasonality and ecological risks of
heavy metals in the vicinity of a degenerate municipal central dumpsite in Enugu,
Nigeria. Journal of Environmental Health Science & Engineering, p. 13-15. 2015.
Alloway, B. J. Cadmium. In: Heavy metals in soils. ALLOWAY, B. J. (ed). New
York.1995. p. 122-151.
Alloway, B. J.; Steinnes, E. Em Developments in plant and soil science: Cadmium in
soils and plants; McLaughlin, M. J.; Singh, B. R., eds.; Kluger Academic
Publishers: Dordrecht, 1999, cap. 5.
American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). 1999 TLVs
and BEIs. Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents.
Biological Exposure Indices. Cincinnati, OH. 1999.
Amorim, L.C.A. Os biomarcadores e sua aplicação na avaliação da exposição aos
agentes químicos ambientais. Rev. Bras. Epidemiol. 2003; 6(1): 1-13
Anjos, J.A.S.A. Avaliação da eficiência de uma zona alagadiça (wetland) no control
da poluição por metais pesados: o caso da Plumbum em Santo Amaro da
92
Purificação/BA. 2003. 328. Tese (Doutorado em Engenharia Mineral)– Escola
Politécnica da Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia de Minas e
de Petróleo, São Paulo.
Atkins, P.; JONES, L. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o
meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2001. 914p.
Azevedo FA, Chasin A.A.M. Metais: Gerenciamento da Toxicidade. São Paulo:
Editora Atheneu, 2003
Baldantoni, D; Leone, A; Iovieno, P; Morra, L; Zaccardelli, M; Alfani, A. 2010.
Total and available soil trace element concentrations in two Mediterranean
agricultural systems treated with municipal waste compost or conventional mineral
fertilizers. Chemosphere 80, 1006-1013. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2010.05.033
Becegato, V. A.; Walter, J. A.; Rafaeli Neto, S. L.; Cabral, J. B. P.; Marcon, A. K.;
Miranda, L. Spiazzi, F. Distribuição espacial de elementos radioativos e metais
pesados no lixão desativado da cidade de Lages-SC. Revista Eletrônica do Curso de
Geografia. n. 14. Jan.-jun.2010. Jataí-Go.
Berezuk, A. G; Gasparetto, N. V. L. Ocorrência de chumbo e zinco na água
subterrânea de Maringá-PR. In: XII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas.
São Paulo, 2002
Berti W. R; Jacobs, L. W. Heavy metals in the environment. Distribution of trace
elements in soil from repeated sewage sludge applications. J. Environ. Qual., v. 27,
p. 1280-1286, 1998.
Breckenridge, R. P.; Crockett, A. B. Determination of background concentration
ofinor ganics in soil and sediments at hazardous waste sites. EPA/540/S-96/500.
1995.
Buchet J.P; Lauwerys, R; Roels, H; Bernard, A; Bruaux, P; Claeys, F; Ducoffre, G;
de Plaen, P; Staessen, J; Amery, A. Renal effects of cadmium body burden of the
general population. Lancet 336: 699-702. 1990
Butterman, W.C; Plachy, Jozef. Mineral commodity profiles cádmium. U.S.
Geological Survey. Reston, VA. [2002?]. Disponível em
file:///C:/Users/Edilene/Downloads/of02-238.pdf. Acesso em 25/08/2015.
Byrnes, M.E. In: Field sampling methods for remedial investigations. Boca Raton –
Florida: CRC Press, Inc., 1994.
Cadmium and Cadmium Compounds. IARC Monographs – 100C. IARC; 2012.
Disponível em <http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol100C/mono100C-
8.pdf>. Acessado em 03/02/2014.
Cadmium. Pollution Prevention and Abatement Handbook. World Bank Group. July,
1998.Disponível em:
<http://www.ifc.org/wps/wcm/connect/3f41e280488552b9ac6cfe6a6515bb
18/HandbookCadmium.pdf?MOD=AJPERES>. Acessado em 01/05/2014
93
Cadmium. World Health Organization, International Programme on Chemical
Safety. Environmental Health Criteria 134. Geneva: IPCS; 1992. Disponível em:
<http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc134.htm>. Acessado em 01/05/
2014.
Cantoni, M. Arsênio em solos do Estado de São Paulo: método analítico,
concentração de base e sorção. Dissertação (Mestrado em agricultura Tropical e
Subtropical: Gestão de Recursos Agroambientais) – Instituto Agronômico de
Campinas, Campinas, 2010.
Carvalho, A. V. S. de. Produção de matéria seca e de grãos por plantas de feijoeiro
(Phaseolus vulgaris L.) cultivadas em solos tratados com metais pesados. 2006.
Disponível em: <
servicos.capes.gov.br/arquivos/.../2006_042_32004010013P8_Teses.pdf>. Acesso
em: 20/09/2014
Chander, K; Brookes, P. C; Soil Biol. Biochem. 1993, 25, 1231.
Chaves, R. C. P. Avaliação do teor de metais pesados na água tratada do município
de Lavras – MG. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Lavras, 2008:
UFLA, 2008.
Ciesielski, T; Bellinger, D. C; Schwartz, J; Hauser, R; Wright, R. O. Associations
between cadmium exposure and neurocognitive test scores in a cross-sectional study
of US adults. Environmental Health, 2013. Disponível em
<http://www.ehjournal.net/content/pdf/1476-069X-12-13.pdf>. Acessado em
15/01/2014.
Companhia de tecnologia de saneamento ambiental. Cádmio e seus compostos. São
Paulo: CETESB/FIT. São Paulo; 2012. Disponível em
<http://www.cetesb.sp.gov.br/userfiles/file/laboratorios/fit/cadmio.pdf>. Acessado
em 05/01/2014
Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Relatório Estabelecimento de
Valores Orientadores para Solos e Aguas Subterrâneas no Estado de São Paulo:
CETESB; 2001. Disponível em <http://www.cetesb.sp.gov.br/solo/legislacao/6-
valores73orientadores >, 2001. Acessado em 21/03/2014
Companhia de tecnologia de saneamento ambiental. Relatório Estabelecimento de
Valores Orientadores para Solos e Aguas Subterrâneas no Estado de São Paulo.
São Paulo: CETESB; 2001. Disponível em
<http://www.cetesb.sp.gov.br/solo/legislacao/6-valores73orientadores >.
Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução 396/2008. Dispõe sobre a
classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas e
dá outras providências. Brasília: CONAMA; 2008. Disponível em:
http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=562. Acessado em
10/03/2014
Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução nº 357/2005. Estabelece nova
classificação para as águas doces. Brasília: CONAMA; 2005. Disponível em:
94
<http://www.mma.gov.br/port;conmam/res/res05/res35705.pdf >. Acesso em:
15/03/2014.
Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução Nº 420, de 28/2009. Dispõe sobre
critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de
substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas
contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas.
Brasília: CONAMA; 2009.
Costa, C. N. Biodisponibilidade de metais pesados em solos do Rio Grande do Sul.
Tese (Doutorado em Ciência do solo) Faculdade de agronomia, Universidade
Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2005.
CRA – Centro de Recursos Ambientais: Caderno de Referência Ambiental–
Ecotoxicologia do cádmio e seus efeitos. Salvador: ISBN 85-88595-04-4. v.6. 2001.
p. 122.
Dissanayake, C. B.; Chandrajiht, R. Phosphate mineral fertilizers, trace metals and
human health. Journal of the National Science Foundation of Sri Lanka, v. 37, n. 3,
p.153-165, 2009.
Elinder, Cad-Gustaf "Cadmium: Uses, Occurrence, and Intake," Cadmium and
Health: A Toxicological and Epidemiological Appraisal, CRC Press, Inc., Boca
Raton, Florida, 1985.
Embrapa. Centro Nacional de Pesquisas de Solos. Rio de Janeiro, RJ. Manual de
Métodos de Análise de Solo, 2 ed. Rev. atual: Centro Nacional de Pesquisas de
Solos. Rio de Janeiro, 1997.
Ernst, W. H. O. Bioavailability of heavy metals and decontamination of soils by
plants. Applied Geochemistry, v. 11, p. 163-167. 1996.
European Food Safety Authority. Panel on Contaminants in the Food Chain- EFSA.
Statement on tolerable weekly intake for cadmium. EFSA J 9(2):1975; Parma, Italy,
2011.
European Union risk assessment report: Cadmium oxide and cadmium metal Part 1-
Environment. European Commission. EU, 2007.
Exposure to Cadmium: A Major Public Health Concern. World Health
Organization. Geneva, Switzerland: WHO; 2010. Disponível em
<http://www.who.int/ipcs/features/cadmium.pdf>. Acessado 25/01/2014.
Fadigas, F. S.; Amaral-Sobrinho, N. M. B; Mazur, N; Anjos, L. H. C; Freixo, A. A.
Concentrações naturais de metais pesados em algumas classes de solos brasileiros.
Bragantia, v. 61, n. 2, p. 151-159, 2002.
1. Finkel Z. V; Quigg A. S; Chiampi R. K; Schofield, O. E; Falkowski, P.
G. Phylogenetic diversity in Cd:P regulation by marine phytoplankton. Limnol.
Oceanogr. 2007;a 52:1131-1138.
Firmea, L. P; Villanueva, F. C. A; Rodella, A. A. Solo contaminado com cádmio:
extratibilidade do metal e cinética química de degradação da matéria orgânica de
torta de filtro. Quim. Nova,Vol. 37, Nº. 6, p. 956-963. 2014.
95
Fontaine F; Dewailly E; Benedetti JL. Re-evaluation of blood mercury, lead and
cadmium concentrations in the Inuit population of Nunavik (Québec): a cross-
sectional study. Environmental Health. 2008.
Friis, L; Petersson, L; Edling, C. Reduced cadmium levels in human Kidney cortex
in Sweden. Environ. Health Perspect. 106:175-178.1998.
Grobelak A; Napora A. The Chemophytostabilisation Process of Heavy Metal
Polluted Soil. PLOS ONE.2015.
Grzebisz W; Ciesla, L; Komisarek, J; Potarzycki, J. Geochemical assessment of
heavy metals pollution of urban soils. Pol J Eviron Stud. 11(5):493–9. 2002.
Guedes, M. R. Metais pesados em solos: ocorrência. 2008. Disponível em:<
http://scienceblogs.com.br/geofagos/2008/07/metais-pesados-em-solos-
ocorrencia.php>. Acesso em: 10/10/2014
Hazardous Substance Data Bank. Cadmium. In: TOMES CPS TM SYSTEM.
Toxicology, occupational medicine and environmental series. Micromedex.
Englewood: HSDB; 2000. CD-ROM
Health Canada. Cadmium and its Compounds. Canadian Cataloguing. In Publication
Data. 1994. Disponível em: < http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/alt_formats/hecs-
sesc/pdf/pubs/contaminants/psl1-lsp1/cadmium_comp/cadmium_comp-eng.pdf>
Acesso em 20/07/2014
International Labour Office. Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.
Geneva: ILO;1998. CD-ROM
International Agency for Research on Cancer. Agents Classifi ed by the IARC
Monographs, volumes 1–109. [S.l.]. 2014. Disponível em:
<http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/ClassificationsAlphaOrder. pdf>.
Acesso em: 21/05/2014
International Cadmium Association. ICDA. s.d. Disponível em
<www.cadmium.org>. Acessado em 20/12/2013
Jiang, W; Hou, Q; Yang Z; Yu, T; Zhong C; Yang, Y; Fu, Y. Annual input fluxes of
heavy metals in agricultural soil of Hainan Island, China. Environ Sci Pollut Res,
21,7876-7885. 2014.
Kabata-Pendia, A; Pendias, H. P. Trace Elements in Soils and Plants. (ed). CCR
Press. Florida. 2001. 331p.
Kabata-Pendias, A; Trace Elements in Soils and Plants, 4th ed., CRC Press, Boca
Raton, 2010.
Kookana, R. S; Naidu, R.; Barry, D. A.; Tran, Y. T.; Bajracharya, K. Sorption-
desorption equilibria and dynamics of cadmium during transport in soil. 59-90p. In:
Selim, H. M.; Iskandar, A. Fate and transport of heavy metals in the vadose zone.
Lewis Publishers, Boca Raton, 1999. 344 p.
96
Lei, M; Zhang, Y; Khan, S; Quin, P; Liao, B. Pollution, fractionation and mobility
of Pb, Cd, Cu and Zn in garden and paddy soils from Pb/Zn mining area.
Environmental Monitoring and Assessment. v. 168, p. 215-222. 2010.
Liu, Yong et al. Interaction of Soil Heavy Metal Pollution with Industrialisation and
the Landscape Pattern in Taiyuan City, China. Plos One. 2014.
Lopes, H. S. S; Silva, F. N; Medeiros, M. G. de; Freire, G. M.; Santos, M. N. dos.
Teores de elementos-traço nas áreas naturais e de aterros em solos do Rio Grande do
Norte Anais...XVIII RBMCSA, Teresina, 2010. CD – ROM.
Luckett, B. G; Su, L. J; Rood, J C; Fontham, E. T. H. Cadmium Exposure and
Pancreatic Cancer in South Louisiana. Journal of Environmental and Public Health.
Volume 2012, Article ID 180186, 11 pagesdoi:10.1155/2012/180186. Disponível
em <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3540786/pdf/JEPH2012-
180186.pdf>. Acessado em20/02/2014
Luo, X. S; Yu, S; Zhu, Y; Li, X. D. TRACE Metal Contamination in Urban Soils of
China. Science of the Total Environment 421–422. 2012.
M. L. Campos; M. A. P. Pierangeli; L. R. G. Guilherme; J. J. Marques and N. Curi.
Baseline Concentration of Heavy Metals in Brazilian Latosols. Communications in
Soil Science and Plant Analysis, New York, v. 34, p.547–557, 2003.
Mainier, F. B.; Santos, F. B. Os revestimentos de cádmio e as contaminações
ambientais. III Simpósio de Excelência em Gestão e Tecnologia. Niterói, 2006.
Disponível em <http://www.aedb.br/seget/artigos06/261_Cadmio%20seget>.pdf.
Acessado em 03/01/2014.
Martin, I; Morgan, H; Waterfall, E. Soil Guideline Values for Cadmium in Soil.
Environment Agency, 2009.
Mc Laughlin, M. J; Singh, B. R.; Developments in plant and soil science: Cadmium
in soils and plants, Kluger Academic Publishers: Dordrecht, 1999.
Medeiro, Carlos. Metade dos municípios do país ainda joga resíduos em lixões.
Disponível em: < http://zip.net/bgrg6R>. Acessado em 30/05/2015
Medical Management. Cadmium. In: Tomes Cpstm System. Toxicology,
Occupational Medicine and Environmental Series. Micromedex. Englewood:
MEDITEXT; 2000. CD-ROM.
Ministry for Primary Industries. Working towards New Zealand risk-based soil
guideline values for the management of cadmium accumulation on productive land.
New Zealand, 2012.
Moreira F. R; Moreira J. C. Os efeitos do chumbo sobre o organismo humano e seu
significado para a saúde. Rev Panam Salud Publica. 2004;15(2):119– 29.
Moreira, D. A; Martinez, M. A; Souza, J. A. R; Matos, A. T; Reis, C; Reis, E. L.
Determinação das características de resíduo sólido urbano aterrado. Engenharia
97
Ambiental, Espírito Santo do Pinhal, v. 7, n. 1, p. 099-108, 2010
Moreira, S. Procedimentos regionais de informação e alerta no âmbito da qualidade
do ar: Relatório de Ambiente e Saúde. Lisboa, 2010. Disponível em:
<http://www.apambiente.pt/_cms/view/page_doc.php?id=455>. Acessado em
01/05/2014.
Moura, M. C. S; Lopes, A N. C; Moita, G. C; Neto. J. M. M. Estudo multivariado de
solos urbanos da cidade de Teresina. Quim. Nova,Vol. 29, Nº. 3, 429-435. 2006
Naidu, R.; Bolan, N. S.; Kookana, R. S.; Tiller, K. G. Ionic-strength and pH effects
on the sorption of cadmium and the surface charge of soils. European Journal of
Soil Science, Oxford, v. 45, p. 419-429, 1994.
Naidu, R; Bolan, N. S. Contaminant chemistry in soils: key concepts and
bioavailability. 9-37. In: Naidu, R. Chemical Bioavailability in Terrestrial
Environments.v: 32. Elsevier B. V. UK. 2008.
Nordic Council of Ministers - NMR. Cadmium review. Report 1, Issue 4, 24p. 2003.
Nriagu, J. O., Simmons, M. S. Food contamination from environmental sources.
John Wiley & Sons.New York:, 1990.
Occupational Safety & Health Administration. Cadmium. Safety and heal thtopics.
OSHA, 2010?. Disponível em:<https://www.osha.gov/SLTC/cadmium/index.html>.
Acessado em 15/02/2014.
Occupational Safety and Health Administration. Occupational Exposure to
Cadmium, Final Rules, U.S. Department of Labor, 29 CFR Part 1910.1027. OSHA;
1992
Oliveira, J. A; Cambraia, J; Cano, M. A. O; Jordão, C. P. Absorção e acúmulo de
cádmio e seus efeitos sobre o crescimento relativo de plantas de aguapé e de
salvínia. R. Bras. Fisiol. Veg., 13(3): 329-341, 2001. Disponível em:
<http://www.scielo.br/pdf/rbfv/v13n3/9263.pdf> . Acessado em 15/03/2014.
Oliveira, M. A. M.; Mainier, F. B; Fernandes, L. H. A volatilidade dos
revestimentos de cádmio com detecção através da técnica de voltametria por pulso
diferencial. In: Simpósio de Excelência em Gestão e Tecnologia, 7, 2011. Resende,
RJ. Disponível em <http://www.aedb.br/seget/artigos11/37514363.pdf>. Acessado
em 15/02/2014
Oliveira, T.S.; Costa, L.M. Metais pesados em solos de uma topolitossequência do
Triângulo Mineiro. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 28, p.785-796,
2004.
Oliveira, V. H. Concentração de base e risco ecotoxicológico de cádmio em solos.
(Dissertação de Mestrado) Instituto Agronômico. Campinas, SP. Abril de 2013.
Disponível em
<http://www.iac.sp.gov.br/areadoinstituto/posgraduacao/dissertacoes/Vinic
ius%20Henrique%20de%20Oliveira.pd>f. Acessado em 18/03/2014.
98
Paye, H. S. Valores de Referência de Qualidade Para Metais Pesados em Solos no
Estado do Espírito Santo. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas) -
Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2008.
Pelozato, M. Valores de referência de Cádmio, Cobre, Manganês e Zinco para solos
de Santa Catarina. Dissertação (Mestrado em Manejo do Solo). Programa de Pós-
Graduação em Ciências Agrárias. Universidade do Estado de Santa Catarina. Lages,
SC. 2008.
Pierangeli, M. A. P. et al. Efeito do pH na adsorção e dessorção de cádmio em
latossolos brasileiros. R. Bras. Ci. Solo, 29, p. 523-532. 2005.
Pinto-Filho, J. L. O. et al. Monitoramento dos teores totais e disponíveis de metais
pesados no lixão do município de Apodi-RN. Revista Verde, v.7, n.1, p. 141-147.
Mossoró – RN. 2012
Plachy, J. Cádmium. U.S. Geological Survey Minerals Yearbook, 2001. Disponível
em http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cadmium/cadmimyb03. pdf.
Acessado em 10/04/2014
Prado-Filho, L. G; Domingos, R. N; Silva, S. M. G. Acúmulo de cádmio por
Saccharomyces cerevisiae fermentando mosto de melaço. Rev. Scientia Agrícola.
Vol. 55, nº 1. Piracicaba. Jan./Apr. 1998.
Programa de Naciones Unidas para El Medio ambiente: Análisis del flujo del
comercio y revisión deprácticas de manejo ambientalmente racionales de productos
conteniendo cadmio, plomo y mercúrio en América Latina y el Caribe. PNUMA;
2010
Rosa, A. H; Fraceto, L. F; Moschini-Carlos, V. (Orgs.). Meio Ambiente e
Sustentabilidade. Porto Alegre: Bookman, 2012.
Rovira, J; Mari, M; Nadal, M; Schuhmacher, M; Domingo, J. L. Environmental
monitoring of metals, PCDD/Fs and PCBs as a complementary tool of biological
surveillance to assess human health risks. Chemosphere, 80, p. 1183–1189. 2010.
Salmamanzadeh M, Saeedi M, Nabibidhendi G. Heavy metals pollution in street
dusts of Tehran and their ecological risk. J Environ Stud. 2012;38(61):4–6.
Santos, S. N. Valores de referência de metais pesados em solos de Mato Grosso e
Rondônia. Dissertação (Mestrado em Ciências). Universidade de São Paulo.
Piracicaba, SP. 2011.
Santos, S. N; Alleoni, L. R. F. Reference values for heavy metals in soils of the
Brazilian agricultural frontier in Southwestern Amazônia. Environ Monit Assess,
2013.
Selim, H. M.; Iskandar, A. Fate and transport of heavy metals in the vadose zone.
Lewis Publishers. Boca Raton, 1999. 344 p.
Semmler, M. G. C. Biomonitoramento de Hg, Cd, Pb e outros elementos em áreas
99
costeiras do estado de São Paulo por meio do mexilhão transplantado Perna perna
(LINNAEUS, 1758). 140 P. Tese (Doutorado em Ciências na área de Tecnologia
Nuclear – Aplicações) – Instituto de Pesquisas energéticas e Nucleares,
Universidade de São Paulo. São Paulo, 2007. Disponível em:
<www.teses.usp.br/teses/disponíveis/85/85131/tde-27112007-
140442/publico/Tese_MArilia_Semmler.pdf>. Acessado em: 10/02/2014.
Sheppard, M. L; Thibault, D.H. Desorption and extraction of selected heavy metals
from soils. Soil Sci. Soc. Amer. J., 56(2):415-423, 1992.
Silva S. R; Procopio S. O; Queiroz T. F. N; Dias L. E. Caracterização de rejeito de
mineração de ouro para avaliação de solubilização de metais pesados e arsênio e
revegetação local. Rev. Bras. Ciênc. Solo. 2004; 28(1): 189-196.
Silva SA. Remoção de cádmio e chumbo por adsorção em minerais (dissertação).
Campina Grande, Universidade Federal de Campina Grande, Curso de Engenharia
de Minas 2005. 67p.
Silva, A. R. A. Colonização Agrícola de Buriticupu: a história contada por quem
viveu. São Luis: Edições EDUFMA, 2015
Silva, R. C. Assis da. Contaminação da água do manancial subterrâneo por metais
pesados, em áreas urbanas de Feira de Santana-Bahia-Brasil, 2000. In: XXVII
Congresso Internacional internamericano de ingenieía Sanitaria y Ambiental.
Cancun, México, 27 al 31 de octubre, 2002. Disponível em:
<http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/mexico26/ix-035.pdf > Acessado em
15/03/2015
Singh, S; Raju, N. J; Nazneen, S. Environmental risk of heavy metal pollution and
contamination sources using multivariate analysis in the soils of Varanasi environs,
India. Environ Monit Assess, p. 187-345. 2015.
Sisinno, C. L. S; Oliveira-Filho, E. C. (Orgs.) Princípios de toxicologia ambiental:
conceitos e aplicações. Rio de Janeiro: Interciência, 2013.
Song, D. et al. Integrated Health Risk Assessment of Heavy Metals in Suxian
County, South China. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2015.
Sousa, V. A. O Lixo Urbano de Buriticupu-MA (Monografia). Buriticupu-MA,
Universidade Federal do Maranhão. Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas,
2003.
Sun Y et al. Spatial sources and risk assessment of heavy metals contamination of
urban soils in typical regions of Shenyang, china. J Hazard Mater. 2010;174:455–62
Trojanowski, P; Trojanowski; J; Antonowicz, J; Bokiniec, M. Lead and cadmium
content in human hair in Central Pomerania (Northern Poland). J. Elementol. 2010,
15(2): 363–384
U.S. Geological Survey. Mineral Commodity Summaries, Cadmium. pp. 42−43.
USGS; 2008.
100
U.S. Public Health Services - USPHS (1997). Toxicological profile for cadmium on
[CD-ROM]. Agency for Toxic Substances and Disease Registry. USPHS; 1997.
UNEP (United Nations Environment Programme) Draft Final Review of Scientific
Information on Cadmium. 2010
United States Public Health Service. Toxicological profile for cadmium on. Atlanta:
Agency for Toxic Substances and Disease Registry: ATSDR; 1997. CD-ROM
United States Environmental Protection Agency. Ecological soil screening level for
cadmium. Washington DC: USEPA; 2005.
United States Environmental Protection Agency. Has developed two other methods
manuals in this series. Volunteer Lake Monitoring: A Methods Manual was
published in December 1991.
United States Environmental Protection Agency. Method 3020A. US EPA; 1992.
Disponível em:
http://www.epa.gov/wastes/hazard/testmethods/sw846/pdfs/3020a.pdf. Acessado em
02/02/2014
United States Environmental Protection Agency. Method 3050 B. USEPA; 1998a.
Disponível em http://www.epa.gov/SW-846/pdfs/3050b.pdf> Acesso em:
10/01/2014
United States Environmental Protection Agency. Soil Sampling Quality Assurance
User’s Guide – EPA 600/8-89/046. NV, DC, Environmental Monitoring Systems
Laboratory. Las Vegas: USEPA; 1989.
Usman A; Mohamed H. M. Effect of microbial inoculation and EDTA on the uptake
and translocation of heavy metal by corn and sunflower. Chemosphere 76:893–899
Varjabedian R, Leite CBB. Office 1029/2009 – PGJ/CAO. 2009.
Wan, L. Z. Cadmium toxicity: Effects on cytoskeleton, vesicular trafficking and cell
wall construction. Plant Signaling & Behavior 7:3, 345–348; March 2012.
Disponível em
<https://www.landesbioscience.com/journals/psb/2011PSB0522.pdf>. Acessado em
01/03/2014
Wei B, Yang L. A review of heavy metal contamination in urban soils, urban road
dust and agricultural soils from China. Michrochem J. 2010;94:99–107
World Health Organization. Cadmium. Environmental Health Criteria 134. Geneva:
WHO; 1992.
World Health Organization. Cadmium. International Programme on Chemical
Safety. WHO. Disponível em:
<http://www.who.int/ipcs/assessment/public_health/cadmium/en/>. Acessado em
08/05/2014
World Health Organization. Copper. Geneva: WHO; 1998. Disponível em
<http://www.who.gov> Acesso em: 04/04/2014
101
Zeittouni, C.F.; Berton, R.S.; Abreu, C.A. Phytoextraction of cadmium and zinc
from na oxisol contaminated with heavy metals. Bragantia, v. 66, p. 649-657, 2007
