Nesta
publicação vamos abordar o tema dos Policlorobifenilos (PCB´s), que ao longo de
vários anos têm levantado várias questões a nível ambiental e consequentes
malefícios para a saúde humana.
Os
PCB fazem parte de uma classe de compostos organoclorados provenientes do acréscimo
de átomos de cloro ao bifenilo, composto esse formado por anéis aromáticos interligados
por uma ligação simples carbono-carbono 1. Como pode ser observado mais a baixo
na figura nº 1, os PCB´s mostram diversas substituições possíveis dos átomos de
cloro, que variam de 1 a 10 átomos, e assim originando 709 moléculas distintas.
As
propriedades físico-químicas dos PCB´s influenciam tanto a sua dinâmica nos
compartimentos ambientais, tal como a sua utilização pela indústria como pode
ser observado na tabela numero 1.
Pelo
facto de serem praticamente incombustíveis, ostentarem baixa pressão de vapor
(temperatura ambiente), alta estabilidade térmica e química, serem resistentes
a bases e ácidos, os PCB`s tem sido utilizados de diversas formas, tais como, fluidos
dielétricos em transformadores e condensadores, tintas, lubrificantes
hidráulicos, entre outros. Existem na forma de sólidos (gorduras/resinas) como
de líquidos (óleos), não apresentam cheiro ou sabor, são pouco solúveis em
água, e a solubilidade diminui com o aumento do número de átomos de cloro na
molécula, estes são ainda muito solúveis em solventes orgânicos, gorduras
animais e óleos vegetais.
PCB`s e a sua História:
a)
No decorrer da década de 20, o recurso aos equipamentos elétricos generalizou-se
por todo o mundo, notadamente nos EUA, com a grande utilização de
transformadores elétricos. Estes tipos de equipamentos eram até então isolados unicamente
por óleos de origem mineral, alcançados pela destilação do petróleo, e como
tal, de natureza combustível. Durante esta época, ocorreram diversos casos de
incêndio, geralmente provocados por arco elétrico nos transformadores, que despoletavam
a combustão do líquido isolante e a consequente propagação do fogo.
b)
Durante a década de 30 a regulamentação pública nos EUA relativa as instalações
elétricas, impôs que os transformadores em subestações no interior dos prédios
habitacionais ou naqueles onde houvesse
o risco de incêndio, fossem fabricados com líquido isolante não inflamável e
não propagador de chama. Desde então, foram desenvolvidas várias formulas de
óleos isolantes para transformadores baseadas nas PCB´s, devido à sua
característica de não flamabilidade.
As
formulas baseadas na utilização de PCB`s oferecem boas características
isolantes, grande durabilidade e enorme eficácia quanto à não propagação de
chama. Nas condições de falha em transformadores, a mistura é praticamente não
inflamável, desta forma, a sua utilização como líquido isolante de segurança
foi amplamente difundida por todo o mundo.
c)
Nos anos 60, a Organização das Nações Unidas (ONU) criou um programa de
monitorização global identificando alguns poluentes considerados perigosos.
Este
estudo demonstrou que os PCB`s estavam globalmente dispersos no meio ambiente terrestre,
e passaram a pertencer ao grupo dos poluentes referenciados.
d) No
ano de 1968, na cidade de Yusho, capital da ilha de Kyusho, no Japão, ocorreu o
sobreaquecimento de um dos equipamentos utilizados na produção de alimentos. O
líquido refrigerante utilizado de modo a remediar a situação era à base de PCB`s
e foi acidentalmente misturado ao óleo comestível. A população de Yusho passou
a manifestar um conjunto de sintomas patológicos, designados então de "Mal
de Yusho", que incluíam cloroacne, hiperqueratose, bronquite, edema e entorpecimento
dos membros, entre outros. Estas ocorrências foram atribuídas à ingestão dos
PCBs misturadas ao óleo destinado à alimentação.
e)
Na mesma época do ocorrido na cidade de Yusho, numa zona habitacional construída
sobre um antigo aterro químico já encerrado, pertencente à Westinghouse
Electric corporation, designado de Love Canal, no estado de Nova Iorque, EUA,
foram detectados PCB`s no solo e lençol freático. Os mesmos sintomas foram
observados entre a população exposta.
f) No
ano de 1971 a Monsanto, maior produtor mundial de compostos químicos à base de
PCB`s, limitou as utilizações dos seus produtos, devido à repercussão dos
acidentes.
g) No
ano de 1975 a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA), enviou
ao congresso Norte Americano o projeto Lei de Controle de Substâncias Tóxicas
(TSCA) onde estão identificados os PCB`s.
h)
Estudos posteriores aos acidentes de Yusho e Love Canal comprovaram que vários
dos sintomas observados em ambos os episódios eram, na realidade, devidos às
“bibenzo-dioxinas policloraras” e aos “dibenzo-furanos policlorados”. Estas
substâncias são formadas a quando da oxidação parcial dos PCB`s em condições de
carência de Oxigênio ou energia. A pesar destas constatações, os PCB`s não foram
retiradas do TSCA em função dos seus vários efeitos nocivos ao meio ambiente e à
saúde. Embora as sucessivas alterações introduzidas na legislação norte americana,
os mecanismos relativos à proteção humana e ambiental permanecem os mesmos.
Identificação dos Riscos
A
avaliação dos efeitos danosos sobre a saúde humana originados pelos PCB`s deve ter
em consideração o modo de exposição, a duração da exposição e a composição da
mistura de PCB`s. Tais variáveis influenciam nos efeitos e nos grupos sujeitos
à exposição por PCB`s.
A estabilidade química e a ampla dispersão de
produtos contendo PCB`s, principalmente na primeira metade do século XIX, levou
a que tais compostos fossem encontrados em grandes concentrações nos mais
distintos compartimentos ambientais. Este fato devesse à descarga destes compostos no meio ambiente, resultado
das atividades humanas. A exposição de organismos aos PCB`s ocorre através da
ingestão e contato direto com a água, alimentos e sedimentos contaminados e
também pela inalação.
Os
PCB`s com poucos átomos de cloro e baixo valor Kow (fator de hidrofobicidade) são rapidamente
expelidos, enquanto que os PCB`s com grande quantidade de átomos de cloro na
molécula são expelidos de forma mais lenta.
Uma das consequências da exposição aos PCB`s é
o cloroacne, uma escamação dolorosa que afeta a pele, semelhante ao acne. Essas
substâncias quando dentro do organismo dos seres vivos são transportados pela
corrente sanguínea até aos músculos e fígado, devido ao fato de serem
extremamente lipofílicos, tendem a acumular-se nos tecidos adiposos viscerais
onde, estimulando as enzimas hepáticas, provocam anomalia na função do fígado.
Além do cloroacne, são observados os seguintes efeitos nos seres humanos, são
estes, hiperpigmentação, problemas oculares, irregularidade menstrual, elevação
do índice de mortalidade por cancro do fígado e vesícula biliar, dores
abdominais, tosse crónica, dor de cabeça, fadiga e nascimentos prematuros com
deformações.
Estudos
toxicológicos efetuados em cobaias têm evidenciado que a contaminação por PCB`s
pode originar variações nas funções reprodutivas dos organismos, como na
maturação sexual e efeitos teratogénicos. Estes efeitos permitem aos PCB`s propagar-se
ao longo de toda a cadeia trófica, através da bioacumulação. É de salientar que
os efeitos tóxicos dos PCB`s variam com o modo de exposição, idade, sexo e com
a área de exposição do corpo onde há a concentração dos PCB´s.
Possíveis Fontes Poluidoras
Os
bifenilos policlorados (PBC`s) podem chegar ao meio ambiente através de
derrames acidentais aquando do seu transporte ou utilização, ou ainda de incêndios
de produtos que contenham PCB`s.
Outra
das fontes poluidoras são os depósitos de resíduos perigosos, eliminação ilegal
ou inadequada de resíduos. Este perigo ainda está presente em descargas de
antigos transformadores elétricos contendo PCB`s, assim como na incineração de
resíduos urbanos. Outra fonte adicional de PCB`s é a volatilização dos aterros
contendo transformadores.
Destino e Transporte dos PCB`s
O
destino e comportamento dos PCB`s no meio ambiente são influenciados pelas suas
caraterísticas físico-químicas, nomeadamente a sua pressão de vapor,
solubilidade em água e restetiva lipofilicidade. Os PCB`s menos clorados
possuem pressão de vapor e solubilidade em água superior aos mais clorados, os
quais são mais lipofílicos. Estas diferenças desempenham um grande efeito na
persistência, e respetivo coeficiente de partição entre os diferentes
compartimentos ambientais.
Devido
às caraterísticas atrás mencionadas, os PCB`s ostentam alta resistência à
degradação. Ao serem libertados no meio ambiente, tendem a acumular-se nos
organismos.
Devido
à sua alta estabilidade química, oferecem grande resistência à degradação e
podem gerar compostos secundários extremamente tóxicos como dibenzodioxinas e
dibenzofuranos por oxidação parcial.
A introdução
dos PCB`s na cadeia alimentar ocorre devido à sua capacidade de bioacumulação, processo
pelo qual ocorre a acumulação do contaminante proveniente da absorção e
eliminação simultânea, e de biomagnificação, consequente da acumulação da
concentração do contaminante nos tecidos dos organismos vivos na passagem de
cada nível trófico da cadeia alimentar.
A lipofilicidade dos PCB`s, a estrutura e
dinâmica da cadeia alimentar, onde a concentração do contaminante aumenta com a
cadeia trófica, determinam o seu potencial de biomagnificação. Desta forma, o
ser humano está sujeito a uma grande exposição aos contaminantes, pelo fato de
ocupar o último nível trófico da cadeia alimentar.
Visto o que foi exposto anteriormente, é
possível traçar o percurso dos PCB`s no meio ambiente, conforme mostra a figura nº 2.
Figura nº
2- Percurso dos PCB`s no meio ambiente
Reações
No
que toca aos processos biológicos, os PCB`s em ambiente aquático podem sofrer a
biodegradação pela ação do metabolismo dos microrganismos, o que pode suceder
em condições aeróbias ou anaeróbias, em qualquer uma das formas trata-se de um
processo lento.
Outra
reação que pode ser relacionada aos bifenilos é a degradação intencional, este
método é utilizado para eliminação de PCB`s através da incineração a grandes temperaturas.
Contudo, em consequência deste processo, compostos secundários altamente
tóxicos, tais como o PCDF (policlorodibenzofurano) e PCDD
(policlorodibenzodioxinas), podem ser gerados pela sua combustão inadequada.
Formas de “Remediação” dos PCB`s no
Ambiente
A
remediação destes composto pode acontecer através da aplicação de técnicas de
escavação e remoção, seguidas de incineração. Outras técnicas são a lavagem do
solo ou a respetiva destruição no local.
A
técnica mais apropriada é a biorremediação onde, são empregadas algumas
espécies de bactérias ou fungos capazes de utilizar o bifenilo como fonte de
carbono e energia e desta forma, degradar o PCB. As espécies de bactérias usadas
são, as Achromobacter, as Acinetobacter, as Alcaligenes eutrophus e a espécie
de fungo utilizada são as Phanerochaete chrysosporium.
REFLEXÃO
Este
é um problema atual e identificado em diversos locais, ainda que o cidadão
comum não esteja ciente, estes poluentes afetam de forma negativa a nossa
saúde, podendo advir deles consequências bastante graves.
De
forma a combater os focos de poluição causados por estes agentes, devem ser
tomadas medidas que possibilitem combater os impactos ambientais dai
resultantes.
Como
aluno finalista da licenciatura em Saúde Ambiental, as disciplinas de
Bioquímica, Microbiologia, Toxicologia e Química permitiram-me compreender e
estudar esta temática. Através das disciplinas mencionadas adquiri as bases
sólidas que me permitiram o estudo e a compressão daquilo que são os PCB`s, enquanto
estrutura e complexidade de movimentos entre os diferentes meios. Assim como as
medidas e cuidados que devem ser tidos em conta na procura da sua eliminação do
ambiente.
Para
uma mais breve compreensão relativamente a esta temática deixo-vos com um
pequeno vídeo explicativo de um problema causado pelos PCB`s no Rio Hudson
situado em Manhattan USA, o vídeo foi elaborado pelo Dr. Bill Chameides, “Dr. Chameides is dean of Duke's Nicholas
School of the Environment and a member of the National Academy of Sciences”.
Espero
que tenham gostado e até à próxima publicação…
Muito
Obrigado J
Bibliografia:
1-Brown, J. Determination of PCB metabolic, excretion, and accumulation rates for use as indicators of biological response and relative risk. Environ. Sci. Technol. 28(13):2295–2305, Setembro 1994;
2- Agency
for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR): Toxicological profile for
polychlorinated biphenyls (PCBs). Atlanta, GA: U.S. Department of Health and
Human Services, Janeiro 2000;
3- UNEP
Chemicals: PCB transformers and capacitors: From management to reclassification
and final disposal, Setembro 2002;
4- International
Agency for Research on Cancer (IARC): IARC Monographs on the Evaluation of
Carcinogenic Risks to Humans, Supplement 7, Overall Evaluations of
Carcinogenicity. An Updating of IARC Monographs Volumes1-42, Junho 1987;
5- Agência Portuguesa do Ambiente (APA): Guia de Boas
Práticas – Gestão de Equipamentos com PCB, Março de 2010;
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