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CONTAMINANTES
ORGÂNICOS
PERSISTENTES EM
LODO DE ESGOTO
Adriana M. M. Pires
Contaminantes Orgânicos Persistentes (COP)
- Compostos orgânicos de difícil degradação
- Hidrofóbicos e bioacumulativos
- Maioria apresenta toxicidade crônica
(longo prazo)
- Alta estabilidade: uso industrial intenso
Santamarta, (2001)
PRINCIPAIS GRUPOS
• AOX (compostos orgânicos halogenados adsorvíveis)
Aldrin e Dieldrin
- Não representa uma substância específica: soma de halogêneos
(cloro, bromo e iodo) ligados a compostos orgânicos, adsorvíveis
em carvão ativado.
- Fontes: Branqueamento de papel, fabricação de PVC e
incineração de resíduos
EX: Fábricas de papel espanholas:
3 a 8 kg de AOX / t de papel branqueada
- Solo: Podem formar substâncias mais tóxicas e carcinogênicas
PRINCIPAIS GRUPOS
• PCB (Bifenila policlorada)
- Família de organoclorados,  estabilidade e  inflamabilidade.
Atualmente proibidas.
- Uso industrial intenso: isolantes líquidos (tansformadores),
fluidos hidráulicos, aditivos em plásticos e tintas.
LE: água de chuva e escoamento
Lazzari et al., (1999)
- Efeitos adversos: sistema reprodutivo, nervoso e imunológico
National Research Council, (1999)
PRINCIPAIS GRUPOS
• PAH (Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos)
Pirenos e Benzopirenos
- Possuem mais que 3 anéis de benzeno, sendo que pelo menos 2
estão fundidos a outros 2 (vizinhos), compartilhando átomos
de C adjacentes. Mais tóxicos: 4 a 7 anéis.
- Produto de combustão incompleta: principal fonte é a queima
de combustíveis fósseis. LE: água de chuva e escoamento
- Mutagênicos e Carcinogênicos.
Lazzari et al., (1999)
PRINCIPAIS GRUPOS
• DEHP: di (2-etilexil) ftalato
- Éster de ftalato mais comum. São degradáveis em condições
aeróbias e anaeróbias, entretanto a sorção em partículas
reduz significativamente a taxa de degradação.
- Plastificadores. Ftalatos são utilizados na fabricação de PVC,
como aditivos de tintas, colas, ...
- Fitodisponibilidade relativamente alta, tóxicos para
organismos do solo e suspeita-se que tenham
propriedades similares às dos hormônios.
PRINCIPAIS GRUPOS
• NPE:
(nonilfenol e nonilfenol etoxilatos com 1 ou 2 grupos etoxi)
- Principal: 4-nonilfenol, produto da degradação de alguns
surfactantes, como os polietoxilatos alcalinofenóis não iônicos.
-  uso de detergentes com maior biodegradabilidade: polietoxi...
Produtos de limpeza em geral, cosméticos, produtos higiênicos,
emulsificantes de tintas e pesticidas.
- Altamente tóxico: retirada da substância do mercado
Harms, (1997)
PRINCIPAIS GRUPOS
• LAS: (alquilbenzeno sulfônico)
- Surfactantes aniônicos mais utilizados, substituíram outros
alquifenóis de menor degradabilidade (ABS).
- Produção: 1,5 a 2 milhões de toneladas/ano. Produtos de limpeza.
- Prontamente biodegradável em condições aeróbias.
LE: degradação só ocorrerá quando as condições aeróbias forem
restabelecidas durante o armazenamento ou após aplicação no solo
- Produto tóxico, mas  acúmulo no solo
De Wolf & Feijtel, (1997)
PRINCIPAIS GRUPOS
• PCDD/F:
(dibenzo-p-dioxinas policlorados e dibenzofuranos policlorados)
- Dois grupos de compostos aromáticos tricíclicos e planares,
popularmente conhecidos como dioxinas e furanos.
- Formados durante a produção de compostos clorados ou na
incineração de resíduos que contenham cloro.
- Principal via de contaminação: particulados suspensos no ar.
- Provocam alterações no sistema imunológico e neurológico.
Carcinogênicos.
Hansen, (2000)
ABSORÇÃO PELA PLANTA
• Absorção radicular da solução do solo e translocação
das raízes para a parte aérea
• Absorção radicular e foliar de compostos orgânicos
volatilizados
• Absorção foliar devido à deposição de solo e poeira
na cutícula
Pouco representativas
• Absorção e transporte em canais de óleo (presentes
em algumas spps vegetais)
Topp, (1986)
PRESENÇA NO LODO DE ESGOTO
Espectro de Compostos Orgânicos
Persistentes
LOCALIZAÇÃO
ÉPOCA
TIPO DE TRATAMENTO
AMPLO
VARIÁVEL
Schnaak et al., (1997)
PRESENÇA NO LODO DE ESGOTO
- COPs se concentram no LE durante o tratamento:
 90% removido do esgoto
- COPs são fortemente adsorvidos à matéria orgânica do LE
Exceção: COPs com maior degradabilidade ou voláteis
- Regiões industriais: -  variabilidade na composição
- teores maiores
ENTRADA NA CADEIA ALIMENTAR
Acúmulo de orgânicos oriundos de LE em
plantas (raiz e parte aérea)
• Retenção radicular: clorobenzenos,PHAs, PCBs,
PCDD/Fs e alguns pesticidas organoclorados
Compostos lipofílicos e fortemente ligados às partículas
 Translocação
do solo: acumulam-se na superfície radicular,
ligados a
lipídeos da parede celular
Duarte-Davison, (1996)
VALORES PADRÃO
• Levantamento dos compostos que ocorrem
com maior freqüência e em maior quantidade
• Conjunto extensivo de dados toxicológicos
• Comportamento destes compostos no solo
Schnaak et al., (1997)
ALEMANHA
1992: primeiro país a estabelecer limites
• Limites para: AOX, PCB e PCDD/F (Precaução)
Sem base científica ou implicações toxicológicas.
Limites baseados em concentrações que geralmente
ocorrem nos lodos produzidos no País.
DINAMARCA
• A partir de 1997: Estimativa da concentração sem
efeitos tóxicos (PNEC) para o solo, planta e lençol
freático.
Considerando-se como alvo: consumidores de produtos
da região, consumidores da água subterrânea e estrutura
biológica do ecossistema do solo exposto aos contaminantes
SUÉCIA
• Formalmente não existem limites regulamentados
Acordo entre EPA Sueca, Associação de Fazendeiros
e Associação de Companhias de Saneamento
estabeleceu limites
EUROPA
• 1986: EU Directive (86/278/EEC)  s/ COPs
• 2000: “Working document on sludge” (esboço)
Levantamento:
- ocorrência
Limites
p/ COPs: LAS, DEHP,
- dados
toxicológicos
NP(E), PAH, PCB e PCDD/F
- persistência
- avaliações de risco
Limites de COPs em diferentes
países europeus:
DEHP
LAS
NP/NPE
__________ mg kg-1 __________
PCDD/F
ng TEq kg-1
Alemanha
-
-
-
100
Dinamarca
50
1300
10
-
Suécia
-
-
50
-
100
2600
50
100
EU2000
Limites de COPs em diferentes
países europeus:
AOX
PAH
PCB
______________ mg kg-1 ______________
500
-
0,2
Dinamarca
-
3
-
Suécia
-
3
0,4
500
6
0,8
Alemanha
EU2000
DEHP
- Noruega (1989): 27-1115 mg kg-1 - (Vigerust, 1989)
- Suécia (1989-91):
25-661 mg kg-1 - (Paulsrud et al., 2000)
- Limite Europeu: 100 mg kg-1
LAS
- Alemanha:
- Digestão anaeróbia: 1600-11800 mg kg-1
- Digestão
aeróbia: 182-432 mg kg-1
- Limite Europeu: 2600 mg kg-1
(Jones & Northgott, 2000)
NPE
- Noruega: Teores acima do limite - (Paulsrud et al., 2000)
- Suécia: média de 46 mg kg-1 - (Tidestrom, 1997)
- Limite Europeu: 50 mg kg-1
PCDD/F
- Suécia, Dinamarca e Alemanha: teores pouco variáveis e
abaixo do limite
- Limite Europeu: 100 ng TEq kg-1
(Swedish EPA, 1992; UMK-AG, 2000)
AOX
- Dinamarca: 75-890 mg kg-1 (1995) - (Madsen et al., 1997)
- Alemanha: média de 196 mg kg-1 (1996) - (UMK-AG, 2000)
- Limite Europeu: 500 mg kg-1
PAH
- Dinamarca: Geralmente abaixo de 3 mg kg-1
(Madsen et al., 1997)
- Reino Unido: 1-10 mg kg-1
[PAH] em solos agrícolas
(Wild et al., 1992)
- Noruega: 0,7-30 mg kg-1 - (Paulsrud et al., 2000)
- Alemanha: 0,25-16,28 mg kg-1 - (UMK-AG, 2000)
- Limite Europeu: 6 mg kg-1
PCB
- Noruega: 0,017-0,10 (média: 0,04) mg kg-1
- Suécia: 0,0006-0,232 (média: 0,113) mg kg-1
- Limite Europeu: 0,8 mg kg-1
(Paulsrud et al., 2000)
CHINA
- PCBs: 3 mg kg-1
USEPA
• Extenso levantamento de dados científicos
• National Sewage Sludge Survey
- 208 amostras de LE
- 400 COPs avaliados
254 não foram detectados
56 apresentaram freqüência
10%
USEPA
• 14 COPs: potencialmente perigosos
-
Aldrin
Dieldrin
Benzo Pireno
Clordane
DDT/DDD/DDE
DimetilNitroamina
Heptacloro
- Hexaclorobenzeno
- Hexaclorobutadieno
- Lindane
- PCBs
- Toxaphene
- Tricloroetileno
USEPA
• Considerações para avaliação de risco:
- Absorção de COPs pela planta: linear
- Dose de risco
usada
como
referência
Eliminação de COPs da norma
USEPA
• Pelo menos um dos seguintes critérios
atendidos:
- Molécula não detectada em 1988
- [COPs] 10 a 100 vezes menor que a
avaliação de risco
- Proibição da produção da molécula
EUA
• Rigorosos padrões de pré-tratamento de
de esgotos nos últimos anos:
 [ COPs]
CUSTO DE ANÁLISES (R$)
DEHP
LAS
NP/NPE
São Paulo
450,00
250,00
300,00
1000,00
Bahia
298,90
350,00
-
-
-
-
Rio de Janeiro
-
51,00(col.)
PCDD/F
CUSTO DE ANÁLISES (R$)
AOX
PAH
PCB
São Paulo
150,00
300,00
300,00
Bahia
570,00
580,00
570,00
255,00
255,00
255,00
Rio de Janeiro
Considerações Finais
Risco de contaminação via LE
COPs
Metais Pesados
• COPs: hidrofóficos - não solúveis em água
Baixa fitodisponibilidade
Quando absorvidos, acumulam-se na raiz
Considerações Finais
Risco de contaminação via LE
• Procedimentos analíticos: complicados e caros
• Origem do esgoto:
Áreas
Domésticas
X
- Industrial
- Proveniente de chuvas
e escoamento superficial
SUGESTÃO PARA A NORMA CONAMA
• É necessário estabelecer limites?
• Qual base deve ser utilizada?
• Existem dados científicos adequados?
• Quais poluentes e quais limites?
SUGESTÃO PARA A NORMA CONAMA
• COPs encontrados no LE
• Quais apresentam maior fitodisponibilidade
• Quais informações estão disponíveis para se
estimar a possibilidade de entrada destes na
cadeia alimentar
SUGESTÃO PARA A NORMA CONAMA
• ETEs que recebem esgotos industriais
• Análises periódicas
• Quais moléculas?? (7 grupos)
• Frequência? (Anual)