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Título: Avaliação de risco por arsênio, chumbo e cádmio na região aurífera Delita, Cuba
Título(s) alternativo(s): Risk assessment for arsenic, lead and cadmium in the Delita gold mining area, Cuba
Autor : Massahud, Regla Toujague de la Rosa
Primeiro orientador: Guilherme, Luiz Roberto Guimarães
Primeiro membro da banca: Marques, João José Granate de Sá e Melo
Borba, Ricardo Perobelli
Silva, Carlos Alberto
Silva, Silvana da
Área de concentração: Ciência do Solo
Palavras-chave: Metais pesados - Avaliação de riscos ecológico
Toxicidade do solo
Arsênio - Toxicologia
Chumbo
Cádmio
Biodisponibilidade
Risk assessment
Arsenic
Lead
Cadmium
Bioavailability
Data da publicação: 3-Set-2014
Referência: MASSAHUD, R. T. de La R. Avaliação de risco a arsênio, chumbo e cádmio na região aurífera Delita, Cuba. 2008. 131 p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2008.
Resumo: O crescimento da indústria e, em especial, o da mineração, no século XX e no século XXI, tem trazido à humanidade um importante crescimento tecnológico, maior conforto e também a possibilidade de descobrir como a ingestão de pequenas quantidades de elementos tóxicos como arsênio, chumbo e cádmio, liberados por estas atividades, podem afetar a saúde humana. Nestas circunstâncias, o uso de metodologias capazes de avaliar o risco ocasionado à saúde em populações expostas é de extrema importância. Nesse contexto a metodologia da Organização Panamericana da Saúde (OPS) para avaliar risco à saúde e as suas fases de inspeção e avaliação de exposição foram aplicadas na região influenciada pela mina de ouro Delita, em Cuba. Na fase de inspeção, o estudo das fontes de abastecimento de água, de solos, sedimentos, plantas e rejeitos de mineração revelaram o poço V-28, S-7 e o poço do Aeroporto Siguanea como zonas de risco para arsênio. Os rejeitos de mineração expostos na mina foram considerados a fonte de arsênio, chumbo, cádmio e ferro para os sedimentos na área sendo a nascente da mina o principal meio de transporte dos contaminantes para as zonas mais baixas. Na fase de avaliação da exposição, os estudos químicos e mineralógicos dos rejeitos, importante rota de exposição (seguida das águas), indicaram como fatores limitantes para o desenvolvimento de plantas nos rejeitos: a composição basicamente arenosa dos materiais, a acidez elevada, os baixos teores de nutrientes (P, K, Ca, Mg) nos rejeitos R-1, R-2 e R-4, de MO em todos os casos, a elevada salinidade para os rejeitos R-3, R-4 e R-5 e o alto teor de As e Pb em todos. Via difração de raios X, foram identificados quartzo, arsenopirita, escorodita, beudantita, illita, caulinita e jarosita. Essas fases foram confirmadas pela microscopia eletrônica de varredura (MEV) sendo ainda identificados, por esta via, o ouro, também monazita e sheelita. A liberação de arsênio e chumbo a partir da alteração dos sulfetos e sulfossais é controlada pelas fases secundárias escorodita, e minerais da família alunita-jarosita, verificados no MEV. Finalmente, a toxicidade e biodisponibilidade do As foi testada nos rejeitos utilizando os extratores: ácido acético, ácido clorídrico e sulfato de amônio. Segundo o teste de caracterização de toxicidade, nenhum dos rejeitos é tóxico. A quantidade de arsênio biodisponível nos rejeitos mostrou o seguinte comportamento: ácido clorídrico > sulfato de amônio > ácido acético. Os rejeitos R-5 e R-3 apresentam os maiores valores de biodisponibilidade de arsênio extraído com HCl: 31,8 e 8,5% respectivamente. Mesmo baixos, sugere-se atenuar o risco associado à exposição humana destes materiais. Futuros estudos de toxicidade na área deverão considerar a interação do arsênio com os metais, avaliando a toxicidade total via modelo animal. O ácido clorídrico (1 mol L-1) mostrou ser um extrator efetivo de arsênio das fases secundárias escorodita e beudantita.
The increase of industrial activities during the 20th and 21st centuries, especially with respect to the mining sector, has brought to humanity a major technological growth, greater comfort and also the opportunity to discover how the ingestion of small amounts of toxic elements like arsenic, lead, and cadmium released by those activities can affect human health. Under these circumstances, the use of methodologies capable of assessing health risks to exposed populations is extremely important. In this study we used a methodology developed by the Pan American Health Organization (PAHO) - which includes an inspection as well as an exposure assessment phase -, to assess health risks of trace metals in an area nearby the Delita gold mine, Cuba. During the inspection phase, data from water supply sources as well as from soils, sediments, plants and mine tailings showed that arsenic might pose a threat in wells identified as V-28, S-7 and Siguanea Airport. The mine tailings were considered the main source of arsenic, lead, cadmium, and iron to sediments in the studied area and the water source of the mine itself the main means of contaminants transport to lower areas. During the exposure assessment phase, chemical and mineralogical studies with mine tailings - a major route of exposure (followed by water) - showed that the most limiting factors for plant development in such environments were: i) the sand-like composition, the high acidity and the low nutrient content (P, K, Ca, Mg) in tailings R-1, R-2 and R-4; ii) the low OM content in all cases; iii) the high salinity for tailings R-3, R-4, and R-5; and iv) high levels of As and Pb in all cases. Quartz, arsenopyrite, scorodite, beudantite, illite, kaolinite, and jarosite were all identified via X-ray diffraction in the solid phases studied. These phases were confirmed by scanning electron microscopy (SEM) studies, which showed also traces of gold, monazite and scheelite. The release of arsenic and lead due to changes of sulfides and sulfosalts is controlled by the secondary phases scorodite and minerals of the alunite-jarosite family, identified via SEM. Finally, arsenic toxicity and bioavailability were tested in mine tailings using the following extractants: acetic acid, hydrochloric acid, and ammonium sulfate. According to the toxicity test, none of the tailings are considered toxic. The amount of bioavailable arsenic in tailings followed the order: hydrochloric acid> ammonium sulfate> acetic acid. Tailings R-5 and R-3 presented the highest values of bioavailability for arsenic extracted with HCl: 31.8 and 8.5% respectively. Although low, we suggest mitigation of the risk associated with human exposure to these materials. Future toxicity studies in the area should consider the interaction of arsenic with the other metals, evaluating total toxicity via an animal model. Hydrochloric acid (1 mol L-1) has proved to be an effective extractant of As on secondary phases scorodite and beudantite.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3496
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções:DCS - Ciência do Solo - Doutorado (Teses)

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