INTRODUÇÃO
O mundo busca por perspectivas de modificações no
âmbito dos ecossistemas e suas interações, pois é conhecido a necessidade
de desenvolvimento sustentável e de práticas de produção denominadas “práticas
verdes”, que resultem em menos resíduos ou desperdícios. As práticas industriais
visam a fabricação de produtos de maneiras menos agressivas para o meio
ambiente.
A sustentabilidade ganha destaque a partir da década de
1980 com o Relatório de Brundtland (ONU, 1987), onde a Comissão Mundial
sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento possui uma visão crítica sobre o
modelo de desenvolvimento utilizado pelas indústrias, ressaltando assim um
risco grande sobre o uso excessivo dos recursos naturais sem levar em
conta o ecossistema. Outro fator importantíssimo é o rápido crescimento populacional
que acabou gerando uma grande dependência humana de energia fóssil, o que
agride e muito o meio ambiente de tal forma que os impactos causados por
ações antrópicas ao longo dos anos são praticamente irremediáveis na
atualidade. O meio ambiente necessita que possamos começar a criar ou adotar
boas práticas para atender as necessidades de uma forma sustentável, uma
boa prática que pode ser discutida é a inclusão digital, que já é corrente
em diversos países, pois equipamentos que ao invés de serem descartados,
são repassados e reaproveitados, prolongando o tempo de uso do equipamento
e ajudando não só o meio ambiente, mas também ajudando a sociedade. A
sustentabilidade também faz uma comparação contextual ecológica de um passado,
presente e futuro. O primeiro serve como parâmetros de sustentabilidade,
enquanto que o último requer a definição do estado desejável na sociedade
no futuro. Experiências políticas passadas, que tentaram impor às gerações
presentes os sacrifícios necessários para construir o futuro revelam o
relacionamento conflituoso e complexo subjacente a um problema
aparentemente simples conceitual ou taxonômico. Enquanto as práticas dominantes
na sociedade seja ela política, econômica e cultural, que são determinadas
pelas elites de poder, essas mesmas elites são também as principais
referências para a produção e disseminação de ideias, valores e representações
coletivas (PEREIRA et al, 2013).
A ecotoxicologia pode ser definida como a caracterização,
entendimento e prognóstico dos efeitos deletérios de produtos químicos ou
misturas de substâncias de origem antropogênicas, produzidos pelo ser humano no
meio ambiente.
A ecotoxicologia é o estudo dos efeitos tóxicos de
substâncias químicas e efluentes industriais em uma população, na comunidade e
também no ecossistema, bem como das medidas necessárias para prever, conter ou
tratar danos causados.
Dentre as classes dos poluentes de origem antropogênica
mais comuns, podem destacar-se os agrotóxicos, herbicidas, inseticidas,
fungicidas, entre outros.
Para análise do efeito e determinação de seus mecanismos de
ação, do risco e das prevenções necessárias, e gerenciamento de poluentes, além
do entendimento da toxicologia sobre os diferentes níveis organizacionais da
ecologia.
O termo ecotoxicologia compreende, ainda, o estudo da
influência de fatores bióticos e abióticos sobre as respostas aos poluentes.
Bióticos: incluem os tipos de organismos vivos e suas
características intrínsecas (tamanho, fase de desenvolvimento, sazonalidade,
estado nutricional, entre outros) e da biotransformações decorrentes.
Abióticos: correspondem as características do ambiente (ar,
água, e ambiente) como temperatura, pH, oxigenação, além das transformações
físico-químicas.
DISTRIBUIÇÃO, BIOACUMULAÇÃO E BIOMAGNIFICAÇÃO DE POLUENTES
NO MEIO AMBIENTE
O termo distribuição (em ecotoxicologia) refere-se ao local
onde se encontra determinado poluente, uma mistura de poluentes, bem como seus
derivados ou produtos de biotransformação, o que inclui o ambiente externo e os
organismos. Também se considera, no termo distribuição, a localização final de
uma substância em um organismo após sua dispersão no meio.
O termo bioacumulação, por sua vez, é geral e relacionado
ao maior acúmulo, em relação a eliminação da substância tóxica. O processo de
acumulação está diretamente relacionado a via em que as substâncias usam para
serem absorvidas.
O processo de absorção é que define se um organismo vai
apresentar concentração mais alta de um composto do que o meio onde se encontra.
A bioacumulação depende da velocidade da absorção, da via
de absorção e da velocidade em que a substância é eliminada.
Como regra geral, quanto maior for a hidrofobicidade de uma
substância, maior serão sua capacidade em se bioacumular.
Outro ponto para correlacionar a bioacumulação de um
composto é pelo Koctanol/água. Quando maior o Ko/a indica alta hidrofobicidade
e também sugere alta capacidade de se bioacumular.
A bioacumulação pode acontecer de forma direta, pelo
ambiente que envolve os organismos, ou ainda, indiretamente, pela alimentação.
A biomagnificação, por sua vez, é o acúmulo de um poluente
e/ou seus derivados, nos diferentes níveis tróficos, pela transferência via
organismos menores, que são fontes de alimentos para organismos maiores.
Geralmente envolve uma sequência de etapas de bioacumulação que ocorrem na
cadeia alimentar, resultando no aumento da concentração de um poluentes em
organismos do topo da cadeira (ou topo do nível trófico).
MECANISMOS DE BIOTRANSFORMAÇÃO E DEGRADAÇÃO MOLECULAR DE
POLUENTES
A biotransformação de poluentes utiliza também enzimas
específicas presentes nas mais variadas espécies, para a conversão desses
metabólitos em produtos de biotransformação.
A metabolização dos compostos xenobióticos ocorre em três
fases: as fases I e II correspondem a biotransformação desses compostos e a
fase III corresponde à excreção dos produtos resultantes da biotransformação
(VAN DER OOST, BAYER, VERMEULEN, 2003).
Se um composto tóxico é rapidamente metabolizado,
resultando em moléculas não tóxicas no ambiente, provavelmente o composto não
apresentará riscos expressivos a um ecossistema. Porém, se os metabólitos
formados forem mais tóxicos que o precursor, a compreensão do processo
metabólico de biotransformação, em seus vários estágios, é essencial para a
avaliação de risco e remediação do ambiente.
RESPOSTAS BIOQUÍMICAS E FISIOLÓGICAS DE ORGANISMOS EXPOSTOS
A POLUENTES E SEUS EFEITOS NAS POPULAÇÕES, COMUNIDADES E ECOSSISTEMAS
As estratégias adaptativas que conferem resistência aos
organismos frente as adversidades do ambiente. A capacidade intrínseca de
percepção, sinalização e resposta às variáveis ambientais é uma característica
comum a todos os organismos, importante na manutenção de seus processos vitais
durante as situações de estresse ambiental.
Os organismos respondem ao estresse induzido por poluentes
para se protegerem, ou seja, prevenindo ou diminuindo a interação dos
componentes celulares, ou ainda recuperando-se de danos já causados.
As células constituem o sítio primário de interação entre
os poluentes e os sistemas biológicos.
São preditivos para análise da relação entre exposição,
efeitos primários e consequências ecológicas, bem como sobre mudanças
provocadas quando acionadas os mecanismos de proteção celular, e os possíveis
mecanismos de ação, que é fundamental na extrapolação e predição de outros
efeitos.
Algumas respostas celulares facilitam a identificação de
uma toxicidade específica. Essas alterações genéticas podem gerar mudanças
ecológicas. Uma dessas mudanças são alterações disparadas por poluentes
ambientais, denominada "microevolução devido a poluição", podendo ser
observado no decorrer de algumas gerações.
Essas mudanças ocorrem mediante danos genéticos diretos ou
indiretos. Sendo eles:
I) Danos diretos: estão relacionados ao dano que a
substância exerce sobre o código genético (mutações puntuais, rearranjos,
depleções, etc).
II) Danos indiretos: são resultados de alterações na variabilidade
genética de uma população, induzido por poluição.
Na busca por evitar danos maiores, as células possuem
mecanismos de defesa e reparo. Os processos incluem respostas celulares de
longo e curto prazos, dentro de limites geneticamente estabelecidos, que
envolvem reorganização de vias bioquímicas e ativação de proteínas de
defesa.
Essa capacidade de adaptação bioquímica é, portanto, uma
importante propriedade encontrada em todos os seres vivos, e é responsável pela
ampliação dos seus limites de resistência as adversidades do meio.
O fato de alterações na estrutura celular e fisiologia
resultarem ou não em efeitos tóxicos dependerá de vários parâmetros, como
respostas adaptativas envolvidas. As mudanças celulares provocadas ingluenciam
em parâmetros populacionais importantes, como seu crescimento, desenvolvimento,
reprodução e saúde.
A toxicidade dos poluentes varia em função do tempo e
de suas concentrações, podendo ser dividida em efeitos agudos e crônicos:
I) Efeitos agudos: causados por rápidas exposições e altas
concentrações de poluentes. São efeitos mais perigosos, podendo causar graves
desordens fisiológicas até a morte por envenenamento.
II) Efeitos crônicos: estão relacionados com a exposição
prolongada de concentrações baicas, o que resulta em efeitos por acumulação,
são os principais focos de estudos em ecotoxicologia.
A ação das substâncias tóxicas é condicionada a vários
fatores ecológicos, instrínsecos e extrínsecos, peculiares a cada sistema
ecológico:
I)Fatores intrínsecos: referem-se as características da
espécie estudada, como sua genética, estado fisiológico, ciclo de vida, entre
outros.
II) Fatores extrínsecos: referem-se aos fatores ambientais
(temperatura, pH, salinidade, dureza da água, características físico-químicas
do solo, entre outros).
Esses fatores podem modificar quimicamente as substâncias
tóxicas, tornando-as mais ou menos tóxicas, afetando sua disponibilidade e
alterando a tolerância dos organismos ao mesmo.
AVALIAÇAO DE RISCO ECOTOXICOLÓGICO
Um dos objetivos desse teste é fornecer dados científicos
que possam ser utilizados para a avaliação do risco da presença de substâncias
químicas no meio ambiente e na dinâmica populacional, assim como estabelecer
limites de segurança nos mais diversos ecossistemas, pela comparação de
substâncias e predição dos efeitos ambientais.
O Risco Ecotoxicológico pode ser expresso de várias
maneiras. Enquanto algumas avaliações provêm uma estimativa probabilística de
efeitos adversos e exposição a certos elementos, outras podem ser deterministas
ou nivelar qualitativamente através de coletas. Nestes casos, a probabilidade
de efeitos adversos é expressa através de comparações semiquantitativas ou
qualitativas de efeitos a exposição.
BIOMARCADORES DE AMBIENTES POLUÍDOS
Como o estudo ecotoxicológico apresenta uma complexidade a
nível de ecossistema, o monitoramento e avaliação do risco dos ambientes
impactados não podem ser baseados exclusicamente em análises químicas de
amostras ambientais. Desta forma, para avaliar os impactos dos poluentes na
qualidade ambiental é pertinente que sejam mensurados os efeitos que estas
substâncias causam nos organismos vivos destes ecossistemas. Nesse contexto, um
grupo apropriado para respostas biológicas são os biomarcadores.
Os biomarcadores produzem uma resposta biológica a um ou mais
compostos químicos que fornecem dados sobre exposição e, algumas vezes, sobre
efeitos tóxicos em nível de suborganismos ou organismos.
O uso de biomarcadores medidos ao nível celular ou molecular
tem sido proposto como uma ferramenta sensível de alerta para os efeitos
biológicos medidos em avaliações de qualidade ambiental. Uma das
características mais importantes dos biomarcadores é que sia avaliação antecipa
mudanças nos altos níveis de organização biológica, isto é, população,
comunidade ou ecossistema. Outra característica importante dos biomarcadores é
que estes podem detectar os efeitos tóxicos mediante exposição dos compostos
tóxicos e seus metabólitos, que em alguns casos são rapidamente metabolizados e
eliminados do organismo, como os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs)
e os organofosforados (OPs).
É importante que a escolha do biomarcador seja realizada
com cuidado, sendo realizada de acordo com a espécie mais apropriada indicadora
da qualidade do ambiente em estudo. Valendo ressaltar que o uso de
biomarcadores no monitoramento ambiental exige um profundo conhecimento das
funções biológicas dos organismos utilizados. Além de identificar todas as
possíveis variações que possam influenciar essas respostas, para padronizar o
processo analítico. Avaliar a influência exercida pelas variações naturais
causadas por fatores intrínsecos e extrínsecos, para diferenciar os efeitos
da poluição da influência de outros fatores ambientais e das
variações fisiológicas sazonais normais de um possível biomarcador.
GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS TÓXICOS
Os resíduos tóxicos podem ser considerados como um subgrupo
de resíduos perigosos. Sendo analisados de acordo com os riscos potenciais à
saúde pública e ao meio ambiente, para que possam ser gerenciados
adequadamente. São classificados como perigosos e não perigosos.
A classificação de um resíduo como tóxico, segundo as
normas da ABNT 10004, se dá em função de parâmetros como:
– Ensaios de lixiviação;
– Natureza e concentração AT;
– Potencial de migração para o
meio ambiente;
– Persistência e potencial de
degradação para constituintes não perigosos;
– Potencial de
bioacumulação ou do produto de degradação;
– Efeitos nocivos pela
presença de agente teratogênico, mutagênico, carcinogênico ou ecotóxico;
– DL50 ou CL50 em cobaias.
Essas atividades de gerenciamento
de resíduos, a NBR 10.004 é uma ferramenta imprescindível, sendo aplicada por
instituições e órgãos fiscalizadores. A partir da classificação estipulada pela
Norma, o gerador de um resíduo pode facilmente identificar o potencial de risco
do mesmo, bem como identificar as melhores alternativas para destinação final
e/ou reciclagem. Esta nova versão classifica os resíduos em três classes
distintas: classe I (perigosos), classe II (não-inertes) e classe III (inertes).
Classe 1 - Resíduos perigosos: são aqueles que apresentam
riscos à saúde pública e ao meio ambiente, exigindo tratamento e disposição
especiais em função de suas características de inflamabilidade, corrosividade,
reatividade, toxicidade e patogenicidade.
Classe 2 - Resíduos não-inertes: são os resíduos que não
apresentam periculosidade, porém não são inertes; podem ter propriedades tais
como: combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade em água. São
basicamente os resíduos com as características do lixo doméstico.
Classe 3 - Resíduos inertes: são aqueles que, ao serem
submetidos aos testes de solubilização (NBR-10.007 da ABNT), não têm nenhum de
seus constituintes solubilizados em concentrações superiores aos padrões de
potabilidade da água. Isto significa que a água permanecerá potável quando em
contato com o resíduo. Muitos destes resíduos são recicláveis. Estes resíduos
não se degradam ou não se decompõem quando dispostos no solo (se degradam muito
lentamente). Estão nesta classificação, por exemplo, os entulhos de demolição,
pedras e areias retirados de escavações. O quadro 1 mostra a origem, classes e
responsável pelos resíduos.
REMEDIAÇÃO E BIORREMEDIAÇÃO
A disposição inadequada de resíduos
domésticos e industriais, principalmente resíduos perigosos, implica na
contaminação do solo, do ar e dos recursos hídricos superficiais e
subterrâneos, sendo necessário, assim, a providência de medidas de remediação.
As tecnologias de remediação
pertencem a três categorias: retenção e imobilização, mobilização e
destruição.
A biorremediação é realizada
mediante utilização de seres vivos ou de
seus componentes na
eliminação ou redução de
poluentes no ambiente. Geralmente são processos que empregam microrganismos ou
suas enzimas para degradar compostos poluentes.
