Metais pesados

Os metais pesados são elementos químicos presentes na natureza e nas atividades humanas, sendo essenciais em várias indústrias, como a de eletrônicos, a de baterias, a de pigmentos e na construção civil. No entanto, quando liberados em quantidades excessivas no ambiente, seja por processos industriais, seja pelo descarte inadequado de resíduos, podem se tornar altamente tóxicos e prejudiciais, tanto para os ecossistemas quanto para a saúde humana.

Nesse sentido, metais como chumbo, mercúrio, cádmio e arsênio, ao se acumularem no solo, na água e nos organismos vivos, podem causar uma série de efeitos negativos, incluindo problemas neurológicos, renais e respiratórios. Logo, dada sua persistência e bioacumulação, a conscientização e o manejo responsável desses elementos são fundamentais para evitar impactos prolongados e irreversíveis no meio ambiente.

Leia também: Afinal, o que são metais?

Resumo sobre metais pesados

• Metais pesados são elementos com alta densidade e número atômico elevado, como chumbo, mercúrio, cádmio e arsênio.
• Estão presentes minérios e minerais naturais e são conhecidos por sua toxicidade em concentrações elevadas.
• Apresentam alta densidade, tendência à bioacumulação, toxicidade mesmo em pequenas quantidades, boa condução de calor e eletricidade, e resistência à corrosão.
• Os principais metais pesados são: chumbo, mercúrio, cádmio, arsênio, cromo, níquel, zinco, cobre, alumínio, estanho, bário, manganês e lítio.
• São empregados em baterias, eletrônicos, na construção civil, em cosméticos e medicamentos, e na agricultura.
• Podem causar danos ao sistema nervoso, aos rins, ao fígado, ao sistema imunológico, ao sistema respiratório, aos ossos e ao sistema reprodutivo.
• A água, alimentos e até mesmo o cabelo podem indicar presença de metais pesados devido à poluição industrial, mineração e ao uso inadequado de defensivos agrícolas.
• São extraídos de minas, e passam por beneficiamento, fundição e refino para obtenção de metais puros.

O que são metais pesados?

Metais pesados são os elementos químicos com densidade elevada, geralmente maior que 5 g/cm³. Têm potencial tóxico quanto ao meio ambiente e à saúde humana em concentrações acima dos níveis seguros.

Principais metais pesados

Entre os principais metais pesados, temos o chumbo (Pb), o mercúrio (Hg), o cádmio (Cd) e o arsênio (As), que são altamente tóxicos e oferecem riscos graves à saúde e ao ambiente.

Nessa lista estão inclusos o alumínio (Al), o bário (Ba), o cobalto (Co), o ferro (Fe), a prata (Ag), o estanho (Sn) e o tálio (Tl). Além disso, metais como o cobre (Cu), o zinco (Zn), o cromo (Cr) e o níquel (Ni) também são classificados como metais pesados; embora essenciais em pequenas quantidades para o organismo, podem ser prejudiciais em concentrações elevadas.

Características dos metais pesados

Os metais pesados têm alta densidade e número atômico elevado. Além disso, eles têm a tendência de se acumularem nos organismos vivos em um processo chamado de bioacumulação — um problema devido à toxicidade significativa que apresentam. Ademais, eles têm boa condução de calor e eletricidade, alta resistência à corrosão e, frequentemente, são encontrados em minerais e minérios.

Veja também: Como se dá o processo de bioacumulação?

Para que servem os metais pesados?

Em geral, metais pesados têm várias aplicações. Por exemplo, o chumbo é utilizado em baterias, o mercúrio em termômetros e aparelhos de medição, e o cádmio em pilhas e revestimentos anticorrosivos.

Além disso, metais como o cobre e o zinco são essenciais em ligas metálicas, usadas em construção civil, fabricação de eletrônicos e automóveis. Esses metais também estão presentes na indústria química e farmacêutica para produção de pigmentos, catalisadores e medicamentos. Contudo, seu uso exige cuidados para evitar contaminação ambiental.

Efeitos dos metais pesados no organismo

Os efeitos dos metais pesados no organismo são severos e variam de acordo com o grau de toxicidade de cada elemento, podendo comprometer o sistema nervoso central, os rins, bem como resultar em outros problemas de saúde dos quais falaremos a seguir:

• Metais pesados como chumbo e mercúrio podem afetar o sistema nervoso central, causando perda de memória, dificuldade de concentração e problemas motores.
• O acúmulo de metais como cádmio e mercúrio pode causar danos graves aos rins, reduzindo sua capacidade de filtrar toxinas.
• A exposição prolongada a certos metais pesados pode causar danos ao fígado, prejudicando sua função de metabolizar substâncias.
• Metais como o níquel e o cromo podem enfraquecer o sistema imunológico, tornando o organismo mais vulnerável a infecções.
• A inalação de partículas de metais pesados, como cromo e níquel, pode causar irritação pulmonar, bronquite e aumento do risco de câncer de pulmão.
• O cádmio, por exemplo, pode afetar a densidade óssea, levando a doenças como osteoporose e osteomalácia.
• Exposição a metais como chumbo e mercúrio pode causar desequilíbrios hormonais e afetar a fertilidade, tanto em homens quanto em mulheres.

Como eliminar metais pesados do organismo?

A eliminação de metais pesados do organismo pode ser promovida principalmente por meio de uma técnica chamada quelaterapia, em que medicamentos específicos se ligam aos metais para que sejam excretados pela urina.

Além disso, adotar uma dieta rica em antioxidantes e nutrientes, como vitamina C, selênio e zinco, ajuda a reduzir os danos celulares e favorece a eliminação de toxinas.

Por fim, beber bastante água também é essencial para apoiar o funcionamento dos rins e facilitar a remoção de resíduos.

Contudo, ressalta-se que, em casos graves de contaminação, é fundamental buscar orientação médica para um tratamento adequado.

Contaminação por metais pesados

Esses elementos são comumente liberados por atividades industriais, agrícolas e pelo descarte inadequado de resíduos, contaminando solos, águas e organismos vivos. Nesse sentido, a contaminação por metais pesados pode ocorrer de diversas formas e afetar o organismo de maneira significativa.

→ Contaminação por metais pesados na água

Metais pesados, como chumbo, mercúrio e cádmio, podem se dissolver na água devido a poluentes industriais, mineração e descarte inadequado de resíduos. Diante disso, quando ingerida, essa água contaminada pode causar sérios danos à saúde, principalmente ao sistema nervoso e aos rins.

→ Contaminação por metais pesados nos alimentos

Frutas, vegetais, peixes e carnes podem ser contaminados por metais pesados presentes no solo e na água. Por exemplo, peixes de áreas poluídas podem acumular mercúrio em seus tecidos, já os vegetais cultivados em solos contaminados absorvem metais como o cádmio, tornando-se fontes de exposição quando consumidos.

→ Contaminação por metais pesados no cabelo

A presença de metais pesados no cabelo pode indicar exposição ambiental ou ingestão, servindo como um marcador para avaliar a contaminação acumulada ao longo do tempo. Testes de cabelo são frequentemente usados para monitorar os níveis de metais pesados no organismo, especialmente em casos de exposição crônica.

Obtenção de metais pesados

O processo de obtenção de metais pesados inclui etapas que variam da extração até o refinamento do metal. Para uma melhor compreensão, descrevemos, a seguir, como ocorre cada uma delas:

1. Extração mineral: Primeiramente, minérios ricos em metais pesados, como o chumbo e o cádmio, são extraídos de minas a céu aberto ou subterrâneas.
2. Beneficiamento: Após a extração, o minério passa por processos físicos e químicos para concentrar o metal desejado, removendo impurezas. Isso é feito por moagem, separação magnética, flotação ou lixiviação.
3. Fundição: O minério concentrado é aquecido em fornos para separar o metal de outros elementos presentes, usando temperaturas elevadas e reações químicas. Esse processo produz o metal em estado bruto.
4. Refino: No refino, o metal bruto passa por processos adicionais para aumentar sua pureza, como eletrólise ou destilação. Essa etapa remove os últimos vestígios de impurezas, obtendo um metal mais puro para uso industrial.

Uso de metais pesados no cotidiano

No cotidiano, o uso de metais pesados ocorre em diversas aplicações nos diferentes setores da economia devido às suas propriedades específicas, como resistência e condução. Nesse contexto, podemos citar alguns exemplos práticos:

• O chumbo é amplamente usado em baterias de veículos, enquanto o cádmio é empregado em baterias recarregáveis de equipamentos eletrônicos devido à sua capacidade de armazenamento de energia.
• O cobre e o níquel são utilizados em fios e circuitos eletrônicos, pois conduzem eletricidade eficientemente e são duráveis, sendo comuns em celulares, computadores e eletrodomésticos.
• Metais como o cromo e o zinco são usados em revestimentos anticorrosivos, tubos e estruturas de aço para prevenir oxidação e prolongar a vida útil de pontes, prédios e tubulações.
• Pequenas quantidades de metais pesados, como mercúrio e cromo, estão presentes em alguns produtos cosméticos e medicamentos, embora seu uso seja cada vez mais regulado devido à toxicidade.
• Compostos de metais pesados, como o cobre, são empregados em defensivos agrícolas e fungicidas para proteger plantas de doenças, mas seu uso deve ser controlado para evitar contaminação do solo.

Exercícios resolvidos sobre metais pesados

Questão 1

Os metais pesados são frequentemente encontrados em poluentes ambientais e podem causar sérios problemas de saúde. Assinale a alternativa que contém apenas metais pesados que podem ser prejudiciais ao organismo humano:

A) cálcio, potássio, chumbo
B) mercúrio, cádmio, arsênio
C) carbono, magnésio, zinco
D) alumínio, cobre, fósforo
E) silício, cloro, vanádio

Resolução:

Alternativa B

A alternativa B apresenta metais pesados conhecidos por sua toxicidade e potencial de causar danos à saúde humana, ao contrário das outras opções, que incluem elementos não classificados como metais pesados ou que não são prejudiciais em quantidades normais, ou, ainda, ametais, como é o caso do cloro, fósforo e carbono.

Questão 2

A contaminação por metais pesados é um problema ambiental crescente. Considerando a fonte de contaminação, assinale a alternativa que apresenta uma das principais atividades responsáveis pela liberação de metais pesados no meio ambiente:

A) Agricultura orgânica
B) Desmatamento para produção de madeira
C) Indústrias de mineração e metalurgia
D) Práticas de compostagem
E) Construção civil de baixo impacto ambiental

Resolução:

Alternativa C

As indústrias de mineração e metalurgia são responsáveis pela extração e o processamento de minérios, liberando metais pesados no meio ambiente. As outras opções são menos relacionadas à contaminação direta por metais pesados. Portanto, alternativa C.

Fontes

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