Bifenilpoliclorado: diferenças entre revisões
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[[Imagem:Polychlorinated biphenyl structure.svg|300px|thumb|right|Estrutura química dos PCBs. As posições possíveis de cloração nos anéis benzênicos estão indicadas pelos números nos átomos de carbono]]
'''Bifenil policlorados''', em geral conhecidos por '''PCB''' (do [[Língua inglesa|inglês]] '''''p'''oly'''c'''hlorinated '''b'''iphenyl''), constituem uma classe de compostos organoclorados resultantes da adição de átomos de cloro ao bifenil, composto esse formado por anéis de benzeno ligados por uma ligação simples carbono-carbono <ref>Mesquita, A.C (2004)"Uso de Técnicas de Oxidação Química e Biodegradação na Remoção de Compostos Recalcitrantes", Rio de Janeiro: 158 p. Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio de Janeiro</ref>.Como pode ser visualizado na figura ao lado, os PCBs apresentam diversas substituições possíveis dos átomos de cloro, que variam de 1 a 10 átomos, assim gerando 209 moléculas diferentes chamadas de congêneres. Os PCBs podem ser produzidos industrialmente através da cloração do bifenil anidro na presença de cloro férrico ou de ferro metálico como catalisadores. As propriedades físico químicas dos PCBs influenciam tanto na sua dinâmica entre e nos compartimentos ambientais bem como na sua utilização pela indústria e podem ser visualizadas na tabela abaixo.
'''Tabela 1. Propriedades Físico- químicas dos PCBs'''
{| class="wikitable"
|-
! CAS!! 1336-36-3
|-
| Fórmula Molecular || C12H10-nCln, sendo que 1≤n≤10
|-
| Massa Molar || 291.99
|-
| Pressão de Vapor (mm Hg) (25°C) || 0.000494
|-
| Solubilidade (mg/L)(25°C) || 0.7
|-
| Log Kow || 7,1
|-
| Log Koc || 7.41
|-
| Constante da Lei de Henry (atm-m³/mole) (25°C) || 0.000415
|-
| Atmospheric OH Rate Constant (cm³/molécula-s) || 8.13E-013
|-
| Ponto de Ebulição (°C) || 340 - 375
|-
| Ponto de fulgor (°C) || 170 – 380
|-
| Densidade (kg/L) || 1,182 – 1,566
|}
Por serem praticamente incombustíveis, apresentarem baixa pressão de vapor (temperatura ambiente), elevada estabilidade térmica e química, serem resistentes à bases e ácidos, os PCBs tem sido largamente utilizados para os mais diversos fins tais como, fluidos dielétricos em transformadores e condensadores; em óleos de corte, lubrificantes hidráulicos; tintas; adesivos; entre outros <ref>Penteado, J.C.P.; Vaz, J.M O legado das bifenilas policloradas (PCBs). Quím. Nova [online]. 2001, vol.24, n.3, pp. 390-398. ISSN 0100-4042. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422001000300016. </ref>.
Podem existir tanto na forma de sólidos (graxas/resinas) como de líquidos (óleos); não possuem cheiro nem sabor; são pouco solúveis em água, e a solubilidade decresce com o aumento do número de átomos de cloro na molécula, entretanto, são bastante solúveis em solventes orgânicos, óleos vegetais e gorduras animais <ref>Lourencetti, C. Resíduos de Pesticidas Organoclorados e Bifenilas Policloradas em Composto de Resíduos Sólidos Urbanos: Metodologia e Aplicação. Araraquara, Dissertação de mestrado, 104 p. 104, Intiotuto de Química, UNESP, 2004</ref>.
; Identificação dos Riscos :
A realização da avaliação dos efeitos adversos sobre à saúde humana causados pelos PCBs deve levar em consideração a rota de exposição, a duração da exposição e a composição da mistura de PCBs. Tais variáveis influenciam nos efeitos e nos grupos sujeitos à exposição por PCBs <ref>Penteado, J.C.P.; Vaz, J.M O legado das bifenilas policloradas (PCBs). Quím. Nova [online]. 2001, vol.24, n.3, pp. 390-398. ISSN 0100-4042. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422001000300016. </ref>.
A estabilidade química e a ampla disseminação de produtos contendo PCBs, principalmente na primeira metade do século XIX, fez com que tais compostos fossem encontrados em altas concentrações em diferentes compartimentos ambientais devido à sua descarga direta ou indireta no ambiente geradas pelas atividades humanas. Matrizes ambientais contaminadas, como solos ou sedimentos, podem atuam como reservatório destes compostos, permitindo a contaminação da biota <ref>Cullen, A. C.; Vorhrrs, D. J.; AltshulL, L. M. Influence of Harbor Contamination on the level and composition of polychlorinated biphenyls in produce in Greater New Bedford, Massachusetts. Environmental Science and Technology, v. 30, p. 1581, 1996.</ref>.
A exposição de organismos aos PCBS ocorre através da ingestão e contato direto com a água, alimento e sedimento contaminado e também pela inalação. A taxa de assimilação dos PCBs depende do número de número de átomos de cloro e sua distribuição na molécula congênere. Os PCBs com poucos de átomos de cloro e baixo valor Kow são mais rapidamente excretados, enquanto que PCBs com grande quantidade de átomos de cloro na molécula são excretados mais lentamente<ref>Azevedo e Silva, C.E.; Torres, J.P.M; Malm, O.Toxicologia das Bifenilas Policloradas. Rio de Janeiro. Oecol.Bras, 11(2): 179-187, 2007</ref>.
O efeito mais comum de exposição aos PCBs é a cloroacne, uma escamação dolorosa que desfigura a pele, semelhante a acne.Essas substâncias quando dentro do organismo dos seres vivos são transportados pela corrente sanguínea até os músculos e fígado. E por serem extremamente lipofílicos, tendem a se acumular nos tecidos adiposos viscerais, onde estimulando as enzimas hepáticas causando alterações na função do fígado. Nos seres humanos além da cloroacne, são observados os seguintes efeitos: hiperpigmentação, problemas oculares, elevação do índice de mortalidade por câncer no fígado e vesícula biliar, dores abdominais, tosse crônica, irregularidade menstrual, fadiga, dor de cabeça e nascimentos prematuros com deformações <ref>Cullen, A. C.; Vorhrrs, D. J.; AltshulL, L. M. Influence of Harbor Contamination on the level and composition of polychlorinated biphenyls in produce in Greater New Bedford, Massachusetts. Environmental Science and Technology, v. 30, p. 1581, 1996.</ref>.
Estudos toxicológicos realizados em cobaias têm demonstrado que a contaminação por PCBs podem causar alterações nas funções reprodutivas dos organismos como na maturação sexual e efeitos teratogênicos que provocam a degradação da progênia. Tais efeitos permitem que os PCBs possam se propagar ao longo de toda a cadeia trófica, através da bioacumulação o que afeta todas as espécies É válido ressaltar que os efeitos tóxicos dos PCBs na biota variam com o modo de exposição, idade, sexo e com a área de exposição do corpo onde há a concentração desse composto <ref>Gomes, A. L. Desenvolvimento e aplicação de espumas uretânicas para a adsorção de bifenilas policloradas em óleo mineral isolante. Programa de Desenvolvimento em Tecnologia. [Dissertação de Mestrado]. Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento. Instituto de Engenharia do Paraná. Curitiba, 2006.</ref>.
; Possíveis Fontes :
As bifenilas policloradas podem ser lançadas no meio ambiente através de derramamentos acidentais e vazamentos durante o seu transporte, e de vazamentos ou incêndios em produtos que contenham PCBs. Outras fontes desse composto são depósitos de resíduos perigosos; eliminação ilegal ou inadequada de resíduos industriais e produtos de consumo; vazamentos de antigos transformadores elétricos contendo PCBs, e incineração de resíduos urbanos. Uma fonte adicional de PCB é a volatilização dos aterros contendo transformadores, capacitores e outros resíduos PCB e de corpos de água contaminados, como o dos Grandes Lagos na América do Norte <ref>World Health Organization. Polychlorinated Biphenyls: Human Health Aspects. Concise International Chemical Assessment Document 55. Geneva, 2003</ref>.
; Destino e Transporte dos PCBs :
O destino e comportamento dos congêneres de PCBs no ambiente são influenciados pelas suas propriedades físico-químicas, principalmente sua pressão de vapor, solubilidade em água e lipoficidade. Congêneres menos clorados possuem pressão de vapor e solubilidade em água maior do que os mais clorados, os quais são mais lipofílicos. Estas diferenças exercem um grande efeito na persistência dos congêneres individuais e seu coeficiente de partição entre os diferentes compartimentos ambientais<ref>Penteado, J.C.P.; Vaz, J.M O legado das bifenilas policloradas (PCBs). Quím. Nova [online]. 2001, vol.24, n.3, pp. 390-398. ISSN 0100-4042. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422001000300016. </ref>.
Por causa dessas características, as bifenilas policloradas apresentam alta resistência à degradação e ao serem liberadas no ambiente, tendem a se acumular nos organismos bem como se biomagnificar ao longo da cadeia<ref>Policarpo, N.A. Tratamento de Solos contaminados por Bifenilas Policloradas (PCBs). São Paulo, 77.p. Dissertação de Mestrado, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, USP, 2008. </ref>
Por ser pouco solúvel em água (solubilidade = 0,7 mg/L) e devido a alto Kow (log Kow: 7,1), tende a se particionar fortemente na matéria orgânica, evitando a fase aquosa e a solução do solo <ref>Azevedo e Silva, C.E.; Torres, J.P.M; Malm, O.Toxicologia das Bifenilas Policloradas. Rio de Janeiro. Oecol.Bras, 11(2): 179-187, 2007</ref>. Sofrem pouca volatização, migrando pouco para o ar/atmosfera, devido à baixa pressão de vapor (0,000494 mmHg) e à baixa constante de Henry (0,000415 atm-m³/mol). Sofre dispersão através da mobilidade do sedimento, o qual incorpora.
Devido sua alta estabilidade química, apresentam alta resistência à degradação e podem gerar compostos secundários extremamente tóxicos como dibenzodioxinas e dibenzofuranos por oxidação parcial <ref>Penteado, J.C.P.; Vaz, J.M O legado das bifenilas policloradas (PCBs). Quím. Nova [online]. 2001, vol.24, n.3, pp. 390-398. ISSN 0100-4042. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422001000300016. </ref>.
Na cadeia alimentar a entrada do PCB ocorre devido à sua capacidade de bioacumulação, mecanismo pelo qual ocorre o acúmulo do contaminante resultante da absorção e eliminação simultânea; e de biomagnificação, resultante do acúmulo da concentração do contaminante nos tecidos dos organismos vivos na passagem de cada nível trófico da cadeia alimentar. A lipofilicidade dos congêneres do PCB, a estrutura e dinâmica da cadeia alimentar, onde a concentração do contaminante aumenta com a cadeia trófica, determinam o seu potencial de biomagnificação. Assim sendo, o ser humano está sujeito a maior exposição de contaminantes, pois ocupa o último nível trófico da cadeia alimentar.
O acúmulo destes contaminantes ocorre pela ingestão e contato com água, sedimento e alimento contaminado. Para o PCB, a taxa de assimilação (fase na qual as substâncias químicas são introduzidas no organismo) varia conforme o número de átomos de cloro e sua distribuição na molécula congênere. Portanto, os congêneres com poucos átomos de cloro são mais facilmente excretados, enquanto aqueles que possuem muitos átomos de cloro são excretados mais lentamente .<ref>Gomes, A. L. Desenvolvimento e aplicação de espumas uretânicas para a adsorção de bifenilas policloradas em óleo mineral isolante. Programa de Desenvolvimento em Tecnologia. [Dissertação de Mestrado]. Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento. Instituto de Engenharia do Paraná. Curitiba, 2006.</ref>
Visto o que foi exposto acima, é possível traçar a rota desse composto no ambiente conforme mostra a figura abaixo.
[[File:Figura 1 PCB.png|thumb|Rotas dos PCBs no ambiente]]
; Reações :
Os PCBs são compostos de difícil destruição devido a sua alta estabilidade química. Portanto são necessários processos específicos para que isso ocorra como os químicos, térmicos ou biológicos.
Em relação aos processos biologógicos, os PCBs em ambiente aquático podem sofrer a biodegradação pela ação do metabolismo dos microorganismos pode ocorrer em condições aeróbica ou anaeróbica, porém, se trata de um processo lento Em aerobiose envolve reações de mono e dioxigenase, sendo incorporada pela água ao término da reação. Em anaerobiose, as substâncias inorgânicas como nitratos, sulfatos e monóxido de carbono atuam como aceptores de elétrons.
Outra reação que pode ser associada as bifenilas é a degradação intencional. Esse é um método utilizado para eliminação de PCBs através da incineração a elevadas temperaturas. Porém, em decorrências deste processo, compostos secundários altamente tóxicos, tais como o PCDF (policlorodibenzofurano) e PCDD (policlorodibenzodioxinas), podem ser gerados pela sua combustão incompleta.
; Acidentes com PCBs:
Em meados do século XIX o engenheiro William T Love propôs o desvio do Rio Niagara, para geração de energia. Porém, o projeto não foi levado a diante e o canal construído se tornou depósito de lixo local. Em 1953 se instalou na região a Hooker Eletrochemical Company se instalou na região e passou a aterrar o canal com resíduos industriais.
Em 1955, com a capacidade de aterramento esgotada, a área foi vendida para a Comissão Escolar de Niagara Falls, que construiu uma escola no local.
Em 1960 apareceram os primeiros indícios de contaminação do solo com óleo, porém penas em 1976 foi publicado na mídia local os problemas de saúde. Em 1978, ao perceberem casos de doenças concentrados principalmente nas crianças, os moradores fundaram a Love Canal Homeowners Association (LCHA), como o objetivo de organizar manifestações para pressionar as autoridades e juntar fundos para evacuar os residentes. A apuração das responsabilidades sobre o passivo ambiental ainda não foi finalizada, mas a empresa Oxychem, sucessora da Hooker, em acordo, aceitou indenizar o Estado de Nova York em US$98 milhões e assumir os encargos financeiros futuros de remediação e monitoramento da área. Segundo estimativas, o poder público já gastou cerca de US$250 milhões em ações relacionadas à limpeza, remoção das famílias e indenização pelas propriedades.
; Remediação dos PCBs:
A remediação desse composto pode ocorrer através da aplicação de técnicas de escavação e remoção, seguida de incineração. Outras técnicas são a lavagem do solo ou destruição in situ, entretanto, para a aplicação de tais métodos é necessária a aprovação do órgão regulamentador. A técnica mais adequada é a biorremediação onde, são utilizadas algumas espécies de bactérias ou fungo capazes de utilizar a bifenila como fonte de carbono e energia e assim, degradar o PCB<ref>Mesquita, A.C. Uso de Técnicas de Oxidação Química e Biodegradação na Remoção de Compostos Recalcitrantes. Rio de Janeiro, 158 p. Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2004</ref>.
As espécies de bactérias utilizadas serão Achromobacter sp., Acinetobacter sp., Alcaligenes eutrophus e a espécie de fungo utilizada será a Phanerochaete chrysosporium. O ataque microbiano à molécula de PCB pode ser feito por via aeróbia ou anaeróbia e após uma série de reações, os PCBs serão utilizados como aceptores de elétrons. Os elétrons serão introduzidos entre as ligações C – Cl, levando à liberação do íon cloro e a adição do íon hidrogênio ao átomo de carbono <ref>Mesquita, A.C. Uso de Técnicas de Oxidação Química e Biodegradação na Remoção de Compostos Recalcitrantes. Rio de Janeiro, 158 p. Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2004</ref>.
== Ver também ==
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