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Detecção de chumbo no solo: XRF revela contaminação persistente do solo por tinta e gasolina

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Teste de chumbo no solo com pistola de XRF

O chumbo é um metal pesado que ocorre naturalmente na crosta terrestre. A extração e o uso disseminados do chumbo em vários produtos, como gasolina e tintas, resultaram no aumento dos níveis desse metal no solo e no ar.

Embora regulamentações nos EUA tenham banido o uso de gasolina e tinta com chumbo a fim de reduzir a exposição, estamos falando de um metal que não se degrada no ambiente com o passar do tempo. Por isso, o chumbo adicionado ao solo no passado permanece representando um risco para o ambiente e para a nossa saúde.

Os riscos que a exposição ao chumbo traz à saúde

Não há nível seguro de exposição ao chumbo, e uma exposição exacerbada pode causar danos ao cérebro, sistema nervoso e rins. A intoxicação por chumbo representa um grande risco de saúde para nascituros e crianças pequenas, pois eles absorvem e retêm o chumbo com maior facilidade do que crianças mais velhas e adultos. O elemento pode retardar o crescimento e o desenvolvimento, resultar em uma diminuição do QI e causar problemas de aprendizagem e comportamento.

A exposição ao chumbo no solo é um risco maior para crianças em áreas urbanas movimentadas e com muito trânsito, graças aos veículos que usavam gasolina com chumbo, assim como ao redor de edifícios mais antigos que usavam tinta com chumbo (p. ex., muitas casas nos EUA que foram construídas antes do fim da década de 1970). O chumbo no solo dos centros urbanos também contribui para a poeira doméstica, sendo considerado uma das principais vias de exposição para crianças.

Teste de chumbo no solo usando fluorescência de raios X portátil: um estudo de pesquisa

A fluorescência de raios X (X-ray fluorescence, XRF) oferece uma maneira fácil de testar o chumbo no solo. Os analisadores portáteis por XRF são instrumentos fáceis de carregar em campo e que podem ser usados para testar rapidamente o solo em busca de chumbo e outros metais pesados por meio de uma análise de elementos no local. Hoje em dia, muitos estudos de pesquisa recorrem ao XRF portátil para testar o solo em busca de chumbo.

Um exemplo é de um estudo recente que analisou o impacto de tintas e gasolina sobre a pedogênese do solo urbano em Durham, Carolina do Norte, EUA. Em poucas palavras, a pedogênese do solo urbano é a união de processos naturais e humanos que modificam os solos com o passar do tempo.

O projeto teve como objetivo quantificar as concentrações superficiais de chumbo (Pb) no solo da cidade. Esse estudo se concentrou em ambientes residenciais e de beira de estrada, vias com volumes baixos e altos de tráfego, além de casas de diversas idades e em várias vizinhanças. Outro objetivo foi avaliar como a pedogênese do solo urbano está promovendo mudanças nas concentrações superficiais de Pb no solo com o passar do tempo.

Processos de solo urbano que redistribuem o chumbo com o passar do tempo

Figura 1. Esquema dos processos no solo urbano que mobilizam e redistribuem o chumbo (Pb) no solo com o passar do tempo, baseado nos 4 componentes da estrutura generalizada de pedogênese de Simonson (1959).

As amostras de solo para o estudo foram obtidas de ruas, propriedades residenciais e planícies aluviais. As amostras foram secas a ar, peneiradas e armazenadas em recipientes com película Mylar. Um analisador portátil por XRF (especificamente o analisar Vanta™ M Series com um tubo de raios X de 50 kV) foi utilizado para testar as amostras de solo e determinar a composição delas.

Os elementos medidos incluem fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), manganês (Mn), zinco (Zn), ferro (Fe) e metais-traço, inclusive chumbo (Pb). O analisador por XRF foi usado para o teste de 133 amostras de solo.

Após a análise, os pesquisadores detectaram uma correlação entre níveis elevados de chumbo e a idade da residência. Em outras palavras: quanto mais antiga a casa, maior a exposição a chumbo no solo adjacente. O estudo também descobriu que os processos no solo urbano tendem a reduzir e dissipar a contaminação de chumbo no solo decorrente de tinta e gasolina. Essa descoberta pode ajudar a orientar abordagens de saúde pública a fim de reduzir a exposição ao chumbo.

Esse estudo foi publicado em um artigo recente, intitulado “Urban-Soil Pedogenesis Drives Contrasting Legacies of Lead from Paint and Gasoline in City Soil” (Pedogênese do solo urbano promove legados contrastantes de chumbo proveniente de tinta e gasolina no solo da cidade, em tradução livre), de autoria de Anna M. Wade, Daniel D. Richter, Christopher B. Craft, Nancy Y. Bao, Paul R. Heine, Mary C. Osteen e Kevin G. Tan.

Para obter mais informações sobre o estudo, leia o artigo aqui.

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Gerente de produtos sênior, Instrumentos Analíticos

Michael Hull é gerente de produtos sênior na divisão de Instrumentos Analíticos da Evident. Diariamente, ele auxilia usuários de XRF a encontrar soluções adequadas. Michael é PhD em química inorgânica pela University of Notre Dame. Ele utiliza técnicas de raios X para caracterização estrutural, determinação composicional e identificação analítica. Michael era um membro da faculdade na Northwest Missouri State University antes de ingressar na Evident e é pesquisador visitante na Rice University e na Colorado School of Mines.

九月 21, 2021
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