Influência Do Sulfeto De Hidrogênio (H2s) Na Qualidade Ambiental E Na Saúde Pública Da População Em Dois Municípios De Mato Grosso

Atualmente buscam-se soluções para mitigar os impactos ambientais gerados pelas diversas atividades humanas. O lançamento de esgoto in natura diretamente no solo ou nos cursos d’água é um desses impactos ambientais que geram problemas de saúde


Atualmente buscam-se soluções para mitigar os impactos ambientais gerados pelas diversas atividades humanas. O lançamento de esgoto in natura diretamente no solo ou nos cursos d’água é um desses impactos ambientais que geram problemas de saúde na população. De acordo com Instituto Trata Brasil (2017), no Brasil, apenas 42,67% do esgoto produzido são tratados. Em Mato Grosso apenas 25,29% têm tratamento adequado, e em Cuiabá 48,83% passa por tratamento. Cuiabá ocupa a 67ª colocação no ranking do saneamento básico, dentre as 100 maiores cidades brasileiras, com grandes volumes de esgoto despejado sem tratamento nos rios e córregos.
O município de Várzea Grande ocupa a 93ª colocação no Ranking com 27,30% do esgoto tratado.
Nuvolari et al.(2003), destaca que esgoto sanitário lançado in natura nos corpos d’água, traz sérios prejuízos à qualidade da água devido a contaminação, diminui os níveis de oxigênio dissolvido, afeta o ecossistema aquático, emite gases mal cheirosos. Dentre esses gases podemos estacar o H2S conhecido popularmente como gás de esgoto, que possui odor característico de ovo podre e chega causar um certo desconforto ao ser inalado.
No Brasil existe uma carência de estudos sobre os efeitos provocados pela emissão do H2S no meio ambiente e a correlação à saúde humana. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo quantificar as concentrações de H2S liberados para atmosfera próximo a nove córregos receptores de esgoto em Cuiabá e uma indústria no Distrito de Passagem da Conceição em Várzea Grande. E através de análises e avaliações da qualidade da água, procurou-se demonstrar que o H2S lançados na atmosfera, afetam a saúde da população e a qualidade de vida e ao fim, propor medidas de controle de emissão do gás através da proposta de lei e/ou regulamentação.
A literatura não é clara sobre os efeitos da exposição controlada de baixas concentrações de sulfeto de hidrogênio, se é cumulativa ou não, e, se os efeitos são completamente reversíveis (MAINER e VIOLA, 2005). Desse modo, estudar os efeitos da inalação do sulfeto de hidrogênio em baixa e altas concentrações pelos humanos, auxilia no entendimento dos riscos de doenças respiratória, cardíacas entre outras.

Características do Sulfeto de hidrogênio (H2S)
O H2S é um gás incolor, com cheiro desagradável, extremamente tóxico e mais denso do que o ar. É bastante inflamável e sua temperatura de autoignição é de 260°C, enquanto o limite de baixa explosividade é da ordem de 4,3% no ar (em volume). O H2S (34,08 g/mol) é ligeiramente mais pesado do que o ar (28,8 g/mol), condensa na forma líquida a temperatura de -62ºC, é parcialmente solúvel em água e compostos orgânicos. A solubilidade em água a 20ºC é de 3850 mg/L (0,385 %). (MAINER E VIOLA,2005). Conforme Souza (2012), o H2S é toxidez, com capacidade de irritar os olhos, atuar no sistema nervoso e respiratório dos seres humanos e em concentração alta é capaz de levar ao óbito em questão de minutos. A toxicidade do H2S ocorre por inalação ou pelo contato com a pele e olhos. Os efeitos na saúde humana decorrentes de exposição aguda são: taquicardia, palpitações cardíacas, arritmias cardíacas, bronquites, edemas pulmonares, depressão respiratória e até paralisia respiratória. Os efeitos neurológicos: vertigem, irritabilidade, dor de cabeça, tontura, tosse, convulsões e até estado de coma e normalmente esses sintomas são acompanhados de náuseas, vômitos e diarreia. (E.P.A. 2001).

Fatores de riscos à Saúde humana pela exposição ao H2S
Quando se respira o ar poluído pelo H2S, o mesmo penetra pelos pulmões e alcança a corrente sanguínea. Rapidamente o sistema de proteção oxida o H2S, transformando-o em um produto praticamente inócuo na corrente sanguínea. Entretanto, à medida que a concentração de H2S aumenta rapidamente, o organismo não consegue oxidá-lo totalmente, e então, o excesso do gás age no centro nervoso do cérebro que comanda a respiração, resultando na paralisação do sistema respiratório. Os pulmões param de trabalhar e a pessoa se asfixia podendo ocorrer o óbito (MAINIER e VIOLA, 2005).
Para Nuvolari et al. (2003), odores podem causar falta de apetite, náuseas, vômito, tornar a respiração prejudicada e perturbação mental. Em situações extremas, podem deteriorar a autoestima da comunidade, interferindo até no relacionamento. De acordo com Sysadmin (2017), as crianças devido à baixa estatura podem estar expostas a níveis mais elevados de sulfeto de hidrogênio que se encontra mais próximo do solo, podem ainda receber doses maiores porque têm maior superfície pulmonar, além de ser mais vulneráveis a agentes corrosivos do que os adultos devido ao diâmetro relativamente menor de suas vias aéreas.
A exposição aguda, necessita de uma exposição por um período de 24 horas ou menos, as quantidades elevadas de uma substância, ao ser constatado seu efeito tóxico imediato. Já a exposição crônica ocorre após repetidas exposições por longo período, de pequenas quantidades das substâncias, sendo capaz de observar seus efeitos durante ou após o término da exposição, ou efeitos que podem ser observados somente nas gerações seguintes (OLIVEIRA FILHO E SISINNO, 2013).
Mucciacito e Cordeiro (2014), desenvolveram um trabalho de pesquisa em uma escola militar no município de Cuiabá-MT, referente ao incomodo ocasionado pelo odor do esgoto que passa próximo a referida escola. O resultado apontou que 98% dos entrevistados sentem insatisfação, destacando que incomoda muito e possivelmente atrapalha o rendimento dos alunos na aprendizagem escolar.
O H2S é um irritante das mucosas e do trato respiratório; capaz de ocasionar edema pulmonar, que pode ser imediato ou tardio, após a exposição a altas concentrações. A inalação é a principal via de exposição ao H2S. O gás é absorvido rapidamente pelos pulmões. O limiar de odor (0,5 ppb) é muito inferior ao limite máximo de OSHA (20 ppm). No entanto, embora o seu forte odor seja facilmente identificado, ocorre a fadiga olfativa em altas concentrações e em baixa contínua concentração (SYSADMIN, 2017).

 

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Metodologia
O presente estudo foi desenvolvido em Mato Grosso nos municípios de Cuiabá e Várzea Grande.
Os locais escolhidos para monitoramento e análise da água, foram nove córregos em Cuiabá e uma indústria em Várzea Grande. Os córregos apresentam maior incidência de odor forte proveniente da carga de efluente doméstico e industriais que recebem, e possui em seu trajeto unidade de ensino ou de saúde. A indústria em Várzea Grande utiliza trechos da área para disposição de efluentes industriais e domésticos e também possui problemas de odor.
Os locais foram identificados na área de estudo da seguinte forma: P.1 (Lagoa Encantada); P.2 (Córregos do Barbado); P.3 (Córrego Machado); P.4 (Córrego do Gambá- frente a creche); P.5 (Córrego do Gambá em frente ao posto de saúde); P.6 (Córrego Embaúval); P.7 (Córrego Mané Pinto); P.8 (Córrego três Poderes); P.9 (Córrego da Prainha); P.10 (Córrego Quarta Feria); P.11- Passagem da Conceição/ Várzea Grande-MT.
Para o desenvolvimento deste trabalho, realizou-se o monitoramento das concentrações de H2S liberado para a atmosfera, diretamente nos locais de estudo, com auxílio de detector de gás portátil e digital (aferido e calibrado de acordo com o INMETRO) que faz leitura em tempo real e para análises de água, utilizou-se uma sonda multiparâmetro. As aferições e análises ocorreram em dois períodos: chuvoso (fevereiro – maio) e seco (junho – setembro), realizados em dias alternados nos horários com índicies de maior exalação do odor, entre as 12:30h e 18:00h. Para cada ponto coletou-se três amostras por período, com intervalo de 45 minutos entre elas com finalidade de verificar a média do período.
Na análise da água, após ligar a sonda, esta foi mergulhada nos pontos de coleta até a água cobrir os sensores, por alguns minutos segurando-a pelo cabo flexível que tem aproximadamente 4 metros até estabilizar os dados no painel. Para quantificar o H2S, o Detector de gás foi aproximado a uma distância entre 30 e 40 centímetros da fonte de odor. Em alguns pontos, fez-se uso de barbante para chegar-se a altura de detecção dos sensores. Levou-se ainda em consideração as condições de temperatura e direção dos ventos, já que este dificulta a leitura ou captação dos níveis de concentrações de gases exalados pelo córrego/efluente por estar em ambiente aberto. Durante as coletas foi utilizado GPS de dispositivo móvel (aplicativo de celular), para obter as coordenadas geográficas dos locais. Bem como fez-se uso de Equipamento de Proteção Individual – EPI (luvas descartáveis e máscaras), fins de diminuir os riscos de contaminação.

 

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Resultados
Para o Córrego Três Poderes, Ponto 8, não foi possível analisar amostras no segundo período, pois o local estava interditado para obras de melhorias, drenagem, pavimentação e duplicação da Rodovia Helder Candia (MT-010), a popular Estrada da Guia. Em relação as demais análises transcorreram conforme esperado.
A temperatura média da água variou entre 27º C a 31º C no período chuvoso e oscilou entre 27º C a 33º C (gráfico 1). Pádua (2003), explica que os gases na água ou a solubilidade dos gases nos líquidos é inversamente proporcional à temperatura, de modo que, quanto maior a temperatura de um líquido, menor a possibilidade desse líquido reter os gases.

 

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A temperatura do ar foi maior no segundo período em todos os pontos, alcançando 39 º C nos pontos 01 e 10 (gráfico 2). Fator este, devido a baixa umidade do ar, e período marcado por queimadas e muito material particulado em suspenção. A temperatura é uma variável de grande importância no meio aquático, valores elevados auxiliam na decomposição da matéria orgânica entre outros o aumento dos niveis do gás sulfeto de hidrogênio.

 

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O resultado do pH nas amostras analisadas (gráfico 3), indicam que no primeiro período (fev - mai) apenas 10% das amostras ficaram abaixo do limite (6 a 9) previsto pelo CONAMA 357/05. Esse percentual subiu para 22% no segundo período (jun - set), não sendo possível analisar o ponto 8 (córrego Três Poderes) devido a obras de duplicação de via. Os valores de pH mais baixo foram encontrados nos pontos 4 e 5 cujos valores respectivamentes foram 3,88 e 4,87.

 

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Em relação ao nível de oxigênio dissolvido na água (O.D), cujo limite mínimo estabelecido pelo CONAMA 357/05 é de 5 mg/l, todas as amostras em ambos os períodos analisados (gráfico 4) ficaram abaixo do padrão. No segundo período os valores de OD em alguns pontos, chegaram a zero, isso significa que estes locais estão contaminados por esgoto sanitário; e, devido a valores alto de temperatura e matéria orgânica em decomposição há consumo de oxigênio presente na água. Quanto menor OD presente na água diminiu à sobrevivência dos seres aquáticos, e contribui à formação de H2S. Geralmente uma das bactérias anaeróbia facultativa, o Thiobacillus sp, está presente nesses locais e esta converte enxofre em H2S, liberando o odor característico relacionado ao metabolismo desses microrganismos.

 

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A condutividade elétrica nas amostras analisadas (gráfico 5) ficaram todas acima dos 100 µS/cm, aproximando dos 1000 µS/cm, nos pontos 1 e 6. De acordo com Funasa (2014), "águas naturais apresentam teores de condutividade na faixa de 10 a 100 µS/cm, em ambientes poluídos por esgotos domésticos ou industriais os valores podem chegar a 1.000 µS/cm". Isso demonstra que os córregos analisados estão degradados e poluídos, com alta quantidade de sais dissolvidos, que se dissociam em ânions e cátions.

 

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A análise do H2S realizada (gráfico 6), ficou prejudicada no primeiro período (fev-mai), devido a fatores climáticos como temperatura e ventos fortes. Desta forma não foi possível aferir com precisão os valores em 90% dos pontos de amostragem pois o aparelho utilizado é específico para ambientes confinados e com os ventos o odor dispersava muito rápido para atmosfera e o marcador não saiu do zero "0". Contudo, no segundo período, marcado por temperaturas elevada e poucos ventos os valores médios H2S variaram ente 1 a 8,33 ppm. Sendo a Lagoa Encantada – P1, o ponto com maior concentração de H2S liberado para o ambiente nos dois períodos analisados.

 

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Foi realizado o comparativo entre os níveis de Oxigênio Dissolvido e o Sulfeto de Hidrogênio e observamos que no segundo período, quanto menor o O.D mg/l maior valor de H2S é desprendido da água (gráfico 7). Glória (2009), explica que em condições de ausência de oxigênio (anaerobiose), ocorre a formação de H2S. Foi verificado também, através do comparativo entre temperatura do ar e o gás sulfeto de hidrogênio (gráfico 8), que no segundo período em 80% das amostras, a temperatura do ar influenciou diretamente no nível de concentração de H2S. Glória (2009), chama a atenção para quando encontramos determinados valores de pH no ambiente, e se a temperatura aumentar, menores são os valores de H2S dissolvido na fase líquida, e em temperaturas elevadas tem como consequência o maior desprendimento do H2S para a fase gasosa.

 

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Com relação à influência do pH na distribuição do sulfeto, percebe-se que quanto menor o pH maior é o percentual de H2S, como pode ser visto no gráfico 9, pois valores de pH quando abaixo de 6, influenciam a liberação do gás. Conforme Glória (2009), a quantidade de H2S dissolvido é inversamente proporcional ao pH. Para valores de pH menores que 6, mais de 90% do sulfeto estará presente na forma de um gás dissolvido (H2S (aq)), passível de ser transferido para a fase gasosa, ao passo que em valores de pH maiores do que 8, mais de 90% do sulfeto estará presente na forma ionizada (não volátil) de HS-.

 

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O resultado de H2S obtido no Distrito de Passagem da Conceição (gráfico 10), mostra que os valores mais elevados do gás H2S foram aferidos a altura de 20 cm do solo e conforme aumentou a altura para 30 e 40 cm os valores diminuíram. Nesse sentido, ficou evidenciado que as concentrações do gás se dispersam no ar e sofrem a interferência dos ventos. Desta forma, os sensores do aparelho medidor não conseguiam captar toda concentração do gás que era liberada. Hudson et al. (2008), cita que no uso de determinados dispositivos para coleta de uma amostra gasosa, para o estudo do controle de odor, é possível que haja distúrbios da superfície de emissão e, portanto, na verdadeira taxa de emissão. Sendo assim, os organismos de menor porte e as populações que residem nos locais mais baixos, provavelmente estão mais sujeitos a toxicidade dos poluentes atmosféricos. Observa-se ainda no gráfico 10, no mês de maio, as concentrações médias do gás foram (4 ppm; 9,33 ppm e 14,66 ppm) superiores ao mês de setembro nas alturas aferidas (2,66 ppm; 7 ppm e 11,33 ppm). Isso ocorreu porque no mês maio os resíduos descartados estavam expostos a chuva (umidade) e ao sol, essas condições aceleram a decomposição da matéria orgânica e aumentam a concentração do gás, enquanto que em setembro estava exposto somente ao sol e poeira.

 

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Considerações finais
No presente trabalho os objetivos foram alcançados, as análises e avaliações da qualidade da água nos locais de estudo foram realizadas com sucesso, os níveis de emissão do gás sulfídrico foram aferidos e quantificados. Através destes, verificou-se que as concentrações do gás atingiram valores bastante significativos, mostrando a importância do estudo. Portanto, considerando que além de cheiro desagradável, o H2S chega a irritar os olhos, altera nosso sistema nervoso e respiratório podendo até matar conforme a concentração inalada. Considerando ainda que sua toxicidade ocorre por inalação ou pelo contato com a pele e olhos, os resultados deste estudo demonstram que a inalação constante do H2S gera riscos à saúde da população exposta e diminui a qualidade de vida daqueles moradores próximos aos córregos
Desta forma, a partir deste estudo, foi firmado parceria entre Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Estado de Mato Grosso (IFMT), Secretaria de Estado de Meio Ambiente (SEMA) e Ministério Público Estadual (MPE) e deverá ser implementada medidas de controle de emissão do gás na zona urbana através da proposta de lei e/ou regulamentação dentro do estado.

 

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Selma Arruda Cordeiro
Química, tecnóloga em Gestão Ambiental, MBA em Engenharia Sanitária e Ambiental, Especialista em Perícia e Gestão Ambiental.

Márcia Cleia Vilela dos Santos
Bióloga, doutora em Ecologia e Cons. Da Biodiversidade.

Profª Dra Sandra Mariotto
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso, campus Cuiabá Bela Vista.

Jones Carlos Viegas
Graduado em Gestão Ambiental e Aluno de Pós-graduação em Inovação e Empreendedorismo para Negócios Sustentáveis.


 


Referências bibliográficas:

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