Quando as usinas de energia queimam carvão, uma classe de compostos chamados hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, ou PAHs, fazem parte da poluição do ar resultante. Os pesquisadores descobriram que as toxinas do PAH se degradam à luz do sol e se transformam em compostos e subprodutos infantis.

Alguns compostos infantis podem ser mais tóxicos do que os PAHs originais. Rios e represas afetados por PAHs estão provavelmente contaminados por um número muito maior de toxinas do que as emitidas pelos principais poluidores, pesquisadores agora mostram em Chemosphere .

Uma usina elétrica a carvão e um cigarro têm mais em comum do que você imagina. O mesmo acontece com os escapes dos carros, queima de resíduos de colheita, aviões e incêndios florestais.

Os PAHs são produzidos quando os combustíveis fósseis ou matéria orgânica não são completamente queimados. Essas assinaturas de PAH são distintas o suficiente para que os cientistas possam dizer quais são as prováveis ​​fontes de poluição. Eles podem fazer isso analisando amostras de água e sedimentos de rios e represas afetados pela poluição.

Alguns compostos derivados são mais tóxicos do que os PAHs originais, outros estudos encontraram. Isso significa que provavelmente existem mais tóxicos, compostos carcinogênicos de PAH presentes em represas e rios do que se pensava anteriormente, diz o Dr. Mathapelo Seopela, pesquisador do Departamento de Química da Universidade de Joanesburgo e principal autor do estudo.

"Os processos de queima criam PAHs que variam em tamanho de dois a seis anéis de benzeno fundidos. Quanto mais quente o processo de queima, quanto maior o composto que é formado, e quanto mais prejudicial for, " ela diz.

"Como um exemplo, quando o carvão é queimado em uma usina elétrica movida a carvão para eletricidade, É provável que se formem PAHs de cinco e seis anéis. Isso ocorre porque o processo de queima está em uma temperatura muito alta, acima de 1000 graus Celsius. "

Esses grandes compostos de PAH viajam com o resto da fumaça das torres de resfriamento da usina. Os ventos podem soprar os compostos para muito longe, para rios, represas, terras agrícolas ou a próxima cidade.

“Quando a gasolina é queimada no motor de um carro, HAPs de dois a três anéis geralmente se formam. PAHs semelhantes são formados por aviões, quando os agricultores queimam resíduos da colheita ou grama, ou com lenha, "ela diz." Os PAHs acabam na atmosfera, no ar que respiramos. Muitas vezes, eles podem viajar distâncias muito longas das fontes que os produziram, como usinas de energia ou incêndios florestais. "

Muitos compostos de PAH são prejudiciais. Eles são formados a partir de duas ou mais moléculas de benzeno fundidas, ou anéis, durante a combustão incompleta de combustíveis fósseis ou matéria orgânica. O benzeno é altamente inflamável, líquido tóxico. É parcialmente responsável pelo cheiro característico de um posto de gasolina.

O PAH mais simples é o naftaleno, que tem dois anéis de benzeno. Algumas pessoas usam naftalina de naftaleno para proteger suas roupas das traças. É tóxico para as pessoas. O próximo grande PAH é o antraceno, um componente do alcatrão de carvão, que tem três anéis de benzeno. O antraceno é uma substância perigosa. É muito tóxico em ambientes aquáticos, e é considerado um poluente persistente e bioacumulativo.

Vários PAHs foram listados por organizações como a EPA, OMS e Comissão Europeia como cancerígenos. Alguns PAHs podem causar mudanças permanentes nos genes dos animais, que pode causar atrasos no desenvolvimento ou malformações em embriões de peixes. Esses compostos de PAHs também são classificados como mutagênicos.

Quando as gotas de chuva puxam os compostos de PAH para os rios e represas, enormes desafios ambientais podem ser criados. A chuva leva as toxinas para a água potável, água usada para irrigar as plantações de alimentos, e água para o gado. Os peixes acumulam os PAHs em sua carne. "Em nosso estudo, analisamos os PAHs com dois a seis anéis de benzeno fundidos. Isso representava poluição desde incêndios de madeira e carros até usinas de carvão. Sabíamos que, em geral, Os compostos de PAH começarão a mudar, ou degradante, quando o sol brilha sobre eles. Mas queríamos descobrir o que os PAHs específicos se tornam quando se degradam, e quão rápido isso acontece, "diz Seopela.

Em pesquisas anteriores, ela analisou a água e os sedimentos de uma barragem contaminada na África do Sul para HAPs. A Barragem de Loskop é alimentada pelo Rio Olifants em um grande parque industrial, mineração de carvão e região da estação de energia de carvão em Mpumalanga.

Mortes em massa de peixes e crocodilos foram registradas no rio, e poluentes orgânicos, incluindo PAHs, foram identificados como fatores contribuintes.

Em outros estudos, pesquisadores descobriram que os PAHs se decompõem à luz do sol, mas que os compostos filhos menores que se formam (fotoprodutos) podem ser mais tóxicos do que os compostos pais maiores.

Seopela e os pesquisadores do Laboratório Biológico Chesapeake do Centro de Ciências Ambientais da Universidade de Maryland construíram um sistema de recirculação em circuito fechado para o estudo em seu laboratório. Eles testaram cinco PAHs listados pela EPA dos EUA como poluentes prioritários. Estes eram naftaleno, antraceno, benzo (a) antraceno, benzo (a) pireno e benzo (ghi) perileno.

Para cada PAH, eles testaram amostras puras em água pura como controle. Em seguida, eles testaram cada PAH puro em água pura com uma quantidade específica de matéria orgânica natural (NOM) adicionada para simular as condições do rio e da represa. Eles testaram cada PAH por conta própria, e depois misturei todos eles para ver o que acontece.

"Descobrimos que quando a luz do sol incide sobre um HAP pai, decompõe-se em HAPs infantis menores, que chamamos de produtos de degradação. Mas ao mesmo tempo, subprodutos completamente diferentes também são formados, "diz o professor Michael Gonsior do Laboratório Biológico Chesapeake da Universidade de Maryland.

"Isso é muito preocupante. Os compostos de PAH originais, os HAPs infantis degradados e os subprodutos, ou fotoprodutos, estão provavelmente todos presentes ao mesmo tempo em rios e barragens afetados por PAHs, " ele continua.

"Também descobrimos que geralmente os PAHs de cinco a seis anéis se quebram muito mais rápido do que os PAHs de dois anéis em água pura, "diz a Dra. Leanne Powers, assistente químico de pesquisa no Laboratório Biológico de Chesapeake.

"Mas a degradação diminui quando há mais matéria orgânica natural na água. Esperamos que os PAHs na água ou nos sedimentos de um rio turvo levem muito tempo para se decompor. Muito mais do que três horas e um pouco mais de Os PAHs se degradam na água pura em nosso laboratório. O procedimento usado neste estudo pode ser usado para entender como outros PAHs se degradam, e o que eles se tornarão em ambientes de água doce, "diz Powers.

Seopela diz, "Isso significa que as pessoas, animais e plantas que dependem dessa água estão provavelmente expostos a um número muito maior de toxinas ao mesmo tempo, do que foi emitido a partir das fontes, como usinas de energia. "