Toxicidade das cinzas volantes geradas pela utilização de madeira tratada com Arseniato de Cobre Cromatado (CCA) como material combustível

Abstract

Devido à utilidade da madeira e pensando na sua durabilidade, utilizam-se preservantes, substâncias tóxicas, com ação inibidora de agentes biodeterioradores como o arseniato de cobre cromatado (CCA). Madeira tratada com CCA aumenta gradualmente como passar dos anos. Problemas sérios surgirão de grandes quantidades de resíduos de madeira tratada com CCA. Muitos estudos investigaram maneiras de descartar eficientemente a madeira tratada com CCA, utilizando-as como combustíveis de formos e estufas, mas o grande problema é a quantidade de compostos químicos tóxicos que são liberados em sua utilização como combustível. Entretanto, em respeito ao meio ambiente e à saúde pública seu uso é polêmico, devido seu alto ter de toxicidade. O objetivo deste trabalho é determinar os efeitos toxicológicos das cinzas volantes das queimas de madeira tratada com CCA comparada com as cinzas volantes das queimas madeira não tratada. Para as análises de toxicidade, amostras de madeira tratada e não tratada foram adquiridas do comercio local para realização de queima controlada. O material particulado foi precipitado em garrafas contendo como solvente meio ácido e água. As amostras de material precipitado em ácido foram utilizadas para realizar análises físico- químicas e as amostras coletadas em água para análises de toxicidade e gentoxicidade. As análises físico ?químicas demonstraram a presença do arsênio em maior quantidade, de cromo em pouca quantidade, respectivamente em média de 0,46mg/mL e de 0,11mg/mL dos constituintes do arseniato de cobre cromatado (CCA), nas amostras dos efluentes de cinzas volantes as queima da madeira tratada, nas amostras dos efluentes das cinzas volantes da queima de madeira não tratada os valores encontrados foram abaixo do limite de quantificação. Entretanto nas análises de HPA ambas as amostras mostraram a presença quantitativa de compostos de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos resultando na toxicidade de ambas as amostras dos efluentes das cinzas volantes. As análises de toxicidade revelaram alto teor de toxicidade agudo e subagudo nas plantas Lactuca sativa e Allim cepa L e nos microcustáceo Artemia spp referente as amostras das cinzas volantes da queima de madeira tratada, nos testes antimicrobianos a bactéria Staphylococcus aureus foi vulnerável aos efluentes das cinzas volantes da queima de madeira tratada na concentração de 85%, no restante das concentrações e coma na bactéria Escherichia coli os resultados não demonstraram diferença significativa entre os efluentes das cinzas volantes. Nos ensaios genotóxicos, o teste de clivagem de DNA Plasmidial in vitro mostrou que ambas as amostras de cinzas volantes promovem a quebra de moléculas de DNA com diferença significativa entre as amostras de cinzas volantes. No teste de MTT o efeito citotóxico nas células NH3T3 foram significativos nas concentrações de 25 e 50% revelando uma maior citotoxicidade dos efluentes das cinzas volantes da queima de madeira tratada em relação aos efluentes das cinzas volantes da queima de madeira não tratada. Ambas as amostras de efluentes de cinzas volantes causaram hemólise em eritrócitos humanos nas concentrações de 50, 75 e 90%. O efluente das cinzas volantes da queima de madeira tratada com CCA desempenha um papel importante nos efeitos toxicológicos, genotóxico e ecotóxico superiores aos efluentes das cinzas volantes da queima de madeira não tratada.

Abstract: Due to the usefulness of wood and thinking about its durability, preservatives, toxic substances are used, with an inhibitory action by biodeteriorating agents such as chromed copper arsenate (CCA). The amount of CCA-treated wood gradually increases over the years and serious problems arise from large amounts of wood residues. Some efforts were performed in finding ways to efficiently dispose of CCA-treated wood residues, using it as fuels in shafts and greenhouses, but the problem persist once the amount of toxic chemical elements that are released still being dangerous. However, with respect to the environment and public health, its use is controversial, due to its high toxicity. The objective of this work is to determine the toxicological effects of flying ashes obtained from CCA treated wood burning compared to untreated wood ones. For toxicity analyses, samples of treated and untreated wood were purchased from the local market and burned in controlled conditions. The particulate material was precipitated in bottles containing acid and water as solvent. Samples of acid-precipitated material were used to perform physical-chemical analyses and the samples collected in water were destinated to toxicity analyses. The physical-chemical analyses showed the presence of arsenic in greater quantity, of chromium in small quantity, respectively on average of 0.46mg / mL and 0.11mg / mL of the constituents of the chromed copper arsenate (CCA), in the samples of the effluents of fly ash from burning treated wood, in the samples of effluents from fly ash from burning untreated wood the values found were below the limit of quantification. However, in the HPA analyzes, both samples showed the quantitative presence of polycyclic aromatic hydrocarbon compounds resulting in the toxicity of both samples of the fly ash effluents. The toxicity analyzes revealed a high level of acute and subacute toxicity in the plants Lactuca sativa and Allim cepa L and in the microcrustaceans Artemia salina referring to the fly ash samples of the treated wood burning, in the antimicrobial tests the Staphylococcus aureus bacteria was vulnerable to the treated wood burning effluent at a concentration of 85%. Concentrations lower than this did not show significant difference as well as all concentrations when Escherichia coli was tested. In the plasmid DNA cleavage test it was demonstrated that both fly ash samples promote breakdown of DNA molecules but with significant difference between fly ash samples. In the MTT test, the cytotoxic effect on NH3T3 cells was significant at concentrations of 25 and 50%, revealing a greater cytotoxicity of the fly ash effluents from treated wood burning in relation to the fly ash effluents from untreated wood burning. Both samples of fly ash effluents caused hemolysis in human erythrocytes at concentrations of 50, 75 and 90%. The effluent of fly ash from burning wood treated with CCA plays an important role in the toxicological, genotoxic and ecotoxic effects superior to the effluent from fly ash from burning untreated wood.