Comunicaciones
DIAGNÓSTICO DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA EM REGIÕES SEM REDES CONVENCIONAIS DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR: ESTUDO EM UMA PEQUENA CIDADE DO PARANÁ, BRASIL
DIAGNOSIS OF AIR POLLUTION IN AREAS WITHOUT A CONVENTIONAL AIR QUALITY MONITORING NETWORK: A STUDY IN A SMALL CITY OF PARANÁ, BRAZIL
DIAGNÓSTICO DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA EN REGIONES SIN REDES CONVENCIONALES DE MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE: ESTUDIO EN UNA PEQUEÑA CIUDAD DE PARANÁ, BRASIL
DIAGNÓSTICO DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA EM REGIÕES SEM REDES CONVENCIONAIS DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR: ESTUDO EM UMA PEQUENA CIDADE DO PARANÁ, BRASIL
Interciencia, vol. 42, núm. 11, pp. 767-773, 2017
Asociación Interciencia
Recepção: 01/08/2016
Aprovação: 24/10/2017
Resumo: A gestão pública reconhece a importância dos programas de gerenciamento da qualidade do ar como forma de fiscalizar as atividades potencialmente poluidoras. Uma alternativa para avaliar os contaminantes atmosféricos em regiões com recur- sos financeiros limitados, apontada pela Organização Mundial de Saúde, é a utilização do monitoramento biológico com plan- tas. O objetivo do trabalho foi realizar um diagnóstico sobre poluição atmosférica por meio de um método de monitoramen- to biológico de baixo custo. A pesquisa foi desenvolvida em São Mateus do Sul, Paraná, Brasil, cidade que abriga várias indústrias. O monitoramento biológico foi utilizado para es- timar a contaminação atmosférica causada pela atividade de mineração de xisto. Para tanto, foram identificados os teores de 12 elementos químicos em amostras de cascas de árvores. Para a interpretação dos resultados, utilizaram-se ferramentas geoestatísticas associadas aos casos de doenças respiratórias registradas no Sistema Único de Saúde (dados secundários). Ferro, enxofre e silício apresentaram concentrações médias muito acima da região controle. Os resultados reforçam que a mineração é principal fonte de poluentes atmosféricos, e as regiões com maiores incidências de doenças respiratórias coincidiam com as regiões onde os teores de poluentes eram maiores. Com esta proposta, as autoridades sanitárias, que dispõem de pouco orçamento, podem solicitar o monitoramento biológico dos pontos mais críticos dos emissores, analisar as condições de vida da população e melhorar o desempenho de indicadores de saúde e sustentabilidade nos arredores de indústrias mineradoras
Palavras-chave: Geostatística, Mineração, Monitoramento biológico, Saúde e Meio Ambiente.
Abstract: Public management recognizes the importance of air quality management programs as a way of monitoring potentially polluting activities. An alternative to monitoring air quality in regions with limited financial resources, as indicated by the World Health Organization, is the use of biological monitoring with plants. The objective of this work is to carry out a diagnosis of atmospheric pollution with the application of a biolog- ical low-cost method. The study was conducted in São Mateus do Sul, Parana, Brasil, a city that which hosts several schist industries. Thebiological monitoring was used to estimate the atmospheric contamination from mining activities. The contents of 12 chemical elements in tree bark samples were analyzed. In order to interpret the results, geostatistical tools were used in combination with the data about respiratory diseases, reg- istered in the Unified Health System (secondary data). Iron, sulfur and silicon were the elements that presented the highest average concentrations, much higher than the control region. The results reinforce that the main source of these elements is the mining activity in São Mateus do Sul, and the regions with the highest incidence of respiratory diseases coincided with regions where the levels of pollutants were higher. With this proposal, health authorities can request the biological the monitoring of the most critical points of pollutant emitters, an- alyze the living conditions of the population and improve the performance of health and sustainability indicators in the surroundings of mining industries.
Resumen: La gestión pública reconoce la importancia de los programas de gerenciamiento de la calidad del aire como forma de fiscalizar las actividades potencialmente contaminantes. Una alternativa para supervisar la calidad del aire en regiones con recursos financieros limitados, sugerida por la Organización Mundial de la Salud, es la utilización del monitoreo biológico con plantas. El trabajo tiene como objetivo realizar un diagnóstico de la contaminación atmosférica con aplicación de un método biológico de bajo costo. La investigación fue desarrollada en São Mateus do Sul, Paraná, Brasil, ciudad que abriga una industria brasileña minera de esquisto. El monitoreo biológico fue utilizado para estimar la contaminación atmosférica por las actividades mineras. Se analizaron las concentraciones de 12 elementos químicos en muestras de cortezas de árboles. Para la interpretación de los resultados fueron utilizadas herramientas geoestadísticas y los datos acerca de casos de enfermedades respiratorias registradas en el Sistema Único de Salud (datos secundarios). Hierro, azufre y silicio presentaron concentraciones medias muy por encima de la región control. Los resultados refuerzan que el origen principal de la contaminación atmosférica es la actividad minera, y las regiones con mayores incidencias de enfermedades respiratorias coincidieron con aquellas con mayores niveles de contaminantes. Con esta propuesta, las autoridades sanitarias pueden solicitar el monitoreo biológico de los puntos más críticos de las emisiones de contaminantes, analizar las condiciones de vida de la población y mejorar los indicadores de desempeño de salud y sostenibilidad alrededor de las industrias mineras.
Introdução
A preocupação global com as mudanças climáticas está presente nos diferentes segmentos da sociedade. Estas mudanças também podem ser mensuradas, por exemplo, por meio de padrões de qualidade do ar, em centros urbanos. Esses indicadores, além de evidenciarem os impactos da poluição atmosférica, destacam que os efeitos adversos das emissões antrópicas podem ser verificados com o aumento de incidências de doenças respiratórias e cardiovasculares, nas populações urbanas (Geravandi et al., 2015).
Assim, a gestão pública reconhece a importância dos programas de gerenciamento da qualidade do ar como forma de fiscalizar as atividades potencialmente poluidoras e garantir um desenvolvimento ecologicamente equilibrado. No entanto, a implantação de programas tradicionais de monitoramento, como o que pre- coniza a Agência de Proteção Ambiental dos EUA ( US- EPA), requer grandes orçamentos e profissionais espe- cializados para sua efetividade (Snyder et al., 2013).
Uma alternativa para moni- torar a qualidade do ar, em regiões com recursos finan- ceiros limitados, apontada pela Organização Mundial de Saúde (OMS), é a utilização do monitoramento biológico com plantas. As plantas fun- cionam como bioindicadores de qualidade, pois fornecem uma resposta integrada entre os contaminantes atmosféricos e outras variáveis ambientais. Assim, por meio da quantifi- cação de substâncias químicas nas plantas, é possível estimar os riscos à população, em virtude da poluição ambiental (Mulgrew e Willians, 2000).
O Brasil reconhece a serie- dade das questões associadas à degradação do meio am- biente e a importância de se-rem elaboradas políticas públicas, que minimizem os impactos à natureza e favoreçam o desenvolvimento sustentável. Assim, o país assume o compromisso com as questões ambientais em diversas agen- das mundiais, como destacado na Conferência das Partes - COP 21 (UN, 2016).
Por outro lado, o Brasil precisa enfrentar diferentes pro- blemas sociais, uma vez que estimativas de 2012 indicaram que 18´106 pessoas vivem (no país) na linha da pobreza, das quais 60% está em centros urbanos. Além disso, 27´106 brasileiros têm renda vulnerável, o que aumenta o risco de grande parte da população retornar às condições precárias em situações de estagnação ou choques econômicos Como consequência, a política brasileira vem dando prioridade às questões voltadas à inclusão social e econômica, com alvo em famí- lias de baixa renda (Cord et al., 2015).
As políticas redistributivas têm se preocupado em melhorar a educação, garantir empre- gos de qualidade, saúde e serviços básicos (Cord et al., 2015). Porém, o apoio do go- verno para resolver problemas associados à degradação ambiental não é suficiente, ainda que se tenha consenso sobre sua relevância. Além disso, as agências ambientais que man- têm uma rede de monitoramento da qualidade do ar, com especialistas, infraestrutura e novas tecnologias, estão insta- ladas em grandes cidades, como Porto Alegre, Curitiba, Belo Horizonte, São Paulo e Rio de Janeiro; ou seja, nas regiões Sul e Sudeste do Brasil, as quais são consideradas economicamente mais importantes (IBGE, 2015).
Especificamente, a presente proposta de estudo considera como objeto de análise a poluição atmosférica em uma pequena cidade, São Mateus do Sul, no estado do Paraná, onde uma refinaria de xisto e outras indús- trias estão instaladas, liberando seus resíduos no meio ambiente e causando efeitos adversos à qualidade de vida. Diante deste contexto, o trabalho pautou-se na seguinte questão de pesquisa: quais são os tipos de contami- nantes atmosféricos em São Mateus do Sul e suas principais fontes emissoras?
Para responder ao questiona- mento, o trabalho teve como objetivo principal realizar um diagnóstico da poluição atmosférica, com a aplicação de um método de baixo custo, na cidade de São Mateus do Sul.
Conforme recomendação da OMS, a avaliação da qualidade do ar foi realizada por meio de um monitoramento biológico com plantas (Mulgrew e Willians, 2000). Assim, foram determinados os teores de potenciais contaminantes atmosféricos em cascas de árvores, as quais foram coletadas em diversos pontos na cidade, com o intuito de se obter um conjunto de dados que fosse representativo da área investigada, o que permitiu estimar a exposição dos moradores aos poluentes oriundos das atividades industriais em São Mateus do Sul.
Destaca-se ainda que o trabalho foi realizado com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), uma fundação pública do Ministério da Educação, em parceria com agências públicas do Estado do Paraná.
A cooperação de trabalho entre governo, universidades e institutos de pesquisa tem sido considerada uma forma promissora para tratar diversos problemas, como os relacionados à poluição, no Brasil. Assim, as agências de fomento ligadas ao Ministérios da Educação e da Ciência, Tecnologia, Inovação e Comunicação vêm apoiando projetos de pós-graduação voltados ao meio ambiente e à sustentabilidade (Angeli et al., 2013; Ribeiro et al., 2013; Moreira et al., 2016).
Método de bioindicação para avaliar a poluição atmosférica
O monitoramento biológico com cascas de árvores se caracteriza como método de bioindicação e/ou biomonitoramento da qualidade do ar. A diferença entre os dois métodos se deve às informações obtidas em cada um deles. A bioindicação permite avaliar a qualidade do ar ao longo do tempo. Com o biomonitoramento, avaliam-se as reações morfológicas das plantas, em resposta à quantidade do contaminante no ar. Dessa forma, é possível estimar quão significativas foram as mudanças no meio ambiente, em virtude da poluição atmosférica (Markert et al., 1997; Villarouco et al., 2007; Carneiro et al., 2011; Markert, et al., 2011; Rodriguez et al., 2011; Moreira et al., 2016). O estudo realizado em São Mateus do Sul é definido como método de bioindicação, já que não foram analisadas as reações morfológicas nas cascas coletadas
A principal vantagem da utilização das cascas de árvores, em comparação a outros bioindicadores, está relacionada à possibilidade de as cascas serem coletadas em qualquer período do ano (Schelle et al., 2008; Moreira et al., 2016).
Em alguns casos, a determinação dos níveis dos contaminantes atmosféricos na casca pode refletir um longo período de exposição das árvores, indicando uma concentração média de poluentes que se refere ao acúmulo de vários anos e não à poluição atual. No entanto, na maioria das cidades, é comum a presença de cobertura vegetal de forma generalizada. Portanto, com a determinação dos poluentes e georreferenciamento das árvores, das quais foram retiradas as cascas, pode-se mapear a origem dos contaminantes; ou seja, relacioná-los com as principais fontes emissoras (Schelle et al., 2008).
Dessa forma, a partir dos pontos georreferenciados e a determinação da quantidade de contaminantes nas cascas, pôde-se identificar as atividades industriais que prejudicam a qualidade do ar e podem causar problemas de saúde à população expostas ao ar contaminado, como no caso dos moradores de São Mateus do Sul.
Materiais e Métodos
O presente trabalho caracteriza-se por adotar métodos mistos, que conforme definição do Creswell (2010); se trata de uma abordagem de pesquisa que combina as formas quantitativas e qualitativas. Foi realizado um procedimento sequencial, inicialmente a partir de uma pestificar os tipos de contaminantes encontrados no ar e suas principais fontes emissoras. Em seguida, foi desenvolvida uma pesquisa qualitativa, explorató- ria, por meio de análise de re- gistros de casos de doenças respiratória, a partir de dados fornecidos pelo Sistema de Informações Hospitalares (SIH) do DATASUS (s/f). Por fim, os casos de doenças respiratórias foram associados às principais fontes emissoras de poluentes da cidade.
Caracterização da área estudada
Segundo o censo demográfico do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística de 2010, São Mateus do Sul possui uma população de ~41.257 habitantes e uma área de 1.342,633km². O município está localizado no Estado do Paraná, na região Sul do Brasil (25º52’27”S e 50 º 22’58”O) (Figura 1). Cerca de 60% da população vive na sede urbana e 40% na área rural, distribuí- dos em cerca de 5000 peque- nas propriedades (IBGE, 2012). O desenvolvimento da cidade começou no ano de 1877, com a intensificação da agricultura e do extrativismo vegetal. Em meados do século XX, a eco- nomia regrediu e a cidade vivenciou quase duas décadas de estagnação. O crescimento foi retomado no final dos anos 1960, com instalação de uma indústria de grande porte, voltada à exploração de xisto (folhelho betuminoso), uma rocha sedimentar impregnada de um material oleoso que, ao ser submetido aos processos de refino, fornece os mesmos derivados do petróleo de poço: nafta, gás liquefeito de petróleo (GLP), gás combustível (gás de xisto), óleo combustível (gasolina, óleo diesel) e enxofre (Assmann et al., 1999).

Atualmente, o município ocupa a 19ª posição relativa à arrecadação do Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços (ICMS) estadual, de um total de 399 cidades, sendo que a atividade econômica está associada à agricultura e serviços em um 40% e à indústria em um 60% (IBGE, 2012; PMSMS, 2016).
Contudo, apesar dos benefíios econômicos que a indús- tria de xisto trouxe para a ci- dade, a mineração a céu aberto tem gerado uma grande quantidade de material particulado, que são ricos em metais pesados e prejudicam a saúde da população, a fauna e a flora de São Mateus do Sul. As diferentes etapas do processo para extração também contribuem para a emissão de outros compostos químicos voláteis, com grande potencial tóxico, os quais são cancerígenos e podem causar danos respiratórios e neurológicos (Ferreira, 2009; Enríquez, 2009).
Amostragem das cascas de árvores
A coleta dos dados primá- rios foi realizada a partir da amostragem das cascas de ár- vores no ano de 2007. Foram definidos 62 pontos, abrangendo toda área de São Mateus do Sul (Figura 2a). Para cada ponto foram registradas as coorde- nadas geográficas, utilizando-se um dispositivo eletrônico portátil com GPS (Geographic Positioning System). As latitudes e longitudes foram trans- formadas para o sistema de coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator). Durante a amostragem, priorizou-se a direção principal do vento (WE) em torno da mineradora de xisto. As cascas foram retira- das a uma altura de 1,7m acima do solo, pois assume-se que a partir de 1,5m de altura, é insignificante a contribuição do solo para deposição de material particulado sobre a casca da árvore; ou seja, a origem dos poluentes é primordialmen- te devido à deposição atmosférica ( Wolterbeek e Bode, 1995).
Foram coletadas cascas de Araucaria angustifólia, comumente conhecida como ‘pinhei- ro do Paraná’ ou ‘pinheiro bra- sileiro’, uma espécie de conífera ameaçada de extinção, na América do Sul. Essa é tam- bém a espécie arbórea predominante em São Mateus do Sul. O pinheiro do Paraná é uma árvore que possui cascas rugosas, resinosas e estriadas horizontalmente (Barbieri e Heiden, 2012). As cascas rugosas, normalmente, são soltas das árvores mais rapidamente que as cascas lisas (Martin e Coughtrey, 1982; Schelle et al., 2008). Embora as árvores de cascas rugosas tenham se mostrado mais ef icazes para a avaliação das tendências espaciais e temporais, nos estudos sobre a qualidade do ar, ambas as cascas (lisas rugosas) podem ser utilizadas em monitoramento biológicos para avaliação da poluição at- mosférica (Schelle et al., 2008; Forbes et al., 2015).
Em São Mateus, coletaram se ainda cinco amostras de xisto, dentro da área de mineração, com intuito de relacio- nar os poluentes da casca ao principal resíduo gerado pela indústria.
Para a definição das concentrações mínimas dos elementos investigados; ou seja, concen- trações que poderiam ser consideradas como referência de qualidade do ar, foram coletadas cascas rugosas de árvores localizadas na cidade de Caucaia do Alto, Estado de São Paulo, onde a atividade econômica predominante é a agrícola. Os níveis de poluentes atmosféricos desta região são insignificantes e não oferecem riscos à saúde da população (Ferreira, 2009). Para o presente estudo, esta cidade ficou definida como ‘região controle’.

Coleta dos dados de saúde
Para o levantamento de ca- sos de problemas respiratórios da população local, foi realiza- da a pesquisa com base em dados secundários, por meio do Sistema de Informações Hospitalares (SIH) do DATASUS (s/f ), fornecidos pelos postos de saúde da Secretaria Municipal de Saúde para o ano 2010. Com base em 3000 registros, identificaram-se 245 casos de problemas respi- ratórios, os quais possibilitaram a obtenção de coordenadas geográficas dos endereços dos pacientes (Figura 2b). As coordenadas foram utilizadas para a elaboração dos mapas que trariam uma estimativa da dis- tribuição dos agravos à saúde que poderiam estar relaciona- dos à poluição atmosférica na cidade. Com os dados de saúde, calculou-se para cada região (quadrante) da cidade, a porcentagem de pacientes com doença respiratória.
Quantificação dos elementos contaminantes
A quantificação dos contaminantes atmosféricos foi realizada conforme protocolo utilizado por Ferreira (2009). Em síntese, as cascas removidas dos troncos das árvores, com o auxílio de uma faca de titânio, foram guardadas em sacos de papel. No laboratório, foram retirados liquens e/ou musgos presentes nas amostras. Estas não foram lavadas para não haver perda do material de interesse adsorvido nas cascas. Para análise, a parte superficial externa das cascas (~3mm) foi removida com o uso de um ralador de titânio (99% de pureza para evitar contaminação).
O material obtido foi passado em uma peneira com telas de 0,2mm de abertura, de modo a obter a casca na forma de pó. Uma massa de 0,5 a 0,6g da amostra e de 2,5g de ácido bórico foram colocadas em um cilindro e prensadas por 60s, com a ajuda de uma prensa de 4ton de força, com intuito de se obter pastilhas de dupla camada (amostra de casca e ácido bórico) com 20mm de diâmetro.
Para a quantificação dos elementos químicos, as pastilhas preparadas foram submetidas à espectrometria de fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF), equipamento EDX 700HS, da Shimadzu Corp. Instrumentos Analíticos, pertencente ao Departamento de Patologia da Universidade de São Paulo.
Foram determinados 12 elementos químicos, tantos nos resíduos de mineração, como nas cascas coletadas em São Mateus do Sul e em Caucaia do Alto. A razão para a escolha desses elementos se baseou no fato de os mesmos terem sidos determinados nas cinco amostras de xisto (resíduos), coletadas na área de mineração.
A qualidade analítica dos dados obtidos foi verificada a partir da exatidão e da precisão dos resultados experimentais obtidos com Materiais de Referência Certificados (MRC): NIST 1547 Peach Leaves e JB2 Basalt, provenientes respectivamente do National Institute of Standards and Technology, EUA e Geological Survey of Japan. Nos MRC, foram quantificados os mesmos elementos investigados nas cascas de árvores de São Mateus do Sul.
Tratamento do conjunto de dados
Para a interpretação dos da- dos, utilizou-se o software Statistic® 8.0. Os resultados foram tratados por diferentes ferramentas, como a estatística inferencial (teste t de Student) e a multivariada, com a aplicação da análise fatorial com ralador de titânio (99% de pureza para evitar contaminação).extração por componentes prin- cipais (AF-PCA).
O teste t foi aplicado para verificar diferenças estatísticas entre as concentrações dos ele- mentos nas amostras de xisto bruto, nas cascas coletadas em São Mateus do Sul e em Caucaia do Alto (sítio controle). Com a AF-PCA, obteve-se a explicação sobre a estrutura de covariância por meio de combinações lineares das variáveis originais (as concentrações dos elementos nas cascas), por meio dos autovalores (λ) e dos autovetores (e).
Os autovalores representam à variabilidade de cada compo- nente e os autovetores compõem a base para obter as car- gas fatoriais (o peso de cada variável; no caso, dos poluentes). As p-variáveis originais geram, por meio de suas combinações lineares, p componentes principais que tem como característica obter as componentes em ordem decrescente de máxi- ma variância; ou seja, a primeira componente detém mais in- formação estatística que a segunda componente principal, que por sua vez tem mais infor- mação que a terceira componente e assim sucessivamente, fazendo a redução da dimensão original das variáveis e facilitando a interpretação das análi- ses para o conjunto de dados (Johnson e Wicher, 2008).
No tratamento dos dados também foi utilizado o software Surfer Golden® 9 para a elaboração dos mapas de distribuição dos poluentes e dos agravos à saúde, a partir de dados georreferenciados.
Resultados e Discussão
Os resultados obtidos no MRC para os 12 elementos de interesse indicaram erros rela- tivos <5% para todos os ele- mentos analisados e desvios padrões relativos (DPR) <10%, exceto para Pb (DPR= 19%) e Mn (DPR= 11%). Esses valores demostram que o protocolo adotado na coleta das cascas, preparação das amostras e análises químicas geraram resultados confiáveis. Portanto, os resultados experimentais obtidos para os elementos químicos nos MRC, quando comparados com os seus valores certificados evidenciam que re- sultados do estudo são confiá- veis; ou seja, foi possível utilizar o conjunto de dados experimentais obtidos com os bioindicadores (cascas), para monitorar a qualidade do ar em São Mateus do Sul.
Os níveis dos metais Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, V e Zn encontrados nos resíduos de mineração (xisto) foram na mesma ordem de grandeza, sem diferenças significativas (p>0,05), que os observados nas amostras coletadas na re- gião controle (Caucaia do Alto). Da mesma forma, as concentrações desses metais nas cascas retiradas das árvores de São Mateus do Sul não foram significativamente dife- rentes das concentrações observadas nas amostras de Caucaia do Alto. Portanto, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, V e Zn não foram considerados contami- nantes atmosféricos em São Mateus do Sul.
Por outro lado, o teste t de Student (p<0,05) identificou diferenças estatísticas nas con- centrações de Fe, S e Si (prin- cipais componentes do minério de xisto). Esses elementos fo- ram encontrados em grandes quantidades, tanto no xisto (Fe= 21.445, S= 11.335 e Si= 118.422, em µg·g-1) como nas cascas de árvores de São Mateus do Sul, as quais apre- sentaram, em µg g-1, os seguin- tes teores médios: Fe = 4.177, S = 2.429 e Si = 14.890. Estas concentrações ficaram muito acima das concentrações mé- dias obtidas nas cascas da re- gião controle, Caucaia do Alto (Fe= 888; S= 1202 e Si= 632, em µg·g-1), apresentando dife- renças significativas (p<0,05), de acordo com o teste t de Student.
Na Figura 3a, b e c são apresentadas as médias de concentrações obtidas para todos os elementos quantificados, tanto nas cascas de árvores de São Mateus do Sul, como nas da região controle (Caucaia do Alto), pela técnica EDXRF.
Com os teores elementares encontrados nas 62 amostras de São Mateus do Sul e utilizando as coordenadas geográficas de cada ponto, foram construídos mapas de distribui- ção da concentração de Fe, S e Si na cidade. Conforme espera- do, os mais altos teores dos elementos Fe, S e Si foram ob- servados nas regiões dos qua- drantes QA e QB (Figura 3).
Os teores de Fe nas cascas de árvores variaram em todos os pontos de amostragem, sendo que os níveis mais altos podem ser visualizados nas proximidades da mineradora (Figura 3a). As emissões de S da indústria de xisto (Figura 3b) evidenciam a relação com a atividade de mineração. Além de estar pre- sente no minério, o S também é liberado durante o beneficiamento da rocha, no processo de combustão, o qual emite partículas finas e ultrafinas, que tendem a apresentar um com- portamento quase-gás, alcançando uma maior área de distribui- ção (Morawska et al., 2006).
A distribuição espacial de Si (Figura 3c) é mais restrita que a do Fe e S, indicando que sua dispersão depende do tamanho de suas partículas, visto que a emissão está relacionada com a perfuração do minério, causan- do a liberação de partículas grossas, com maior granulome- tria; ou seja, aquelas localizadas ao nível do solo, o que limita a dispersão de Si. Além das altas concentrações de Si ao redor da mineradora, observa-se ainda uma região (a oes- te) com altos teores de Si, que está situada nas proximidades de uma indústria cerâmica de grande porte que, consequentemente, também contribui com emissões de material particulado rico nesse metal.
Para corroborar as informa- ções obtidas com os mapas de concentração, utilizou-se a es- tatística multivariada para avaliar se existia forte correlação entre Fe, S e Si e se a princi- pal origem destes, estaria associada à atividade de mineração em São Mateus do Sul. Para a AF-PCA, foram utilizados os dados de concentrações de to- dos os elementos determinados nas cascas de árvores. Os da- dos foram normalizados para unificar as diferentes escalas e unidades das medidas. O crité- rio de Kaiser ( Yeomans e Golder, 1982) foi utilizado na definição da variância total, que contemplou três compo- nentes principais (Tabela I), os quais representaram 70% da variância total na AF-PCA. Os resultados indicaram no Fator 1 a forte associação entre Cd, Cr, Cu, Pb, V e Zn. O Fator 2 indica forte associação entre Fe, S e Si; enquanto que o Fator 3 apresenta a forte rela- ção entre Co, Mn e Ni.

Os Fatores 1 e 3 (Tabela I) apresentaram as maiores cargas fatoriais para aqueles elementos que não representavam potencial de contaminação atmosférica, uma vez que seus teores no xisto e nas cascas de São Mateus do Sul foram equivalentes aos observados nas cascas da região controle. No entanto, no Fator 2 foram observados os maiores scores fatoriais para Fe, S e Si (Tabela I), sugerindo que eles têm a mesma origem. Considerando que os três elementos químicos são os principais componentes químicos do xisto, o histórico das atividades industriais na cidade e a distribuição geográfica das concentrações (Figura 3), os elementos Fe, S e Si podem ser utilizados como marcadores das emissões da mineradora, em São Mateus do Sul.
Com relação aos dados de saúde, o percentual (%) de casos respiratórios distribuídos por quadrantes pode ser verificado na Tabela II. A distribuição espacial dos dados de doenças respiratórias permite verificar que os quadrantes QA e QB (maior ocorrência de casos) coincidem com as regiões onde foram constatadas as maiores concentrações de Fe, S e Si nas cascas de árvores, ou seja, no entorno da indústria mineradora (Figura 4).
O mapeamento do número de residências que incluem moradores que apresentam doenças respiratórias coincide com as áreas que apresentam teores cumulativos de material particulado ricos em Fe, S e Si. É de inteires destacar a utilidade das informações de saúde disponíveis no DATASUS. O trabalho de Enríquez (2009) se caracteriza como um exemplo da utilidade das informações disponibilizadas por meio desse banco de dados; o autor investigou a incidência da morbidade hospitalar, segundo a distribuição percentual das internações por grupos de causa, para o ano 2005. As informações levantadas permitiram classificar certos tipos de doenças como ‘típicas de mineração’.
Da mesma forma, o estudo de mapeamento de contaminantes atmosféricos em São Mateus do Sul, a partir de dados no DATA S US evidência a importância desse banco de dados. Além disso, o estudo da p o l u i ç ã o causada pelas atividades antrópicas corrobora as observações de diversas pesquisas sobre a necessidade da incorporação dos aspectos de saúde na a v a l i a ç ã o a mbie nt al, pois são frequentes os i m p a c t o s ambientais causados por emissões atmosféricas de grandes indústrias, como as do setor petróleo e gás natural (Zhang et al., 2008; Barbosa et al. 2012; Brown et al., 2013).


A combinação de métodos de gerenciamento do impacto das atividades pode subsidiar a definição de diretrizes e regulamentações para a melhoria do desempenho da gestão socioambiental do setor de petróleo e outras atividades industriais com potencial poluidor. Além da identificação e caracterização de populações vulneráveis nas áreas de empreendimentos, dos fatores determinantes e condicionantes da saúde, verifica-se a necessidade de um aprofundamento metodológico para avaliar a qualidade ambiental e da discussão de políticas incorporadas aos estudos e relatórios de impacto ambiental, por meio de normatizações e legislações específicas (Barbosa et al., 2012).
Segundo Almeida et al. (2014) as intervenções devem estimular aperfeiçoamentos das políticas públicas que abordem as consequências sobre questões sociais, de saúde, ambientais e jurídicas. Estudos que visam medir os impactos da poluição na saúde representam uma valiosa ferramenta dos técnicos de vigilância em saúde para discutir atividades de prevenção e controle com órgãos regulamentadores ou com o poder judiciário (Freitas et al., 2010).
Portanto, o método de bioindicação com cascas de árvores para avaliar a qualidade do ar se caracteriza como ferramenta viável, de baixo custo, que poderá apoiar as ações da vigilância ambiental e de saúde, pois fornece informações georreferenciadas sobre a poluição atmosférica, permitindo associálas às fontes emissoras. Esse método torna-se ainda mais importante para estudos de monitoramento das emissões industriais em municípios que não dispõem de infraestrutura com tecnologia adequada para a fiscalização ambiental das atividades antrópicas, como é o caso de São Mateus do Sul.
Nesse sentido, a presente proposta pode dar suporte, por exemplo, ao programa governamental que estrutura serviços com foco na estratégia da segurança química, como o Programa Nacional de Vigilância em Saúde Relacionada a Substâncias Químicas (VIGIQUIM). O programa consiste na detecção, conhecimento, mapeamento e no monitoramento de populações expostas a substâncias químicas de reconhecido interesse à saúde em razão de seus efeitos prejudiciais (Netto, 2008).
De acordo com Enríquez (2009), em alguns municípios brasileiros de regiões mineradoras não se observou diferença significativa entre casos de doenças respiratórias. A explicação é que normas regulamentadoras ambientais têm estimulado o desenvolvimento de processos mais comprometidos com a prevenção e o controle de emissões de particulados pela extração mineral. Para o autor, a mineração pode ser considerada sustentável se ela minimizar os seus impactos ambientais e mantiver certos níveis de proteção ecológica e de padrões de qualidade ambientais.

Conclusões
A estratégia de pesquisa utilizada em São Mateus do Sul pode ser facilmente adaptada a outros estudos sobre os impactos ambientais e sua correlação com a saúde pública, caracterizando-se como uma alternativa de monitoramento abrangente, preciso, de baixo custo, fácil manuseio e implantação. A abordagem utilizada pode ser de aplicada ao gerenciamento qualidade ambiental em pequenos municípios, que comportam grandes empreendimentos com atividade altamente poluidora, mas que não possuem uma rede de monitoramento convencional, como as existentes em grandes metrópoles.
O presente estudo também propõe que o monitoramento de atividades mineradoras seja realizado em parceria com ins- tituições públicas de pesquisa e unidades de saúde da localidade (que possuem dados sobre o perfil de saúde da comunidade), além da própria participa- ção da população. Ainda con- tribui com os objetivos dos órgãos governamentais e políticas públicas voltadas para a saúde da população e o meio ambiente, para que possam ser elaboradas medidas preventivas e o acompanhamento de populações expostas às poeiras decorrentes de áreas industriais e mineradoras, semelhantes à área de estudo aqui apresentada.
A contribuição social desta pesquisa está atrelada às ações de vigilância em saúde e am- biental, indicando que políticas públicas voltadas ao acompanhamento de riscos de casos respiratórios crônicos em áreas mineradoras, podem ser implantadas em qualquer região, mesmo naquelas que não dispõem de órgãos ambientais de fiscalização.
Agradecimentos
Os autores agradecem à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pelo suporte financeiro e pela bolsa de doutorado concedida.
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