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Com o avanço da tecnologia motivado pela crescente demanda por bens de consumo, novas substâncias são produzidas possuindo em sua formulação produtos químicos orgânicos e inorgânicos com o objetivo de melhorar ou aumentar algumas de suas propriedades. Em alguns casos, não há a necessária caracterização quanto às suas interações com as diversas matrizes ambientais, além de seus possíveis efeitos de toxicidade junto ao ser humano.

Como consequência, essas substâncias ou seus metabólitos podem chegar ao meio ambiente por diferentes vias, contaminando solos, águas (superficial e subterrânea) e atmosfera. Dentre essas substâncias, nesta apresentação serão destacadas as Substâncias Per e Poli-Fluoralquiladas (PFAS), que têm recebido uma atenção global devido a sua persistência, ao seu potencial de bioacumulação, além de causar possíveis efeitos adversos nos organismos vivos.

Perfluoroalquil e Polifluoroalquil Substâncias (PFAS)

1. Mergulho na História dos PFAS

Os perfluorocarbonos (PFCs), incluindo os ácidos perfluoroalquilosulfônicos (PFAS), têm sido objeto de estudo desde meados do século XX, quando sua resistência química e estabilidade térmica começaram a ser exploradas em aplicações industriais. Uma das primeiras aplicações significativas dos PFAS foi como revestimentos para utensílios de cozinha e embalagens de alimentos, devido à sua capacidade de repelir água e óleo.

A história dos PFAS remonta à década de 1930, quando a empresa DuPont iniciou a pesquisa e desenvolvimento de compostos perfluorados. Em 1946, Roy Plunkett, um químico da DuPont, sintetizou acidentalmente o politetrafluoroetileno (PTFE), conhecido comercialmente como Teflon. O PTFE possui propriedades únicas de repelência à água, resistência ao calor e à corrosão, o que o tornou um material versátil para diversas aplicações.

O avanço na compreensão dos PFAS como poluentes ambientais só começou a ganhar atenção mais ampla nas últimas décadas, à medida que evidências de sua persistência e toxicidade emergiram.

A partir da década de 1950, a produção e o uso de PFAS se expandiram rapidamente. A DuPont e outras empresas desenvolveram e comercializaram diversos tipos de PFAS para uso em uma ampla gama de produtos, incluindo:

• Têxteis: vestuário impermeável e repelente a manchas.

• Embalagens: revestimentos para alimentos e outros produtos.

• Utensílios de cozinha: panelas antiaderentes.

• Espumas de combate a incêndios: agentes extintores de alta performance.

A obra “Perfluorinated Alkylated Substances” de T. R. Thompson e R. A. Goyak (1982) foi um marco inicial na documentação dos PFAS e suas aplicações industriais. Estudos subsequentes, como os de H. Fromme et al. (2017), destacaram a presença generalizada de PFAS na biosfera e os potenciais riscos à saúde humana e ambiental.

Personalidades notáveis, como a Dr.ª Linda Birnbaum, ex-diretora do NIEHS e do NTP, contribuíram significativamente para a conscientização sobre os PFAS e seu impacto.

2. Desvendando a Ciência por trás dos PFAS

Do ponto de vista científico, os PFAS são notáveis pela estabilidade de suas ligações carbono-flúor, que confere propriedades únicas, mas também os torna persistentes no ambiente. Estudos têm demonstrado que esses compostos podem se acumular em organismos vivos e persistir no meio ambiente por longos períodos. A diversidade estrutural dos PFAS contribui para uma ampla gama de propriedades físicas e químicas, complicando a avaliação de seus efeitos e comportamento ambiental.

A compreensão dos mecanismos de transporte, transformação e degradação dos PFAS é fundamental para mitigar seu impacto ambiental. Pesquisadores como D. Barceloux e G. Palomaki (2019) têm explorado estratégias para monitorar e remediar a contaminação por PFAS em diversos ambientes. A pesquisa experimental continua a ser crucial para avançar no entendimento dos PFAS e desenvolver soluções eficazes para lidar com esses contaminantes persistentes.

Além de tudo, os PFAS são uma família de compostos químicos sintéticos que contêm cadeias perfluoradas ou polifluoradas. Essa estrutura molecular confere aos PFAS propriedades únicas de repelência à água, resistência ao calor e à corrosão.

Características Químicas

• Cadeias perfluoradas ou polifluoradas: alta estabilidade química e térmica.

• Repelência à água e óleo: hidrofobicidade e oleofobicidade.

• Resistência a altas temperaturas: propriedades de termofixação.

• Baixa reatividade química: inércia química.

3. Experimentação e Desafios com PFAS

Ao longo das décadas, diversos estudos científicos investigaram os impactos dos PFAS na saúde humana e no meio ambiente. As pesquisas revelaram que alguns PFAS podem persistir por longos períodos no corpo humano e no meio ambiente, e podem estar associados a diversos riscos à saúde, como:

• Problemas de tireoide: alterações nos níveis hormonais.

• Câncer: aumento do risco de alguns tipos de câncer.

• Problemas de desenvolvimento fetal: malformações congênitas.

• Disfunção do sistema imunológico: resposta imunológica alterada.

4. Aplicações e Busca por Alternativas

O emprego dos PFAS é vasto e abrange setores como manufatura, eletrônicos, têxteis, cosméticos e produtos químicos de uso doméstico. No entanto, o uso desses compostos tem sido amplamente questionado devido a preocupações com sua persistência e toxicidade. Estratégias de substituição e regulamentação estão em andamento para reduzir a exposição a PFAS em produtos de consumo.

Exemplos notáveis de aplicação de projetos sobre PFAS incluem a remediação de solos e águas contaminados em locais industriais e militares, como demonstrado por K. V. Thomas et al. (2020). Além disso, tecnologias emergentes, como adsorventes de carbono ativado e tratamento por oxidação avançada, estão sendo desenvolvidas para remover PFAS de efluentes industriais e água potável.

A implementação dessas soluções requer colaboração entre governos, indústrias e comunidades locais. Os PFAS são utilizados em uma ampla gama de produtos devido às suas propriedades únicas. No entanto, os riscos à saúde e ao meio ambiente associados a alguns PFAS impulsionam a busca por alternativas mais seguras e sustentáveis.

Exemplos de Aplicações Práticas

• Têxteis: vestuário impermeável e repelente a manchas.
• Embalagens: revestimentos para alimentos e outros produtos.
• Utensílios de cozinha: panelas antiaderentes.
• Espumas de combate a incêndios: agentes extintores de alta performance.

Projetos para o Futuro:

• Desenvolvimento de alternativas mais seguras aos PFAS.
• Remediação de áreas contaminadas por PFAS.
• Monitoramento e regulamentação da produção e uso de PFAS.

Exemplos de Projetos sobre PFAS:

• Projeto PFAS-REACH: iniciativa da União Europeia para avaliar e regular os PFAS.

• Programa PFAS da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA): pesquisa, monitoramento e ações para reduzir a exposição humana aos PFAS.

• Projeto REPLACE: iniciativa global para buscar alternativas aos PFAS.

Conclusão

Os PFAS representam um desafio complexo de saúde pública e ambiental, exigindo uma abordagem multidisciplinar para entender seus efeitos e mitigar seu impacto. O progresso na regulamentação, pesquisa e desenvolvimento de tecnologias de remediação é essencial para enfrentar essa questão global. A colaboração entre cientistas, formuladores de políticas e setores industriais é fundamental para alcançar soluções sustentáveis e proteger a saúde humana e o meio ambiente dos efeitos adversos dos PFAS.

Todavia, os PFAS representam um capítulo importante na história da química moderna. Apesar de suas aplicações práticas, os riscos à saúde e ao meio ambiente exigem medidas para o desenvolvimento de alternativas mais seguras e sustentáveis. A ciência, a experimentação e a busca por soluções inovadoras são fundamentais para navegar pelos desafios e oportunidades que os PFAS apresentam.

Referências Bibliográficas:

• Barceloux, D., & Palomaki, G. (2019). Perfluorooctanesulfonate. In Medical Toxicology of Natural Substances (pp. 1235-1238). John Wiley & Sons.
• Buck, R. C., et al. (2011). Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances in the environment: Terminology, classification, and origins. Integrated Environmental Assessment and Management, 7(4), 513-541.
• Fromme, H., Tittlemier, S. A., Völkel, W., Wilhelm, M., Twardella, D., & Perfluorinated Compounds (PFC) Working Group. (2017). Perfluorinated compounds—exposure assessment for the general population in Western countries. International journal of hygiene and environmental health, 210(3-4), 229-243.
• Grandjean, P., et al. (2012). Serum perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances and human health: A systematic review. Environmental Health Perspectives, 120(7), 1655-16
• Thomas, K. V., Amato, E. D., Chhetri, R. K., & Arukwe, A. (2020). Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) in European rivers: Presence, sources and potential human exposure. Environment international, 134, 105267.
• Thompson, T. R., & Goyak, R. A. (1982). Perfluorinated Alkylated Substances. CRC Press.

Nota: Parte do texto foi produzida em sinergia com IA.

Aluísio Soares

Químico graduado pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), com mestrado em química ambiental também pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).

Doutorado em química ambiental pelo Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP).

Pós doutorando pela Universidade de São Paulo (USP) com o projeto de ocorrência dos PFAS em água subterrânea.

Membro da Comissão Técnica de Meio Ambiente do CRQ e do Grupo Técnico de Contaminantes Emergentes da AESAS.

Experiência de 20 anos em trabalhos de investigação da qualidade de solos, águas subterrâneas e projetos de remediação para o gerenciamento de áreas contaminadas, além de desenvolver projetos na área de qualidade de sedimentos e águas superficiais.

Comentários

Excelente! (André Rogério Ferraz)

O assunto é de extrema importância. Fiz muitas anotações e me interessei em acompanhar estas linhas de pesquisas. Obrigado por trazer estes temas!!! E muito obrigado à didática do professor Aluisio Soares. (André Stefanini Jim)

Assunto muito interessante (Anne Kelly Tabosa Barbosa de Aguiar)

Ótima palestra (Arley Zamir Chaparro Cardozo)

Eu estava precisando dessa palestra, parabéns (Cláudio Firmino Arcanjo)

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Muito boa a explanação! (Erick Lucas Correia Cordeiro)

Excelente tema e palestra. Muitas informações relevantes. Parabéns! (Flávio Maximiano da Silva Rocha)

Parabéns, professor Aluísio pela belíssima palestra! (Francisca Maria Mendes de Souza Macedo)

Um assunto um tanto angustiante, mas necessária sua difusão de conhecimento (Francisco Isidro Pereira)

Parabéns, excelente palestra, muito aprendizado! Obrigado pelos ensinamentos! (Hailton David Lemos)

EXCELENTE (Ivanildo da Cunha Ximenes)

Muito boa a palestra sobre Presença de PFAS em água subterrânea. (Iziquiel Dias Duarte)

Aula maravilhosa. Muito rica. Parabéns professor Aluísio! (Jaqueline de Assis Carvalho)

Ótima aula. (João Marcos Soares Borborema)

Ótima palestra. (José Jânio Ferreira Dos Santos)

Excelente apresentação! (Laelson de Lira Silva)

Muito obrigado pelo conhecimento apresentado. (Lucas Freitas de Aguiar)

Parabéns professor Aluiso pelo seu trabalho (Lucia dos Santos Bezerra de Farias)

Ótima palestra (Luiz José da Silva)

Muito boa aula que abrangência de conteúdo que impacta diretamente a vida de todos nós. Obrigada (Maria José da Silva)

Ótima palestra 😉 (Maria Verônica Oliveira Batista)

Excelente Palestra! (Maxwell Gonçalves Araújo)

A apresentação foi bem objetiva e fácil entendimento, profissional incrível que já tive a honra de trabalhar ( Cpea). (Michele da Silva Alves)

Parabéns professor Aluisio Soares! Um brilhante momento neste Encontro de hoje e uma Aprendizagem Significativa (Miron Menezes Coutinho)

Uma palestra incrível na temática. Muita informação que a população pouco conhece e que afetam diretamente suas vidas, principalmente no quesito saúde. Obrigado professor Aluisio, obrigado professor Acelino. (Paulo Sérgio Sombra da Silva)

Tudo maravilhoso (Rosana Rosa dos Santos)

Parabéns pelo evento. Está maravilhoso! (Rozimeire Ferreira Fernandes Moreira)

Gratidão! (Sandro Alves de Azevedo)