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agentes ambientais
Tipologia: Notas de estudo
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AGENTES QUÍMICOS
A atividade agrícola e industrial expõe os trabalhadores a agentes ambientais originados de fontes naturais ou artificiais em níveis que geralmente ultrapassam os limites de exposição previstos nas normas técnicas e legais. De acordo com a legislação brasileira, as empresas devem identificar, quantificar e controlar estes agentes dentro de níveis considerados salubres. Este trabalho resume os principais conceitos de higiene ocupacional, a forma de quantificação dos agentes mais comuns ao ambiente de produção agrícola e industrial e o método de registro e validação das informações.
Agentes ambientais são os classificados como químico, físico e biológico. Como agente químico podem ser relacionados os gases, vapores, fumos, névoas, poeiras e líquidos capazes de agredir a saúde de uma pessoa. Como agente físico podem ser listados o ruído, vibração, calor e radiações. Como agente biológico são listados os vírus, fungos e bactérias.
3 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO E LIMITES DE EXPOSIÇÃO PARA AGENTES QUÍMICOS
O reconhecimento e avaliação dos agentes ambientais devem ser feitas através de métodos científicos e objetivos cujos resultados possam ser comparados com valores preestabelecidos. Entretanto, vários agentes ainda não possuem tais métodos sendo ainda avaliados pelo sentimento do avaliador
3.1 Unidades de Medida
Em higiene ocupacional, concentrações de agentes químicos são expressas em termos volumétricos e massa.
As unidades adotadas são:
9 Parte Por Milhão (PPM) = partes do contaminante por milhão de partes de ar; 9 Porcentagem (%) = Volume de contaminante em relação ao volume total de ar; 9 Miligrama por Metro Cúbico (Mg/M^3 ) = Massa de contaminante, em miligrama, por metro cúbico de ar.
Dependendo do meio adotado para amostragem e análise, da forma como são expressos os resultados e da unidade de medida adotada como padrão para comparação com os limites de exposição, eventualmente, é necessário fazer a conversão para a unidade de referência.
Para conversão, é necessário lembrar que os valores padrão, normalmente, são expressos para condições de temperatura de 25°C e pressão atmosférica de 760 mmHg.
Assim, para conversão de PPM para %, ou vice-versa, como a relação é de volume para volume, não é necessário nenhum ajuste prévio, ou seja:
3.2.3 Valor Máximo
É o valor estabelecido na legislação brasileira e que não pode ser ultrapassado em nenhum momento da jornada de trabalho. Este valor é calculado como segue:
valor máximo = LT X FD
onde:
LT = limite de tolerância do agente químico FD = fator de desvio, segundo o quadro abaixo
LT (ppm ou mg/m3) FD 0 a 1 3 1 a 10 2 10 a 100 1, 100 a 1000 1, Acima de 1000 1,
A tabela de fator de desvio (FD) acima apresenta valores altos para limites de tolerância baixos e baixos para limites altos. Apesar de parecer paradoxal, a inversão nos valores tem as seguintes justificativas:
9 Diferenças muito pequenas em valores muito baixos são de difícil controle, uma vez que as concentrações apresentam grande variabilidade num mesmo ambiente no decorrer da jornada; 9 Um índice crescente elevaria exageradamente os valores de tolerância altos.
3.2.4 Limite de Curta Exposição
É o valor estabelecido na legislação americana que indica o limite a que um trabalhador pode ficar exposto durante 15 minutos a intervalos superiores a 60 minutos e não podendo ultrapassar 4 exposições numa jornada diária.
Em inglês este valor é conhecido como “STEL” (short term exposure limit).
3.2.5 TLV - Threshold Limit Value
É o termo americano que tem o mesmo significado que o nosso “limite de tolerância” com a exceção de que o TLV é para 8 horas/dia, 40 horas/semana e o “LT” brasileiro é para 8 horas diárias e 48 horas semanais.
3.2.6 TLV - TWA - Threshold Limit Value - Time Weighted Average
É o termo americano que expressa o limite de tolerância ponderado no tempo, que é a média ponderada de todas as exposições durante a jornada, calculada em função do tempo de exposição a cada nível.
onde:
C1, C2..Cn = concentração em cada exposição (ppm ou mg/m^3 ) t1, t2.... tn = tempo de duração da exposição ao dado nível (min ou hora) tt = tempo de duração da jornada (min ou hora)
Deve ser lembrado que nenhuma concentração “C” pode ultrapassar o valor “STEL”, assim como não pode ser ultrapassado o número de 4 exposições ao valor “STEL” durante a jornada.
Os valores de TLV – TWA, constantes nas tabelas da NIOSH^1 , OSHA^2 e ACGIH^3 , são referentes às condições de 8 horas diárias e 40 semanais. Por esta razão, quando transpostos para o Brasil devem ser corrigidos para as condições da jornada real. Do mesmo modo, os valores de Limite de Tolerância constantes da NR 15 – Anexo 11 são dados para 8 horas diárias e 48 semanais. Sempre que a jornada diária ou semanal do trabalhador for diferente deste padrão o TLV – TWA e o Limite de Tolerância devem ser corrigidos.
Uma fórmula simples para correção destes valores que é muito utilizada é a descrita no método de Brief e Scala e que é apresentada a seguir.
Onde:
FC = fator de correção diário ou semanal Hpd = duração da jornada diária padrão, em horas, para a qual foi estabelecido o limite de tolerância – USA e Brasil = 8 horas Hd = duração da jornada de trabalho diário real, em horas 24 = Número total de horas do dia Hps = duração da jornada semanal padrão, em horas, para a qual foi estabelecido o limite de tolerância – USA = 40 horas; Brasil = 48 horas Hs = duração da jornada de trabalho semanal real, em horas 168 = número total de horas da semana
NOTAS: 1 Como jornada de trabalho deve ser entendido que é o número de horas de permanência no local de risco. Não são consideradas para o cálculo da jornada as horas destinadas à refeição e/ou descanso fora do local do risco considerado.
2 A ACGIH admite a aplicação do fator de correção diário e/ou semanal para jornadas que superem 8 horas diárias e 40 horas semanais. Para o Brasil, não há previsão na Lei sobre estes limites. Por ser mais conservador, recomenda-se
(^1) National Institute for Occupacional Safety and Health (USA)
(^2) Ocupational Safety and Health Administration (USA)
(^3) American Conference of Governmental Industrial Hygienists (USA)
Para qualquer avaliação de agente químico em que for utilizado o Fator de Correção “FC”, é indispensável que a correção seja destacada no relatório, tanto no capítulo referente à metodologia aplicada na avaliação quanto na tabela de resultados da área em questão.
A seguir são apresentadas 2 tabelas que ilustram uma situação de avaliação com jornada normal e outra com jornada aumentada, em que foi aplicado o fator de correção.
Tabela 1 – Jornada “Normal” GASES E VAPORES Atividade/Operação Agente Amostrado
Concentração Encontrada (mg/m 3 )
Limite de Tolerância - NR 15(mg/m 3 ) Operação de Destila- Etanol 24,81 1. ria A, B e C Ciclohexano 3,42 820 Operação de Destila- Etanol 13,65 1. ria D e H Ciclohexano 16,60 820 Limpeza de Etanol 48,07 1. Condensadores Ciclohexano 10,81 820 Pré-fermentação - Campo e Painel
Dióxido de Carbono
Fermentação – Campo Dióxido de Carbono
Tabela 2 – Jornada “Aumentada” POEIRA MINERAL RESPIRÁVEL Atividade/Operação Concentração Encontrada (mg/m 3 )
Porcentagem de Sílica
Limite de Tolerância – NR 15 (mg/m 3 ) Engate de Cabos - Barracão Externo
Engate de Cabos - Barracão Interno
Operação de Ponte Rolante – Barracão Externo
Operação de Hidráulico de Descarga – Barracões Externo e Interno
(<) Menor que = Valor abaixo do limite de deteção do método analítico. O valor de Limite de Tolerância foi corrigido para jornada de trabalho de 08 horas diárias e 56 horas semanal.
3.2.7 Limite de Tolerância para Material Particulado
3.2.7.1 Materiais Particulados – Critério ACGIH
Material particulado deve ser entendido como substâncias no estado sólido ou líquido
No passado os materiais particulados insolúveis ou pouco solúveis que não eram classificados como tóxicos recebiam a denominação de “partículas incômodas”. Apesar destas substâncias não causarem fibroses ou efeitos sistêmicos, elas não são biologicamente inertes. Em altas concentrações, estas partículas têm sido associadas a efeito eventualmente fatal, denominado “ proteinose alveolar”. Em baixas concentrações, elas podem inibir a remoção de partículas tóxicas do pulmão por decréscimo da mobilidade dos macrófagos. Em função disso, atualmente estas substâncias são denominadas de “ Particulado Não-Classificado de Outra Forma” , ou PNOC (que em inglês significa Particulate Not-Otherwise Classified ), para enfatizar que são potencialmente tóxicas e evitar que sejam consideradas não-prejudiciais em qualquer concentração.
Nas tabelas de limites de tolerância da ACGIH, publicadas anualmente, os materiais particulados apresentam limites de tolerância individuais especificados para a condição em que são considerados prejudiciais, cuja classificação é a seguinte:
9 E – particulado que não contenha asbesto e com menos de 1% de sílica livre cristalizada; 9 I – particulado inalável ; 9 T – particulado torácico; 9 R – particulado respirável.
O significado destas denominações é o seguinte:
9 E – massa de particulado total existente no ar amostrado e que não contenha asbesto e que tenha menos de 1% de sílica livre cristalizada; 9 I – massa de particulado inalável ou massa de particulado existente no ar amostrado que oferece risco quando depositada em qualquer lugar do trato respiratório; 9 T – massa de particulado torácico ou massa de particulado existente no ar amostrado que oferece risco quando depositada na região de troca de gases; 9 R – massa de particulado respirável ou massa de particulado existente no ar amostrado que oferece risco quando depositada em qualquer lugar no interior das vias aéreas dos pulmões e da região de troca de gases.
Quando, nas tabelas de limites de tolerância da ACGIH não aparece o complemento ao lado do valor TWA para substâncias que se apresentam na forma “particulada”, deve ser entendido que refere-se a “particulado total” ( E ).
A ACGIH classifica os três grupos de particulados, de acordo com a eficiência de coleta do amostrador. Nos gráficos 1, 2 e 3 são relacionados os valores de eficiência de coleta, em função do diâmetro aerodinâmico.
Gráfico 3 – Particulado Respirável
Apesar de todo esse detalhamento, os métodos de coleta e análise de particulados que recomendam a coleta através de amostradores atendem o padrão do gráfico 3 – particulado respirável. Os ciclones separadores de partículas que estão disponíveis no mercado são construídos em nylon ou liga de alumínio e são recomendados para operarem nas seguintes vazões: 9 Ciclone de nylon de 10mm = 1,7 litros/min 9 Ciclone HD (liga de alumínio) = 2,2 litros/min.
Portanto, para efeito de comparação com os limites de tolerância (TLV – TWA) da ACGIH, a avaliação de particulados deve ser feita da seguinte forma:
9 Coleta direta em membrana montada em cassete de 37mm – resultados comparáveis com TLV – TWA dados nas tabelas sem referência ou com referência “inalável” ( I ) e “torácica” ( T ); 9 Coleta em membrana montada em cassete de 37mm precedido de ciclone separador de nylon, operando com vazão de 1,7 litros/min, ou ciclone HD, operando com vazão de 2,2 litros/min – resultados comparáveis com TLV – TWA dados nas tabelas com referência “respirável” ( R ).
O Óxido de Cálcio, por exemplo, aparece na tabela de TLV – TWA da edição 2. da ACGIH com valor de 2 mg/m³ , sem nenhuma referência adicional. Isso significa que o valor refere-se a particulado total, ou seja: a coleta da amostra para análise deve ser feita diretamente na membrana montada no cassete, sem o ciclone separador.
Na mesma edição, os Particulados Não Especificados de Outra Forma (PNOC) têm os TLV – TWA dados com referência E.I e E.R (E = não contém asbesto; I = inalável; R = respirável). Isso significa que podem ser coletados sem ou com ciclone. Para coleta sem ciclone, os valores de análise devem ser comparados com o TLV - TWA “E.I” de 10 mg/m³ e, para coleta com ciclone, a comparação dos valores de análise deve ser feita com o TLV – TWA “R” de 3 mg/m³.
3.2.7.2 Poeiras Minerais – Critério NR 15 – Anexo 12
No Brasil não existe uma diferenciação entre os materiais particulados, para efeito de definição dos limites de tolerância.
A Portaria MTb 3.214/78 - NR15 - Anexo 12, define os limites de tolerância para poeiras contendo sílica livre cristalizada, que devem ser calculados em função da porcentagem de quartzo contida no ar amostrado. Portanto, o limite para tais poeiras, segundo esta norma, é o seguinte:
Limite de tolerância para poeira total (LTT)
Limite de tolerância para poeira respirável (LTR)
O Anexo 12 da NR 15 classifica como poeira respirável a massa de particulado que passa por um ciclone com a curva mostrada no gráfico 4.
Gráfico 4 – Poeira Respirável
Exemplo:
Em um ambiente de trabalho é feita uma amostragem com uma bomba calibrada com uma vazão corrigida de 1,7 litros por minuto, operando 294 minutos,
EMPRESA : (nome) LOCAL : (cidade)
(minuto) :
239 VAZÃO DE AMOSTRAGEM(lpm) : 1,
TEMP.(ºC) 33 PRESSÃO (mmHg) 680
(ltrs):
TOTAL(seg) 69,23 TOTAL(seg) 69, MÉDIA(seg) 13,85 MÉDIA(seg) 13, V.TUBO(cc) 400 V.TUBO(cc) 400 VAZÃO(lpm) 1,732 VAZÃO(lpm) 1, TEMP.(ºC) 24 PR.(mmHg) 682 'VAZÃO MÉDIA(lpm): 1,
NOTA: Os campos referentes aos resultados de análise, concentração e limite de tolerância, que aparecem preenchidos acima, na verdade são completados após o envio do certificado da análise pelo laboratório.
Os critérios de vazão e tempo de amostragem são dados nos métodos analíticos, em função do agente, concentração esperada, tipo do amostrador e forma de
análise. Do mesmo modo, é dada nos métodos a forma de acondicionamento e transporte da amostra – posição, uso de tampões, refrigeração etc., que devem ser observados.
As formas e meios de coleta estão associados à forma e características físico-químicas do agente e o método de análise. Estes meios são basicamente os seguintes:
9 Tubo Colorimétrico – Tubo de vidro com recheio de uma mistura que contém um reagente que muda de cor em contato com um agente específico. O resultado da amostragem é indicado instantaneamente pelo tamanho da área colorida sob uma escala equivalente de concentração em PPM, % ou Mg/m^3. O fluxo de ar é forçado a passar pelo interior do tubo, através de uma bomba de aspiração manual ou elétrica que desloca um fluxo de ar com volume e tempo de aspiração conhecidos. Este meio é usado para amostragem de gases e vapores em geral;
9 Tubo Colorimétrico por Difusão – Mesmas características acima, com a diferença que o tubo é preso por um suporte à lapela do trabalhador e o fluxo de ar é forçado a passar pelo interior do tubo pela própria ação da atmosfera, movimento da pessoa e da capilaridade do material. O resultado é obtido pela leitura da faixa com coloração alterada. Este meio é usado para amostragem de gases e vapores em geral;
9 Dosímetro Passivo – Recipiente com uma determinada quantidade de material adsorvente (geralmente carvão ativo) que é fixado na lapela da pessoa e retirado posteriormente e enviado para análise do conteúdo. O resultado é obtido com base na massa de contaminante encontrada na análise, coeficiente de adsorsão e desorção, umidade relativa e tempo de amostragem. Este meio é usado para amostragem de vapores orgânicos em geral;
9 Tubo de Carvão Ativo – Tubo de vidro recheado com carvão ativado e que é colocado na lapela do trabalhador, na extremidade de um tubo flexível ligado a uma bomba de aspiração que força o ar a passar pelo interior, onde está o carvão, ficando o contaminante retido pelo processo denominado adsorsão. O resultado é obtido com base na massa de contaminante encontrada na análise do carvão e do volume de ar aspirado pela bomba e que passou pelo amostrador. Este meio é usado para amostragem de vapores orgânicos em geral;
9 Tubo de Sílica Gel – Tubo de vidro recheado com sílica gel e que é colocado na lapela do trabalhador, na extremidade de um tubo flexível ligado a uma bomba de aspiração que força o ar a passar pelo interior, onde está a sílica gel, ficando o contaminante retido. O resultado é obtido com base na massa de contaminante encontrada na análise da sílica gel e do volume de ar aspirado pela bomba e que passou pelo amostrador. Este meio é usado para amostragem de fumos e gases ácidos em geral;
9 Membrana – Membrana de éster de celulose, teflon ou PVC, com diâmetro em torno de 37mm e porosidade de 0,5μm a 8μm que é montada em um recipiente denominado cassete, com 2 ou 3 seções, e que é colocado na lapela do trabalhador, na extremidade de um tubo flexível ligado a uma bomba de aspiração que força o ar a passar pelo interior, onde está a membrana que retém o contaminante. O resultado é obtido com base na massa de contaminante encontrada na análise da membrana e do volume de ar aspirado pela bomba e que passou pelo amostrador. Este meio é utilizado para amostragem de contaminantes particulados em geral;
9 Impinger e Solução – Frasco de vidro ou material similar, onde é colocada uma solução com propriedades conhecidas, montado na extremidade de um tubo flexível ligado a uma bomba de aspiração que força o ar a passar pelo interior, onde está a solução que retém
Gráfico 5 – Características de Ciclones
3.3.2 Análise
A análise de amostras de contaminante variará do mais simples ao mais complexo, em função do método adotado, que, em geral é definido pelo tipo de amostrador e características do contaminante. Todos os métodos são baseados em uma curva de calibração do instrumento de medição que é obtida da seguinte forma:
9 “Zera”-se o instrumento de medição com o meio que normalmente é utilizado para medir o contaminante, assegurando-se que esteja totalmente isento do contaminante que se vai analisar; 9 Adiciona-se a este meio valores conhecidos de um padrão “puro” do contaminante e faz-se as leituras correspondentes a cada valor, determinando-se a “curva- padrão” do instrumento; 9 Nas análises posteriores, prepara-se as amostras segundo o método, zera-se o instrumento e faz-se as leituras. Os resultados das leituras são comparados com a curva de calibração representando cada leitura a massa ou volume de contaminante contido na amostra.
Dentre o tipos de análise praticados atualmente, destacam- se os seguintes:
9 Volume – Partindo-se de uma solução com volume conhecido e fazendo-se a leitura do volume final, após a amostragem, determina-se o volume do contaminante, pela diferença entre o volume inicial e o final;
9 Titulação – Partindo-se de uma solução com pH conhecido e fazendo-se a leitura após a amostragem determina-se a massa ou volume do contaminante, pela alteração no valor do pH e comparação com a curva de calibração do medidor;
9 Gravimetria – Pesa-se o amostrador antes e depois da amostragem e compara-se os valores de massa, sendo a diferença entre as pesagens a massa de contaminante;
9 Precipitação – Provoca-se a separação de fases em uma solução e determina-se o volume do contaminante contido na solução;
POEIRAS RESPIRÁVEIS
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 2,5 3 3,5 4 5 6 7 8 10 DIÂMETRO DA PARTÍCULA (micrometro)
% DE PASSAGEM
ACGIH NR 15
9 Extração – Extrai-se de um meio sólido ou líquido, através da adição de um solvente, e determina-se o volume ou a massa do contaminante extraído;
9 Espectrofotometria de Infravermelho, Ultravioleta e/ou Luz Visível – Prepara- se a amostra e faz-se a leitura da absorção ou dispersão de uma onda com comprimento nas faixas do infravermelho, ultravioleta ou luz visível, que é aplicada na amostra. O resultado da absorção ou dispersão é proporcional a quantidade de contaminante contido na amostra. O resultado da leitura é comparado com a curva de calibração;
9 Difração de Rx - Prepara-se a amostra e faz-se a leitura da difração do Raio X que incide no material da amostra. O resultado da difração é proporcional a quantidade de contaminante contido na amostra. O resultado da leitura é comparado com a curva de calibração;
9 Espectrofotometria de Absorção Atômica - Prepara-se a amostra e faz-se a leitura da característica do espectro de radiação do material contido na amostra. O resultado é obtido pela característica do espectro, que identifica a substância em si, e pela variação do espectro, que determina a quantidade. A massa ou volume contido na amostra é determinado pela comparação do espectro obtido na análise com o da curva de calibração;
9 Cromatografia Gasosa – Prepara-se a amostra e faz-se a leitura do tempo de retenção da substância que é injetada em uma coluna interna do instrumento. O tempo de retenção na coluna, entre a injeção e a saída de cada elemento, determina o tipo de substância encontrada na amostra. O resultado da leitura é comparado com a curva de calibração determinando a massa da substância.
3.4 Avaliações Subjetivas
Alguns agentes químicos podem ser avaliados de forma objetiva, subjetiva ou ambas. A Soda Cáustica, por exemplo, pode ser avaliada como particulado respirável, caso de escamas, como vapores, quando diluída, e como agressivo à pele, nas duas formas. A legislação brasileira não possui limites de tolerância para exposição a muitos ácidos, cáusticos em geral, agrotóxicos, etc., tornando a avaliação objetiva difícil. Entretanto, no anexo 13 da NR15 (portaria MTb 3214/78), são englobados genericamente os ácidos e álcalis cáusticos como geradores de insalubridade. Do mesmo modo existem os denominados “agrotóxicos” que são composições múltiplas e que não tem limite de tolerância definido na legislação brasileira. Além dessa dificuldade, existe o fato destes produtos serem absorvidos pela pele o que dificulta ainda mais uma avaliação e comparação com valores limites de exposição.
Finalmente, existem ainda os lubrificantes, como óleos e graxas, que também são geradores de insalubridade sem que se tenha limites de tolerância definido.
Este quadro leva à seguinte proposta, para orientar a avaliação das atividades numa empresa:
a) Substâncias com limite de tolerância definido na Lei brasileira - adota-se o valor estabelecido.
