Éteres difenílicos polibromados (PBDEs) em ar exterior na região de Sorocaba: quantificação sazonal e risco de exposição à saúde humana

O avanço tecnológico das últimas décadas, sobretudo no campo da ciência dos materiais, resultou no desenvolvimento de produtos que atendem a finalidades cada vez mais específicas. No entanto, a despeito de suas funções, nem sempre é fácil definir com clareza os efeitos que tais materiais podem ter sobre o meio ambiente e a saúde. Dentre esses materiais, podemos incluir os éteres difenílicos polibromados (PBDEs), que incluem uma variedade de substâncias que se enquadram no grupo dos chamados Retardantes de Chama, cuja finalidade é promover uma maior segurança quando em incêndios. Estes compostos têm sido considerados fonte de contaminação antrópica há alguns anos e já foram até banidos em alguns países por conta de suas características tóxicas e carcinogênicas, além da sua grande possibilidade de bioacumulação. No entanto, devido ao fato deles possuírem grande capacidade de persistência no ambiente, bem como por conta de processos de reciclagem, esses materiais ainda são encontrados no ar externo em diversos lugares pelo mundo. O escopo deste estudo, então, consiste em mensurar as concentrações de PBDEs em ar externo, da região imediata da cidade de Sorocaba-SP – polo de expressivo adensamento populacional e histórico desenvolvimento industrial-, bem como avaliar as possíveis fontes, perfis de concentração e impactos da exposição à saúde humana. As amostragens de ar foram feitas utilizando amostrador passivo a partir de espuma de poliuretano (PAS-PUF) em um transecto de cerca de 50 km nesta região. Dados sobre parâmetros climáticos de velocidade do vento, direção do vento, temperatura e precipitação colhidos de acordo com a disponibilidade das agências governamentais referentes aos períodos de amostragem. Após as amostragens do ar, os contaminantes foram extraídos adequadamente e analisados por cromatografia gasosa com detecção por espectrometria de massas (CG/MS), com controle de qualidade dos resultados, utilizando padrões certificados de recuperação e de referência. Os resultados foram tratados utilizando modelos estatísticos, matemáticos e de risco de exposição, para melhor compreender as fontes dos produtos químicos transportados pelo ar e as implicações dos riscos para a saúde humana. De forma geral, este estudo fornece informações sobre a presença destes contaminantes no ar, possíveis formulações comerciais, impactos e risco à saúde humana. O estudo detectou todos os oito congêneres de PBDE alvo nas amostras de ar externo, sendo os principais congêneres o BDE-99 e o BDE-100, apontando o predomínio e o passivo persistente da formulação comercial Penta-BDE (c-PentaBDE), mesmo após sua proibição global em 2009. A sazonalidade dos poluentes mostrou-se regulada pela dinâmica atmosférica: a temperatura favoreceu os processos de volatilização, enquanto o transporte de massas de ar evidenciou contribuições locais e de longo alcance (LRAT). Ademais, a lavagem atmosférica (deposição úmida) atuou como importante mecanismo de atenuação natural, promovendo um declínio de até ~800 pg/m³ na transição para a estação chuvosa. Em termos comparativos, os níveis de PBDEs na região situam-se na faixa superior dos cenários mundiais, superando a maioria dos registros históricos em estudos regionais da América Latina e globais. A avaliação de risco por inalação indicou potencial de exposição significativamente baixo quando comparado às doses de referência (RfD) da USEPA, sugerindo a ausência de riscos agudos imediatos. No entanto, a magnitude das concentrações atmosféricas fornece evidências inequívocas da transferência e da circulação contínua desses compostos no ambiente local, alimentada pelo uso residual de produtos manufaturados. Os resultados reforçam a necessidade de maior fomento governamental a políticas de monitoramento e o fortalecimento do compromisso com Acordos Ambientais Multilaterais, como a Convenção de Estocolmo, visando mitigar esse passivo ambiental e garantir a sustentabilidade ecológica da região.

Resumo (inglês)

Technological advancements over recent decades, particularly in materials science, have led to the development of products designed for increasingly specific purposes. However, regardless of their intended functions, it is not always easy to clearly define the effects these materials may have on the environment and human health. Among these materials are polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) — a group of substances classified as flame retardants, intended to enhance safety during fires. For some years, these compounds have been recognized as sources of anthropogenic contamination; indeed, they have been banned in certain countries due to their toxicity, carcinogenic potential, and high propensity for bioaccumulation. Nevertheless, owing to their environmental persistence and the impact of recycling processes, these materials are still detected in ambient air across various locations worldwide. This study aims to measure PBDE concentrations in the ambient air of the Sorocaba (São Paulo state) region — an area characterized by significant population density and a history of industrial development — as well as to evaluate potential sources, concentration profiles, and the health impacts of exposure. Air sampling was conducted using passive polyurethane foam samplers (PAS-PUF) along a transect of approximately 50 km within the region. Data on climatic parameters — wind speed, wind direction, temperature, and precipitation — were collected based on availability from government agencies for the corresponding sampling periods. Following air sampling, contaminants were properly extracted and analyzed via gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS), with quality control ensured through the use of certified recovery and reference standards. The results were processed using statistical, mathematical, and exposure risk models to better understand the sources of airborne chemicals and the implications for human health risks. Overall, this study provides information on the presence of these contaminants in the air, potential commercial formulations, impacts, and human health risks. The study detected all eight target PBDE congeners in outdoor air samples — with BDE-99 and BDE-100 being the most prominent — indicating the prevalence and persistent legacy of the Penta-BDE (c-PentaBDE) commercial formulation, even after its global ban in 2009. Pollutant seasonality was driven by atmospheric dynamics: temperature favored volatilization processes, while air mass transport revealed both local and long-range atmospheric transport (LRAT) contributions. Furthermore, atmospheric washout (wet deposition) acted as a significant natural attenuation mechanism, driving a decline of up to ~800 pg/m³ during the transition to the rainy season. Comparatively, PBDE levels in the region fall within the upper range of global scenarios, exceeding most historical records from regional studies in Latin America and worldwide. Inhalation risk assessment indicated a significantly low exposure potential when compared to US EPA reference doses (RfD), suggesting the absence of immediate acute risks. However, the magnitude of atmospheric concentrations provides unequivocal evidence of the transfer and continuous circulation of these compounds in the local environment, driven by the residual use of manufactured products. The results underscore the need for increased government support for monitoring policies and a strengthened commitment to Multilateral Environmental Agreements — such as the Stockholm Convention — aimed at mitigating this environmental legacy and ensuring the region's ecological sustainability.

Palavras-chave

Poluentes , Toxicologia ambiental , Direito ambiental internacional , Avaliação de riscos ambientais , Pollutants , Environmental toxicology , Environmental law, International , Environmental risk assessment

Idioma

Português

Citação

OLIVEIRA JÚNIOR, Emanuel Apolinário Costa de. Éteres difenílicos polibromados (PBDEs) em ar exterior na região de Sorocaba: quantificação sazonal e risco de exposição à saúde humana. 2026. 93 p. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) - Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista, Sorocaba, 2026.