Segurança do trabalho - Riscos químicos, Manuais, Projetos, Pesquisas de Segurança do Trabalho

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HIGIENE DO TRABALHO – RISCOS

QUÍMICOS NO AMBIENTE DE TRABALHO

UNIDADE IV

AVALIAÇÃO AMBIENTAL

Autoria

Glycon Cardoso Filho

Produção

Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração

AVALIAÇÃO AMBIENTAL UNIDADE IV

Nesta Unidade, você aprenderá o reconhecimento, planejamento da coleta e amostragem dos agentes químicos e como avaliar seus resultados.

CAPÍTULO 1

EQUIPAMENTOS

O reconhecimento dos riscos químicos ocorre quando se obtêm informações sobre o ambiente e o processo de trabalho, as operações, as matérias-primas e os produtos químicos utilizados ou gerados, produtos finais, subprodutos e resíduos, assim como as possíveis interações entre os agentes presentes no local de trabalho e o organismo humano e os efeitos associados à saúde. As informações referentes ao ambiente e ao processo de trabalho devem ser verificadas (ABHO, s.d.; Cavalcati, 2019):

a) os materiais que podem ser usados ou produzidos e lançados no ar do ambiente de trabalho durante as operações ou processos sob investigação, com sua composição, toxicidade e quantidade (Fundacentro, s.d.);

b) as possíveis fontes de geração de material particulado, como, por exemplo, processos que envolvam moagem, peneiramento, lixamento, polimento, serragem, corte, furação, gravação, esmagamento, operações de limpeza a seco ou que produzam material particulado ou suspendam aquele depositado (ABHO, s.d.);

c) o fluxograma e o layout das instalações da empresa (ABHO, s.d.);

d) as etapas do processo produtivo, enfatizando as circunstâncias ou os procedimentos que podem contribuir para a contaminação dos ambientes de trabalho (Fundacentro, s.d.);

e) as condições do ambiente de trabalho, enfatizando se é aberto ou fechado, se possui ventilação natural ou forçada (Fundacentro, s.d.);

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» comprovar o controle da exposição ocupacional aos agentes identificados; » dimensionar a exposição ocupacional dos grupos de trabalhadores; » subsidiar o equacionamento das medidas de prevenção.

O estabelecimento dos objetivos da avaliação quantitativa inclui (Carvalho, 2018):

» estimar a exposição dos trabalhadores ao longo de suas jornadas de trabalho; » subsidiar projetos de implantação de medidas de controle e avaliar a eficácia das já adotadas; » verificar a conformidade dos ambientes de trabalho com exigências legais; » informar sobre a localização e a intensidade das fontes de material particulado; » monitorar a exposição dos trabalhadores para registros e estudos epidemiológicos; » obter amostras para investigações analíticas e toxicológicas.

Em relação às informações referentes aos trabalhadores e aos locais de trabalho, deve- se verificar:

» o número total de trabalhadores expostos a material particulado; » as funções dos trabalhadores, observando os procedimentos e as atividades inerentes a essas funções e como ocorre a exposição a material particulado; » a posição dos trabalhadores em relação às fontes de emissão de material particulado em seus locais de trabalho; » o tempo e a frequência de cada operação ou procedimento realizado pelo trabalhador; » a duração da jornada e o regime de trabalho; » o número de trabalhadores para os quais se presume maior risco de exposição a material particulado; » o número de trabalhadores com atividades idênticas que possam ser separados por grupos de exposição similar ou homogêneo; » dados indicativos de possível comprometimento da saúde decorrente da exposição a material particulado, como dados médicos e queixas de saúde dos trabalhadores.

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No planejamento da coleta das amostras, serão definidos os locais de trabalho e as situações de exposição a serem avaliadas e os respectivos tipos de coleta, tempo de coleta, número e tipo de amostras, materiais e equipamentos a serem utilizados, assim como o laboratório que realizará a análise (ABHO, s.d.; Fundacentro, s.d.).

Quais agentes químicos podem ser coletados : a coleta dos agentes químicos será realizada com qualquer produto químico puro ou mistura, com componentes que possam penetrar no organismo do trabalhador por qualquer uma das quatro portas de entrada existentes. É necessário existir um método analítico de coleta e análise química, bem como um limite de tolerância definido pela legislação brasileira, e na ausência dela, utilizar a ACGIH, e mesmo não existindo, recomenda-se usar valores do fabricante ou qualquer outra norma existente (ABHO, s.d.).

Amostragem dos agentes químicos: existem duas maneiras de realizar a amostragem: a amostragem passiva e a ativa. Os agentes químicos são recolhidos por instrumentos de amostragem, ou seja, forçando uma amostra de ar por intermédio do meio coletor (ativa) ou permitindo que o ar atmosférico alcance o meio coletor (passiva). A amostragem ativa é realizada com uma bomba, alimentada por baterias com um fluxo de ar (vazão) conhecido, mantendo-se estável durante a coleta. Nesse processo, o ar é levado para dentro do dispositivo de amostragem a partir da utilização de uma pequena bomba de amostragem individual e de um sistema coletor – que pode ser composto por filtros ou tubos ( ABHO, s.d.; Cavalcati, 2019 ). A bomba de amostragem funciona em vazões de 0,01 l/min até 4,5 l/min, e as coletas de baixa vazão de gases e vapores ficam entre 0,01 a 0,5 l/min e a médio-alta vazão para alguns vapores e materiais particulados variam de 0,5 até 4,5 l/min.

Existe uma variada gama de bombas de amostragem com sistema de controle de fluxo automático e ajuste no próprio equipamento. Essas bombas mais sofisticadas obviamente são mais caras, e eu sempre recomendo iniciar o seu projeto de aquisição de equipamentos partindo do mais simples e acessível para as bombas automáticas e com controle de fluxo e certamente mais caras – fazendo um paralelo, obviamente dá para viajar com um Fusca, pois ele vai e volta da mesma forma que a Mercedes com câmbio automático, ar digital e muitos outros acessórios, mas a um custo bastante elevado. Com o passar do tempo e aumento da sua demanda, você, profissional prevencionista, melhorará os equipamentos, mas o seu Fusca está lá para te levar e te trazer.

Observe que existem bombas que não chegam às baixas vazões, sendo necessário o uso do “kit de baixa vazão”, em que há sistema de estrangulamento do fluxo o qual, ajustado, faz chegar à vazão desejada (ABHO, s.d.; Cavalcati, 2019).

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Figura 22. Cassetes coletores de partículas.

Poeira Total (Inalável)

Poeira Respirável

Fonte: Fundacentro, 2024.

1.2. 2ª etapa : preparar o cassete

Nessa etapa, as membranas de PVC (plástico), ou MCE (celulose), ou Teflon (polímero) estão armazenadas em um ambiente seco, e eu pessoalmente as deixo armazenadas dentro do dessecador (Cavalcati, 2019).

Figura 23. Montagem cassete triplo de PVC 37mm + membrana PVC 5,0μm.

Fonte: Cavalcati, 2019.

Elas serão montadas com o PAD (suporte) de celulose mais grosso e a membrana de PVC muito mais fina no cassete final. Dica: essa parte do cassete tem ranhuras no fundo para distribuir o fluxo de ar e não ocorrer perda de carga. Depois, coloque a peça intermediária que irá prender a membrana sobre o PAD de celulose. Dica: cuidado para não deixá-la torta e não aplique força excessiva. Em seguida, prenda a parte de cima e feche o conjunto. Dica: a palavra “in” entrada está gravada na parte de cima do cassete, informando o sentido da entrada do fluxo de ar. Então os cassetes voltam a estabilizar a umidade dentro do dessecador, antes da pesagem por no mínimo três horas. A estabilização das membranas filtrantes no dessecados, antes da pesagem inicial e depois da coleta, visam evitar dar massa negativa na avaliação da massa final menos a inicial, especialmente quando há umidade nas membranas e o ambiente laboral está muito seco (Cavalcati, 2019; Fundacentro, s.d.).

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A pinça de manipulação tem de ser lisa e não pode haver dentes nela para não marcar as membranas. A balança analítica com precisão de 0,001mg foi ligada com antecedência, e a sala de balança está com o ar-condicionado ligado a 23 ºC; apenas as pessoas envolvidas no processo podem entrar ali, pois o vento da abertura das portas pode interferir na pesagem. Os pesos padrões são passados na balança para aferição do equipamento (Cavalcati, 2019; Fundacentro, s.d.).

Figura 24. Dessecador de vidro.

Fonte: acervo do autor, 2009.

A gordura dos dedos interfere nas medições, pois estamos falando de uma precisão de 0,000001 gramas, ou seja, 0,001mg. As balanças analíticas têm um sistema que serve para desmagnetizar ou retirar a energia estática das membranas (barras paralelas), antes da pesagem, pois elas podem grudar no prato (Cavalcati, 2019).

Figura 25. Balança analítica e caixa de pesos padrões.

Fonte: Cavalcati, 2019.

Observe, na foto da balança, que há uma placa cinza. É um sistema de amortecedor para evitar a vibração proveniente da rua, para que a simples passagem de um caminhão não interfira na pesagem, por exemplo. Então, temos os cassetes pesados, estabilizados e prontos para ir a campo (Cavalcati, 2019).

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Figura 27. Calibrador de bolha e bomba de coleta.

Fonte: Cavalcati, 2019.

Agora você aprendeu a diferença entre aferição e calibração do fluxo de ar. Na aferição, você apenas se certifica de que a vazão do fluxo de ar está de acordo com a sua necessidade, enquanto, na calibração do equipamento, você interfere no equipamento e realiza os ajustes necessários nele e o deixa dentro da faixa de fluxo de ar necessária para a coleta (Cavalcati, 2019).

Existem dois tipos de calibradores: os de padrão primário e os de padrão secundário. Os primeiros usam o princípio físico da dimensão em um espaço fechado, não mudam com o tempo. Os segundos usam um padrão primário para aferição e, se necessário, a calibração (ajuste). Os padrões primários podem ser definidos como: as buretas de bolha, os medidores de bolha eletrônica o e medidor eletrônico com pistão a seco sem fricção, também chamado de dryCals (Cavalcati, 2019; Fundacentro, s.d.).

Figura 28. Medidor de bolha eletrônica.

Fonte: Cavalcati, 2019.

Na Figura 28, observamos uma calibração da bomba de coleta com o cassete duplo utilizando uma bureta de vidro invertido, cronômetro (sob a mesa) e a chave de fenda sob a mesa próximo a bomba de coleta. A foto em detalhe mostra a bolha de sabão subindo. Era necessário umedecer toda a bureta, pois a bolha estouraria, e depois medir tudo novamente. O padrão secundário seria o próprio sensor ou rotâmetro de fluxo da bomba de coleta (Cavalcati, 2019; Fundacentro, s.d.).

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Figura 29. Bureta de bolha + cassete.

Fonte: Cavalcati, 2019.

Lembrando que o conjunto cassete + mangueiras + acessórios completo para a coleta da amostra deve estar todo montado, pois, se esse processo for feito somente com a bomba, quando se instalarem os acessórios, a vazão cairá, em função da perda de carga gerada pelos equipamentos (Cavalcati, 2019; Fundacentro, s.d.).

1.4. 4ª etapa : montar o conjunto bomba + cassete +

suporte

Nessa etapa, você, profissional prevencionista, definiu o tipo de coleta e tem todos os equipamentos necessários, tais como: bomba de amostragem carregada, cassete preparado, mangueiras, acessórios (separadores) e calibrador. O método NIOSH determina ciclones para coleta de partículas respiráveis, e há três modelos no mercado, a saber (Carvalho, 2018; Cavalcati, 2019):

Quadro 2. Separadores de partículas. Nylon Vazão de 1,7L/min

Higgins-Dewell Vazão 2,2L/min

SKC Alumínio Vazão 2,5L/min

Fonte: Fundacentro, 2024.

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Vamos preparar o conjunto.

Figura 31. Conjunto completo para coleta.

Fonte: Cavalcati, 2019.

1.5. 5ª etapa : estabilizar 24h no dessecador + pesagem

Realizamos a coleta do aerodispersoide em campo e retivemos o agente químico que pretendemos quantificar dentro do cassete. Em algumas oportunidades, podemos observar até alteração de cor na membrana branca que ficou escura como neste exemplo a seguir, para fumos metálicos. Os cassetes voltam a estabilizar a umidade dentro do dessecador, antes da pesagem final (Fundacentro, 2022). Agora temos a massa final e inicial da membrana e sabemos o tempo de coleta em minutos, bem como a vazão da bomba coletora. Muita atenção, pois pode ocorrer de a massa final e inicial serem semelhantes, ou seja, não haverá um resultado zero, mas esse nível de exposição do trabalhador está abaixo do limite de quantificação do método, que você deve saber (Carvalho, 2018; Cavalcati, 2019).

Figura 32. Cassete antes e depois da coleta.

Fonte: Cavalcati, 2019.

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1.6. 6ª etapa : enviar para análise química

A gravimetria, ou análise gravimétrica, foi realizada e você, profissional prevencionista, determinou o agente químico pela massa em miligramas, por pesagem direta, e o volume do aerodispersoide pelo tempo de coleta multiplicado pela vazão da bomba de ar. Seu objetivo foi cumprido. Vamos calcular a concentração do nível de exposição do trabalhador em mg/m³, a saber (Cavalcati, 2019; Fundacentro, s.d.):

( ) 3 (^ (^1 ) Vazão Bomba x Tempo Coleta /

C mg Massa Coletada

m

Em que:

» Massa em miligramas; » Vazão em litros/minutos; » Tempo de Coleta em minutos.

Observe como as membranas podem voltar das coletas e muitas vezes há necessidade de encaminhar o material para o laboratório para confirmar a presença do agente químico (Cavalcati, 2019).

Figura 33. Membranas após a coleta.

Fonte: Cavalcati, 2019.

A membrana da esquerda (1) não foi utilizada, e a da direita foi utilizada para coletar poeira de carvão mineral (2). A membrana superior foi utilizada para mineração de calcário (3), e a inferior foi usada na construção civil em gesseiro (4). Observe o modelo de relatório proposto pela NHO n. 8 da Fundacentro (Cavalcati, 2019; Fundacentro, s.d.).

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Figura 34. Corte de tubo amostrador.

Fonte: SKC, 2024.

A camada principal é usada para coletar amostras, e a camada de respaldo é usada para determinar decomposição. Considera-se que tenha ocorrido decomposição quando pelo menos de 20 a 25% do contaminante aparecem na camada de respaldo. Quando o assunto é coletar solventes orgânicos, o adsorvente mais empregado é o carvão ativado. Ele tem uma porosidade elevada, ou seja, há canais e reentrâncias dentro do material aumentando muito sua área superficial, e os melhores produtos chegam a 1.000 m 2 /grama. Isso mesmo, em um grama do produto, há até 1.000 m 2 de área superficial para adsorver o agente químico a ser coletado. O carvão ativado pode ser feito a partir de cascas de coco, mas também de restos de cortiça, material muito poroso, sendo obtido a partir da queima controlada com baixo teor de oxigênio de certas madeiras, a uma temperatura que varia de 800 °C a 1.000 °C. Depois, o material é moído para atingir a granulometria desejada e ser carregado dentro do Tubo de Carvão Ativado (TCA). No método NMAM, 1.500 hidrocarbonetos aromáticos estão escritos em amostrador ( coconut shell charcoal , que significa “carvão de casca de coco” (Cavalcati, 2019; CDC, s.d.; Fundacentro, s.d.; SKC – Science, s.d.).

O adsorvente de sílica gel tratada é usado para coletar compostos orgânicos polares, aminas e alguns compostos inorgânicos. Um exemplo é o formol, ou formaldeído (ABHO, s.d.; Cavalcati, 2019).

O método NMAM 2016 Formaldeído determina o uso de tubo de sílica gel TSG, adsorvedor de sílica gel tratada com 2,4-dinitrofenilhidrazina para adsorver a névoa química de formol com um volume mínimo de 1 l e máximo de 15 l, com uma vazão de 0,03 a 1,5 l/min. A amostra coletada será transportada em gelo, e depois extraída usando 10 ml de acetonitrila isenta de carbonila (Cavalcati, 2019; CDC, s.d.). Devido à sua afinidade com os compostos polares, adsorve o vapor de água; portanto, quando a umidade é elevada, a água pode deslocar substâncias químicas menos polares

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da sílica gel (CDC, s.d.). O tenax, um polímero poroso composto de polióxido de difenileno, é usado para obter amostras de compostos orgânicos voláteis presentes em concentrações muito baixas (Cavalcati, 2019; CDC, s.d.).

Figura 35. Tubos colorimétricos usados.

Fonte: Cavalcati, 2019.

A capacidade de executar tomadas precisas de poluentes atmosféricos e evitar a sua perda depende da frequência de amostragem, do volume de amostras, da volatilidade, da concentração de poluentes atmosféricos. Além disso, se houver agentes interferentes na amostragem, como o gás ozônio, que reagem com o tratamento na sílica gel e degradam em produtos derivados do formol alterando o resultado para mais. Para cada lote com tubos adsorventes e substâncias químicas recolhidas, o laboratório deve determinar a eficácia da dessorção (inverso da adsorção), ou seja, a eficácia da remoção de substâncias químicas do adsorvente por meio de uma ação de solvente.

No caso do carvão vegetal, o solvente mais utilizado é o dissulfeto de carbono, e na sílica gel, emprega-se a acetonitrila. No caso do tenax, as substâncias químicas são extraídas por meio de dessorção térmica diretamente em um cromatógrafo de fase gasosa. Os borbulhadores ( impingers ) são frascos de vidro onde se coloca a solução reagente que absorverá o agente químico com a passagem do ar atmosférico contendo o produto a ser analisado. Existem dois tubos no suporte dos borbulhadores: no primeiro, coloca-se o absorvedor, e o segundo fica vazio, para evitar que a solução passe pelo sistema e alcance a bomba de sucção, danificando-a (ABHO, s.d.; Carvalho, 2018; Cavalcati, 2019; CDC, s.d.).

Figura 36. KIT impingers com solução.

Fonte: Cavalcati, 2019.