Avaliação da exposição potencial das crianças a metais nocivos em pedaços de borracha de pneus por fotodegradação acelerada

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 13877 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Se um parque infantil de borracha de pneus (TCR) exporia as crianças a produtos químicos potencialmente nocivos, como metais pesados, é uma questão em aberto. Os metais liberados disponíveis para captação na superfície das telhas de TCR foram estudados pelo envelhecimento acelerado de 2 anos dos TCRs no NIST-SPHERE (Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia de Fotodegradação Simulada via Exposição Radiante de Alta Energia). O contato dérmico foi imitado por um método de limpeza de superfície composta da Agência de Proteção Ambiental dos EUA durante todo o processo de intemperismo. A liberação superficial dos dez metais nocivos mais preocupados (Be, Cr, Cu, As, Se, Cd, Sb, Ba, Tl, Pb) foi monitorada ao longo do envelhecimento. A liberação cumulativa de Cu, As, Tl e Sb atingiu níveis potencialmente prejudiciais em vários momentos dentro de 3 anos, embora apenas Cr tenha sido encontrado em nível prejudicial na superfície das telhas. Levando em consideração o efeito de limpeza da precipitação ou a limpeza periódica com chuva, os parques infantis do TCR ainda podem ser seguros para utilização.

A reciclagem ou reaproveitamento de pneus em fim de vida é uma prática económica para a recuperação de energia e materiais. De acordo com a Associação de Fabricantes de Pneus dos EUA (https://www.ustires.org/scrap-tire-markets), os mercados de uso final consumiram 81,4% dos pneus inservíveis gerados nos EUA em 2017, o que inclui combustível derivado de pneus (> 43%), aplicações de borracha triturada de pneus (TCR) (≈ 25%), produtos de engenharia civil (≈ 7,9%) e outros mercados (≈ 7,4%), e é responsável por mais de 205 milhões de pneus inservíveis. Cerca de 25% e 22% do TCR foram utilizados em superfícies desportivas e em ladrilhos/coberturas de parques infantis, respetivamente, e espera-se que a sua utilização aumente ainda mais porque o TCR pode absorver choques e reduzir lesões físicas1,2. No entanto, tem havido preocupações crescentes sobre a potencial exposição humana a produtos químicos nocivos, incluindo contaminantes orgânicos e metais, após contacto físico repetitivo com produtos TCR envelhecidos, especialmente em parques infantis2,3,4.

A Comissão de Segurança de Produtos de Consumo dos EUA concluiu uma pesquisa com famílias americanas sobre a interação infantil e a exposição potencial a materiais de revestimento de playgrounds em 2019. Ela relatou que mais da metade das crianças visitavam playgrounds pelo menos uma vez por semana, com cada visita durando de 30 a 59 minutos, e mais de um terço passou de 60 a 120 minutos em parques infantis por visita5. Essas visitas de alta frequência provavelmente exporiam as crianças a produtos químicos nocivos conhecidos e desconhecidos através de contato dérmico (por exemplo, com as mãos), ingestão e/ou inalação que poderiam causar efeitos adversos à saúde.

As substâncias liberadas que estudos anteriores identificaram em produtos de consumo feitos de grânulos de TCR incluem hidrocarbonetos aromáticos policíclicos6,7,8,9,10,11,12,13, ftalatos10,12,13, aditivos de vulcanização11,13 e elementos metálicos como Al, As, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Cd, Fe, K, Li, Mg, Mo, Ni, Pb, Se, Sr, Tl, V e Zn7,8,9,10,11,12 ,14,15,16,17,18. Os contaminantes orgânicos provavelmente resultaram da decomposição de polímeros de borracha e aceleradores de vulcanização, plastificantes durante a trituração e trituração de pneus; os metais originaram-se principalmente da própria borracha natural, os óxidos metálicos catalisadores para a vulcanização e os resíduos dos fios das correias de aço para os fragmentos e cavacos dos pneus1. Em comparação com os contaminantes orgânicos, os metais não são degradáveis ​​e persistem nos ambientes receptores, pelo que a acumulação a longo prazo de metais tóxicos é particularmente preocupante. Em segundo lugar, descobriu-se que os metais continuaram a lixiviar durante o período experimental de 30 dias, mas as concentrações de produtos químicos orgânicos nos lixiviados estabilizaram em poucos dias19. No entanto, o mecanismo de envelhecimento do TCR com luz solar, calor, umidade/chuva, oxigênio/ozônio é pouco compreendido. Poucos estudos descobriram que o oxigênio/ozônio, a radiação ultravioleta (UV) e o calor poderiam acelerar a degradação oxidativa dos vulcanizados ou destruir os antidegradantes na superfície; e que a água da umidade/chuva poderia causar lixiviação de componentes solúveis20,21,22,23.