Classificamos como metais pesados (MP) um grupo de moléculas altamente reativas, tóxicas para o meio ambiente e para a vida humana.
Embora seja um termo consolidado, tem sido questionado por agrupar elementos com diferentes propriedades químicas e níveis de reatividade. Entre os elementos mais nocivos e frequentemente encontrados no ambiente em concentrações acima dos limites permitidos estão cobre, mercúrio, cromo, chumbo, manganês, cádmio, níquel, zinco e ferro.
Forças naturais, como enchentes e erosão do solo, podem alterar a distribuição de muitos metais pesados que estão naturalmente presentes no ambiente, associados a outros minerais e rochas. Contudo, as atividades humanas são as principais responsáveis pelo aumento dos níveis desses poluentes no solo, na água e na atmosfera. A urbanização e a industrialização são as principais causas do aumento da concentração de MP. Chega a um ponto em que sociedade e comunidade científica não conseguem mais controlar ou prever seu impacto real.
Indústrias, mineração, agricultura, hospitais e laboratórios devem tratar os efluentes nos locais onde os produzem antes de descartá-los nas redes de esgoto, para eliminar o risco de contaminação da água e do solo. Plantas e animais podem absorver a água contaminada por esses efluentes, causando intoxicação em todos os níveis da cadeia alimentar. O solo e os sedimentos favorecem a adsorção e permanência dos metais, enquanto a água atua como ambiente de transição, facilitando parte das reações químicas, transporte e difusão dos metais.
Nanotubos na purificação avançada da água
Dispositivos de purificação de água baseados em nanotubos têm potencial para transformar o campo da dessalinização e desmineralização. Isso se deve, portanto, à sua capacidade de remover sais e metais pesados sem comprometer significativamente o rápido fluxo das moléculas de água. No ambiente, a alta reatividade dos íons de MP facilita, assim, a formação de novos compostos com moléculas orgânicas ou metais, promovendo sua persistência em solos e águas. Existem, além disso, compostos à base de metais pesados que são consumidos por várias espécies e, por serem estranhos ao metabolismo, não são eliminados. Quando o ser humano ingere vegetais, animais ou água contaminados, os metais pesados se acumulam no organismo e podem causar doenças graves por meio da bioacumulação progressiva.
A dinâmica molecular (DM) permite, portanto, o estudo computacional em nanoescala de macrossistemas, analisando as interações entre átomos ao longo do tempo. Ela tem contribuído, assim, para o desenvolvimento de novas tecnologias para proteção e conservação ambiental. Integrando as equações de movimento descritas pela mecânica newtoniana, registramos continuamente os movimentos dos átomos. Esses movimentos ocorrem em diferentes escalas temporais, considerando as forças intermoleculares e intramoleculares que atuam sobre eles em suas trajetórias.
Fonte: Wiley
