Metais no volume morto
A água é um recurso imprescindível para a sobrevivência de todos os organismos e extremamente importante em diversas atividades humanas. No entanto, ao longo dos séculos XX e XXI, os recursos hídricos sofreram e continuam a sofrer degradação decorrente da ação antrópica, o que tem levado especialistas a preverem um futuro marcado pelo colapso hídrico mundial.
No município de São Paulo, efeitos da crise hídrica já se fizeram sentir nos anos de 2014 e 2015, quando o volume de importantes reservatórios de água para abastecimento caiu a níveis alarmantes. Para garantir o abastecimento a uma grande parcela da população paulistana, a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP) passou a bombear água do fundo das represas, o chamado volume morto, que fica abaixo do nível de captação das comportas.
Essa foi uma medida polêmica, considerando que no volume morto se acumulam sedimentos diversos, que podem incluir metais pesados, tais como mercúrio, chumbo e cádmio despejados principalmente por indústrias em rios, cujas águas são direcionadas aos reservatórios. Esses metais, se ingeridos, se acumulam no organismo em tecidos de diversos órgãos, como rins, fígado e cérebro, causando doenças, dentre elas o câncer. Para remover metais pesados dessa água do volume morto, o tratamento empregado requer técnicas mais sensíveis e, portanto, mais onerosas que o tratamento convencional.
Com base em seus conhecimentos de Biologia e Química, responda ao que se pede.
a) O cádmio é um metal pesado que, dentre outros problemas, provoca a morte de células dos túbulos proximais dos néfrons. Como consequência ocorre a glicosúria, um aumento da taxa de glicose na urina. Que função do néfron é comprometida pela ação tóxica do cádmio e que resulta na eliminação de glicose pela urina? Explique-a.
b) No tanque de floculação são adicionadas soluções aquosas de sulfato de alumínio e hidróxido de cálcio (cal hidratada). A reação produz duas substâncias insolúveis em água, o hidróxido de alumínio e o sulfato de cálcio. Represente a equação balanceada dessa reação de precipitação. Determine a massa de hidróxido de cálcio necessária para a formação de 312 kg de hidróxido de alumínio.
Dados: massas molares (g/mol):
hidróxido de cálcio = 74; sulfato de alumínio = 342;
hidróxido de alumínio = 78; sulfato de cálcio = 136.
c) A presença de cádmio na água potável não pode exceder 5,0 µg/L. A análise de uma amostra de 10 mL de água contém 2,0 x 10⁻⁹ mol de Cd²⁺ . Identifique se essa amostra atinge o grau de potabilidade para o metal cádmio.
Dados: 1,0 µg = 1,0 x 10⁻⁶ g; massa molar Cd = 112 g/mol