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Projeto Carcinogênicos: estudo da exposição a agentes químicos carcinogênicos e irritantes na produção de carvão vegetal na Bahia Coordenação: Albertinho Barreto de Carvalho FUNDACENTRO CRBA Laboratório Químico de Higiene Ocupacional 02 de Setembro de 2013
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Emissões de CC e HPAs na produção de carvão vegetal · seja ele mineral ou vegetal; Na década de 1920 foi implantado um conjunto de usinas a carvão vegetal, em Minas Gerais

Jan 22, 2019

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Projeto Carcinogênicos: estudo da

exposição a agentes químicos

carcinogênicos e irritantes na

produção de carvão vegetal na Bahia

Coordenação: Albertinho Barreto de Carvalho

FUNDACENTRO – CRBA

Laboratório Químico de Higiene Ocupacional

02 de Setembro de 2013

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Solicitação da atual SRTE/Camaçari-Ba, em razão

(2000):

das precárias condições de trabalho encontradas durante as

fiscalizações na época (1999-2000);

da escassez de informações (no mundo) sobre exposição de

trabalhadores carvoeiros (a produtos químicos emitidos na

fumaça da queima da madeira e a poeira de carvão) e os

efeitos sobre a saúde;

da falta de informações que subsidiassem a proposição de

medidas de controle coletivo e individual, bem como, de

monitoramentos biológicos da exposição e/ou efeito.

MOTIVAÇÃO PARA OS ESTUDOS

REALIZADOS PELA FUNDACENTRO/BA

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Realidade Inicial nas Carvoarias no

Litoral Norte e Recôncavo Baiano (2002)

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Realidade Inicial nas Carvoarias no

Litoral Norte e Recôncavo Baiano (2002)

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Realidade Inicial nas Carvoarias no

Litoral Norte e Recôncavo Baiano (2002)

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Realidade Inicial nas Carvoarias no

Litoral Norte e Recôncavo Baiano (2002)

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HISTÓRICO SOBRE O USO DO CARVÃO VEGETAL

Para a produção do ferro/aço é necessário o carvão, seja ele mineral ou vegetal;

Na década de 1920 foi implantado um conjunto de usinas a carvão vegetal, em Minas Gerais – produção = ~4 mil ton. de aço/ano;

A estrutura viária não permitia o emprego do carvão mineral;

Em 1946 a Usina Belgo Mineira atingia 342 mil Ton./ano de aço = 70% da demanda interna;

Na década de 1950, a instalação da Usina de

Volta Redonda, usando carvão mineral, deu

início a competição com o carvão vegetal.

Fonte: Ferreira (2000)6

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Por que se utiliza o carvão vegetal?

Tem baixíssimo custo de produção (processo e

mão-de-obra).

É uma alternativa econômica à elevação dos preços

do coque (de petróleo e do carvão mineral) e do

próprio petróleo e à incerteza da disponibilidade de

combustíveis fósseis.

Não se avalia e nem se leva em conta os impactos

causados pela perda das florestas nativas e sua

biodiversidade.

A extração e uso do carvão mineral tem impacto

reconhecido sobre a saúde dos trabalhadores e o

meio ambiente.

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Produção mundial de carvão vegetal em 2003 = 43

milhões ton/ano.

Principais produtores: África, América Latina e Ásia.

Brasil: maior produtor mundial = 12,7 milhões de

ton/ano:

82% da produção da América Latina

~ 30% da produção mundial

De acordo com a FAO (Food and

Agriculture Organization) (FAO, 2005):

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PRODUÇÃO DE CARVÃO NO BRASIL

PRODUTORES: MG, BA, PA, TO, MS, GO

– Maior produtor e consumidor:

• Estado de Minas Gerais – 62,5% do consumo;

– Consumo do Estado da Bahia = 2,6%;

DESTINO :

– Indústrias siderúrgicas de ferro-gusa, ferro ligas e de aço (MG,

PA, BA).

• 88,2% do consumo no país;

Destino principal da produção no recôncavo baiano, na época

(início anos 2000):

– duas indústrias siderúrgicas.

Fonte: Medeiros, 1999; Abracave, 2002; Zuchi, 2002

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Carvão Vegetal na Siderurgia

Fonte: Ferreira (2000)6

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MADEIRAS UTILIZADAS

Madeira preferida atualmente : eucalipto.

Em 2000, 28,3 % do carvão produzido eram

originários de florestas nativas. (ABRACAVE)

Espécies utilizadas: eucalipto e pinho de

reflorestamento, e árvores de florestas nativas.

- No centro-oeste e sul da Bahia o uso de

madeiras de mata nativa ainda é muito

comum.

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MÃO DE OBRA

Mão de obra no Brasil (Abracave, 2002):

– 56.900 trabalhadores (produção de carvão e

transporte da madeira e do carvão).

ABRACAVE: Associação Bras. de Florestas Renováveis

Na Região Nordeste de Salvador (Projeto da DRT/Camaçari-2002):

– 760 trabalhadores na produção de carvão - linha verde e recôncavo.

– 11 empresas sub-contratadas que operavam

as carvoarias – linha verde e recôncavo.

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PROCESSO DE PRODUÇÃO

DE CARVÃO VEGETAL

Corte da Madeira Transporte para a porta dos fornos

Abastecimento dos fornos Carbonização

Retirada do carvão dos fornos

Transporte para as siderúrgicas

resfriamento

Exposição a fumaça

e Mat. Particulado

Exposição a pó

de carvão

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ÁREAS DE PLANTIO E CORTE

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Transporte da Madeira até os Fornos

Vigente na Época (2002)

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Enchimento de Forno com Madeira

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Os Fornos Orifício superior; onde

se coloca o fogo inicial.

Orifícios (tatús

ou baianas). Porta

Forno semi-circular- diâmetro = 4m

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Os Fornos Orifício superior; onde

se coloca o fogo inicial.

Orifícios (tatús

ou baianas). Porta

Forno cilíndrico - diâmetro = 5m

Até 25

m3/mês

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Ignição do Forno

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Fase Inicial da Carbonização

1 a 3

dias

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Fases da Carbonização

Fase

interm.

Fumaça Azul

Fumaça Parda Fumaça Branca

Tempo de carbonização =

5 a 9 dias

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Retirada e transporte do carvão

na época (fase inicial do estudo)

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Produtos de Combustão da Madeira Anidra

Produto

(% massa)

Carvão com 86% de carbono fixo

33,0 – 35,0

Líquido Pirolenhoso

(ou Ácido Pirolenhoso)

33 - 35,5

Alcatrão Insolúvel

6,5 - 7

Gases Não Condensáveis 25,0

Fonte: Ferreira (2000) e Rezende et al (1994)

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Constituintes do Ácido Pirolenhoso

Produto

(% massa)

Água

80

Ácido Acético

9,3

Ácido Fórmico

0,3

Ácidos Superiores

0,4

Metanol

3,3

Acetona

0,8

Acetato de Metila

0,5

Alcatrão Dissolvido

5,0

Outros

0,5

Fonte: Rezende et al (1994)

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Constituintes do Alcatrão Vegetal

Produto

(% massa)

Água 20

Piche 50

Ácido Acético

2,0

Fenóis

0,6

Guaiacóis 5,5

Cresóis

1,5

Siringóis 14,5

Outros 5,9

Fonte: Rezende et al (1994)

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Produto (g/kg de madeira)

Formaldeído 0,1 - 0,7

Acroleína 0,02 - 0,1

Propionaldeído 0,1 - 0,3

Butiraldeído 0,01 - 1,7

Acetaldeído 0,03 - 0,6

Furfural 0,2 - 1,6

LARSON & KOENIG, 1994 - Wood Smoke: emissions and non-cancer respiratory effects.

Annu. Rev. Public Health, n. 15, p. 133 - 156, 1994.

Aldeídos Presentes na Fumaça da Queima

de Madeira em Residências.

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SCHAUER et al., 2001 - Measurement of Emissions from Air Pollution Sources.3. C1-C29 Organic

Compounds from Fireplace Combustion of Wood. Environ. Sci. Technol., v. 35, n. 9, p. 1716-1728, Mar. 2001.

Principais CC Presentes na Fumaça de Três Tipos de Madeira Queimadas em Lareiras Residenciais - Coleta nas Chaminés

CC Pinho Eucalipto Carvalho

Acetaldeído 1704 1021 823

Formaldeído 1165 599 759

Acetona 749 79 462

Heptanal 419 626 77

Hexanal 418 189 90

Propanal 255 155 153

2-Butanona 215 77 115

Furfural 111 161 200

Butanal (n+Iso) 96 31 62

Acroleína 63 56 44

Benzaldeído 49 21 16

(mg/kg de madeira)

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Outros CC Identificados por Schauer et al.

CC Pinho Eucalipto Carvalho

Metilglioxal 943 520 321

Glioxal 670 616 439

Crotonaldeído 276 198 177

2-Oxobutanal 241 337 194

Guaiacil acetona 88,6 143 123

Biacetil 89 73 73

Pentanal 32 28 88

Metacroleína 23 44 9,1

Hidroxibenzaldeídos 12,1 11,4 14,1

m- e p- Tolualdeído 12 27 -

2,5-Dimetilbenzaldeído 12 50 20

2-Metilfurfural 10 1,9 5,3

(mg/kg de madeira)

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CC Carcinogênicos (pelo menos em animais,

Segundo Algumas Agências Internacionais

EPA = Environmental Protection Agency; ACGIH = American Conference of

Governmental Industrial Hygienists; NTP = National Toxicological Program; DFG =

Deutsche Forschungsgemeinschaft – Fundação Alemã de Pesquisa; IARC =

International Agency for Research on Cancer; NIOSH = National Institute for

Occupational Safety and Health

CC Agências

Acetaldeído IARC; NTP; EPA; DFG; ACGIH; NIOSH

Formaldeído IARC; NTP; EPA; DFG; ACGIH; NIOSH

Crotonaldeído DFG; EPA; ACGIH

Furfural DFG; ACGIH

Ciclohexanona DFG; ACGIH

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HPAs

Fluoreno Benzo[a]Pireno

Fenantreno Perileno

Antraceno Indeno[1,2,3-cd]Pireno

Metilantracenos Benzo[g,h,i]Perileno

Benzo[a]Antraceno Coroneno

Fluoranteno Dibenzo[a,h]Antraceno

Pireno Dibenzo[a,h]Pireno

Benzofluorantenos Reteno

Benzo[e]Pireno

HPAs Presentes na Fumaça da Queima de

Madeira em Residências.

LARSON & KOENIG, 1994 - Wood Smoke: emissions and non-cancer respiratory effects.

Annu. Rev. Public Health, n. 15, p. 133 - 156, 1994.

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Ré-Poppi & Santiago-Silva, [2002] identificaram mais de 130 compostos, incluindo vários HPAs, na fumaça emitida na queima de eucalipto em um forno experimental montado no campus da UFMS.

os autores destacaram a presença de altas concentrações de HPAs, além de alquil-HPAs, oxi-HPAs, cresóis, catecóis, fenóis e metoxifenóis.

MEDIDAS NA ATMOSFERA

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Barbosa, [2002] quantificou 16 HPAs no ar, emitidos na fumaça da queima de eucalipto no mesmo forno experimental montado no campus da UFMS, durante períodos consecutivos de 8 horas.

MEDIDAS NA ATMOSFERA

Os quatro HPAs mais abundantes foram:

naftaleno

fenantreno

fluoreno

acenaftileno

Representaram 80 % de

16 HPAs analisados

Conc. de 16 HPAs = 30,7 µg/m3

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HPAs Carcinogênicos segundo IARC e NTP

IARC50 NTP47

(B) 2A 2B

Benz[a]Antraceno Naftaleno Benz[a]Antraceno

Benzo[a]Pireno Ind[123cd]Pireno Benzo[a]Pireno

Dib[ah]Antraceno Benzo[b]Fluor. Dib[ah]Antraceno

Benzo[k]Fluor. Benzo[b]Fluor.

Benzo[k]Fluor.

Ind[123cd]Pireno

Grupo 2A: Provavelmente carcinogênico humano.

Grupo 2B. Possivelmente carcinogênico humano.

B. Razoavelmente antecipado ser um

carcinogênico humano.

IARC – International Agency for Research on

Cancer - França.

NTP – National Toxicological Program - USA

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OBJETIVOS DO ESTUDO

Avaliar os riscos para a saúde e propor

biomarcadores de exposição à fumaça da

queima da madeira (coordenação: Mina)

(concluído).

Determinar as concentrações de alguns

agentes químicos carcinogênicos e irritantes

no ar inalado pelos trabalhadores das

carvoarias (coordenação: Albertinho)

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PESQUISAS REALIZADAS

TESE DE DOUTORADO

1. MINA KATO

Doutorado em Epidemiologia. University of North Carolina-USA Título: CHARCOAL WORKERS IN BAHIA, BRAZIL: OCCUPATIONAL HAZARDS AND URINARY BIOMARKERS OF EXPOSURE TO WOOD SMOKE, Ano de obtenção: 2003. Orientador: PhD. Dana Loomis. Bolsista do(a): Fogarty International. Grande Área: Ciências da Saúde / Área: Saúde Coletiva / Subárea: Epidemiologia. Grande Área: Ciências da Saúde / Área: Saúde Coletiva / Subárea: Saúde do Trabalhador.

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ESTUDOS REALIZADOS POR MINA KATO

(2001 a 2003)

Sintomas respiratórios (questionário, espirometria e exame

médico – não encontrou correlação – efeito traba. sadio?);

Danos ao DNA (sangue e células da mucosa nasal);

IBE para HPAs: 2-naftol em urina;

Avaliação ambiental de HPAs (análises EPA/EUA);

Atividade mutagênica do material particulado e poeira de

Eucalipto (teste de Ames – Cetesb/SP.

8 das 11 carvoarias da região.

169 trabalhadores do corte e das carvoarias.

Submissão a Comitê de Ética: problemas com prazo.

Assinatura do Termo de Consentimento Informado.

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PESQUISAS REALIZADAS

TESE DE DOUTORADO 2. ALBERTINHO B. DE CARVALHO

Doutorado em Química. Universidade Federal da Bahia, UFBA, Brasil.

Título: COMPOSTOS CARBONÍLICOS NO AR EM AMBIENTES DE TRABALHO DE CARVOARIAS NA BAHIA, Ano de obtenção: 2005. Orientador: Prof. Dr. Jaílson Bittencourt de Andrade.

Grande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Química / Subárea: Química Analítica.

Grande Área: Ciências da Saúde / Área: Saúde Coletiva / Subárea: Saúde do Trabalhador.

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ESTUDOS REALIZADOS POR

ALBERTINHO (5 carvoarias)

Formaldeído, acetaldeído, acroleína, furfural e isômeros C4 (n-butanal, isobutanal e 2-butanona) no ar, na fase vapor, na zona respiratória e em zonas de circulação de trabalhadores carvoeiros: uso de dois métodos cromatográficos (por HPLC) (IQ-UFBA) (concluído);

HPAs no ar, na fase vapor e no material particulado na zona respiratória e em zonas de circulação de trabalhadores carvoeiros (CG/MS – Lab. do CRBA) (tabulando dados);

Poeira de carvão (total e respirável) em trabalhadores que retiram o carvão dos fornos (forneiros) (tabulando os dados);

Benzeno no ar, em amostras coletadas na altura média da zona respiratória, em zonas de circulação entre os fornos em carbonização (em fase final de coleta de amostras e análises);

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Concentrações de CC no Ar, em µg m-3

(faixa e média; n = 8)

*Tempo total de coleta = 384 min ** Tempo total de coleta = 326 min

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CONCLUSÕES

Os resultados das amostras pessoais e estacionárias revelaram que os trabalhadores de carvoarias se expõem a concentrações de formaldeído acima dos limites sugeridos pelo National Institute for Occupational Safety and Health - NIOSH/EUA (REL = 20 µg m-3), representando um risco para a saúde dos mesmos, referente ao efeito cancerígeno dessa substância.

Estes são os primeiros resultados de concentrações atmosféricas de CC em amostras pessoais e estacionárias, coletadas em ambientes de trabalho de carvoarias, que se tem conhecimento até o momento.

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PUBLICAÇÕES EM PERIÓDICOS

ALBERTINHO B. DE CARVALHO, MINA KATO, MARIÂNGELA M. REZENDE, PEDRO AFONSO DE P. PEREIRA, JAÍLSON B. DE ANDRADE. Exposure to carbonyl compounds in charcoal production plants in Bahia, Brazil. Environ Sci. Pollut. Res., Volume 20, Issue 3, pp 1565-1573, 2013. DOI 10.1007/s11356-012-1243-z

ANUNCIAÇÃO, DANIELA S. ; SOUSA, ELIANE T.; CARVALHO, ALBERTINHO B. DE; PEREIRA, PEDRO A. P. . Emission profiles of carbonyl compounds at a Brazilian charcoal plant. Journal of the Brazilian Chemical Society (Impresso), v. 23, p. 1606-1613, 2012. Print version ISSN 0103-5053. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-50532012005000025

CARVALHO, A. B. de ; Kato, Mina ; Rezende, Maryangela M. ; de P. Pereira, Pedro A. ; de Andrade, Jailson B. . Determination of carbonyl compounds in the atmosphere of charcoal plants by HPLC and UV detection. Journal of Separation Science, v. 31, p. 1686-1693, 2008.

KATO, M. ; DEMARINI, D. M. ; CARVALHO, A. B. ; REGO, M. A. V. ; ANDRADE, A. V. ; BOMFIM, A. S. V. ; LOOMIS, D. . Charcoal producing industries in northeastern Brazil. Occupational and Environmental Medicine, v. 62, p. 128-132, 2005.

KATO, M. ; LOOMIS, D. ; BROOKS, L. ; GATTAS, G. F. ; GOMES, L. ; CARVALHO, A. B. ; REGO, M. A. V. ; DEMARINI, D. M. . Urinary biomarkers in charcoal workers exposed to wood smoke in Bahia State, Brazil. Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention, v. 13, n.6, p. 1005-1012, 2004.

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PUBLICAÇÕES EM ANAIS

CARVALHO, A. B. ; MASCARENHAS, M. R. ; KATO, M. ; ANDRADE, J. B. ; PEREIRA, P. A. P. . Concentrações de Compostos Carbonílicos no Ar na Produção de Carvão Vegetal na Bahia.. In: 28a. Reuniaõ Anual da Sociedade Brasileira de Química, 2005, Poços de Caldas. Anais da 28ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, 2005. Poços de Caldas, 2005.

CARVALHO, A. B. ; MASCARENHAS, M. R. ; KATO, M. ; PEREIRA, P. A. P. ; ANDRADE, J. B. . Determinação de Compostos Carbonílicos no Ar em Carvoarias Utilizando CLAE e Eluição por Gradiente de Solventes. In: 28a. Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, 2005, Poços de Caldas. Anais da 28a. Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química. Poços de Caldas, 2005.

KATO, M. ; CARVALHO, A. B. ; LOOMIS, D. ; REGO, M. A. V. ; GATTAS, G. F. ; DEMARINI, D. M. . Urinary mutagenicity and biomarkers of exposure to wood smoke among charcoal workers in Brazil. In: 9th International COnference on Environmental Mutagens & 36th Annual Meeting of the Environmental Mutagen Society, 2005, San Francisco, EUA. Mutation Research - Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 2005. v. 577s. p. e1-e256.

KATO, M. ; CARVALHO, A. B. ; BOMFIM, A. S. V. ; ANDRADE, A. V. ; REGO, M. A. V. . CONDIÇÕES DE TRABALHO E MORADIA DOS TRABALHADORES DE CARVOARIAS NO NORDESTE BAIANO. In: VI Congresso Brasileiro de Epidemiologia, 2004, Recife. Rev. Bras. de Epidemiologia, Livro de Resumos VI Congresso Brasileiro de Epidemiologia, 2004.

KATO, M. ; BOMFIM, A. S. V. ; ANDRADE, A. V. ; REGO, M. A. V. ; MASCARENHAS, M. R. ; CARVALHO, A. B. ; DEMARINI, D. M. . USO DE BIOMARCADORES PARA AVALIAÇÃO DE EXPOSIÇÃO A PRODUTOS CARCINOGÊNICOS E MUTAGÊNICOS. O CASO DA EXPOSIÇÃO À FUMAÇA DA QUEIMA DE MADEIRA ENTRE OS CARVOEIROS NA BAHIA. In: VI Congresso Brasileiro de Epidemiologia, 2004, Recife. Livro de resumos do VI Congresso Brasileiro de Epidemiologia, Rev. Bras. de Epidemiologia, 2004.

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PUBLICAÇÕES EM ANAIS

ANDRADE, A. V. ; KATO, M. ; BOMFIM, A. S. V. ; CARVALHO, A. B. ; REGO, M. A. V. . LESÕES RELATADAS POR TRABALHADORES DO CARVÃO VEGETAL NA BAHIA, BRASIL. In: 27º Congresso Internacional sobre Saúde Ocupacional, Foz do Iguaçu, 2003.

BOMFIM, A. S. V. ; KATO, M. ; CARVALHO, A. B. ; ANDRADE, A. V. ; REGO, M. A. V. . TRABALHADORES DO CARVOEJAMENTO NO NORDESTE DA BAHIA: CARACTERÍSTICAS SOCIODEMOGRÁFICAS E CONDIÇÕES DE TRABALHO. In: 27º Congresso Internacional sobre Saúde Ocupacional, Foz do Iguaçu, 2003.

KATO, M. ; LOOMIS, D. ; BROOKS, L. ; CARVALHO, A. B. ; GOMES, L. ; GATTAS, G. F. ; DEMARINI, D. M. . Occupational risks of charcoal production in Bahia State, Brazil. In: 16th EPICOH Congress on Epidemiology in Occupational Health, 2002, Barcelona. Medicina del Lavoro. Milano: Medicina del Lavoro, 2002. v. 93.

KATO, M. ; DEMARINI, D. M. ; BROOKS, L. ; CARVALHO, A. B. ; REGO, M. A. V. ; LOOMIS, D. . urinary mutagenicity in charcoal workers: a cross-sectional study in Northeastern Brazil. In: ISEA 2002, 2002, Vancouver. Proccedings of ISEA/ISEE 2002. Vancouver: UBC, 2002.

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O QUE MUDOU DE LÁ PARA CÁ?

O processo de produção do carvão não é mais terceirizado. O plantio, corte e transporte, ainda são;

Os trabalhadores não dormem mais no local. Vão para casa diariamente e a empresa fornece o transporte;

A empresa fornece alimentação diariamente;

Existem banheiros e local para refeições (às vezes precários em termos de higiene);

Os trabalhadores recebem fardamento e EPIs, mas a substituição ainda é problemática;

Já teve início o processo de mecanização dos fornos (enchimento com madeira e descarga de carvão, realizados por trator com cabine climatizada);

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O QUE MUDOU DE LÁ PARA CÁ?

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O QUE MUDOU DE LÁ PARA CÁ?

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O QUE NÃO MUDOU DE LÁ

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O QUE NÃO MUDOU DE LÁ

PARA CÁ?

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EQUIPE TÉCNICA

Dr. Albertinho B. de Carvalho (Químico) - FUNDACENTRO/BA –

IQ/UFBA

Dra. Mina Kato (Farm. Bioquímica e Toxicologista) –

FUNDACENTRO/BA; Escola de Saúde Pública-SP / Universidade

da Carolina do Norte (SPH/UNC) / Agência de Proteção Ambiental

(EPA)

Maryangela Rezende Mascarenhas (Farm. Bioquímica – Prest.

Serviços) – FUNDACENTRO/BA-FUNDUNESP.

Anaide Vilasboas de Andrade (Enga. Civil) - FUNDACENTRO/BA.

Ana Soraya V. Bomfim (Técnica) - FUNDACENTRO/BA.

Dr. Marco Rêgo (Médico, Dr. em Epidemiologista) / CESAT/SESAB.

Dra. Gisela Aragão (Bióloga, Dra em genética e Biolog. Molecular)/

CETESB-SP

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INSTITUIÇÕES PARCEIRAS

SRTE/MTE – Gerência de Camaçari/Ba.

Laboratório de Pesquisas Químicas/Depto. Química Geral e

Inorg./Instituto de Química/UFBA.

Dept. Medicina Preventiva, Fac. Medicina, UFBA.

Environmental Carcinogenesis Division, US Environmental

Protection Agency - EPA

Departments of Epidemiology and Environmental Sciences

and Engineering, School of Public Health, University of

North Carolina, Chapel Hill, NC, USA.

CESAT – Centro de Estudos em Saúde do Trabalhador-

SESAB.

CETESB/SP

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OBRIGADO!!

Albertinho Barreto de Carvalho

FUNDACENTRO/CRBA

071-32728850

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