Monitoramento da composição isotópica e físico-química da água de chuva no município de Rio Claro (SP)

Abstract

The main purpose of this graduation project was to evaluate the seasonal variations in rain water chemical and isotopic composition in Rio Claro, based on a rain sampling station installed on the Centro de Estudos Ambientais (CEA) UNESP Rio Claro. Monthly composite rain samples were used to determine isotopic content, while weekly rain samples had their physical and chemical composition analyzed. Stable isotopes (δ18O and δ2H) were determined in duplicate samples: one sample analyzed in the Laboratório de Hidrogeoquímica Departamento de Geologia Aplicada do IGCE-UNESP, Rio Claro, and the second samples delivered to the laboratories of the IAEA (International Atomic Energy Agency) in Vienna, to be incorporated to the GNIP (Global Network of Isotopes in Precipitation). Chemical composition of rain water was determined at the Laboratório de Hidrogeoquímica do Departamento de Geologia Aplicada do IGCE-UNESP, Rio Claro. An assessment of the origin of air masses and atmospheric particles was performed using the HYSPLIT model (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory), which indicated that most trajectories were originated from the South American continent, with variations associated to the different seasons. The stable isotopic composition is aligned according the local meteoric water line (δ2H = 8,54δ18O + 14,16), which presents a similar inclination to the Global Meteoric Water Line. Rainwater in Rio Claro are acid (pH about 6.61), and the chemical composition is characterized by the presence of NH4, SO42-, K, HCO3 and Ca as major constituents. This composition is related to the agricultural and industrial activities from the region, such as: ceramic activity, the use with agricultural activities and the automotive fleet

O presente trabalho de graduação avaliou as variações sazonais na composição isotópica e físico química das águas de chuva no município de Rio Claro, a partir de uma estação coletora da precipitação instalada nas dependências do Centro de Estudos Ambientais (CEA) da UNESP Rio Claro. Amostras de água compostas da precipitação mensal total foram utilizadas para determinação do seu conteúdo isotópico, enquanto a coleta de amostra composta semanal da precipitação, teve sua composição físico-química analisada. As determinações das razões isotópicas (δ18O e δ2H) foram realizadas em amostras duplicatas. Uma alíquota foi enviada aos laboratórios da IAEA (International Atomic Energy Agency) em Viena, para a determinação dos isótopos estáveis, e posterior disponibilização dos resultados no banco de dados GNIP, e ao Laboratório de Hidrogeoquímica do Departamento de Geologia Aplicada do IGCE-UNESP, em Rio Claro, junto com as amostras para determinação da composição físico química da água de chuva. Foi realizada a avaliação da origem de massas de ar e partículas atmosféricas que atingem o município, utilizando-se o modelo HYSPLIT (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory), indicando que a maioria das trajetórias obtidas tiveram sua origem no interior do continente sulamericano, com variações associadas as estações do ano. Os resultados obtidos com os valores de δ18O e δ2H, apontam para uma composição da água de chuva relacionada a fontes que originam a precipitação em Rio Claro, estando a reta local (δ2H = 8,54δ18O + 14,16) com inclinação similar a Reta Meteórica Global. Os resultados físico químicos, caracterizam a água de chuva como levemente ácida (pH de 6,61), com composição química caracterizada pela presença de concentrações expressivas de: NH4, SO42-, K, HCO3 e Ca, que foram associados as atividades agroindustriais da região, como o polo cerâmico, o...