Biogeoquímica de metais em sedimentos dos rios da Bacia Hidrográfica do Turvo/Grande

Abstract

Este trabalho teve como objetivo a caracterização de sedimentos da Bacia Hidrográfica do Turvo/Grande (BHTG) quanto ao pH, teor de umidade e matéria orgânica, composição elementar, granulometria e concentração dos metais Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn bem como a determinação dos fluxos difusivos desses na interface sedimento-água por meio da primeira Lei de Fick. Para isso, foram coletadas amostras de água superficial, interface sedimento-água, sedimentos superficiais e testemunho nos períodos chuvosos de 2009 e 2010 e período de seca de 2010. A extração da água intersticial dos sedimentos foi realizada imediatamente após as coletas. Os metais foram determinados por Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização por Chama (FAAS) e/ou por Forno de Grafite (GFAAS). Os sedimentos da BHTG foram classificados como orgânicos e silto-arenosos, sendo esses dois fatores importantes na acumulação e distribuição dos metais. O rio Preto (CAPRP) mostrou-se mais impactado, apresentando concentrações de Cr (135 ± 2 mg kg-1) e Ni (100 ± 3 mg kg-1) acima dos níveis de efeitos severos (Severe Effect Level, SEL; 110 e 75 mg kg-1 para Cr e Ni, respectivamente) sendo que Zn pode ter sido proveniente de fonte antrópica, associado ao desenvolvimento e crescimento urbano de São José do Rio Preto e à presença de metalúrgicas na região. Na nascente do Rio Preto (NRP) ocorreram concentrações elevadas de Ni (de 46 a 53 mg kg-1), Mn (1,34 a 2,29 g kg-1) e Fe (148 a 338 g kg-1), superando os nível de efeitos prováveis (Probable Effect Level, PEL) para o primeiro e SEL para o segundo. Nos rios Turvo (RTURARG) e Grande (RGRANDE), ambos na área agrícola, postula-se que a presença de K é proveniente de fonte antrópica, relacionada ao plantio de cana-de-açúcar nas adjacências...

This work aimed to perform the characterization of sediments from Turvo/Grande watershed (TGW) in relation to pH, humidity and organic matter content, elemental composition, particle size distribution and concentration of metals Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn as well as the determination of diffusive fluxes at the sediment-water interface by means of Fick’s First Law of diffusion. For this, samples were collected from surface water, sediment-water interface, surface and core sediments in the wet seasons of 2009 and 2010 and in the dry season in 2010. Pore water extraction were performed by centrifugation immediately after collection. Metals were determined by Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS) and/or Graphite Furnace Atomic Spectrometry (GFAAS). Sediments from TGW were classified as silty-sandy and organic, and this two factors were important in the accumulation and distribution of metals. Preto River (CAPRP) showed to be the most impacted, with concentrations of Cr (135 ± 2 mg kg -1) and Ni (100 ± 3 mg kg -1) higher than severe effect level (SEL, 110 and 75 mg kg-1 for Cr and Ni, respectively), whereas Zn had anthropogenic source and may be associated with development and urban growth of São José do Rio Preto city or the presence of metal industries in the region. At NRP there were high concentrations of Ni (de 46 a 53 mg kg-1), Mn (1,34 a 2,29 g kg-1) e Fe (148 a 338 g kg-1), surpassing probable effect level for the first and the SEL for the second. At Grande (RGRANDE) and Turvo (RTURARG) rivers, both in the agricultural area, we propose that the presence of K may have anthropogenic sources, associated to the sugar-cane area around the rivers. In these sampling locations the other metals were derived from natural sources, where Cr, Cu and Ni exceeded the threshold effect level... (Complete abstract click electronic access below)