UUS-raf Pfeiffer, W.C.; Fiszman, M.; Malm, O.; Lima, N.R.W. ; Azcue, J;M.

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1 UUSraf 9960 ft 3o ESTUDO DA POLUIÇÃO AMBIENTAL POR METAIS PESADOS. NA 3A1A DE SEPETIBA E RIO PARAÍBA DO SUL RIO GUANDU ATRAVÉS DA ANÁLISE DE PARÂMETROS CRÍTICOS. Pfeiffer, W.C.; Fiszman, M.; Malm, O.; Lima, N.R.W. ; Azcue, J;M. Laboratório de Radioisôtopos Instituto de Biofísica, UFRJ Rio de Janeiro, R.J.

2 RESUMO A metodologia de abordagens através da análise dos parâmetros críticos largamente empregada na determinação do impacto ambi^ ental de instalações nucleares esta sendo aplicada ao estudo da poluição por metais pesados na Baía de Sepetiba e Rio Paraíba dp SulRio Guandu. Através dos parâmetros considerados no presente.trabalho foi possível a partir de 6 metais sele cionar os 3 críticos lançados pelo parque industrial de Sepetiba (Cr, Zn e Cd) e a partir de 8 os 4 críticos lançados pe_ Io parque industrial do Vale do Paraíba (Pb, Cu, Zn e Cr). Os resultados indicam que estes metais em ambos os corpos hídricos são transportados pelas partículas em suspensão seguindo o padrão de correntes superficiais. Para a Bala de Sepetiba o caminho crítico de acesso ao homem ê a cadeia alimentar marinha e o grupo humano crítico está re presentado pela população de Coroa Grande, face a seus hábitos alimentares e localização junto ã area de maior concentração. Para o Rio Paraíba do Sul o caminho crítico de acesso ao homem assim como o grupo humano crítico ainda não puderam ser identificados.face aos resultados atualmente disponíveis. Todas as medidas de Urânio em sedimentos apresentaram valores N.D. para a fluorescencia de Raios X (< 10 ppm).

3 INTRODUÇÃO A metodologia de abordagem através da análise dos parâmetros críticos para o levantamento da poluição ambiental ocasionada pelos efluentes de instalações nucleares no meio hídrico tem sido empregada amplamente com grande sucesso. As premisas básicas desta metodologia assumem que entre os vários nu clídeos liberados pela instalação, alguns poucos, devido a seu comportamento físicoquímico, bioacumulação e disponibilidade para o homem são críticos. Analogamente, os caminhos seguidos por estes nuclídeos através dos quais são transferi dos para o homem são denominados de caminhos críticos, e en os grupos humanos próximos ã instalação aquele mais ex»to aos nuclídeos críticos é denominado de grupo humano crí^ íico. Como conseqüência podese estabelecer uma relação en tire a dose do grupo humano crítico e a concentração do nucl qeo no efluente. Desta forma, monitorandose os nuclídeos Críticos, um nível seguro de contaminação para a área monitorada pode ser alcançado.(1). A aplicação desta metodologia para a poluição ambiental por metais pesados foi proposta recentemente na Inglaterra para monitoração de Hg em águas costeiras (2, 3). Sua utilização porém ainda não foi tentada numa situação real de poluição metálica num corpo hídrico. Os objetivos do presente trabalho são apresentar os resultados obtidos por esta metodologia quando aplicada a um caso de poluição por vários metais pesados como ocorreu na Baía de Sepetiba e Rio Paraíba do Sul. As principais metas do presente estudo são a determinação dos metais críticos, vias críticas e grupos humanos críticos na área, a fim de otimizar Órgãos financiadores: CNEN, FIPEC, CNPq e ÜFRJ.

4 um programa de monitoração para cada situação, com considerável conoiuia de recursos humanos e técnicos. Areas de Estudo * A Bafa de Sepetiba é uma baía semifechada com 519 km, localizada aproximadamente 60 km SE da cidade do Rio de Janeiro. Os efluentes de um parque industrial adjacente, basicamente meta lílrgico, são liberados em sua grande maioria para a baía através do Canal de São Francisco (CSF) e Rio Guandu (R.G.) ambos desembocando na costa NO. A circulação marinha no interior da ba a é controlada pelas marés criando uma área de deposição ao longo da costa norte (4), Figura 1. A população humana encon trase espalhadapor diversas pequenas vilas, cujos habitantes são primariamente dependentes do pescado local e consequentemén. te sempre expostos i incorporação de metais pesados através da.cadeia alimentar marinha, Figura 1. O Rio Paraíba do Sul proveniente do Estado de São Paulo penetra no Estado do Rio de Janeiro através da Represa do Funil no sentido E0 até desembocar no Oceano Atlântico na cidade de Campos apôs percorrer aproximadamente 250 km. O rio com um volume d'ã^ gua de aproximadamente 200 m /s atravessa no seu trecho inicial uma das áreas mais industrializadas do Estado recebendo desta maneira efluentes industriais das mais variadas naturezas. Na região de Santa Cecília 70% do seu volume de águas é desviado ' para o Sistema do Rio Guandu através do qual a mesma chega até a estação de tratamento de águas do Guandu a qual alimenta a ci^ dade do Rio de Janeiro com 40 ra /s de água potável. A vazão do rio é regida pelos índices pluviométricôs e apôs seu desvio pa rà. o Sistema do Rio Guandu apresenta uma área preferencial de deposição face ã diminuição da velocidade do fluxo aquoso. 2 A população humana encontrase espalhada ao longo do rio em diversas cidades cujos habitantes são primariamente dependentes ' das atividades industriais e supridos por água oriunda do Rio Paraíba do Sul em sua maioria sob forma tratada, Figura 2.

5 I Analises químicas As concentrações de metais pesados em todas as amostras foram determinadas por espectrofotometria de Absorção Atômica. As águas de rio e de estuário foram analisadas após filtração em filtros Mil li pore com 0.45 pm da soro. Os metais nas partícu Ias suspensas retidas no filtro e sedimentos de fundo (< 63 pm) sofreram uma extração inicial com HCl0,1 N guando da Baía de Sepetiba e com HjO, 30%, HC1 Q,3 N quando do Rio Paraíba do Sul' a qual "foi considerada como fração disponível. Todos os re síduos foram tratados com HNO 3 :HC1:HC1O 4 (3:3:1) ou em Bomba de Teflon com HNO 2 :HF (9:5) quando necessário, passando e ser con siderado como fração residual. Todas as amostras biológicas fo ram calcinadas a 450 C durante 24 horas, dissolvidas em HNO 3 conce diluídas antes da análise. As amostras biológicas da Bala de Sepetiba se restringiram aos itens de pescado mais con sumidos na região e coletados na área mais contaminada, enquanto que no Paraíba do Sul amostras vegetais foram coletadas ao longo de toda a área de estudos no intuito de se identificar um indicador biológico. 3ESULTAD0S E DISCUSSÃO A Tabala 1 apresenta um sumário das concentrações de metais pe sacos lançadas na Baía de Sepetiba (5) e sua concentração nos compartiraentos abiõticos da região de Coroa Grande. A Tabela 2 apresenta as concentrações de metais nos principais itens de pescado consumidos pela população local comparados com as Concentrações Iláximas Permitidas (CMP) pela legislação brasi leira para metais pesados em itens de pescado para consumo numa no. A Tabela 3 apresenta um sumário das concentrações de metais pe_ sados lançados no Rio Paraíba do Sul (5) e sua concentração nos cômpartimentos abiõticos nas estações de coleta. '

6 As concentrações de metais em material biológico em gorai não se, guem os mesmos padrões encontrados em compartimentos abióticos a pesar de que para a Baía de Sepetiba e o Rio Paraíba do Sul o Zn apresentou as maiores concentrações em ambos. Comparandose as concentrações encontradas com as concentrações máximas permissíveis (CMP) observamos que na Baía de Sepetiba o Cadmio ultrapassou estes valores em ostras, o Zn em ostras e o Cromo em todas as amostras analisadas. Para o Rio Paraíba do Sul as concentrações de todos os metais perménecem abaixo da CMP para a água. A população de* Coroa Grande (Fig.l) foi identificada como grupo humano crítico para a Baía de Sepetiba devido a sua localização junto ã ãrea de maior concentração e em seus hábitos alimentares predominarem itens' de origem marinha local. De maneira global os resultados obtidos indicam que: Para a Baía de Sepetiba:.. Metais críticos: Cr, Zn, Cd. Caminho crítico: partículas em suspensão são o principal veículo de transporte; Alimentos críticos: para cromo todas as amostras biolõgi cas analis adas. Para Zn e Cd, ostras;. População crítica: Vila de Coroa Grande. Indicadores biológicos: ostras. Para o Rio Paraíba do Sul:. Metais críticos: Pb, Ni; Zn, Cr.. Caminho crítico: partículas em suspensão são o princi pai veículo de transporte. Area de deposição: a principal área de deposição está localizada na Represa de Santana* Alimentos críticos: * População crítica: ainda não identificada. Indicadores biológicos: camarana e águapé.

7 REFERENCIAS '. 1. PENHA FRANCA, E.; PFEIFFER, W.C.; FISZMAN, M. & LACERDA, L.D., Aplicabilidade da análise pelos parâmetros críticos, usualmente empregada para instalações nucleares no controle da poluição do ambiente marinho por metais pesados. Ciência e Cultura, 3 (2), PRESTON,. A.; JEFFERIES, D.F.; DUTTON, J.T7.R.; HARVEY, B. R» &.STE2LE, A.K., British isles coastal waters: Thâ concentration of selected heavy metals in sea water, suspended matter and biological indicators. A Pilot Survey.. Environ. Pollut. 3_, ; 3. PRESTON, A. & PORTMAN, J.E., Critical path. analysis applied to the control of mercury inputs to Unite'd Kingdcwn coastal waters. Environ. Pollut. Ser.B, '. 2, LACERDA, L.D., Aplicação da metodologia de aborda gem pelos parâmetros críticos no estudo da poluição por metais pesados na Baía de Sepetiba, Rio de Janeiro. Tese de Doutorado, Instituto de Biofísica, U.F.R.J. 5. D2P0LFEEMA, Sinopse da atividade industrial na área do Rio de Janeiro. Fund. Est. Engsn. Meio Amb., Departamento Contr. Poluição, Rio de Janeiro (não publicado).

8 TABELA 1 Concentração de metais pesados lançados na Baia de Sepetiba e seu teor nos compartimen tos abiõticos de Coroa Grande. Cu Cr Cd Zn Mn Pb Lançamentos no Canal de São Francisco (kg/ /dia) / Coroa Grande Partículas em Suspensão(ppm) Sedimento de fundo (ppm) i

9 TABELA 2 Concentração de metais pesados em itens de pescado da Baía de Sepetiba (ppm de peso úmido) Cu Cr Cd Zn Mn Pb CMP Moluscos Ostrea equestris Cassostrea rizoohora Mytella guyanensis Tegulus plebeius Anoraalocardia brasi " liana Crustacea Peneus schimitii Callinectes danae Peixes Mogil sp Cynoscium SD Microoogon SD Haemulon so

10 TABELA 3 Concentração de metais pesados lançados no Rio Paraíba do Sul e seu teor nos compartide mentos abiõticos nas estações coleta.. Lançamentos kg/dia Pb 72 Ni nos Mn 2261 Cu 356 Zn 466 Cd.. Fe 300 Cr 145 V ' Funil Água SS 1 SF 2 Barra Água SS SF (?pm) IO" 3 Mansa (ppm) IO' , ;, N.D. N.D. Volta Água SS SF Redonda (ppm) IO" 3 Santana (ppm) Água SS SF IO" 3 io 2 Guandii (ppm) Água IO' 3 SS 101 SF io 2 C1P 3 I[ppm) , i 6.0 j ' : 5.5 ;.! % I SS Sedimento em suspensão; 2 SF Sedimento de fundo; 3 CMP Concentração máxima permissíyel para águas de Classe II; 4 Lançamentos totais ao longo do trecho em estudo. N.D. = Nao Detectável (< 10 ppm) N.D. N.D; N.D.

11 fn 23* i 1 ft/ \ ^ BAIA DE \ SEPETIBA ^ ^ \ _ fs \ ^ "~"' " OCEANO ATLÂNTICO 44 0 O IBHHBB AREA MAIS CONTAMINADA EFLUENTES FIGURA 1 Caracterização geográfica da 3aía de Sepetiba

12 IN RIO PARAÍBA DO SUL "~~ 0//0 ELEVATÓRIA DE SANTA CECÍLIA ESTAÇÕES DE COLETA ÁREA DE MAIOR DEPOSIÇÃO Q DESPEJOS INDUSTRIAIS 20 km EST. DE. TRAT. DO GUANDU l FIGURA 2 Caracterização geográfica do Rio Paraíba do Sul