HIDROBIOGEOQUÍMICA DE ELEMENTOS-TRAÇO NA BACIA DE DRENAGEM DO RIO MADEIRA.
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- Marisa Bentes Sacramento
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1 HIDROBIOGEOQUÍMICA DE ELEMENTOS-TRAÇO NA BACIA DE DRENAGEM DO RIO MADEIRA. João Paulo de Oliveira Gomes * Ene Glória da Silveira ** Wanderley Rodrigues Bastos *** RESUMO: O presente trabalho teve por objetivo fazer um levantamento das concentrações de elementos-traço (Cd, Cu, Cr, Zn, Pb, Fe, Co, Mn e Hg) no Rio Madeira e afluentes através de análise por espectrofotometria de absorção atômica nas matrizes: água, particulado em suspensão, solos, sedimentos de fundo e macrófitas aquáticas. A área amostral apresentou de forma geral concentrações de elementos-traço em níveis naturais. As maiores concentrações encontradas foram de Fe e Mn, que se devem aos tipos de solos da bacia de drenagem, onde prevalece a classe dos latossolos. Os elementos considerados traçadores industriais como Cd, Cr e Pb apresentaram baixas concentrações devido ao pequeno potencial poluidor do parque industrial da região. A espécie E. crassipes (Mart.) Solms revelou ser boa bioindicadora para Cu, Hg e Fe. Enquanto a espécie E. azurea (Sw.) Kunth se apresentou boa bioindicadora para Cr, Zn e Mn. PALAVRAS-CHAVE: Rio Madeira; Amazônia; Elementos-traço; Água. 1. INTRODUÇÃO No meio ambiente os elementos-traço podem estar presentes em águas superficiais, sub-superfíciais, solos e sedimentos tanto em concentrações naturais, dependendo da formação geológica da região, quanto pela atividade antropogênica. Os processos naturais que contribuem para o aparecimento de elementos-traço em águas são o intemperismo de rochas e o escoamento superficial da água das chuvas após lavagem e lixiviamento de elementos no perfil do solo da região. Sendo que no estado de Rondônia predominam os latossolos - correspondentes à classe ferralsolos (SEDAM, 2002). * Bolsista PIBIC/CNPq UNIR (joaopaulo@unir.br) ** Orientador (reitoria@unir.br) *** Co-orientador (bastoswr@unir.br)
2 As principais fontes antropogênicas de contaminação dos rios e lagos com elementos-traço são: atividade industrial através do lançamento de efluentes sólidos e deposição atmosférica de partículas ou gases; atividades de mineração como a fundição de metais não-ferrosos; fabricação de ferro e aço; efluentes domésticos; e águas superficiais provenientes de áreas cultivadas com adubos químicos e defensivos agrícolas (SASTRE et al., 2002). Na Amazônia destacou-se como atividade antrópica o grande lançamento de mercúrio (Hg 0 ) a partir da década de 70, usado no processo de mineração do ouro através de amalgamação (BASTOS et. al, 1998). Além do lançamento de elementos-traço presentes em soldas e chapas metálicas, tintas, entre outros produtos utilizados na fabricação de balsas e outras embarcações. A área de estudo situa-se à montante da rede hidroviária do Rio Madeira (alto rio Madeira), compreendendo desde a sua formação pelos rios Mamoré e Beni, seus afluentes da margem direita (rio Jaci-Paraná e rio Mutum-Paraná) e seu mais importante afluente da margem esquerda (rio Abunã), chegando até a Cachoeira de Santo Antônio Porto Velho. 2. MATERIAIS E MÉTODOS Em todos os pontos selecionados para as amostragens foram, in loco, medidos os seguintes parâmetros físico-químicos: ph, Condutividade Elétrica, Oxigênio Dissolvido, Saturação, Temperatura e Demanda Química de Oxigênio. Foram coletadas também amostras de água, solos marginais, sedimentos de fundo e macrófitas aquáticas. A metodologia de extração química aplicada no referente estudo baseia-se numa extração Strongly-Tied com ácido nítrico (HNO 3 65%) e ácido clorídrico (HCl 37%), obtendo-se assim os elementos-traço que estão fortemente adsorvidos (SASTRE et. al., 2002). A metodologia utilizada para determinação de Hg foi baseada em BASTOS et. al. (1998). As análises quantitativas dos elementostraço foram realizadas por espectrofotometria de absorção atômica (AAS) com sistema de injeção em fluxo para determinação de Hg (FIMS Perkin Elmer). E por AAS por meio de chama para os demais elementos-traço (GBC-AVANTA, Modelo-3000).
3 As amostras foram analisadas em duplicatas e acompanhadas de um branco controle, com o qual podemos subtrair as contaminações do ambiente de trabalho e impurezas dos reagentes. Também foram utilizadas amostras de referência certificada (IAEA 356, 96% de recuperação; DC73307, 97% de recuperação) para termos certeza do grau analítico dos resultados obtidos. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados obtidos dos parâmetros físico-químicos nos pontos amostrados mostram pequenas variações. Onde as maiores variações ocorreram nos valores de condutividade elétrica. De forma geral esses cursos d água estão dentro dos limites aconselhados para a Classe II, segundo a resolução nº 20/1986 do CONAMA (1986). Os resultados obtidos das concentrações de elementos-traço na água total mostraram que, com exceção das elevadas concentrações de Fe e Mn em alguns dos pontos amostrados, estando os demais elementos-traço dentro dos valores normativos do CONAMA (1986) e da FNS (2001) (tabela 01). Os resultados obtidos das concentrações de elementos-traço nos sedimentos demonstraram que em média, em todos os pontos amostrados as maiores concentrações foram encontradas nos sedimentos em suspensão, quando comparadas com os sedimentos de fundo. Tabela 01. Resultado das concentrações de elementos-traço em µg.l -1 (ppb) na água total, comparados com os índices de normalidade dos órgãos legislativos CONAMA (1986) e FNS (2001). LOCALIDADES [Cd] [Co] [Cu] [Cr] [Pb] [Zn] [Mn] [Fe] Rio Maderia - P1C < LDT 2,36 5,53 4,25 3,42 26,83 156, ,36 Rio Madeira - P11C < LDT 1,29 3,07 5,84 2,05 16,22 88, ,67 Rio Beni < LDT 1,51 2,86 2,10 0,73 4,39 57, ,95 Rio Mamoré < LDT 0,24 1,07 1,15 0,39 3,07 31,91 772,49 Rio Abunã < LDT 0,50 0,82 < LDT 2,32 16,28 49, ,05 Rio Jaci-Paraná < LDT 0,15 < LDT < LDT 0,26 2,64 42,50 465,87 Rio Mutum-Paraná < LDT 0,02 < LDT < LDT 0,02 1,16 28,70 479,98 CONAMA (1986) 10,00 200,00 500,00 50,00 50, ,00 500, ,00
4 FNS (2001) 5, ,00 50,00 10, ,00 100,00 300,00 LTD= Limite de Detecção da Técnica Em relação aos sedimentos de fundo (tabela 02), o Rio Beni apresentou as maiores concentrações de Co, Cr, Cu e Fe. Os pontos amostrados no Rio Madeira apresentaram pequena variação na concentração dos elementos Co, Cr e Cu. Os afluentes do Rio Madeira amostrados apresentaram concentrações de Cu, Fe, Mn e Zn menores que no canal principal. Tabela 02. Concentração dos elementos-traço em sedimentos superficiais de fundo em µg.g -1 (ppm). Localidade [Cd] [Co] [Cr] [Cu] [Fe] [Mn] [Pb] [Zn] [Hg] Rio Maderia - P1 < LDT Rio Maderia - P11 < LDT Rio Beni < LDT Rio Mamoré < LDT Rio Mutum-Paraná < LDT < LDT Rio Jaci-Paraná < LDT < LDT Rio Abunã < LDT Os solos marginais dos rios Beni e Mamoré apresentaram as maiores concentrações de Co, Cu, Cr, Fe, Mn e Zn. As amostragens de solo nas margens do rio Madeira apresentaram uma pequena variação. As concentrações dos elementos-traço Cd, Co, Cu, Cr e Pb apresentaram-se baixas no trecho estudado quando comparadas com os solos do Rio Paraibuna, rio que drena uma região industrializada do estado de Minas Gerais (TORRES, 1992). Os resultados obtidos dos coeficientes de absorção mostram que a E. crassipes (Mart.) Solms, espécie que possui hábito flutuante livre, absorvendo assim seus nutrientes da água e principalmente das partículas em suspensão, apresentou uma maior absorção apenas para os elementos Cu, Hg e Fe. Já a espécie E. azurea (Sw.) Kunth com hábito flutuante fixo ao sedimento de fundo, que apresentou uma menor concentração de metais em relação às partículas em
5 suspensão, demonstrou uma maior absorção dos elementos Cr, Zn e Mn. 4. CONCLUSÕES Através dos resultados obtidos neste estudo pode-se concluir que: - As concentrações dos elementos-traço encontradas na área amostral mostraram-se em condições naturais, portanto, abaixo dos índices de normalidade dos órgãos normativos CONAMA (1986) e FNS (2001); - Devido às características físico-químicos que apresentam o Rio Madeira e seus afluentes, e a pequena contribuição de rejeitos industriais, os elementos-traço encontram-se na maioria da carga total adsorvidos ao material particulado em suspensão; - As maiores concentrações de Fe e Mn se devem a formação geológica e aos tipos de solos da bacia de drenagem, onde prevalecem os latossolos, que se caracterizam por apresentar altos teores de ferro; - Os elementos-traço considerados traçadores industriais como Cd, Cr, Cu e Pb tiveram concentrações baixas nos compartimentos estudados, tendo em vista o pequeno potencial poluidor do parque industrial da nossa região. Em alguns pontos as concentrações estão abaixo do limite de detecção da técnica (<LDT), o que não descarta a presença destes em concentrações menores que µg.kg -1 (ppb). - A espécie E. crassipes (Mart.) Solms se apresentou um melhor bioindicador para os elementos Cu, Hg e Fe. Enquanto a espécie E. azurea (Sw.) Kunth se apresentou um melhor bioindicador para Cr, Zn e Mn. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BASTOS, W.R.; Malm, O.; Pfeiffer, W.C; and Cleary, D.(1998). Establishiment and analytica quality control of laboratories for Hg determination in biological and geological samples in the Amazon Brazil. Ciencia e Cultura Journal of the Brazilian Association for the Advencement of Science, V.(50), p
6 CONAMA. Conselho nacional do Meio ambiente, Resolução Nº 20, M.D.U. de 18 de Junho de 1986 Diário Oficial de FNS. Fundação Nacional de Saúde. Portaria Nº 1.469/2000, de 29 de Dezembro de 2000: aprova o controle e vigilância da qualidade de água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Brasília: Fundação Nacional de Saúde, SASTRE, J.; Sahuquillo, A.; Vidal, M.; Rauret, G. Determination of Cd, Cu, Pb and Zn in environmetal simples: microwave-assited total digestion versus aqua regia and nitric acid extraction. Analytica Chimica Acta 462 (2002) SEDAM. Atlas Geoambiental de Rondônia. Porto Velho: SEDAM, 2002, p.v2. TORRES, J.P.M Estudo sobre a ocorrência e a distribuição de metais pesados no Rio Paraibuna, Juiz de Fora, MG. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) Universidade Federal do Rio de Janeiro - Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho.
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