ÁREA: Ambiental
TÍTULO: A DINÂMICA DO COEFICIENTE DE DISTRIBUIÇÃO DAS ESPÉCIES METÁLICAS Cu, Zn, Pb, Ni, Fe, Mn E Cr NO RIBEIRÃO LAVAPÉS NO MATERIAL PARTICULADO EM SUSPENSÃO, BOTUCATU-SP
AUTORES: OLIVEIRA, J.D.(PQ) (CESI/UEMA) ; CARVALHO, A.P.(IC) (CESI/UEMA) ; FEITOSA. N.C.V (PG) (CESI/UEMA) ; VALENTE, J.P.S.(PQ) (IB/UNESP) ; PADILHA, P.M.(PQ) (IB/UNESP)
RESUMO: Neste trabalho estudou-se os coeficientes de distribuição, dos metais Cu, Zn, Pb, Ni, Fe, Mn e Cr com objetivo de obter informações sobre o transporte e dinâmica desses metais no rio Ribeirão Lavapés na cidade de Botucatu-SP, Brasil foram realizadas duas campanhas amostrais em ago./2004 e maio. /2005. As determinações dos metais foram feitas por meio de espectrometria de absorção atômica em forno de grafite e chama (GFAAS/FAAS). Os resultados obtidos permitiram concluir que nas águas do Ribeirão Lavapés a presença de material coloidais são responsáveis pela permanência de Zn, Pb, Mn e Cr na fase dissolvida nos períodos amostrados.
PALAVRAS CHAVES: coeficiente de distribuição, material particulado, metais dissolvidos
INTRODUÇÃO: O transporte de metais potencialmente tóxicos em sistema aquático natural é realizado, notadamente, sob a forma dissolvida ou ligado a material particulado em suspensão (MPS) (PEÑALVER et al., 1999). A partição entre essas duas fases exerce um controle importante sobre o transporte, reatividade e biodisponibilidade dos metais para a biota aquática (SODRÉ et al., 2004). A distribuição de espécies metálicas entre as duas fases ocorre em função do tipo de metal e da carga total. Devido a essas características, os íons metálicos polivalentes, com elevada densidade de carga e forte tendência à hidrólise, são os que mais facilmente se associam ao material particulado. Estudos sobre a distribuição de alguns metais em material particulado em suspensão, em águas de rios, indicam que metais como Cd, Zn, Cu, Cr, Pb, Fe, Ni e Mn tendem a se concentrar mais fortemente no MPS que na fração dissolvida (MÁRQUEZ et al., 2000; MARTÍNEZ e SENIOR, 2001). A fase sólida depende das associações com o material particulado em suspensão, e, em particular, com os sedimentos coesivos. Esta partição é um fator regulador do transporte destas substâncias, uma vez que a fase sólida é condicionada pela sedimentação que a remove da coluna d’água, estando assim mais propensa a afetar habitats bênticos, enquanto as fases dissolvidas na coluna d’água estão mais relacionadas com os processos físico-químicos que ocorrem nesse compartimento. Quanto maior o valor de Kd (coef. de distribuição) maior a tendência do metal estar disponível na forma particulada por formar complexos estáveis. Assim como um valor de Kd pequeno indica a maior distribuição do metal na fase dissolvida. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo do mecanismo de distribuição desses metais no Ribeirão Lavapés, Botucatu-SP.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram feitas 2 campanhas amostrais em ago. /2004 e maio./2005 para avaliar a variabilidade espacial e temporal nas concentrações dos metais. As amostras de água foram coletadas em garrafas de plástico de 500 mL em 11 pontos. Ribeirão Lavapés sendo transportadas, sob resfriamento, em caixa de isopor. No laboratório foram imediatamente filtradas com auxílio de uma bomba de vácuo em filtro de membrana 0,45 mm, previamente seca a 60° C e pesada. Após a filtração, o material particulado (resíduo com membrana) foi seco em estufa 60 ± 5° C, por 24 horas, e resfriado em dessecador. A concentração final do material particulado em suspensão (MPS), que constitui a fração orgânica e inorgânica do MPS, foi obtida por diferença de peso das membranas antes e após a filtração. As membranas com o material particulado seco foram digeridas com uma mistura 3:1 de HNO3 e HCl em banho de areia a 150 ± 1° C (JORDÃO et al., 1999). O material digerido foi filtrado em papel de filtro quantitativo, e avolumado com água desionizada em balão volumétrico de 25 mL. Foi feito um branco com o filtro de membrana utilizada na filtração das amostras, para testar a presença de impurezas de espécies metálicas. A concentração dos metais foram feitas por espectrometria de absorção atômica em chama (FAAS) e a técnica do forno de grafite (GFAAS), com corretor de fundo com lâmpada de deutério.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Pode-se observar nas figura 1a e 1b que em ambos os períodos os valores do log Kd do cobre diminuem em função do aumento da concentração de MPS. O log Kd do Mn do Ni apresentaram pouca variabilidade mostrando um comportamento conservativo no processo de sorção e dessorção no período de menor precipitação. Isto sugere que ambos têm uma boa correlação com MPS e ao mesmo tempo indica uma boa correlação entre o Mn e Ni. Pode-se, também deduzir que o Mn e Ni nas partículas em suspensão nesse corpo hídrico são, sobretudo, de origem litogênica associada ao processo de intemperismo. O comportamento observado para o níquel no período de maior precipitação reporta uma boa correlação com ferro (óxido de ferro) nas frações fina do MPS. Constata-se, ainda, que os valores de log Kd para os metais Zn, Pb, Mn e Cr decrescem com o aumento do MPS no período de maior pluviosidade. Esperava-se que o aumento nos níveis de MPS provocasse uma maior associação de metais ao material particulado. O Cu apresentou esse comportamento em estudo realizado por Grassi et al. (2000). Nguyen et al. (2005), também observaram esse comportamento para Cu e Pb. Tal comportamento aparentemente anômalo pode ser atribuído ao efeito da concentração de partículas (EPC), é explicado pela ocorrência de metais associados a partículas coloidais presentes na fração dissolvida. Os colóides possuem partículas menores (na ordem de 0,001 a 0,400 mm) do que aquela medida (geralmente 0,45mm), usada para separação entre as frações particulada e dissolvida dos componentes presentes em sistemas aquáticos. Assim, metais associados a partículas coloidais podem permear pela membrana de filtração, e serem considerados como fração dissolvida, diminuindo a relação da distribuição do íon metálico.
CONCLUSÕES: Os resultados obtidos para a distribuição de Cu, Zn, Pb, Ni, Fe, Mn e Cr nas águas do Ribeirão Lavapés, revelaram que esses metais se encontram preferencialmente na forma particulada em suspensão e que a presença de material coloidal são responsáveis pela permanência de metais na fase dissolvida neste coro hídrico. A ampla variação observada no coeficiente de distribuição (Kd) provavelmente reflete a complexidade do quadro de deterioração do Lavapés, marcada pela vazão do Ribeirão Lavapés, pela descarga intermitente de resíduos sanitários e pelo assoreamento e erosão de solo.
AGRADECIMENTOS: FAPEMA-FUNDIBIO
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: GRASSI, M. T.; SHI, B.; LLEN, H. E Partition of copper between dissolved and particulate phase using aluminum oxide as an aquatic model phase: effects of pH, solids and organic matter. 2000.Journal of Brazilian Chemical Society, v. 11, n. 5, p. 516-524.
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