ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: DIAGNÓSTICO QUÍMICO-AMBIENTAL SOBRE OCORRÊNCIA DE METAIS PESADOS EM SEDIMENTOS DE FUNDO SOB IMPACTO DE DESPEJOS DE CURTUME (MICROBACIA DO PIRAÍBA, MUNICÍPIO DE BELÉM - PA)
AUTORES: LEITE, W.R.M. (UEPA) ; BARROSO, D.F.R. (UEPA) ; SANTOS, D.C. DOS (UEPA) ; SIQUEIRA, G.W. (UEPA) ; LIMA, W.N. DE (UEPA) ; NEGRÃO, M.R. (UFPA)
RESUMO: Neste diagnóstico químico-ambiental sobre ocorrência de metais pesados em sedimentos de fundo sob impacto de despejo de curtume (microbacia do Piraíba, município de Belém, PA), a interpretação dos resultados de análise química e difratométrica mostram valores anômalos elevados para o Cr - da ordem de 8.800 mg.kg-1 - e algo pronunciados para Zn, Pb, Ni, Co e Cu. Considerando tratar-se de sedimentos onde predominam argilominerais e quartzo, e contendo ainda interestratificados de ilita-esmectita, associados à matéria orgânica e a óxidos hidratados e hidróxidos amorfos de Al, Fe, Ti e Mn, justifica-se a ocorrência de fenômenos de adsorção desses metais pesados, fato tão comum nesses materiais argilosos.
PALAVRAS CHAVES: microbacia do piraíba (belém, pa); sedimentos; metais pesados.
INTRODUÇÃO: A região metropolitana de Belém e adjacências está assentada sobre terrenos de coberturas sedimentares mais superficiais pertencentes à unidade geológica denominada Grupo Barreiras (Terciário), ao seu material intemperizado designado por Pós-Barreiras (Quaternário) e por sedimentos quaternários holocênicos (BRASIL/MME, 1974). Dominam no material do Barreiras e Pós-Barreiras argilitos, siltitos e arenitos, em geral, associados a material ferruginoso, enquanto nos sedimentos inconsolidados holocênicos são argilominerais e quartzo, de acordo com a granulometria de material argilo-arenoso a areno-argiloso (BRASIL/MME, 1974). Os trechos de terra-firme são representados pelos terrenos de Barreiras e Pós-Barreiras, os de várzea ou “baixadas”, os holocênicos. Em toda essa área urbana dominam microbacias, que percorrem áreas de várzea, cujos sedimentos são ricos em argilominerais e quartzo associados a material ferruginoso (BRASIL/MME, 1974; LIMA et al., 1983; PINHEIRO, 1987). Este estudo preliminar visa contribuir para uma avaliação atual do conteúdo de metais pesados selecionados em sedimentos de fundo, sob impacto de despejos de curtume, na microbacia do igarapé Piraíba, situada no distrito de Icoaraci (município de Belém - PA).
MATERIAL E MÉTODOS: O igarapé Piraíba faz parte do sistema flúvio-estuarino da baía de Guajará, inserido no trecho de coordenadas geográficas 01010’ - 01025’ S e 48023’ - 48027’ W. Foi realizado o reconhecimento da área fisiográfica, entrevista com moradores, registro fotográfico e coleta de amostras de águas e sedimentos em quatro pontos estratégicos. As amostras foram secas, peneiradas e submetidas à identificação de minerais por difratometria de raios-X, determinação de componentes dominantes (MAXWELL, 1968) e extração de componentes metálicos (FORSTNER & WITTMANN, 1983, modificado) usando digestão ácida, “total” e “parcial”, visando posterior análise química por ICP-AES (Varian, Vista Pro) e espectrometria de absorção atômica (GBC Avanta, 904). Foram selecionados os metais Al, Fe, Ti, Mn, Cr, Zn, Cu, Pb, Ni, Co e Cd, sendo as análises realizadas nos laboratórios de Química - Pesquisa da UFPA e da Eletronorte.
Foram utilizados os padrões de referência de solo SEM 2586 (Nist), padrão multi-elementar aquoso rastreável (Nist) e padrão elementar de Fe, Zn e Mn (Merck) e seguidas as linhas analíticas recomendadas pela literatura e pelo manual do aparelho (WELZ & SPERLING, 1999; SKOOG et al., 1998). No Instituto de Geociências da UFPA, foi utilizado o difratômetro Philips PW 3710, equipado com anodo de cobalto, monocromatizador de tensão e corrente ajustados para 40 kV e 35 mA, respectivamente; os difratogramas obtidos cobriram o intervalo de 50 a 750 para amostras de argilominerais e a identificação dos minerais foi efetuada por comparação com a literatura (THOREZ, 1976; MOORE & REYNOLDS, 1989). O C orgânico foi obtido mediante digestão da amostra segundo procedimento descrito por GAUDETTE et al. (1974).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As concentrações obtidas para a digestão ácida “total” mostram uma ordem de abundância decrescente - Al>Fe>Ti>Mn. Deste modo, o Al predomina com sua concentração estendendo-se de 99.927 mg kg-1 a 176.645 mg kg-1. Mais abaixo, aparece o Fe, sob concentrações de 29.849 mg kg-1 a 32.762 mg kg-1, evidenciando a ocorrência de material ferruginoso associado aos sedimentos holocênicos. Abaixo do Fe, aparecem o Ti - variando de 28.880 mg kg-1 a 46.797 mg kg-1 - e o Mn, de 610 mg kg-1 a 1.525 mg kg-1. Como seria de se esperar, os demais metais pesados aparecem sob teores menos expressivos, com destaque para os valores máximos registrados (em mg kg-1 ) para as amostras coletadas na área de despejos de curtume no Piraíba: Cr (8.831), V (859), Zn (468), Pb (224), Ni (173), Co (143) e Cu (116). Quanto ao Cd não foi possível a detecção, situando-se, provavelmente, em concentrações abaixo de 10 mg kg-1. No que diz respeito aos resultados obtidos para a digestão ácida “parcial”, os cálculos efetuados para a média aritmética dos resultados mostram uma ordem decrescente de mobilidade dominante segundo Mn>Zn>Cr> Cu>Fe>Pb>Ni>Co>V>Al>Ti, embora haja descontinuidades entre as amostras coletadas. Chamam a atenção os resultados elevados para Cr, suplantando os de Mn em três amostras, evidenciando forte acumulação nesses sedimentos. Por sua vez, neste estudo, a interpretação dos difratogramas de raios - X (consultando MOORE & REYNOLDS, 1989 e THOREZ, 1976) permitiu a identificação de caulinita, com linhas em 7,15 A e 3,6 A; ilita, com linhas representativas em 10,0 A e 5,0 A e quartzo em 4,25 A e 3,34 A. Tais características sobre abundância de metais e argilominerais em sedimentos argilosos se encontram em conformidade com registros coletados na literatura especializada (CHAMLEY, 1989).
CONCLUSÕES: Os resultados aqui obtidos para a mobilidade desses metais mostram percentuais diferenciados, com médias dominantes variando entre 7,9 (para o Ti) e 99,3 (para o Mn), porém com descontinuidades entre os componentes, evidenciando a complexidade ambiental. Para todos os metais-traço aqui considerados, os níveis de concentração se encontram acima do “background” regional, bem como de níveis propostos pela literatura internacional, confirmando a contaminação por metais pesados.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem à Propesp/UEPA pelas bolsas de iniciação científica e aos laboratoristas da UFPA e da Eletronorte (Belém, PA) pelas análises realizadas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BRASIL/MME 1974 Projeto Radam, Folha AS-22-Belém (Levantamento dos Recursos Naturais, 5), Ministério das Minas e Energia, Rio de Janeiro.
CHAMLEY, H. 1989 Clay sedimentology, Springer-Verlag, Heidelberg. 623p.
FORSTNER, U. & WITTMANN, T.W. 1983 Metal pollution in the aquatic environment. Springer-Verlag, Heidelberg 486p.
GAUDETTE, H.E. ET AL., 1974 Journal of Sedimentary Petrology 44(1):249-253.
LIMA, W.N. DE; RODRIGUES, M.D.R. & OLIVEIRA, J.L.R. 1983 Estudo sobre o conteúdo mineralógico de argilas... Anais do 4º Encontro de Profissionais da Química da Amazônia (Belém, PA), Conselho Federal de Química, CRQ-VI e UFPA, Belém, PP.155-176.
MAXWELL, J.A. 1968 Rock and mineral analisys. Addison-Wesley, Reading.
MOORE, D.M. & REYNOLDS, R.C. 1997 X-Ray diffraction and the identification and analysis of clay minerals. Oxford University Press. 378p.
PINHEIRO, R.V.L. 1987 Estudo hidrodinâmico e sedimentológico do estuário Guajará - Belém (PA). UFPA, dissertação de mestrado (geologia, sedimentologia). 160p.
SKOOG, D.A.; HOOLER, F.J & NIEMAN, T.A. 1998 Principles of instrumental analysis. Saunders Colege Publishing, Florida. 700p.
THOREZ, J. 1976 Practical identification of clay minerals: a handbook for teachers and students in clay mineralogy. G. Lelotte, Belgique. 90p.
WELZ, B. & SPERLING, M. 1999 Atomic absorption spectrometry. Wiley, New York.
