49º CBQ - APLICAÇÃO DOS VGQS NA AVALIAÇÃO DO GRAU DE CONTAMINAÇÃO POR METAIS EM SEDIMENTOS DO NOVO COMPLEXO DE REPRESAMENTO DE ÁGUAS SUPERFICIAIS DE CAXIAS DO SUL (RS)

ÁREA: Iniciação Científica

TÍTULO: APLICAÇÃO DOS VGQS NA AVALIAÇÃO DO GRAU DE CONTAMINAÇÃO POR METAIS EM SEDIMENTOS DO NOVO COMPLEXO DE REPRESAMENTO DE ÁGUAS SUPERFICIAIS DE CAXIAS DO SUL (RS)

AUTORES: ANTUNES, M. (UCS) ; ADAMATTI, D. S. (UCS) ; GELAIN, R. (UCS) ; DILLON, D. B. (UCS) ; GIOVANELA, M. (UCS)

RESUMO: Este trabalho objetivou aplicar os Valores-Guia de Qualidade de Sedimentos (VGQS) na avaliação do grau de contaminação por metais em amostras de sedimento coletadas na Microbacia do Arroio Marrecas (Caxias do Sul/RS), visto que a mesma se tornará o novo complexo de represamento e tratamento de águas para o abastecimento público desse município. Para esse estudo, a fração menor do que 210 micrometros das amostras foi digerida conforme o método 3050 B da Agência de Proteção Ambiental (EPA), para posterior análise por espectrometria de absorção atômica com chama (AAS). Constatou-se que, apesar do grande potencial poluidor do município, o trecho de amostragem não apresentou sinais de contaminação acentuada por estar situado em uma região não urbanizada, com poucas interferências antrópicas.

PALAVRAS CHAVES: sedimentos; metais pesados; tel/pel.

INTRODUÇÃO: A coluna sedimentar é composta por partículas com alta superfície específica, que atuam como fonte ou sumidouro de contaminantes (PINHEIRO e SÍGOLO, 2006). Estes podem ser remobilizados a partir do leito do sedimento, devido a mudanças físico-químicas do ambiente, podendo contaminar a água e outros sistemas ambientais e levar à bioacumulação ao longo da cadeia trófica (JESUS et al., 2004; FROEHNER e MARTINS, 2008). O lançamento de efluentes industriais e domésticos, o escoamento superficial de áreas agrícolas e a contribuição de águas subterrâneas contaminadas têm propiciado um perfil diferente daqueles verificados em ambientes naturais não impactados (COTTA et al., 2006). Nesse sentido, deve-se dar atenção especial aos metais pesados, que não são naturalmente degradados nem mesmo permanentemente fixados pelos sedimentos BEVILAQUA et al., 2009).
A avaliação da contaminação por metais em sedimentos pode se dar pela comparação de sua concentração com os Valores-Guia de Qualidade de Sedimentos (VGQS) internacionais (TEL/PEL), que permitem estimar em que grau o contaminante afetará adversamente os organismos aquáticos. O menor limite TEL (Threshold Effect Level) representa a concentração abaixo da qual raramente são esperados efeitos adversos à biota, enquanto que o maior limite PEL (Probable Effect Level) representa a concentração acima da qual se esperam efeitos adversos aos organismos aquáticos MOZETO et al., 2007). Nesse contexto, o presente trabalho objetivou aplicar os VGQS na avaliação do grau de contaminação por metais (Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn), em amostras de sedimento coletadas na Microbacia do Arroio Marrecas (Caxias do Sul/RS), visto que a mesma se tornará o novo complexo de represamento e tratamento de águas para o abastecimento público desse município.

MATERIAL E MÉTODOS: As sete amostras de sedimento foram coletadas na Microbacia do Arroio Marrecas (ANTUNES et al., 2008), com o auxílio de uma draga de Petersen. Imediatamente após a coleta, as amostras foram encaminhadas para o laboratório, onde foram preservadas à temperatura de 4°C, em recipientes de polietileno previamente lavados com Extran alcalino 15 % v/v e HNO3 50 % v/v, até o momento das análises.
Para a determinação do teor dos metais Al, Fe, Cd, Cr, Cu, Pb, Ni e Zn, os sedimentos foram secos em estufa, por um período de 24 h a 50°C, sendo em seguida desagregados em um gral de porcelana e fracionados através de uma peneira com abertura de 210 micrometros de diâmetro. Em seguida, as amostras foram digeridas em meio ácido e por via úmida, em triplicata, segundo o método 3050 B proposto pela Agência de Proteção Ambiental (EPA) (http://www.epa.gov/osw/hazard/testmethods/sw846/pdfs/3050b.pdf), com algumas adaptações referentes à temperatura de aquecimento, após a adição de peróxido de hidrogênio (85°C por 2 h).
Por fim, as amostras foram resfriadas, filtradas e avolumadas para 50 mL com água ultrapurificada, sendo em seguida analisadas por espectrometria de absorção atômica com chama (AAS) em um espectrômetro VARIAN SPECTRAA 250 PLUS.
Para este trabalho, no qual foi utilizado o método EPA 3050 B, as concentrações dos metais foram comparadas especificamente com VGQS empíricos, também chamados de valores-guia de causa-efeito, para ambientes de água doce (MOZETO et al., 2007).
Os níveis de recuperação das digestões ácidas e das determinações dos metais por AAS foram testados, utilizando-se um material de referência certificado (RM 8704 / Bufalo River Sediment), analisado igualmente em triplicata.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Tabela 1 apresenta as concentrações dos metais de acordo com os VGQS empíricos. Os resultados obtidos para os metais quantificados nas amostras de sedimento estão relacionados na Tabela 2.
Os metais Al e Fe não fazem parte dos VGQS, mas merecem destaque devido as suas altas concentrações (de 36,8 a 45,8 g/kg para Fe, e de 38,0 a 50,4 g/kg para Al). Estes valores parecem ter correlação com a geologia da região, onde predominam rochas basálticas, ricas em óxidos de Al e Fe, tendo em vista que o local de amostragem não recebe efluentes industriais que poderiam elevar a concentração natural destes metais. Rodrigues (1997), ao analisar os sedimentos da bacia hidrográfica do Rio Caí, que engloba parte do município de Caxias do Sul, também obteve altas concentrações para esses elementos, corroborando os resultados obtidos.
Com relação aos metais contidos nos VGQS empíricos, apenas o metal Cu (de 38,2 a 45,3 mg/kg) apresentou concentrações maiores em comparação com o TEL (35,7 mg/kg), o que, segundo Hortellani et al. (2008), representa uma possível ocorrência de efeito adverso à biota. A sua alta concentração pode estar igualmente associada à geologia do local (RODRIGUES, 1997), uma vez que esse metal pode ser facilmente adsorvido por óxidos de Fe. Essa espécie também forma complexos estáveis com materiais húmicos do sedimento. As concentrações dos outros metais quantificados não ultrapassaram os valores de concentração química para os quais a toxicidade é pouco provável.
O método utilizado para a digestão ácida das amostras foi eficaz, pois, de todos os metais analisados no material certificado, apenas o metal Cr apresentou uma baixa taxa de recuperação (62,5 %) (ANTUNES et al., 2008). Para os demais metais analisados, as taxas de recuperação foram superiores a 90 %.

CONCLUSÕES: Através da aplicação dos VGQS empíricos TEL/PEL, foi possível avaliar o grau de contaminação por metais pesados na Microbacia do Arroio Marrecas. As amostras de sedimento apresentaram altas concentrações para os metais Cu, em comparação com os VGQS, e Fe e Al, as quais podem estar associadas à contribuição natural das rochas basálticas da região.
Em função disso, conclui-se que, apesar do grande potencial poluidor do município, o trecho de amostragem não apresentou sinais de contaminação acentuada pelo fato de estar situado em uma região não urbanizada, com poucas interferências antrópicas.

AGRADECIMENTOS: Ao CNPq pelo apoio financeiro (processo no 552173/2005-3) e à Profa Dra Vera L. A. F. Bascunãn (DQ/UFSC) pela doação do material certificado.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ANTUNES, M.; DILLON, D. B.; CRESPO, J. S.; GIOVANELA, M. 2008. Avaliação dos parâmetros físico-químicos e do teor de metais em amostras de sedimento de uma microbacia gaúcha. Geochimica Brasiliensis, 22(3): 178-188.
BEVILACQUA, J. E.; SILVA, I. S. DA; LICHTIG, J.; MASINI, J. C. 2009. Extração seletiva de metais pesados em sedimentos de fundo do Rio Tietê, São Paulo. Quim. Nova, 32(1): 26-33.
COTTA, J. A. O.; REZENDE, M. O. O.; PIOVANI, M. R. 2006. Avaliação do teor de metais em sedimento do Rio Betari no Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira – PETAR, São Paulo, Brasil. Quim. Nova, 29(1): 40-45.
FROEHNER, S.; MARTINS, R. F. 2008. Avaliação da composição química de sedimentos do rio Barigüi na região metropolitana de Curitiba. Quim. Nova, 31(8): 2020-2026.
HORTELLANI, M. A.; SARKIS, J. E. S.; ABESSA, D. M. S.; SOUSA, E. C. P. M. 2008. Avaliação da contaminação por elementos metálicos dos sedimentos do Estuário Santos – São Vicente. Quim. Nova, 31(1): 10-19.
JESUS, H. C. DE; COSTA, E. DE A.; MENDONÇA, A. S. F.; ZANDONADE, E. 2004. Distribuição de metais pesados em sedimentos do sistema estuariano da Ilha de Vitória – ES. Quim. Nova, 27(3): 378-386.
Method 3050B: acid digestion of sediments, sludges, and soils. Disponível em: <http://www.epa.gov/osw/hazard/testmethods/sw846/pdfs/3050b.pdf> Acesso em: 15 jun. 2009.
MOZETO, A. A.; NASCIMENTO, M. R. L. DO; SILVA, E. F. A.; FIORAVANTI, M. I. A. 2007. Avaliação da contaminação por metais metalóides (água, sedimento e peixe) no rio São Francisco em Três Marias (MG-Brasil): projeto de pesquisa participativa com a comunidade local. Departamento de Química, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 68 p.
PINHEIRO, C. H. R.; SÍGOLO, J. B. 2006. Metais pesados e a dinâmica lacustre no parque ecológico do Tietê – Centro de Lazer Engenheiro Goulart – RMSP. Geol. USP Sér. Cient., 6(1): 29-39.
RODRIGUES, M. L. K. 1997. Diagnóstico da poluição por elementos-traço no sedimento da bacia hidrográfica do Rio Caí (RS). Instituto de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Dissertação de mestrado, 109 p.