ÁREA: Ambiental
TÍTULO: ESPECIAÇÃO QUÍMICA DO CHUMBO NO SEDIMENTO DA LAGUNA DOS PATOS – SACO DO LARANJAL – PELOTAS/RS
AUTORES: PIRES, N. R. X. (IFSUL-PELOTA) ; SANCHES FILHO, P. J. (IFSUL-PELOTA)
RESUMO: O objetivo deste estudo foi determinar as concentrações nas frações geoquímicas do Pb em sedimentos, que foram coletados em abril de 2010 na região conhecida como Saco do Laranjal, na Laguna dos Patos. Nas frações < 63 µm do sedimento seco foi realizado uma extração sequencial pelo método de Tessier et al. (1979) que separa os elementos nas frações trocável, ligada a carbonatos, ligada a óxidos, ligada a matéria orgânica e a residual. Os extratos foram analisados, por espectrometria de absorção atômica de chama. Verificou-se que o Pb está mais ligado as frações trocável e inerte. Considerando a concentração total, os níveis do metal pesado encontram-se abaixo dos índices do Guia de Qualidade dos Sedimentos Estuarinos do Canadá, indicando que a região não se encontra impactada.
PALAVRAS CHAVES: metais, estuário, absorção atômica.
INTRODUÇÃO: Localizada na planície costeira do Rio Grande do Sul, a Laguna dos Patos, com uma área de aproximadamente 10.221 Km2, é considerada uma das maiores lagunas do mundo. Na zona sul, situa-se a região conhecida como “Saco do Laranjal”, próximo da cidade de Pelotas, um estuário que tem uma relevante importância econômica, turística e ambiental.
Os metais pesados representam problemas para o meio ambiente marinho e estuarino, já que apresentam ao mesmo tempo toxicidade, persistência e bioacumulação na cadeia alimentar, (LACERDA & MARINS, 2006).
A disponibilidade dos metais bem como sua toxicidade depende, de suas formas químicas ao invés de sua forma total encontrada no ambiente (SUNDARAY et. al., 2011). Dessa forma, a toxicidade desses contaminantes não deve ser analisada apenas pela concentração total, pois a biodisponibilidade e os efeitos ecotoxicológicos dependem da forma química em que os metais se encontram (ALVES, 2002). Dessa forma, a especiação química assume uma importância em termos ambientais.
Especiação química, segundo (URE, 1991) e (KOUMROUYAN & SANTANA, 2008), é definida por um processo ativo de identificação e quantificação das diferentes formas ou fases de espécies definidas na qual um elemento ocorre em um material, ou a descrição das quantidades e tipos de espécies, formas ou fases presentes no material.
Os passos dos métodos de extração sequencial tentam imitar mudanças nas condições ambientais como acidificação, redução e oxidação. Em tais métodos, as frações são extraídas das amostras com soluções de polaridade crescente, sendo as primeiras frações obtidas consideradas as mais biodisponíveis, (BACON & DAVIDSON, 2008).
O objetivo do presente trabalho é determinar as diferentes formas em que o Pb pode estar associado ao sedimento do Saco do Laranjal.
MATERIAL E MÉTODOS: Selecionaram-se seis pontos de amostragem ao longo do Saco do Laranjal no mês de abril de 2010. A escolha dos locais de coleta se deve ao fato de serem bastante representativos com relação ao aporte de possíveis contaminantes ao Saco do Laranjal. Todos os pontos foram registrados com o auxílio de um GPS (Global Positioning System) modelo GARMIN Etrex Vista® H. Com o auxílio de uma draga de aço inoxidável do tipo “Van Veen” fez-se a coleta do sedimento superficial (0-5 cm de profundidade). Foi retirado o material da parte central da draga, que após armazenou-se em pote de polietileno, previamente descontaminado. As amostras de sedimentos foram secas em estufa a 60 °C por 48 horas, em seguida, foram maceradas em almofariz e peneiradas. A fração < 63 µm foi utilizada para o tratamento químico de extração. A quantificação do conteúdo de matéria orgânica por meio da avaliação indireta por perda de voláteis a 550°C por 4h (APHA, 2005). A análise granulométrica pelo método de (SUGUIO, 1973). Para a extração seqüencial utilizou-se o método de (TESSIER et al., 1979). conforme Figura 1. Os extratos obtidos de cada fração foram filtrados e avolumados a 25 mL com água de Mili-Q. Para a determinação da fração 5, houve uma mudança no método de (TESSIER et al., 1979), substituindo a extração pelo método de (HORTELLANI et. al., 2008), Os materiais utilizados no tratamento e armazenamento das amostras passaram por um processo de descontaminação, em uma solução de HNO3 a 10% (v/v), por 24hs e, em seguida, secos em estufa a 105 °C (TEÓDULO et al., 2004).Para a determinação de Cr, Cu, Pb e Zn, as amostras foram submetidas a análises por espectrometria de absorção atômica em chama em um espectrômetro Perkin Elmer AAnalyst 200.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os valores determinados para o Pb nas cinco frações estão apresentados na Tabela 1, onde estão apresentados: os níveis encontrados, em mgKg-1; os respectivos desvios padrões relativos (RSD) em porcentagem; o coeficiente de correlação (R2); o coeficiente angular (a); o coeficiente linear (b); os limites de detecção (LOD) e limites de quantificação (LOQ), ambos em mgKg-1; como também o Índice de qualidade do sedimento (ISQG) e o valor acima do qual efeito adverso é esperado (PEL), ambos em mgKg-1 (CCME EPC- 98E, 1999); e Background para L. Patos em mgKg-1 (BG) (NIENCHESKI et al., 2002),
Da soma das frações, o chumbo, exceto no P3, apareceu abaixo do background do estuário da Laguna dos Patos definido por (NIENCHESKI et al., 2002). Os teor do metal encontra-se abaixo dos índices do Guia de Qualidade dos Sedimentos Estuarinos do Canadá (CCME EPC-98E,1999). O P3, seguido do P1, apresentaram as mais altas concentrações do metal, 26,2 e 10,7 mgKg-1, respectivamente.
Os pontos P1 e P3 apresentam maiores teores de matérias orgânica e maior porcentagem de granulometria menor que < 63 µm.
Os resultados da especiação de cada fração estão relacionados com as distintas formas que o metal pode estar associado ao sedimento. As primeiras quatro frações que o metal esta aderido representam a fase biodisponível, a quinta fração representa a fase residual. Assim sendo, os metal extraído na Fração 1 (F1) corresponde àquele adsorvido fracamente ao sedimento. O metal presente na Fração 2 (F2), é extraídos aqueles ligado a carbonatos. Na Fração 3 (F3), é extraído aquele associado a óxidos de ferro e manganês. Já a Fração 4 (F4) corresponde ao metal vinculados à matéria orgânica. A Fração 5 (F5), a residual, a que o metal encontra-se inerte.
CONCLUSÕES: Através da especiação verificou-se que o chumbo encontra-se mais aderido a sua forma trocável e inerte. Os P1 e P3 apresentaram maiores concentrações do metal, isso foi relacionado com a localização deles, pois o P3 situado ao centro do Saco do Laranjal, local favorável a deposição de contaminantes em razão dos efeitos de circulação das águas da laguna. Quanto ao P1, isso se deve ao fato de que o ponto esta situado na foz do Canal São Gonçalo, o mesmo deságua na Laguna dos Patos, podendo, por vezes, trazer possíveis contaminantes.
Também relacionou-se que a concentração do metal esta associada ao sedimento que apresenta altos teores de matéria orgânica e granulometria fina (< 63 µm).
AGRADECIMENTOS: A FAPERGS pela bolsa concedida, ao GPCA (Grupo de Pesquisas em Contaminantes Ambientais) e ao Instituto Federal Sul-rio-grandense Campus Pelotas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ALVES, C. M. R. F.. Especiação de Metais Pesados em Sedimento: Aplicação à Bacia Hidrográfica do Rio Ave. 2002. 92 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Curso de Engenharia, Departamento de Engenharia Química, Universidade do Porto, Porto, 2002.
APHA, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21º edition, 2005.
BACON, J.R.; DAVIDSON, C.M. 2008. Is there a future for sequential chemical extraction? Analyst, 133: 25-46.
CCME EPC- 98E, Canadian Sediment Quality Guidelines for the protection aquatic life, 1999.
HORTELLANI, M. A., SARKIS, J. E. S., ABESSA, D. M. S., SOUSA, E. C. M., 2008, Avaliação da contaminação por elementos metálicos dos sedimentos do Estuário Santos – São Vicente. Química Nova, 31(1): 10-19.
IUPAC - International Union of Pure and Applied Chemistry, 1997, Chemistry Compendium of Chemical Terminology 2nd Edition.
KOUMROUYAN, A.; SANTANA, G. P., 2008, Química de elementos-traço nos sedimentos do lago do Parú (Manacaparú – Amzonas), sob influência do pulso de inundação do baixo Rio Solimões. Acta Amazonica. Vol. 38(3): 491-502.
LACERDA, L. D.; MARINS, R. V., 2006, Geoquímica de sedimentos e o monitoramento de metais na plataforma continental nordeste oriental do Brasil. Geochimica Brasiliensis, Rio de Janeiro, 20(1): 123-135.
NIENCHESKI, L. F. H., BARAJ, B., FRANÇA, R. G., MIRLEAN, N., 2002, Lithium as a normaliser for assessment of anthropogenic metal contamination of sediments of the southern area of the Patos Lagoon. Aquatic Ecosystem Health and Management, 5(4): 473-483.
SUGUIO, K., 1973, Introdução à sedimentologia, São Paulo, 317p.
SUNDARAY, S. K., NAYAK, B. B., LIN, S., BHATTA, D., 2011, Geochemical speciation and risk assessment of heavy metals in the river estuarine sediments - A case study Mahanadi basin, India. Journal of Hazardous Materials, 186: 1837-1846.
TEÓDULO, M. J. S., LIMA, E. S., NEUMANN, V. H. M. L., LEITE, P. R. B., TESSIER, A.; CAMPBELL, P.G.C.; BISSON, M. 1979. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Analytical Chemistry, 51: 844-850. 1979
URE, A.M. 1991. Trace element speciation in soils, soil extracts and solutions. Mikrochimica Acta, II: 49-57.
