51º CBQ - Estudo da influência das frações de alumínio no processo de floculação natural do rio Pericumã, Pinheiro

ÁREA: Ambiental

TÍTULO: Estudo da influência das frações de alumínio no processo de floculação natural do rio Pericumã, Pinheiro - MA

AUTORES: COSTA NETO (IFMA) ; FERNANDES (UFMA) ; LIMA AQUINO (UFMA)

RESUMO: No presente trabalho, para o estudo de uma possível floculação natural do rio Pericumã em Pinheiro-MA, determinou-se vários parâmetros físico-químicos por um equipamento multiparâmetro e as frações de alumínio por análise de injeção em fluxo num total de duas coletas, compreendendo a estação chuvosa (1º semestre) e estação seca (2ºsemestre). Para o entendimento desse processos correlacionaram-se todos os parâmetros obtidos por técnicas estatísticas multivariadas, ou seja, análise de componente principal (PCA) e análise de cluster, onde através destes observou-se que a fração lábil apresentou forte correlação com o pH, transparência e principalmente com o sulfato (Al-SO4) em ambas as estações, contudo mais atuante no período seco onde o rio se apresentou mais transparente.

PALAVRAS CHAVES: pericumã, pca, floculação natural

INTRODUÇÃO: O rio Pericumã, que se localiza no muncípio de Pinheiro-MA, não tem uma nascente que o caracterize como perene. Todo o seu alto curso é formado por campos encobertos, também chamados de mata de aterrado, onde se entremeiam árvores de alto e médio porte, com grandes bancos de macrófitas aquáticas, sob as quais, se acumula um grande volume de água de chuvas. Apresenta um ciclo anual de Inundação que tem início nos dois primeiros meses do ano, e atinge a plenitude da cheia no período de março a maio, quando os índices de precipitação pluviométrica na região atingem seu máximo. Com a diminuição das chuvas, em junho, gradativamente se reduz o volume das águas fluviais, até ao seu nível mais baixo entre outubro e novembro. É um rio que apresenta características bastante ácidas, pois o pH deste corpo aquático enquadra-se num intervalo de 2,8 à 4,2, dependendo da incidência de chuvas. Assim, o alumínio pode se mobilizar para a coluna d’água e formar complexos com os íons fluoretos e sulfatos, existindo uma maior probabilidade de formar complexos com o último, uma vez que o referido ecossistema é rico em material orgânico fosfatado e sulfatado proveniente de processos alóctones e autóctones (lixiviação, carreamento e decomposição) e possui pH baixíssimo, o que torna significante a formação de complexos sulfatados.(COSTA NETO, 2008)
Em função desses fatores, a água do rio em determinadas épocas do ano (índice pluviométrico) pode apresentar uma menor turbidez (maior transparência) contribuindo com o aumento da zona fótica e conseqüente aumento da produtividade primária. Mas, as possíveis elevadas concentrações de alumínio pode interferir na biodiversidade do local, pois este além de fitotóxico, se bioacumula facilmente na cadeia trófica do ecossistema. (CLARKE, 1995; RADIC, 1995)

MATERIAL E MÉTODOS: Os pontos de amostragem de água foram georeferenciadas em duas campanhas semestrais, ao longo do curso médio do Rio Pericumã, nos períodos de vazante (Dezembro de 2009) e cheia plena (junho de 2010) respectivamente, de acordo com o ciclo de inundação na Baixada Maranhense. Em campo através de um equipamento multiparâmnetro foram determinados alguns parâmetros físico-químicos como: pH, Eh, temperatura (oC), condutividade (µs.cm-1), turbidez (UNT), resistência (KΩ), salinidade (mg.L-1), transparência (Kds) e sólidos totais dissolvidos (mg.L-1). O sulfato (mg.L-1) foi determinado pelo método turbidimétrico.
Para determinação das frações de alumínio, alumínio lábil (Ali), alumínio não lábil (Alo), alumínio total monomérico (Ala), alumínio total (Alt) e alumínio dissolvido em ácido (Alr), as amostras foram coletadas em garrafas de polietileno previamente lavadas com ácido clorídrico 10% v/v e conservadas em caixas de isopor durante o transporte até o laboratório sendo necessário um pré-tratamento da amostra (acidificação) de acordo com a espécie de interesse, dependendo assim da integridade da mesma, se filtrada ou bruta, e condições de pH, cuja quatificação foi realizada com análise em fluxo por multicomutação com detector UV-vis.
Após determinação de todos parâmetros, correlacionaram-se todos por técnicas estatísticas multivariadas, ou seja, análise de componente principal (PCA) e análise de cluster.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na estação seca, todos os parâmetros físico-químicos analisados apresentaram homogeneidade nos valores obtidos. Quanto ao pH,que é determinante na solubilidade do alumínio, o valor médio foi de 4,0,influenciando no processo de floculação, pois pH menor que 5,0 aumentam a chance do Al formar complexos com o sulfato. Na estação chuvosa os parâmetros analisados apresentou valor médio do pH de 6,10, onde a carga positiva desse metal nessas condições causa a desprotonação da água, que se coordenada a este formando complexos a base de Al(OH) que dificultam a possível floculação natural investigada. Para confirmação desse estudo fez o PCA, que são baseadas em matrizes de correlação, dos parâmetros na estação seca e chuvosa, assim como a análise de cluster. (distãncia euclidiana)Na seca, notou-se uma correlação positiva entre duas componentes principais, ou seja, o componente IV e II que juntos apresentam uma correlação negativa com o componente I conforme a figura 1. Nesse caso observou-se também a forte correlação entre transparência, turbidez, sulfato e Ali, corroborando assim com a suposição de que o Ali em condições ácidas se complexa com o sulfato e influencia no processo de floculação natural, que também é confirmado pela análise de cluster apresentado na figura 2, onde a fração Ali tem a menor distância euclidiana com a transparência. Na estação chuvosa o componente principal III apresentou correlação positiva com o componente I e apresentou correlações negativas com os componentes II e IV. Já o componente principal II apresentou correlação positiva com componente IV e correlações negativas com os componentes I e III. Figura 3 Além disso, percebeu-se que o material particulado dificultou o complexo Al-SO4, que não favoreceu a floculação corroborado pela figura 3 e 4.

CONCLUSÕES: Quanto ao processo de coagulação natural, percebeu-se que em ambas as estações a correlação do alumínio lábil (Ali), fração que compreende o complexo Al-SO4, com pH, transparência, turbidez e pH são altas. Contudo na estação seca é mais atuante contribuindo com o aumento de transparência da água via floculação do material particulado em suspensão. Além disso, esse estudo poderá fornecer subsídios técnicos e bibliográficos para projetos de piscicultura em Pinheiro, de cunho publico e/ou privado, de modo que poderá contribuir com o desenvolvimento sócio-ecocnômico da região da baixada maranhense

AGRADECIMENTOS: Ao LPAA, LABOHIDRO, CNPQ, UFMA E IFMA

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CLARKE N., DANIELSSON, L. G., The simultaneous speciation of aluminium and iron in a flow-injection system. Anal. Chim. Acta, Stockholm, n. v.306, n.1 p. 5-20, 1995.
COSTA NETO, J. P.; CAVALCANTE, P. R. S.; BARBIERI, R.; Tecnologias alternativas para o tratamento da acidez de solo e água de viveiros de piscicultura no município de Pinheiro – MA. Relatório técnico, São Luis: UFMA, 2008
RADIC, N., BRALIC, M., Aluminium fluoride complexation and its ecological importance in the aquatic environment. The Science of the Total Environment, v. 172, p. 237-243, 1995.