Mobilidade geoquímica de metais essenciais (Ca, Mg, Na e K) na Usina Hidrelétrica de Tucuruí.

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Ambiental

Autores

Sales, R.S. (UFPA) ; Pereira, S.F.P. (UFPA) ; Santos, D.C. (UFPA) ; Oliveira, G.R.F. (UFPA) ; Silva, C.S. (IFPA) ; Oliveira, J.S. (IFPA)

Resumo

A sustentabilidade está no centro do debate internacional. Nessa busca muitas soluções têm sido pensadas, uma delas é o uso dos recursos renováveis como os hídricos para fins hidrelétricos. O principal objetivo desta pesquisa foi determinar a mobilidade geoquímica de Ca, Mg, Na e K na UHE Tucuruí, afim de entender se o aporte desses íons está sendo mais de origem geogênica ou antrópica. As amostragens ocorreram em dois períodos (seco e chuvoso), em perfis diferentes da coluna d’água. A maior mobilidade geoquímica ocorreu com Ca 100% e a menor com Na 61,80%. Na estiagem verificou-se um incremento nos níveis dos metais. Os dados apontam que o aporte geoquímico prevalece sobre o antropogênico, exceto para o Na. Espera-se que esse diagnóstico sirva para subsidiar ações na UHE de Tucuruí.

Palavras chaves

Hidrogeoquímica; Qualidade das águas; UHE Tucuruí

Introdução

Os recursos hídricos tem sido muito utilizados na geração de eletricidade. Mas com altos custos sociais, ambientais e ecológicos, impostos pelos lagos que se formam. Inundação é uma característica marcante das UHE brasileiras (BENTO, 2011; TUNDISI et al, 2012). Os reservatórios constituem uma importante alteração ecológica nos rios e devem ser considerados focos no planejamento e gerenciamento das Regiões Hidrográficas (CORDEIRO, 1998). Na Amazônia, a construção de UHE se intensificou no mesmo ritmo do crescimento econômico brasileiro, com as usinas de Tucuruí, Balbina, Coaracy Nunes, Samuel, Serra da Mesa, Eduardo Magalhaes, Santo Antônio, Jirau e Belo Monte (LEITE, 1993; SANTOS, 1995; CMB, 1999). Limnologicamente, o reservatório de Tucuruí encontra-se dividido em duas partes: o corpo central (a antiga calha do rio Tocantins) e o compartimento formado no rio Caraipé (Figura 1) que engloba os braços, onde ilhas, troncos e galhos, dificultam a circulação da água (EVANGELISTA, 1993). O tempo de retenção é importante na hidroquímica dos reservatórios. Em Tucuruí ele está estimado em 30 dias para o lago e 130 dias para o Caraipé (BONETTO, 1994). O teor de cálcio nas águas superficiais é geralmente <10 mg L^–1, suas principais fontes são os plagioclásios, calcita, dolomita e apatita. O sódio pode ocorrer através do intemperismo das rochas magmáticas e silicatos. O enriquecimento de Na nas águas naturais é consequência da alta solubilidade dos sais e de sua boa mobilidade. Ca, Mg, Na e K tendem a permanecer em solução devido ao baixo potencial iônico (SANTOS, 2003; ZIMBRES, 2005). A mobilidade geoquímica de um elemento indica sua capacidade de trânsito no sistema terra- água-ar. A mobilidade de Ca, Mg e Na é excelente e, do K é boa (FENZL, 1986).

Material e métodos

A coleta de água foi realizada em dois períodos sazonais distintos: seco (setembro de 2007) e chuvoso (maio de 2008). Com o auxílio de uma garrafa "Van Dorn" de 2L, a seguir foram armazenadas em frascos de polietileno (500 mL) descontaminados com ácido nítrico 10% por 24 horas e, mantidas sob refrigeração a 4ºC, conforme normas da CETESB (1998). Foram coletadas 3 amostras em cada uma das 14 estações de monitoramento da Eletronorte, sendo: 8 pontos no lago, 2 estações no Caraipé, 2 coletas a jusante da UHE e 2 amostragens próximas da barragem (Figura 1), o que totalizou 42 amostras. As amostras foram filtradas em membrana de 0,45 μm de porosidade de modo a quantificar somente o material dissolvido. Após o acondicionamento, as amostras foram encaminhadas para o Laboratório de Química Analítica e Ambiental (LAQUANAM-UFPA), onde foram efetuadas as análises por Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES) modelo Vista-Pro da Varian©. Todos os reagentes utilizados foram de grau analítico. As curvas analíticas para realização dos ensaios foram preparadas através da diluição de padrões NIST/SRM- 1640. Todos os padrões analíticos foram preparados em meio de 1% de ácido nítrico para evitar precipitação e adsorção no recipiente. O controle analítico foi validado com dados de precisão e exatidão, onde foram avaliados o limite de detecção (LD) e limite de quantificação (LQ) dos métodos. Esses LD e LQ do instrumento foram determinados através da leitura de 15 brancos (água ultrapura + ácido). Calculou-se a mobilidade relativa dos elementos com base nos teores dos metais na água e nas formações geológicas locais: Grupo Tocantins, Complexo Xingu, Formação Barreiras, Formação Tucuruí, Granitoides e Aluviões antigos: cascalhos, areias e argilas (CPRM, 1979).

Resultado e discussão

A caracterização geoquímica mostra que Ca, Na, K e Mg são os metais predominantes na geologia local. Em termos de mobilidade (% metal liberado) a ordem é Ca>K>Mg>Na (Tabela 1) o que está de acordo com estudos do local (FENZL, 1986; SANTOS, 2003; CMB, 2000). Considerando-se o nível da coluna d’água, a camada de fundo apresenta os maiores valores de mobilidade >71,90%, por conta do maior contato com o material geológico (ZIMBRES, 2005). Quanto a sazonalidade, a mobilidade do Na+ foi a que mais sofreu incremento indo de 61,80% para 89,19%, isso sugere que está ocorrendo aporte pelo intemperismo geológico, pois a região é rica em Na, ou ele provém de outras fontes, porque é comum o enriquecimento das águas amazônicas com íons Na+ provenientes de precipitação, cujas origens incluem emissões biológicas, queimadas e poeiras (STALLARD & EDMOND, 1981). Os teores de Ca2+ e K+ provêm essencialmente da geoquímica, sendo suas mobilidades 100% para o Ca, e para o K vai de 94,60% (superfície) a 99,45% (fundo), o que mostra a forte influência da geologia. Os níveis de Mg2+ e Na+ também apresentaram alta relação com a geoquímica, os quais apresentaram mobilidades, respectivamente, de 89,56% e 65,96% durante as chuvas, e 90,77% e 75,09% na estiagem. Em 11 estações amostrais o Ca é o íon prevalecente, nas outras é o Na. O Ca2+ é mais abundante em 80,9% das amostras, com teor médio de 3,38 mg L^–1. Na estação seca os teores médios em mg L^–1 são Ca=3,56; K=2,45; Na=2,41; Mg=1,59 e no período chuvoso Ca=2,63; K=1,80; Na=1,35; Mg=1,15 o mesmo perfil já tinha sido observado (SANTOS, 2003; ALVES, 2005). A ocorrência dos 4 metais está associada a geologia local, com destaque para os minerais cálcico, potássico e magnesiano que têm alta solubilidade (YIDANA & YIDANA, 2010).

Fonte: ELETRONORTE (2001) e ANA (2005). Adaptado pelos autores. Em destaque a UHE de Tucuruí; os Compartimentos do reservatório e Estações amostrais.


1 Fonte: CPRM/DNPM (1979) e SEDURB (2006). 2 Fonte: Média dos dados do presente trabalho. Teores de Ca, Mg, Na e K na seca e estiagem em três perfis.

Conclusões

Os dados de mobilidade geoquímica determinados neste estudo nos permitem fazer referência a possível ocorrência desses elementos (Ca, Mg, Na e K) devido ao intemperismo químico na geologia local, como uma das mais prováveis fontes desses elementos no corpo d’água da UHE de Tucuruí. O cálculo de mobilidade relativa dos elementos evidencia uma grande influência do quimismo geoquímico na hidroquímica da região. Considerando-se os dois fatores: nível da coluna d’água (superfície, intermediária e fundo) e estação climática (seca e chuvosa), observou-se que há uma maior influência da sazonalidade.

Agradecimentos

Agradecemos a Eletronorte, pela logística concedida em Tucuruí, e a Capes pelas bolsas de estudos.

Referências

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