DETERMINAÇÃO DOS METAIS Al, Fe E Mn EM AMOSTRAS DE ÁGUA SUPERFICIAL EM UMA ÁREA PORTUÁRIA NA CIDADE DE BELÉM-PA

Resumo

Este estudo avaliou a concentração de Al, Fe e Mn, na Baia do Guajará, próximo a sua foz com o Rio Guamá, na cidade de Belém-PA e correlacionou tais concentrações com os valores de pH. As amostras foram retiradas no período de janeiro a junho de 2018, sob regime de maré enchente e vazante; o pH foi determinado por sonda multiparâmetro no momento da retirada do material, as concentrações dos metais foram determinadas por Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Induzido. As concentrações variaram entre os diferentes pontos monitorados e os valores foram inferiores aos máximos permitidos pela legislação (CONAMA 357/2005). Os níveis de pluviosidade apresentaram influencia perceptível com os teores dos metais estudados; permitindo estabelecer deste modo, ocorrência natural para os mesmos.

Palavras chaves

Metais; . Água Superficial; Baia do Guajará

Introdução

De acordo com SFREDO; TAGLIANI (2016), mais de 50% da população mundial fixou residência em um raio de distância de até 60 Km de zonas costeiras, considerada atualmente, como uma região permeada por grandes metrópoles mundiais; tornando deste modo os ambientes costeiros ainda mais frágeis. Os ambientes estuarinos permitem ideais condições para o desenvolvimento econômico e social, ao mesmo tempo em que são importantes para várias espécies de crustáceos, bem como para a ictiofauna em geral (SIMÕES, 2012). Porém, a massiva influencia antrópica contribui para um cenário de degradação das zonas estuarinas do planeta; os impactos sofridos são, sobretudo, provenientes de atividades industriais, despejo de esgoto doméstico, resíduos sólidos, entre outros, que acarretam contaminantes das mais diversas naturezas para os corpos hídricos (ARMENTEROS et al, 2016 apud RIBEIRO et al., 2017). Nos últimos anos, diversos estudos sobre contaminantes tanto de natureza inorgânica quanto orgânica, vêm sendo realizados e difundidos; o alvo desses estudos são ambientes costeiros, incluindo áreas estuarinas (RANJAN, et al, 2011). No caso de metais-traços, o acúmulo destes em corpos d’água desperta interesse, uma vez que é necessário elucidar o destino destes contaminantes, além de entender os efeitos que os mesmos podem causar, principalmente, na cadeia alimentar instaurada nos ecossistemas aquáticos; sabe-se que muitos destes elementos, quando em baixas concentrações, são de suma importância aos seres vivos; como é o caso do Fe, Zn e Mn, mas que em altas concentrações podem apresentar acentuada toxicidade. Ás margens da cidade de Belém está disposta a baia do Guajará que juntamente com o rio Guamá, é considerada um corpo hídrico importante para o município, devido a sua relevância econômica, tendo em vista a concentração de diversas atividades ao longo de sua extensão, como é o caso de atividades portuárias, que confere à baia intenso trafego de embarcações dos mais variados portes, bem como a intensa aglomeração urbana; que se estendem ao longo do corpo hídrico (MIRANDA; MENDES, 2007). Sabe se que o cenário ambiental da baía é preocupante uma vez que já foram determinados quantidades de coliformes fecais acima do que é recomendado pela Organização mundial da saúde (OMS), além da presença de Salmonela spp e altos teores de óleos e graxas, bem como o aumento da concentração de espécies nitrogenadas (BRAZ, 1988 apud SILVA, 2006; RIBEIRO, 2002; LIMA; SANTOS, 2001). Além dos contaminantes químicos e biológicos já citados, merece destaque também estudos que contemplem a dinâmica de metais pois, o estudo da ação contaminante destes elementos, está sendo priorizada nos programas de promoção a saúde em escala mundial. Tendo como base o exposto tratado acima, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a dinâmica dos metais alumínio (Al), Ferro (Fe) e Manganês (Mn) ao longo da Baía do Guajará, contemplando a área que margeia a malha urbana da cidade de Belém, a fim de identificar possíveis cenários de contaminação e associá-los à ação antrópica e natural, bem como comparar os valores obtidos com os Valores Máximos Permitidos pela Resolução CONAMA 357/2005.

Material e métodos

Foram realizadas seis amostragens, obedecendo a critérios de homogeneidade e representatividade, no período compreendido entre os meses de janeiro a junho de 2018, em cinco pontos pré-definidos na baia do Guajará, partindo do mercado do Ver-o-peso até as imediações do porto da cidade de Belém, local de intensa atividade antrópica. As amostras de água foram coletadas em horários pré-estabelecidos, tanto no estado de maré vazante, quanto no estado de maré enchente, perfazendo deste modo dez pontos amostrais; foram utilizados frascos de polipropileno com capacidade de 1 Litro e previamente esterilizados; ainda em campo foram determinados os valores de pH por potenciometria, com o auxílio de sonda multiparâmetro modelo HI9828 da HANNA®, previamente calibrada. Após a coleta, os frascos foram mantidos sob refrigeração em caixa isotérmica com gelo (<4ºC), e encaminhados ao laboratório de Toxicologia da Seção de Meio Ambiente do Instituto Evandro Chagas para determinação dos metais por Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES), modelo Vista – MPX CCD simultâneo (Varian, Mulgrave, Austrália). Para análise de metais, uma alíquota de 50 mL de cada amostra foi filtrada com o auxílio de uma bomba de vácuo e membrana em ésteres de celulose marca Millipore com porosidade de 0,45 μm, as amostras foram acidificadas com HNO3 suprapur® (pH<2) a 1% (v/v), a fim de garantir a solubilização dos metais. Os métodos analíticos empregados para a determinação dos parâmetros obedeceram aos procedimentos e recomendações descritas no Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (APHA/ AWWA/WEF, 2017). O teste de linearidade do método utilizado foi avaliado a partir de soluções padrão de Al, Ba, Cr, Fe, Mn e Zn da marca Specsol; as alíquotas foram preparadas através do método de diluição, abrangendo a faixa de 0,1 ppm a 3,2 ppm, partindo de uma concentração de 1000 ppm; para isso foram usadas micropipetas previamente calibradas e balões volumétricos de 50 mL, o volume final foi aferido com água deionizada e acidificado a 1% v/v com ácido nítrico (HNO3) e para o controle analítico de qualidade, utilizaram-se as Amostras Certificadas 1640a Trace Elements in Natural Water (NIST/USA) e 1643f Trace Elements in Natural Water (NIST/USA), além das amostras TMDA 64.2 e TMDA 51.4 da Environment Canada, com o intuito de avaliar a recuperação do método analítico.

Resultado e discussão

Na figura 01 estão descritas as concentrações médias bimestrais dos metais Al, Fe e Mn; juntamente com os valores do desvio padrão. Os teores médios de recuperação para os analitos foram todos superiores a 90%, o que garante confiabilidade ao método utilizado. Os valores encontrados foram comparados aos valores máximos permitidos (VMP) pela Resolução CONAMA 357/2005, que dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento. De acordo com Camilleri et al (2003) o alumínio presente em águas superficiais é originado naturalmente, ocorrendo de diversas formas; seja esta através da complexação química, bem como pelo intemperismo de rochas minerais e deposição atmosférica de partículas de poeira, ainda de forma natural a incidência do metal também é influenciada por parâmetros como pH, temperatura, bem como pela presença de fluoretos, sulfatos, matéria orgânica e outros ligantes, além da incidência de chuvas que aumentam os valores de turbidez. As concentrações médias de Al variaram de 0,0620 a 0,3361 mg.L-1, correspondente aos pontos 03 ENC no bimestre maio-junho e 03 VAZ no bimestre janeiro-fevereiro, respectivamente. Esta variação pode ser facialmente explicada pelo regime pluviométrico que se apresenta de forma mais acentuada durante os primeiros meses do ano. Além deste fato, em águas ricas em matéria orgânica, como é o caso da baia do Guajará, geralmente há um incremento nas concentrações de Al, deste modo, a somatória de chuvas e presença de matéria orgânica, pode explicar a dinâmica do metal durante o primeiro semestre de 2018 nas águas da Baía do Guajará. Os valores de pH determinados neste estudo também permitem explicar a ocorrência do metal nas águas da baia. Sabe-se que em pH neutro, o Al é quase insolúvel, mas a sua solubilidade aumenta exponencialmente à medida que o pH atinge níveis ácidos (pH <6) ou até mesmo em condições básicas, quando o valor de pH é superior a 8, em muitos pontos da área de estudo foram observadas condições alcalinas; nestas condições o metal ocorre predominantemente como hidróxidos monoméricos, diméricos e poliméricos (ATSDR 2008). Na figura 2 é possível observar as concentrações dos metais estudados. Considerando a Resolução Conama 357/2005, que dispõe como Valor Máximo Permitido para Al a concentração de 0.1 mgL-1; 66% das amostras estiveram acima do VMP, sendo todas essas pertencentes ao primeiro e segundo bimestre do ano de 2018, período de intensas chuvas na região amazônica. Altas concentrações de ferro em águas superficiais são comuns no Brasil, tendo em vista a estrutura geológica do país que contém magnetita, biotita, pirita, piroxênios, anfibólios. Além disso, a origem desse elemento pode estar relacionada a depósitos orgânicos, detritos de plantas, podendo associar-se a colóides ou húmus, o que dá a cor amarelada à água (CPRM, 1997; ANDRE et al, 2005). Teores elevados de deste elemento são também encontrados, com maior frequência, em águas superficiais com matéria orgânica, nas quais o ferro se apresenta ligado ou combinado com a matéria orgânica e, corriqueiramente, em estado coloidal (RICHTER E NETO, 1991). As concentrações médias de Fe variaram de 0,1723 a 0,4573 mg.L-1, correspondente aos pontos 04 VAZ no bimestre maio-junho e 02 VAZ no bimestre março-abril, respectivamente. É notório que no segundo bimestre do ano, período de maior incidência de chuvas, as concentrações médias do metal são maiores (0,3368 mg.L-1), quando comparado com os demais bimestres; tal comportamento está intimamente ligado ao regime pluviométrico da região amazônica, pois, uma vez que as chuvas tornam-se mais intensas a tendência é que as concentrações de Fe sejam maiores, isto ocorre devido ao carreamento do solo bem como o processo de erosão que ocorre às margens dos rios (ALVES, 2008; BAIO, 2009). Á luz da Resolução Conama 357/2005, que dispõe como Valor Máximo Permitido para Fe a concentração de 0,3 mg.L-1; apenas sete amostras apresentaram valores acima do preconizado pela referida resolução, sendo a maioria pertencente ao segundo bimestre do ano, e apenas uma determinada no bimestre janeiro-fevereiro. O manganês é um elemento abundante que ocorre no meio ambiente, tanto sólido quanto aquoso (dissolvido em água) e seu comportamento é fortemente impulsionado por reações de oxiredução, o que afeta suas propriedades no estdo sólido, bem como sua solubilidade em água; as condições ambientais do Mn são regidas principlamente pelos valore de pH e ORP, pois, estes dois parâmetros controlam o comportamento do metal na água (MGWA, 2015). As concentrações médias de Mn variaram de 0,0262 a 0,1029 mg.L-1, correspondente aos pontos 04 ENC no bimestre janeiro-fevereiro e 01 VAZ no bimestre maio-junho, respectivamente. Enquanto que para as concentrações de Al e Fe, foi possível perceber que a incidência de chuvas influenciou nos altos teores de ambos os metais; para Mn percebe-se que as concentração do metal tende a crescer conforme o regime pluviométrico diminui, uma vez que as concentrações médias de Mn para a área de estudo variou de 0,0330 a 0,0875 mg.L-1; partindo do primeiro bimestre ao terceiro bimestre, aumentando a concentração de Mn em 2,65 vezes. Apenas uma amostra apresentou valor discordante com o VMP estabelecido pela Resolução Conama 357/2005, que dispõe para Mn o valor de 0,1 mg.L-1.

Figura 1

Concentrações médias dos metais Al, Fe e Mn (mg.L- 1).

Figura 2

Gráfico das concentrações de Alumínio, Ferro e Manganês nas amostras analisadas.

Conclusões

Apesar da intensa atividade antrópica que é estabelecida na orla da cidade de Belém, fato que instiga a realização de estudos acerca de contaminantes ambientais, como o caso de elementos traços, percebe-se que a ocorrência dos metais determinados neste estudo, deve-se principalmente à ação natural, sobretudo, por meio da ação das chuvas, porém, durante todo o estudo foram determinados valores anômalos para o parâmetro pH, necessitando deste modo de uma pesquisa mais abrangente para afirmar se a ação antrópica está interferindo de forma massiva na qualidade do corpo hídrico estudado.

Agradecimentos

Referências

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