ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Análise de metais traços em sedimentos do Rio Guandu, Rio de Janeiro, Brasil
AUTORES: Juwer, L. (IFRJ) ; Chagas, G. (IFRJ) ; Pinto, B. (IFRJ) ; Hernandes, I. (IFRJ) ; Lourenço, P. (IFRJ)
RESUMO: O Rio Guandu no Rio de Janeiro tem sofrido diversas alterações em suas
características, proveniente da expansão econômica na Zona Industrial de Santa
Cruz. O objetivo do trabalho é avaliar a qualidade do corpo hídrico e de seus
sedimentos, em relação à contaminação de metais traços no Canal de São Francisco.
Realizou-se a metodologia proposta por POZEBON (2005) para determinação de metais
traço por EAA-Chama. Os metais Zn, Pb e Cr estão enriquecidos com fonte de origem
antrópica, possivelmente devido ao fato do local possuir indústrias no ramo
petroquímico e siderúrgico.
PALAVRAS CHAVES: Sedimentos; Bacia do Rio Guandu; Metais traços
INTRODUÇÃO: Alunos do curso técnico de Meio Ambiente, tem desenvolvido projetos de pesquisa,
na disciplina de Química Analítica Ambiental, cujo objetivo é capacitar os
alunos nas aplicações e desenvolvimento de metodologias de análise de amostras
ambientais, empregando artigos científicos como recurso didático. Torna-se
pertinente a divulgação de tal iniciativa, apontando a eficácia desta estratégia
de ensino.
O rápido desenvolvimento industrial tem como uma das consequências o aumento
crescente da emissão de poluentes atmosféricos. O acréscimo das concentrações
atmosféricas de metais traço, a sua deposição no solo, nos vegetais e nos
materiais é responsável por danos na saúde, redução da produção agrícola, danos
nas florestas, degradação de construções e obras de arte e de uma forma geral
origina desequilíbrios nos ecossistemas.
O aporte de metais traços em corpos aquáticos pode ocorrer naturalmente por meio
de processos geoquímicos e intemperismo do material de origem ou como resultado
de atividades antrópicas. Dentre as fontes diretamente relacionadas a essas
atividades pode-se citar, entre outras, o descarte de efluentes industriais e
domésticos e a carga difusa urbana e agrícola (HORTELLANI, et al, 2008).
O teor de metais advindos de atividade antrópica no sedimento foi avaliado a
partir do cálculo do fator de enriquecimento (FE), obtido da razão entre a
concentração do elemento no sedimento e a concentração do seu nível de base
natural. Essa metodologia permite verificar o enriquecimento do elemento no
sedimento, gerado antropicamente (WEDEPOHL, 1995).
A Baía de Sepetiba, bem próxima ao Distrito Industrial de Santa Cruz (DISC), que
recebeu nos anos de 2005 e 2006 mega projetos industriais, constitui uma dessas
zonas onde os níveis de poluição são bem elevados.
MATERIAL E MÉTODOS: A amostragem de sedimento foi realizada no Canal de São Francisco, localizado no
bairro de Santa Cruz-RJ, no dia 18 de abril de 2012, entre 13 e 14 horas e a
aproximadamente dois metros da margem. A temperatura ambiente era de 26O C em
ambos os pontos de amostragem 1 e 2 (P1 e P2), conforme Figura 1.
Figura 1 – Local de amostragem, Canal de São Francisco (DISC).
O material usado para a coleta foi previamente descontaminado com HNO3 10% v v-
1. As amostras foram coletadas, utilizando-se tubos de PVC graduados para as
análises de metais.
As amostras foram levadas à estufa para secagem a 140ºC durante 48
horas. Após a secagem, as amostras foram maceradas e pesadas, precedendo à
passagem pelas peneiras granulométricas (agitador eletromagnético para peneiras
Bertel®).
A abertura da amostra foi realizada com água régia 3:1 (HNO3 e HCl) sob
aquecimento a 150oC por 24 horas (POZEBON et al., 2004). A solução resultante
foi filtrada utilizando papéis de filtro quantitativos, para remover qualquer
sólido que possa interferir na análise e armazenado em tubos falcon de 50 mL. A
análise utilizou a técnica de espectrometria de absorção atômica com chama (EAA-
Chama) para determinação da concentração dos metais traço ferro, cromo, cobre,
cálcio, magnésio, chumbo, cádmio e zinco.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na Tabela 1 são apresentadas as concentrações dos metais analisados nas amostras
de sedimento.
Tabela 1 - Concentrações de metais obtidas. (em anexo)
Concentrações de metais traço (mg Kg-1)*
Metal Traço P1 P2
Ferro 5785,58 5718,42
Chumbo 34,5 86,08
Cromo 49,75 49,75
Magnésio 337,64 366,37
Zinco < LD 297,25
Cálcio < LD 214,42
Cobre < LD < LD
Cádmio < LD < LD
A partir das concentrações obtidas, calculou-se o FE, usando o Mg como metal de
referência. Em relação ao P1, foi obtido FE > 10 para os metais Cr e Pb,
indicando que estes estão enriquecidos de fonte de origem antrópica. No P2, os
metais encontrados acima deste valor foram: Zn e Pb.
Os metais analisados podem ser atribuídos a diversas fontes, tais como as
emissões de escapamento dos caminhões, evaporativas de diesel e óleos
lubrificantes, desgaste dos pneus e ressuspensão de poeira de rua (LOYOLA et
al., 2009, 2012) . Além desses fatores, na região de coleta há uma intensa
atividade industrial, podendo haver uma contribuição nas concentrações dos
metais traço apresentadas (QUITERIO et al., 2004; LOYOLA et al., 2006;
HORTELLANI, et al, 2008).
De acordo com os critérios adotados pelo National Oceanic and
Atmospheric Administration (NOAA, 1991), onde no P1 o Pb encontra-se em uma
concentração onde os efeitos adversos ocorrem raramente. Já para o P2, pode-se
notar frequentemente a ocorrência de efeitos contrários nas espécies a partir da
concentração de Zn. Níveis de toxicidade também podem ser observados em espécies
sensíveis com a concentração atual de Pb.
Tendo em vista as características do Distrito Industrial de Santa Cruz e
os resultados de concentração obtidos para os metais traço, pode-se dizer que as
concentrações estão condizentes com o esperado, visto que a região de estudo
caracteriz
Tabela 1
Tabela com os respectivos resultados das análises do
estudo
CONCLUSÕES: Este trabalho mostra que os sedimentos do Canal de São Francisco alcançaram níveis
de concentração para alguns metais que podem afetar o equilíbrio do ecossistema,
segundo os critérios internacionais de classificação de sedimentos adotados pela
NOAA.
O FE calculado apresentou teores elevados de Cr, Pb e Zn nos sedimentos, indicando
que estes metais estão enriquecidos de fonte de origem antrópica. Os resultados
analíticos apresentados, somados aos estudos já existentes, podem contribuir para
alertar sobre o uso consciente do canal de São Francisco.
AGRADECIMENTOS: Aos senhores Edilon e Denilson, moradores próximo ao Canal de São Francisco, pelo
auxílio na coleta. Ao IFRJ pela infra-estrutura e auxílio financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: APHA(2005). Standard methods for the examination of water and wastewater. American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environmental Federation, 20th ED. Washington.
HORTELLANI M. A.; SARKINS, J. E. S; ABESSA, D. M. S.; SOUSA, E. C. P. M.; Avaliação da contaminação por elementos metálicos dos sedimentos do Estuário Santos - São Vicente. Quim. Nova 2008, 31, 10-19, 2008
LOYOLA, J. ; ALMEIDA, P.B.; QUITERIO, S. L.; SOUSA, C.R.; ARBILLA, G.; ESCALEIRA, V.; CARVALHO, M.I.; SILVA, A.S.A.G. Concentration and Emission Sources of Airborne Metals in Particulate Matter in the Industrial District of Médio Paraíba, State of Rio de Janeiro, Brazil. Archives of Environmental Contamination and Toxicology , 51, 485-493, 2006.
LOYOLA, J. S.; ARBILLA, G.; QUITERIO, S.L.; ESCALEIRA, V.; BELLIDO, A. V. Concentration of airbone trace metals in a bus station with a high heavy-duty diesel fraction. Journal of the Brazilian Chemical Society, 20, 1343-1350, 2009.
LOYOLA, J. S.; ARBILLA, G. ; QUITERIO, S. L. ; ESCALEIRA, V. ; MINHO, A. S.; MINHO, A. S. Trace metals in the urban aerosols of Rio de Janeiro City. Journal of the Brazilian Chemical Society, 1-11, 2012.
NOAA, Second Summary of data on chemicaL concentration in sedimentes fron national statys abd trends program, NOAA Technical Memorandum NOS OMA 59, 1991.
POZEBON, D., LINAM E.C.,MAIA, S.M.,FACHEL, J.M.G. Heavy metals contribuition of non-aqueous fluids used in offshore oil drilling . Fuel 84:53-61, 2005.
QUITERIO, S. L.; SOUSA, C. R.; ARBILLA, G.; ESCALEIRA, V.; QUITERIO, S. L. Metals in airborne particulate matter in the industrial district of Santa Cruz, Rio de Janeiro, in an annual period. Atmospheric Environment, 38, 321-331, 2004.
WEDEPOHL K .H. The composition of the continental crust. Geochim Cosmoch Acta 59, 1217-1232, 1995
