Análise de sedimento de fundo: uma amostragem representativa do estuário Potengi/RN

The aim of this study is to quantify the presence of major and minor elements in the sediments of estuary Potengi. Four georeferenced sampling points were used in the study, at which sediment samples were collected in the channel of the river and on the right and left banks. In addition, dissolved oxygen, salinity and water conductivity were taken in situ at the time of sample collection. The percentage of organic matter, determined by gravimetry, and granulometric analysis of the sediment samples were conducted in the laboratory. To quantify the major and minor elements a prior test to open the sample was conducted with standard NIST 1646ª estuarine sediment to choose the best methodology to be adopted. The sediment samples were dissolved in microwaves with nitric acid and chloridric acid, according to methodology proposed by US EPA 3051ª. Quantitative analyses of the elements Al, Fe, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn were conducted by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICPOES). The results showed that the partial concentrations of the elements analyzed are below average worldwide shale levels, the standard described by Turekian and Wedepohl (1961)

Avaliação da influência da matéria orgânica, na determinação quantitativa de metais em amostras de sedimento, por espectrometria de absorção atômica e análise de metais traços por fluorescência de raios-X

The proposal of this work is to evaluate the influence of the organic matter on the results of the analyses of the metals (Zn, Pb, Al, Cu, Cr, Fe, Cd e Ni) for Atomic Absorption Spectrometry (AAS), so much in the extraction stage as in the reading using for that the chemometrics. They were used for this study sample of bottom sediment collected in river Jundiaí in the vicinity of the city of Macaíba-RN, commercial humus and water of the station of treatment of sewer of UFRN. Through the analyses accomplished by EAA it was verified that the interference of the organic matter happens in the extraction stage and not in the reading. With relationship to the technique of X Ray Fluorescence Spectrometry (XRFS), the present work has as intended to evaluate the viability of this technique for quantitative analysis of trace metals (Cr, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr and Pb) in having leached obtained starting from the extraction with acqua regia for an aqueous solution. The used samples constitute the fine fraction (<0.063 mm) of sediments of swamp of the river Jundiaí. The preparation of tablets pressed starting from the dry residue of those leached it allowed your analysis in the solid form. This preliminary study shows that, in the case of the digestion chemistry partially of the fine fractions of bottom sediments used for environmental studies, the technique of applied EFRX to the analysis of dry residues starting from having leached with acqua regia, compared her it analyzes of the leached with ICP-OES, it presents relative mistakes for Cu, Pb, Sr and Zn below 10%

DISTRIBUIÇÃO E POSSÍVEL ORIGEM DE METAIS PESADOS NOS SEDIMENTOS DE FUNDO AO LONGO DA BACIA DO ALTO RIO TIETÊ: APLICAÇÃO DA NORMALIZAÇÃO GEOQUÍMICA SUCESSIVA

As análises das concentrações dos principais metais pesados e respectiva distribuição nos perfis dos sedimentos de fundo do alto rio Tietê foram utilizadas para determinar preliminarmente suas possíveis origens com respeito às frações geoquímicas. O método utilizado envolveu normalizações geoquímicas sucessivas das frações orgânica, carbonática ou ácido solúvel e clástica ou litólica, e ainda outras possivelmente associadas às influências antrópicas. No alto rio Tietê foi possível verificar uma influência possivelmente antrópica nos sedimentos superficiais amostrados juntos às nascentes, associadas aos aportes atmosféricos (atmospheric fallout) e potencial redox, enquanto que em profundidade os metais pesados se apresentaram na fração carbonática ou ácido solúvel. Para a estação de Pirapora, localizada após a cidade de São Paulo, a maioria dos metais pesados estudados se mostrou associado principalmente com a matéria orgânica, enquanto Zn e Co apresentaram características antrópicas dos esgotos domésticos e efluentes industriais.

Estudo isotópico e geoquímico dos sedimentos costeiros da Costa Verde do Estado do Rio de Janeiro para identificação de atividades antrópicas

A Costa Verde se localiza no estado do Rio Janeiro, onde também está localizada a Ilha Grande, importante polo turístico do estado. É composta pelas baías Sepetiba e Ilha Grande, que podem ser compartimentadas em diversas enseadas. As principais enseadas são Sepetiba, Marambaia, Mangaratiba, Angra dos Reis, Ribeira, Frade e Paraty. O presente estudo foi realizado nas enseadas de Mangaratiba, Angra dos Reis e Ribeira e foram compilados dados de Sepetiba e Marambaia estudado por outros autores. O objetivo do estudo destas enseadas foi identificar os metais e suas fontes e os mecanismos que os controlam, além de propor novos parâmetros de concentração de metais que indiquem processos de contaminação. O método utilizado foi a coleta de sedimento de fundo através da utilização de Van Veen e analisados por digestão total em espectrômetro de massa da qual se obteve a concentração dos elementos Ca, Cd, Co, Cr, Cu, K, Pb, Na, Ni, Sr, S, U, V e Zn, além das razões isotópicas de chumbo, com prioridade da razão 206Pb/207Pb. Foram obtidos resultados que indicam que a enseada de Mangaratiba apresenta as maiores concentrações de metais e com predominante contribuição antrópica cujas fontes são, os empreendimentos localizados na costa dessa enseada, incluindo o TEBIG. A enseada de Angra dos Reis também apresenta concentrações elevadas de metais, provenientes de efluentes domésticos, rejeito industrial ao qual se inclui o estaleiro Verolme e com forte controle do embasamento da enseada. A enseada da Ribeira tem seus metais fornecidos pelo porto de Bracuhy e uma fonte desconhecida que são controlados, em parte, pelos efluentes da CNAAA. Em relação a interação entre as cinco enseadas existe mútua troca de metais controlados pela dinâmica da Costa e acentuada pelo Canal de Ilha Grande (que liga as duas baias), onde a dispersão dos metais também é controlada por temperatura, fração sedimentar, profundidade e salinidade. Os principais metais relacionados às fontes antrópicas na Costa Verde são Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn. As concentrações hoje apresentadas na resolução CONAMA não atendem a realidade da Costa Sul brasileira, sendo então propostos novos parâmetros de controle, menos permissivo

Variação espacial e sazonal de elementos maiores e traços no estuários do Rio Curimataú (RN), através de dados geoquímicos e de sensoriamento remoto

The Curimataú estuary is located in the oriental coast of Rio Grande do Norte State in Brazil. Its importance resides in the fact that this region possesses one of the last portions of preserved mangrove in the Rio Grande do Norte State. Nevertheless, it has been severely affected by many anthropogenic activities, as sugarcane monoculture and shrimp farming. Former works demonstrated that an accumulation of heavy metals is occurring in oysters in this estuary, and perhaps it could be explained by the input of metals in this ecosystem deriving from the shrimp farming. To better understanding the origin of these metals, bottom sediment samples, cores and suspended particulate matter were collected for a characterization of metal concentrations (Al, Ba, Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) and to determine the potentially bioavailable metals. Additionally, the enrichment ratio for each element analyzed was calculated. The mineralogical composition of sediment samples and cores were obtained by X-ray diffraction. Moreover, data of orbital remote sensing were used in order to detect and quantify suspended matter by applying a logarithmic algorithm. Geochemical data of bottom sediments and cores revealed that, excepting Ba and Pb, the elements analyzed presented concentrations characteristic of an unpolluted ecosystem (Al: 0,25 - 8,76 %; Ba: 3,03 - 870 µg.g-1; Cd: < 0,25 µg.g-1; Cr: 1,72 - 82,4 µg.g-1; Cu: 0,12 -25,3 µg.g-1; Pb: 0,38 - 23,7 µg.g-1; Fe: 0,10 - 5,82 %; Mn: 15,1 - 815 µg.g-1; Ni: 0,14 - 36,1 µg.g-1; Zn: 1,37 - 113 µg.g-1). During the dry season a distribution pattern was observed, with higher metal concentrations in the margins, decreasing toward the central portion of the channel. These metal concentrations were well correlated with mineralogical compositions, with clay minerals prevailing at the margins, and quartz and feldspar in the center. However, this pattern was not observed during the wet season, probably because of the high water flux that disturbed bottom sediments. But, as observed for the dry season, a good correlation between metal concentrations and mineralogical composition was also observed for the wet season, with high metal concentrations where there were high quantities of clay minerals. Low enrichment ratios were obtained for the majority of elements analyzed, excepting for Mn, Ba and Pb. Manganese presented the higher ratios downstream for both seasons, and it can be an evidence of anthropogenic impact by shrimp farming. As barium and lead concentrations in sediment samples presented analytical problems during the total sample digestion, one cannot be sure that the ratios obtained correspond to the reality. The highest metal concentrations in particulate matter were obtained in the portion dominated by fluvial transport for all metals analyzed, excepting for copper. Barium and zinc were the only elements that presented elevated concentrations that are not common of unpolluted ecosystems (Ba: 5730 - 8355 µg.g-1; Zn: 3899 - 4348 µg.g-1). However, these high concentrations could not be related to the shrimp farming and waste waters from the town of Canguaretama, once they were obtained from the fluvial particulate matter, that is upstream from the activities above mentioned. The application of the logarithmic algorithm to the processed LANDSAT image was well succeeded, although the acquired image does not correspond exactly to the field campaigns. The IKONOS image provided very detailed views of the suspended sediment concentration at the estuary, as the mixture of distinct water flows at the confluence of Cunhaú and Curimataú rivers, with more turbid waters from Cunhaú river, that is directly affected by effluents from shrimp farming and urban waste waters deriving from the town of Canguaretama

Distribuição de Cr, Ni, Cu, Cd e Pb em frações húmicas de diferentes tamanhos moleculares extraídas de amostras de água e de sedimentos do reservatório de captação de água superficial Anhumas - Araraquara-SP

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Chemical composition of phytoplankton from the estuaries of Eastern Amazonia

O fitoplancton é de grande importância para os estudos das interações solo-água, como indicadores de modificações químicas e biológicas nos ecossistemas naturais. O objetivo desse estudo foi determinar a composição química total do fitoplâncton nos estuários do rio Pará e Mocajuba (Pará, Brasil). As análises químicas foram realizadas na água superficial, sedimento de fundo (amostra total e fração biodisponível) e no fitoplancton, por espectrometria óptica e de massa com plasma indutivamente acoplado. A composição química elementar do fitoplancton é composta por elevadas concentrações de Ca, P, Mn, Fe, Zn, Al, Ba e Pb. O fitoplancton do estuário do rio Mocajuba é rico em Fe (2.967 a 84.750 µg g^-1) e do rio Pará rico em Al (1.216 a 15.389 µg g^-1), provavelmente com contribuição antropogênica. O material fitoplanctonico apresentou elevado fator de bioconcentração proveniente tanto da água quanto da fração biodisponível, e reflete a eficiência desses organismos em concentrar metais.

Distribuição de mercúrio total em sedimentos da plataforma continental Amazônica: Brasil

Este estudo foi desenvolvido na Plataforma Continental do Amazonas (PCA) com o objetivo de determinar os níveis de Hg total no sedimento de fundo, e assim contribuir como matriz ambiental indicadora para o plano geral de gerenciamento costeiro na região norte do Brasil. Foram amostrados 20 pontos entre maio e junho dos anos de 1999 a 2002, 2005 e 2007. Os resultados indicam não haver evidências de atividades antrópicas relacionadas à contaminação de mercúrio na região. Os teores encontrados variaram entre 0,047 e 0,166 mg kg^-1 com média 0,085±0,026 mg kg^-1, estando dentro do intervalo de "background" referido para os rios amazônicos não contaminados, que é de 0,05 a 0,28 mg kg^-1. As concentrações de Hg no sedimento, especialmente no sedimento lamoso, mostraram uma estreita dependência com os teores de argila (material fino) e matéria orgânica, corroborando mecanismos geoquímicos importantes na dinâmica do metal. A maior adsorção do mercúrio pode estar associada ao aumento dos teores de compostos (óxidos e hidróxidos) de ferro, alumínio, manganês e os minerais primários e secundários formadores das rochas da bacia de drenagem amazônica.

Ajustes de coeficientes integrantes de processos físicos e bioquímicos na autedepuração em curso de água de médio porte

The mathematical modeling in the simulation of self-purification capacity in lotic environment is an important tool in the planning and management of hydric resources in hydrographic basin scale. It satisfactorily deals with the self-purification process when the coefficients of physical and biochemical processes are calibrated from monitorated water quality data, which was the main focus of this study. The present study was conducted to simulate the behavior of the parameters OD, BOD5, total phosphorus, E. coli, ammonia, nitrite, nitrate and the total metals cadmium, chromium, copper, lead and zinc in the Uberabinha’s lower course (with an approximate annual growth flow between 4-35 m3/s), in a stretch of 19 km downstream of the treated effluent release by the WWTP of the city. The modelings, on the present study, show the importance of constant water quality parameters monitoration over the water course, based on the comparison of the simulations from calibrated coefficients and coefficients obtained in the literature for the period of June until November 2015. After coefficients calibration, there were good adjustments between simulated and measured data for the parameters OD, BOD, Ptotal, ammonia and nitrate and unsatisfactory adjust for the parameters nitrite and E. coli. About the total metals, the adjustments were not satisfactory on the reservoir’s vicinity of the Small Hydropower Plant Martins, due the considerable increase of the bottom sediment in lentic region. The greatest scientific contribution of this study was to calibrate the decay coefficient K and the quantification of the release by the fund S of total metals in watercourse midsize WWTP pollutant load receptor, justified by the lack of studies in the literature about the subject. For the metals cadmium, chromium, copper, lead and zinc, the borderline for K and S calibrated were: 0.0 to 13.0 day-1 and 0.0 to 1.7 g/m3.day; 0.0 to 0.9 day-1 and 0.0 to 7.3 g/m3.day; 0.0 to 25.0 day-1 and 0.0 to 1.8 g/m3.day; 0.0 to 7.0 day-1 and 0.0 to 40.3 g/m3.day; 0.0 to 30.0 day-1 and 0.0 to 70.1 g/m3.day.

Avaliação de diferentes coletores com substrato artificial para biomonitoramento da qualidade da água da aquicultura.

A aqüicultura é uma atividade que tem evoluído muito nos últimos anos. Para avaliar a qualidade da água na aqüicultura, o biomonitoramento por macroinvertebrados bentônicos tem sido cada vez mais utilizado, porém ainda é incipiente. Há diversas formas de coleta desses organismos, como pegadores de fundo e coletores com substrato artificial.O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de diferentes coletores com substrato artificial para o biomonitoramento de um reservatório rural utilizado para a produção de tilápias em tanques-rede. Foram avaliados dois tipos de coletores contendo taboa e pedra brita, fixados à meia água e rente ao fundo, por períodos de 30, 60 e 90 dias. Durante esse período também foram coletadas amostras de sedimento do fundo com uma draga tipo Petit Ponar. Ao final do experimento foram identificadas onze famílias de macroinvertebrados, sendo que a maior riqueza foi observada nas amostras coletadas com a draga. Os dados indicam uma diminuição da diversidade biológica ao longo do tempo nos coletores que continham folhas de taboa, e um pico de colonização aos 60 dias para os coletores com pedra. Apesar das amostras coletadas com a draga terem apresentado a maior riqueza de famílias, esse equipamento apresentou algumas desvantagens como o difícil manuseio, enquanto que os coletores com substratos artificiais são facilmente manuseados, além de garantir uma maior uniformidade das amostras, o que é muito vantajoso no monitoramento de pontos espacialmente distribuídos no interior dos reservatórios e viveiros utilizados pela aqüicultura.

Coletor simplificado de sedimentos do fundo de viveiros de aqüicultura.

2004

Avaliação de diferentes métodos de calagem para correção da acidez dos sedimentos do fundo de viveiros de aqüicultura.

Vários estudos têm fornecido respostas positivas com relação à produtividade do fitoplâncton e à produção de peixes, após a aplicação de calcário nos viveiros com problemas de acidez dos sedimentos do fundo. A calagem dos sedimentos do fundo dos viveiros de aqüicultura tem o objetivo de neutralizar a acidez da camada superficial desses sedimentos, e aumentar a concentração da alcalinidade total e da dureza total da água (THOMASTON & ZELLER, 1961). Em geral, a calagem é feita logo após a despesca (quando os viveiros são drenados, possibilitando a secagem do fundo para aplicação do calcário), e antes do próximo ciclo de cultivo (BOYD & TUCKER, 1998). Freqüentemente, o calcário é misturado com os sedimentos do fundo dos viveiros com um arado. Outro método de calagem é a aplicação de calcário diretamente sobre a superfície da água com o auxílio de um barco, como é feito no sul dos EUA, para a produção de "catfish" (Ictalurus punctaturs) situação em que os viveiros não são drenados por vários anos (BOYD, 1982). Entretanto, não só no Brasil, como nos EUA não existem estudos comparativos sobre a efetividade dos diferentes métodos de calagem em uso pelos aqüicultores, apesar do uso generalizado dessa técnica. Com o objetivo de atender a essa demanda, este trabalho foi desenvolvido em uma piscicultura comercial localizada em Itupeva, SP, para comparar os três métodos de aplicação de calcário agrícola nos viveiros de produção de alevinos de tilápia do Nilo.

Recomendações práticas para o manejo de sedimentos do fundo dos viveiros de aqüicultura.

O manejo adequado dos sedimentos do fundo dos viveiros de aqüicultura é fundamental para assegurar o sucesso da produção de organismos aquáticos. Quando os sedimentos apresentam propriedades indesejáveis, tais como acidez, alta concentração de matéria orgânica ou porosidade excessiva, intensificam-se os problemas relacionados à qualidade do solo e da água dos viveiros de aqüicultura. O resultado do conjunto desses fatores é que as espécies que estão sendo cultivadas nesses viveiros começam a sofrer estresse e a produtividade diminui acentuadamente. Nesse sentido, o propósito deste comunicado técnico é apresentar indicações técnicas de práticas que visam otimizar o manejo dos sedimentos do fundo dos viveiros de aqüicultura, de modo a aumentar a produção de organismos aquáticos.

Estimativa de retenção de carbono orgânico na Lagoa do Araçá, RS, Brasil, através da taxa de sedimentação média, morfologia de fundo e padrões de circulação hídrica

Nos últimos anos, os processos sedimentares em corpos de água vêm merecendo particular atenção, principalmente no que diz respeito ao transporte dos sedimentos em suspensão e padrões de circulação hídrica, tendo em vista à necessidade de vários estudos para o manejo racional dos recursos hídricos. Também os processos sedimentares atuantes nos corpos de água em geral, principalmente os relacionados às taxas de sedimentação, são os mecanismos responsáveis diretos pela retenção de carbono orgânico nos mananciais hídricos, servindo de indicadores para a captura ou seqüestro e CO2 da atmosfera. Na planície costeira do Rio Grande do Sul, localiza-se um dos maiores sistemas lagunares do planeta. O maior desses sistemas, a laguna dos Patos, possui em sua extremidade nordeste corpos de água ainda pouco explorados. Toda essa região requer um estudo completo e minucioso, com acompanhamento sistemático de monitoramento interdisciplinar, na busca de uma análise e entendimento integrado das condições que regulam os mecanismos de transporte e deposição de sedimento e sua circulação hídrica. A área de estudo desse trabalho compreende a Lagoa do Araçá. Esta lagoa constitui-se no braço nordeste da Laguna dos Patos, apresentando uma superfície alagada de aproximadamente 20,77 km2. A lagoa drena a planície costeira entre os paralelos 30o11’ e 30o15’ S, a oeste do meridiano 50o31’. O objetivo do presente trabalho é estimar a contribuição relativa de sistemas límnicos rasos no processo de retenção de carbono orgânico em regiões de clima subtropical, identificar a deposição de sedimentos na Lagoa do Araçá para a quantificação do carbono orgânico retido; analisar os padrões morfológicos e sedimentológicos de fundo relacionando-os aos padrões de circulação hídrica, visando elaborar uma metodologia que possa ser aplicada em corpos de água límnicos rasos na retenção de carbono orgânico. Para a consecução dos objetivos propostos foram realizadas coletas de amostras na superfície de fundo na área de estudo, tendo por base uma matriz cartesiana disposta regularmente a cada 500 metros ao longo de paralelos de latitude e meridianos de longitude de forma a abranger toda a superfície da lagoa, totalizando 86 pontos amostrais relativos a granulometria, batimetria e teor de matéria orgânica. Dados referentes a ventos na região de estudo foram coletados através de um anemógrafo gráfico, na localidade de Solidão, município de Palmares do Sul, com objetivo de simular os padrões de circulação hídrica e velocidade orbital de onda na Lagoa do Araçá Para a estimativa da taxa de sedimentação média e a retenção de carbono orgânico na lagoa foi perfurado um testemunho, tendo como referencia os produtos cartográficos de superfície de fundo e teor de matéria orgânica elaborados, sendo realizada sua datação geocronológica através do método de Radiocarbono (14C). A taxa de sedimentação média obtida foi 0,0876 mm.ano-1 sendo a taxa histórica de retenção de carbono orgânico retido estimado em 624,59 Kg.Km-2.ano-1 e para a superfície da lagoa de 12.972,75 kg.ano-1 ou 12,9 t.ano-1. A presente pesquisa demonstra que lagos, lagoas e outros corpos de água têm um papel importante na contribuição de retenção de carbono orgânico, mostrando-se de grande importância em seu ciclo. Evidentemente isso não compensa as emissões de gases causadas por atividades antrópicas nos dias de hoje.

Diagnóstico da possível influência da atividade petrolífera em sedimentos de fundo da Bacia Piranhas-Açu, região Baixo Açu/RN

It is located in an area of increasing oil exploration, the region of the Lower Açu is at the mercy of a possible pollution generated by this economic activity, which includes various chemical substances harmful to health, such as metals. This thesis aims to, diagnose the areas of River Piranhas-Açu, a region of the Lower Açu, which are polluted by traces factors and more. In this study, it was determined the concentration of the chemica elements Al, CD, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, P, Pb, V and Zn, through the technique of ICP-OES analysis and the size of sediments and their contents organic matter. Were mapped by GPS, 12 points from collections. The interpretations of the results, together associating that allowed pollution to a possible contamination by oil activity. The results showed tha some regions have low concentrations of cadmium, lead, copper, manganese and zinc unable to promote damage to human health. However, there are places where the concentrations of certain metals chromium, iron and zinc are moderately polluted compared to the results with the reference values of literature and others that are highly polluted by iron. However, due to a greater number of wells in production in those locations, those higher concentrations, it can be suggested a possible influence of oi production in some areas with concentrations of chromium and lead are higher than the rest of the points of monitoring. Moreover, it is observed that the highest levels of metals found in sediment of finer texture and more organic matter content