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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.41.2013.tde-22072013-105125
Document
Author
Full name
Sheila Cardoso da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2013
Supervisor
Committee
Pompeo, Marcelo Luiz Martins (President)
Figueira, Rubens Cesar Lopes
Henry, Raoul
Mozeto, Antonio Aparecido
Porto, Monica Ferreira do Amaral
Title in Portuguese
Metais-traço em sedimentos do reservatório Paiva Castro (Mairiporã- São Paulo): histórico por meio da geocronologia do 210Pb, biodisponibilidade e uma proposta para a gestão dos recursos hídricos
Keywords in Portuguese
Gestão
Metais-traço
Sedimentos
Abstract in Portuguese
A contaminação dos ecossistemas aquáticos por metais-traço demanda preocupação já que estes contaminantes podem exercer efeitos tóxicos sobre a biota e aumentar os custos para tratamento da água. Em geral, tais problemas de degradação são decorrentes de uma gestão de recursos hídricos deficiente. Tendo como área de estudo a represa Paiva Casto, reservatório integrante do Sistema Cantareira, maior sistema de abastecimento público da região metropolitana de São Paulo, este trabalho teve o intuito de: investigar o histórico da contaminação por metais-traço (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn, Al) por meio da geocronologia por 210Pb e indicar um valor de referência para estes; identificar a heterogeneidade espacial destes contaminantes; analisar a biodisponibilidade e com base na possibilidade de adequar etapas do sistema de gestão de recursos hídricos europeu, a Diretiva Quadro da Água (DQA) discutir a qualidade química dos sedimentos da represa em estudo. Foram efetuadas duas coletas em campo, destinadas à avaliação do histórico da contaminação ambiental por metais-traço e à análise da biodisponibilidade por meio da técnica de sulfetos volatilizáveis por acidificação (SVA) e metais simultaneamente extraídos (MES). O histórico da contaminação por metais-traço abrangeu um período de 100 anos e indicou que os maiores impactos na região, em relação a estes contaminantes, ocorreu em período anterior ao início de operação da represa Paiva Castro, com exceção do Cu. Para o Cu, em sedimentos superficiais, os teores excederam até três vezes e meia o VR. Este resultado é provável consequência da aplicação de sulfato de cobre para o controle de florações de algas. Os dados para os VR divergiram daqueles estabelecidos para a crosta terrestre, porém foram semelhantes aos encontrados para a bacia do Alto Tietê, com exceção dos metais Cr e Pb. A análise de (SVA/MES) indicou que os metais não estavam biodisponíveis. Dentre as áreas amostradas, a região da barragem apresentou ao longo do tempo as maiores taxas de acumulação para metais-traço em contraposição à área de captação das águas para abastecimento público. Em relação a DQA, constatou-se que existe capacidade científica para avançar na incorporação de novos instrumentos na gestão, principalmente no Estado de São Paulo, entretanto, é preciso que haja sistemas de saneamento e monitoramento adequados e especialmente decisão política e rigor na aplicação destes novos instrumentos, caso contrário a incorporação da DQA é inviável. Aplicando algumas das normas da DQA na avaliação da qualidade química dos sedimentos da represa Paiva Castro constatou-se que a qualidade geral para este manancial é boa. Apesar disto é necessário que as políticas públicas sejam de fato aplicadas contra a degradação deste importante manancial, caso contrário a boa qualidade deste reservatório estará em risco
Title in English
Trace-metals in Paiva Castro reservoir (Mairiporã-São Paulo) sediments: history through the 210Pb geochronology, bioavaliability and a proposal for water resources management
Keywords in English
Management
Sediments
Trace-metals
Abstract in English
Contamination of aquatic ecosystems by trace metals demand concern since these contaminants may cause toxic effects on biota and increase costs for water treatment. In general, such degradation problems are due to a poor water management. A study was conducted at Paiva Castro reservoir, one of the reservoirs of the Cantareira System, largest public water supply system in the metropolitan region of São Paulo, this study aimed to: investigate the history of the accumulation of trace-metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn, Al), through geochronology by 210Pb; establish background values (BV); analyze spatial heterogeneity; bioavailability and based on the possibility of adjusting some instruments of the European water resources management system, the Water Framework Directive (WFD), discuss the chemical quality of Paiva Castro's sediments. Two collections were performed, to assess the historical environmental contamination by trace-metals and to analyze the bioavailability using the technique of sulfides volatilizable by acidification (AVS) and simultaneously extracted metals (SEM). The history of contamination by trace- metals covered a period of 100 years and indicated that the greatest impacts in the region occurred in periods prior to the reservoir operation, with the exception of Cu. For Cu, in surface sediments, the levels exceeded three times and a half the BV. This result is probable consequence of copper sulphate application for controlling algal blooms. Data for BV were different from those found in the earth's crust, but similar to those found for the Alto Tietê basin, except for Cr and Pb metals. Analysis (AVS/ SEM) indicated that metals were not bioavailable. Among the sampled areas, the region of the dam, showed the highest rates of accumulation for trace- metals in contrast to the catchment area for public water supply. Regarding WFD, it was observed that there is scientific capacity to incorporate new instruments in the management, mainly in São Paulo, however, there must be adequate sanitation and monitoring systems and especially political decision and rigor in the application of these new tools, otherwise the incorporation of the WFD is unviable. Applying some of the WFD instruments in assessing the chemical quality of Paiva Castro's sediments, it was found that the quality of this ecosystem is good. Nevertheless, it is necessary that public policies are actually applied against the degradation of this important ecosystem; otherwise, reservoir's 'good quality' will be at risk
 
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Publishing Date
2013-08-09
 
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