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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.85.2012.tde-08032013-140828
Documento
Autor
Nome completo
Francisco Jose Viana de Castro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2012
Orientador
Banca examinadora
Fávaro, Déborah Inês Teixeira (Presidente)
Lamparelli, Marta Condé
Saraiva, Elisabete de Santis Braga da Graca
Título em português
Disponibilidade dos metais Cd e Pb e do metalóide As na bacia hidrográfica do Rio Ribeira do Iguape e afluentes: uma avaliação da contaminação ambiental
Palavras-chave em português
água
metais
peixes
Rio Ribeira de Iguape
sedimentos
Resumo em português
Durante várias décadas a região do Alto Vale do Ribeira (SP PR) esteve sob influência das atividades de mineração de chumbo e de usinas de refino e beneficiamento dos minérios produzidos nas minas da região. A partir de 1996, todas essas atividades cessaram, mas deixaram às margens do rio Ribeira, pilhas de rejeitos e de escória provenientes das atividades das refinarias. O presente trabalho teve por objetivo investigar os níveis de concentrações do metaloide arsênio (As) e dos metais, cádmio (Cd) e chumbo (Pb) na água, sedimento e na biota (sangue de peixe) do sistema aquático do rio Ribeira do Iguape e afluentes. As coletas ocorreram em 8 pontos de amostragem e os peixes foram capturados por rede de espera e a coleta do sangue, realizada em campo. Para a determinação de As, Cd e Pb utilizou-se a técnica de Espectrometria de Absorção Atômica em Forno de Grafite (GF AAS). As amostras de sedimento foram analisadas também pela técnica de Análise por Ativação Neutrônica (NAA) e os seguintes elementos foram determinados: maiores (Ca, Fe, K e Na), traço (As, Ba, Br, Co, Cs, Hf, Rb, Sb, Ta, Th, U, Zn) e terras raras (La, Ce, Eu, Nd, Sm, Lu, Tb, Yb e Sc). A validação das metodologias, em termos de precisão e exatidão, foi realizada por meio da análise de materiais de referência certificados. Os resultados obtidos para As, Cd e Pb no sedimento foram comparados com os valores guia do Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME), TEL (Threshold Effect Level) e PEL (Probable Effect Level) adotados pela CETESB e pela Resolução CONAMA 454/2012. Os resultados obtidos para As, Cd e Pb, nas amostras de água, foram inferiores ao LQ da técnica utilizada, caracterizando que estes elementos não estão em concentrações que afetem os padrões de qualidade da água, estabelecidos pelo CONAMA 357/2005. O dados obtidos para o sangue dos peixes e sedimentos, exibiram uma forte tendência de contaminação por Cd e Pb para a maioria dos pontos avaliados. A maior concentração de Cd em sangue de peixe foi de 24,3 μg L-1, no ponto 2. Para Pb, o maior teor em sangue foi de 118 μg L-1, no ponto 5. Os valores de As foram inferiores ao LQ (30,0 μg L-1) do método para o sangue de todas as espécies de peixes capturadas. No sedimento do ponto 5, os valores de As (72,1 mg kg-1) e Pb (474 mg kg-1) foram muito superiores aos valores de PEL, sendo classificado como de péssima qualidade. Verificou-se uma forte correlação entre os metais nos sedimentos e no sangue dos peixes. Os resultados obtidos pela técnica de NAA nos sedimentos foram avaliados pelas ferramentas, fator de enriquecimento (FE) e índice de geoacumulação (Igeo), usadas para avaliar o grau de contaminação por metais em sedimentos. Novamente o ponto 5 foi o que apresentou os maiores valores de FE e IGeo e considerado altamente poluído para As e poluído para Sb e Zn. O ponto 7, foi considerado moderadamente poluído para As, Br e Sb. Concluiu-se, finalmente, que embora as operações de mineração tenham cessado em 1996 na região, os efeitos deletérios ao meio ambiente estão ainda presentes.
Título em inglês
Availability of metals Cd and Pb and metalloid As in the Ribeira do Iguape River hydrographic basin and its tributaries: an environmental contamination assessment
Palavras-chave em inglês
fish
metals
Ribeira de Iguape river
sediment
water
Resumo em inglês
During several decades the Alto Vale of Ribeira region (SP-PR) was under influence of lead mining activities, refined and processed in the mines of the region. Since 1996, all such activities ceased, however, leaving behind a huge amount of environmental liabilities. This study aimed to investigate the presence and concentration levels of metals cadmium (Cd) and lead (Pb) and metalloid arsenic (As) in the water, sediment and biota (fish blood) in the aquatic systems of Ribeira do Iguape River and its tributaries, for an environmental assessment and monitoring of the region. The sampling collection occurred in 8 sites and fish samples were caught by fishing nets and blood sampling was done in the site. The determination of these elements was carried out by atomic absorption spectrometry with graphite furnace electro thermal heating (GF AAS). This study also assessed the occurrence of some major (Ca, Fe, K and Na), trace (As, Ba, Br, Co, Cs, Hf, Rb, Sb, Sc, Se, Ta, Th, U, Zn) and rare earth elements (La, Ce, Eu, Nd, Sm, Lu, Tb and Yb) by Neutron Activation Analysis (NAA). Validation of both methodologies, regarding precision and accuracy, was done by reference material analyses. The results obtained for As, Cd and Pb in the sediment were compared to the Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME), TEL (Threshold Effect Level) e PEL (Probable Effect Level) adopted by CETESB and CONAMA 454/2012 Resolution. The results for As, Cd and Pb in water samples were below the QL of the analytical technique used, indicating that these elements are in concentration levels that do not affect the water quality standard established by CONAMA 357/2005. On the other hand, the concentration values for these elements in fish blood and sediment samples showed a strong contamination tendency for Cd and Pb most of the sampling points assessed. The highest Cd concentration in fish blood was 24.3 μg L-1, at site 2. For Pb, the highest concentration value was 118 μg L-1, at site 5. The concentration values for As were lower than QL (30 μg L-1) of the method for all fish blood analyzed. The sediment of site 5 presented values of 72.1 mg kg-1 for As and 474 mg kg-1 for Pb and both were well above the PEL limits, being classified as Bad quality. A strong correlation between metals in sediments and blood fish samples was verified. The results obtained by INAA in the sediment samples were assessed by geochemical tools, Enrichment Factor (EF) and Geoaccumulation Index (Igeo), to evaluate the extent of metal pollution in sediments. Again site 5 presented the highest EF and IGeo values and it was considered highly polluted for As and polluted for Sb and Zn. Site 7, was considered moderately polluted for As, Br and Sb. Although all mining operations have long ceased the deleterious effects on the environment are still present.
 
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Data de Publicação
2013-03-26
 
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