A INFLUÊNCIA DA ÁREA SUPERFICIAL DAS PARTÍCULAS NA ADSORÇÃO DE
ELEMENTOS TRAÇO POR SEDIMENTOS DE FUNDO: UM ESTUDO DE CASO NAS
ADJACÊNCIAS DA CIDADE DE MACAÍBA, ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE, BRASIL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
RAQUEL F. S. LIMA(1), JOSIEL A. GUEDES(1), PAULO R.G. BRANDÃO(2),
LAÉCIO C. DE SOUZA(1), REINALDO A. PETTA(1)
(1)Depto. de Geologia UFRN – Programa de Pós-Graduação em Geociências
[email protected] – (084) 3215-3808 (206), [email protected], [email protected],
[email protected]
(2) Depto de Engenharia de Minas e Metalúrgica UFMG
[email protected]
100
Este trabalho apresenta uma avaliação da influência das
características das partículas, mais especificamente da área superficial
específica, na retenção de elementos traço por sedimentos de fundo.
Montante - Estações de amostragem
livres de influência antrópica
10
1
Concentração Pb (mg/Kg)
Montante
Densidade de adsorção Pb (microg/m2)
232000mE
As amostragens foram realizadas em 10 estações (Figura 1). As
estações P3 à P9, distanciam-se cerca de 01 Km entre si; destas, as
estações de P4 à P9 estão em área de domínio urbano e de influência da
maré. As amostras P13 e P14, foram coletadas na mesma bacia de
drenagem, em locais os quais se supõe estarem livres de influência
antrópica, distantes da cidade de Macaíba cerca de 50 e 27 Km,
respectivamente. A fração fina (< 0,063 mm) das amostras dos
sedimentos de fundo do Rio Jundiaí, coletadas à montante e à jusante do
centro urbano da cidade de Macaíba, foram analisadas para elementos
traço por plasma indutivamente acoplado – espectrometria de emissão
atômica (ICP-AES) para Pb e Zn, e espectrometria de absorção atômica
– geração de vapor frio (AAS-CV) para Hg, após digestão ácida forte
com água régia. Foram obtidos ainda dados de difração de raios X, área
superficial específica pelo método do BET e teor de matéria orgânica.
38
º
37º
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1000
Montante - Estações de amostragem
livres de influência antrópica
100
10
1
Concentração Zn (mg/Kg)
Montante
Densidade de adsorção Zn (microg/m2)
0,1
P13 P14
P3
P2
P1
Macaíba
(área urbana)
P4
P5
P 10 P 6
Jusante
P7
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P9
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Estações de amostragem
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Mapa Político - Admi nistrativo do RioG rand e do Norte - 2000
Fo nt e: ID E M A
0,1
Montante - Estações de amostragem
livres de influência antrópica
226
3
10 6
5
0,01
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Ju
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2
1
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Macaíba
304
160
Legenda
Nata
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0,001
Pontos de Amostragem
304
Rodovias
Rio Perene
Rios Temporários
248000mE
9340000mN
Figura 01: Mapa das
estações de amostragem
no trecho do Rio
Jundiaí, próximo à
cidade de Macaíba.
O teor dos elementos químicos variou nas seguintes faixas (unidade
mg/Kg): Pb (12-91), Zn (24-141) and Hg (0,005-0,355). Os resultados
mostram altos valores para os elementos analisados no centro urbano
(Figura 2). Dados de difração de raios X e observações ao
estereomicroscópio indicam que quartzo e feldspato são os principais
constituintes das amostras. O mineral de argila identificado é a caulinita.
O teor de matéria orgânica varia de cerca de 10% nas estações à
montante, tomadas como limiar, a cerca de 20% nas estações localizadas
mais à jusante, após o trecho urbano. A área superficial específica
(unidade m2/g) foi usada para calcular a densidade de adsorção (unidade
µg/m2) de cada elemento na superfície das partículas, a qual inclui
igualmente todas as porções das superfícies internas inacessíveis.
Concentração Hg (mg/Kg)
Macaíba
(área urbana)
Densidade de adsorção Hg (microg/m2)
Jusante
0,0001
P13 P14
Estações de amostragem
P3
P2
P1
P4
P5
P 10 P 6
P7
P8
P9
Figura 2. Eixo horizontal: distribuição dos pontos de amostragem de sedimentos de fundo no Rio Jundiaí,
na área urbana e no entorno da cidade de Macaíba. Eixo vertical: concentração em mg/Kg (losangos) e
densidade de adsorção em µg/m2 (quadrados), dos elementos químicos Pb, Zn e Hg. Pontos à esquerda
nos gráficos: valores considerados como “limiar”. Elipses: trechos nos quais concentração e a densidade
de adsorção dos elementos químicos adsorvidos na fração fina dos sedimentos de fundo apresentam
tendências opostas e valores mais baixos em relação ao que seriam considerados os valores “limiar”.
Análises realizadas em amostras de água coletadas nos mesmos
pontos de amostragem de sedimentos indicam que os metais acumulados
nos sedimentos de fundo do Rio Jundiaí são provenientes da área urbana
(Guedes, 2003, p.45). Estes dados, conjugados aos resultados observados
na figura 2, principalmente à montante da área urbana (destaques nas
elipses), sugerem que, no caso da digestão parcial das frações finas de
sedimentos de fundo utilizadas para estudos ambientais, seja extração
simples ou seqüencial, anomalias ocasionais possam ser ajustadas aos
resultados corretos pelo cálculo da densidade de adsorção (a razão entre a
concentração de um dado elemento lixiviado e a área superficial
específica da amostra). O uso da densidade de adsorção como medida da
retenção/adsorção de elementos traço por sedimentos de fundo pode
apresentar implicações importantes em análise de risco ambiental.
GUEDES, J. A. 2003. Diagnóstico geoquímicoambiental do rio Jundiaí, nas imediações da cidade de
Macaíba/RN. Dissertação de Mestrado em Geociências.
Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade
Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 196 p