Distribuição e fracionamento de contaminantes nos sedimentos superficiais e atividades de dragagem no Complexo Estuarino da Baía de Paranaguá(PR)

Orientador: Rodolfo José AnguloCo-orientadores: Eunice da Costa Machado, Nicolai MirleanAcompanha CD-ROMDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra. Curso de Pós-graduação em GeologiaResumo: As obras de dragagem são essenciais para o desenvolvimento e a manutenção da navegação oceânica e fluvial, para o gerenciamento de outros usos, bem como para a recuperação de ambientes aquáticos. A remoção e disposição final dos sedimentos dragados representam uma parte importante em todo o gerenciamento hídrico. Diferentemente dos trabalhos que verificam o impacto de dragagens, esta pesquisa se distingue por investigar a presença dos elementos químicos em duas frações distintas, uma fracamente ligada e considerada como de maior biodisponibilidade, e outra fortemente ligada às partículas do sedimento. Com isso, é mostrado não somente o efeito da dragagem na concentração total dos metais e metalóide no sedimento, mas também, como a dragagem influencia a fração considerada atualmente de maior biodisponibilidade e toxicidade. Outro aspecto abordado trata da polêmica entre a legislação ambiental e as atividades de dragagem. O estudo foi realizado em três etapas complementares: 1) Etapa 1 - Avaliação dos impactos das dragagens na área compreendida entre a Baía de Antonina e o Porto de Paranaguá, com 9 estações amostrais; 2) Etapa 2 - Avaliação e monitoramento da qualidade do sedimento nas imediações da indústria de fertilizantes FOSPAR - Baía de Paranaguá, com 12 estações amostrais; 3) Etapa 3 - Avaliação da qualidade do sedimento na bacia de evolução do porto de Paranaguá, com 7 estações amostrais. As amostras foram coletadas com auxílio de um buscador de fundo tipo Petit-Ponar. Foram realizadas duas extrações de elementos metálicos, uma extração forte utilizando HF e HNO3 com aquecimento, e outra extração fraca com a utilização de HCI 0,1 N. Em cada amostra foram determinados os teores de arsênio (As) e metais cobre (Cu), cádmio (Cd), cromo (Cr), mercúrio (Hg), níquel (Ni), chumbo (Pb) e zinco (Zn) pelo método de espectrofotometria de absorção atômica e vapor frio (Hg). De todos os elementos analisados no presente estudo, apenas o chumbo não apresentou concentrações acima do limite crítico adotado (Legislação Canadense), enquanto os elementos arsênio, cobre, níquel, zinco, mercúrio, cromo e cádmio apresentaram concentrações elevadas. Na Baía de Antonina, foram encontradas concentrações elevadas de mercúrio, cromo, cádmio, arsênio e níquel, enquanto que na Baía de Paranaguá dominaram os elementos cobre, zinco, arsênio e níquel. Até hoje as análises requisitadas pelos órgãos ambientais em estudos e relatórios ambientais relativos à elementos metálicos, são feitas com 1 tipo de extração, a extração forte (concentração total). Como ficou demonstrado neste estudo, utilizar-se de somente os dois tipos de extrações para análises de metais proporciona apenas uma compreensão débil da dinâmica dos elementos metálicos e não gera subsídios suficientes para determinar qual a potencialidade poluidora do local e qual 0 melhor destino para o material dragado. Palavres-chave: Atividades de dragagem, Elementos metálicos, Baías de Paranaguá e Antonina, Monitoramento Ambiental.Abstract: Most ports require a certain water depth depending on the size of vessels they service. Dredging and disposal of dredged material are sometimes necessary to maintain required water depths in harbours or access channels where shallowing occurs due to sand-drift, delivery of sediment from a river mouth or where breakwaters trap sand This is the case of Paranaguá and Antonina harbours. While periodic dredging is required in existing major navigational channels and some smaller channels, disturbance of new areas is minimal. The main concern is that dumping dredged material at the disposal site can introduce toxic substances to the area and can smother estuarine biota. This study aims to investigate contaminant concentrations in two different phases, one strongly and other lightly (more bioavailable) associated to sediment particles of Paranaguá Bay. In this study was addressed not only the impact of dredging activities on the bulk concentration of metal and metalloid but also the effect on the more bioavailable fraction. Moreover, environmental legislation for dredging is also discussed. Three stages have been used in an complementary strategy: 1) Assessment of dredging impacts in the area between Antonina Bay and Paranaguá Harbour, with nine sampling stations; 2) Evaluation and Monitoring of sediment quality close to fertilizer industry (FOSPAR) in the middle sector of Paranaguá Bay, with twelve sampling stations; 3) Assessment of sediment quality in the turning basin of Paranaguá Harbour, with seven sampling stations. Superficial sediment samples were taken with a sampler Petit-Ponar. In order to analyse metallic and metalloid elements two extractions were performed, one using HF and HN03 with warming and other weak using HCI 0.1 N. In each sample arsenic (As), copper (Cu), cadmium (Cd), chromium (Cr), mercury (Hg), nickel (Ni), lead (Pb) e zinc (Zn) were determined by atomic absorption spectroscopy of and cold vapor (Hg). From all analysed elements lead only showed concentrations bellow the critic value, here adopted (Canadian guidelines). High concentrations of Hg, Cr, Cd, As and Ni were registered in Antonina Bay, whereas Cu, Zn, As and Ni, dominated in Paranaguá Bay. Until now, only analyses of bulk concentration of metallic elements in superficial sediments are required by state public authorities for environmental impact studies. As demonstrated here, however, only two extractions are still insufficient for a comphreensive assessment of the dynamics of metallic element, their potential toxicity and to support disposal management of dredged material. Keywords: Dredging, contaminated sediments, Paranaguá Bay, Antonina Bay, environmental monitorin