Study of the geochemical and environmental monitoring of quality of water and sediment of the low course of rio Doce, Espírito Santo

A bacia hidrográfica do rio Doce se destaca por seu grande volume de água superficial e área de território nos estados de Minas Gerais e Espírito Santo. Apesar de ser importante para esses estados, ao longo das últimas décadas vem sendo influenciada intensamente no processo de ocupação, transformação e interferência direta e/ou indireta do canal principal, resultando em efeitos negativos na qualidade das águas e sedimentos, além de trazer consequências nas vazões e geoformas do curso do rio. Neste contexto, este estudo tem por finalidade monitorar e avaliar a qualidade da água e de sedimento do baixo curso do rio Doce, Espírito Santo, em relação à presença de espécies químicas (Al, Fe, Ti, K, Ca, P, S, Zr, Mn, Zn, Sr, Cu, Nb, Y, Rb, Ni, Cr, Cd e Pb) e aplicação de índices geoquímicos (Fator de Contaminação (FC), Índice de Carga de Poluição (ICP), Fator de Enriquecimento (FE) e Índice Geoquímico (IGeo) para aferição da qualidade ambiental dos sedimentos. Da mesma forma, analisar dados e informações de órgãos e agências (ANA, IEMA, IGAM) referentes à análise química da água. As amostras de sedimentos foram coletadas no rio Doce no município de Colatina (Espírito Santo) em nove pontos em que se supõem que sejam minimamente afetados pela contaminação antropogênica, e sendo locais de grande importância para a subsistência da população. Foi determinado o nível das espécies químicas pelo Laboratório Geosol-Lakefield, situado no Estado de Minas Gerais, em relação aos aspectos físicos, foi realizado no Laboratório de Materiais de Construção (Departamento de Tecnologia Rural da Universidade Federal Rural de Pernambuco). O índice de geoacumulação demostrou que a maioria dos pontos amostrados de sedimentos do baixo rio Doce não apresentam problemas de contaminação, estando fraco a moderadamente contaminado apenas por cobalto. Para o fator de contaminação, o elemento Co apresentou o maior grau de contaminação para todos os pontos e períodos analisados. Em relação ao FE, os elementos Co e Ni no período chuvoso nos pontos P4 e P8 indicam enriquecimento elevado. Quando calculado o ICP, as 33% dos pontos estão contaminados no período seco, aumento para 44% no período chuvoso. Quanto ao monitoramento da água, os elementos Fe, Mn, Al e Pb tiveram as maiores concentrações, acima do valor permissível definido pela Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 357/05 para a classe 2. Os elementos As, Cr, Ni e Zn atingiram o valor orientativo para a classe 2 apenas em novembro de 2015 na cidade de Baixo Guandu, início da porção capixaba da bacia. Neste contexto, os resultados aqui expostos podem direcionar futuros estudos em relação a geoquímica ambiental da porção capixaba da bacia, bem como na elaboração de um plano de gestão e manejo, pois é comprovado o uso da água para consumo humano.The hydrographic basin of the Doce River is notable for its large volume of surface water and territorial area in the states of Minas Gerais and Espírito Santo. Although important to these states, it has been intensely influenced in the process of occupation, transformation, direct and indirect interference of the main channel over the last decades, resulting in negative effects on water and sediment quality, as well as consequences in the flows and geoforms on the course of the river. In this context, the purpose of this study was to monitor and evaluate the water and sediment quality of the lower Doce River, Espírito Santo, in relation to the presence of chemical species (Al, Fe, Ti, K, Ca, P, S, Zr, Mn, Zn, Sr, Cu, Nb, Y, Rb, Ni, Cr, Cd e Pb) and the application of geochemical indexes (Contamination Factor (CF), Pollution Load Index (PLI), Enrichment Factor (EF) and Geochemical Index (GeoI)) to measure the environmental quality of the sediments. Similarly, analyze data and information from agencies (ANA, IEMA, IGAM) concerning the chemical analysis of water. The sediment samples were collected in the Doce River in the municipality of Colatina, Espírito Santo, at nine sites where they are supposed to be minimally affected by anthropogenic contamination, and are places of great importance for the subsistence of the population. The level of the chemical species was determined by the Geosol-Lakefield Laboratory, located in the State of Minas Gerais. In relation to the physical aspects, it was carried out at the Construction Materials Laboratory, Department of Rural Technology, Federal Rural University of Pernambuco. The geoaccumulation index showed that most of the sampled sediments of the lower Doce River do not present contamination problems, being weak to moderately contaminated only by cobalt. For the contamination factor, the Co element presented the highest degree of contamination for all sites and periods analyzed. In relation to the Fe, the Co and Ni elements in the rainy season (at sites P4 and P8) indicate high enrichment. When the PLI is calculated, 33% of the sites are contaminated in the dry period, increasing to 44% in the rainy season. Regarding the water monitoring, the elements Fe, Mn, Al and Pb had the highest concentrations, above the allowable value defined by Brazilian National Environmental Council (CONAMA) Resolution 357/05 for class 2. The elements As, Cr, Ni and Zn reached the guideline value for class 2 only in november 2015 in Baixo Guandu, the beginning of Espirito Santos’ portion of the basin. In this context, the results presented here may direct future studies in relation to the environmental geochemistry of Espirito Santos’ portion of the basin, as well as in the elaboration of a management plan, since it is proven the use of the river’s water for human consumption.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPE