Estudo da qualidade dos sedimentos de fundo do Rio Barcarena-PA

In estuarine systems, trace metal sources are both natural and anthropogenic. It is often difficult to distinguish between these two sources due to highly variable concentration in the water column. Many studies have shown the usefulness of sediments in understanding the anthropogenic contribution to trace burdens in estuarine systems. Located within a very important industrial region, near Belém city in the Guajará estuary, the Barcarena River receives discharges of urban and industrial runoff. The objective of this study is to study Barcarena River bed sediments to assess the anthropogenic chemical inputs into the river system. Fifteen sampling locations were chosen along the river channel. Bed river sediments samples were collected, and analyzed for their chemical and mineralogical composition. Data revealed that the clay mineral identified was composed mainly of smectite, kaolinite and Illit. The trace elements and heavy metals analysis showed the following average concentrations and standard deviation: Pb (32.54 mg.Kg-1, σ = ± 5.6), Cr (104.33 mg.Kg-1, σ = ± 7.98), Ni (34.27 mg.Kg-1, σ = ± 4.48), Cu (34.71 mg.Kg-1, σ = ± 4.38), V (116.33 mg. kg-1 , σ = ± 42.37), Nb (19.86 mg.Kg-1, σ = ± 3.83), Zr (122.31 mg.Kg-1 σ = ± 21.33). The highest concentration of the studied elements was found near São Francisco urban center, probably due to the presence of a harbor and unloading of solid waste and sewage in the region. Concentrations of trace elements in the sediment were a function a particle size distribution and organic content. The element concentration of Pb, Cr, Cu and Nb in sediments of Barcarena river when compared with sediments of Guajará Bay (Saraiva, 2007), Guamá river (Nascimento, 2007) and bauxite ore (Braga, 2007) show higher values than the two first but lower values than bauxite. The finger print diagrams with heavy metals versus Al suggest the possibility of physical mixing between the bauxite and sediment of the river Barcarena. The elements Pb and Cu had shown concentrations higher than TEL values (Threshold Effect Level), 35 mg.Kg-1 and 35.7 mg.Kg-1 respectively. Therefore, the bottom sediments probably are causing adverse effects to benthic organisms. The elements Cr and Ni, shown concentration values that exceeded the TEL index (Cr = 37.3 mg.Kg-1 and Ni =18 mg.Kg-1) and PEL index, (Cr = 90 mg.Kg-1 and Ni = 36 mg.Kg-1. A value above the PEL index suggests that toxic effects on aquatic biota are frequent. Currently, the introduced metals are deposited near the source area and are mostly associated with the sediment, implying that the river bed sediment acts mainly as a sink, rather than a pool. The accumulated and enriched toxic trace elements can pose a potential pollution of river water and consequently the aquatic biota.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoNos sistemas estuarinos, as fontes de metais traço são ambas naturais e antropogênicas. Isso dificulta frequentemente a distinção entre essas duas fontes devido a elevada variabilidade da concentração na coluna d’água. Muitos estudos tem mostrado a importância dos sedimentos no entendimento da contribuição antropogênica em relação ao carreamento de traços em sistemas estuarinos. Localizada dentro de uma região industrial importante, próximo a cidade de Belém, na Baía do Guajará, o rio Barcarena recebe descargas de efluentes urbanos e industriais. O Objetivo deste trabalho é estudar os sedimentos de fundo do rio Barcarena a fim de avaliar a entrada de substâncias químicas no rio oriunda das atividades antropogênicas. Foram coletadas 15 amostras ao longo do canal do rio. As amostras dos sedimentos de fundo foram coletadas, e analisadas para a identificação da composição química e mineral. Os dados revelaram que os argilominerais identificados eram compostos principalmente de esmectita, caulinita e ilita. A análise de elementos traço e metais pesados mostraram a seguintes médias de concentração e desvio padrão: Pb (32.54 mg.Kg-1, σ = ± 5.6), Cr (104.33 mg.Kg-1, σ = ± 7.98), Ni (34.27 mg.Kg-1, σ = ± 4.48), Cu (34.71 mg.Kg-1 , σ = ± 4.38), V (116.33 mg. kg-1, σ = ± 42.37), Nb (19.86 mg.Kg-1, σ = ± 3.83), Zr (122.31 mg.Kg-1 σ = ± 21.33). Foi encontrada elevada concentração dos elementos estudados próximo ao núcleo urbano de São Francisco, provavelmente devido a presença do porto e a descarga de resíduos sólidos e efluentes na região. A concentração dos elementos traço foi função da distribuição do tamanho das partículas e teor de matéria orgânica. A concentração dos elementos Pb, Cr, Cu e Nb nos sedimentos do rio Barcarena quando comparados com os sedimentos da Baía do Guajará (Saraiva, 2007) rio Guamá (Nascimento, 2007) e o minério de bauxita (Braga, 2007) mostraram valores maiores que os dois primeiros, no entanto menor que a bauxita. Os diagramas indicam que os metais pesados versus Al sugere uma possibilidade de mistura física entre a bauxita e os sedimentos do rio Barcarena. Os elementos Pb e Cu mostraram concentrações acima dos valores de TEL (Threshold Effect Level), 35 mg.Kg-1 e 35.7 mg.Kg-1 respectivamente. Portanto, os sedimentos de fundo provavelmente são causadores de efeitos adversos aos organismos bentônicos. Os elementos Cr e Ni mostraram valores de concentração muito superiores ao índice TEL (Cr = 37.3 mg.Kg-1 and Ni =18 mg.Kg 1 ) e o índice PEL (Probably Effect Level) Cr = 90 mg.Kg-1 and Ni = 36 mg.Kg-1. Os valores acima do índice PEL sugere que os efeitos tóxicos à biota aquática são frequentes. Atualmente, os metais introduzidos são depositados próximo a área fonte e são principalmente associados aos sedimentos, implicando indicando que os sedimentos do rio agem mais como um sumidouro do que como reservatório. O acúmulo e enriquecimento de elementos traço tóxicos podem gerar potencial poluição nas águas do rio e consequentemente à biota aquática