Assessment of metal concentrations in sediment samples from Billings reservoir, Rio Grande tributary, São Paulo, Brazil

O presente estudo consistiu em caracterizar quimicamente amostras de sedimentos da represa Billings, braço Rio Grande, na região Metropolitana de São Paulo, por meio da determinação da concentração de metais e outros elementos de interesse. Os parâmetros químicos escolhidos para esta caracterização, foram as concentrações de Alumínio, Arsênio, Bário, Cádmio, Chumbo, Cobre, Cromo, Ferro, Manganês, Mercúrio, Níquel, Selênio e Zinco. Esses parâmetros são também utilizados na determinação do Índice de Qualidade das Águas (com exceção do Selênio). As determinações foram efetuadas pelas técnicas analíticas de espectrometria de absorção atômica (FAAS, GFAAS e CVAAS), espectrometria de emissão ótica (ICP OES) e análise por ativação neutrônica (AAN). Essas metodologias analíticas foram avaliadas quanto à precisão, exatidão e limite de detecção e/ou quantificação para os elementos determinados, nas amostras de sedimentos. Foram discutidas também as vantagens e desvantagens de cada técnica utilizada, para cada elemento, dependendo de sua concentração. A partir dessa análise, selecionou-se a técnica mais apropriada para a determinação de cada elemento, para a implementação em análise de rotina de amostras de sedimentos. Dessa forma verificou-se que a digestão efetuada assistida por microondas em sistema fechado com ácido nítrico é eficiente para a quantificação da concentração de metais extraíveis de interesse ambiental. Verificou-se também que as técnicas escolhidas para as determinações dos metais eram igualmente eficientes. No caso dos metais Cd e Pb, com a técnica de FAAS obteve-se resultados melhores do que a técnica de ICP OES, por não apresentar interferência de matriz. Os valores de concentração para os metais As, Cd, Cu, Cr, Hg, Ni, Pb e Zn nas amostras de sedimentos foram comparados com os valores orientadores (TEL e PEL) do Canadian Council of Minister of the Environment (CCME). Esse projeto definiu as técnicas analíticas e parâmetros, para um melhor monitoramento dos níveis de contaminação de sedimentos por metais, fornecendo dados que possam ser utilizados para direcionar atitudes e manejos de sistemas aquáticos.The present study chemically characterized sediment samples from the Billings reservoir, Rio Grande tributary, in the Metropolitan region of São Paulo, by determining metal concentration and other elements of interest. The chosen chemical parameters for this characterization were Aluminum, Arsenic, Barium, Cadmium, Copper, Chromium, Iron, Lead, Manganese, Mercury, Nickel, Selenium and Zinc. These parameters are also used in the water quality index, with the exception of Selenium. The concentrations were determined through different analytical techniques such as atomic absorption spectrometry (FAAS, GFAAS and CVAAS), optical emission spectrometry (ICP OES) and neutron activation analysis. These analytical methodologies were assessed for precision, accuracy and detection and/or quantification limits for the sediment elements in question. Advantages and disadvantages of each technique for each element and its concentration were also discussed. From these assessment the most adequate technique was selected for the routine analysis of sediment samples for each element concentration determination. This assessment verified also that digestion in a closed microwave system with nitric acid is efficient for the evaluation of extracted metals of environmental interest. The analytical techniques chosen were equally efficient for metals determination. In the case of Cd and Pb, the FAAS technique was selected due to better results than ICP OES, as it does not present matrix interference. The concentration values obtained for metals As, Cd, Cu, Cr, Hg, Ni, Pb and Zn in the sediment samples were compared to Canadian Council of Minister of the Environment (CCME) TEL and PEL values