Quality, space heterogeneity and bioavailability of metals in the sediment of a tropical urban eutrophic reservoir (Guarapiranga Reservoir, SP)

Os sedimentos, pela sua capacidade de acumular compostos, têm grande importância na avaliação do nível de contaminação e poluição dos ecossistemas aquáticos continentais. Este trabalho tem como objetivo avaliar a qualidade do sedimento de um reservatório urbano (Reservatório Guarapiranga, SP, Brasil), quanto ao teor de metais fracamente ligados ao sedimento usando valores-guia de qualidade como parâmetro de comparação; e verificar a possível heterogeneidade dos metais contidos neste sedimento em um gradiente espacial horizontal. Foram amostrados onze pontos ao longo do eixo principal do Reservatório Guarapiranga, com a utilização de coletor tipo Ambhül e Bührer, em 05/10/2006 e 27/04/2007. As variáveis analisadas foram: matéria orgânica total, para cálculo do carbono orgânico total (COT); sulfeto volatilizável por acidificação (SVA), metais simultaneamente extraídos (MES), pH, EH, temperatura, oxigênio dissolvido, profundidade e granulometria. Pela relação molar (∑[MES] - [SVA])/ COT, critério de qualidade de sedimento estabelecido pela U.S.EPA, o sedimento não apresentou toxicidade provável à biota, ou seja, os metais presentes não estão biodisponíveis. As concentrações de SVA e de matéria orgânica encontradas no sedimento e as frações granulométricas silte e argila se mostraram como importantes fases complexadoras dos metais. Segundo os Valores-Guia de Qualidade de Sedimento, estabelecidos pelo Conselho Canadense do Ministério do Meio Ambiente (CCME), em outubro, a maioria dos pontos amostrados encontrou-se acima do intervalo com possíveis efeitos adversos à biota (PEL: Probable Effect Level), em relação a concentração de Cd, Cu e Ni; e em abril a maioria dos pontos amostrados apresentou concentrações acima de PEL para Cu e Cr. A maioria dos pontos amostrados teve concentrações dos metais Cd, Cu, Ni e Zn acima do Valor de Referência Regional (VRR) para sedimentos da Bacia do Rio Tietê, em outubro; e concentrações acima de VRR para Cd, Cu, Cr e Zn, em abril. Em relação à heterogeneidade espacial horizontal, pode-se dividir o reservatório em dois compartimentos, que diferem, de acordo com a PCA, quanto aos teores dos metais Cd e Cu e a profundidade, sendo a região com maiores concentrações de metais a que engloba a captação de água para abastecimento público. Os elevados teores de metais, apesar de este trabalho sugerir que não estão biodisponíveis, reforçam a necessidade do contínuo monitoramento não apenas da qualidade do sedimento, mas também da massa de água, principalmente por se tratar de um reservatório destinado ao abastecimento público para 20% da população da cidade de São Paulo.Sediments are very important in assessing contamination and pollution level in continental aquatic ecosystems, because of their capacity of accumulating compounds. The objective of this project was to asses sediment quality of a tropical urban reservoir (Guarapiranga Reservoir, São Paulo State, Brazil), related to the level of weakly-bounded metals by using different sediment quality guidelines as reference; and to check possible space heterogeneity of these metals in a horizontal space gradient. Eleven sample stations along the main axis of Guarapiranga Reservoir were sampled by means of an Ambhül and Bührer collector, in October/05/2006 and April/27/2007. The variables analyzed were: total organic matter for calculation of the total organic carbon (TOC), acid volatile sulfide (AVS), simultaneously extracted metals (SEM), pH, EH, temperature, dissolved oxygen, depth and granulometry. According the molar relation (∑[SEM] - [AVS])/ TOC, sediment quality guidelines suggested by U.S.EPA, sediment did not show probable toxicity, in other words, metals were not bioavailable. The AVS, organic matter concentrations and clay silt percentiles showed be important phases of metal complexation, in sediment. According to sediment quality guidelines suggested by Canadian Council of Ministers of Environment (CCME), in October, most of sampling stations presented metal concentration above PEL (Probable Effect Level) for Cd, Cu and Ni; and in April, most of sampling stations presented concentration above PEL for Cu and Cr. Most of sampling stations presents Cd, Cu, Ni and Zn concentrations above the Regional Reference Values (RRV) for Tietê River Basin sediments, in October and concentrations above (RRV) for Cd, Cu, Cr and Zn, in April. In relation to space heterogeneity, the reservoir can be divided into two parts, which are different, according PCA, because of Cd and Cu concentrations and depth, being the region with higher concentrations that from where water is taken in for public supply. The high metal levels, eventhoug the present work indicates no- bioavailability, reinforce the necessity of continuous monitoring of sediment and water quality, especially due to the fact that this reservoir is used to supply 20% of the population from São Paulo city