Determination of natural radionuclides from 238u and 232Th series, trace and major elements in sediment cores from Baixada Santista and evaluation of impacted areas

A Baixada Santista é a região mais populosa do litoral do Estado de São Paulo, onde estão localizados o maior porto da América Latina, na cidade de Santos e, um dos mais importantes pólos industriais, na cidade de Cubatão. Esta região, que apresenta a área de maior ocorrência de manguezais do litoral do estado de São Paulo, recebeu nos últimos anos uma grande carga de efluentes industriais e domésticos em seus corpos hídricos como conseqüência direta das atividades do pólo industrial, do porto e do grande crescimento demográfico das últimas décadas, tornando-a altamente impactada. No presente trabalho foram coletados perfis de sedimento no estuário de Santos-Cubatão, estuário de São Vicente, canal de Bertioga e Baía de Santos com o objetivo de se determinar a concentração de elementos traço, maiores e radionuclídeos das séries do 238U e 232Th e avaliar possíveis contaminações ocorridas ao longo do tempo. As técnicas utilizadas foram a análise por ativação com nêutrons, a fluorescência de raios X e a espectrometria gama, respectivamente. Os resultados obtidos para os elementos traço Cr, Sb, Ta e Zn, em alguns perfis, apresentaram valores maiores que os da literatura, indicando uma possível contribuição antrópica. Comparandose os valores obtidos das concentrações dos elementos Cr e Zn nos perfis de sedimentos com os valores dos índices TEL e PEL para qualidade de sedimentos, verificou-se que a região estudada apresenta níveis do elemento Cr superiores ao TEL no estuário de Santos-Cubatão e canal de Bertioga e o elemento Zn apresenta valores acima do TEL para algumas fatias dos perfis do estuário de Santos-Cubatão, em um perfil do estuário de São Vicente, um perfil do canal de Bertioga e da baía de Santos. Para os demais elementos os valores obtidos no presente trabalho podem ser considerados como níveis de referência da região. Embora o elemento As tenha apresentado valores maiores que o TEL em todos os ambientes estudados, as concentrações obtidas são da mesma ordem de grandeza de dados da literatura e, portanto, podem ser consideradas valores de referência da região. Nenhum dos elementos maiores determinados apresentouse enriquecido nos ambientes estudados, com exceção do elemento P que apresentou valores maiores que os da Crosta Continental Superior nos perfis que recebem maior influência do Pólo Industrial de Cubatão e de efluentes industriais e domésticos. Considerando-se a Resolução CONAMA N° 344/04, todos os sedimentos amostrados podem ser considerados de nível 1, ou seja, estão abaixo dos valores de referência para tomada de decisão para fins de gerenciamento de destino do material dragado. Desta forma, os dados obtidos neste trabalho podem servir de norteamento para a revisão dos valores que constam desta resolução.Baixada Santista is the region of higher population of the coast of São Paulo State, where it is located the largest port in Latin America, in the city of Santos, and the most important industrial complex of Latin America, in the city of Cubatão. This region has received in recent years a considerable load of industrial and domestic effluents in its water bodies, as a direct result of the industrial and port activities and the large population growth in recent decades, and is considered nowadays highly impacted. In the present study sediment cores were collected in the estuary of Santos-Cubatão, in the estuary of São Vicente, in the channel of Bertioga and Santos Bay, in order to determine the concentration of trace and major elements and natural radionuclides from the 238U and 232Th series. The techniques used were neutron activation analysis, X-ray fluorescence and gamma spectrometry, respectively. The obtained values for the elements Cr, Sb, Ta and Zn in some cores, are higher than data from literature, and can indicate a possible antropic contribution. Comparing the obtained values of Cr and Zn elements determined in the sediment cores with the values of TEL and PEL index for sediment quality, it was verified that the studied region presents Cr levels higher than TEL in Santos-Cubatão estuary and Bertioga channel and Zn element presented values higher than TEL for some core slices of Santos-Cubatão estuary, for one core of São Vicente estuary, one core in Bertioga channel and Santos Bay. For the other elements, the values obtained in this study can be considered as reference values for the region. Although the element As presented higher values than the TEL in all the studied environments, the concentrations obtained are of the same order of magnitude as literature data and, therefore, can be considered also as reference values for the region. No enrichment was found for the major elements in all the ecosystems studied, with the exception for the element P that presented higher values for the cores that are under influence of the industrial complex and receive industrial and domestic effluents. The highest concentrations of 232Th and 238U were found in ecosystems that are under the influence of the industrial complex, indicating a probable contamination due to release of its industrial effluents. Taking under consideration CONAMA no 344/04 resolution, all the sediments can be considered as level 1, and are below the reference values for the decision to manage the dredged material. The data obtained in this work can be used as reference values for the revision of CONAMA no 344/04 Resolution