EXTRACTION PROCEDURE COMPARED TO ATTENUATION MODEL TO ASSESS HEAVY METALS MOBILITY IN SEDIMENTS FROM SEPETIBA BAY, RIO DE JANEIRO

A baía de Sepetiba, localizada a 60 km na direção Oeste da região metropolitana do Rio de Janeiro, vem sendo submetida, nas últimas décadas, a um considerável desenvolvimento populacional e industrial, contando hoje com aproximadamente 400 indústrias (em sua maioria metalúrgicas) instaladas nas bacias de drenagem da baía, as quais lançam seus resíduos diretamente na baía ou nos corpos d'água da região. Além disso, o Porto de Sepetiba trouxe muitos investimentos industriais para a área. Toda esta expansão industrial e urbana resultou em uma série de impactos ambientais, devido ao lançamento de efluentes domésticos e industriais, os quais são ricos em metais pesados e outras substâncias potencialmente tóxicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a contaminação e mobilidade dos metais Cd, Cu, Ni, Pb e Zn, em sedimentos da baía de Sepetiba. Foram determinados os Sulfetos Voláteis em Ácido (AVS) e os Metais Extraídos Simultaneamente (SEM) em 65 amostras de sedimentos, coletadas de modo a cobrir toda a área da baía. Os resultados obtidos na extração ácida mostraram que os metais Cd, Cu, Pb e Zn apresentaram as mais altas concentrações extraíveis na região NE (principalmente na saídas dos rios Guandu e Canal de São Francisco), enquanto que as mais altas concentrações de Ni foram observadas na porção Oeste da baía. A comparação dos valores dos SEM com os valores guias de qualidade de sedimento (VGQS) canadenses (TEL e PEL) indicou que os metais Cd e Zn apresentaram teores nos quais é freqüente a ocorrência de efeitos negativos à biota (valores acima do PEL); já os metais Cu e Pb e Ni apresentaram concentrações que indicam uma baixa probabilidade de ocorrência de efeitos adversos aos organismos aquáticos de Sepetiba. Por outro lado, a razão S[SEM]/[AVS], ficou abaixo de 1 na porção NE, sugerindo que, apesar das altas concentrações dos metais na região, estes estão retidos no sedimento, na forma de sulfetos. Foram também determinadas as concentrações totais dos metais nos sedimentos, e observou-se que o padrão de distribuição das concentrações totais seguiu o mesmo padrão observado para os SEM, com as mais altas concentrações na porção NE da baía, classificando a área como nivel 2, com relação ao Zn, e como nível 1, com relação aos metais Cd, Cu, Pb e Ni, de acordo com a Resolução CONAMA 344/04. Apresenta-se um modelo geoestatístico, o modelo de atenuação das concentrações, que tem como proposta estimar a mobilidade de um elemento nos sedimentos. O modelo proposto mostrou os mais altos valores de atenuação para Zn, Cd, Cu e Pb na região NE, indicando que a mobilidade destes metais na região é baixa, o que está de acordo com as conclusões obtidas com o modelo S[SEM]/[AVS], indicando boas possibilidades de aplicação do modelo em estudos de contaminação de sistemas estuarinos por metais.Sepetiba bay, located about 60 km west of the metropolitan region of Rio de Janeiro city, has undergone notable development in the last decades, with the establishment of about 400 industrial plants in its basin, basically metallurgical, which release its industrial waste either straight into the bay or through local rivers. The Sepetiba harbor also brought up a lot of industrial investment in that area. This urban and industrial expansion caused several environmental impacts, mainly due to the presence of heavy metals and other potentially toxic substances present in the effluents discharged into the bay. This work aimed to assess heavy metal (Cd, Cu, Ni, Pb e Zn) contamination and mobility in sediments from Sepetiba bay. The acid-volatile sulfides (AVS) and the concentration of simultaneously extracted metals (S[SEM) were determined in 65 sediment samples from Sepetiba bay, representing the whole area. The results obtained showed that Cd, Cu, Pb and Zn presented higher concentrations in the northeastern area (mainly in the mouth of Guandu and Canal de São Francisco rivers), while the highest concentration of Ni were observed in the western region of the bay. The comparison between SEM concentrations with the Canadian Sediment Quality Guidelines (TEL and PEL) indicated that Cd and Zn presented values which may hazard to aquatic organisms (concentration levels above PEL); the elements Cu, Pb and Ni presented concentration levels below PEL, suggesting low probability of toxicological effects to the aquatic organisms. On the other hand, the ratio S[SEM]/[AVS] was below 1 in the northeastern region, indicating that, in spite of the high concentration of the analyzed metals in this area, they are trapped in the sediment, as sulfides. The total metal concentrations in the sediments were also determined and the same distribution pattern obtained for the SEM were observed, with high concentrations in the northeastern region of the bay, classifying the area as level 2, for Zn, and as level 1, for Cd, Cu, Pb and Ni, according to the CONAMA 344/04 act. A geostatiscal approach is presented, the attenuation of concentrations model, which aims to estimate metal mobility in sediments. The proposed model showed the highest attenuation values for Zn, Cd, Cu and Pb in the northeastern region, indicating that the mobility of these metals is low in this region, suggesting low availability, which is in good agreement with the results obtained by the S[SEM]/[AVS] model. These results indicate good possibilities of applying this model in metal contamination studies in estuarine ecosystems