Juan Pereira Colonese, Engenharia Ambiental, UFRJ AVALIAÇÃO DOS TEORES DE MERCÚRIO EM ÁGUAS E SEDIMENTOS FLUVIAIS NA ECORREGIÃO AQUÁTICA XINGÚ-TAPAJÓS (AMAZÔNIA BRASILEIRA) Juan Pereira Colonese, Engenharia Ambiental, UFRJ Orientadores: Zuleica Carmen Castilhos, D.Sc Geoquímica Ambiental Ricardo Gonçalves Cesar, M.Sc Geologia Ambiental

Introdução

INTRODUÇÃO HgS HgO Hg0 Hg0 Minério de mercúrio. Usado em pinturas desde a antigüidade HgO Pigmentos em pintura, perfumaria e cosméticos, produtos farmacêuticos Cinábrio Hg0 Termômetro, barômetro, lâmpadas fluorescentes, baterias recarregáveis Hg0 Auxiliar na extração de ouro em garimpo, indústria de soda-cloro

Ciclo do Mercúrio em Áreas de Garimpo de Ouro INTRODUÇÃO Ciclo do Mercúrio em Áreas de Garimpo de Ouro Hg+2 H2O/Radiação UV Hg0 Vapor Intoxicação humana ocupacional Vaporização DRAGA Hg (CH3)+ Hg+2 metilação Peixes Intoxicação humana não ocupacional Acumulação em sedimentos

Ecorregião Aquática Xingú-Tapajós Introdução Ecorregião: Conjunto de áreas geográficas que apresentam certa homogeneidade com relação à distribuição e densidade da biodiversidade. Ecorregião Aquática Xingú-Tapajós Elaboração do diagnóstico ambiental dos sistemas aquáticos desses dois rios amazônicos e a delimitação de sub-ecorregiões aquáticas, com base em dados bióticos e abióticos (primários e/ou secundários). Solos e sistemas fluviais: compartimentos-chave para a manutenção da biodiversidade aquática. Projeto AquaRios

Objetivos Avaliar os teores de Hg em sedimentos fluviais e águas como subsídio à determinação de sub-ecorregiões aquáticas

Materiais e Métodos

Materiais e Métodos Seleção dos pontos de coleta: Geologia regional, climatologia, usos da terra, biodiversidade, hidrografia. Pontos de coleta distribuídos pelas Rodovias Transmazônica e BR 163

Materiais e Métodos Amostragem Outubro/Novembro-2008 55 amostras de Águas Fluviais Amostragem Amostragem de material superficial (20cm) 55 amostras de Sedimentos de Corrente Águas fluviais: pH, OD, turbidez e cond. elet. Amostragem antes das equipes de coleta de material biótico Evitar a amostragem de ambientes pertubados

Materiais e Métodos Análise do Mercúrio total em águas e sedimentos: As amostras de sedimentos foram secas à temperatura ambiente, desagradadas com gral e pistilo de porcelana, peneiradas a 0,075 mm e posteriormente despachadas para análise química As amostras de água foram coletadas com o auxílio de recipiente de polietileno. Em campo, as amostras foram conservadas em meio ácido (HNO3) para posterior análise química. Em ambas matrizes, o HgT foi quantificado através do equipamento portátil LUMEX (R A 915 +), absorção atômica baseada no diferencial Zeeman, acoplado a câmara de pirólise. Limite mínimo de detecção= 0,05 ng/kg – ng/L.

Caracterização Física e Química dos sedimentos: pH: realizada com eletrodo combinado imerso em uma suspensão solo:líquido na proporção 1:2,5 (água), conforme EMBRAPA (1997). Análise granulométrica: realizada por via úmida, de acordo com os procedimentos descritos em Guy (1969). Avaliação da Magnitude da Contaminação em sedimentos Comparação com padrões de qualidade ambiental propostos por CONAMA (2004) para sedimentos de água doce: Nível 1: 170 ng/g; Nível 2: 486 ng/g Cálculo do índice de geoacumulação;

Materiais e Métodos Avaliação quantitativa do grau de poluição por Hg em sedimentos fluviais Cálculo dos índices de geoacumulação (IGEO) (Müller, 1979 apud Rodrigues-Filho, 1995) Nível de Poluição Valor do IGEO Classe IGEO Muito a fortemente poluído > 5 6 Forte a muito fortemente poluído > 4 – 5 5 Fortemente poluído > 3 – 4 4 Moderado a fortemente poluído > 2 – 3 3 Moderadamente poluído > 1 -2 2 Pouco a moderadamente poluído > 0 – 1 1 Praticamente não poluído < 0 IGEO = log2 CBG/CM CBG: Background geoquímico do metal determinado por Peregovich (1994) – 50 ng/g. CM: Concentração do metal Fonte: Müller (1979) apud Rodrigues-Filho (1995)

Resultado e Discussões

Águas Fluviais

Resultados: Águas Fluviais Oxigênio Dissolvido (mg/L) pH Temperatura (ºC) Média: 6,53 ± 0,63 Máximo: 4,50 Mínimo: 7,81 Mediana: 6,52 Média: 26,62 ± 3,21 Máximo: 38,2 Mínimo: 20 Mediana: 28 Cond. Elétrica (mS) Média: 1,28 ± 2,44 Máximo: 9 Mínimo: 0,092 Mediana: 0,43 Oxigênio Dissolvido (mg/L) Turbidez (mg/L) Média: 6,87 ± 1,40 Máximo: 9 Mínimo: 4,3 Mediana: 7 Média: 26,46 ± 39,59 Máximo: 235,44 Mínimo: 1,05 Mediana: 12,03

Resultados: Águas Fluviais Este Estudo HgT abaixo do limite de detecção: <0.05 ng/L Rios não-contaminados da Amazônia: < 0.04 ng/L Solomons & Förstner (1984) Rios não-contaminados em nível mundial: < 0,01 ng/L Pfeifer et al. (1989) Córrego Guanandi (Poconé, MT): <0.1 ng/L Rodrigues-Filho (1995) Rio Madeira (RO): ≈ 18 ng/L Lechler et al. (1995)

Sedimentos

pH Média: 5,73 ± 1,15 Máximo: 9,2 Mínimo: 3,4 Mediana: 5,5 55% das amostras com pH abaixo de 5,5 unidades; 25% das amostras com pH entre 5,6 e 7 unidades; Possível influência da matéria orgânica no pH destes sedimentos (ambientes de baixa e alta energia promovendo ou não a degradação da matéria orgânica)

Hg Total (ng/g) Média: 52,27 ± 86,01 Máximo: 549 Mínimo: <0,05 Mediana: 32,0 7% das amostras acima do Nível 1 (CONAMA); 2% acima do Nível 2 (CONAMA); 16% das amostras acima do valor médio obtido por Aula et al. (1994) na Reserva Tucuruí (próximo a Serra Pelada e Carajás) 24% das amostras acima da média mundial (76 ng/g) (Jonasson & Boyle, 1979 apud Rodrigues-Filho, 1995 ); 67% na classe 0 do IGEO; 19% na classe 1; 5% na classe 2; 7% na classe 3; 2% na classe 4.

Análise Granulométrica B Curva granulométrica média dos sedimentos fluviais analisados (A) e média aritmética do percentual obtido para cada fração granulométrica (B). Materiais extremamente arenosos; Amostras coletadas em ambientes de alta energia apresentaram textura mais grosseira; Em geral, amostras com alto teor de carbono orgânico tendem a apresentar granulometria fina; Será feita quantificação da matéria orgânica nesses materiais.

Conclusões

Conclusões Os teores de HgT em águas estiveram próximos a valores de áreas não contaminadas. A determinação de HgT nos sedimentos indicou baixos níveis de contaminação (IGEOs na classe 0) e toxicidade (CONAMA, 2004), próximo ao valor de background considerado para a região (50 ng/g). Em trabalhos futuros, além das análises de matéria orgânica, será realizada a quantificação de outros metais tóxicos em águas. Estes dados serão integrados ao sistema geográfico de informações, disponível a comunidade científica em geral, auxiliando a delineação de sub-ecorregiões aquáticas, visando à manutenção e conservação da biodiversidade amazônica.

Agradecimentos Ao CNPq, pela bolsa concedida; Aos colegas Patrícia Araujo, Eliel Alexandrino, Ricardo Sierpe e Fernanda Arruda; Ao Gustavo Merten pela análise granulométrica; Aos meus orientadores Zuleica Castilhos e Ricardo Cesar pela orientação e oportunidade no CETEM.

Bibliografia AULA, I.; BRAUNSCHWEILER, H.; LEINO, T.; MALIN, I.; PORVARI, P.; HATANAKA, T.; LODENIUS, M. JURAS, A. Levels of Mercury in the Tucuruí Reservoir and its Surrounding Area in Pará, Brazil. In: Mercury Pollution: Integration and Synthesis. Boca Raton, Lewis Publishers, 1994, p. 21-40. CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente). 2004. Resolução 344. Disponível em: <http://www.ibrapam.com.br/leis/344%202004%20Dragagem.pdf>. Acesso em: 20 Abr. 2009. EMBRAPA (EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA). 1997. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. In: MANUAL DE MÉTODOS DE ANÁLISES DE SOLO. Rio de Janeiro, RJ, p. 212. LECHLER, P.J.; MILLER, J.R.; LACERDA L.D.; VINSON D.; BONZONGO, J.C.; LYONS, W.B.; WARWICK, J.J. Elevated mercury concentrations in soils, sediments, water, and fish of the Madeira River basin, Brazilian Amazon: a function of natural enrichments? The Science of the Total Environment, v. 260, p. 87-96, 2000.

RODRIGUES-FILHO, S. 1995. Metais Pesados nas Sub-bacias Hidrográficas de Poconé e Alta Floresta. Série Tecnologia Ambiental, Centro de Tecnologia Mineral, CETEM/MCT, Rio de Janeiro, RJ. SOLOMONS, W.; FÖRTSNER, U. Metals in the Hydrocycle. Berlin: Springer-Verlag, 1984. p. 349. Guy, H. 1969. Laboratory Theory and Methods for Sediment Analysis, Geological Survey. Techniques of Water Resources Investigations of The United States, USGS - Book 5 Chapter C1 Laboratory Analysis Peregovich, B. 1994. Quecksilbergehalte in den Sedimenten im Rio Tapajós und am Rio do Rato in der Goldabbauregion Tapajós, sowie roentgenographische Untersuchung und Bestimmung der Tonminerale in den Sedimenten des Rio Tapajós und Rio do Rato. Dissertação (Mestrado em Geoquímica Ambiental), Universität Heidelberg (Alemanha). PFEIFFER, W.; LACERDA, L.; MALM, O.; BASTOS, W.; SOUZA, C.; SILVEIRA, E. Mercury contamination in inland waters of Rondônia, Amazon, Brazil. The Science of the Total Environment, v. 87/88, p. 233-240, 1989.