Distribuição de metais pesados provenientes dos resíduos de lodo de esgoto em ambiente lacustre

• Main Author: Valéria Guimarães
• Other Authors: Joel Barbujiani Sígolo
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2001
• Subjects: Sedimentologia lacustre; Not available.
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44134/tde-22102015-163055/

Nesta dissertação foi investigada a existência de Cobre (CU), Cromo (Cr), Zinco (Zn) e Níquel (Ni), nos sedimentos de fundo, água da interface e sedimento particulado em suspensão coletados nos períodos climáticos de alta e baixa pluviosidade, em um lago localizado nas dependências da Estação de Tratamento de Esgotos de Barueri (ETE). Tal estudo, objetivou verificar se estes quatro metais pesados encontravam-se em concentrações capazes de comprometer a qualidade ambiental deste sistema aquático e em havendo comprometimento, qual dos compartimentos analisados estavam retendo os metais. Se comprovada a existência de contaminação, tentaria-se delimitar a fonte emissora da contaminação, considerando como hipótese principal, o lodo de esgoto depositado em parte do entorno deste lago. Os sedimentos de fundo coletados, nas treze estações de amostragem, foram obtidos com coletor de gravidade modificado. Os testemunhos assim recuperados foram subamostrados em topo e base. Nestas subamostras determinou-se os valores pH e Eh. Os materiais obtidos foram submetidos a análises químicas totais, análises granulométricas, análises macroscópicas, determinações das percentagens de matéria orgânica e umidade. A água da interface foi coletada juntamente com o sedimento de fundo por coletor de gravidade, e submetida a análise química total. Neste mesmo material também foram medidos os valores pH e Eh. Os sedimentos particulados em suspensão foram coletados a partir da filtragem da água da interface e posteriormente analisados em MEV/EDS (análises químicas pontuais qualitativas). Os resultados obtidos com estas análises, demonstraram a existência de três materiais distintos compondo o compartimento referente ao sedimento de fundo: Sedimento Argiloso, Aterro e Sedimento Aluvionar. Nestes três materiais, foram detectados Cu, Cr, Zn e Ni, tendo sido as maiores concentrações obtidas nos Sedimentos Argilosos. Estes sedimentos são os os únicos a apresentarem características favoráveis à retenção dos metais: fração granulométrica fina (silte-argilosa a silte), maior teor de matéria orgânica, pH neutro e alcalino e Eh redutor. Os teores obtidos para Cu, Cr, Ni e Zn foram tratados no aplicativo \"SURFER\" resultando em mapas de isoconcentração química para estes metais nos Sedimentos Argilosos coletados nos períodos climáticos chuvoso e seco. As curvas de isoconcentração química de cada um destes metais, apontaram ligeira correlação entre a concentração destes metais com os parâmetros físico-químicos (principalmente Eh) obtidos nestes sedimentos. A comparação dos mapas de isoconcentração, entre as amostras dos períodos chuvoso e seco, demonstraram existir diferenças substanciais nas concentrações dos metais analisados de um para outro período. Dos dados obtidos foram calculados o Fator de Contaminação ou Enriquecimento e o Índice de Geoacumulação (Igeo) para Cu, Cr, Ni e Zn nos Sedimentos Argilosos. O Fator de Contaminação do Cu, Ni e Zn, indicou que estes sedimentos em algumas das estações de amostragem são considerados contaminados. Por outro lado, o Igeo indicou a não contaminação dos Sedimentos Argilosos por estes metais. O Cr foi o único dos quatro metais que segundo os dois critérios aplicados, exibiu valores que não implicavam na contaminação do ambiente lacustre. Os resultados das análises químicas totais da água da interface, demonstraram que esta não continha Cu, Cr e Ni em solução, tendo sido apenas o Zn, detectado nestas condições. Por outro lado, os resultados das análises químicas pontuais qualitativas em MEV/EDS sobre os sedimentos particulados em suspensão, demonstraram que estes continham Cr, Ni e Zn e eventualmente Cu e que não se encontravam associados a matéria orgânica. A presença destes metais em tais sedimentos, pode estar indicando um aporte de metais pesados do resíduo localizado na borda oeste deste ambiente lacustre. O lodo de esgoto depositado ao longo de toda a borda oeste deste ambiente lacustre analisado, contribui de forma efetiva na entrada de metais neste lago. Seja de modo dissolvido, seja como transporte de partículas por arrasto mecânico. Tal fato encontra apoio nas análises das curvas de isoconcentração obtidas para os quatro metais pesados no Sedimento Argiloso, uma vez que estes metais exibiram concentrações elevadas nas amostras da estação de amostragem mais próxima da borda onde encontra-se depositado o lodo de esgoto em superfície. === In this dissertation the existence of Copper (Cu), Chromium (Cr), Zinc (Zn) and Nickel (Ni) was investigated in bottom sediments, in water and in particle in suspension, sampled in the rainy and dry climatic periods. This materials were sampled in a lake located in the dependences of the Station of Treatment of Sewers of Barueri - SP. The objective of the study was to verify if these four heavy metals were in concentrations capable to compromise the environmental quality of this aquatic system. In having compromising, which would be keeping the metals of the analysed compartments. If proven the existence of contamination, would try to delimit the issuing source of the contamination, considering as main hypothesis, the sewer deposited in the party to embroider west this lake. The bottom sediments were collected in the thirteen sampling stations. The samples were obtained with gravity collector modified. The sediment cores were subsamples in top and base. In these pH and Eh were measured. The bulk sample was submitted total chemical analyses, granulometrics analyses, macroscopic analyses, determinations of the percentages of organic matter and humidity. The water was collected together with the bottom sediment by gravity collectos, and submitted the total chemical analysis. In this water pH and Eh were measured. The particle in suspension were collected starting from the filtering of the water and later analysed in SEM/EDS (punctual chemical analyses). The results obtained with these analyses demonstrated the existence of three different materials composing the bottom sediment: Clays Sediments, Antropic Material and River Sediment. In these three were materials Cu, Cr, Zn and Ni were detected and the largest concentrations obtained in the Clays Sediments. The Clays Sediments presented the characteristics, the retention of the metals: silt-loamy to silte fraction, large tenor or organic matter, neutral the alkaline pH and reducer Eh. The tenors obtained for the Cu, Cr, Ni and Zn were treated in the application \"SURFER\" resulting in maps of chemical isoconcentrations for these metals in the Clays Sediments. The curves of chemical isoconcentration of each one of these metals, pointed quick correlation among the concentration of these metals with the physiochemical parameters (mainly Eh) obtained in these sediments. The comparison of the isoconcentration maps, among the samples of the rainy and dry periods demonstrated the existence of substantial differences in the concentrations of the analysed metals of one for another period. Factor of Contamination or Enrichment and the Index of Geoacumulation (Igeo) were calculated from the obtained data for Cu, Ni na Zn, indicated that these sediments in some of the sampling stations are considered polluted. On the other hand, Igeo indicated the non-contamination of the Clay Sediments for these metals. Cr was the only of the four metals that according to the two applied criteria, it exhibited values that no implication in the contamination of the lake. The results of the total chemical analyses of the water demonstrated that it didn\'t contain Cu, Cr and Ni in solution; Zn has been, detected in these conditions. On the other hand, the results of the punctual qualitative (SEM/EDS) analyses of particle in suspension, showed the presence of Cr, Zn and Ni and eventually Cu and they are not associates with the organic matter. The presence of these metals in such sediments, can indicate a contribution from a heavy metals of the located residue in the west border of lake.