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Comissão Nacional da Energia Nuclear
CENTRO DE DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA NUCLEAR
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das
Radiações, Minerais e Materiais
CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE SEDIMENTOS -
ESTUDO DE CASO: Sub-Bacia do Ribeirão Espírito Santo, Afluente do
Rio São Francisco
Vanessa Kelly Saraiva
Dissertação apresentada como parte dos pré-requisitos para obtenção do Grau de Mestre em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais
Área de concentração: Ciência e Tecnologia dos Minerais e Meio Ambiente - CTMI
Linha de Pesquisa: Aplicações das radiações em estudos ambientais
Orientadora: Dra. Vanusa Maria Feliciano Jacomino
Belo Horizonte
2007
AGRADECIMENTOS
Ao CDTN e à CNEN,
Pela oportunidade do desenvolvimento deste trabalho, e pela concessão da bolsa;
À minha orientadora,
Prof.ª Dr.ª Vanusa Maria Feliciano Jacomino,
Por sua dedicação, compreensão, sabedoria e auxílio na realização deste trabalho;
Ao Instituto Mineiro de Gestão das Águas – IGAM,
Pelo apoio financeiro, sem o qual este trabalho não poderia ter sido efetivado;
Aos colegas do IGAM,
Em especial à Zenilde das Graças Guimarães Viola, que foi uma grande parceira para o
desenvolvimento deste trabalho;
Ao pessoal do Laboratório de Biogeoquímica do departamento de química da UFSCar,
Em especial ao Prof. Dr. Antônio Aparecido Mozeto e sua aluna de mestrado Erida,
Pelo apoio técnico na realização das análises de SVA/MES;
Ao pessoal do Laboratório de Ecologia de Bentos do ICB/UFMG,
Em especial ao prof. Dr. Marcos Callisto e aos técnicos Wander Ferreira e Pablo Moreno,
Pela inestimável ajuda na avaliação da estrutura da comunidade bentônica;
Ao Sr. Juvenal e sua esposa,
Pela compreensão e agradável recepção em sua fazenda nos períodos de coleta;
Aos funcionários,
Helena, pela inestimável ajuda na revisão de texto desta dissertação,
Maria Ângela, pelas análises de ativação neutrônica e as sugestões e críticas na avaliação
dos resultados;
Robson Cota e Jacqueline, pelo interesse e ensinamentos,
Luiz Carlos, Juliana, Milton, Walter de Brito, Ângela Amaral pelas análises químicas;
Aos profissionais do CDTN,
Que me auxiliaram nas rotinas administrativas, de pesquisa e de laboratório,
Em especial: Flávia, Rosália, Clotilde, Geraldinho, Namir, Dovenir, Lenira, Nívia, Vírginia, e
Wilmar;
Ao Marcos Roberto e toda sua equipe,
Pela contribuição nos trabalhos analíticos realizados no Laboratório do Setor Analítico da
Comissão Nacional de Energia Nuclear em Poços de Caldas;
Aos colegas da pós-graduação,
Em especial: Luciana, Marcela, Carol, Karyne, Estefânia, Cíntia, Valdirene, Kerley, ...
Pela agradável convivência;
Ao meu pai e minha mãe (sempre presente),
Por todo amor e dedicação;
Ao Bruno,
Meu eterno agradecimento, por seu amor, paciência e compreensão em todos os momentos;
A toda minha família: meus irmãos, meus cunhados e meus queridos sobrinhos,
Pelo incentivo e por compartilharem este e outros momentos tão importantes da minha vida;
A Deus...
Perguntaram ao Dalai Lama:
“O que mais te surpreende na humanidade?”
E ele respondeu:
“Os homens... Porque perdem a saúde pra juntar dinheiro, depois perdem dinheiro para
recuperar a saúde.
E por pensarem ansiosamente no futuro, esquecem do presente de tal forma que acabam não
vivendo nem o presente nem o futuro.
E vivem como se nunca fossem morrer...
... e morrem como se nunca tivessem vivido.”
CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE SEDIMENTOS - ESTUDO DE
CASO Sub-Bacia do Ribeirão Espírito Santo, Afluente do Rio São Francisco
Vanessa Kelly Saraiva
RESUMO
Valores-guia de qualidade de sedimentos (VGQS) têm sido usados para avaliar o risco ecológico associado à contaminação de sedimentos para organismos bentônicos. O principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de metodologias e levantamento de dados que permitissem a aplicação de VGQS para os metais Cd, Cu, Pb, Ni e Zn. O local escolhido foi a sub-bacia do ribeirão Espírito Santo, que integra a Unidade de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos – UPGRH SF4 da bacia do rio São Francisco, localizada junto ao núcleo urbano da cidade de Três Marias. A vida na sub-bacia é afetada, principalmente, pela instalação de uma barragem de rejeitos oriundos do beneficiamento do minério de zinco na região. Os estudos foram direcionados à caracterização biogeoquímica dos sedimentos por meio da determinação das concentrações de sulfetos volatilizáveis por acidificação (SVA), da determinação da fração de metais associada aos SVA nos sedimentos totais, denominada metais extraídos simultaneamente (MES) e do estudo da partição de metais entre os sedimentos totais e águas intersticiais. Os dados levantados foram interpretados em associação aos resultados da estrutura da comunidade bentônica e testes de ecotoxicidade. Os estudos incluíram ainda, a realização de análises das variáveis físico-químicas e da concentração de metais nas amostras de águas superficiais; análises mineralógicas, granulométricas, teor de matéria orgânica e concentração de contaminantes inorgânicos em amostras de sedimentos. Elevados valores de condutividade elétrica e sólidos totais dissolvidos foram obtidos em apenas uma estação de amostragem de água superficial. Os resultados das análises por ativação neutrônica mostraram que os elementos químicos predominantes nas amostras de sedimentos são o Ti, Al, V, Mn, e Fe. Os resultados das análises de metais totais nas amostras de sedimentos demonstraram que apenas o ponto localizado no córrego Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão Espírito Santo, apresentou valores de concentração dos metais avaliados (Cd, Cu, Pb, Ni e Zn) acima dos valores obtidos no ponto de “background”. Os limites de TEL (“Threshold Effect Level”) e PEL (“Probable Effect Level”) não foram ultrapassados em nenhuma das campanhas de coleta. O Valor-Guia de Unidades Tóxicas de Águas Intersticiais (VGUTAI), preconizado pela USEPA, aplicado aos sedimentos foi violado em todos os pontos de amostragem. A aplicação do VGQS, baseado na teoria do equilíbrio de partição, mostrou que os metais são controlados pela fase sulfídrica presente nos sedimentos, indicando que os metais presentes nos sedimentos não estão biodisponíveis. Os resultados de avaliação da estrutura da comunidade bentônica indicaram uma possível influência da barragem de rejeitos sobre a estrutura da comunidade bentônica nos trechos avaliados do córrego Lavagem e no ribeirão Espírito Santo, a jusante da confluência com o córrego Lavagem. Os resultados dos testes de ecotoxicidade demonstraram a ocorrência apenas de efeitos tóxicos crônicos.
CRITERIA FOR EVALUATING SEDIMENT QUALITY - Case Study: Sub-Watershed of
Espírito Santo Stream; Affluent of the São Francisco River
Vanessa Kelly Saraiva
ABSTRACT
“Sediment Quality Values Guidelines” (SQVG) have been used for evaluating ecological risk associated with the sediment contamination for benthonic organisms. The main objective of this work was to develop methodologies and to collect data that allowed the application of SQVG for the following metals: Cd, Cu, Pb, Ni and Zn. The location chosen for the case study was the sub-watershed of the Espírito Santo Stream, which is part of the Unit Planning and Hydrologic Resources Management– UPGRH SF4, of the São Francisco river watershed, located in the area of the city of Três Marias. The life in the sub-watershed is significantly affected by the installation of a waste dam that controls effluents coming from the zinc-ore beneficiation plant. Our studies addressed the biogeochemical characterization of the sediments of those environments through the determination of the concentrations of acid volatile sulfide (AVS), the study of the partitioning of metals among the total sediments and interstitial waters, and the determination of the fraction of metals associated with AVS in the total sediments. The data obtained were analyzed in association with those related to the analysis of the structure of the benthonic community and eco-toxicity tests. The studies also included analysis of the physico-chemical variables and concentration of metals in the samples of the surface water; mineralogical and granulometric analyses, quantity of organic matter and concentration of inorganic contaminants in the samples of sediments. High levels of electrical conductivity and total solids diluted were found in one surface water sample site. The results of a Neutron Activation Analysis (NAA) showed that the chemical elements predominant in the samples were Ti, Al, V, Mn and Fe. The results of the total metal analysis in sediment samples showed that only one point located in the Lavagem stream, situated immediately downstream the dam and before flowing into the Espirito Santo stream, presented concentration values of the evaluated metals (Cd, Cu, Pb, Ni and Zn) above those of the “background” value. The TEL limits (“Threshold Effect Level”) and PEL (“Probable Effect Level”) were not exceeded in any of the sampling campaigns. The Guidelines Interstitial Water Toxic Units (IWTU), established by the USEPA, was violated for all samples. The application of SQVG, based on the equilibrium partition theory, showed that metals are controlled by the sulfide-phase present in sediments. This indicates that the metals presented in the sediments may have low bio-availability. The results of the evaluation of the benthonic community structure indicated a possible influence of the waste dam in the Lavagem stream and in the Espírito Santo stream, downstream the confluence with the Lavagem stream. The results of eco-toxicity tests showed that contaminated sediment can cause only chronic effects.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1.1: Bacia do Rio São Francisco.....................................................................................................................15 FIGURA 2.1: Vias de captação (“uptake”) dos metais pelos organismos bentônicos e peixes provenientes
de: 1) partículas dos sedimentos; 2) águas intersticiais; 3) coluna d’água e 4) cadeia alimentar (Fonte: CHAPMAN, et al., 1999). ...........................................................................................................................................21
FIGURA 2.2: Titulação de solução de sulfeto de ferro FeS amorfo com cádmio (adaptado de DI TORO et al., 1990). O eixo – X representa a quantidade de Cd adicionado normalizado pela quantidade de FeS presente inicialmente na amostra. O eixo-Y representa a concentração de Cd dissolvida. Os diferentes símbolos (? , ? e ?) mostrados representam as replicatas do experimento. ..............................................28
FIGURA 2.3: Porcentagem de mortalidade versus MES – SVA (A) e (?MES – SVA)/TOC (B) para sedimentos de mar in natura (?), para sedimentos de mar enriquecidos com metais (?), para sedimentos de água doce in natura (? ) e para sedimentos de água doce enriquecidos com metais (¦ ). As linhas tracejadas na vertical esboçam os limites de 90% de incerteza de mortalidade dos organismos (adaptado de USEPA, 2005). ..............................................................................................................29
FIGURA 2.4: Limites recomendados quando se utiliza a diferença ?MES – SVA normalizada pelo TOC: (?MES – SVA) / TOC.................................................................................................................................................30
FIGURA 2.5: Processo da condição para que ocorra a difração.............................................................................33 FIGURA 2.6: Grupo dos organismos sensíveis ou intolerantes à poluição (Fonte: GOULART &
CALLISTO, 2003). ......................................................................................................................................................41 FIGURA 2.7: Grupo dos organismos tolerantes à poluição (Fonte: GOULART & CALLISTO, 2003)......41 FIGURA 3.1: Localização do município de Três Marias, MG (CYTIBRAZIL, 2006). ....................................46 FIGURA 3.2: Bacias hidrográficas do estado de Minas Gerais (Fonte: IGAM, 2004).....................................47 FIGURA 3.3: Contribuição dos estados da federação na Bacia do Rio São Francisco em relação à vazão
média (2.850 m3/s) (Fonte: ANA, 2004)..................................................................................................................48 FIGURA 3.4: Contribuição dos principais afluentes na Bacia do Rio São Francisco em relação à vazão
média (2.850 m3/s) (Fonte: ANA, 2004)..................................................................................................................49 FIGURA 3.5: Mapa com domínios aqüíferos da bacia do rio São Francisco. À direita é mostrada uma foto
aproxi mada da região em estudo (Fonte: ANA, 2004).......................................................................................51 FIGURA 3.6: Mapa com a localização da estação de monitoramento de água localizada no rio São
Francisco, a jusante do reservatório de Três Marias (SF015) do Projeto Águas de Minas e as estações de monitoramento do presente projeto. .................................................................................................................56
FIGURA 3.7: Evolução Temporal do IQA Médio na estação SF015......................................................................57 FIGURA 3.8: Evolução temporal dos valores de ferro dissolvido e manganês total na estação SF015
(Fonte de dados: Projeto Águas de Minas). ..........................................................................................................58 FIGURA 4.1: Estação CL002, foto montante................................................................................................................61 FIGURA 4.2: Estação ES001, foto montante. ...............................................................................................................61 FIGURA 4.3: Estação ES002, foto montante. ...............................................................................................................62 FIGURA 4.4: Estação ES003, foto montante. ...............................................................................................................62 FIGURA 4.5: Mapa com a localização das estações de amostragem de água e sedimento. .............................63 FIGURA 4.8: Coleta de amostras de sedimentos para avaliação da estrutura da comunidade bentônica..66 FIGURA 4.9: Amostrador Surber utilizado na coleta de bentos.............................................................................67 FIGURA 4.10: Conjunto reacional para extração SVA/MES..................................................................................76 FIGURA 5.1: Resultados dos valores de oxigênio dissolvido....................................................................................80 FIGURA 5.2: Resultados dos valores de condutividade elétrica. ............................................................................80 FIGURA 5.3: Resultados das análises das concentrações de cádmio total nas amostras de água superficial.
...........................................................................................................................................................................................82 FIGURA 5.4: Resultados das análises das concentrações de cobre dissolvido nas amostras de água
superficial. ......................................................................................................................................................................82 FIGURA 5.5: Resultados das análises das concentrações de chumbo total nas amostras de água
superficial. ......................................................................................................................................................................82 FIGURA 5.6: Resultados das análises das concentrações de níquel total nas amostras de água superficial.
...........................................................................................................................................................................................83 FIGURA 5.7: Resultados das análises das concentrações de zinco total nas amostras de água superficial.83 FIGURA 5.8: Resultados das análises granulométricas em amostras de sedimentos........................................86 FIGURA 5.9: Resultados das análises de matéria orgânica em amostras de sedimentos.................................87 FIGURA 5.10: Resultados das análises da concentração de Cd total.....................................................................90 em amostras de sedimentos................................................................................................................................................90 FIGURA 5.11: Resultados das análises da concentração de Cu total.....................................................................91 em amostras de sedimentos................................................................................................................................................91 FIGURA 5.12: Resultados das análises da concentração de Pb total .....................................................................91
em amostras de sedimentos................................................................................................................................................91 FIGURA 5.13: Resultados das análises da concentração de Ni total ......................................................................92 em amostras de sedimentos................................................................................................................................................92 FIGURA 5.14: Resultados das análises da concentração de Zn total .....................................................................92 em amostras de sedimentos................................................................................................................................................92 FIGURA 5.15: Comparação dos resultados das análises de cádmio em sedi mentos com os Valores-Guia
Canadenses (TEL e PEL)...........................................................................................................................................94 FIGURA 5.16: Comparação dos resultados das análises de cobre em sedimentos com os Valores-Guia
Canadenses (TEL e PEL)...........................................................................................................................................94 FIGURA 5.17: Comparação dos resultados das análises de chumbo em sedimentos com os Valores-Guia
Canadenses (TEL e PEL)...........................................................................................................................................95 FIGURA 5.18: Comparaç ão dos resultados das análises de níquel em sedimentos com os Valores-Guia
Canadenses (TEL e PEL)...........................................................................................................................................95 FIGURA 5.19: Comparação dos resultados das análises de zinco em sedimentos com os Valores-Guia
Canadenses (TEL e PEL)...........................................................................................................................................96 FIGURA 5.20: Curva de calibração obtida usando o espectrômetro UV-VIS. .................................................100 FIGURA 5.21: Dendograma de similaridade de Bray-Curtis, elaborado a partir dos dados de diversidade,
equitabilidade e dominância das amostras de macroinvertebrados bentônicos (fev/06). ......................105 FIGURA 5.22: Gráfico bidimensional de similaridade de Bray-Curtis, elaborado a partir dos dados de
diversidade, equitabilidade e dominância das amostras de macroinvertebrados bentônicos (fev/06)..........................................................................................................................................................................................106
FIGURA 5.23: Representação gráfica das pontuações segundo o protocolo de avaliação rápida. ..............107
LISTA DE TABELAS
TABELA 2. 1: Valores-guia estabelecidos pelo “Canadian Council of Ministers of the Environment”
TEL e PEL. .......................................................................................................................... 23
TABELA 2.2: Produto de solubilidade de sulfetos metálicos em ordem decrescente. ....................... 27
TABELA 2.3: Valor crônico final (FCV) baseado nas concentrações de metais dissolvidos nas águas
intersticiais (USEPA, 1995b)................................................................................................. 31
TABELA 3.1: Disponibilidade hídrica na bacia do rio São Francisco (ANA, 2004). ........................ 50
TABELA 3.2: Tipos de solos e respectivas características e aptidões (CETEC, 1983). ..................... 53
TABELA 3.3: Valores dos níveis de IQA e suas respectivas faixas................................................. 57
TABELA 3.4: Valores dos níveis de CT e suas respectivas faixas (IGAM, 2004). ........................... 59
TABELA 4.1: Descrição das estações de amostragem na sub-bacia do ribeirão Espírito Santo. ......... 60
TABELA 4.2: Relação dos parâmetros analisados. ........................................................................ 65
TABELA 4.3: Valores certificados e medidos pela técnica de Análise por Ativação Neutrônica para os
materiais de referência, IAEA/Soil 7 e GBW 07411. ............................................................... 72
TABELA 4.4: Limites máximos permitidos para rios de Classe II. ................................................. 74
TABELA 4.5: Valores certificados e medidos para material de referência de sedimento (8704, Buffalo
River Sediment).................................................................................................................... 74
TABELA 4.6: Técnicas utilizadas e limites de detecção para análise dos metais. ............................. 75
TABELA 5.1: Resultados das análises mineralógicas em amostras de sedimentos. .......................... 85
TABELA 5.2: Resultados das concentrações de contaminantes inorgânicos em sedimentos obtidos
pela técnica de Análise por Ativação Neutrônica..................................................................... 90
TABELA 5.3: Resultados das concentrações de metais das amostras de águas intersticiais............... 97
TABELA 5.4: Resultados dos Valores-Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais - VGUTAI
na campanha de novembro de 2005. ....................................................................................... 97
TABELA 5.5: Resultados dos Valores-Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais - VGUTAI
na campanha de agosto de 2006. ............................................................................................ 98
TABELA 5.6: Resultados dos Valores-Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais - VGUTAI
na campanha de novembro de 2006. ....................................................................................... 98
TABELA 5.7: Recuperação de SVA............................................................................................. 99
TABELA 5.8: Curva de calibração obtida usando um espetrômetro UV-VIS, para a determinação de
sulfetos. ..............................................................................................................................100
TABELA 5.9: Resultados MES e SVA na campanha realizada em agosto de 2006. ........................100
TABELA 5.10: Resultados MES e SVA na campanha realizada em nov/06 de 2006. ......................101
TABELA 5.11: Resultados dos Valores-Guia baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição - TEP na
campanha de agosto de 2006. ...............................................................................................102
TABELA 5.12: Resultados dos Valores-Guia baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição - TEP na
campanha de novembro de 2006. ..........................................................................................102
TABELA 5.13: Abundância relativa (%) da fauna de insetos aquáticos (fev/06). ............................104
TABELA 5.14: Ocorrência de toxicidade crônica para o microcrustáceo Ceriodaphnia dubia nas
amostras de águas superficiais. .............................................................................................108
TABELA 5.15: Ocorrência de toxicidade crônica para o microcrustáceo Ceriodaphnia dubia nas
amostras de águas intersticiais. .............................................................................................109
TABELA 5.16: Ocorrência de toxicidade crônica com o microcrustáceo Ceriodaphnia dubia nas
águas de lixiviação das amostras de sedimentos. ....................................................................110
TABELA 5.17: Ocorrência de toxicidade aguda para o microcrustáceo Daphnia similis nas amostras
de águas superficiais. ...........................................................................................................111
TABELA 5.18: Ocorrência de toxicidade aguda para o microcrustáceo Daphnia similis nas amostras
de águas intersticiais. ...........................................................................................................111
TABELA 5.19: Ocorrência de toxicidade aguda para o microcrustáceo Daphnia similis nas águas de
lixiviação das amostras de sedimentos...................................................................................112
SUMÁRIO
CAPÍTULO I 13
1. INTRODUÇÃO 13 1.1. Essência e Natureza do Problema 13 1.2. Justificativa 16 1.3. Objetivo 17 1.4. Apresentação do Trabalho 18
CAPÍTULO II 20
2. REVISÃO DE LITERATURA 20 2.1. A Importância dos Sedimentos nos Ecossistemas Aquáticos 20 2.2. Descrição dos Valores – Guia de Qualidade de Sedimentos – VGQS 22 2.2.1. Valores – Guia Canadenses 22 2.2.2.Valores – Guia Baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição 24 2.2.3. Valores – Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais - VGUTAI 30 2.3. Técnicas Analíticas Empregadas 32 2.3.1. Difração de Raios-X 32 2.3.2. Análise por Ativação Neutrônica 34 2.3.3. Espectrometria de Absorção Atômica em Chama 35 2.3.4. Espectrometria de Absorção Atômica em Forno de Grafite 36 2.3.5. Espectrometria de Emissão Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado 37 2.3.6. Espectroscopia no Ultravioleta e Visível 37 2.4. Avaliação da Estrutura dos Organismos Bentônicos 39 2.5. Análises Ecotoxicológicas 43
CAPÍTULO III 45
3. ÁREA DE ESTUDO 45 3.1.Características Fisiográficas 45 3.2. Localização 45 3.3. Clima 48 3.4. Hidrologia 48 3.5. Relevo e Vegetação 50 3.6. Hidrogeologia 50 3.7. Tipos de Solo 51 3.8. Uso e Ocupação do Solo 52 3.9. Usos da água 54 3.10. Qualidade das Águas 54
CAPÍTULO IV 60
4. METODOLOGIA 60 4.1. Definição da Rede de Amostragem 60 4.2. Parâmetros Avaliados 65 4.3. Metodologia de Coleta, Preservação e Preparação das Amostras 65 4.3.1. Coleta e Preservação das Amostras 65 4.3.2. Preparação das Amostras 67 4.4. Análise Granulométrica e da Composição Mineralógica dos Sedimentos 69 4.5. Análise do Conteúdo de Matéria Orgânica Presente nos Sedimentos 69 4.6. Metodologia Analítica 70
4.6.1. Determinação dos Parâmetros Físico-Químicos 70 4.6.2. Determinação de Metais em Amostras de Sedimentos pela Técnica de Análise por Ativação Neutrônica 70 4.6.3. Determinação de Metais pela Técnica de Espectrometria de Absorção ou de Emissão Atômica 73 4.7. Levantamento e Avaliação da Estrutura da Comunidade Bentônica 77 4.8. Avaliação e Determinação da Toxicidade Aguda e Crônica 77
CAPÍTULO V 79
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 79 5.1. Resultados das Análises Físico-Químicas e da Concentração de Metais nas Amostras de Águas Superficiais 79 5.1.1. Análises Físico-Químicas 79 5.1.2. Análise da Concentração de Metais 81 5.2. Resultados das Análises das Concentrações de Contaminantes Inorgânicos e da Caracterização das Amostras de Sedimentos 83 5.2.1. Caracterização Mineralógica 83 5.2.2. Caracterização Granulométrica 84 5.2.3. Teor de Matéria Orgânica 86 5.2.4. Análise da Concentração de Contaminantes Inorgânicos pela Técnica de Ativação Neutrônica 88 5.2.5. Concentrações de Metais Totais 89 5.3. Aplicação dos Valores-Guia de Qualidade de Sedimentos 93 5.3.1. Comparação dos Resultados de Metais dos Sedimentos com os Valores-Guia de Qualidade de Sedimentos - VGQS Canadenses (TEL e PEL) 93 5.3.2. Aplicação dos Valores-Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais – VGUTAI 96 5.3.2.1. Resultados das Análises de Metais em Águas Intersticiais 96 5.3.2.2. Aplicação dos Valores-Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais 96 5.3.3. Aplicação dos Valores-Guia Baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição –TEP 99 5.3.3.1. Resultados das Análises de Sulfetos Volatilizáveis por Acidificação (SVA) e Metais Extraídos Simultaneamente (MES) 99 5.3.3.2. Aplicação dos Valores-Guia baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição 101 5.4. Avaliação da Estrutura da Comunidade Bentônica 103 5.5. Resultados dos Ensaios Ecotoxicológicos nas Amostras de Águas Superficiais, Intersticiais e Sedimentos 107 5.5.1. Toxicidade Crônica 107 5.5.2. Toxicidade Aguda 111
CAPÍTULO VI 114
6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 114
CAPÍTULO VII 119
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 119
APÊNDICES 127
13 CAPÍTULO I – Introdução
CAPÍTULO I
1. INTRODUÇÃO
1.1. Essência e Natureza do Problema
O crescimento da população mundial estimula o aumento das atividades industriais,
comerciais e agropecuárias. O desenvolvimento dessas atividades, de forma não sustentável,
contribui para a contaminação dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos em
decorrência do lançamento de rejeitos contendo metais, matérias orgânicas, fertilizantes,
pesticidas, óleos, percolados tóxicos de lixões, entre outros. Conseqüentemente, além da
escassez, a sociedade mundial está se deparando com a queda da qualidade das águas em
taxas muito acentuadas. Para combater esta ameaça é necessário avaliar a magnitude e a
natureza dos problemas envolvidos e, portanto, estudos que contribuam para um melhor
entendimento da relação causa-efeito, entre os processos produtivos e seu impacto ambiental
em ecossistemas aquáticos são, cada vez mais importantes e indispensáveis (MANAHAN,
1991).
De acordo com Mozeto, et al. (2003), os estudos de avaliação da qualidade da água têm
sofrido ao longo dos últimos anos algumas mudanças substanciais, as quais, direta e
indiretamente, afetam a concepção dos programas de monitoração ambiental. Essas mudanças
de paradigma levam a uma nova abordagem que inclui a avaliação da qualidade dos
sedimentos, um compartimento que era, até bem pouco tempo, apenas considerado como um
acumulador de nutrientes e de uma variedade de contaminantes. Pesquisas relacionadas à
troca de espécies químicas dissolvidas entre o sedimento e a coluna d’água demonstram que
esse compartimento não pode ser considerado apenas como um ambiente de (geo)
acumulação de nutrientes (bem como, e às vezes, de contaminantes), mas também de trocas
e/ou interações dessas espécies com a coluna d’água e a biota residente (USEPA, 2005).
14 CAPÍTULO I – Introdução
No Brasil, até o presente momento, a grande preocupação no que tange ao monitoramento dos
sedimentos tem sido mais do ponto de vista quantitativo (por exemplo, a avaliação do impacto
ambiental decorrente do despejo de dragagem dos sedimentos) conforme descrito na
Resolução nº. 344, de 25 de março de 2004, do Conselho Nacional de Meio Ambiente –
CONAMA, a qual “estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a
avaliação do material a ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras, e dá outras
providências” (CONAMA, 2004).
A Resolução nº. 357, de 17 de março de 2005, do CONAMA dispõe sobre a classificação dos
corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento e estabelece que a
classificação de cursos de água deve ser feita com base nos seus usos preponderantes,
incluindo, por exemplo, se os mesmos são destinados à proteção das comunidades aquáticas e
pesca amadora.
É importante salientar que a Resolução nº. 357 não leva em conta o fato dos sedimentos
agirem como um reservatório de contaminantes para o ambiente e para os organismos que
vivem ou estão em contato direto com esse meio e que, portanto, eles podem representar um
risco potencial para a biota. A avaliação eficaz deste risco requer o entendimento da relação
entre a concentração de contaminantes presente nos sedimentos e a ocorrência de efeitos
deletérios à biota. Na prática, Valores-Guia de Qualidade de Sedimentos (VGQS) têm sido
utilizados para avaliar o risco decorrente da exposição de organismos aquáticos a
contaminantes que, eventualmente, possam estar presentes nos sedimentos (SILVÉRIO,
2003).
O presente estudo é o resultado de um acordo de cooperação técnica e científica firmado entre
o Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear – CDTN e o Instituto Mineiro de Gestão
das Águas – IGAM, com a finalidade de levantar dados para a aplicação de Valores-Guia de
Qualidade de Sedimentos – VGQS para os metais Cd, Cu, Pb, Ni e Zn estabelecidos por
agências ambientais internacionais, já que no Brasil não existem valores regulamentados e
validados pelos órgãos ambientais oficiais para avaliar os efeitos adversos à biota em
decorrência da contaminação de sedimentos. Para tanto, foi feito o levantamento de dados
físico-químicos, biológicos e ecotoxicológicos em amostras de águas superficiais, intersticiais
(água que ocupa os interstícios dos grãos do substrato de um ambiente aquático) e de
sedimentos.
15 CAPÍTULO I – Introdução
O local escolhido para o desenvolvimento e aplicação das metodologias propostas neste
trabalho foi a sub-bacia do ribeirão Espírito Santo, que integra a Unidade de Planejamento e
Gestão de Recursos Hídricos – UPGRH SF4 da bacia do rio São Francisco (FIG. 3.2),
localizada junto ao núcleo urbano da cidade de Três Marias.
A seleção desse local deve-se, principalmente, a sua importância em relação ao uso e
ocupação do solo, além do fato de ser um importante afluente do rio São Francisco, o qual
nasce na serra da Canastra, município de São Roque de Minas, sudoeste de Minas Gerais e
chega ao oceano Atlântico na divisa entre os estados de Alagoas e Sergipe, apresenta 2.700
km de extensão, e sua bacia drena uma área de 639.219 km2. Na FIG. 1.1 é mostrado um
mapa da bacia do rio São Francisco com a localização do município de Três Marias.
FIGURA 1.1: Bacia do Rio São Francisco
(MINITÉRIO DOS TRANSPORTES, 2000).
16 CAPÍTULO I – Introdução
No final do ano de 2002 foi implantada nas cabeceiras do córrego Lavagem, tributário do
ribeirão Espírito Santo, uma barragem de rejeitos oriundos do beneficiamento do minério de
zinco, o qual apresenta em sua composição além do zinco, inúmeros componentes dentre os
quais contaminantes como cádmio, cobre e chumbo. A fim de averiguar a influência dessa
barragem de rejeitos nas águas e sedimentos do córrego Lavagem e ribeirão Espírito Santo foi
instalada uma rede para a obtenção de dados para avaliação do risco à biota decorrente da
contaminação de sedimentos com metais (Cd, Cu, Pb, Ni e Zn).
Os resultados deste estudo piloto poderão subsidiar reavaliação de diretrizes para o manejo
sustentado dos recursos ambientais, como também o estabelecimento de ações para mitigar os
impactos na região. A veiculação das informações obtidas nesse trabalho para a comunidade e
os Comitês de Bacias Hidrográficas possibilitará um maior conhecimento dos impactos e dos
riscos ambientais decorrentes das atividades antropogênicas no local.
1.2. Justificativa
A degradação ambiental está provocando a redução da quantidade e da qualidade dos peixes
no rio São Francisco. Além da pesca predatória, a vida na bacia é afetada pela retirada das
matas ciliares, assoreamento, lançamento de esgoto e lixo, que há anos vêm matando o rio aos
poucos. Além disso, o uso indiscriminado de agrotóxicos em suas margens e de seus afluentes
contribui para acelerar os processos de degradação ambiental. Outro problema são as
indústrias, sobretudo em Três Marias, que lançam despejos tóxicos no rio, seja de modo
acidental ou inconseqüente, favorecendo a redução da vida no Rio São Francisco e de seus
afluentes.
A sub-bacia selecionada para este estudo sofre com a influência de uma bacia de rejeitos
oriundos da produção de zinco, a qual foi implantada nas cabeceiras do córrego Lavagem em
Três Marias em 2002. Este curso de água deságua no ribeirão Espírito Santo que, por sua vez,
é afluente direto do rio São Francisco.
No Brasil, assim como em muitos outros países, a avaliação dos efeitos adversos à biota em
decorrência da contaminação de corpos hídricos enfoca quase que exclusivamente a coluna de
água, sem levar em conta que os sedimentos constituem-se no compartimento preferencial de
armazenamento e reprocessamento de contaminantes e nutrientes. Mesmo o processo de
17 CAPÍTULO I – Introdução
enquadramento dos rios não leva em conta a qualidade dos sedimentos como fator
determinante para proteção das comunidades aquáticas, uso da água para consumo humano,
pesca, recreação de contato secundário, entre outros.
A avaliação da qualidade da água na bacia hidrográfica do Alto curso do rio São Francisco no
município de Três Marias tem sido feita desde 1997 dentro do projeto Águas de Minas, o qual
contempla apenas um ponto localizado a jusante do reservatório de Três Marias. Portanto, a
implantação de uma nova rede para avaliar não só a qualidade da água, mas também dos
sedimentos, irá possibilitar a obtenção de informações que permitam uma análise mais
detalhada dos riscos ambientais associados às atividades industriais potencialmente
contaminadoras existentes na região.
1.3. Objetivo
O principal objetivo deste estudo foi o desenvolvimento e implantação de metodologias de
avaliação da qualidade de sedimentos em uma sub-bacia do Alto São Francisco em Minas
Gerais. Para tanto, foi instalada uma rede dirigida para o levantamento de dados da qualidade
das águas e dos sedimentos do ribeirão Espírito Santo e do córrego Lavagem, afluentes direto
e indireto do rio São Francisco na região de Três Marias.
Para se atingir o objetivo principal do trabalho, as seguintes atividades foram desenvolvidas:
• Implantação uma rede de avaliação da qualidade de água e sedimentos na região de
interesse;
• Determinação da granulometria e composição mineralógica dos sedimentos por meio
de análises granulométricas e de Difração de raios – X;
• Estimativa da concentração dos contaminantes inorgânicos que, eventualmente,
possam estar nos sedimentos e que apresentem características nucleares adequadas
para a Análise por Ativação Neutrônica;
• Estimativa da concentração dos metais Cd, Cu, Pb, Ni e Zn nos sedimentos e nas
águas superficiais e intersticiais pelas técnicas de Espectrometria de Absorção
Atômica com Atomização Eletrotérmica (ETAAS) e/ou de Espectrometria de Emissão
Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP - AES);
18 CAPÍTULO I – Introdução
• Desenvolvimento e implantação de um método analítico para determinação das
concentrações de sulfetos volatilizáveis por acidificação (SVA) e metais extraídos
simultaneamente (MES) em amostras de sedimento;
• Levantamento de dados sobre a estrutura da comunidade bentônica no sistema
aquático em estudo;
• Realização de ensaios de ecotoxicidade aguda e crônica em amostras de águas
superficiais, intersticiais e de sedimentos;
• Aplicação de Valores – Guia de Qualidade de Sedimentos propostos por órgãos
ambientais internacionais.
1.4. Apresentação do Trabalho
Esta pesquisa encontra-se estruturada em seis capítulos, cada um com um tema específico
relativo ao objeto de estudo.
O Capítulo I – Introdução: caracteriza a relevância do estudo.
O Capítulo II – Revisão Bibliográfica: são apresentadas informações sobre a importância dos
sedimentos nos ecossistemas aquáticos, bem como os conceitos relacionados aos critérios de
avaliação da qualidade dos sedimentos utilizados no presente estudo, a importância do
biomonitoramento e uma breve descrição das técnicas analíticas utilizadas.
O Capítulo III – Área de Estudo: apresenta uma descrição da área de estudo, incluindo
informações sobre as suas características físiográficas tais como, sua localização, clima,
hidrologia, geologia, relevo, vegetação, assim como dados sobre os usos da água e solo. Além
disso, são apresentados resultados do programa de monitoramento da qualidade da água
executado pelo IGAM.
O Capítulo IV – Materiais e Métodos: descreve a metodologia de amostragem e de análise
utilizadas no presente trabalho para o levantamento de dados físico-químicos, químicos,
biológicos e ecotoxicológicos das águas superficiais, intersticiais e nos sedimentos.
19 CAPÍTULO I – Introdução
O Capítulo V – Resultados e Discussões: são apresentados os resultados gerados e avalia-se a
coerência das informações obtidas.
O Capítulo VI – Conclusões e Recomendações: aborda os indicativos dos resultados avaliados
na pesquisa.
20 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
CAPÍTULO II
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. A Importância dos Sedimentos nos Ecossistemas Aquáticos
De uma maneira geral, os sedimentos podem ser definidos como um aglomerado de partículas
orgânicas e inorgânicas presentes no leito dos rios. Eles formam um importante
compartimento desse ecossistema aquático, pois representam habitats para uma grande
variedade de organismos, além de funcionarem como um reservatório de inúmeras
substâncias químicas de baixa solubilidade. Desempenham também um papel fundamental
nos processos de assimilação, transporte e deposição de contaminantes, além de serem uma
fonte direta de nutrientes para os organismos bentônicos (que vivem no fundo do rio) e,
indireta, para os organismos de níveis tróficos mais elevados (ADAMS, 1992 citado por
BRIGANTE &ESPÍNDOLA, 2003).
Grande parte dos contaminantes presentes nos esgotos domésticos e efluentes industriais
lançados nos corpos de água superficial pode ser depositada nos sedimentos, fazendo com que
os mesmos se tornem uma fonte ou sumidouro de espécies químicas consideradas tóxicas.
Conseqüentemente, é clara a importância da preservação da qualidade dos sedimentos para a
proteção da comunidade aquática.
A biodisponibilidade e a toxicidade dos metais e metalóides presentes nos sedimentos e nas
águas intersticiais (água que ocupa os interstícios dos grãos do substrato de um ambiente
aquático) são influenciadas por uma variedade de fatores, incluindo: fases ligantes dos metais
nos sedimentos, alterações químicas nas águas intersticiais, como por exemplo, pH, potencial
redox (Eh), dureza e salinidade, além das alterações na mobilidade dos metais promovida
pelos organismos bentônicos (CHAPMAN, et al., 1999).
As interações químicas, físicas e biológicas dos metais e metalóides com os sedimentos são
extremamente complexas (FIG. 2.1), não podendo ser simplificadas sem que haja uma perda
substancial de informações. Essas simplificações podem resultar em suposições e decisões
incorretas sobre os efeitos deletérios e riscos causados por sedimentos contaminados.
21 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
FIGURA 2.1: Vias de captação (“uptake”) dos metais pelos organismos bentônicos e peixes
provenientes de: 1) partículas dos sedimentos; 2) águas intersticiais; 3) coluna d’água e 4)
cadeia alimentar (Fonte: CHAPMAN, et al., 1999).
Obs.
Me à íon livre do metal;
MeL à metal Me complexado com um ligante L;
=POC-Me; =FeOO-Me, =MnOO-Me; MeS à metal ligado à carbono orgânico particulado, hidróxidos de
ferro e manganês e sufetos, respectivamente.
O fato dos sedimentos agirem como reservatório de metais, metalóides e outras substâncias
tóxicas para o ambiente, bem como para os organismos que vivem em contato direto com esse
compartimento, despertou uma nova preocupação na gestão de recursos hídricos, ou seja, a
necessidade do monitoramento da qualidade dos sedimentos visando um melhor entendimento
da relação entre a exposição decorrente da presença de contaminação nesse meio e a
ocorrência de efeitos adversos à biota.
Valores-guia de qualidade de sedimentos – VGQS (USEPA, 1991b) têm sido usados para
avaliar o risco associado à contaminação de sedimentos para organismos bentônicos. Esses,
por sua vez, têm sido derivados de vários órgãos ambientais internacionais (ENVIROMENT
CANADA, 1995; USEPA, 2005), podendo ser citados:
1. Valores-guia canadenses, os quais foram baseados em bancos de dados de efeitos e
não efeitos. Neste caso, foram derivados dois valores-guia o TEL (“threshold effect
level”) e o PEL (“probable effect level”);
22 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
2. Valores-guia baseados na teoria do equilíbrio de partição (TEP) para metais extraídos
simultaneamente (MES), sulfetos volatilizáveis por acidificação (SVA) e carbono
orgânico total (TOC);
3. Valores-guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais – VGUTAI.
2.2. Descrição dos Valores – Guia de Qualidade de Sedimentos – VGQS
2.2.1. Valores – Guia Canadenses
Os valores – guia do Canadá são baseados em um banco de dados químicos e biológicos
obtidos na América do Norte e elaborados sob patrocínio do Conselho Canadense de
Ministérios do Meio Ambiente (CCME), o qual originou o Protocolo de Derivação dos
Princípios Canadenses para a Qualidade dos Sedimentos e para a Proteção da Vida Aquática
(ENVIROMENT CANADA, 1995). A elaboração desse protocolo teve por objetivo
estabelecer critérios para ava liação da qualidade dos sedimentos e do significado toxicológico
das substâncias associadas aos mesmos para os organismos aquáticos.
A experiência canadense também já foi incorporada pela Companhia de Tecnologia e
Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) na avaliação da contaminação das
águas paulistas desde 2002, conforme o Relatório de Qualidade das Águas Interiores do
Estado de São Paulo (CETESB, 2005).
O Protocolo Canadense estabelece dois valores-guia de várias substâncias químicas
individuais com base em valores de concentração específicos, quais sejam: TEL (“Threshold
Effect Level”) e PEL (“Probable Effect Level”). Esses valores-guia são baseados nas
concentrações totais e na probabilidade de ocorrência de efeitos deletérios na biota em
decorrência da sua exposição a esses níveis de concentração. O menor limite – TEL
representa a concentração abaixo da qual raramente são esperados efeitos adversos para os
organismos aquáticos. O maior limite – PEL representa a concentração acima da qual são
freqüentemente esperados efeitos adversos para os organismos. Na faixa entre TEL e PEL
situam-se os valores onde ocasionalmente espera-se a ocorrência de tais efeitos.
23 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
A aplicação destes valores-guia no presente trabalho teve caráter meramente orientativo na
busca de evidências da presença de contaminantes em concentrações capazes de causar efeitos
deletérios, sobretudo, com relação à toxicidade para a biota, mas não como critério de corte de
qualidade dos sedimentos.
Alguns estudos têm indicado que, em certas regiões, é comum encontrar valores de referência
(“background”), ou seja, sem interferência antropogênica, acima dos valores – guia de
qualidade dos sedimentos adotados no Canadá. Por exemplo, os limites de TEL e PEL para o
cádmio são de 0,6 e 3,5 mg/kg, respectivamente. Entretanto, experimentos realizados no
Canadá indicaram que o limite do TEL para o cádmio foi excedido em 20% das 97.133
amostras de sedimentos de água doce coletadas pelo Programa Nacional de Reconhecimento
Geoquímico (“National Geochemical Reconnaissance” – NGR) do Estudo Geológico do
Canadá (“Geogical Survey of Canadá”) e do PEL, em 1%. Estes dados demonstram que os
valores de TEL e PEL podem não ser indicativos da contaminação dos sedimentos devendo,
portanto, serem utilizados conjuntamente com outros critérios de avaliação (PAINTER, 1994
citado por CHAPMAN et al., 1999). A TAB. 2.1 apresenta os limites de TEL e PEL
estabelecidos pelo Canadá para os quatro metais: cádmio, cobre, chumbo e zinco. Como o
níquel não apresenta limites de TEL e PEL foi utilizado a “Approach to the Assessment of
Sediment Quality in Florida Coastal Waters”.
TABELA 2. 1: Valores-guia estabelecidos pelo “Canadian Council of Ministers of the
Environment” TEL e PEL.
PARÂMETROS TEL(mg/kg) a PEL(mg/kg) b
Cádmio 0,6 3,5
Cobre 35,7 197
Chumbo 35 91,3
Níquel 18,0c 35,9c
Zinco 123 315
a à TEL “Threshold Effect Level”, ou seja, concentrações abaixo deste valor são raramente associadas a efeitos
biológicos adversos.
b à PEL “Probable Effect Level”, ou seja, concentrações acima deste valor são freqüentemente associadas a
efeitos biológicos adversos.
c à FDEP - Florida Department of Environmental Protection, 1994. “Approach to the Assessment of Sediment
Quality in Florida Coastal Waters.
24 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
Os VGQS não consideram os efeitos antagônicos, aditivos ou sinérgicos de outros
contaminantes que podem estar presentes nos sedimentos. Estudos mais detalhados são
necessários para compreender o significado toxicológico da biomagnificação dos metais que
ocorre quando os predadores consomem organismos bentônicos que acumularam metais dos
sedimentos (ANKLEY, 1996 citado por USEPA, 2005).
2.2.2.Valores – Guia Baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição
A Teoria do Equilíbrio de Partição – TEP leva em consideração que metais (Cd, Cu, Pb, Ni e
Zn) sofrem partição entre os sedimentos totais, os sulfetos volatilizáveis por acidificação
(SVA, principalmente, monosulfetos amorfos de ferro), as águas intersticiais e os organismos
bentônicos, bem como entre outras fases dos sedimentos, tais como carbono orgânico total e
íons carbonato (DI TORO, et al., 1992).
Quando as concentrações de metais são expressas em termos de concentração total, as
respostas biológicas não têm um mesmo comportamento, ou seja, sedimentos de origens
distintas exibem diferentes graus de toxicidade para uma mesma quantidade total desses
elementos (BERRY, et al., 1996). Esse fato sugere que a biodisponibilidade de metais nos
sedimentos está relacionada à atividade química dessas substâncias no sistema sedimento-
água intersticial (água que ocupa os interstícios dos grãos de sedimentos) (DI TORO, et al.,
1992).
O modelo da TEP é baseado na determinação das concentrações de metais presentes nos
sedimentos que predizem sobre a presença ou a ausência de toxicidade nesse compartimento
(DI TORO, et al., 1992). Os VGQS foram desenvolvidos para proteger organismos
bentônicos dos efeitos da toxicidade associada com a exposição direta dos cinco metais (Cd,
Cu, Pb, Ni e Zn) presentes nos sedimentos. É importante mencionar que são necessários
estudos adicionais visando a derivação de Valores-Guia de Qualidade de Sedimentos – VGQS
para outros metais, tais como mercúrio, arsênio e cromo (USEPA, 2005).
A concentração do sedimento CS que corresponde à concentração letal (CL50) para 50% de
organismos - teste medida em ensaios de toxicidade realizados somente em água é dada por:
Cs* = Kp.CL50 (2.1)
25 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
Onde Cs* (µg kg-1, peso seco) é a concentração CL50 de metais no sedimento, Kp (L kg-1) é o
coeficiente de partição entre a água intersticial e a fase sólida, e CL50 (µg L-1) é a
concentração que causa 50% de mortalidade em organismos - teste na água.
Estudos em laboratório têm confirmado que os sulfetos volatilizáveis por acidificação (SVA)
constituem-se na maior fase ligante para metais catiônicos (Cd, Cu, Pb, Ni e Zn) em
sedimentos anaeróbicos (DI TORO, et al., 1990; ANKLEY, et al., 1991 e CARLSON, et al.,
1991 citado por LIBER et al., 1996). Em sedimentos óxidos, a biodisponibilidade dos metais
é controlada por outras fases ligantes tais como carbono orgânico particulado, íons carbonato
e óxidos de ferro e manganês (JENNE, 1968, 1977; OAKLEY, et al., 1980; LUOMA e
BRYAN, 1981 citados por USEPA, 2005). Cada mol de SVA pode se ligar a um mol de íons
bivalentes, tais como cádmio, cobre, chumbo, níquel e zinco (chamados conjuntamente de
metais extraídos simultaneamente – MES).
Levando-se em conta que os SVA reagem com metais para formar sulfetos metálicos
insolúveis, a equação 2.1 torna-se:
Cs* = SVA + Kp.CL50 (2.2)
Onde SVA é a concentração dos sulfetos volatilizáveis por acidificação nos sedimentos. A
equação 2.2 indica que, pelo fato dos SVA poderem se ligar a metais e formarem sulfetos
altamente insolúveis, a concentração do metal em um sedimento que, eventualmente, poderá
causar toxicidade nos organismos aquáticos é tão menor quanto maior for a concentração de
SVA presente.
Na prática, a concentração letal de metais presentes nos sedimentos a ser utilizada para a
avaliar a sua toxicidade é a concentração de metais extraídos simultaneamente – MES (metais
extraídos no procedimento de extração do SVA, método descrito por ALLEN et al., 1992).
Isto porque deve ser levado em conta que o método de extração dissolve apenas a fração
ligada fracamente aos SVA, que é aquela potencialmente biodisponível (o que não for
dissolvido nessa extração não será considerado potencialmente tóxico para a biota aquática).
Conseqüentemente, a concentração de metais nos sedimentos realmente relevante do ponto de
vista ecotoxicológico é a dos MES (USEPA, 2005). Sendo assim, a equação 2.2 torna-se:
26 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
MES = SVA + Kp.CL50 (2.3)
O método do SVA se baseia no fato de que o segundo termo na equação 2.3 pode ser
desprezado em condições anóxidas, onde ocorre o favorecimento da presença de sulfetos.
Neste caso, a concentração crítica (MES = SVA), e o critério para a falta de toxicidade será
dado por:
MES – SVA = 0.0 (µmol g-1, peso seco) (2.4)
Levando-se em conta que a fração orgânica do carbono (Carbono Orgânico Total – TOC)
constitui-se em uma outra fase controladora dos metais (USEPA, 2005), um prognóstico mais
exato quanto à presença de toxicidade nos sedimentos pode ser obtido a partir da aproximação
do segundo termo da equação 2.3. Nesse caso, o coeficiente Kp da equação 2.3 pode ser
expresso com base no coeficiente de partição carbono-água, Kco e na fração do carbono
orgânico no sedimento, fco.
Kp = fco. Kco (2.5)
Ao substituir esta relação na equação 2.3, e rearranjando os termos, tem-se:
(MES – SVA) / fco = Kco.CL50 (2.6)
O método descrito a seguir utiliza o termo (MES – SVA) / fco para predizer a toxicidade e
avaliar a concentração crítica (correspondente ao termo Kco.CL50) com base em valores
observados MES, SVA e fco.
Na presença de múltiplos metais é utilizado o MES total, ou seja, o somatório dos cinco
metais: Cd, Cu, Pb, Ni e Zn. A equação final torna-se:
(?MES – SVA) / fco = Kco.CL50 (2.7)
27 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
Portanto, na presença de sulfetos de ferro amorfos, esses metais formam sulfetos metálicos
que são mais insolúveis que FeS, de acordo com a reação:
FeS + M2+ à Fe2+ + MS (2.8)
Onde M simboliza um dos cinco metais (Cd, Cu, Pb, Ni e Zn) que pode estar presente nos
sedimentos. Esta reação irá se processar desde que o sulfeto metálico apresente produto de
solubilidade menor que do sulfeto de ferro (DI TORO, 1992). A TAB. 2.2 apresenta os
valores dos produtos de solubilidade (RUSSEL, 1994) dos sulfetos metálicos de ferro,
cádmio, cobre, chumbo, níquel e zinco em ordem decrescente de Kps. Como pode ser
verificado, o FeS apresenta o maior produto de solubilidade entre os sulfetos dos metais
citados anteriormente.
TABELA 2.2: Produto de solubilidade de sulfetos metálicos em ordem decrescente.
Compostos Kps
FeS 4,0 x 10-19
NiS 3,0 x 10-21
ZnS 1,2 x 10-23
CdS 1,0 x 10-28
PbS 7,0 x 10-29
CuS 8,0 x 10-37
Na FIG. 2.2 são apresentados resultados de testes realizados para avaliar o efeito da presença
de FeS amorfo sobre a disponibilidade de metais em amostras de sedimentos (DI TORO et al.,
1990). Conforme pode ser verificado ocorre um aumento significativo da concentração de Cd
dissolvido quando a razão [CdA]/[FeS(s)]i se aproxima de 1 (sendo, [CdA] a concentração de
Cd adicionado e [FeS(s)]i, a concentração inicial de FeS no sedimento). Esse fato demonstra
que quando o Cd adicionado reage completamente com o excesso de FeS presente no
sedimento, a partir deste ponto o Cd passa para a fase aquosa (dissolvida) ficando, portanto,
potencialmente biodisponível.
28 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
FIGURA 2.2: Titulação de solução de sulfeto de ferro FeS amorfo com cádmio (adaptado de DI TORO et al., 1990). O eixo – X representa a quantidade de Cd adicionado normalizado pela quantidade de FeS presente inicialmente na amostra. O eixo-Y representa a concentração de Cd dissolvida. Os diferentes símbolos (? , ? e ?) mostrados representam as replicatas do experimento.
A toxicidade para organismos bentônicos não tem sido observada em ensaios de
ecotoxicidade em sedimentos que apresentam ? MES – SVA = 0. Entretanto, se
? MES – SVA = 0, o sedimento não necessariamente irá apresentar toxicidade. Nesse caso,
pode haver o controle de outra fase, por exemplo, a do carbono orgânico total (TOC).
Portanto, faz-se necessária a correção pelo TOC (USEPA, 2005), que poderá ser a fase
controladora nessas situações. As FIG. 2.3 A e B demonstram que a correção do ?SVA –
MES pelo TOC diminui a faixa de incerteza do prognóstico de toxicidade dos sedimentos, a
qual é representada pela distância entre as linhas pontilhadas na vertical.
Cd
diss
olvi
do (m
g/L
)
Cd adicionado (µmol Cd/ µmol FeS)
29 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
FIGURA 2.3: Porcentagem de mortalidade versus MES – SVA (A) e (?MES – SVA)/TOC (B) para sedimentos de mar in natura (?), para sedimentos de mar enriquecidos com metais (?), para sedimentos de água doce in natura (? ) e para sedimentos de água doce enriquecidos com metais (¦ ). As linhas tracejadas na vertical esboçam os limites de 90% de incerteza de mortalidade dos organismos (adaptado de USEPA, 2005).
Os valores-guia recomendados quando se utiliza a diferença ?(MES – SVA) normalizada
pelo TOC: (?MES – SVA) / TOC são aqueles apresentados na FIG. 2.4.
Mor
talid
ade
(%)
Mor
talid
ade
(%)
(?MES – SVA)/foc (µmol/goc)
MES – SVA (µmol/g)
30 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
FIGURA 2.4: Limites recomendados quando se utiliza a diferença ? MES – SVA
normalizada pelo TOC: (?MES – SVA) / TOC.
O modelo (?MES - SVA) / TOC é conceitualmente simples, entretanto, tem sido utilizado
com grande sucesso para predizer sobre a não toxicidade dos sedimentos. Para predizer se o
sedimento é realmente tóxico, outros critérios também devem ser aplicados. Nesse caso,
recomenda-se o uso conjunto de (?MES - SVA)/TOC e os Valores-Guia de Unidades Tóxicas
das Águas Intersticiais (VGUTAI) (USEPA, 2005).
2.2.3. Valores – Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais –
VGUTAI
Como mencionado anteriormente, os sedimentos têm um papel fundamental no transporte
físico, geoacumulação e acumulação bio lógica de nutrientes e contaminantes orgânicos e
inorgânicos. A água intersticial é reconhecida como sendo a fase que contém os metais e
outras substâncias verdadeiramente biodisponíveis sendo, portanto, uma das principias vias de
exposição dos contaminantes para a biota aquática. É também considerada como o vetor de
transporte de compostos químicos dissolvidos entre a coluna da água e o substrato sedimentar.
Na maioria das vezes, a concentração de metais dissolvidos nas águas intersticiais é baixa em
relação ao sedimento total, principalmente, em se tratando de sedimentos anóxidos e
sulfídricos, onde a formação de sulfetos metálicos de baixa solubilidade retém os metais na
fase sólida (ALLEN et al., 1992; USEPA, 2005). Entretanto, mesmo que a concentração de
metais na água intersticial seja baixa, os macroinvertebrados bentônicos ingerem (filtram)
essa fase solúvel onde se encontram os metais dissolvidos. À medida que esses contaminantes
vão sendo depurados do sedimento pelos organismos bentônicos, um novo equilíbrio é
(?MES – SVA) / COT
<130 µmolL-1
TOXICIDADE NÃO PROVÁVEL
Entre 130 – 3000 µmolL-1
TOXICIDADE INCERTA
>3000 µmolL-1
TOXICIDADE PROVÁVEL
31 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
estabelecido. Nesse caso, ocorre a dissolução dos metais que se encontravam na fase sólida e
mais metais passam para a água intersticial repondo, portanto, aqueles que foram consumidos
pelos organismos. Portanto, a bioacumulação poderá ser favorecida nesse processo.
Os valores – guia das águas intersticiais são calculados da seguinte forma (USEPA, 2005):
VGUTAI i = [Mi, d] / FCVi,d (2.9)
Onde VGUTAI para um determinado metal i é igual a concentração deste metal dissolvido na
água intersticial [Mi,d], dividido pelo correspondente valor crônico final FCVi,d, o qual
corresponde à concentração do metal na água intersticial que provoca a mortalidade de 50%
dos organismos em testes de bioensaios. As fórmulas para o cálculo do valor crônico final
para cada metal estão apresentadas na TAB. 2.3.
TABELA 2.3: Valor crônico final (FCV) baseado nas concentrações de metais dissolvidos
nas águas intersticiais (USEPA, 2005).
Metal FCV (µg/L)
Cádmio [ ])490,3)][ln(7852,0( −bdurezaa eCF
Cobre [ ])465,1)][ln(8545,0(960,0 −durezae
Chumbo [ ])705,4)][ln(273,1(791,0 −durezae
Níquel [ ])1645,1)][ln(8460,0(997,0 +durezae
Zinco [ ])7614,0)][ln(8473,0(986,0 +durezae
a = fator de conversão para calcular o FCV para o cádmio: CF = 1,101672-[(ln dureza)(0,041838)].
b = dureza da água intersticial, foi considerada 50 mg/L de CaCO3.
Na determinação da dureza utilizada nos cálculos dos FCV’s, foram realizadas análises de
cálcio e magnésio nas amostras de águas intersticiais, e o valor aproximado de dureza obtido
para a área em estudo foi de 50 mg/L de CaCO3, portanto empregou-se esse valor de dureza
nos cálculos de FCV.
32 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
Foi feito o cálculo do VGUTAI para cada um dos cinco metais (Cd, Cu, Pb, Zn e Ni),
separadamente e, a seguir, o somatório do VGUTAI dos cinco metais, como apresentado na
equação 2.10. Se o somatório for menor ou igual a 1, o sedimento não excede os VGUTAI
para estes metais, mas se o somatório for maior que 1 e, conjuntamente,
(?MES – SVA) / TOC = 3000 µmol L-1, os sedimentos podem ser considerados tóxicos e
conseqüentemente, podem causar efeitos adversos às comunidades aquáticas. Até o presente
momento esse VGQS foi desenvolvido para a aplicação na presença dos cinco metais cádmio,
cobre, chumbo, níquel e zinco, e estudos complementares estão sendo realizados para a
inserção de novos metais como cromo (USEPA, 2005).
[ ][ ]
[ ][ ]
[ ][ ]
[ ][ ]
[ ][ ]
[ ][ ]dZn
dZn
dNi
dNi
dPb
dPb
dCu
dCu
dCd
dCd
idi
di
FCV
M
FCV
M
FCV
M
FCV
M
FCV
M
FCVM
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
. ++++=∑ (2.10)
Sendo
[Mi,d] = concentração do metal dissolvido na água intersticial;
[FCVi,d] = valor crônico final para o respectivo metal i.
2.3. Técnicas Analíticas Empregadas
A seguir, é feita uma descrição sucinta das principais técnicas analíticas utilizadas no presente
estudo para determinação da composição química e mineralógica das amostras de sedimentos
das sub-bacias do ribeirão Espírito Santo e córrego Lavagem em Três Marias, quais sejam:
Difração por raios – X (DRX), Análise por Ativação Neutrônica (NAA), Espectrometria de
Absorção Atômica em Chama (FAAS) e com Forno de Grafite (GFAAS), Espectrometria de
Emissão Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP - AES) e Espectroscopia no
Ultravioleta e Visível (UV/VIS).
2.3.1. Difração de Raios-X
A difração de raios-X é uma técnica importante de análise estrutural, a qual possibilita a
quantificação das fases cristalinas e os estudos da estrutura interna dos materiais cristalinos.
33 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
A difração resultante de um cristal é uma propriedade física e uma característica fundamental
das substâncias cristalinas. O comprimento de onda dos raios-X é da ordem de nanômetros, e
as distâncias entre os átomos num cristal são suficientemente próximas para o cristal servir de
rede de difração para os raios-X.
Medidas dos ângulos de difração de raios-X, cujos comprimentos de ondas são conhecidos,
são usadas para calcular o espaçamento interatômico num cristal e, assim, a estrutura
cristalina do mesmo (RUSSEL, 1994).
A FIG. 2.5 ilustra o efeito de difração dos raios-X. Quando um feixe de raios-X incide sobre
um conjunto de planos cristalinos, cuja distância interplanar é d, o ângulo de incidência é ? e
? é o comprimento da onda. Os feixes refletidos por dois planos subseqüentes apresentarão o
fenômeno da difração. Isto é, se a diferença entre seus caminhos óticos for um número inteiro
de comprimentos de onda, haverá superposição construtiva (um feixe de raios-X será
observado); caso contrário, ocorrerá superposição destrutiva, neste caso não se observará
qualquer sinal de raios-X.
FIGURA 2.5: Processo da condição para que ocorra a difração.
A expressão 2.11 é conhecida como lei de Bragg é uma relação entre a distância entre as
camadas dos átomos, o comprimento de onda da radiação X e o ângulo de difração, a qual
desempenha papel fundamental no uso da difração de raios-X para estudos cristalográficos.
θλ sen2dn = (2.11)
Sendo:
34 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
n: ordem de difração
? :comprimento de onda do raio-X
d: distância interplanar
?: ângulo entre o raio incidente e os planos
Dentre as vantagens da técnica de difração de raios – X para a caracterização de fases,
destacam-se: a simplicidade e rapidez do método, a confiabilidade dos resultados obtidos
(pois o perfil de difração obtido é característico para cada fase cristalina), a possibilidade de
análise de materiais compostos por uma mistura de fases e uma análise quantitativa destas
fases.
2.3.2. Análise por Ativação Neutrônica
A Análise por Ativação Neutrônica (NAA) é amplamente conhecida por sua sensibilidade
para detecção e determinação de um grande número de elementos químicos. Esse método
consiste, basicamente, da produção de radionuclídeos artificiais a partir de elementos estáveis
por meio da irradiação sob um fluxo de nêutrons e medida das radiações emitidas pelos
radionuclídeos formados. A técnica apresenta vantagens em relação às técnicas químicas de
análise por eliminar o ataque químico às amostras, pela ausência de branco analítico,
independência em relação à forma química dos elementos, necessidade de pequena
quantidade de amostra, além da precisão, exatidão e sensibilidade (ADLOFF &
GUILLAUMONT, 1993).
A reação nuclear que ocorre é do tipo (n, ?) na qual o nuclídeo captura um nêutron, emitindo
radiação gama (equação 2.12). A probabilidade de ocorrência dessa reação nuclear depende
das características do nuclídeo alvo como a secção de choque a determinada energia de
nêutrons, abundância isotópica, além da meia-vida do radionuclídeo formado.
( ) 1*, +AZ
AZ XnX γ (2.12)
Sendo:
XAZ = nuclídeo alvo;
? = nêutron térmico;
35 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
? = radiação gama;
1* +AZX = radionuclídeo formado.
Adloff & Guillaumont (1993) destacam entre as principais características da ativação
neutrônica o fato de cerca de 70% dos elementos químicos naturais poderem ser
determinados, pois, têm propriedades nucleares adequadas para serem investigados por essa
técnica; possui capacidade de análise multielementar em uma extensa faixa de concentração,
sem envolver o tratamento químico prévio das amostras, além do fato de necessitar de
pequena quantidade de amostra.
As limitações da técnica estão relacionadas com a necessidade de se dispor de um irradiador
de nêutrons, envolvendo custo e mão de obra especializada.
No presente estudo foi aplicado método k0 de ativação neutrônica onde em paralelo à amostra
é irradiado apenas um comparador/padrão para cálculo da atividade específica. É um método
semi-absoluto que utiliza a convenção de Högdahl (DE CORTE, 1986; MENEZES et al.,
2006).
2.3.3. Espectrometria de Absorção Atômica em Chama
A Espectrometria de Absorção Atômica (AAS) é uma técnica de análise usada para
determinar a presença e a quantidade de um determinado metal em solução, baseia-se no
princípio da formação de átomos livres e a absorção da radiação ultravioleta por estes átomos
(ROBINSON, 1986 citado por AMORIM, 2006). É uma técnica muito utilizada para a
determinação de elementos com baixos teores de concentração pela sua versatilidade analítica
(chama, forno de grafite e geração de hidreto).
A sensibilidade da técnica varia muito com o tipo de amostra analisada e do tipo de fonte
atomizadora utilizada (AMORIM, 2006) que pode ser, por exemplo, a chama como no caso
da Espectrometria de Absorção Atômica em Chama (FAAS) ou como na Espectrometria de
Absorção Atômica em Forno de Grafite (GFAAS).
36 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
Na (FAAS) a solução a ser analisada é aspirada e convertida num aerossol em um
nebulizador. Nesse processo ocorre a injeção de um gás oxidante (geralmente, o ar ou o óxido
nitroso) e, posteriormente, ocorre a mistura da amostra com um gás combustível
(habitualmente, o acetileno) e o gás oxidante. A fração da mistura constituída por gotas com
uma adequada distribuição de tamanhos (~ 10 µm ou menos) é introduzida na chama, onde é
vaporizada e dissociada (OSÓRIO NETO, 1996). Devido à elevada temperatura da chama (~
2300 ou ~ 2700 K, respectivamente, para a chama de ar/acetileno e para a chama de óxido
nitroso/acetileno), o solvente é evaporado e as pequenas partículas que se formam são
fundidas, vaporizadas e dissociadas em átomos.
Cada analito necessita de uma chama ideal, capaz de dissociá-lo e produzir átomos livres.
Após a formação destes átomos, estes são irradiados por uma radiação específica do elemento
a ser analisado, proveniente da fonte (lâmpada de cátodo oco do elemento em questão). Dessa
forma, os átomos presentes na chama absorverão apenas a radiação com comprimento de
onda referente ao elemento químico do qual fazem parte (GROHSE, 1999).
2.3.4. Espectrometria de Absorção Atômica em Forno de Grafite
Na prática, a procura de técnicas analíticas cada vez mais sensíveis conduziu ao
desenvolvimento da técnica Espectrometria de Absorção Atômica em Forno de Grafite
(GFAAS), também chamada de Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização
Eletrotérmica (ETAAS). A grande sensibilidade desta técnica torna-a ideal para a aplicação na
análise de elementos ultratraços.
A energia necessária para a atomização é conseguida passando-se uma alta corrente elétrica
através do tubo onde é colocada a amostra. A luz proveniente da fonte passa pelo centro do
tubo. Após o aquecimento do forno, o vapor atômico gerado no forno absorve a luz da fonte.
O sinal fornecido é transiente, ou seja, um pico é fornecido à medida que a concentração
atômica no forno aumenta, decrescendo com a difusão dos átomos no forno. Portanto, a altura
ou área do pico nos fornece a quantidade de átomos do analito que estão presentes no forno
(OSÓRIO NETO, 1996).
37 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
No presente estudo, a técnica GFAAS foi utilizada para análise de cádmio nas amostras de
águas superficial e intersticial e dos sedimentos e de cobre, níquel e chumbo nas amostras de
águas superficiais em decorrência dos teores extremamente baixos presentes nessas amostras.
2.3.5. Espectrometria de Emissão Atômica com Plasma Indutivamente
Acoplado
A Espectrometria de Emissão Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-AES) é
uma técnica que realiza determinações multielementares em diversas matrizes como: água,
sedimento, amostras geológicas em geral, biomateriais dentre outras. Com uma ampla faixa
linear dinâmica a técnica permite análises de elementos em baixas e altas concentrações.
No ICP-AES as amostras são aspiradas através de uma bomba peristáltica para um
nebulizador, gerando um aerosol que é transportado para uma tocha de plasma de argônio que
atinge temperaturas entre 6000-10000 K. Nessa etapa os processos de evaporação do solvente,
atomização, vaporização, ionização e excitação dos elementos presentes na amostra ocorrem.
Os átomos excitados estão em um estado de energia maior e quando retornam ao estado
fundamental emitem energia. Esta energia emitida é característica do elemento e é
proporcional à sua concentração (OSÓRIO NETO, 1996). A intensidade de emissão das
linhas características, difratada por uma rede, é integralizada e convertida diretamente em
concentração dos elementos através de software específico acoplado a um computador.
O ICP-AES tem capacidade de analisar quantitativamente cerca de 65 elementos. Geralmente,
o ICP-AES apresenta limites de detecção similares ou em alguns casos superiores aos limites
do FAAS.
A técnica de ICP-AES foi usada para as determinações de cobre, níquel e chumbo em
sedimentos e de zinco nas amostras de águas superficiais e de sedimentos.
2.3.6. Espectroscopia no Ultravioleta e Visível
A técnica consiste na determinação de concentrações de substâncias em solução que
absorvem radiação com comprimentos de onda característicos.
38 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
Quando uma radiação eletromagnética encontra uma molécula, ocorrerá uma interação entre a
radiação e os elétrons das camadas eletrônicas que formam as ligações químicas, através da
absorção desta energia. Este processo de absorção é específico de cada ligação molecular.
O instrumento usado na espectroscopia UV/VIS é chamado de espectrofotômetro. As partes
básicas do espectrofotômetro são a fonte de radiação, o recipiente da amostra, o
monocromador e o detector. As fontes de radiações nas regiões UV e visível são lâmpadas
incandescentes ou tubos de descarga. Uma amostra, usualmente líquida, é inserida no
caminho óptico do aparelho, e então, a luz UV e/ou visível em um certo comprimento de
onda, ou em uma faixa de comprimentos de ondas, é passada pela amostra. O
espectrofotômetro mede a quantidade de luz que foi absorvida pela amostra. A partir dessa
informação, a absorbância de ambos é determinada para esse certo comprimento de onda ou
para uma faixa de comprimentos de onda.
O método utilizado para determinar quantitativamente a concentração de substâncias químicas
em solução que absorvem radiação baseia-se na Lei de Beer-Lambert, a qual é dada por:
CLIIA ε=
−= 0
10log (2.13)
Sendo:
A a absorbância medida;
I0 a intensidade da luz incidente a um dado comprimento de onda;
I a intensidade transmitida pela amostra;
L o caminho óptico ou distância percorrida pela luz no interior da amostra;
e constante conhecida como absortividade molar (a qual varia de substância para substância);
C concentração da substância.
A escolha do comprimento de onda e conseqüentemente da cor de luz é muito importante. Por
exemplo, a análise de sulfeto produz uma coloração azul proporcional à concentração de
sulfeto na amostra (quanto maior a concentração de sulfeto, mais escura a coloração); o
comprimento de onda na faixa de 678 nm foi o utilizado nesta análise, pois a solução azulada
absorve mais intensamente luz neste comprimento de onda. Portanto, a absorção de luz pela
solução será proporcional à concentração do soluto presente na solução (RAO, 1967).
39 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
2.4. Avaliação da Estrutura dos Organismos Bentônicos
Alguns dos principais métodos para avaliar a qualidade dos ambientes aquáticos envolvem a
avaliação da estrutura de comunidades aquáticas, a identificação de espécies indicadoras de
qualidade, estudos ecotoxicológicos e de bioacumulação.
A comunidade bentônica (do grego bénthos = profundidade) é formada por animais
(zoobentos) e vegetais (ftobentos). Esta comunidade caracteriza-se por habitar o sedimento ou
a superfície deste. Os zoobentos são classificados, freqüentemente, segundo o tamanho dos
organismos, o qual é determinado utilizando-se peneiras de diferentes tamanhos de abertura
de malha (ESTEVES, 1998). No presente trabalho, a determinação do tamanho dos zoobentos
foi realizada utilizando-se peneiras de tamanho de malha de 0,5 mm, ou seja, foram avaliados
apenas os organismos visíveis a olho nu, correspondente aos macroinvertebrados.
A utilização de macroinvertebrados bentônicos apresenta vantagens e desvantagens que
devem ser consideradas. Como vantagens têm-se:
• Apresentam ciclo de vida longo permitindo, portanto, respostas temporais;
• Podem ser vistos a olho nu, o que facilita a sua identificação e triagem;
• São sésseis e de pouca mobilidade;
• Técnicas de amostragem simples e padronizadas;
• O custo dos equipamentos de coleta e análise é relativamente baixo;
• São abundantes e apresentam grande diversidade de espécies, o que fornece uma
ampla gama de respostas sensíveis a variações da concentração de poluentes, com
organismos sensíveis, tolerantes e resistentes à poluição.
Dentre as dificuldades têm-se:
• As análises quantitativas necessitam de um elevado número de amostras, o que pode
aumentar de forma considerável o seu custo financeiro;
• Variações sazonais podem dificultar as interpretações dos resultados;
• Alguns grupos não são bem conhecidos taxonomicamente pelo fato das chaves de
identificação utilizadas serem desenvolvidas no exterior.
40 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
Os zoobentos constituem-se em uma fonte alimentar importante para os peixes, são valiosos
indicadores da degradação ambiental, além de influenciarem em processos que poderão afetar
a ciclagem de nutrientes e contaminantes no sistema aquático (WALLACE & WEBSTER,
1996; REYNOLDSON, 1978 citado por SWARTZ & LEE, 1980). Estes processos incluem:
bioacumulação, biodegradação, transferência trófica, biodeposição e bioturbação
(REYNOLDSON, 1987 citado por SWARTZ & LEE, 1980). Contudo os bentos podem agir
como acumuladores e condutores de contaminantes por processos físicos, químicos e
biológicos. Estes organismos habitam o substrato de fundo (sedimentos, detritos, troncos,
macrófitas aquáticas, algas filamentosas e etc.) de habitats aquáticos, em pelo menos uma
fase de seu ciclo vital e podem ser retidos por tamanho de malha de 200 a 500 micrômetros.
Os invertebrados compreendem o maior número de indivíduos, espécies e biomassa em
quaisquer ambientes dulcícolas, entre estes se destacam em especial os insetos, que dominam
os sistemas de água doce, quer sob o ponto de vista numérico, como sob a ótica relativa à
diversidade, podendo ser ultrapassados apenas pelos nemátodos em termos numéricos e de
biomassa. Os macroinvertebrados são representados por vários grupos taxonômicos, tais
como - Platyhelminthes, Annelida, Crustacea, Mollusca, Insecta (MERRITT & CUMMINS,
1988).
Inúmeras ferramentas estatísticas têm sido utilizadas para avaliar a diversidade bentônica,
incluindo índices de diversidade de Shannon-Wiener, estimativas de abundância e densidade
de organismos, índices como BMWP (“Biological Monitoring Working Party”),
classificações em grupos tróficos funcionais (coletores, herbívoros ou predadores),
identificação de habitats preferenciais, estimativas das relações entre número de
Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera (EPT) versus Chironomidae e Oligochaeta e
estimativas de integridade biótica.
Os macroinvertebrados podem ser classificados dentro de três grupos: sensíveis ou
intolerantes, tolerantes e resistentes de acordo com sua tolerância frente às adversidades
ambientais.
O grupo dos organismos sensíveis ou intolerantes compreende representantes das ordens de
insetos aquáticos Ephemeroptera, Trichoptera e Plecoptera. Estes organismos são
caracterizados pela necessidade de elevadas concentrações de oxigênio dissolvido na água
41 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
para sobreviverem. Normalmente são habitantes de ambientes com alta diversidade de
habitats (GOULART & CALLISTO, 2003). A FIG. 2.6 mostra três indivíduos que integram
este grupo.
FIGURA 2.6: Grupo dos organismos sensíveis ou intolerantes à poluição (Fonte: GOULART
& CALLISTO, 2003).
O grupo dos organismos tolerantes é formado por uma ampla variedade de insetos aquáticos e
outros invertebrados, incluindo moluscos, bivalves, algumas famílias de Diptera e,
principalmente, por representantes das ordens Heteroptera, Odonata e Coleoptera, embora
algumas espécies destes grupos sejam habitantes típicos de ambientes não poluídos. A
necessidade de concentrações elevadas de oxigênio dissolvido é menor, uma vez que parte
dos representantes deste grupo, como os Heteroptera, adultos de Coleoptera e alguns
Pulmonata (Gastropoda) utilizam o oxigênio atmosférico. A diversidade de habitats onde
vivem estes organismos diminui, em função de uma maior flexibilidade do grupo (muitos
heterópteros e coleópteros vivem na lâmina de água ou interface coluna d’água-superfície)
(GOULART & CALLISTO, 2003). Na FIG. 2.7 são mostrados três exemplos deste grupo.
FIGURA 2.7: Grupo dos organismos tolerantes à poluição (Fonte: GOULART &
CALLISTO, 2003).
42 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
O grupo dos resistentes (vide FIG. 2.8) é formado por organismos extremamente tolerantes a
ambientes impactados. Esse grupo é constituído, principalmente, por larvas de Chironomidae
e outros Diptera e por toda a classe Oligochaeta. Esses organismos são capazes de viver em
condição anóxida (depleção total de oxigênio) por várias horas, além de serem organismos
detritívoros, ou seja, se alimentam da matéria orgânica depositada no sedimento, o que
favorece a sua adaptação aos mais diversos ambientes. Tanto os Oligochaeta quantos os
Chironomidae são organismos de hábito fossorial, ou seja, que passa a maior parte do tempo
em galerias sob o solo ou sob o folhiço (deposição de folhas e galhos) não possuindo nenhum
tipo de exigência quanto à diversidade de habitats (GOULART & CALLISTO, 2003).
FIGURA 2.8: Grupo dos organismos resistentes à poluição (Fonte: GOULART &
CALLISTO, 2003).
No presente trabalho os seguintes parâmetros foram calculados: densidade (número de
indivíduos por m2), riqueza da fauna (número de grupos identificados) e os índices de
diversidade de Shannon-Wiener (H') e de eqüitabilidade de Pielou (E) (MAGURRAN, 1991)
como ferramentas para auxiliar no tratamento dos dados. O programa Primer 5 for Windows,
Plymouth Routines in Multivariate Ecologycal Research foi utilizado para os cálculos desses
índices.
A diversidade de espécies está associada a uma relação entre o número de espécies (riqueza) e
a distribuição do número de indivíduos entre as espécies (eqüitabilidade). Essa definição está
explicitada nos índices de Shannon-Wiener e de Pielou, que conjugam estas duas variáveis
(ODUM, 1988).
43 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
O Índice de Diversidade de Shannon (H’) leva em consideração a riqueza das espécies e sua
abundância relativa (MAGURRAN, 1991), sendo definido por:
∑=
=S
i
pipiH1
log' (2.15)
Sendo pi = ni/N; onde ni corresponde ao número de indivíduos da espécie i em cada amostra,
N ao número total de indivíduos e S, ao número total de espécies.
O Índice de Uniformidade de Pielou (E) é um índice de eqüitabilidade ou uniformidade
(MAGURRAN, 1991), em que a uniformidade refere-se ao padrão de distribuição dos
indivíduos entre as espécies, sendo definido por:
SH
Elog
= (2.16)
Sendo H, o Índice de Shannon e S, o número de espécies ou grupos existentes.
2.5. Análises Ecotoxicológicas
Em função do uso abusivo e descontrolado de contaminantes de todos os tipos, orgânicos e
inorgânicos e, em virtude da imensidão de compostos que podem chegar aos corpos hídricos,
as análises químicas se tornam limitadas, sendo que muitas vezes os resultados obtidos não
permitem uma avaliação criteriosa dos efeitos das substâncias sobre os seres vivos. Dessa
forma, alguns métodos biológicos como os ensaios ecotoxicológicos ou biotestes são cada vez
mais empregados (KNIE & LOPES, 2004).
A análise ecotoxicológica tem por finalidade avaliar se e em qual grandeza as substâncias
químicas são nocivas e como seus efeitos se manifestam sobre organismos vivos. Os testes
ecotoxicológicos não fornecem nenhuma informação a respeito de qual substância está
causando o efeito tóxico, no entanto, os resultados dos testes podem ser interpretados em
associação aos resultados das análises químicas, para a investigação sobre o causador desses
efeitos.
44 CAPÍTULO II – Revisão de Literatura
Todas as substâncias químicas têm um potencial de toxicidade sobre os organismos que
depende da concentração. Com isso, os organismos desencadeiam sua capacidade de
assimilação com danos menores, que consiste principalmente na metabolização e excreção
dos agentes agressores. O resultado desta interação é o efeito mensurável pelos ensaios
ecotoxicológicos, denominados efeitos agudos ou crônicos e resultam em morte ou em
alterações no crescimento, na reprodução, no metabolismo, em deformações e no
comportamento dos organismos-teste (KNIE & LOPES, 2004).
Os testes agudos detectam os efeitos observados em curtos períodos de tempo, e geralmente
são irreparáveis, enquanto os testes crônicos detectam danos após um período maior de
exposição aos contaminantes.
45 CAPÍTULO III – Área de Estudo
CAPÍTULO III
3. ÁREA DE ESTUDO
3.1.Características Fisiográficas
A seguir, é feita uma descrição geral das características físiográficas da área de estudo
incluindo, informações sobre a sua localização, clima, hidrologia, geologia, relevo, vegetação,
bem como de usos da água e solo. Além disso, são apresentados resultados do programa de
monitoramento da qualidade da água executado pelo IGAM.
3.2. Localização
O município de Três Marias originou-se do antigo distrito de Barreiro Grande, que pertencia
ao município de Corinto até o ano de 1963, quando se emancipou e em 1975 passou a se
chamar Três Marias. A região fora ponto de fixação de fazendeiros, de grande importância
constituindo uma fronteira agrícola importante num momento em que Minas Gerais ainda não
vislumbrava a febre do ouro. O município dista cerca de 300 km de Belo Horizonte, seguindo
pela BR-040 no sentido de Brasília, possuindo uma área total de aproximadamente 2.675 km²
e uma população: 24.927 habitantes. Essas informações foram produzidas a partir dos dados
do Censo Demográfico de 2000 do IBGE, com estimativa para 2005.
Na economia são relevantes os setores agropecuários, extração vegetal, pesca, industrial e
serviços, sendo este último o que abrange a grande maioria da população. No ramo industrial
destacam-se as indústrias alimentícias, de confecção de artigos para vestuário, e metalurgia.
Sua localização privilegiada (FIG. 3.1) foi caminho obrigatório no processo de descoberta e
interiorização do Brasil, que foi alavancado pela construção da barragem de Três Marias.
Em maio de 1957, o então presidente, Juscelino Kubitschek, iniciou o trabalho de construção
da barragem de Três Marias, objetivando a regularização do curso das águas do rio São
Francisco nas cheias periódicas e melhorar a navegabilidade, a utilização do potencial
hidrelétrico e o fomento da indústria e irrigação. A conclusão da obra se deu em janeiro de
1961, representando um verdadeiro recorde mundial de construção desta natureza. A
46 CAPÍTULO III – Área de Estudo
barragem tem 3.250 m de comprimento total, altura máxima de 56,9 m e um volume útil de
15.278 bilhões de m3 e banha 8 municípios, que integra um importante pólo turístico da
região. Em 1962 foi inaugurada a Usina Hidrelétrica de Três Marias sob administração da
Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIG, sendo considerada de grande importância
para o Brasil. Sua potência instalada de 396 MW fornece 80% da energia consumida na
região norte de Minas (CEMIG, 2006).
FIGURA 3.1: Localização do município de Três Marias, MG (CYTIBRAZIL, 2006).
Outro fator que contribuiu para o crescimento do município foi a ida da Votorantim Metais
Zinco S.A. - VM para a região. O objetivo principal dessa unidade é a produção de zinco
metálico em lingotes, ligas de zinco e óxido de zinco. Sua capacidade de produção anual é de
cerca de 180.000 toneladas. O minério processado na planta industrial da VM em Três Marias
é originado das minas de Paracatu e Vazante, ambas localizadas na região noroeste do estado
de Minas Gerais. Cerca de 82,9% das reservas de zinco brasileiras estão localizadas nesses
municípios.
O minério existente nos depósitos de Vazante é silicatado, constituído de willemita e
calamina, com teores de zinco variando entre 16% e 39%. A mina possui reservas de cerca de
2 milhões de toneladas de zinco contido. É a maior jazida brasileira de minério de zinco, com
uma produção de 133,7 mil toneladas/ano de concentrado silicatado. O minério de Paracatu é
do tipo sulfetado, esfalerita, com teores de zinco entre 5% e 5,2%, produz cerca de 37 mil
toneladas/ano de zinco a partir de minério de zinco sulfetado (DNPM, 2005).
47 CAPÍTULO III – Área de Estudo
O Grupo Votorantim Metais Zinco S.A. é o único produtor de minério de zinco no Brasil. A
usina metalúrgica da VM em Três Marias/MG é única unidade industrial no mundo capaz de
utilizar de forma integrada os concentrados de zinco silicatado e sulfetado.
A região selecionada integra a Unidade de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos –
UPGRH SF4 da bacia do rio São Francisco (FIG. 3.2). Esta unidade drena uma área de cerca
de 18.710 km2, abrangendo 15 municípios, quais sejam: Abaeté, Arapurá, Biquinhas, Cedro
do Abaeté, Felixlândia, Matutina, Morada Nova de Minas, Paineiras, Pompeu, Santa Rosa da
Serra, São Gonçalo do Abaeté, São Gotardo, Tiros, Três Marias, Varjão de Minas.
FIGURA 3.2: Bacias hidrográficas do estado de Minas Gerais (Fonte: IGAM, 2004).
48 CAPÍTULO III – Área de Estudo
3.3. Clima
A região do Alto São Francisco é caracterizada como tendo muitas chuvas de verão, que caem
de novembro a abril. No inverno tem-se o período de estiagem.
As temperaturas médias anuais variam ao redor de 23oC e a umidade relativa do ar em torno
de 78%. As diversas características climáticas permitiram a classificação da região como
tropical úmida, sendo que em algumas áreas é temperada. As precipitações pluviométricas na
região variam de 1200 a 1500 mm. (ANA, 2004).
3.4. Hidrologia
A vazão natural média da bacia do rio São Francisco de 2.850 m3/s, sendo que cerca de 73,5%
desta vazão é proveniente do estado de Minas Gerais, como mostra a FIG. 3.3. A Bahia
contribui com 20,4 %, Pernambuco com 3,2 %, Alagoas com 0,7 %, Sergipe com
0,4 %, Goiás com 1,2 % e o Distrito Federal com 0,6 %. Essa mesma figura mostra as
contribuições dos principais afluentes do rio São Francisco em percentagem, a saber: Paracatu
– 14 %, Velhas – 13 %, Grande – 9 %, Urucuia – 9 %, entre outros (ANA, 2004).
Considerando a série de vazões naturais estimadas para o período compreendido entre 1931 e
2001, a barragem de Três Marias garante uma vazão regularizada a jusante de
513 m3/s.
73,5%
1,2%
0,6%
3,2%
0,7%
0,4%
20,4%
Minas Goiás Distrito Federal Pernambuco Alagoas Sergipe Bahia
FIGURA 3.3: Contribuição dos estados da federação na Bacia do Rio São Francisco em
relação à vazão média (2.850 m3/s) (Fonte: ANA, 2004).
49 CAPÍTULO III – Área de Estudo
Paracatu14%
das Velhas13%
Grande9%
Urucuia9%
Afluentes mineiros
8%
Corrente7%
Entorno da Represa
7%
Paraopeba6%
Pará6%
Carinhanha6%
Outros15%
FIGURA 3.4: Contribuição dos principais afluentes na Bacia do Rio São Francisco em
relação à vazão média (2.850 m3/s) (Fonte: ANA, 2004).
O Alto São Francisco tem uma vazão natural média de 1.189 m3/s, que representa
42 % da vazão natural da bacia. As unidades hidrográficas de expressiva contribuição nesta
região, em termos de vazão, são o rio das Velhas e os afluentes mineiros do Alto São
Francisco.
O Médio São Francisco tem uma vazão natural média incremental de 1.519 m3/s, 53 % do
total, e abrange rios importantes na margem esquerda do São Francisco, como o Paracatu,
Grande e Urucuia.
O Submédio contribui com 104 m3/s, 4 % do total, e o Baixo com 38 m3/s, apenas 1 % do
total. Os rios Paracatu (14 %), das Velhas (13 %), Grande (9 %) e Urucuia (9 %) são os
principais formadores da vazão natural média (2.850 m3 /s).
A TAB. 3.1 mostra, de forma resumida, a disponibilidade hídrica acumulada nas regiões
fisiográficas do São Francisco. São apresentadas a vazão natural média, a disponibilidade de
águas superficiais (vazão regularizada mais a incremental com permanência de 95%) e a de
águas subterrâneas (20% das reservas renováveis). A disponibilidade hídrica total não é igual
à soma das duas, já que a disponibilidade de águas subterrâneas representa uma parte do
escoamento de base dos rios (ANA, 2004).
50 CAPÍTULO III – Área de Estudo
TABELA 3.1: Disponibilidade hídrica na bacia do rio São Francisco (ANA, 2004).
Vazão (m3/s) Disponibilidade (m3/s) Região Fisiográfica
Natural Média Água superficial Água subterrânea*
Alto 1.189 622 29
Médio 2.708 1.160 294
Submédio 2.812 1.838 313
Baixo 2.850 1.849 318
* 20% das reservas renováveis
3.5. Relevo e Vegetação
Na região do Alto São Francisco existem serras e terrenos ondulados, com elevações que vão
de 1600 a 600 m. A sua vegetação é constituída de matas e brejos nas partes mais altas e no
restante, por cerrados. Essa última é constituída por vegetação típica de solos pobres em
nutrientes e, apesar de apresentar deficiência hídrica (aspecto xeromórfico), como ocorre na
caatinga, sua ocorrência não encontra relação com ausência de água (áreas de seca). Tem
como principais espécimes, encontrados na região, Peroba-do-campo, Araticum, Pequi,
Murici, Imbiruçu, Unha-de-Vaca, Caviúna-do-Campo e Araçá;
3.6. Hidrogeologia
A região em estudo integra a Formação Três Marias, a qual faz parte do Grupo Bambuí. A
Formação Três Marias litologicamente é composta por siltito cinza escuro, arcóseo e arenito
arcoseano, e com ocorrência localizada de conglomerado (PINTO & MARTINS-NETO,
2001). Os conglomerados são rochas sedimentares compostas por fragmentos (grânulos,
seixos, matacões), misturados em maior ou menor quantidade com matriz arenosa e/ou mais
fina, síltica e/ou argilosa e cimentada por carbonato, óxido ou hidróxido de ferro, sílica e/ou
por argila ressecada comumente.
A sub-bacia do córrego Lavagem a qual encontra-se na área de influência da Barragem Nova
localiza-se em uma região onde ocorre a formação de sistema aqüífero Fraturado-Cárstico
(FIG. 3.5), esse representa o sistema em que a porosidade está relacionada à presença de
falhas, fraturas e outras superfícies de descontinuidade, resultantes de esforço tectônico. Este
51 CAPÍTULO III – Área de Estudo
tipo de sistema é caracterizado pela circulação preferencial das águas nas descontinuidades
das rochas (PINTO & MARTINS-NETO, 2001). Contudo os problemas de percolação que a
barragem de rejeitos implantada nas cabeceiras do córrego apresenta, pois esta não foi
devidamente impermeabilizada durante sua construção, podem ser agravados devido à
presença de caminhos preferenciais das águas (falhas e fraturas) nas rochas e que, portanto,
essa contaminação pode se estender ao longo de todo o curso de água já que é sabido que
existe interconexão hidráulica entre os cursos de água com as águas subterrâneas.
FIGURA 3.5: Mapa com domínios aqüíferos da bacia do rio São Francisco. À direita é
mostrada uma foto aproximada da região em estudo (Fonte: ANA, 2004).
3.7. Tipos de Solo
Segundo dados dos Relatórios de “Diagnóstico Ambiental do Estado de Minas Gerais” e os
“Estudos integrados de recursos naturais: Bacia do Alto São Francisco e parte central da área
mineira da SUDENE”, elaborados pela Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais
(CETEC-MG) em 1983, predominam na área de estudo quatro tipos básicos de solos:
52 CAPÍTULO III – Área de Estudo
• Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico A Moderado – com textura argilosa,
recoberto por vegetação de cerrado e relevo suave ondulado, ocupando a maior
parte da região;
• Cambissolo Distrófico A Moderado + Podzólico Vermelho-Amarelo Distrófico A
Moderado – ambos recobertos por vegetação de cerrado, sendo que o segundo
apresenta cobertura mais densa, ambos com textura argilosa e relevo ondulado;
• Cambissolo Álico A Moderado + Litólico A Fraco + Podzólico Vermelho-Amarelo
Álico A Moderado – solos com altos teores de Alumínio trocável, textura argilosa,
recobertos por vegetação de cerrado e relevo ondulado;
• Solos Aluviais Eutróficos A Moderado + Solos Hidromórficos Indiscriminados –
os primeiros recobertos por matas galerias e os segundos, por campos de várzeas,
com relevos planos; ambos localizam-se às margens dos cursos de água.
As características principais de cada um desses tipos de solo, bem como suas aptidões, são
mostradas na TAB. 3.2.
3.8. Uso e Ocupação do Solo
Além das atividades de mineração, disposição de rejeitos provenientes do processo de
produção de zinco metálico, ligas e óxido de zinco e de geração de energia hidroelétrica, as
principais tipologias existentes de uso do solo na área em estudo identificadas são
representadas pela pecuária extensiva e produção agrícola, praticada em pequenas
propriedades, pelas atividades urbanas e ainda as atividades relacionadas com a expansão
imobiliária (IGAM, 2004).
53 CAPÍTULO III – Área de Estudo
TABELA 3.2: Tipos de solos e respectivas características e aptidões (CETEC, 1983). Tipos de solos Características principais Aptidões naturais
• Latossolo Vermelho –
Distrófico A Moderado
• arejados e friáveis;
• alta porosidade;
• resistência à erosão;
• deficiência em nutrientes;
• baixos teores de cálcio,
magnésio, potássio e
fósforo.
• baixa fertilidade natural;
• desenvolvimento da agricultura
associado a investimentos
intensivos em fertilização e
correção do pH solo.
• Cambissolo Distrófico A
Moderado +
• Podzólico Vermelho –
Amarelo Distrófico A
Moderado
• elevados níveis de acidez;
• baixos e médios teores de
cálcio, magnésio e potássio;
• relevo ondulado;
• deficiência em nutrientes.
• baixa fertilidade natural;
• limitação na utilização de
implementos agrícolas;
• desenvolvimento da agricultura
associado a investimentos
intensivos em fertilização,
correção do solo e mão-de-obra;
• potencial para formação de
pastagens.
• Cambissolo Álico A
Moderado +
• Solo Litólico A Fraco +
• Podzólico Vermelho –
Amarelo Álico A Moderado
• elevados níveis de acidez;
• baixos teores de cálcio,
magnésio e potássio;
• relevo ondulado;
• presença de pedras e
rochas;
• deficiência em nutrientes;
• suscetibilidade à erosão.
• restrições à mecanização;
• potencial para formação de
pastagens.
• baixa fertilidade natural.
• solos aluviais eutróficos A
Moderado +
• Solos Hidromórficos
Indiscriminados
• ricos em nutrientes
• ocorrência de variações nos
teores de cálcio, magnésio,
potássio e fósforo;
• riscos de inundações.
• solos férteis;
• potencial para desenvolvimento
de agricultura irrigada.
54 CAPÍTULO III – Área de Estudo
3.9. Usos da água
As águas da bacia do Alto São Francisco são destinadas ao abastecimento doméstico e
industrial, geração de energia elétrica, irrigação, dessedentação de animais, pesca e recreação
de contato primário. A vida na bacia é afetada pela retirada das matas ciliares, assoreamento e
lançamento de lixo, esgotos domésticos e industriais, que há anos vêm causando um grande
impacto no ecossistema do rio.
Na região em estudo, em especial, a água para uso doméstico provém de três fontes
principais: água tratada, água captada diretamente no rio São Francisco e água subterrânea
captada de poços ou cisternas.
3.10. Qualidade das Águas
O monitoramento das águas em Minas Gerais teve seu início em 1977, com a rede de
amostragem operada pela Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais - CETEC, e tinha
por objetivo monitorar as bacias do rio das Velhas, rio Paraopeba e rio Paraíba do Sul até o
ano de 1988. A Fundação Estadual do Meio Ambiente - FEAM monitorou a bacia
hidrográfica do rio Verde no período de 1987 a 1995. Em 1997 o trabalho de monitoramento
foi estendido às oito principais bacias hidrográficas mineiras por meio de convênio com o
Ministério do Meio Ambiente – MMA com a FEAM. Em 2002, por estar inserida nas
competências da Agenda Azul, a coordenação geral deste Projeto passou para o IGAM
(IGAM, 2004).
O projeto contempla atualmente 260 estações de amostragem e foram definidos dois tipos de
campanhas de amostragem: completas e intermediárias. As campanhas completas são
realizadas nos períodos de chuva e estiagem, enquanto que as intermediárias são realizadas
nos demais períodos climáticos do ano. Nas campanhas completas é realizada uma extensa
série de análises, englobando, em média, 50 parâmetros, comuns ao conjunto de pontos de
amostragem, nas campanhas intermediárias são analisados 18 parâmetros genéricos em todos
os locais.
55 CAPÍTULO III – Área de Estudo
Como mencionado anteriormente, a região de Três Marias integra a Unidade de Planejamento
e Gestão de Recursos Hídricos – UPGRH SF4 da bacia do rio São Francisco (FIG. 3.2), sendo
representada pela estação de monitoramento (SF015) localizada no rio São Francisco, a
jusante do reservatório de Três Marias (FIG. 3.5).
Os resultados do Projeto Águas de Minas apresentaram informações importantes sobre a
qualidade das águas superficiais na região. Parâmetros como fósforo total, fenóis totais,
coliformes termotolerantes, ferro dissolvido, manganês e zinco total têm apresentado valores
de concentração acima dos padrões legais estabelecidos pela legislação ambiental em
decorrência dos seguintes fatores:
ü Lançamento de esgotos domésticos, sem tratamento, proveniente, principalmente
do município de Três Marias e de comunidades ribeirinhas;
ü Lançamento de efluentes industriais;
ü Operação da usina hidrelétrica;
ü Instalação de duas barragens de rejeitos da planta de produção de minério de zinco
da Votorantim Metais – Zinco S.A., uma às margens do rio são Francisco e outra
nas cabeceiras do córrego Lavagem, afluente indireto do rio São Francisco.
56 CAPÍTULO III – Área de Estudo
FIGURA 3.6: Mapa com a localização da estação de monitoramento de água localizada no
rio São Francisco, a jusante do reservatório de Três Marias (SF015) do Projeto Águas de Minas e as estações de monitoramento do presente projeto.
57 CAPÍTULO III – Área de Estudo
De forma a avaliar os principais parâmetros associados ao lançamento de esgotos sanitários e
matéria orgânica, o projeto Águas de Minas adota o IQA – Índice de Qualidade das Águas.
Este índice leva em conta para o cálculo nove parâmetros, quais sejam: oxigênio dissolvido,
coliformes fecais, pH, demanda bioquímica de oxigênio, nitrato, fosfato total, temperatura da
água, turbidez e sólidos totais. Os valores do índice variam entre 0 e 100, conforme
especificado a seguir:
TABELA 3.3: Valores dos níveis de IQA e suas respectivas faixas.
Nível de Qualidade Faixa
Excelente 90 < IQA < 100
Bom 70 < IQA < 90
Médio 50 < IQA < 70
Ruim 25 < IQA < 50
Muito Ruim 0 < IQA < 25
Na FIG. 3.6 é apresentada a evolução temporal do IQA médio anual no período de 1997 a
2005. Observa-se predominância de águas de qualidade Média (50 < IQA < 70) na estação
SF015, localizada no rio São Francisco a jusante do reservatório de Três Marias durante toda
a série histórica do monitoramento.
SF015 - IQA Médio
0
20
40
60
80
100
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Ano
IQA
Méd
io
FIGURA 3.7: Evolução Temporal do IQA Médio na estação SF015
(Fonte de dados: Projeto Águas de Minas).
58 CAPÍTULO III – Área de Estudo
Quanto à ocorrência de metais, no rio São Francisco a jusante do reservatório de Três Marias
foram detectados teores de ferro solúvel e manganês total em desconformidade com o padrão
para rios Classe 2 durante o período de monitoramento considerado (1997-2005), conforme
pode ser observado na FIG. 3.8. Apesar desses elementos serem constituintes naturais dos
solos na maioria das bacias do Estado de Minas Gerais, a disponibilização desses metais para
o curso de água pode estar sendo facilitada pelas atividades de mineração desenvolvidas na
região.
SF015 - Ferro Dissolvido
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
jun-97 nov-98 mar-00 jul-01 dez-02 abr-04 set-05
Fe
rro
dis
so
lv. (m
g/L
Fe
)
Ferro Sol Limite CONAMA 357/05
SF015 - Manganês Total
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
jun-97 nov-98 mar-00 jul-01 dez-02 abr-04 set-05
Ma
ng
an
ês
to
tal (m
g/L
Mn
)
Manganês Total Limite CONAMA 357/05
FIGURA 3.8: Evolução temporal dos valores de ferro dissolvido e manganês total na estação SF015 (Fonte de dados: Projeto Águas de Minas).
De forma a complementar o IQA, o Projeto Águas de Minas utiliza a interpretação dos dados
de Contaminação por Tóxicos (CT), a qual é realizada com base nos limites de classe
definidos pela Resolução CONAMA nº. 357. Em função das concentrações observadas dos
parâmetros tóxicos: amônia, arsênio, bário, cádmio, chumbo, cianetos, cobre, cromo
hexavalente, índice de fenóis, mercúrio, nitritos, nitratos e zinco, a contaminação por tóxicos
é caracterizada como Baixa, Média ou Alta. Comparando-se os valores analisados com os
limites legais, um determinado trecho do curso de água pode ser caracterizado de acordo com
a representação dada na TAB. 3.4.
A faixa de contaminação de um determinado trecho de um rio, para qualquer um dos
parâmetros tóxicos analisados, corresponde ao pior nível de contaminação identificado no
conjunto total de resultados do período anual de amostragem. Isto é, se apenas um dos
parâmetros tóxicos em uma dada estação de amostragem mostrar-se com valor acima de
100% da sua concentração limite, em pelo menos uma das campanhas do ano, a contaminação
59 CAPÍTULO III – Área de Estudo
da água por tóxicos naquela estação de amostragem será considerada Alta no ano em análise
(IGAM, 2004).
TABELA 3.4: Valores dos níveis de CT e suas respectivas faixas (IGAM, 2004).
Contaminação Concentração em relação à Classe de enquadramento
Baixa Concentração < 1,2.P
Média 1,2. P < Concentração < 2.P
Alta Concentração > 2.P
P = Limite de classe definido na Resolução CONAMA nº357/2005.
Durante todo o período considerado (1997-2005), os principais parâmetros responsáveis pela
Contaminação por Tóxicos considerada Alta e Média no rio São Francisco, a jusante do
reservatório de Três Marias, foram fenóis totais e zinco total. Os valores obtidos são
apresentados na FIG. 3.8.
Ressalta-se que a ocorrência de Zn total na estação SF015 esteve entre as maiores ocorrências
de todo o estado de Minas Gerais. Esse fato reflete a ocorrência de alterações no rio São
Francisco ocasionadas pelo lançamento de esgotos industriais, especialmente, pelas atividades
de hidrometalurgia presentes na região.
SF015 - Zinco Total
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
jun-97 nov-98 mar-00 jul-01 dez-02 abr-04 set-05
Zin
co
to
tal
(mg
/L Z
n)
Zinco total Limite CONAMA 357/05
SF015 - Fenóis Totais
00,0010,0020,0030,0040,0050,0060,0070,0080,009
0,01
jun-97 nov-98 mar-00 jul-01 dez-02 abr-04 set-05
Fe
nó
is t
ota
is (
mg
/L C
6H
5O
H)
Fenóis totais Limite CONAMA 357/05
FIGURA 3.9: Evolução temporal dos valores de fenóis totais e zinco total na estação SF015
(Fonte de dados: Projeto Águas de Minas)
60 CAPÍTULO IV – Metodologia
CAPÍTULO IV
4. METODOLOGIA
A seguir é feita a descrição dos critérios adotados para a definição da rede de amostragem e
das metodologias de coleta, preparo e análise das amostras de sedimentos, águas superficiais e
intersticiais ut ilizadas neste estudo.
4.1. Definição da Rede de Amostragem
A fim de averiguar a possível contaminação das águas e sedimentos do ribeirão Espírito Santo
e do seu afluente, o córrego Lavagem foram definidos quatro pontos de amostragem
relacionados na TAB. 4.1.
TABELA 4.1: Descrição das estações de amostragem na sub-bacia do ribeirão Espírito Santo.
Ponto Identificação Descrição
1 CL002 Córrego Lavagem a montante de sua foz no ribeirão Espírito Santo
2 ES001 Ribeirão Espírito Santo a montante da confluência com o córrego
Lavagem
3 ES002 Ribeirão Espírito Santo a jusante da confluência com o córrego
Lavagem
4 ES003 Ribeirão Espírito Santo a montante de sua foz no rio São Francisco
Na seleção dos locais de amostragem foram levadas em consideração as condições de acesso
ao local e as características do corpo de água superficial. Os locais selecionados foram
referenciados geograficamente por GPS (Global Position System), fotografados e as
informações e descrições anotadas nas fichas descritivas conforme apresentado no Apêndice
A.
A seguir, são relatadas as características gerais de cada estação e suas respectivas fotos. Na
FIG. 4.5 é apresentado o mapa com a localização das estações de monitoramento.
61 CAPÍTULO IV – Metodologia
• Estação CL002 - Córrego Lavagem a montante de sua foz no ribeirão Espírito
Santo.
Localiza-se dentro de uma fazenda de propriedade do Sr. Juvenal, a jusante da barragem de
rejeitos – Barragem Nova apresentando, portanto, influência direta da mesma.
FIGURA 4.1: Estação CL002, foto montante.
• Estação ES001 – Ribeirão Espírito Santo a montante da confluência com o
córrego Lavagem.
Esta estação foi selecionada como ponto de referência, pois está localizada em uma região que
provavelmente não sofre influência direta da barragem. Portanto, os valores obtidos nas outras
estações de amostragem serão comparados com os valores obtidos nesse ponto como uma
forma de avaliar o que pode ser contribuição da barragem ou se é natural da região.
FIGURA 4.2: Estação ES001, foto montante.
62 CAPÍTULO IV – Metodologia
• Estação ES002 – Ribeirão Espírito Santo a jusante da confluência com o
córrego Lavagem.
Recebe as águas do córrego Lavagem e, portanto, foi incluída na rede de amostragem para
avaliar se essa estação apresenta alterações ambientais em decorrência da implantação da
barragem de rejeitos, localizada nas cabeceiras do córrego Lavagem.
FIGURA 4.3: Estação ES002, foto montante.
• Estação ES003 – Ribeirão Espírito Santo a montante de sua foz no rio São
Francisco.
Esta estação foi selecionada com o objetivo de verificar a existência da entrada de
contaminantes nas águas do rio São Francisco provenientes das águas do ribeirão Espírito
Santo.
FIGURA 4.4: Estação ES003, foto montante.
63 CAPÍTULO IV – Metodologia
FIGURA 4.5: Mapa com a localização das estações de amostragem de água e sedimento.
A FIG. 4.6 mostra uma foto da barragem de rejeitos vista por cima. A FIG. 4.7 mostra uma
vista da caixa de drenagem e captação. Essa caixa foi uma intervenção do empreendimento
com a finalidade de captação de material percolado e drenagem para retorno ao barramento,
localizada a jusante (pé) da barragem de disposição de lama.
64 CAPÍTULO IV – Metodologia
FIGURA 4.6: Barragem de rejeitos localizada nas nascentes do córrego Lavagem em Três
Marias (vide FIG. 4.5).
FIGURA 4.7: Foto tirada a jusante da barragem de rejeitos de frente para a crista (A) e foto
da caixa de contenção de material percolado (B).
A B
65 CAPÍTULO IV – Metodologia
4.2. Parâmetros Avaliados
Na TAB. 4.2 é apresentada a relação dos parâmetros que foram avaliados nas águas
superficiais e intersticiais e nos sedimentos no presente trabalho. A seleção desses parâmetros
foi feita em função dos problemas envolvidos na região, de forma que fosse possível fazer
uma melhor avaliação da situação da região em estudo.
TABELA 4.2: Relação dos parâmetros analisados.
Matriz: água superficial Matriz: água intersticial Matriz: sedimentos
Metais: Cd, Pb, Zn, Ni e Cu Metais: Cd, Pb, Zn, Ni e Cu Metais: Cd, Pb, Zn, Ni e Cu
Temperatura Ensaios de ecotoxicidade
aguda e crônica
SVA e MES
Oxigênio dissolvido Composição mineralógica
Potencial hidrogeniônico Granulometria
Condutividade elétrica Estrutura da comunidade
bentônica
Sólidos Totais Dissolvidos Ensaios de ecotoxicidade
aguda e crônica
Ensaios de ecotoxicidade
aguda e crônica
4.3. Metodologia de Coleta, Preservação e Preparação das Amostras
4.3.1. Coleta e Preservação das Amostras
No total foram realizadas quatro campanhas de amostragem, uma em novembro de 2005 e as
outras três em fevereiro, agosto e novembro de 2006. Apenas duas dessas campanhas foram
completas (avaliação de todos os parâmetros) e as outras duas de complementação dos dados.
Na primeira campanha (dias 21 e 22 de novembro de 2005) foram coletadas amostras do
sistema aquático em estudo com o objetivo de levantar dados sobre a concentração de metais
na água e sedimento, determinar a granulometria e composição mineralógica dos sedimentos.
66 CAPÍTULO IV – Metodologia
Foi feita apenas uma campanha para avaliação da estrutura da comunidade bentônica (dias 14
e 15 de fevereiro de 2006). Tal procedimento foi adotado, principalmente, pelo fato das
análises em laboratório serem extremamente morosas. Além disso, como mencionado no
Capítulo 2, os organismos bentônicos possuem um ciclo de vida longo e, portanto, num
intervalo de tempo relativamente curto, não são observadas variações significativas na sua
população. Os resultados dessa campanha indicaram a existência de uma grande variedade de
organismos bentônicos na região em estudo.
Na FIG. 4.8 é mostrada uma foto da coleta de amostras de organismos bentônicos.
FIGURA 4.8: Coleta de amostras de sedimentos para avaliação da estrutura da comunidade
bentônica.
Nas campanhas realizadas nos meses de agosto e novembro de 2006 foram coletadas amostras
de sedimentos para o levantamento de dados sobre a concentração de metais totais, extração
das águas intersticiais, determinação do conteúdo de matéria orgânica, das concentrações de
sulfetos volatilizáveis por acidificação (SVA) e dos metais extraídos simultaneamente (MES),
avaliação das toxicidades aguda e crônica, determinação da granulometria e da composição
mineralógica. Foram também coletadas amostras de água superficial para a determinação dos
parâmetros físico-químicos, análise dos metais (Cd, Cu, Pb, Ni e Zn) e para ensaios de
ecotoxicidade.
Imediatamente após a coleta, as amostras de sedimentos e água superficial destinadas às
análises químicas e de ecotoxicidade foram acondicionadas em sacos plásticos e mantidas em
caixas de isopor com gelo (≈ 4oC).
67 CAPÍTULO IV – Metodologia
As amostras de sedimento superficial (0 – 15cm de profundidade) foram coletadas por meio
de uma concha. As amostras foram compostas por três réplicas.
Para a avaliação da estrutura da comunidade bentônica em cada ponto amostral foram
coletadas três alíquotas de sedimentos, as quais foram processadas separadamente. Para a
coleta dos organismos bentônicos utilizou-se um amostrador Surber (FIG. 4.9). Ainda no
campo, logo após a coleta, as amostras foram fixadas com formol 10% e mantidas em sacos
plásticos até seu processamento em laboratório.
FIGURA 4.9: Amostrador Surber utilizado na coleta de bentos.
4.3.2. Preparação das Amostras
Água superficial
Os parâmetros analisados nas águas superficiais in loco foram: temperatura, condutividade e
potencial hidrogeniônico - pH. No laboratório foram avaliados os parâmetros oxigênio
dissolvido - OD, sólidos totais dissolvidos – STD, e os metais cádmio total, cobre dissolvido,
chumbo total, níquel total e zinco total. As amostras de água de superfície destinadas à
quantificação dos metais citados anteriormente foram preservadas com ácido nítrico
concentrado (65%). No caso específico das análises de cobre dissolvido, devido a uma
exigência da Resolução CONAMA 357, as amostras além de preservadas com ácido, foram
filtradas com membranas de éster de celulose de 0,45 µm de porosidade e, a seguir, enviadas
para análise.
68 CAPÍTULO IV – Metodologia
Sedimentos
Para determinação da concentração de metais totais nas amostras de sedimentos elas foram
inicialmente secadas à temperatura ambiente, passadas por uma peneira de
6 mesh para retirada de detritos tais como folhas e galhos, homogeneizadas e, posteriormente,
pulverizadas.
O método utilizado para a extração dos metais das amostras de sedimento (3050B da
Environmental Protection Agency - EPA), em resumo, consiste na pesagem de
aproximadamente 1g de amostra seca com acidificação à quente com ácido nítrico e peróxido
de hidrogênio, por repetidas vezes. Ao final adiciona-se ácido clorídrico, sempre sob
aquecimento. Após a filtragem das amostras com membranas de éster de celulose de 0,45 µm
de porosidade essas foram enviadas ao Laboratório do Setor Analítico da Comissão Nacional
de Energia Nuclear em Poços de Caldas para determinação das concentrações de Zn, Pb, Ni e
Cu por ICP-AES e EAA FG, para análise de Cd.
Os metais extraídos por esse método foram denominados como metais totais.
Extração de água intersticial das amostras de sedimentos
A extração da água intersticial foi realizada a partir da centrifugação dos sedimentos a
3000 rpm durante 30 minutos em centrífuga Beckman modelo GS-6R refrigerada a 4°C para
minimização da ocorrência de processos biológicos e químicos. Após a centrifugação, o
sobrenadante foi filtrado sob atmosfera inerte de nitrogênio, utilizando-se para isso sistema de
filtração Millipore com membranas em éster de celulose de 0,45 µm de porosidade.
O filtrado foi armazenado em frascos de polietileno e preservado com HNO3 concentrado
(65%) para análise da concentração de metais (Cd, Cu, Pb, Zn e Ni) por ICP – AES ou por
GFAAS ou FAAS, dependendo do elemento a ser analisado (ADAMS et al., 1992 citado por
SILVÉRIO, 2003).
69 CAPÍTULO IV – Metodologia
4.4. Análise Granulométrica e da Composição Mineralógica dos Sedimentos
A caracterização física das amostras de sedimentos foi feita por meio da realização de análises
granulométrica e da composição mineralógica.
As análises granulométricas foram realizadas no Laboratório de Ecologia de Bentos do
Instituto de Ciências Biológicas da UFMG. As análises da composição mineralógica dos
sedimentos foram feitas no Laboratório de Mineralogia do Serviço de Tecnologia Mineral do
CDTN/CNEN.
Para a determinação da granulometria das amostras de sedimento foram utilizadas peneiras de
fabricação da Talestem Peneiras para Análise. Inicialmente, as amostras foram secadas e
destorroadas. A seguir, cerca de 100 g de sedimento foi pesado e o tempo de separação das
frações granulométricas foi de 30 minutos. A determinação da distribuição granulométrica foi
realizada de acordo com a metodologia proposta pela Norma ABNT – NBR6502/95.
As análises para determinação da composição mineralógica dos sedimentos foram realizadas
pela técnica de Difração de raios-X, método do pó (realização de difratogramas de materiais
preparados sob a forma de pó). Para tanto, foram preparadas 04 (quatro) lâminas
difratométricas e identificadas as fases cristalinas.
4.5. Análise do Conteúdo de Matéria Orgânica Presente nos Sedimentos
Para determinação do conteúdo de matéria orgânica nos sedimentos as amostras foram
inicialmente secadas em estufa a aproximadamente 60 °C e maceradas. A seguir, os cadinhos
utilizados na pesagem dos sedimentos foram colocados em mufla a aproximadamente 300 °C
para retirar a umidade, pesados e suas respectivas massas anotadas.
Aproximadamente 0,3 g de sedimento foram levadas à mufla para queima a uma temperatura
de aproximadamente 550 °C por três horas. Posteriormente, as amostras foram novamente
pesadas para determinação da quantidade de massa queimada, correspondente à matéria
orgânica presente nas amostras. As análises foram realizadas no Laboratório Ecologia de
Bentos do ICB/UFMG.
70 CAPÍTULO IV – Metodologia
4.6. Metodologia Analítica
4.6.1. Determinação dos Parâmetros Físico-Químicos
A determinação do oxigênio dissolvido (OD) nas águas superficiais foi realizada pelo Método
de Winkler (MACEDO, 2003). Inicialmente, é feita a coleta em Garrafa de OD e, em seguida,
procede-se a à fixação com sulfato e azida sódica. No laboratório a amostra é titulada com
tiossulfato de sódio para a determinação da concentração do oxigênio dissolvido.
Os equipamentos utilizados para avaliar os parâmetros condutividade elétrica, sólidos totais
dissolvidos e pH foram um condutivímetro e um pHmetro, ambos da marca Digimed.
4.6.2. Determinação de Metais em Amostras de Sedimentos pela Técnica de
Análise por Ativação Neutrônica
As análises por ativação neutrônica foram realizadas pelo método k0 (MENEZES et al., 2006).
Neste caso, foi feita uma análise multielementar no sentido de se avaliar quantitativamente e
qualitativamente os elementos presentes nas amostras de sedimentos e possíveis de serem
ativados. Para isso, as amostras de sedimento já pulverizadas foram acondicionadas em tubos
de irradiação de polietileno e irradiadas no reator nuclear de pesquisa TRIGA Mark I IPR-R1,
localizado no Laboratório de Ativação Neutrônica do Serviço de Reator e Irradiação do
CDTN/CNEN. O reator operando 100 kW produz um fluxo de nêutrons térmicos médio de
6,6x1011 nêutrons cm-2 s-1 na Mesa Giratória, onde as amostras foram irradiadas.
As condições de irradiação e contagem das amostras foram:
• para os elementos cujos radionuclídeos são de meias-vidas curtas (< 3 horas) foram
utilizados 4 minutos de irradiação, 2 minutos de espera para o decaimento de
interferências e 600 segundos de contagem gama,
• para os de meias-vidas médias (de 12 a 4 dias) e longas (>30 dias) foram utilizadas 8
horas de irradiação, 48 horas de espera para os de meias-vidas médias e de 3 semanas
para os de meias-vidas longas e tempos de contagem de aproximadamente 50 e 120
minutos, respectivamente.
71 CAPÍTULO IV – Metodologia
Após o período de espera, a espectrometria gama foi realizada em um detector HPGe (Ge
intrínseco) com 15% de eficiência nominal e resolução de 1,85 keV para a energia de 1.332
keV do 60Co, acoplado a eletrônica apropriada e Programa de Aquisição de Espectros
Maestro, ORTEC. Os espectros gama obtidos foram analisados, e as concentrações dos
elementos foram calculadas através da equação fundamental do método k0 (DE CORTE,
1986; MENEZES et al., 2006).
Durante todo o período de irradiação as amostras foram acompanhadas de comparadores de
sódio (Na) e de amostras de materiais de referência de forma a permitir a verificação da
exatidão da técnica e foi feito em duplicata para garantir a reprodutibilidade das análises. Os
materiais de referência analisados junto com as amostras foram: IAEA/Soil 7 e GBW 07411
(IAEA, 1984; NATIONAL RESEARCH CENTRE FOR CRM, 1991), e os resultados
apresentados na TAB. 4.3. Nessa tabela estão os resultados para os elementos que também
foram determinados nas amostras em estudo. O Pb e o Ni não foram analisados por não
apresentarem características nucleares adequadas para serem determinados por ativação
neutrônica (MENEZES et al., 2006).
72 CAPÍTULO IV – Metodologia
TABELA 4.3: Valores certificados e medidos pela técnica de análise por ativação neutrônica
para os materiais de referência, IAEA/Soil 7 e GBW 07411.
IAEA / Soil-7 GBW 07411 Elemento Valor
Experimental Valor Certificado Valor
Experimental Valor Certificado
Ag (mg/kg) < 2 NA 6.4 ± 0.5 5.4 ± 2.0 As (mg/kg) 13 ± 1 13.4 ± 0.85 202 ± 8 205 ± 23 Au (mg/kg) < 0.01 NA < 0.02 NA Ba (mg/kg) 169 ± 21 (159) 489 ± 51 550 ± 77 Br (mg/kg) 6.5 ± 0.3 (7) < 3 (3.1) Cd (mg/kg) < 6 (1.3) 25 ± 4 28.2 ± 2.8 Ce (mg/kg) 56 ± 2 61 ± 6.5 67 ± 2 66.3 ± 4.0 Co (mg/kg) 9.1 ± 0.3 8.9 ± 0.85 16 ± 1 11.6 ± 2.9 Cr (mg/kg) 72 ± 3 60 ± 12.5 64 ± 3 59.6 ± 10.1 Cs (mg/kg) 5.4 ± 0.2 5.4 ± 0.75 8.0 ± 0.3 9.3 ± 1.7 Cu (mg/kg) < 100 11 ± 2 < 100 65.4 ± 9.8 Dy (mg/kg) < 8 3.9 ± 1.05 < 17 (4.4) Eu (mg/kg) 1.1 ± 0.1 1 ± 0.2 1.3 ± 0.2 1.1 ± 0.2 Fe (mg/kg) 26680 ± 938 (25700) 58000 ± 2000 55790 ± 5021 Ga (mg/kg) 9 ± 2 (10) < 30 17.3 ± 6.4 Hf (mg/kg) 5.5 ± 0.2 5.1 ± 0.35 5.6 ± 0.2 NA Hg (mg/kg) < 1 (0.04) < 2 0.150 ± 0.017 Ho (mg/kg) 0.9 ± 0.1 (1.1) < 1 (0.88) K (mg/kg) 10370 ± 421 (12100) 15700 ± 800 13982 ± 1258 La (mg/kg) 28 ± 1 28 ± 1 32 ± 1 32.8 ± 5.3 Mn (mg/kg) 650 ± 42 631 ± 60 8300 ± 300 9700 ± 1261 Mo (mg/kg) < 30 (2.5) < 30 1.5 ± 0.6 Na (mg/kg) 2026 ± 121 (2400) 7774 ± 279 8162 ± 898 Nd (mg/kg) 33 ± 2 30 ± 6 29 ± 4 27.4 ± 6.0 Rb (mg/kg) 51 ± 3 51 ± 4.5 122 ± 8 111 ± 19 Sb (mg/kg) 1.7 ± 0.1 1.7 ± 0.2 9.5 ± 0.4 9.2 ± 2.8 Sc (mg/kg) 9.1 ± 0.3 8.3 ± 1.05 11.5 ± 0.4 11.0 ± 2.2 Se (mg/kg) < 2 (0.4) < 3 0.51 ± 0.26 Sm (mg/kg) 4.1 ± 0.2 5.1 ± 0.35 4 ± 1 5.4 ± 0.43 Sr (mg/kg) < 159 108 ± 5.5 < 238 130 ± 26 Ta (mg/kg) 0.69 ± 0.04 0.8 ± 0.2 0.9 ± 0.1 NA Tb (mg/kg) 0.65 ± 0.03 0.6 ± 0.2 0.70 ± 0.04 0.70 ± 0.27 Th (mg/kg) 8.1 ± 0.3 8.2 ± 1.05 10.0 ± 0.4 12.6 ± 5.4 U (mg/kg) 2.4 ± 0.1 2.6 ± 0.55 3.0 ± 0.2 3.3 ± 0.8 V (mg/kg) < 90 66 ± 7 < 90 88.5 ± 14.2 W (mg/kg) < 1 NA 8 ± 1 6.9 ± 0.41 Ti (mg/kg) 3793±554 (3000) NA NA Zn (mg/kg) 105 ± 8 104 ± 6 4189 ± 100 3800 ± 600
NA = não analisado
( ) = valor não certificado
73 CAPÍTULO IV – Metodologia
4.6.3. Determinação de Metais pela Técnica de Espectrometria de Absorção ou de
Emissão Atômica
No presente estudo foram utilizadas duas técnicas analíticas para determinação dos metais Cd,
Pb, Cu, Zn e Ni, a saber: ICP-AES para as determinações de Zn nas amostras de água e na
determinação de Zn, Pb, Ni e Cu nas amostras de sedimento. Nas demais determinações
utilizou-se a GFAAS.
Para as análises em ICP-AES foi empregado um espectrômetro Varian, modelo Liberty RL,
seqüencial, de geometria radial, e para as análises GFAAS usou-se um espectrofotômetro de
absorção atômica Varian, modelo FS-220, com forno de grafite modelo GTA-100, equipado
com corretor de fundo de deutério e amostrador automático. Foram utilizados tubos de grafite
convencionais recobertos piroliticamente. Ambos são equipamentos do Laboratório do Setor
Analítico da CNEN, em Poços de Caldas.
A seleção da técnica mais adequada foi feita com base nos limites de detecção da mesma
correspondente ao elemento a ser quantificado, cujos valores foram estabelecidos levando-se
em conta os padrões de qualidade da água recomendados pela Resolução CONAMA Nº 357,
de 17 de março de 2005 e os níveis de concentração dos metais nos sedimentos.
Cursos de água não enquadrados são designados pelo Conselho Estadual de Política
Ambiental (COPAM) como sendo de Classe 2. Portanto, como os cursos de água do presente
estudo ainda não foram enquadrados, esses são considerados como rios de Classe 2. Na TAB.
4.4 estão relacionados os padrões de qualidade da água para rios Classe 2, ou seja, para
aqueles cujas águas podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional;
b) à proteção das comunidades aquáticas;
c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho,
d) à irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte
e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; e
e) à aqüicultura e à atividade de pesca.
74 CAPÍTULO IV – Metodologia
TABELA 4.4: Limites máximos permitidos para rios de Classe II.
Parâmetro Limite (mg/L)
Cd total 0,001
Cu dissolvido 0,009
Ni total 0,025
Pb total 0,01
Zn total 0,18
Fonte: (Resolução CONAMA nº 357, 2005).
A exatidão dos métodos para sedimento foi feita pela análise do material de referência, 8704,
Buffalo River Sediment, e os resultados apresentados na TAB. 4.5:
TABELA 4.5: Valores certificados e medidos para material de referência de sedimento
(8704, Buffalo River Sediment).
Metais Valor Certificado
(mg/kg)
Valor Experimental
(mg/kg)
Recuperação –
Sedimento do Buffalo
River (%)
Cd 2,94 ± 0,29 3,01 ± 0,10 108,5
Pb 150 ± 17 167 ± 3 111,3
Ni 42,9 ± 3,7 40,0 ± 2 93,2
Zn 408 ± 15 416 ± 4 102
Os limites de detecção para os mesmos elementos em sedimento foram estabelecidos levando
em conta os limites de detecção na solução analisada, a massa pesada da amostra e o volume
da solução após a dissolução da amostra. Na TAB. 4.6 são apresentados as técnicas utilizadas
e os limites de detecção para água e sedimento.
75 CAPÍTULO IV – Metodologia
TABELA 4.6: Técnicas utilizadas e limites de detecção para análise dos metais.
Limites de detecção Elemento Técnica
Água (mg/L) Sedimento (mg/kg)
Cd EAA-FG 0,0002 0,05
Cu EAA-FG 0,004 -
Cu ICP-AES - 1
Ni EAA-FG 0,005 -
Ni ICP-AES - 5
Pb EAA-FG 0,001 -
Pb ICP-AES - 10
Zn ICP-AES 0,02 10
EAA-FG: Espectrometria de Absorção Atômica com Forno de Grafite,
ICP-AES: Espectrometria de Emissão Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado.
4.6.4 Análise de Sulfetos Volatilizáveis por Acidificação (SVA) e Metais Extraídos
Simultaneamente (MES)
O método descrito por Allen et al. (1992), o qual foi utilizado no presente estudo, consiste na
determinação das concentrações de sulfetos volatilizáveis por acidificação (SVA) e da fração
de metais associada aos SVA nos sedimentos totais, a qual é denominada de metais extraídos
simultaneamente (MES).
O sistema reacional de análise de SVA e MES (vide FIG. 4.10) é constituído por um balão de
reação seguido por dois frascos receptores, sendo ambos mantidos sob fluxo contínuo de gás
nitrogênio.
76 CAPÍTULO IV – Metodologia
FIGURA 4.10: Conjunto reacional para extração SVA/MES.
A concentração dos sulfetos volatilizáveis por acidificação foi determinada em duplicata. Os
sulfetos foram liberados na forma de ácido sulfídrico (H2S) nos frascos receptores (círculo
preto na FIG. 4.10) a partir de 4 a 5 g de sedimento úmido com 20 mL de ácido clorídrico
(HCl) 6 mol L-1 HCl e 100 mL de água Milli-Q (desaerada por 30 min.), que foram colocados
no balão de reação (círculo branco na FIG. 4.10). Esse sistema foi mantido sob fluxo de
nitrogênio, borbulhado lentamente e sob agitação por durante aproximadamente 30 min. Os
sulfetos liberados foram arrastados por meio do fluxo de nitrogênio até os frascos receptores
que continham 80mL de solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,5 mol L-1, essa solução
serviu como um estabilizante para o H2S produzido.
Transcorrido o tempo de espera de reação, o fluxo de nitrogênio foi desligado. A solução do
balão de reação foi filtrada em papel filtro Whatman 540 para análises de metais (Cd, Cu, Pb,
Ni e Zn). As soluções dos frascos receptores, que continham os sulfetos que foram arrastados
pelo gás nitrogênio (SVA), foram transferidas para balões volumétricos de 100 mL e o
volume aferido com água Milli-Q. Para a determinação do SVA utilizou-se o Método Azul de
Metileno, sendo as medidas realizadas em um espectrômetro UV-VIS, Perkin Elmer Lambda
20 a um comprimento de onda de 678 nm.
Os resultados dos metais extraídos simultaneamente e dos sulfetos volatilizáveis por
acidificação foram expressos em µmol g-1 de peso seco. Os metais extraídos por esse método
foram denominados como MES.
77 CAPÍTULO IV – Metodologia
4.7. Levantamento e Avaliação da Estrutura da Comunidade Bentônica
O levantamento da estrutura da comunidade bentônica foi realizado no Laboratório de
Ecologia de Bentos do Instituto de Ciências Biológicas da UFMG.
No laboratório as amostras foram lavadas em peneiras de 500 µm de abertura de malha, os
organismos triados (separados) em bandejas de polietileno e preservados em álcool 70%. As
amostras foram assim mantidas até o momento de sua identificação taxonômica com a ajuda
de um estereomicroscópio. Os macroinvertebrados foram identificados taxonomicamente até
a Ordem e/ou Família utilizando bibliografia especializada (MERRITT & CUMMINS, 1988;
COSTA et al., 2006; PÉREZ, 1988) e depositados na Coleção de Macroinvertebrados
Bentônicos do Laboratório de Ecologia de Bentos do ICB/UFMG, de acordo com Callisto, et
al. (1998).
Para avaliar as condições ambientais dos trechos lóticos estudados e do seu entorno foi
utilizado o “Protocolo de Avaliação Rápida das Condições Ecológicas e da Diversidade de
Habitats em Trechos de Bacia Hidrográficas”, que busca avaliar não só o ambiente aquático,
mas também, o uso e a ocupação do solo na região de entorno de sua bacia de drenagem,
proposto por Callisto et al. (2002). O protocolo avalia um conjunto de parâmetros (evidências
de alterações antrópicas, presença de erosão e atividades próximas às margens, extensão de
mata ciliar, tipo de fundo, etc.) aos quais são atribuídos pontos. Ao final da aplicação do
protocolo é feito um somatório da pontuação a qual reflete as condições ecológicas do trecho
estudado (0 a 40 pontos – impactado, 41 a 60 pontos – alterado, 61 a 100 pontos – natural ou
próximo às condições naturais). No Apêndice G são mostrados os protocolos devidamente
preenchidos em campo, segundo as características observadas em cada trecho de amostragem.
4.8. Avaliação e Determinação da Toxicidade Aguda e Crônica
Os testes ecotoxicológicos foram realizados nas campanhas de agosto e novembro de 2006,
pelo Laboratório Biotest Ambiental de Belo Horizonte.
Os testes de ecotoxicidade permitem que seja feita a avaliação dos efeitos tóxicos agudos e
crônicos causados em decorrência da exposição a substâncias tóxicas. Os efeitos agudos
caracterizam-se por serem mais drásticos, causados por elevadas concentrações de agentes
78 CAPÍTULO IV – Metodologia
químicos e manifestam-se em um curto período de exposição dos organismos (KNIE &
LOPES, 2004). Os efeitos crônicos são mais sutis, causados por baixas concentrações de
agentes químicos dissolvidos e são detectados em prolongados períodos de exposição ou por
respostas fisiológicas adversas na reprodução e crescimento dos organismos vivos
(BORGMANN et al., 1989).
• Ensaio de toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia e aguda com Daphnia
similis
Foram realizados testes de toxicidade crônica e aguda com os microorganismos Ceriodaphnia
dubia e Daphnia similis, respectivamente em águas superficiais, intersticiais e nos
sedimentos.
Os testes de toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia foram realizados de acordo com a
metodologia proposta pela Norma ABNT – NBR13373 de 31/07/95. Os testes de toxicidade
aguda com Daphnia similis foram realizados de acordo com a metodologia proposta pela
Norma ABNT – NBR12713 de 31/03/93.
79 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
CAPÍTULO V
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Nesse capítulo são apresentados os resultados referentes às análises das variáveis físico-
químicas e da concentração de metais nas amostras de águas superficiais; análises
mineralógicas, granulométricas, teor de matéria orgânica e concentração de contaminantes
inorgânicos em amostras de sedimentos.
Em seguida, são apresentados os resultados da avaliação da qualidade dos sedimentos, o que
envolveu a aplicação dos Valores-Guia de Qualidade de Sedimentos – VGQS, bem como o
levantamento da estrutura da comunidade bentônica e a realização de ensaios
ecotoxicológicos em amostras de águas superficiais e intersticiais e de sedimentos.
5.1. Resultados das Análises Físico-Químicas e da Concentração de Metais nas
Amostras de Águas Superficiais
5.1.1. Análises Físico-Químicas
Nas FIG. 5.1 e 5.2 são mostrados os resultados das análises de oxigênio dissolvido e
condutividade elétrica, respectivamente, obtidos nas estações de amostragem, nos meses de
fevereiro, agosto e novembro de 2006. No Apêndice B são mostradas as TAB. com os
resultados desses e dos demais parâmetros físico-químicos obtidos nas amostras de águas
superficiais nas estações de amostragem.
80 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Oxigênio Dissolvido
0
2
4
6
8
10
CL002 ES001 ES002 ES003
Estações de Amostragem
OD
(m
g/L
O2)
fev/06 ago/06 nov/06 Limite
FIGURA 5.1: Resultados dos valores de oxigênio dissolvido.
Em todos os pontos monitorados os valores de oxigênio dissolvido (FIG. 5.1) apresentaram-se
dentro do estabelecido na legislação (5 mgL-1), apesar do ponto localizado no córrego
Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão Espírito Santo (CL002), apresentar valores
próximos ao limite mínimo estabelecido na legislação. Este fato pode ser devido à pequena
vazão desse corpo de água no trecho amostrado, o que contribui para a redução da aeração na
água.
Condutividade Elétrica
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
CL002 ES001 ES002 ES003Estações de Amostragem
CE
(S/
cm)
fev/06 ago/06 nov/06
FIGURA 5.2: Resultados dos valores de condutividade elétrica.
Ressalta-se que apesar de não existir padrões legais de qualidade de água para a
condutividade elétrica, em geral, níveis superiores a 100 µS/cm indicam ambientes
impactados. O ponto que apresentou valores elevados de condutividade elétrica (acima de 500
µS/cm) foi no córrego Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão Espírito Santo (CL002).
81 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Esses resultados podem ser uma indicação do impacto ambiental associado à percolação de
material da barragem de rejeitos (FIG. 4.5).
Os valores de pH estiveram dentro dos limites (6-9) estabelecidos na Resolução CONAMA
375/05 em todas as estações de amostragem e em todas as campanhas de monitoramento.
5.1.2. Análise da Concentração de Metais
Nas FIG. 5.3, 5.4, 5.5, 5.6 e 5.7 e no Apêndice C são apresentados os resultados das análises
de concentração dos metais cádmio, cobre, chumbo, níquel e zinco e os respectivos limites
estabelecidos na legislação CONAMA 357/05 nas quatro estações de amostragem nas
campanhas de novembro de 2005, agosto e novembro de 2006. Como pode ser observado, em
todas as campanhas de coleta, os valores das concentrações dos metais avaliados (Cd, Cu, Pb,
Ni e Zn) estiveram abaixo do limite máximo permitido em todos os pontos, nas amostras de
águas superficiais. Esse resultado pode estar relacionado com o fato bem conhecido de que
concentrações de metais em água freqüentemente são baixas, podendo flutuar drasticamente,
dependendo do fluxo da água ou da intermitência das descargas de efluentes (NIMIS et al.,
2001).
Além disso, resultados de análises em águas superficiais devem ser usados com cautela na
investigação para determinar áreas contaminadas, principalmente por metais, devido sua
confiança limitada às amostragens instantâneas e às incertezas experimentais que impedem a
determinação do perfil de concentração (KLEIN et al., 1991).
Água Superficial
0,0000
0,0002
0,0004
0,0006
0,0008
0,0010
0,0012
CL002 ES001 ES002 ES003Estações de Amostragem
Cád
mio
(m
g/L
Cd)
nov/05 ago/06 nov/06 Resolução Conama 357/05
82 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
FIGURA 5.3: Resultados das análises das concentrações de cádmio total nas amostras de
água superficial.
Água Superficial
0,000
0,002
0,004
0,006
0,008
0,010
CL002 ES001 ES002 ES003
Estações de Amostragem
Cob
re (m
g/L
Cu)
ago/06 nov/06 Resolução Conama 357/05
FIGURA 5.4: Resultados das análises das concentrações de cobre dissolvido nas amostras de água superficial.
Água Superficial
0,000
0,002
0,004
0,006
0,008
0,010
0,012
CL002 ES001 ES002 ES003Estações de Amostragem
Chu
mbo
(mg/
L P
b)
nov/05 ago/06 nov/06 Resolução Conama 357/05
FIGURA 5.5: Resultados das análises das concentrações de chumbo total nas amostras de água superficial.
83 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Água Superficial
0,00
0,01
0,01
0,02
0,02
0,03
0,03
CL002 ES001 ES002 ES003
Estações de Amostragem
Níq
uel (
mg/
L N
i)
nov/05 ago/06 nov/06 Resolução Conama 357/05
FIGURA 5.6: Resultados das análises das concentrações de níquel total nas amostras de água superficial.
Água Superficial
0,00
0,04
0,08
0,12
0,16
0,20
CL002 ES001 ES002 ES003Estações de Amostragem
Zin
co (
mg/
L Z
n)
nov/05 ago/06 nov/06 Resolução Conama 357/05
FIGURA 5.7: Resultados das análises das concentrações de zinco total nas amostras de água superficial.
5.2. Resultados das Análises das Concentrações de Contaminantes Inorgânicos e
da Caracterização Física das Amostras de Sedimentos
5.2.1. Caracterização Mineralógica
Os resultados das análises mineralógicas obtidos pela técnica de Difração de Raios-X são
apresentados na TAB. 5.1 e no Apêndice D do presente trabalho. Como pode ser observado,
os sedimentos são constituídos, principalmente, por quartzo, secundariamente, por Moscovita
(KAl2(AlSi3O10) (OH)2) e argila do grupo da Caolinita (Al2Si2O5(OH)4). A composição
mineralógica apresentou, ainda, teores menores de Goethita (FeO.OH) e Microclina
84 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
(KAlSi3O8), além de teores traços de Albita (NaAlSi3O8), Anatásio (TiO 2), Gibbsita (α-
Al2O3.3H2O), Hematita (Fe2O3) e Magnetita (Fe3O4).
5.2.2. Caracterização Granulométrica
Os resultados das análises granulométricas são mostrados na FIG. 5.9 e no Apêndice E. Com
o objetivo de avaliar se os sedimentos na região em estudo possuem grande capacidade de
adsorção de metais por partículas finas (silte e argila) foram realizadas as análises de
composição granulométrica.
Observa-se que os sedimentos são constituídos, principalmente, por areias média e fina. De
acordo com a FIG. 5.8 a soma das frações silte e argila apresenta porcentagens semelhantes
para os quatro pontos estudados e para as três campanhas de monitoramento. De acordo com
Förstner & Salomons (1980) os metais associam-se preferencialmente às frações finas dos
sedimentos (silte e argila). Portanto, granulometricamente os sedimentos das estações
analisadas possuem capacidades similares de agregar esses metais por meio de processos de
adsorção.
Além disso, outra observação importante foi a presença significativa das frações de areia
média (AM) nas estações amostradas durante os períodos de coletas, evidenciando processos
de erosão devido às modificações observadas na paisagem, como a falta de mata ciliar
ocasionando a exposição das encostas e conseqüente aceleração dos processos erosivos.
85 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
TABELA 5.1: Resultados das análises mineralógicas em amostras de sedimentos.
Mineral Identificado Amostra
Predominante (>70%)
Maior (<20%)
Menor (<5%)
Minoritário (<3%)
CL – 002 Quartzo
Caolinita Goethita
Moscovita
Caolinita Goethita
Moscovita Microclina
Albita Anatásio Gibbsita Goethita Hematita Magnetita
ES – 001 Quartzo
Caolinita Moscovita
Goethita Microclina Moscovita
Albita Anatásio Caolinita Gibbsita Goethita Hematita Magnetita Microclina Moscovita Turmalina
ES – 002
Quartzo Caolinita Moscovita
Goethita Microclina
Albita Caolinita Gibbsita Goethita Hematita Magnetita Microclina Moscovita Turmalina
ES – 003 Quartzo -
Anatásio Caolinita
Microclina Moscovita
Albita Anatásio
Andaluzita Caolinita Gibbsita Goethita Hematita Magnetita Microclina Moscovita
86 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Granulometria
0%
20%
40%
60%
80%
100%
fev/
06
ago/
06
nov/
06
fev/
06
ago/
06
nov/
06
fev/
06
ago/
06
nov/
06
fev/
06
ago/
06
nov/
06
CL002 ES001 ES002 ES003
Fra
ções
gra
nulo
mét
rica
sS+A
AF
AM
AG
FIGURA 5.8: Resultados das análises granulométricas em amostras de sedimentos.
OBS.:
S+Aà Silte mais Argila
AF à Areia fina
AM à Areia média
AG à Areia grossa
5.2.3. Teor de Matéria Orgânica
A matéria orgânica é definida como a matéria de origem animal ou vegetal. A quantidade de
matéria orgânica presente nos sedimentos dos corpos de água depende de uma série de
fatores, incluindo a quantidade de organismos que aí vivem, o carreamento de resíduos de
plantas, animais, lixo e esgotos.
Um aumento significativo da quantidade de matéria orgânica presente nos sedimentos e na
coluna de água poderá provocar alterações nos processos físicos, químicos e biológicos que
ocorrem no sistema aquático. Por exemplo, o aumento da disponibilidade de matéria orgânica
leva à proliferação de seres vivos e, portanto, a um maior consumo de oxigênio para a sua
decomposição. Isso, por sua vez, irá acarretar na redução do oxigênio dissolvido na coluna de
água, o qual é essencial para a manutenção da vida aquática e dos processos naturais de
autodepuração em sistemas aquáticos.
87 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Além disso, a matéria orgânica pode se complexar com metais, tornando-os menos
disponíveis para a biota (BRIGANTE & ESPÍNDOLA, 2003). Portanto a determinação da
porcentagem de matéria orgânica foi realizada no presente estudo com o intuito de avaliar se
os sedimentos da área em estudo apresentam, ou não, alto teor de matéria orgânica. Teores
elevados de matéria orgânica poderiam contribuir para que os metais, eventualmente
presentes nos sedimentos, se tornassem menos biodisponíveis.
As análises dos teores de matéria orgânica foram realizadas nas amostras coletadas em
fevereiro, agosto e novembro de 2006. Na FIG. 5.9 e no Apêndice E são apresentados os
resultados obtidos.
Segundo Esteves (1998), sedimentos que contêm teores maiores que 10% de matéria orgânica
em seu peso seco são classificados em orgânicos e sedimentos que possuem teores menores
que 10% são classificados como inorgânicos. Ao avaliar os resultados obtidos na FIG. 5.9
pode-se verificar que, em todas as estações de amostragem, os sedimentos apresentam
porcentagens pequenas de matéria orgânica e, portanto, os sedimentos podem ser
considerados como inorgânicos. A obtenção de baixos teores de matéria orgânica indica que,
na possível presença de metais, esses sedimentos apresentam baixa capacidade de
complexação com os mesmos. Esses resultados podem estar relacionados ao fato de que em
ambientes tropicais é esperado baixos valores de matéria orgânica nos sedimentos, pois nesses
ambientes os processos de decomposição são mais acelerados, devido às temperaturas mais
elevadas.
Matéria Orgânica
0
1
2
3
4
5
6
CL001 ES001 ES002 ES003
Estações de Amostragem
Por
cent
agem
(%
)
fev/06 ago/06 nov/06
FIGURA 5.9: Resultados das análises de matéria orgânica em amostras de sedimentos.
88 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
5.2.4. Análise da Concentração de Contaminantes Inorgânicos pela
Técnica de Ativação Neutrônica
Na TAB. 5.2 são mostrados os resultados das análises de concentrações de contaminantes
inorgânicos em sedimentos obtidos pela técnica de Análise por Ativação Neutrônica. Essas
análises foram realizadas somente nas amostras coletadas nas campanhas de novembro de
2005 e agosto de 2006. Como mencionado anteriormente, os resultados da Análise por
Ativação Neutrônica serviram como base para uma avaliação prévia da eventual presença de
contaminantes inorgânicos nas amostras de sedimento analisadas. Foi constatada a presença
significativa de Ti, Al, V, Mn e Fe, os quais, basicamente, são elementos constituintes do solo
(MINEROPAR, 2005).
Foi observada também a presença de Zn nas amostras de sedimentos nas estações localizadas
no córrego Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão Espírito Santo (CL002), bem como no
ribeirão Espírito Santo, a jusante da confluência com o córrego Lavagem (ES002), na
campanha de novembro de 2005. Esse fato pode estar relacionado com a influência da
barragem de rejeitos situada nas cabeceiras do córrego Lavagem.
Não foram detectados os elementos Cd e Cu, sendo esses de grande interesse para o presente
estudo. Isso foi em decorrência dos seguintes fatores principais: características nucleares dos
elementos Cd e Cu, além de interferências de outros elementos ativados na matriz de
sedimento que é uma matriz complexa. Os metais Ni e Pb não foram determinados por
ativação neutrônica, por não apresentarem características nucleares adequadas para as suas
determinações pela técnica.
Verifica-se ainda que os resultados de concentrações de contaminantes inorgânicos obtidos
por ativação neutrônica corroboram com os dados da composição mineralógica obtidos por
difração por raios-X. A estação ES003 apresentou o menor teor de Al nas análises de ativação
neutrônica e ao mesmo tempo, foi verificada a presença de teores menores (<5%) dos
minerais caolinita (Al2Si2O5(OH)4) e moscovita (KAl2(AlSi3O10), tendo esses em sua estrutura
o Al. Já na estação CL002 que apresentou os maiores teores de Fe, por ativação neutrônica,
foi observada a presença de teores maiores (<20%) do mineral goethita (FeO.OH), sendo que
esse possui em sua estrutura o Fe.
89 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
5.2.5. Concentrações de Metais Totais
O termo metais totais no presente trabalho se refere aos metais extraídos das amostras de
sedimentos pelo método 3050B da EPA (item 4.3.2). Esse método não é uma técnica para
digestão total dos elementos, mas uma digestão ácida capaz de solubilizar elementos que
poderão ser ambientalmente disponíveis, ou seja, elementos ligados na estrutura dos silicatos
não serão dissolvidos por esse método. No entanto, o termo metal total (Cd total, Cu total, Pb
total, Ni total e Zn total) nos sedimentos foi utilizado, pelo fato de não ter sido realizado a
especiação dos elementos na extração, e para designar todas as formas dos metais extraídas
por esse método.
Nas FIG. 5.10, 5.11, 5.12, 5.13 e 5.14 e no Apêndice F são apresentados os resultados das
análises de metais totais em sedimentos para cada estação de amostragem, nas três campanhas
de coleta.
Como pode ser observado apenas o ponto localizado no córrego Lavagem, a montante de sua
foz no ribeirão Espírito Santo (CL002), apresentou valores de concentração dos metais
avaliados (Cd, Cu, Pb, Ni e Zn) acima dos valores obtidos no ponto de “background”
(ES001). O ponto CL002 corresponde justamente àquele onde é esperada uma maior
influência do material percolado da barragem de rejeitos.
90 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
TABELA 5.2: Resultados das concentrações de contaminantes inorgânicos em sedimentos
obtidos pela técnica de Análise por Ativação Neutrônica.
CL002 ES001 ES002 ES003
Elementos nov/05 ago/06 nov/05 ago/06 nov/05 ago/06 nov/05 ago/06
Al(%) 4,0±0,1 5,0±0,1 3,3±0,1 2,3±0,1 2,4±0,1 2,6±0,1 2,25±0,1 0,9±0,1
As(mg/kg) <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5
Co(mg/kg) 165±14 150±14 170±14 170±14 185±14 205±14 195±14 255±14
Cr(mg/kg) <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2
Cs(mg/kg) 3,8±0,2 <2 3±0,3 <2 <2 <2 <2 <2
Fe(%) 3,5±0,04 4,9±0,1 1,98±0,04 1,8±0,1 1,42±0,03 1,6±0,1 1,24±0,04 0,70±0,04
Hf(mg/kg) 11±1 9±0,3 11,5±1,4 10,3±1,4 11,5±1,4 8,1±0,2 9,5±1,4 8,8±0,3
K(%) <0,5 0,97±0,01 <0,5 <0,5 <0,5 0,56±0,01 <0,5 <0,5
La(mg/kg) <5 38±1 <5 20±1 <5 17±1 <5 8±1
Mn(mg/kg) 225±14 355±14 210±14 230±14 140±14 210±14 120±14 76±6
Na(mg/kg) <20 665±14 570±60 380±14 <20 252±14 <20 210±14
Ta(mg/kg) 26,5±1,4 22,5±1 27±1,4 27±1 32,5±1,4 34±1 32,5±1,4 44±1
Th(mg/kg) 4,4±0,3 4,5±0,5 4,6±1,4 4,8±1,4 3,8±0,2 5±0,2 3,2±0,3 2,6±0,2
Ti(mg/kg) 18750±140 3750±282 2600±140 1900±140 2200±140 2150±140 2050±140 1100±140
V(mg/kg) 74±3 100±14 52,5±2,8 45±1 38±1 43,5±1,4 36±1,4 14,5±1,4
W(mg/kg) <10 550±14 <10 690±14 <10 845±14 <10 1100±140
Zn(mg/kg) 240±14 <100 <100 <100 140±14 <100 <100 <100
Sedimentos
0,00
0,04
0,08
0,12
0,16
0,20
CL002 ES001 ES002 ES003
Estações de Amostrtagem
Cád
mio
(mg/
kg C
d)
nov/05 ago/06 nov/06
FIGURA 5.10: Resultados das análises da concentração de Cd total
em amostras de sedimentos.
91 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Sedimentos
0
2
4
6
8
10
12
14
16
CL002 ES001 ES002 ES003Estações de Amostragem
Cob
re (
mg/
kg C
u)
nov/05 ago/06 nov/06
FIGURA 5.11: Resultados das análises da concentração de Cu total
em amostras de sedimentos.
Sedimentos
0
4
8
12
16
20
CL002 ES001 ES002 ES003Estações de Amostragem
Chu
mbo
(m
g/kg
Pb)
nov/05 ago/06 nov/06
FIGURA 5.12: Resultados das análises da concentração de Pb total
em amostras de sedimentos.
92 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Sedimentos
0
4
8
12
16
20
CL002 ES001 ES002 ES003
Estações de Amostragem
Níq
uel (
mg/
kg N
i)
nov/05 ago/06 nov/06
FIGURA 5.13: Resultados das análises da concentração de Ni total
em amostras de sedimentos.
Sedimentos
0
15
30
45
60
75
CL002 ES001 ES002 ES003Estações de Amostragem
Zin
co (m
g/kg
Zn)
nov/05 ago/06 nov/06
FIGURA 5.14: Resultados das análises da concentração de Zn total
em amostras de sedimentos.
93 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
5.3. Aplicação dos Valores-Guia de Qualidade de Sedimentos
Nesse item são apresentados os resultados dos estudos de avaliação da qualidade dos
sedimentos por meio da aplicação dos Valores-Guia de Qualidade de Sedimentos – VGQS,
quais sejam: valores-guia canadenses, valores-guia das unidades tóxicas das águas intersticiais
e valores-guia baseados na teoria do equilíbrio de partição (TEP).
5.3.1. Comparação dos Resultados de Metais dos Sedimentos com os
Valores-Guia de Qualidade de Sedimentos - VGQS Canadenses (TEL e
PEL)
A aplicação dos valores-guia canadenses (TEL e PEL) foi feita levando-se em conta os
resultados das concentrações de metais totais em amostras de sedimentos (item 5.2.5). Vale
lembrar que os VGQS canadenses, os quais foram baseados em bancos de dados de efeitos e
não efeitos, nesse caso, foram derivados dois valores-guia o TEL (“threshold effect level”) e o
PEL (“probable effect level”). Esses valores-guia são valores numéricos de concentração de
contaminantes individuais inorgânicos (metais e metalóides) e orgânicos (um amplo número
de diferentes compostos) estatisticamente definidos com base em associações de valores da
concentração química desses contaminantes nos sedimentos aos resultados de testes de
toxicidade (aguda e crônica) realizados com um grande número de diferentes organismos-
teste (ENVIROMENT CANADA, 1995).
Nas FIG. 5.15, 5.16, 5.17, 5.18 e 5.19 e no Apêndice F são apresentados os valores-guia
canadenses (TEL e PEL) e os resultados das análises de concentração de metais totais em
sedimentos, quais sejam: cádmio, cobre, chumbo, níquel e zinco, respectivamente, para as
quatro estações de amostragem. Como pode ser observado, os limites de TEL e PEL não
foram violados em nenhum dos resultados obtidos.
94 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Sedimentos
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
CL002 ES001 ES002 ES003
Estações de Amostrtagem
Cád
mio
(mg/
kg C
d)
nov/05 ago/06 nov/06 PEL TEL
FIGURA 5.15: Comparação dos resultados das análises de cádmio em sedimentos com os
Valores-Guia Canadenses (TEL e PEL).
Sedimentos
0
50
100
150
200
250
CL002 ES001 ES002 ES003Estações de Amostragem
Cob
re (
mg/
kg C
u)
nov/05 ago/06 nov/06 PEL TEL
FIGURA 5.16: Comparação dos resultados das análises de cobre em sedimentos com os
Valores-Guia Canadenses (TEL e PEL).
95 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Sedimentos
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CL002 ES001 ES002 ES003Estações de Amostragem
Chu
mbo
(m
g/kg
Pb)
nov/05 ago/06 nov/06 PEL TEL
FIGURA 5.17: Comparação dos resultados das análises de chumbo em sedimentos com os
Valores-Guia Canadenses (TEL e PEL).
Sedimentos
0
5
10
15
20
25
30
35
40
CL002 ES001 ES002 ES003Estações de Amostragem
Níq
uel (
mg/
kg N
i)
nov/05 ago/06 nov/06 PEL TEL
FIGURA 5.18: Comparação dos resultados das análises de níquel em sedimentos com os
Valores-Guia Canadenses (TEL e PEL).
96 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Sedimentos
0
50
100
150
200
250
300
350
CL002 ES001 ES002 ES003Estações de Amostragem
Zin
co (m
g/kg
Zn)
nov/05 ago/06 nov/06 PEL TEL
FIGURA 5.19: Comparação dos resultados das análises de zinco em sedimentos com os
Valores-Guia Canadenses (TEL e PEL).
5.3.2. Aplicação dos Valores-Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais –
VGUTAI
5.3.2.1. Resultados das Análises de Metais em Águas Intersticiais
Na TAB. 5.3 são mostrados os resultados das análises de metais em águas intersticiais para
cada estação de amostragem e campanha realizada. Esses dados foram utilizados para
aplicação dos valores-guia das unidades tóxicas das águas intersticiais.
5.3.2.2. Aplicação dos Valores-Guia das Unidades Tóxicas das Águas
Intersticiais
Nas TAB. 5.4, 5.5 e 5.6 são apresentados resultados dos estudos de avaliação da qualidade
dos sedimentos por meio da aplicação dos Valores-Guia das Unidades Tóxicas das Águas
Intersticiais – VGUTAI. Os valores de VGUTAI foram estimados de acordo com a equação
2.9, descrita no item 2.2.3, deste trabalho.
97 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
TABELA 5.3: Resultados das concentrações de metais das amostras de águas intersticiais.
Metais Campanha CL002 ES001 ES002 ES003
nov/05 0,00029±0,00003 <0,0002 * 0,00032±0,00003
ago/06 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 Cádmio
(mg/L) nov/06 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002
nov/05 0,021±0,005 0,029±0,005 * 0,036±0,005
ago/06 <0,0007 <0,0007 <0,0007 <0,0007 Cobre
(mg/L) nov/06 0,006±0,0003 0,004±0,0003 0,004±0,0003 0,0062±0,0003
nov/05 <0,001 0,017±0,003 0,028±0,004
ago/06 0,0078±0,0007 0,032±0,003 0,032±0,003 0,031±0,003 Chumbo
(mg/L) nov/06 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001
nov/05 0,012±0,005 0,49±0,03 * 0,009±0,0005
ago/06 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 Níquel
(mg/L) nov/06 <0,005 <0,005 0,024±0,006 0,012±0,005
nov/05 0,12±0,02 0,04±0,003 * 0,05±0,004
ago/06 * 0,051±0,004 0,043±0,004 0,049±0,004 Zinco
(mg/L) nov/06 <0,02 <0,02 0,045±0,002 0,047±0,002
* Não analisado
TABELA 5.4: Resultados dos Valores-Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais -
VGUTAI na campanha de novembro de 2005.
Estações VGUTAICd VGUTAICu VGUTAIPb VGUTAINi VGUTAIZn ?VGUTAI
CL002 0,5 3,3 1,0 0,1 2,1 6,9
ES001 0,3 4,6 16,3 0,1 0,7 22,1
ES002 0,3 8,1 6,4 0,1 0,7 15,7
ES003 0,5 116,2 26,9 0,1 0,9 144,5
98 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
TABELA 5.5: Resultados dos Valores-Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais -
VGUTAI na campanha de agosto de 2006.
Estações VGUTAICd VGUTAICu VGUTAIPb VGUTAINi VGUTAIZn ?VGUTAI
CL002 1,6 0,1 7,5 0,2 0,0 9,5
ES001 1,6 0,1 30,7 0,2 0,9 33,6
ES002 0,3 0,0 1,6 0,0 0,1 33,4
ES003 1,6 2,3 29,8 0,2 0,8 34,7
TABELA 5.6: Resultados dos Valores-Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais -
VGUTAI na campanha de novembro de 2006.
Estações VGUTAICd VGUTAICu VGUTAIPb VGUTAINi VGUTAIZn ?VGUTAI
CL002 0,3 1,0 1,0 0,1 0,3 2,6
ES001 0,3 0,7 1,0 0,1 0,4 2,4
ES002 0,3 0,6 1,0 0,3 0,8 3,0
ES003 0,3 19,2 0,9 0,1 0,3 20,7
Como pode ser observado os ? VGUTAI foram excedidos (? VGUTAI>1) em todas as
estações e em todas as campanhas de monitoramento. É importante salientar que o VGUTAI
só pode ser utilizado para predizer sobre a não toxicidade dos sedimentos, ou seja, se forem
obtidos valores menores que 1, o risco de ocorrência de efeitos deletérios à biota em
decorrência da presença de sedimentos contaminados não é significativo. Entretanto, se os
valores forem maiores que 1, não se pode afirmar que a presença de contaminantes nos
sedimentos representam um risco à proteção da fauna aquática. Nesse caso, deve ser levado
em conta que a presença de fases ligantes nas águas intersticiais pode agir como um atenuador
da biodisponibilidade e toxicidade dos metais (LEONARD, 1996 citado por SILVÉRIO,
2003), o que pode levar a conclusões errôneas. Portanto, é importante que sejam realizados
estudos adicionais envolvendo a aplicação de outros critérios, como por exemplo, a aplicação
dos valores-guia de qualidade de sedimentos baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição –
TEP.
99 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
5.3.3. Aplicação dos Valores-Guia Baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição –
TEP
5.3.3.1. Resultados das Análises de Sulfetos Volatilizáveis por Acidificação
(SVA) e Metais Extraídos Simultaneamente (MES)
A implantação da metodologia para determinação da concentração de sulfetos volatilizáveis
por acidificação (SVA) pelo método descrito por Allen et al. (1992) envolveu numa primeira
etapa a realização de testes para avaliar a eficiência do sistema de captação. O teste foi
realizado em duplicata (teste 1 e teste 2, TAB. 5.7) utilizando solução padrão de sulfeto de
sódio Na2S a 5,91 µmol L-1. As concentrações dos sulfetos foram avaliadas antes e depois do
arraste com o nitrogênio. Os resultados obtidos são mostrados na TAB. 5.7. Recuperações
com intervalos entre 80 e 120% são aceitáveis em testes desse tipo. Portanto, pode-se
considerar que o método ofereceu uma recuperação significativamente satisfatória, uma vez
que os resultados da recuperação ficaram entre 94 e 101%.
TABELA 5.7: Recuperação de SVA.
Recuperação do SVA
Amostra
Antes do arraste
(µmol L-1)
Depois do arraste
(µmol L-1)
%
Recuperação
Teste 1 5,91 5,56 94
Teste 2 5,91 5,95 101
Foi realizada uma curva de calibração (TAB. 5.8 e FIG. 5.20) usando um espectrofotômetro
UV-VIS, Perkin Elmer Lambda 20 a um comprimento de onda de 678 nm. Para tanto, foram
utilizadas soluções padrão de Na2S de 0,1; 0,2; 0,4; 0,5 e 0,6 mg L-1.
100 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
TABELA 5.8: Curva de calibração obtida usando o espectrômetro UV-VIS, para a
determinação de sulfetos.
CALIBRAÇÃO UV-VIS
Absorbância Concentração (mg L-1)
0,1 0,0184
0,2 0,0329
0,4 0,0701
0,5 0,0821
0,6 0,1033
Absobância X Concentração
y = 0,1688x + 0,0006R2 = 0,9965
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7Concentração (ppm)
Abs
orbâ
ncia
FIGURA 5.20: Curva de calibração obtida usando o espectrômetro UV-VIS.
Nas TAB. 5.9 e 5.10 são apresentados os resultados das análises de SVA e dos MES (Cd, CU,
Pb, Ni e Zn) obtidos nas campanhas de agosto e novembro de 2006. Esses dados foram
utilizados para aplicação dos VGQS baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição.
TABELA 5.9: Resultados MES e SVA na campanha realizada em agosto de 2006.
Resultados MES e SVA (mg/kg)
Cd Cu Ni Pb Zn SVA
CL002 0,10 5,19 5,33 10,50 70,30 267,80
ES001 0,01 1,65 2,19 0,87 0,71 1,21
ES002 0,02 2,75 2,02 1,11 2,27 16,55
ES003 0,01 0,85 1,18 0,66 0,77 1,09
101 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
TABELA 5.10: Resultados MES e SVA na campanha realizada em nov/06 de 2006.
Resultados MES e SVA (mg/kg)
Cd Cu Ni Pb Zn SVA
CL002 0,07 3,83 6,76 11,98 60,17 620,84
ES001 0,01 1,24 1,23 0,90 0,66 1,93
ES002 0,01 1,97 1,84 0,76 0,74 2,56
ES003 0,01 1,05 0,58 0,91 0,69 1,00
5.3.3.2. Aplicação dos Valores-Guia baseados na Teoria do Equilíbrio de
Partição
Como discutido no Capítulo 2 o SVA é uma fase controladora de cátions metálicos divalentes
nos sedimentos. Em sedimentos não contaminados, o SVA é representado principalmente por
monossulfetos de ferro e na presença de alguns cátions metálicos (Cd, Cu, Pb, Ni e Zn) os
monossulfetos de ferro reagem com esses cátions formando sulfetos metálicos insolúveis.
Portanto, na presença de SVA, metais como Cd, Cu, Pb, Ni e Zn são retirados da coluna
d’água e das águas intersticiais, por precipitação, com o SVA presente nos sedimentos
(USEPA, 2005). Diferentemente dos metais totais (item 5.2.5), a fase metálica que é
solubilizada pelo método descrito por Allen et al. (1992) é a fase ligada aos sulfetos,
denominados metais extraídos simultaneamente (MES).
De acordo com essa teoria a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos – USEPA
desenvolveu uma metodologia para avaliação da qualidade dos sedimentos por meio da
comparação direta da soma da concentração molar dos cinco metais (Cd, Cu, Pb, Ni e Zn) e a
concentração do SVA, presentes nos sedimentos, extraídos simultaneamente pelo método
descrito por Allen et al. (1992). A toxicidade para organismos bentônicos não tem sido
observada em ensaios de ecotoxicidade em sedimentos que apresentam ?MES – SVA = 0.
Entretanto, se ?MES – SVA = 0, o sedimento não necessariamente irá apresentar toxicidade.
Nesse caso, pode haver o controle de outra fase, por exemplo, a do carbono orgânico total
(TOC). E, portanto nesse caso deverá ser feita a correção pelo TOC (item 2.2.2).
102 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Os resultados das análises de metais em sedimentos para cada estação de amostragem e a
aplicação dos valores-guia de qualidade de sedimentos baseados na Teoria do Equilíbrio de
Partição – TEP, obtidos para as campanhas de agosto e novembro de 2006 são apresentados
nas TAB. 5.11 e 5.12, respectivamente.
TABELA 5.11: Resultados dos Valores-Guia baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição -
TEP na campanha de agosto de 2006.
Resultados obtidos na campanha de ago/06 (µmol/g)
Estações Cd Cu Pb Ni Zn S[MES] SVA S[MES]-SVA
CL002 0,0 0,1 0,1 0,1 1,1 1,3 8,4 -7,1
ES001 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0
ES002 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,5 -0,4
ES003 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
TABELA 5.12: Resultados dos Valores-Guia baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição -
TEP na campanha de novembro de 2006.
Resultados obtidos na campanha de nov/06 (µmol/g)
Estações Cd Cu Pb Ni Zn S[MES] SVA S[MES]-SVA
CL002 0,0 0,1 0,1 0,1 0,9 1,2 19,4 -18,2
ES001 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,1 0,0
ES002 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,1 0,0
ES003 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Pode-se observar a presença de zinco nas duas campanhas de amostragem na estação
localizada no córrego Lavagem a montante de sua foz no ribeirão Espírito Santo (CL002). No
entanto, nesse ponto foi obtido ?MES – SVA = 0, portanto verifica-se que esse metal está
sendo controlado pelos sulfetos presentes nos sedimentos nesse ponto de amostragem.
Assim sendo, segundo a avaliação dos VGQS baseados na Teoria do Equilíbrio de Partição
recomendado pela USEPA, os metais presentes nos sedimentos não estão disponibilizados
para a biota nas estações de amostragem avaliadas.
103 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
5.4. Avaliação da Estrutura da Comunidade Bentônica
Os resultados da avaliação da estrutura da comunidade bentônica se referem à campanha
realizada em fevereiro de 2006.
No presente trabalho foram calculados o índice de diversidade de Shannon-Wiener (H'), a
equitabilidade de Pielou (E), a densidade (número de indivíduo por m2) e a riqueza
taxonômica de forma a se obter subsídios para o tratamento dos dados relativos à estrutura da
comunidade bentônica na região de estudo.
Os resultados apresentados na TAB. 5.13 mostram o ponto adotado como referência (ES001),
localizado no ribeirão Espírito Santo a montante da confluência com o córrego Lavagem,
como o trecho que apresenta maior riqueza, equitabilidade e diversidade de espécies
encontradas, o que indica que esse trecho encontra-se bem preservado. A riqueza corresponde
ao número total de espécies encontradas no local, sendo esse, o ponto que apresentou o maior
número de espécies. Além disso, pode-se verificar nessa estação elevada densidade de
Leptophlebiidade, que são organismos de famílias de macroinvertebrados mais sensíveis à
poluição.
Os valores de equitabilidade variaram de 0 a 1. A equitabilidade do ponto (ES001) foi igual a
0,62, indicando que existe uma distribuição mais homogênea entre as famílias encontradas em
relação aos outros pontos avaliados. Da mesma forma, o valor de diversidade nesse trecho
apresentou resultados relevantes indicando, portanto, que existe uma proporcionalidade entre
as famílias das espécies encontradas.
No entanto os trechos localizados no córrego Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão
Espírito Santo (CL002), e no ribeirão Espírito Santo, a jusante da confluência com o córrego
Lavagem (ES002), apresentaram elevada densidade de Chironomidae, grupo de organismos
que geralmente é considerado resistente.
104 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
TABELA 5.13: Abundância relativa (%) da fauna de insetos aquáticos (fev/06).
CL002 ES001 ES002 ES003
Nemathelminthes Nematoda 4±6 4±6 4±6 4±6Annelida Hirudinea Oligochaeta 367±202 507±613 478±358 89±48ArthropodaInsecta Ephemeroptera Baetidae 37±46 56±29 52±34 33±33 Caenidae 7±6 4±6 19±32 0 Leptophlebiidae 4±6 1519±1799 19±32 56±29 Leptohyphidae 0 52±53 22±29 4±6 Polymitarcyidae 0 19±32 4±6 4±6 Odonata Calopterygidae 4±6 26±13 0 0 Coenagrionidae 30±23 7±13 19±32 0 Dytiscidae 19±13 0 4±6 0 Gomphidae 19±17 44±48 33±40 0 Libellulidae 263±147 93±97 4±6 7±13 Plecoptera Perlidae 0 4±6 0 0 Heteroptera Corixidae 30±26 0 11±19 0 Gerridae 0 0 0 4±6 Naucoridae 4±6 141±119 0 44±59 Notonectidae 0 0 22±11 0 Vellidae 0 11±19 0 0 Coleoptera Elmidae 7±13 156±202 19±32 4±6 Hydrophilidae 19±23 0 0 0 Lampyridae 4±6 0 0 0 Ptilodactylidae 0 4±6 15±26 7±13 Staphylinidae 4±6 0 0 0 Trichoptera Hydroptilidae 0 0 0 4±6 Hydropsychidae 19±23 0 0 0 Leptoceridae 33±11 4±6 4±6 4±6 Philopotamidae 0 100±173 0 0 Polycentropodidae 4±6 0 7±13 4±6 Megaloptera Corydalidae 0 4±6 0 0 Diptera Ceratopogonidae 226±141 222±244 122±107 63±56 Chironomidae 2981±80 1978±653 7444±5908 1407±1890 Empididae 0 22±11 7±13 0 Simuliidae 4±6 826±1026 0 4±6 Tabanidae 19±32 0 0 0 Tipulidae 0 222±203 0 93±94 Lepidoptera Pyralidae 0 22±38 0 0CrustaceaMollusca Bivalvia 4±6 22±0 126±130 11±19
Riqueza Total 23 27 21 19Densidade Total 4089 6096 8433 1844Equitabilidade 0,36 0,62 0,19 0,36Diversidade 1,11 2,04 0,58 1,07
ESTAÇÕES
105 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
A análise de similaridade entre os trechos foi apresentada em forma de dendrograma e gráfico
bidimensional de distância. Essas duas análises utilizam uma associação dos dados de
diversidade, equitabilidade e dominância das diferentes estações de amostragem e fazem um
agrupamento das estações que apresentaram similaridade nos resultados. Essas análises foram
feitas com o programa PRIMER 6β , e são mostrados nas FIG. 5.21 e 5.22.
FIGURA 5.21: Dendograma de similaridade de Bray-Curtis, elaborado a partir dos dados de
diversidade, equitabilidade e dominância das amostras de macroinvertebrados bentônicos
(fev/06).
106 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
FIGURA 5.22: Gráfico bidimensional de similaridade de Bray-Curtis, elaborado a partir dos
dados de diversidade, equitabilidade e dominância das amostras de macroinvertebrados
bentônicos (fev/06).
Em todas as condições analisadas foi possível observar a alta similaridade entre os pontos
CL002 e ES002. A análise dos resultados obtidos indica visivelmente a influência direta da
barragem de rejeitos sobre a estrutura da comunidade bentônica nos trechos localizados no
córrego Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão Espírito Santo (CL002), e no ribeirão
Espírito Santo, a jusante da confluência com o córrego Lavagem (ES002).
Os resultados da avaliação da estrutura da comunidade bentônica corroboram com os
resultados da aplicação do Protocolo de Avaliação Rápida. Os trechos de rios monitorados
evidenciaram alterações antrópicas nas áreas de entorno e nos leitos dos ambientes lóticos,
principalmente na estação localizada no córrego Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão
Espírito Santo (CL002) a qual apresentou a menor pontuação (52). Segundo o protocolo todos
os trechos foram classificados como alterados (valores de pontuação entre 40 e 60 pontos,
FIG. 5.23).
O trecho localizado no ribeirão Espírito Santo a montante da confluência com o córrego
Lavagem (ES001) apresentou a maior pontuação (58). Apesar de ter sido classificado como
trecho alterado segundo o Protocolo, esse foi o trecho que apresentou o melhor estado de
preservação entre as estações avaliadas.
107 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
Resultados do Protocolo de Avaliação Rápida
CL002ES001 ES002 ES003
0
20
40
60
80
100
Pont
uaçã
o no
Pro
toco
lo
FIGURA 5.23: Representação gráfica das pontuações segundo o protocolo de avaliação
rápida.
5.5. Resultados dos Ensaios Ecotoxicológicos nas Amostras de Águas Superficiais,
Intersticiais e Sedimentos
Os ensaios ecotoxicológicos em amostras de águas superficiais, intersticiais e sedimentos
foram realizados pelo Laboratório Biotest Ambiental de Belo Horizonte. As amostras foram
coletadas nas campanhas de agosto e novembro/2006. Os resultados obtidos são apresentados
a seguir. No Apêndice H são mostrados os resumos dos certificados dos ensaios
ecotoxicológicos, do laboratório executor dos testes.
5.5.1. Toxicidade Crônica
Os resultados dos testes de toxicidade crônica para o microcrustáceo Ceriodaphnia dubia em
águas superficiais, intersticiais e nas águas de lixiviação dos sedimentos são apresentados nas
TAB. 5.14, 5.15 e 5.16, respectivamente.
Como mencionado no Capítulo 2, os efeitos crônicos são causados por baixas concentrações
de agentes químicos dissolvidos, podendo ser detectados em prolongados períodos de
exposição ou por respostas fisiológicas adversas na reprodução e crescimento dos organismos
vivos (CETESB, 2007).
108 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
TABELA 5.14: Ocorrência de toxicidade crônica para o microcrustáceo Ceriodaphnia dubia
nas amostras de águas superficiais.
Estações de Amostragem ago/06 nov/06
CL002 NA* NA
ES001 CENO** = 0.5% da amostra
CEO*** = 1% da amostra
CENO = 5% da amostra
CEO = 15% da amostra
ES002 CENO = 25% da amostra
CEO = 50% da amostra
CENO = 5% da amostra
CEO = 15% da amostra
ES003 NA CENO = 75% da amostra
CEO = 100% da amostra * NA à Não apresentou toxicidade.
** CENO à Concentração efetiva de efeito não observado, é a maior concentração da amostra que não causa
efeito deletério estatisticamente significativo na sobrevivência e reprodução dos organismos, nas condições de
ensaio após sete dias de experimento.
*** CEO à Concentração de efeito observado, é a menor concentração nominal da amostra que causa efeito
deletério estatisticamente significativo na sobrevivência e reprodução dos organismos, nas condições de ensaio.
Como pode ser verificado houve ocorrência de efeitos tóxicos crônicos para o microcrustáceo
Ceriodaphnia dubia nas estações localizadas no ribeirão Espírito Santo a montante e a jusante
da confluência com o córrego Lavagem (ES001 e ES002) nas duas campanhas de
amostragem. A estação localizada no ribeirão Espírito Santo, a montante de sua foz no rio São
Francisco (ES003), apresentou concentração de efeito observado de 75% da amostra somente
na segunda campanha de monitoramento.
109 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
TABELA 5.15: Ocorrência de toxicidade crônica para o microcrustáceo Ceriodaphnia dubia
nas amostras de águas intersticiais.
Estações de Amostragem ago/06 nov/06
CL002 NA*
CENO = 5% da amostra
CEO = 15% da amostra
ES001 CENO** = 75% da amostra
CEO*** = 100% da amostra
NA
ES002
CENO = 75% da amostra
CEO = 100% da amostra
CENO = 1% da amostra
CEO = 5% da amostra
ES003
CENO = 50% da amostra
CEO = 75% da amostra
NA
* NA à Não apresentou toxicidade.
** CENO à Concentração efetiva de efeito não observado, é a maior concentração da amostra que não causa
efeito deletério estatisticamente significativo na sobrevivência e reprodução dos organismos, nas condições de
ensaio após sete dias de experimento.
*** CEO à Concentração de efeito observado, é a menor concentração nominal da amostra que causa efeito
deletério estatisticamente significativo na sobrevivência e reprodução dos organismos, nas condições de ensaio.
Foi observada a ocorrência de efeitos tóxicos crônicos para o microcrustáceo Ceriodaphnia
dubia nas amostras de águas intersticiais da estação localizada no ribeirão Espírito Santo, a
jusante da confluência com o córrego Lavagem (ES002), em ambas as campanhas. As
estações localizadas no ribeirão Espírito Santo, a montante da confluência como córrego
Lavagem (ES001) e a montante de sua foz no rio São Francisco (ES003), apresentaram
respectivamente concentração de efeito observado de 100 e 75%, das amostras em uma das
campanhas de monitoramento. A estação localizada no córrego Lavagem, a montante de sua
foz no ribeirão Espírito Santo (CL002), apresentou concentração de efeito observado em 15%
da amostra de água intersticial na campanha de novembro de 2006. Portanto, pode-se inferir
que os organismos-teste indicaram existir condições de toxicidade nas águas intersticiais dos
sedimentos nesses trechos.
110 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
TABELA 5.16: Ocorrência de toxicidade crônica com o microcrustáceo Ceriodaphnia dubia
nas águas de lixiviação das amostras de sedimentos.
Estações de Amostragem ago/06
nov/06
CL002 NA*
CENO = 25% da amostra
CEO = 50% da amostra
ES001 NA NA
ES002 NA NA
ES003 CENO** = 1% da amostra
CEO*** = 5% da amostra
CENO = 75% da amostra
CEO = 100% da amostra
* NA à Não apresentou toxicidade.
** CENO à Concentração efetiva de efeito não observado, é a maior concentração da amostra que não causa
efeito deletério estatisticamente significativo na sobrevivência e reprodução dos organismos, nas condições de
ensaio após sete dias de experimento.
*** CEO à Concentração de efeito observado, é a menor concentração nominal da amostra que causa efeito
deletério estatisticamente significativo na sobrevivência e reprodução dos organismos, nas condições de ensaio.
Com relação à freqüência de ocorrência de efeitos tóxicos crônicos para o microcrustáceo
Ceriodaphnia dúbia nas águas de lixiviação dos sedimentos, a estação localizada no ribeirão
Espírito Santo, a montante de sua foz no rio São Francisco (ES003), apresentou efeito crônico
em solução contendo 5 e 100% das amostras coletadas nas campanhas de agosto e novembro,
respectivamente. A estação localizada no córrego Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão
Espírito Santo (CL002), apresentou concentração de efeito observado em novembro de 2006,
em solução contendo 50% da amostra. Portanto, pode-se inferir que os organismos-teste
indicaram existir condições de toxicidade nas águas de lixiviação dos sedimentos nesses
trechos.
111 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
5.5.2. Toxicidade Aguda
Nas TAB. 5.17, 5.18 e 5.19 são apresentados os resultados dos testes de toxicidade aguda
para o microcrustáceo Daphnia similis nas amostras de águas superficiais, intersticiais e de
águas de lixiviação dos sedimentos.
TABELA 5.17: Ocorrência de toxicidade aguda para o microcrustáceo Daphnia similis nas
amostras de águas superficiais.
Estações de Amostragem ago/06 nov/06
CL002 NA* NA
ES001 NA NA
ES002 NA NA
ES003 NA NA
*NA à Não apresentou toxicidade.
Com relação à freqüência de ocorrência de efeitos tóxicos agudos para o microcrustáceo
Daphnia similis não foi observado efeito adverso em nenhuma das estações amostradas em
nenhuma das campanhas.
TABELA 5.18: Ocorrência de toxicidade aguda para o microcrustáceo Daphnia similis nas
amostras de águas intersticiais.
Estações de Amostragem ago/06 nov/06
CL002 NA* NA
ES001 NA NA
ES002 NA NA
ES003 NA NA
*NA à Não apresentou toxicidade.
Como pode ser observado, os resultados das segunda e terceira campanhas indicaram que as
amostras de águas intersticiais não apresentaram toxicidade aguda para o microcrustáceo
Daphnia similis em nenhuma das estações analisadas.
112 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
TABELA 5.19: Ocorrência de toxicidade aguda para o microcrustáceo Daphnia similis nas
águas de lixiviação das amostras de sedimentos.
Estações de Amostragem ago/06 nov/06
CL002 NA* NA
ES001 NA NA
ES002 NA NA
ES003 NA NA
*NA à Não apresentou toxicidade.
Os resultados dos testes de toxicidade aguda para o microcrustáceo Daphnia similis
mostraram que as águas de lixiviação dos sedimentos não apresentaram toxicidade aguda para
o organismo-teste.
Ao comparar os resultados analisados com os parâmetros não conformes e considerados
tóxicos, foram constatadas tais situações:
• Não foi observada toxicidade aguda em qualquer das estações e em nenhuma das
campanhas amostradas. Isto indica, portanto, que os trechos em estudos não
apresentaram níveis de concentração de agentes químicos elevados em nenhuma das
matrizes analisadas suficientes para causar para causar efeitos drásticos nos
organismos vivos;
• No córrego Lavagem, no ponto localizado a montante de sua foz no ribeirão Espírito
Santo (CL002), onde é esperado que os níveis de contaminação por elementos tóxicos
sejam elevados em virtude da influência direta da barragem de rejeitos de minério de
zinco, foi observada a ocorrência de efeito tóxico crônico nas amostras de águas
intersticiais e de sedimentos na campanha realizada em novembro de 2006;
• Na estação selecionada para este estudo como o ponto de referência e que apresentou
o menor nível de influência da barragem de rejeitos, estação esta, localizada no
ribeirão Espírito Santo, a montante da confluência com o córrego Lavagem (ES001),
apresentou toxicidade crônica para o microcrustáceo Ceriodaphnia dúbia nas amostras
de águas superficiais nas duas campanhas de monitoramento e nas amostras de águas
intersticiais na campanha de novembro de 2006;
113 CAPÍTULO 5: Resultados e Discussões
• Na estação localizada no ribeirão Espírito Santo, a jusante da confluência com o
córrego Lavagem (ES002), que corresponde ao segundo ponto com maior influência
da barragem de rejeitos, foi observada toxicidade crônica nas amostras de águas
superficiais e intersticiais nas duas campanhas de monitoramento realizadas em 2006;
• A estação localizada no ribeirão Espírito Santo, a montante de sua foz no rio São
Francisco (ES003), apresentou toxicidade crônica nas amostras de águas superficiais
em novembro de 2006, nas águas de lixiviação das amostras de sedimentos nas duas
campanhas de monitoramento de 2006, e nas amostras de águas intersticiais em agosto
de 2006.
Em suma, os resultados dos testes de ecotoxicidade demonstraram a ocorrência de efeitos
tóxicos crônicos. Portanto, para a maioria das estações de amostragem, pode-se inferir que
existem condições adversas que poderão interferir nos processos de reprodução e crescimento
dos organismos vivos.
114 CAPÍTULO VI: Conclusões e Recomendações
CAPÍTULO VI
6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
6.1. Conclusões
Os resultados das análises das variáveis físico-químicas em águas superficiais mostraram que
a estação localizada no córrego Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão Espírito Santo
(CL002), apresentou valores de condutividade elétrica elevados. Por outro lado, os resultados
das análises das concentrações dos metais cádmio, cobre, chumbo, níquel e zinco, estiveram
abaixo do limite legal em todas as estações. É bem conhecido que concentrações de metais em
água freqüentemente são bem próximas ou abaixo do limite de detecção dos instrumentos,
podendo flutuar drasticamente, dependendo do fluxo da água ou da intermitência das
descargas de efluentes (NIMIS et al., 2002).
A análise da composição mineralógica das amostras de sedimentos indicou a presença
marcante dos silicatos e óxidos de ferro e alumínio nos materiais analisados. O quartzo é
predominante, estando presente em teores maiores que 70%. Em quantidades menores que
20% foram detectados os mineirais Moscovita e Caolinita. A composição mineralógica
apresentou, ainda, teores menores (< 5%) de Goethita, Moscovita e Microclina, além de
teores traços de Albita, Anatásio, Gibbsita, Hematita e Magnetita.
Os resultados das análises granulométricas demonstraram que as quatro estações analisadas
possuem capacidades similares de agregar metais por meio de processos de adsorção e
complexação (BRIGANTE & ESPÍNDOLA, 2003).
Com relação aos teores de matéria orgânica foi observado que os sedimentos apresentaram
teores menores que 10% de matéria orgânica em seu peso seco, sendo, portanto, considerados
como inorgânicos. Desta forma, esses sedimentos possuem baixa capacidade de complexação
com metais.
115 CAPÍTULO VI: Conclusões e Recomendações
Além do Al e Fe, já evidenciados pela análise mineralógica, foi detectada pela técnica de
ativação neutrônica também a presença de Ti, V e Mn. Na campanha de novembro de 2005
foi observada também a presença de Zn nas amostras de sedimentos nas estações localizadas
no córrego Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão Espírito Santo (CL002) e no ribeirão
Espírito Santo, a jusante da confluência com o córrego Lavagem (ES002). Esse fato pode
estar relacionado à influência da barragem de rejeitos situada nas cabeceiras do córrego
Lavagem.
Os resultados das análises de metais totais nas amostras de sedimentos demonstraram que
apenas o ponto localizado no córrego Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão Espírito
Santo (CL002), apresentou valores de concentração dos metais avaliados (Cd, Cu, Pb, Ni e
Zn), acima dos valores obtidos no ponto considerado como referência (ES001). O ponto
CL002 corresponde justamente àquele onde é esperada uma maior influência do material
percolado da barragem de rejeitos. Esses resultados indicam que esse local apresenta indícios
de impactos decorrentes da barragem de rejeitos presente nas cabeceiras desse córrego.
Os limites de TEL (“Threshold Effect Level”) e PEL (“Probable Effect Level”) para as
amostras de sedimentos não foram ultrapassados em nenhuma das campanhas de coleta. No
presente estudo, a aplicação desse valor-guia teve caráter meramente orientativo na busca de
evidências da presença de contaminantes em concentrações capazes de causar efeitos
deletérios, sobretudo, com relação à toxicidade para a biota, mas não como critério de corte de
qualidade dos sedimentos.
Os Valores – Guia das Unidades Tóxicas das Águas Intersticiais - VGUTAI foram excedidos
(? VGUTAI>1) em todas as estações e em todas as campanhas de monitoramento, indicando a
presença de níveis de concentrações de metais que podem, eventualmente, estar causando
efeitos deletérios à biota. No entanto, deve ser levado em conta que a presença de fases
ligantes nas águas intersticiais pode agir como um atenuador da biodisponibilidade e
toxicidade dos metais.
Estudos adicionais foram realizados envolvendo a aplicação do critério baseado na Teoria do
Equilíbrio de Partição –TEP, o qual utiliza a diferença molar entre os sulfetos volatilizáveis
por acidificação – SVA e os metais extraídos simultaneamente - MES.
116 CAPÍTULO VI: Conclusões e Recomendações
Para a aplicação desse valor-guia de qualidade de sedimentos, inicialmente, foi implantado
um método para a determinação dos SVA presente nas amostras de sedimentos. A avaliação
da recuperação do SVA mostrou que o método ofereceu um resultado significativamente
satisfatório, uma vez que os valores de recuperação obtidos ficaram entre 94 e 101%.
Foi possível observar a presença de zinco nas duas campanhas de amostragem na estação
localizada no córrego Lavagem, a montante de sua foz no ribeirão Espírito Santo (CL002) nas
amostras de sedimentos. Entretanto, obteve-se ?MES – SVA = 0, indicando, com isso, que os
sulfetos presentes nesse compartimento estão contribuindo para a não biodisponibilidade do
zinco.
Os resultados da avaliação da estrutura da comunidade bentônica demonstraram que o ponto
de referência (ES001), localizado no ribeirão Espírito Santo, a montante da confluência com o
córrego Lavagem, corresponde ao trecho que apresenta maior riqueza, equitabilidade e
diversidade de espécies encontradas mostrando, portanto, que o mesmo encontra-se bem
preservado.
A análise de similaridade entre os trechos e o gráfico bidimensional de distância
demonstraram alta similaridade entre os pontos localizados no córrego Lavagem, a montante
de sua foz no ribeirão Espírito Santo (CL002), e no ribeirão Espírito Santo, a jusante da
confluência com o córrego Lavagem (ES002). A análise dos resultados obtidos indica a
influência direta da barragem de rejeitos sobre a estrutura da comunidade bentônica nesses
trechos. Foi observado ainda, nesses trechos, elevada densidade de Chironomidae, grupo de
organismos que geralmente é considerado resistente à presença de contaminantes.
A utilização do Protocolo de Avaliação Rápida das Condições Ecológicas e da diversidade de
Habitats em Trechos de Bacias Hidrográficas classificou todos os trechos em estudo como
alterados, sendo que a estação CL002 apresentou o menor valor e estação adotada como
referência, ES001, o maior valor.
Os resultados dos testes de ecotoxicidade indicaram a ocorrência de efeitos tóxicos crônicos
em todas as estações localizadas no ribeirão Espírito Santo nas amostras de águas superficiais.
As amostras de águas intersticiais apresentaram toxicidade crônica para o microcrustáceo
Ceriodaphnia dubia em todas as estações de amostragem. No entanto as águas de lixiviação
117 CAPÍTULO VI: Conclusões e Recomendações
dos sedimentos indicaram a presença de toxicidade crônica para esse mesmo organismo nas
estações CL002 e ES003. Portanto, pode-se inferir que nessas estações existem condições
adversas que poderão interferir nos processos de reprodução e crescimento dos organismos
vivos.
Na prática, Valores-Guia de Qualidade de Sedimentos – VGQS têm sido utilizados para
avaliar o risco ecológico decorrente da exposição de organismos aquáticos a contaminantes
que, eventualmente, possam estar presentes nos sedimentos. Vale ressaltar que os efeitos da
exposição direta dos organismos aquáticos aos contaminantes presentes no sedimento podem
ser variáveis, e vão, desde letalidade aguda até a bioacumulação das substâncias, passando por
efeitos crônicos letais e subletais.
Como mencionado anteriormente, um dos principais objetivos deste trabalho foi o
desenvolvimento e aplicação de metodologias que permitissem a avaliação da qualidade dos
sedimentos. A determinação da concentração de metais (Cd, Cu, Pb, Ni e Zn) em amostras de
sedimentos e águas intersticiais para a aplicação de valores-guia, juntamente com os testes de
ecotoxicidade, avaliação da comunidade bentônica e comparação com os resultados do ponto
de referência permitiram verificar que trechos da sub-bacia em estudo, os quais recebem
influência direta da barragem de rejeitos, ainda não se encontram contaminados em níveis tais
que possam estar causando efeitos deletérios agudos à biota. Entretanto, pode-se afirmar que
esses trechos encontram-se alterados em relação ao ponto adotado como referência. Essa
alteração, por sua vez, pode resultar na ocorrência de efeitos tóxicos sobre a biota.
118 CAPÍTULO VI: Conclusões e Recomendações
6.2. Recomendações
No sentido de complementar este estudo, sugere-se que sejam realizados experimentos
adicionais com o objetivo de se obter mais dados e chegar a respostas mais conclusivas a
respeito dos possíveis impactos ambientais associados à percolação de efluentes da barragem
de rejeitos, o que implica em:
ü Dar continuidade ao programa de monitoramento implantado com o objetivo de
acompanhar a ocorrência de alterações no sistema aquático em estudo;
ü Realização de mais testes de recuperação de SVA de forma a validar a metodologia.
De forma a se obter respostas mais exatas em relação à toxicidade dos sedimentos em função
de metais, recomenda-se a aplicação das metodologias descritas neste trabalho em outras
bacias hidrográficas no Estado de Minas Gerais contribuindo, portanto, para a criação de um
banco de dados que irá gerar informações sobre a contaminação de águas e sedimentos por
metais.
119 CAPÍTULO VII: Referências Bibliográficas
CAPÍTULO VII 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS E BIBLIOGRAFIA
7.1. Referências Bibliográficas
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128
APÊNDICE A – Fichas descritivas das estações de amostragem
Nome da estação: CL002 Estabelecida em: 21/11/2005
Dados gerais:
Bacia: Rio São Francisco Município: Três Marias
Sub-bacia: Riacho Espírito Santo
Corpo de água: Córrego Lavagem Enquadramento: Classe 2
Coordenadas: UTM(x): 0479433 UTM(y): 7991966 Altitude: 521m
Descrição:
Córrego Lavagem a montante de sua foz no riacho Espírito Santo
Acesso:
Na cidade de Três Marias pegar saída para Aldeia dos pescadores. Seguir pela estrada de chão até a entrada da barragem
nova da CMM, entrar a primeira direita, sentido Fazenda Lavagem, propriedade do senhor Juvenal. Dentro da fazenda,
seguir até a plantação de cana de açúcar, e fazer a coleta ao lado do bambuzal.
Observações:
Pouca água corrente, fundo arenoso. Presença de gramíneas e mata ciliar secundária bastante escassa.
130
Nome da estação: ES001 - Background Estabelecida em: 22/11/2005
Dados gerais:
Bacia: Rio São Francisco Município: Três Marias
Sub-bacia: Riacho Espírito Santo
Corpo de água: Riacho Espírito Santo Enquadramento: Classe 2
Coordenadas: UTM(x): 0480172 UTM(y): 7991352 Altitude: 504m
Descrição:
Riacho Espírito Santo a montante da confluência com o Córrego Lavagem - BKG
Acesso:
Dentro da fazenda Lavagem próximo à plantação de cana de açúcar, seguir em frente, até área de pastagem próximo à
confluência do córrego Lavagem e riacho Espírito Santo.
Observações:
Grandes quantidades de galhos submersos, o que dificultou a coleta de sedimento. Presença de mata ciliar secundária com
alguns poucos metros de largura.
132
Nome da estação: ES002 Estabelecida em: 22/11/2005
Dados gerais:
Bacia: Rio São Francisco Município: Três Marias
Sub-bacia: Riacho Espírito Santo
Corpo de água: Riacho Espírito Santo Enquadramento: Classe 2
Coordenadas: UTM(x): 0479870 UTM(y): 7992800 Altitude: 517m
Descrição:
Riacho Espírito Santo a jusante da confluência com o córrego Lavagem
Acesso:
Na 1ª entrada à direita após a entrada principal da fazenda. Seguir a estrada de chão até a 1ª curva, seguir direto no mato até
chegar próximo à margem do riacho. Este ponto fica mais ou menos 200m a jusante da confluência com o córrego
Lavagem.
Observações:
Local com várias pegadas de animais de pastagem. Presença de mata ciliar com poucos metros de largura somente do lado
esquerdo e erosão.
134
Nome da estação: ES003 Estabelecida em: 22/11/2005
Dados gerais:
Bacia: Rio São Francisco Município: Três Marias
Sub-bacia: Riacho Espírito Santo
Corpo de água: Riacho Espírito Santo Enquadramento: Classe 2
Coordenadas: UTM(x): 0479995 UTM(y): 7994036 Altitude: 513m
Descrição:
Riacho Espírito Santo a montante de sua foz no rio São Francisco
Acesso:
Seguir a estrada de chão principal, que dá acesso à entrada da fazenda Lavagem, até chegar próximo das antenas de energia.
O ponto de coleta fica em baixo da 1ª ponte do riacho Espírito Santo, no sentido jusante.
Observações:
A VM faz o monitoramento deste ponto denominado LAJIADO II. Observa-se no local mata ciliar secundária, ou seja,
houve algum impacto antrópico, há ocorrência dos três portes: herbário, arbustivo e arbóreo, entretanto com apenas alguns
metros de largura, não caracterizando assim mata ciliar primária, nem nativa.
136
APÊNDICE B – Parâmetros físico-químicos
TABELA B.1: Resultados dos parâmetros físico-químicos na campanha de fev/2006.
Parâmetros Limite CL002 ES001 ES002 ES003 Temperatura da água (°C) --- 26,7 27,7 29 28,4 Condutividade elétrica (µS/cm) --- 556 26,7 29,7 29,9 Oxigênio dissolvido (mg/L) > 5 5,6 5,2 - 5,9 pH 6 – 9 6,9 6,7 6,7 6,7 Sólidos Totais Dissolvidos (mg/L) 500 616 29 33,5 32,9
TABELA B.2: Resultados dos parâmetros físico-químicos na campanha de ago/2006.
Parâmetros Limite CL002 ES001 ES002 ES003 Temperatura da água (°C) --- 17,3 23,2 21,8 23,1 Condutividade elétrica (µS/cm) --- 1300 29,4 29,6 27,9 Oxigênio dissolvido (mg/L) > 5 5,1 7,4 6,5 6,7 pH 6 – 9 6,7 5,8 6,6 6,4 Sólidos Totais Dissolvidos (mg/L) 500 2160 49,9 50,1 47,8
TABELA B.3: Resultados dos parâmetros físico-químicos na campanha de nov/2006.
Parâmetros Limite CL002 ES001 ES002 ES003 Temperatura da água (°C) --- 25,2 26,8 26,4 Condutividade elétrica (µS/cm) --- 600 17,6 19,1 20,8 Oxigênio dissolvido (mg/L) > 5 6,4 7 8,5 6,6 pH 6 – 9 6,7 6,44 6,35 6,39 Sólidos Totais Dissolvidos (mg/L) 500 0,13 9 9,7 10,6
137
APÊNDICE C – Metais nas águas superficiais
TABELA C.1: Resultados das análises de metais na campanha de nov/2005.
Estações Cádmio (mg/L) Chumbo (mg/L) Cobre (mg/L) Zinco (mg/L) Níquel (mg/L)
CL002 0,00034±0,00003 0,0016±0,0002 * 0,13±0,01 0,0017±0,0002
ES001 <0,0002 0,0067±0,0007 * 0,027±0,003 0,0097±0,0009
ES002 <0,0002 0,0066±0,0007 * 0,021±0,002 0,0065±0,0006
ES003 <0,0002 0,0086±0,0009 * 0,027±0,003 0,011±0,001
* Não analisado.
TABELA C.2: Resultados das análises de metais na campanha de ago/2006.
Estações Cádmio (mg/L) Chumbo (mg/L) Cobre (mg/L) Zinco (mg/L) Níquel (mg/L)
CL002 <0,001 < 0,0005 <0,0007 0,032 ±0,003 0,02
ES001 <0,001 < 0,0005 <0,0007 0,033 ±0,003 0,02
ES002 <0,001 < 0,0005 <0,0007 0,032 ±0,003 0,02
ES003 <0,001 < 0,0005 <0,0007 0,028 ±0,003 0,02
TABELA C.3: Resultados das análises de metais na campanha de nov/2006.
Estações Cádmio (mg/L) Chumbo (mg/L) Cobre (mg/L) Zinco (mg/L) Níquel (mg/L)
CL002 <0,0002 <0,001 <0,004 0,034 ± 0,002 <0,005
ES001 <0,0002 <0,001 <0,004 <0,02 <0,005
ES002 <0,0002 <0,001 <0,004 <0,02 <0,005
ES003 <0,0002 <0,001 <0,004 <0,02 <0,005
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08 amostras de sedimentos.
SERVIÇO SOLICITADO:
Análise mineralógica MÉTODOS ANALÍTICOS:
Difratometria de raios-X pelo método do pó
APÊNDICE D – Análises de DRX
Análise de Difração de Raios-X TABELA D.1: Resultados das Análises de Difração de Raios-X na campanha de nov/2005.
Mineral Identificado Estação
Predominante (>70%)
Maior (<20%)
Menor (<5%)
Minoritário (<3%)
CL002 Quartzo Caolinita
Moscovita Microclina
Albita Anatásio Goethita Hematita Magnetita
ES001 Quartzo Caolinita
Moscovita Goethita
Microclina
Albita Anatásio Gibbsita Hematita Magnetita
ES002 Quartzo Caolinita
Moscovita Goethita
Gibbsita Hematita Magnetita
ES003 Quartzo - Caolinita
Microclina Moscovita
Albita Anatásio Gibbsita Goethita Hematita Magnetita
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Análise mineralógica MÉTODOS ANALÍTICOS:
Difratometria de raios-X pelo método do pó
Fórmula química dos minerais identificados:
Albita: NaAlSi3O8
Anatásio: TiO2
Caolinita: Al2Si2O5(OH)4
Gibbsita: α-Al2O3.3H2O
Goethita: FeO.OH Hematita: Fe2O3
Magnetita: Fe3O4 Microclina: KAlSi3O8
Moscovita: KAl2(AlSi3O10)(OH)2
Quartzo: SiO2
Belo Horizonte, 16 de março de 2006.
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Análise mineralógica MÉTODOS ANALÍTICOS:
Difratometria de raios-X pelo método do pó
TABELA D.2: Resultados das Análises de Difração de Raios-X na campanha de ago/2006.
Mineral Identificado Estação
Predominante (>70%)
Maior (<10%)
Menor (<5%)
Minoritário (<3%)
CL002 Quartzo -
Caolinita Goethita
Microclina Moscovita
Albita Anatásio Hematita
ES001 Quartzo - Goethita Moscovita
Albita Caolinita Hematita Magnetita Microclina Turmalina
ES002 Quartzo - -
Albita Caolinita Hematita
Microclina Moscovita
ES003 Quartzo - Anatásio
Andaluzita Caolinita
Microclina Moscovita
TABELA D.3: Resultados das Análises de Difração de Raios-X na campanha de nov/2006.
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Análise mineralógica MÉTODOS ANALÍTICOS:
Difratometria de raios-X pelo método do pó
Mineral Identificado Estação
Predominante (>70%)
Maior (<10%)
Menor (<5%)
Minoritário (<3%)
CL002 Quartzo Caolinita Goethita
Moscovita Microclina
Albita Gibbsita Hematita Magnetita
ES001 Quartzo - Microclina
Caolinita Goethita
Moscovita
ES002 Quartzo - Microclina
Albita Caolinita Goethita Hematita Moscovita Turmalina
ES003 Quartzo - Microclina Albita
Caolinita Moscovita
Fórmula química dos minerais identificados: Albita: NaAlSi3O8 Anatásio: TiO2 Andalizita: Al2SiO5 Caolinita: Al2Si2O5(OH)4 Gibbsita: α-Al2O3.3H2O Goethita: FeO.OH Hematita: Fe2O3 Magnetita: Fe3O4 Microclina: KAlSi3O8 Moscovita: KAl2(AlSi3O10)(OH)2 Quartzo: SiO2 Turmalina (fórmula geral): XY3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4, onde:X = Na e Ca e Y = Al, Fe+3, Li e Mg
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Difratometria de raios-X pelo método do pó
OBSERVAÇÕES Projeto: estas análises fazem parte do projeto Critérios para Avaliação da Qualidade de
Sedimentos - Aplicação na Sub-Bacia do Ribeirão Espírito Santo, Afluente do Rio São Francisco, em Três Marias - Minas Gerais – Dissertação de mestrado de Vanessa Kelly Saraiva (Instituto Mineiro de Gestão das Águas – IGAM / CDTN – CNEN). Orientadora: Vanusa Maria Feliciano Jacomino (TR1 – CDTN / CNEN). Curso de pós-graduação do CDTN / CNEN – área de concentração: Técnicas Nucleares Aplicadas ao Meio Ambiente.
2.2. Especificação das amostras: as amostras foram recebidas na condição de amostras analíticas, prodecedendo-se em nosso laboratório a preparação final e obtenção das respectivas frações para análises. A quantidade de cada amostra enviada para análise encontra-se na tabela de resultados.
2.3. Especificação da técnica e condições de análise por difração de raios-X:
2.3.1. Técnica de análise utilizada: difratometria de raios-X pelo método do pó, empregando-se um difratômetro de raios-X de fabricação Rigaku, modelo Geigerflex, semi-automático, como monocromador de cristal curvo de grafita e tubo de raios-X de cobre.
2.3.2. Condições de operação do difratômetro de raios-X: fator de escala (8x103), constante de tempo (0,5s), velocidade do registrador (40mm/mim), velocidade do goniômetro (8º2θ/min), intensidade de corrente (30mA) e tensão (40KV).
2.3.3. Identificação de fases cristalinas (minerais): foi obtida por comparação do difratograma de raios-X das amostras com o banco de dados da ICDD – International Center for Diffraction Data / Joint Committee on Powder Diffraction Standards – JCPDS (Sets 01 – 50; 2000).
2.3.4. Análises das fases cristalinas (minerais): levaram em cons ideração as intensidades das principais reflexões e as comparações entre as mesmas, avaliando-se assim as quantidades relativas de seus teores.
Belo Horizonte, 09 de janeiro de 2007.
Geólogo Walter de Brito CREA 12585/78
Executor e Responsável Técnico
143
APÊNDICE E – Granulometria e matéria orgânica
TABELA E.1: Resultados das Análises granulométricas nas campanhas de fev, ago e
nov/2006.
CLASSIFICAÇÃO (%)
Estação Data AG AM AF S+A
fev-06 5,55 13,65 74,38 6,42
ago-06 11,18 22,66 56,36 9,80
CL
002
nov-06 7,32 20,02 72,27 0,39
fev-06 5,37 11,51 61,93 21,19
ago-06 12,32 52,34 31,91 3,44
ES0
01
nov-06 4,49 42,62 52,53 0,36
fev-06 14,08 7,37 56,80 21,75
ago-06 0,99 16,50 75,15 7,36
ES0
02
nov-06 4,48 5,16 73,99 16,36
fev-06 6,72 12,26 67,51 13,51
ago-06 10,11 15,62 66,68 7,58
ES0
03
nov-06 0,66 13,40 79,49 6,45
TABELA E.2: Resultados das Análises de matéria orgânica nas campanhas de fev, ago e
nov/2006.
% Matéria Orgânica
Estação fev/06 ago/06 nov/06
CL001 4,9±1,9 3,6±0,3 3,7±1,2
ES001 4,0±2,6 3,6±0,06 1,08±0,03
ES002 1,53±0,06 1,16±0,01 3,58±0,02
ES003 1,93±0,62 1,9±0,4 1,68±0,02
144
APÊNDICE F – Metais totais nos sedimentos
TABELA F.1: Resultados das análises de metais na campanha de nov/2005.
Estações Cádmio (mg/kg) Chumbo (mg/kg) Cobre (mg/kg) Zinco(mg/kg) Níquel (mg/kg)
CL002 0,17±0,02 <10 8±1,5 58,5±2 <5
ES001 <0,05 <10 3,2±0,5 3,3±0,3 <5
ES002 <0,05 <10 2,3±0,5 3,2±0,3 <5
ES003 <0,05 <10 2±0,4 3,4±0,5 <5
BRANCO <0,05 <10 <1 <1 <5
TABELA F.2: Resultados das análises de metais na campanha de ago/2006.
Estações Cádmio (mg/L) Chumbo (mg/L) Cobre (mg/L) Zinco (mg/L) Níquel (mg/L)
CL002 0,085±0,015 15,5±1,5 12±0,5 58,5±4,5 17±2
ES001 <0,05 <10 6±0,5 <10 6,5±0,5
ES002 <0,05 <10 3±0,4 <10 7±0,5
ES003 <0,05 <10 <1 <10 <5
BRANCO <0,05 <10 <1 <10 <5
TABELA F.3: Resultados das Análises de metais na campanha de nov/2006.
Estações Cádmio (mg/L) Chumbo (mg/L) Cobre (mg/L) Zinco(mg/L) Níquel (mg/L)
CL002 0,1±0,02 16±1,5 14±0,5 57,5±2 13±1,5
ES001 <0,05 <10 3,95±0,25 12±0,15 6±0,45
ES002 <0,05 <10 5,5±0,15 14±0,25 7,5±0,2
ES003 <0,05 <10 2,35±0,2 10±0,1 <5
BRANCO <0,05 <10 <1 <10 <5
TABELA F.4: Valores-guia de TEL e PEL.
PARÂMETROS TEL(mg/kg) PEL(mg/kg)
Cádmio 0,6 3,5
Cobre 35,7 197
Chumbo 35 91,3
Níquel 18,0a 35,9a
Zinco 123 315 a à FDEP - Florida Department of Environmental Protection, 1994. “Approach to the Assessment of Sediment
Quality in Florida Coastal Waters”.
145
APÊNDICE G – Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitas
Quadro 1: Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitats em trechos de bacias hidrográficas, modificado do
protocolo da Agência de Proteção Ambiental de Ohio (EUA) (EPA, 1987). (Obs.: 4 pontos (situação natural), 2 e 0
pontos (situações leve ou severamente alteradas).
Descrição do Ambiente 52 Localização:CL002 Data de Coleta: 14_ /_02__/_2006__ Hora da Coleta: ___15:35_______ Tempo (situação do dia): Bom Modo de coleta (coletor): Sorber Tipo de Ambiente: Córrego (X ) Rio ( ) Largura média: 2m Profundidade média: 50cm Temperatura da água: 26,7°C
PONTUAÇÃO PARÂMETROS
4 pontos 2 pontos 0 ponto
1. Tipo de ocupação das margens do corpo d’água (principal atividade)
Vegetação natural
Campo de pastagem/Agricultura/ Monocultura/ Reflorestamento
Residencial/ Comercial/ Industrial
2. Erosão próxima e/ou nas margens do rio e assoreamento em seu leito
Ausente Moderada Acentuada
3. Alterações antrópicas Ausente Alterações de origem doméstica (esgoto, lixo)
alterações de origem industrial/ urbana (fábricas, siderurgias, canalização, retilinização do curso do rio)
4. Cobertura vegetal no leito
Parcial Total Ausente
5. Odor da água Nenhum Esgoto (ovo podre) óleo/industrial
6. Oleosidade da água Ausente Moderada Abundante
7. Transparência da água Transparente turva/cor de chá-forte opaca ou colorida
8. Odor do sedimento (fundo)
Nenhum Esgoto (ovo podre) óleo/industrial
9. Oleosidade do fundo Ausente Moderado Abundante
10. Tipo de fundo pedras/cascalho Lama/areia cimento/canalizado
146
Quadro 2: Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitats em trechos de bacias hidrográficas, modificado do
protocolo de Hannaford et al. (1997). (Obs.: 5 pontos (situação natural), 3, 2 e 0 pontos (situações leve ou severamente
alteradas).
PARÂMETROS PONTUAÇÃO 5 pontos 3 pontos 2 pontos 0 ponto
11. Tipos de fundo
Mais de 50% com habitats diversificados; pedaços de troncos submersos; cascalho ou outros habitats estáveis.
30 a 50% de habitats diversificados; habitats adequados para a manutenção das populações de organismos aquáticos.
10 a 30% de habitats diversificados; disponibilidade de habitats insuficiente; substratos freqüentemente modificados.
Menos que 10% de habitats diversificados; ausência de habitats óbvia; substrato rochoso instável para fixação dos organismos.
12. Extensão de rápidos
Rápidos e corredeiras bem desenvolvidas; rápidos tão largos quanto o rio e com o comprimento igual ao dobro da largura do rio.
Rápidos com a largura igual à do rio, mas com comprimento menor que o dobro da largura do rio.
Trechos rápidos podem estar ausentes; rápidos não tão largos quanto o rio e seu comprimento menor que o dobro da largura do rio.
Rápidos ou corredeiras inexistentes.
13. Freqüência de rápidos
Rápidos relativamente freqüentes; distância entre rápidos dividida pel a largura do rio entre 5 e 7.
Rápidos não freqüentes; distância entre rápidos dividida pela largura do rio entre 7 e 15.
Rápidos ou corredeiras ocasionais; habitats formados pelos contornos do fundo; distância entre rápidos dividida pela largura do rio entre 15 e 25.
Geralmente com lâmina d’água “lisa” ou com rápidos rasos; pobreza de habitats; distância entre rápidos dividida pela largura do rio maior que 25.
14. Tipos de substrato
Seixos abundantes (prevalecendo em nascentes).
Seixos abundantes; cascalho comum.
Fundo formado predominante- mente por cascalho; alguns seixos presentes.
Fundo pedregoso; seixos ou lamoso.
15. Deposição de lama
Entre 0 e 25% do fundo coberto por lama.
Entre 25 e 50% do fundo coberto por lama.
Entre 50 e 75% do fundo coberto por lama.
Mais de 75% do fundo coberto por lama.
16. Depósitos sedimentares
Menos de 5% do fundo com deposição de lama; ausência de deposição nos remansos.
Alguma evidência de modificação no fundo, principalmente como aumento de cascalho, areia ou lama; 5 a 30% do fundo afetado; suave deposição nos remansos.
Deposição moderada de cascalho novo, areia ou lama nas margens; entre 30 a 50% do fundo afetado; deposição moderada nos remansos.
Grandes depósitos de lama, maior desenvolvi- mento das margens; mais de 50% do fundo modificado; remansos ausentes devido à significativa deposição de sedimentos.
17. Alterações no canal do rio
Canalização (retificação) ou dragagem ausente ou mínima; rio com padrão normal.
Alguma canalização presente, normalmente próximo à construção de pontes; evidência de modificações há mais de 20 anos.
Alguma modificação presente nas duas margens; 40 a 80% do rio modificado.
Margens modificadas; acima de 80% do rio modificado.
18 Características do fluxo das águas
Fluxo relativamente igual em toda a largura do rio; mínima quantidade de substrato exposta.
Lâmina d’água acima de 75% do canal do rio; ou menos de 25% do substrato exposto.
Lâmina d’água entre 25 e 75% do canal do rio, e/ou maior parte do substrato nos “rápidos” exposto.
Lâmina d’água escassa e presente apenas nos remansos.
19. Presença de mata ciliar
Acima de 90% com vegetação ripária nativa, incluindo árvores, arbustos ou macrófitas; mínima evidência de deflorestamento; todas as plantas atingindo a altura “normal”.
Entre 70 e 90% com vegetação ripária nativa; deflorestamento evidente mas não afetando o desenvolvimento da vegetação; maioria das plantas atingindo a altura “normal”.
Entre 50 e 70% com vegetação ripária nativa; deflorestamento óbvio; trechos com solo exposto ou vegetação eliminada; menos da metade das plantas atingindo a altura “normal”.
Menos de 50% da mata ciliar nativa; defloresta- mento muito acentuado.
20 Estabilidade das margens
Margens estáveis; evidência de erosão mínima ou ausente; pequeno potencial para problemas futuros. Menos de 5% da margem afetada.
Moderadamente estáveis; pequenas áreas de erosão freqüentes. Entre 5 e 30% da margem com erosão.
Moderadamente instável; entre 30 e 60% da margem com erosão. Risco elevado de erosão durante enchentes.
Instável; muitas áreas com erosão; freqüentes áreas descobertas nas curvas do rio; erosão óbvia entre 60 e 100% da margem.
21. Extensão de mata ciliar
Largura da vegetação ripária maior que 18 m; sem influência de atividades antrópicas (agropecuária, estradas, etc.).
Largura da vegetação ripária entre 12 e 18 m; mínima influência antrópica.
Largura da vegetação ripária entre 6 e 12 m; influência antrópica intensa.
Largura da vegetação ripária menor que 6 m; vegetação restrita ou ausente devido à atividade antrópica.
22. Presença de plantas aquáticas
Pequenas macrófitas aquáticas e/ou musgos distribuídos pelo leito.
Macrófitas aquáticas ou algas filamentosas ou musgos distribuídas no rio, substrato com perifiton.
Algas filamentosas ou macrófitas em poucas pedras ou alguns remansos, perifiton abundante e biofilme.
Ausência de vegetação aquática no leito do rio ou grandes bancos macrófitas (p.ex. aguapé).
147
Quadro 1: Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitats em trechos de bacias hidrográficas, modificado do
protocolo da Agência de Proteção Ambiental de Ohio (EUA) (EPA, 1987). (Obs.: 4 pontos (situação natural), 2 e 0
pontos (situações leve ou severamente alteradas).
Descrição do Ambiente 58 Localização:ES001 Data de Coleta: 14_ /_02__/_2006__ Hora da Coleta: ___13:50_______ Tempo (situação do dia): Bom Modo de coleta (coletor): Sorber Tipo de Ambiente: Córrego (X ) Rio ( ) Largura média: 4m Profundidade média: 30cm Temperatura da água: 27,7°C
PONTUAÇÃO PARÂMETROS
4 pontos 2 pontos 0 ponto
1.Tipo de ocupação das margens do corpo d’água (principal atividade)
Vegetação natural
Campo de pastagem/Agricultura/ Monocultura/ Reflorestamento
Residencial/ Comercial/ Industrial
2. Erosão próxima e/ou nas margens do rio e assoreamento em seu leito
Ausente Moderada Acentuada
3. Alterações antrópicas Ausente Alterações de origem doméstica (esgoto, lixo)
alterações de origem industrial/ urbana (fábricas, siderurgias, canalização, retilinização do curso do rio)
4. Cobertura vegetal no leito
Parcial Total Ausente
5. Odor da água Nenhum Esgoto (ovo podre) óleo/industrial
6. Oleosidade da água Ausente Moderada Abundante
7. Transparência da água Transparente turva/cor de chá-forte opaca ou colorida
8. Odor do sedimento (fundo)
Nenhum Esgoto (ovo podre) óleo/industrial
9. Oleosidade do fundo Ausente Moderado Abundante
10. Tipo de fundo pedras/cascalho Lama/areia cimento/canalizado
148
Quadro 2: Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitats em trechos de bacias hidrográficas, modificado do
protocolo de Hannaford et al. (1997). (Obs.: 5 pontos (situação natural), 3, 2 e 0 pontos (situações leve ou severamente
alteradas).
PARÂMETROS PONTUAÇÃO 5 pontos 3 pontos 2 pontos 0 ponto
11. Tipos de fundo
Mais de 50% com habitats diversificados; pedaços de troncos submersos; cascalho ou outros habitats estáveis.
30 a 50% de habitats diversificados; habitats adequados para a manutenção das populações de organismos aquáticos.
10 a 30% de habitats diversificados; disponibilidade de habitats insuficiente; substratos freqüentemente modificados.
Menos que 10% de habitats diversificados; ausência de habitats óbvia; substrato rochoso instável para fixação dos organismos.
12. Extensão de rápidos
Rápidos e corredeira s bem desenvolvidas; rápidos tão largos quanto o rio e com o comprimento igual ao dobro da largura do rio.
Rápidos com a largura igual à do rio, mas com comprimento menor que o dobro da largura do rio.
Trechos rápidos podem estar ausentes; rápidos não tão largos quanto o rio e seu comprimento menor que o dobro da largura do rio.
Rápidos ou corredeiras inexistentes.
13. Freqüência de rápidos
Rápidos relativamente freqüentes; distância entre rápidos dividida pela largura do rio entre 5 e 7.
Rápidos não freqüentes; distância entre rápidos dividida pela largura do rio entre 7 e 15.
Rápidos ou corredeiras ocasionais; habitats formados pelos contornos do fundo; distância entre rápidos dividida pela largura do rio entre 15 e 25.
Geralmente com lâmina d’água “lisa” ou com rápidos rasos; pobreza de habitats; distância entre rápidos dividida pela largura do rio maior que 25.
14. Tipos de substrato
Seixos abundantes (prevalecendo em nascentes).
Seixos abundantes; cascalho comum.
Fundo formado predominante- mente por cascalho; alguns seixos presentes.
Fundo pedregoso; seixos ou lamoso.
15. Deposição de lama
Entre 0 e 25% do fundo coberto por lama.
Entre 25 e 50% do fundo coberto por lama.
Entre 50 e 75% do fundo coberto por lama.
Mais de 75% do fundo coberto por lama.
16. Depósitos sedimentares
Menos de 5% do fundo com deposição de lama; ausência de deposição nos remansos.
Alguma evidência de modificação no fundo, principalmente como aumento de cascalho, areia ou lama; 5 a 30% do fundo afetado; suave deposição nos remansos.
Deposição moderada de cascalho novo, areia ou lama nas margens; entre 30 a 50% do fundo afetado; deposição moderada nos remansos.
Grandes depósitos de lama, maior desenvolvi- mento das margens; mais de 50% do fundo modificado; remansos ausentes devido à significativa deposição de sedimentos.
17. Alterações no canal do rio
Canalização (retificação) ou dragagem ausente ou mínima; rio com padrão normal.
Alguma canalização presente, normalmente próximo à construção de pontes; evidência de modificações há mais de 20 anos.
Alguma modificação presente nas duas margens; 40 a 80% do rio modificado.
Margens modificadas; acima de 80% do rio modificado.
18 Características do fluxo das águas
Fluxo relativamente igual em toda a largura do rio; mínima quantidade de substrato exposta.
Lâmina d’água acima de 75% do canal do rio; ou menos de 25% do substrato exposto.
Lâmina d’água entre 25 e 75% do canal do rio, e/ou maior parte do substrato nos “rápidos” exposto.
Lâmina d’água escassa e presente apenas nos remansos.
19. Presença de mata ciliar
Acima de 90% com vegetação ripária nativa, incluindo árvores, arbustos ou macrófitas; mínima evidência de deflorestamento; todas as plantas atingindo a altura “normal”.
Entre 70 e 90% com vegetação ripária nativa; deflorestamento evidente mas não afetando o desenvolvimento da vegetação; maioria das plantas atingindo a altura “normal”.
Entre 50 e 70% com vegetação ripária nativa; deflorestamento óbvio; trechos com solo exposto ou vegetação eliminada; menos da metade das plantas atingindo a altura “normal”.
Menos de 50% da mata ciliar nativa; defloresta- mento muito acentuado.
20 Estabilidade das margens
Margens estáveis; evidência de erosão mínima ou ausente; pequeno potencial para problemas futuros. Menos de 5% da margem afetada.
Moderadamente estáveis; pequenas áreas de erosão freqüentes. Entre 5 e 30% da margem com erosão.
Moderadamente instável; entre 30 e 60% da margem com erosão. Risco elevado de erosão durante enchentes.
Instável; muitas áreas com erosão; freqüentes áreas descobertas nas curvas do rio; erosão óbvia entre 60 e 100% da margem.
21. Extensão de mata ciliar
Largura da vegetação ripária maior que 18 m; sem influência de atividades antrópicas (agropecuária, estradas, etc.).
Largura da vegetação ripária entre 12 e 18 m; mínima influência antrópica.
Largura da vegetação ripária entre 6 e 12 m; influência antrópica intensa.
Largura da vegetação ripária menor que 6 m; vegetação restrita ou ausente devido à atividade antrópica.
22. Presença de plantas aquáticas
Pequenas macrófitas aquáticas e/ou musgos distribuídos pelo leito.
Macrófitas aquáticas ou algas filamentosas ou musgos distribuídas no rio, substrato com perifiton.
Algas filamentosas ou macrófitas em poucas pedras ou alguns remansos, perifiton abundant e e biofilme.
Ausência de vegetação aquática no leito do rio ou grandes bancos macrófitas (p.ex. aguapé).
149
Quadro 1: Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitats em trechos de bacias hidrográficas, modificado do
protocolo da Agência de Proteção Ambiental de Ohio (EUA) (EPA, 1987). (Obs.: 4 pontos (situação natural), 2 e 0
pontos (situações leve ou severamente alteradas).
Descrição do Ambiente 56 Localização:ES002 Data de Coleta: 14_ /_02__/_2006__ Hora da Coleta: ___15:50_______ Tempo (situação do dia): Bom Modo de coleta (coletor): Sorber Tipo de Ambiente: Córrego (X ) Rio ( ) Largura média: 4,5m Profundidade média: 150cm Temperatura da água: 29°C
PONTUAÇÃO PARÂMETROS
4 pontos 2 pontos 0 ponto
1.Tipo de ocupação das margens do corpo d’água (principal atividade)
Vegetação natural
Campo de pastagem/Agricultura/ Monocultura/ Reflorestamento
Residencial/ Comercial/ Industrial
2. Erosão próxima e/ou nas margens do rio e assoreamento em seu leito
Ausente Moderada Acentuada
3. Alterações antrópicas Ausente Alterações de origem doméstica (esgoto, lixo)
alterações de origem industrial/ urbana (fábricas, siderurgias, canalização, retilinização do curso do rio)
4. Cobertura vegetal no leito
Parcial Total Ausente
5. Odor da água Nenhum Esgoto (ovo podre) óleo/industrial
6. Oleosidade da água Ausente Moderada Abundante
7. Transparência da água Transparente turva/cor de chá-forte opaca ou colorida
8. Odor do sedimento (fundo)
Nenhum Esgoto (ovo podre) óleo/industrial
9. Oleosidade do fundo Ausente Moderado Abundante
10. Tipo de fundo pedras/cascalho Lama/areia cimento/canalizado
150
Quadro 2: Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitats em trechos de bacias hidrográficas, modificado do
protocolo de Hannaford et al. (1997). (Obs.: 5 pontos (situação natural), 3, 2 e 0 pontos (situações leve ou severamente
alteradas).
PARÂMETROS PONTUAÇÃO 5 pontos 3 pontos 2 pontos 0 ponto
11. Tipos de fundo
Mais de 50% com habitats diversificados; pedaços de troncos submersos; cascalho ou outros habitats estáveis.
30 a 50% de habitats diversificados; habitats adequados para a manutenção das populações de organismos aquáticos.
10 a 30% de habitats diversificados; disponibilidade de habitats insuficiente; substratos freqüentemente modificados.
Menos que 10% de habitats diversificados; ausência de habitats óbvia; substrato rochoso instável para fixação dos organismos.
12. Extensão de rápidos
Rápidos e corredeiras bem desenvolvidas; rápidos tão largos quanto o rio e com o comprimento igual ao dobro da largura do rio.
Rápidos com a largura igual à do rio, mas com comprimento menor que o dobro da largura do rio.
Trechos rápidos podem estar ausentes; rápidos não tão largos quanto o rio e seu comprimento menor qu e o dobro da largura do rio.
Rápidos ou corredeiras inexistentes.
13. Freqüência de rápidos
Rápidos relativamente freqüentes; distância entre rápidos dividida pela largura do rio entre 5 e 7.
Rápidos não freqüentes; distância entre rápidos dividida pela largura do rio entre 7 e 15.
Rápidos ou corredeiras ocasionais; habitats formados pelos contornos do fundo; distância entre rápidos dividida pela largura do rio entre 15 e 25.
Geralmente com lâmina d’água “lisa” ou com rápidos rasos; pobreza de habitats; distância entre rápidos dividida pela largura do rio maior que 25.
14. Tipos de substrato
Seixos abundantes (prevalecendo em nascentes).
Seixos abundantes; cascalho comum.
Fundo formado predominante- mente por cascalho; alguns seixos presentes.
Fundo pedregoso; seixos ou lamoso.
15. Deposição de lama
Entre 0 e 25% do fundo coberto por lama.
Entre 25 e 50% do fundo coberto por lama.
Entre 50 e 75% do fundo coberto por lama.
Mais de 75% do fundo coberto por lama.
16. Depósitos sedimentares
Menos de 5% do fundo com deposição de lama; ausência de deposição nos remansos.
Alguma evidência de modificação no fundo, principalmente como aumento de cascalho, areia ou lama; 5 a 30% do fundo afetado; suave deposição nos remansos.
Deposição moderada de cascalho novo, areia ou lama nas margens; entre 30 a 50% do fundo afetado; deposição moderada nos remansos.
Grandes depósitos de lama, maior desenvolvi- mento das margens; mais de 50% do fundo modificado; remansos ausentes devido à significativa deposição de sedimentos.
17. Alterações no canal do rio
Canalização (retificação) ou dragagem ausente ou mínima; rio com padrão normal.
Alguma canalização presente, normalmente próximo à construção de pontes; evidência de modificações há mais de 20 anos.
Alguma modificação presente nas duas margens; 40 a 80% do rio modificado.
Margens modificadas; acima de 80% do rio modificado.
18 Características do fluxo das águas
Fluxo relativamente igual em toda a largura do rio; mínima quantidade de substrato exposta.
Lâmina d’água acima de 75% do canal do rio; ou menos de 25% do substrato exposto.
Lâmina d’água entre 25 e 75% do canal do rio, e/ou maior parte do substrato nos “rápidos” exposto.
Lâmina d’água escassa e presente apenas nos remansos.
19. Presença de mata ciliar
Acima de 90% com vegetação ripária nativa, incluindo árvores, arbustos ou macrófitas; mínima evidência de deflorestamento; todas as plantas atingindo a altura “normal”.
Entre 70 e 90% com vegetação ripária nativa; deflorestamento evidente mas não afetando o desenvolvimento da vegetação; maioria das plantas atingindo a altura “normal”.
Entre 50 e 70% com vegetação ripária nativa; deflorestamento óbvio; trechos com solo exposto ou vegetação eliminada; menos da metade das plantas atingindo a altura “normal”.
Menos de 50% da mata ciliar nativa; defloresta- mento muito acentuado.
20 Estabilidade das margens
Margens estáveis; evidência de erosão mínima ou ausente; pequeno potencial para problemas futuros. Menos de 5% da margem afetada.
Moderadamente estáveis; pequenas áreas de erosão freqüentes. Entre 5 e 30% da margem com erosão.
Moderadamente instável; entre 30 e 60% da margem com erosão. Risco elevado de erosão durante enchentes.
Instável; muitas áreas com erosão; freqüentes áreas descobertas nas curvas do rio; erosão óbvia entre 60 e 100% da margem.
21. Extensão de mata ciliar
Largura da vegetação ripária maior que 18 m; sem influência de atividades antrópicas (agropecuária, estradas, etc.).
Largura da vegetação ripária entre 12 e 18 m; mínima influência antrópica.
Largura da vegetação ripária entre 6 e 12 m; influência antrópica intensa.
Largura da vegetação ripária menor que 6 m; vegetação restrita ou ausente devido à atividade antrópica.
22. Presença de plantas aquáticas
Pequenas macrófitas aquáticas e/ou musgos dist ribuídos pelo leito.
Macrófitas aquáticas ou algas filamentosas ou musgos distribuídas no rio, substrato com perifiton.
Algas filamentosas ou macrófitas em poucas pedras ou alguns remansos, perifiton abundante e biofilme.
Ausência de vegetação aquática no leito do rio ou grandes bancos macrófitas (p.ex. aguapé).
151
Quadro 1: Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitats em trechos de bacias hidrográficas, modificado do
protocolo da Agência de Proteção Ambiental de Ohio (EUA) (EPA, 1987). (Obs.: 4 pontos (situação natural), 2 e 0
pontos (situações leve ou severamente alteradas).
Descrição do Ambiente 57 Localização:ES003 Data de Coleta: 14_ /_02__/_2006__ Hora da Coleta: ___18:45_______ Tempo (situação do dia): Bom Modo de coleta (coletor): Sorber Tipo de Ambiente: Córrego (X ) Rio ( ) Largura média: 3m Profundidade média: 40cm Temperatura da água: 28,4°C
PONTUAÇÃO PARÂMETROS
4 pontos 2 pontos 0 ponto
1.Tipo de ocupação das margens do corpo d’água (principal atividade)
Vegetação natural
Campo de pastagem/Agricultura/ Monocultura/ Reflorestamento
Residencial/ Comercial/ Industrial
2. Erosão próxima e/ou nas margens do rio e assoreamento em seu leito
Ausente Moderada Acentuada
3. Alterações antrópicas Ausente Alterações de origem doméstica (esgoto, lixo)
alterações de origem industrial/ urbana (fábricas, siderurgias, canalização, retilinização do curso do rio)
4. Cobertura vegetal no leito
Parcial Total Ausente
5. Odor da água Nenhum Esgoto (ovo podre) óleo/industrial
6. Oleosidade da água Ausente Moderada Abundante
7. Transparência da água Transparente turva/cor de chá-forte opaca ou colorida
8. Odor do sedimento (fundo)
Nenhum Esgoto (ovo podre) óleo/industrial
9. Oleosidade do fundo Ausente Moderado Abundante
10. Tipo de fundo pedras/cascalho Lama/areia cimento/canalizado
152
Quadro 2: Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitats em trechos de bacias hidrográficas, modificado do
protocolo de Hannaford et al. (1997). (Obs.: 5 pontos (situação natural), 3, 2 e 0 pontos (situações leve ou severamente
alteradas).
PARÂMETROS PONTUAÇÃO 5 pontos 3 pontos 2 pontos 0 ponto
11. Tipos de fundo
Mais de 50% com habitats diversificados; pedaços de troncos submersos; cascalho ou outros habitats estáveis.
30 a 50% de habitats diversificados; habitats adequados para a manutenção das populações de organismos aquáticos.
10 a 30% de habitats diversificados; disponibilidade de habitats insuficiente; substratos freqüentemente modificados.
Menos que 10% de habitats diversificados; ausência de habitats óbvia; substrato rochoso instável para fixação dos organismos.
12. Extensão de rápidos
Rápidos e corredeiras bem desenvolvidas; rápidos tão largos quanto o rio e com o comprimento igual ao dobro da lar gura do rio.
Rápidos com a largura igual à do rio, mas com comprimento menor que o dobro da largura do rio.
Trechos rápidos podem estar ausentes; rápidos não tão largos quanto o rio e seu comprimento menor que o dobro da largura do rio.
Rápidos ou corredeiras inexistentes.
13. Freqüência de rápidos
Rápidos relativamente freqüentes; distância entre rápidos dividida pela largura do rio entre 5 e 7.
Rápidos não freqüentes; distância entre rápidos dividida pela largura do rio entre 7 e 15.
Rápidos ou corredeir as ocasionais; habitats formados pelos contornos do fundo; distância entre rápidos dividida pela largura do rio entre 15 e 25.
Geralmente com lâmina d’água “lisa” ou com rápidos rasos; pobreza de habitats; distância entre rápidos dividida pela largura do rio maior que 25.
14. Tipos de substrato
Seixos abundantes (prevalecendo em nascentes).
Seixos abundantes; cascalho comum.
Fundo formado predominante- mente por cascalho; alguns seixos presentes.
Fundo pedregoso; seixos ou lamoso.
15. Deposição de lama
Entre 0 e 25% do fundo coberto por lama.
Entre 25 e 50% do fundo coberto por lama.
Entre 50 e 75% do fundo coberto por lama.
Mais de 75% do fundo coberto por lama.
16. Depósitos sedimentares
Menos de 5% do fundo com deposição de lama; ausência de deposição nos remansos.
Alguma evidência de modificação no fundo, principalmente como aumento de cascalho, areia ou lama; 5 a 30% do fundo afetado; suave deposição nos remansos.
Deposição moderada de cascalho novo, areia ou lama nas margens; entre 30 a 50% do fundo afetado; deposição moderada nos remansos.
Grandes depósitos de lama, maior desenvolvi- mento das margens; mais de 50% do fundo modificado; remansos ausentes devido à significativa deposição de sedimentos.
17. Alterações no canal do rio
Canalização (retificação) ou dragagem ausente ou mínima; rio com padrão normal.
Alguma canalização presente, normalmente próximo à construção de pontes; evidência de modificações há mais de 20 anos.
Alguma modificação presente nas duas margens; 40 a 80% do rio modificado.
Margens modificadas; acima de 80% do rio modificado.
18 Características do fluxo das águas
Fluxo relativamente igual em toda a largura do rio; mínima quantidade de substrato exposta.
Lâmina d’água acima de 75% do canal do rio; ou menos de 25% do substrato exposto.
Lâmina d’água entre 25 e 75% do canal do rio, e/ou maior parte do substrato nos “rápidos” exposto.
Lâmina d’água escassa e presente apenas nos remansos.
19. Presença de mata ciliar
Acima de 90% com vegetação ripária nativa, incluindo árvores, arbustos ou macrófitas; mínima evidência de deflorestamento; todas as plantas atingindo a altura “normal”.
Entre 70 e 90% com vegetação ripária nativa; deflorestamento evidente mas não afetando o desenvolvimento da vegetação; maioria das plantas atingindo a altura “normal”.
Entre 50 e 70% com vegetação ripária nativa; deflorestamento óbvio; trechos com solo exposto ou vegetação eliminada; menos da metade das plantas atingindo a altura “normal”.
Menos de 50% da mata ciliar nativa; defloresta- mento muito acentuado.
20 Estabilidade das margens
Margens estáveis; evidência de erosão mínima ou ausente; pequeno potencial para problemas futuros. Menos de 5% da margem afetada.
Moderadamente estáveis; pequenas áreas de erosão freqüentes. Entre 5 e 30% da margem com erosão.
Moderadamente instável; entre 30 e 60% da margem com erosão. Risco elevado de erosão durante enchentes.
Instável; muitas áreas com erosão; freqüentes áreas descobertas nas curvas do rio; erosão óbvia entre 60 e 100% da margem.
21. Extensão de mata ciliar
Largura da vegetação ripária maior que 18 m; sem influência de atividades antrópicas (agropecuária, estradas, etc.).
Largura da vegetação ripária entre 12 e 18 m; mínima influência antrópica.
Largura da vegetação ripária entre 6 e 12 m; influência antrópica intensa.
Largura da vegetação ripária menor que 6 m; vegetação restrita ou ausente devido à atividade antrópica.
22. Presença de plantas aquáticas
Pequenas macrófitas aquáticas e/ou musgos distribuídos pelo leito.
Macrófitas aquáticas ou algas filamentosas ou musgos distribuídas no rio, substrato com perifiton.
Algas filamentosas ou macrófitas em poucas pedras ou alguns remansos, perifiton abundante e biofilme.
Ausência de vegetação aquática no leito do rio ou grandes bancos macrófitas (p.ex. aguapé).
153 Laboratório de Ecotoxicologia
CERTIFICADO DE ENSAIO No 100.130
APÊNDICE H – Ensaios ecotoxicológicos
TABELA H.1: Resumo dos resultados dos ensaios ecotoxicológicos na campanha de
ago/2006.
ES001 Água superficial Água intersticial Sedimentos
Toxicidade aguda
A CL1 48h= 42% da amostra Não apresentou Não apresentou
Toxicidade crônica
CENO = 0.5% da amostra
CEO = 1% da amostra
CENO = 75% da amostra
CEO = 100% da amostra
Não apresentou
ES002 Água superficial Água intersticial Sedimentos
Toxicidade aguda
A CL1 48h = 34,9% da amostra Não apresentou Não apresentou
Toxicidade crônica
CENO = 25% da amostra
CEO = 50% da amostra
CENO = 75% da amostra
CEO = 100% da amostra
Não apresentou
ES003 Água superficial Água intersticial Sedimentos
Toxicidade aguda
Não apresentou Não apresentou Não apresentou
Toxicidade crônica
Não apresentou CENO = 50% da amostra
CEO = 75% da amostra
CENO = 1% da amostra
CEO = 5% da amostra
CL002 Água superficial Água intersticial Sedimentos
Toxicidade aguda
Não apresentou Não apresentou Não apresentou
Toxicidade crônica
Não apresentou Não apresentou Não apresentou
154 Laboratório de Ecotoxicologia
CERTIFICADO DE ENSAIO No 100.134
TABELA H.2: Resumo dos resultados dos ensaios ecotoxicológicos na campanha de nov/2006.
ES001 Água superficial Água intersticial Sedimentos
Toxicidade aguda
Não apresentou Não apresentou Não apresentou
Toxicidade crônica
CENO = 5% da amostra
CEO = 15% da amostra
Não apresentou Não apresentou
ES002 Água superficial Água intersticial Sedimentos
Toxicidade aguda
A CL1 48h = 36,8% da amostra Não apresentou Não apresentou
Toxicidade crônica
CENO = 5% da amostra
CEO = 15% da amostra
CENO = 1% da amostra
CEO = 5% da amostra
Não apresentou
ES003 Água superficial Água intersticial Sedimentos
Toxicidade aguda
A CL1 48h = 39,3% da amostra Não apresentou Não apresentou
Toxicidade crônica
CENO = 75% da amostra
CEO = 100% da amostra
Não apresentou CENO = 75% da amostra
CEO = 100% da amostra
CL002 Água superficial Água intersticial Sedimentos
Toxicidade aguda
Não apresentou Não apresentou Não apresentou
Toxicidade crônica
Não apresentou CENO = 5% da amostra
CEO = 15% da amostra
CENO = 25% da amostra
CEO = 50% da amostra
Cláudia L. Fróes Responsável pelos testes
CRBio 30869/4 D
Biotest Ambiental e Química
CNPJ – 04.921.449/0001-43
Rua do Ouro, 333 sala 05 - Bairro da Serra – Belo Horizonte – MG
CEP 30220-070
Fone (31) 3284-0417