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B. Engenharias - 1. Engenharia - 13. Engenharia Sanitária
ESTUDO DO SEDIMENTO DO RIO JACUPIRANGUINHA, VALE DO RIBEIRA, SP
Davi Gasparini Fernandes Cunha 1
Maria do Carmo Calijuri 1
Adriana Cristina Poli Miwa 1
(1. Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo/EESC-USP)
INTRODUÇÃO:

            Os sedimentos podem ser definidos como uma coleção de partículas minerais e orgânicas encontradas no fundo do rio, formando importante componente desse ecossistema aquático. Além de fornecerem substrato para uma grande variedade de organismos, eles funcionam como um reservatório dos inúmeros contaminantes de baixa solubilidade, desempenhando importante papel nos processos de assimilação, transporte e deposição desses contaminantes. Dessa forma, os sedimentos constituem-se em fontes de contaminação primária para os organismos bentônicos e secundária para a coluna de água.

            O compartimento sedimento é o sítio integrador de vários processos que ocorrem na coluna de água e a determinação de sua qualidade, portanto, torna-se de fundamental importância em estudos ambientais. O estudo do sedimento de um rio é, dessa forma, vital para a compreensão de uma série de processos. Esse conjunto de informações permite encontrar a forma mais responsável do ponto de vista ambiental, e ao mesmo tempo mais benéfica ao ser humano, de manejo desses sistemas aquáticos.
METODOLOGIA:

            Para a realização deste trabalho foram efetuadas três coletas do sedimento do rio Jacupiranguinha, uma em outubro de 2004, do dia 14 ao 16; outra em janeiro de 2005, no período de 26 à 28; e uma entre os dias 4 e 6 de abril de 2005. Foram determinados 13 pontos ao longo da área de estudo.   

            Com o auxílio da Multi-Sonda da marca Yellow Spring, modelo 556, foram medidas algumas variáveis da água: Temperatura (ºC), pH, Condutividade (µS.cm-1), Oxigênio Dissolvido (em % e em mg.L-1) e Potencial Redox (mV).

            As amostras do sedimento do rio em estudo foram coletadas com auxílio de uma draga Van Veen e posteriormente acondicionadas em potes plásticos até a análise no Laboratório Biotace, do Departamento de Hidráulica e Saneamento da Universidade de São Paulo.

            Para determinação de Matéria Orgânica no sedimento foi utilizada a metodologia descrita em Trindade (1980). A granulometria, por sua vez, foi determinada pela metodologia descrita por Nogueira (1995), obtendo-se as frações cascalho, areia e argila. Esta análise foi realizada na Universidade Santo Amaro (Unisa), em São Paulo. Para a determinação de Fósforo e Nitrogênio totais, as amostras foram coletadas, congeladas e levadas ao Laboratório Biotace para análise. Todas foram submetidas à secagem à 60ºC em estufa e posteriormente a concentração de Fósforo foi determinada segundo Andersen (1976). O Nitrogênio Total foi determinado segundo APHA (1999).

            Por fim, para quantificação dos elementos-traço em sedimento, as amostras foram enviadas ao Laboratório Bioagri Ambiental para análise de Cádmio, Chumbo, Cobre, Manganês e Mercúrio. Para a quantificação de Cádmio, Chumbo, Cobre e Manganês foi usada a metodologia SMEWW 3120B – Inductively Coupled Plasma (ICP). Para o Mercúrio foi adotada a metodologia SMEWW 3112 – Cold-Vapor Atomic Absorption Spectrometric. Houve quantificação dos metais nas amostras de sedimento das duas primeiras coletas, Outubro de 2004 e Janeiro de 2005.
RESULTADOS:

            Quanto à precipitação, pode-se observar que em Janeiro de 2005, período da 2ª coleta, houve maior precipitação (315mm), dos quais 98mm ocorreram somente na semana anterior à coleta, diferentemente de Outubro de 2004, mês em que houve menor precipitação (281mm), com 69mm de chuva apenas na semana anterior à amostragem. Já no mês de Abril de 2005 houve a menor precipitação, em comparação a Outubro de 2004 e Janeiro de 2005: 129mm, dos quais apenas 11mm na semana anterior à coleta. Assim, é possível afirmar que o mês de Janeiro correspondeu à estação chuvosa, e o mês de Abril, à estação seca. Vale ressaltar a importância do montante de chuva na semana anterior às coletas. Considerou-se, nesse trabalho, que as características de água e sedimento observadas nos períodos das coletas são resultados dos níveis de precipitação de uma semana anterior, já que é necessário um tempo de resposta do ecossistema frente às modificações ambientais.

            Quanto à granulometria do sedimento do rio, pode-se observar predomínio da fração areia em todos os pontos de amostragem, com exceção do Ponto 5, em que foi observado 49,8% de areia e 50,0% de cascalho. É interessante constatar que os pontos 7 e 13, nos quais houve frações mais elevadas de argila, em comparação aos demais, também foram detectadas as maiores concentrações dos metais Cobre e Chumbo. Assim, a argila atua como elemento de adsorção desses elementos-traço no sedimento.

            Tratando-se dos metais quantificados em sedimento, pode-se dizer que para o Cádmio, todas as concentrações foram inferiores ao limite de quantificação, 0,2mg.kg-1. Já para o Chumbo, a máxima concentração foi observada no Ponto 13, durante a 2a coleta, 11,5mg.kg-1. A maior concentração de Cobre foi detectada no Ponto 7, 22,0mg.kg-1, também durante a segunda coleta. As concentrações de Manganês também foram mais elevadas na coleta de janeiro (atingindo 551mg.kg-1), quando comparadas às concentrações obtidas em outubro. Já o Mercúrio apresentou uma distribuição diferenciada, já que as maiores concentrações do metal foram observadas durante a primeira coleta, ocasião em que houve um máximo de 0,8mg.kg-1 de mercúrio no sedimento do rio.

CONCLUSÕES:

         Por meio da análise de água e sedimento do rio Jacupiranguinha, micro-bacia do rio Jacupiranga, localizada no Vale do Ribeira, estado de São Paulo, realizada para três diferentes períodos de amostragem, Outubro de 2004, Janeiro e Abril de 2005, é possível concluir que:

  • Quanto às variáveis de água, foi possível constatar a íntima relação entre o compartimento aquático e o compartimento sedimento. Condições físico-químicas específicas da água condicionam determinados comportamentos de nutrientes e metais pesados no sedimento, ou seja, promovem sua retenção no sedimento ou sua disponibilização e liberação para a coluna de água.
  • Quanto ao teor de Matéria Orgânica no sedimento, pode-se dizer que as amostras de sedimento analisadas caracterizam sedimento mineral. É importante notar os elevados teores detectados já no rio Guaraú, que se une ao rio Jacupiranguinha para formar o rio Jacupiranga, que por sua vez deságua no rio Ribeira de Iguape.
  • A concentração de Nitrogênio Total no sedimento mostrou variação temporal nítida, seguindo as condições hidrológicas do período de coleta. As maiores concentrações foram detectadas no período chuvoso, e novamente vale observar as elevadas concentrações desse nutriente no sedimento do rio Guaraú.
  • Houve correlação importante entre as concentrações de Fósforo no sedimento e as concentrações de Cobre e de Manganês, observando que as maiores concentrações desse nutriente coincidiram com as elevadas concentrações dos elementos-traço.
  • É interessante notar o nítido incremento na concentração de Cobre e Chumbo no período de maior precipitação, ou seja, na coleta de Janeiro de 2005. A concentração de Chumbo, a citar, atingiu 7,41mg.kg-1 e o Cobre chegou a 22,0 mg.kg-1 durante a estação chuvosa. Esse aumento observado durante o período das chuvas pode ser explicado pela inundação de áreas de plantação adjacentes ao rio, havendo carreamento de elementos traço para o corpo de água, além da contribuição da poluição difusa. Além disso, é de fundamental importância reconhecer a importância da fração argila do sedimento na adsorção desses dois elementos-traço. Os pontos com as maiores concentrações de Chumbo e Cobre também apresentaram, reconhecidamente, relevantes frações de argila.
  • Outra observação primordial é o fato de o Manganês atuar decisivamente na adsorção de Cobre no sedimento. Houve boas correlações entre esses dois metais, já que as maiores concentrações de Cobre foram detectadas justamente nos pontos em que houve máximo nas concentrações de Manganês.
  • O Mercúrio apresentou comportamento sui generis, pois, diferentemente dos outros metais pesados, as máximas concentrações foram obtidas durante a estação seca, em Outubro de 2004, mês em que as concentrações chegaram a ultrapassar em até 10 vezes o permitido por lei, atingindo 0,8mg.kg-1. A hipótese mais provável é que o Mercúrio, previamente indisponível no sedimento, foi arrastado como conseqüência do aumento da vazão no período chuvoso, e a concentração desse elemento traço nos pontos de amostragem diminuiu, portanto, em Janeiro de 2005.
Instituição de fomento: CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) e FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa no estado de São Paulo)
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Sedimentos de rios; Metais pesados; Vale do rio Ribeira de Iguape.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006