40 Figura 4.6 - Diagrama de variação da concentração de K ao longo da bacia do rio Santo Antônio. 42 Figura 4.9 - Diagrama da variação da concentração de Na ao longo da bacia do rio Santo Antônio.
APRESENTAÇÃO
A região estudada neste trabalho, a bacia do rio Santo Antônio, pertence ao comitê DO3. A bacia do rio Santo Antônio está totalmente incluída no território mineiro, abrangendo total ou parcialmente 29 municípios mineiros, que reúnem cerca de 182 mil pessoas, segundo a população do IBGE (2010), o que equivale a cerca de 6 .% da população residente na parte mineira da bacia do rio Doce.
OBJETIVOS
Objetivos específicos
Portanto, o estudo dos sedimentos de fundo torna-se importante, a fim de poder qualificar e quantificar a contaminação resultante da ação antrópica ou anomalias causadas por condições geológicas. Portanto, a análise geoquímica torna-se uma ferramenta indispensável, pois pode estudar a distribuição e o comportamento dos elementos químicos no ambiente, bem como determinar valores de fundo para uma determinada região.
JUSTIFICATIVA
Assim, a escassez de estudos ambientais na bacia do rio Santo Antônio, principalmente geoquímicos, também justifica este trabalho. Os dados obtidos neste estudo podem servir como ferramenta comparativa para estudos futuros na bacia do Rio Doce.
METODOLOGIA
- Revisão bibliográfica e levantamento de dados
- Trabalho de campo e amostragem
- Preparação e análise granulométrica dos sedimentos
- Caracterização geoquímica e mineralógica
- Tratamento dos dados
As amostras coletadas foram enviadas ao Laboratório de Saneamento Ambiental do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Ouro Preto e colocadas ao ar livre para secar completamente. Após a digestão parcial, as amostras foram colocadas em recipiente plástico desinfetado e devidamente lacrado e encaminhadas ao Laboratório de Geoquímica (LGqA) do Departamento de Geologia da Universidade Federal de Ouro Preto.
AMBIENTES FLUVIAIS
Erosão e intemperismo
O intemperismo químico ocorre por meio de reações químicas como dissolução, oxidação, hidrólise, carbonatação e hidratação que causam mudanças na estrutura molecular dos minerais formadores de rochas e dissolução de minerais solúveis (Thornton 1984). Os elementos químicos com maior mobilidade de intemperismo químico, como: Na, Ca, K e Mg, estão disponíveis em águas subterrâneas ou cursos d'água na forma de cátions. A taxa e o tipo de intemperismo são controlados principalmente por quatro variáveis: clima, material de origem, relevo e atividade orgânica.
Segundo Leopold (1995), o intemperismo físico é mais comum em regiões frias, enquanto o intemperismo químico é mais comum em regiões tropicais, onde as temperaturas e as chuvas são mais elevadas. Rachaduras e fissuras nas rochas aumentam a superfície de contato, o que facilita a penetração de água para eventos de intemperismo químico (Charlton 2008). Minerais que não são dissolvidos e não transportados na forma de íons podem sofrer desagregação da rocha-mãe e serem transportados em fragmentos de granulometria diferente.
Segundo Charlton (2008), o processo de erosão fluvial começa assim que a energia gerada pelo fluxo de água supera a resistência do material no solo e nas margens do rio.
Transporte Sedimentar
Com relação aos fatores que influenciam o transporte de sedimentos fluviais, condições locais como composição geológica, tipo de uso da terra, relevo, tipo de solo, clima e atividades antrópicas são importantes em regimes hidrossedimentológicos (Hasnain & Thayyen 1999).
GEOQUÍMICA DOS SEDIMENTOS FLUVIAIS
Sedimentos Fluviais e sua Importância para os Ecossistemas Aquáticos
As rochas e minerais da crosta terrestre são a principal fonte de elementos químicos para o meio ambiente, os quais são liberados e redistribuídos por diversos tipos de mecanismos. Para entender essa dinâmica, devemos entender que os processos de mudanças supergênicas podem levar à liberação de elementos tóxicos, principalmente metais pesados, no meio ambiente. O comportamento químico que ocorre nestas áreas específicas confirma a mobilização e distribuição de elementos nos solos e sedimentos, havendo geralmente uma correlação significativa entre a concentração total de elementos nos sedimentos e a matriz estabelecida (Roca et al. 2008).
Segundo Swennen & Van der Sluys (2001), que analisaram a evolução histórica da acumulação de elementos característicos em sedimentos no Luxemburgo e na Bélgica, os sedimentos são uma técnica adequada para analisar o legado das atividades humanas em relação ao ambiente, permitindo um confronto entre os níveis da era pré-industrial e as concentrações atuais. Em ambientes aquáticos, os íons metálicos metalóides podem se difundir através das fases aquosa, coloidal e sólida em suspensão, e a maioria dessas espécies está agregada em sedimentos de fundo (Filgueiras et al. 2004). De acordo com Forstner et al. 1995), os sedimentos geralmente têm uma maior capacidade de reter produtos químicos orgânicos e inorgânicos.
Gerrits & Edelenbos (2004) contestam essa informação e afirmam que mais de 90% dos metais presentes no ambiente fluvial estão agregados em sedimentos suspensos.
Contaminação dos Sedimentos
Alguns estudos (Eleutério 1997; Costa 2001; Lottermoser 2010) apresentam essa afirmação e sugerem que os metais são mais constantes como solutos do que como íons diluídos em solução. Hidróxidos de ferro, alumínio, substâncias húmicas e manganês são teores relativamente minerais e orgânicos que confirmam a propriedade de absorção dos sedimentos, que desempenham importante papel no acúmulo, deslocamento e flexibilidade dos metais característicos dos ambientes aquáticos (Moreira 2003). Em estudos de rios, os valores geogênicos e de fundo são muito superiores aos valores legislativos (Costa 2007; Rodrigues 2012), indicando que uma análise local é essencial para a simplificação desses valores em uma determinada bacia. analisar.
Segundo Hursthouse (2001), essas desigualdades podem apontar para uma falsa poluição ou podem superestimar os valores de poluição em uma determinada área.
Fator de enriquecimento
LOCALIZAÇÃO
ASPECTOS FISIOGRÁFICOS
- Hidrografia
- Vegetação
- Solos
- Geologia
- Uso e ocupação do solo
Aproximadamente 98% da bacia do rio Santo Antônio está no bioma Mata Atlântica (IBGE 2019) e o restante pertence ao Cerrado (Figura 3.3). Observa-se que a área urbanizada é pouco expressiva em relação ao tamanho da bacia (Figura 3.4), o que pode ser considerado um fator importante para o atual estado de conservação ambiental da região. A bacia do rio Santo Antônio apresenta um dos melhores estados de conservação entre as unidades que compõem a bacia do rio Doce.
Na bacia do rio Santo Antônio predominam os Latossolos vermelho e vermelho-amarelo, Neossolos litólicos e Argissolos vermelhos, que ocupam 92,5% da superfície da bacia, conforme pode ser observado no mapa de solos da Figura 3.5 e Tabela 3.1. As litologias dominantes na Bacia de Santo Antônio estão mapeadas na Figura 3.6 e resumidas na Tabela 3.2. Conforme ilustrado no mapa da Figura 3.7, o uso e ocupação do solo na bacia do rio Santo Antônio é marcado principalmente pela agricultura e pecuária.
Apesar de abranger 29 municípios da bacia do rio Santo Antônio, possui uma pequena área urbana, o que, como já mencionado, pode ter contribuído para a preservação dos ecossistemas naturais.
CARACTERIZAÇÃO SÓCIO ECONÔMICA
Os sedimentos podem ser considerados um dos componentes mais importantes de um ecossistema aquático, pois, além de serem uma fonte de energia para a biota (Sednet 2003), também são uma ferramenta importante para determinar a distribuição de poluentes nesse ecossistema. Smith & Huck (1999), destacam a importância do estudo dos sedimentos, pois eles refletem a dinâmica entre água, solo e rochas em uma bacia, além de serem necessários para determinar a influência das atividades humanas na bacia. Os sedimentos são diretamente afetados pela poluição dos ambientes aquáticos, pois possuem alta capacidade de absorção/adsorção de metais pesados (Walling 2006).
Segundo Costa (2001), os sedimentos são mais sensíveis à contaminação por metais do que a água, pois possuem maior capacidade de reter produtos químicos orgânicos e inorgânicos. Lottermoser (2010) descreve que os metais são mais estáveis como solutos do que como íons dissolvidos na solução. Neste capítulo, são apresentados os resultados obtidos por meio de análises granulométricas, mineralógicas e geoquímicas realizadas em sedimentos de 16 pontos ao longo da bacia do rio Santo Antônio.
Tais dados serão analisados em conjunto, confrontados com os valores propostos na resolução CONAMA 454/2012, e o fator de enriquecimento será calculado para caracterizar os sedimentos da área de estudo e distinguir possíveis alterações antrópicas.
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA
Portanto, a análise completa dos sedimentos fluviais torna-se necessária para entender os processos geoquímicos que ocorrem em um ambiente aquático. Observa-se que há predominância de frações mais grossas na grande maioria dos pontos amostrados. Pode-se apontar também que sedimentos mais finos são mais comuns nos pontos P01, P02, P03, P06, P07 e P08, mas as frações areia fina e silte/argila não predominam em nenhuma das amostras.
Considerando que a granulometria de silte e argila são os principais meios naturais de transporte de metais em ambientes fluviais e a baixa predominância dessas frações nos pontos amostrais, podemos considerar que a concentração de metais tóxicos nesses sedimentos é limitada.
ANÁLISE MINERALÓGICA
É um mineral altamente resistente ao intemperismo e ao metamorfismo, ocorrendo principalmente em rochas ácidas (granitos e pegmatitos) e folhelhos. Está presente principalmente em rochas ígneas félsicas e formações ferríferas bandadas (BIF), como as do Grupo Serra Negra. O anfibólio é um grupo mineral comum em rochas ígneas e metamórficas e pode estar associado a plagioclásio, feldspato potássico, quartzo, biotita ou moscovita (UNESP), conforme ponto 4.
P02 Creme, caulinita, gibbsita, moscovita, hematita em sanidina P03 Creme, caulinita, gibbsita, moscovita, hematita em sanidina P04 Creme, caulinita, gibbsita, microclina, anortoclásio em anfibólio P05 Creme, caulinita, gibbsita em microclina.
CARACTERIZAÇÃO GEOQUÍMICA
Avaliação de possíveis anomalias
Fator de Enriquecimento (FE)
Enriquecimento moderado em K, Mg e Na ocorre no Rio Santo Antônio; Fe, Na e Mn no Rio Tanque e Mn no Rio Preto até Itambé.
Avaliação dos elementos nos sedimentos
Após realizar e analisar os resultados da distribuição granulométrica, caracterização mineralógica e geoquímica dos sedimentos da bacia do rio Santo Antônio, foi possível compreender a distribuição e concentração de elementos químicos majoritários e traços. A análise mineralógica validada pelos resultados obtidos nas análises geoquímicas realizadas pelo ICP-OES comprova a influência geogênica como principal fonte dos elementos químicos presentes nos sedimentos da bacia do rio Santo Antônio. Por fim, ressaltando que a bacia do rio Santo Antônio possui um dos melhores estados de conservação dentre as unidades que compõem a bacia do rio Doce, sua manutenção em boas condições é fundamental para a recomposição das águas do rio Doce e a conservação da Mata Atlântica em a região.
Disponível em: https://historiacapixaba.com/documentos/geographica-demostracao-da-capitania-do-espirito-santo-ate-a-ponta-da-barra-do-rio-doce-no-qual-parte-co -haven vault-ca-1627/. Diagnóstico da situação ambiental das cabeceiras da Bacia do Rio Doce, MG, no contexto de contaminação por metais pesados, em sedimentos de fundo. Composição química de sedimentos fluviais suspensos na bacia do rio Piracicaba: extração seletiva de elementos-traço.
Análise química ambiental da bacia do rio Santo Antônio - MG através da avaliação de amostras de água e sedimento. Plano Integrado de Recursos Hídricos da Bacia do Rio Doce e Planos de Ação de Recursos Hídricos das Unidades de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos da Bacia do Rio Doce. Caracterização da Bacia do Rio Gualaxo do Norte, MG, Brasil: Avaliação Geoquímica Ambiental e Proposta de Valores de Antecedentes.
