EMPREGO DA FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X DISPERSIVA PARA AVALIAÇÃO DA POLUIÇÃO POR METAIS PESADOS EM AMOSTRAS DE ÁGUA
E SEDIMENTOS DE LAGOS
Ana Elisa Sirito de Vives1; Sandra Maria Boscolo Brienza1; Virgílio Franco do Nascimento Filho2 e Silvana Moreira3
1Faculdade de Engenharia e Ciências Químicas - FECQ/UNIMEP
Rodovia Santa Bárbara/Iracemápolis, km 01, 13450-000, Santa Bárbara D'Oeste, SP, Brasil
2Centro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP, Piracicaba, SP, Brasil
3Faculdade de Engenharia Civil - FEC/UNICAMP, Campinas, SP, Brasil
RESUMO
A Técnica de Fluorescência de raios-X por dispersão de energia (EDXRF) foi utilizada para avaliar o grau de contaminação metais pesados em água e sedimento de fundo. As amostras foram coletadas em lagos localizados próximos à industrias cerâmicas em Santa Gertrudes, estado de São Paulo, região sudoeste do Brasil, nas estações de seca e chuva. A área de estudo tem cerca de 12 ha, com vários lagos formados pela extração de argila. Estes apresentam grande quantidades de dejetos que podem causar riscos a fauna e flora aquática e a saúde humana. Para determinar a concentração de metais biologicamente disponíveis (fração não residual) em amostras de sedimento um procedimento de extração ácida foi implementado. Para análise quantitativa de ambas amostras, os elementos foram preconcentrados pela complexação com dithiocarbamato de pirrolidina de amônio (APDC). Um tubo de raios-X, com alvo de Mo e filtro de Zr, foi utilizado e operado a 30 kV/10 mA.
Um detector de Si(Li) foi utilizado para detectar os raios-X característicos. Nas amostras analisadas foram determinados os elementos Fe, Co, Ni, Cu, Zn e Pb. Verificou-se que todos os elementos analisados apresentaram concentrações maiores na estação de seca do que na estação de chuva para ambos tipos de amostras. Os resultados mostraram contaminação por Pb para os sedimentos analisados.
Keywords: trace element analysis; X-ray fluorescence; heavy metals; Water samples; sediment samples
I. INTRODUÇÃO
A crescente contaminação dos recursos hídricos por diversos poluentes, entre eles os metais de interesse toxicológico, denominados metais pesados neste trabalho, tem-se mostrado um dos problemas mais críticos das últimas décadas [1].
A disposição de resíduos contendo espécies metálicas em corpos d’água, mesmo em pequenas concentrações, geram problemas ambientais como alterações das características físico-químicas da água, redução da bio-diversidade e contaminação de organismos vivos. Os metais exercem efeitos tóxicos sobre a cadeia alimentar, podendo acarretar vários distúrbios à saúde humana. Os metais podem também reduzir a capacidade de auto-recuperação do ambiente, devido à ação tóxica sobre os microorganismos responsáveis pela decomposição da
matéria orgânica presente na água, causando a deterioração de sua qualidade [2, 3].
A contaminação do meio aquático por metais pesados não pode ser avaliada baseando-se exclusivamente nos teores encontrados na água. Devido à proximidade das relações entre a qualidade dos sedimentos e a qualidade da água, sedimentos contaminados podem funcionar como uma fonte de poluição ambiental difusa de longa duração, mesmo que a poluição da água seja consideravelmente reduzida [4].
Geralmente a quantidade de metal detectável na água não corresponde às verdadeiras proporções da contaminação. Sabe-se hoje que nos sedimentos de rios e lagos o conteúdo de metais pesados pode ser de 1000 a 10.000 vezes maior que nas suas águas [5].
Tanto para os sedimentos de fundo como para os sedimentos em suspensão, duas frações devem ser diferenciadas quanto à possibilidade de disponibilizar
metais para o ambiente: uma não-residual, fracamente ligada ao sedimento, portanto susceptível à disponibilização, e outra denominada residual, composta por metais representativos da estrutura geológica dos sedimentos, portanto, menos disponível [6, 7].
Em termos de descargas antropogênicas, somente metais fracamente ligados aos sedimentos são de interesse.
A natureza da associação de metais com os sedimentos depositados no fundo dos lagos, fornece informações sobre sua disponibilidade para o ciclo biológico [8, 9].
Dentre as técnicas para análise elementar, a fluorescência de raios-X (FRX) pode ser considerada altamente qualificada para a identificação e quantificação de elementos químicos inorgânicos em diferentes matrizes.
Esta técnica constitui um método de análise multielementar rápido, que possibilita a realização de análise quali- quantitativa sem a prévia separação química dos constituintes da amostra. Esta técnica tem adquirido importante papel no monitoramento ambiental, devido a possibilidade de detecção simultânea de elementos numa ampla faixa de número atômico e de concentração [10] .
Quando emprega-se a técnica de FRX com dispersão de energia, para análise de amostras sólidas, o limite de detecção para elementos de número atômico entre 19 (K) e 38 (Sr), encontra-se na faixa de 10-100 mg L-1 . Porém, os níveis máximos permissíveis de metais pesados em águas de abastecimento público estão em geral na faixa de 100-200 µg L-1 e portanto para este tipo de amostra torna-se necessário utilizar métodos de pré-concentração. Estes métodos, reduzem o efeito da matriz, melhoram o limite de detecção, aumentando a exatidão dos resultados, além de tornar mais prática a calibração do sistema.
Muitos métodos de pré-concentração tem sido descritos para preparação de amostras líquidas para análise por fluorescência de raios-X. O mais freqüente é a precipitação dos elementos com um agente quelante, denominado ditiocarbamato de pirrolidina de amônio (APCD), e posterior filtragem em filtro de membrana. Este agente quelante forma complexos insolúveis com a maioria dos trinta metais de transição [11, 12].
Este trabalho teve como objetivo a quantificação de metais pesados presentes em amostras de água e sedimento, coletadas em lagos próximos às indústrias cerâmicas da região de Santa Gertrudes, Estado de São Paulo, através da técnica de fluorescência de raios-X dispersiva em energia com excitação por tubo de raios-X.
II. MATERIAL E MÉTODOS
Instrumentação. Foram utilizadas membranas de acetato de celulose (47 mm de diâmetro e 0,45 µm de porosidade), ditiocarbamato de pirrolidina de amônio (APDC), um sistema de filtração à vácuo, agitadores magnéticos e padrões monoelementares (tipo filme fino) comercializados pela MicroMatter/EUA, contendo os elementos Ti, Mn, Fe, Cu, Zn e Pb. Para a análise dos elementos foi utilizado um sistema de fluorescência de raios-X dispersiva em energia em operação no Laboratório de Instrumentação Nuclear do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP).
Este sistema consiste de um tubo de raios-X com alvo de Mo e filtro de Zr, operado a 30 kV/10 mA, e um detector semicondutor de Si(Li) fabricado pela Canberra, mod. SL - 80175, acoplado a um módulo amplificador e placa analisadora de pulsos multicanal, tendo sobre a sua área ativa um colimador de 6,35 mm de diâmetro, feito de latão revestido com prata.
Amostras de água. Amostras de água foram coletadas em três lagos da região de Santa Gertrudes, São Paulo, Brasil Sudeste, nas estações de seca e chuva, em julho e novembro de 2000, respectivamente. Nos lagos A e C as coletas foram superficiais, e realizadas próximas à margem direita, sendo denominadas Ao e Co. No lago B, as amostras foram coletadas na região central, em três profundidades diferentes, e denominadas Bo (superfície), B1 (4,5 m) e B2 (9,0 m). Para as coletas realizadas em profundidade foi utilizada uma garrafa de "Ninskin" específica para metais, com capacidade de 1 litro, enquanto que as coletas em superfície foram feitas com o frasco de armazenamento.
Preparo das amostras de água. Das amostras coletadas foram filtrados 200 mL, e o pH foi ajustado para 3 com HNO3 Suprapur produzido pela Merck. A este volume foi adicionada 4 mL de uma solução 1% de APDC, em seguida agitou-se por 20 minutos, filtrou-se em membranas de acetato de celulose. As membranas foram secas à temperatura ambiente para posterior análise por fluorescência de raios-X [13].
Amostras de sedimento. As amostras de sedimento foram coletadas também nos meses de julho e novembro de 2000, em dois lagos (A e B), de acordo com o método definido por Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater [14]. Para cada ponto de amostragem, 4 sub- amostras foram coletadas, misturadas e homogeneizadas de modo a obter-se uma amostra representativa do compartimento amostrado. Essas amostras foram coletadas com draga de "Ekman" numa camada de aproximadamente 10 cm.
Preparo das amostras de sedimento. As amostras foram secas a 50o C até peso constante, peneiradas em peneiras de nylon de 1 mm, e homogenizadas em gral de porcelana.
Aliquotas de 0,2 g foram submetidas aos seguintes tratamentos: (1) procedimento de extração visando a obtenção da fração não-residual: 10 mL de HCl 0,1 M foram adicionadas às alíquotas e a solução levada para agitação por 16 horas e (2) procedimento para complexação dos metais: o volume do extrato obtido em (1) foi elevado para 100 mL com água deionizada, em seguida ajustou-se o pH para 3 com ácido HNO3 Suprapur produzido pela Merck, ao qual adicionou-se 4 mL de uma solução 1% de APDC. Em seguida a solução foi agitada durante 20 minutos e filtrada em membrana de acetato de celulose. As
membranas foram secas à temperatura ambiente para posterior análise por fluorescência de raios-X.
Visando avaliar a reprodutibilidade, as amostras de água e sedimento foram processadas em triplicata, e também foram preparados brancos analíticos.
Análise quantitativa. As amostras foram excitadas por 500 segundos e os padrões por 100 segundos. As intensidades líquidas dos raios-X característicos foram obtidas a partir da interpretação dos espectros, feita com o aplicativo denominado QXAS - Quantitative X-ray Analysis System [15]. A calibração do sistema, ou seja, a determinação da sensibilidade elementar experimental (Siexp), foi obtida utilizando-se a Eq. (1).
Ii = Siexp mi
(1)
onde Ii é a intensidade líquida (cps), Si a sensibilidade elementar experimental (cps.cm2.µg -1) e mi a concentração do elemento i.
Para elementos contidos nos padrões, as sensibilidades elementares experimentais foram calculadas pela equação 1 e para os não contidos nos padrões, como Cr, Co e Ni, foram estimadas por interpolação, através de uma equação de correlação entre as sensibilidades elementares experimentais e os respectivos números atômicos Z [16].
Siexp = ao + a1 Zi + a2 Zi2 + ... an Zin (2)
Os limites Mínimos de Detecção (LMD) para os elementos de interesse, foram calculados com base nas amostras analisadas e utilizando a Eq. (3) que relaciona a intensidade do "background" IBGi sob o pico do elemento i, a sensibilidade elementar experimental Si e o tempo de excitação/detecção t [17].
(3)
III. RESULTADOS
Com as intensidades líquidas dos raios-X característicos obtidas experimentalmente para os elementos contidos nos padrões, cujas densidades superficiais são conhecidas, foi possível estimar as sensibilidades elementares experimentais (Tabela 1, Figura 1). Na Tabela 2 encontram-se os valores dos limites mínimos de detecção calculados com base na Eq. 3. Os limites de detecção, foram determinados para os elementos Fe, Co, Ni, Cu, Zn
(linha kα) e também Pb (linha lα).
Com base na Eq. (1), mas de modo inverso, conhecendo-se as sensibilidades experimentais e as intensidades líquidas dos raios-X característicos dos elementos presentes nas amostras analisadas, determinou-se as concentrações dos elementos presentes nas amostras de água e sedimento (Tabelas de 3 a 6).
TABELA 1 - Densidade Superficial (mi), Sensibilidades Elementares Experimentais (Siexp)obtidas com
padrões de calibração.
Elemento mi (µg cm-2) Siexp (cps cm2 µg-1)
Ti 43,3 1,83
Mn 44,7 2,46
Fe 49,4 3,12
Cu 42,3 5,92
Zn 16,6 6,92
Pb 48,37 4,66
Figura 1 - Relação entre a Sensibilidade Elementar Experimental e o Número Atômico.
TABELA 2 - Limites Mínimos de Detecção (LMD) para amostras de água, valores expressos em ng mL-1, e amostras
de sedimento, valores expressos em µg g -1.
Elemento LMD (ng mL-1)
LMD (µg g -1)
Fe 1,50 2,10
Co 1,30 2,00
Ni 0,85 1,80
Cu 0,75 1,40
Zn 0,67 1,20
Pb 2,40 5,50
Si t i/ IBG 3 i = LMD
Si = 0,0815 Z2 - 3,5863 Z + 41,267 R2 = 0,9984
0 1 2 3 4 5 6 7 8
20 22 24 26 28 30 32
Número Atômico Sensibilidade Experimental (cps cm 2 mg - 1)
TABELA 3 - Concentração de metais em amostras de água coletadas na estação de seca (média de três repetições).
Concentração (ng mL-1)
Local Fe Cu Zn Pb
Ao 34,1 ± 0,6 2,1 ± 0,1 1,2 ± 0,2 13,2 ± 0,7 Bo 37,0 ± 0,7 2,5 ± 0,4 2,7 ± 0,2 nd B1 58,1 ± 0,6 2,3 ± 0,4 4,9 ± 0,3 39,2 ± 0,6 B2 38,2 ± 0,9 1,2 ± 0,4 4,5 ± 0,4 nd Co 8,0 ± 0,2 nd 5,2 ± 0,3 2,7 ± 0,2 nd = abaixo do limite mínimo de detecção (LMD) m ± s; média ± desvio padrão
TABELA 4 - Concentração de metais em amostras de água coletadas na estação de chuva (média de três repetições).
Concentração (ng mL-1)
Local Fe Cu Zn Pb
Ao 22,0 ± 0,4 0,4 ± 0,1 2,7 ± 0,3 nd Bo 13,1 ± 0,5 3,1 ± 0,3 nd nd B1 11,6 ± 0,4 0,6 ± 0,2 1,3 ± 0,3 nd B2 8,1 ± 0,7 1,6 ± 0,4 0,8 ± 0,3 nd Co 14,1 ± 0,2 1,0 ± 0,2 nd nd nd = abaixo do limite mínimo de detecção (LMD) m ± s; média ± desvio padrão
TABELA 5 - Concentração de metais contidos na fração não-residual em amostras de sedimento, coletadas na
estação de seca (média de três repetições).
Concentração (µµg g-1) Elemento Lago A Lago B
Fe 18429 ± 400 16542 ± 324 Co 35,2 ± 0,5 40,0 ± 0,6
Ni 9,9 ± 0,2 10,7 ± 0,3 Cu 34,2 ± 0,5 15,1 ± 0,4 Zn 451,6 ± 20,1 126,8 ± 1,5 Pb 648,7 ± 22,2 294,0 ± 11,3 m ± s; média ± desvio padrão
TABELA 6 - Concentração de metais contidos na fração não-residual em amostras de sedimento, coletadas na
estação de chuva (média de três repetições).
Concentração (µµg g-1) Elemento Lago A Lago B
Fe 6234,6 ± 200 2352,4 ± 300 Co 22,6 ± 1,0 8,4 ± 0,6
Ni 6,1 ± 0,3 1,1 ± 0,2 Cu 8,7 ± 0,2 1,3 ± 0,1 Zn 40,4 ± 0,5 32,2 ± 0,5 Pb 44,7 ± 0,7 71,1 ± 1,0 m ± s; média ± desvio padrão
IV. DISCUSSÃO
Nas amostras de água determinou-se os elementos Fe, Cu, Zn e Pb, enquanto que nas amostras de sedimento foram determinados além destes elementos, Co e Ni.
Comportamento semelhante foi verificado para as amostras de água e de sedimento. Independente do local amostrado, as maiores concentrações foram registradas para o Fe. Os resultados evidenciaram uma tendência sazonal, sendo na estação de seca registradas as maiores concentrações para os elementos analisados (Figuras 2 a 5).
Figura 2. Concentração de Fe e Pb em amostras de água coletadas nas estações de seca e chuva.
Figura 3. Concentração de Cu e Zn em amostras de água coletadas nas estações de seca e chuva.
Figura 4. Concentração de Co, Ni e Cu em amostras de sedimento coletadas nas estações de seca e chuva.
0 10 20 30 40 50 60 70
Ao Bo B1 B2 Co
Local de amostragem Concentração (ng mL-1 )
Fe - seca Fe - chuva Pb - seca
0 1 2 3 4 5 6
Ao Bo B1 B2 Co
Local de amostragem Concentração (ng mL-1 )
Cu - seca Cu - chuva Zn - seca Zn - chuva
0 10 20 30 40 50
A B
Local de amostragem Concentração (µµg g-1 )
Co - seca Co -chuva Ni - seca Ni - chuva Cu - seca Cu - chuva
Figura 5. Concentração de Fe (x 10-1), Zn e Pb em mostras de sedimento coletadas nas estações de seca e chuva.
Comparando-se os valores das concentrações dos elementos Fe, Cu, Zn e Pb, determinados nas amostras de água, com os teores máximos estabelecidos pela Legislação Federal de Controle da Poluição, 330 ppb Fe, 20 ppb Cu, 180 ppb Zn e 30 ppb Pb, verificou-se que a concentração dos elementos analisados encontra-se abaixo dos limites máximos permitidos para águas classe 2, que podem ser destinadas ao abastecimento doméstico, à recreação de contato primário, à irrigação de hortaliças e plantas frutíferas e a criação natural e/ou intensiva (agricultura) de espécies destinadas à alimentação [18].
Para avaliar o grau de contaminação dos sedimentos, pelos elementos Co, Ni, Cu, Zn e Pb, aplicou-se o índice de geoacumulação (Igeo) [19]. Estes elementos podem ser considerados metais com maior potencial de dano ambiental. Este índice é dividido em sete classes, e relaciona a concentração do elemento na amostra analisada com um valor base geoquímico para o folhelho, evidenciando um possível enriquecimento com relação a estes valores basais [20].
Valores maiores ou igual a 5 indicam nível de contaminação muito forte, de 4 a 5, forte a muito forte, de 3 a 4, forte, de 2 a 3, moderadamente a forte, de 1 a 2 moderado poluído, de 0 a 1 ausente a moderado e para valores menores do que zero a 0, contaminação praticamente ausente.
Com relação aos macro elementos, como por exemplo o Fe, constituinte natural encontrado em grande quantidade nos sedimentos e que apresenta um pequeno potencial de dano ambiental, foi feita somente uma comparação com o nível base para o folhelho [20].
Na tabela 7 estão apresentados, para alguns elementos, os teores no folhelho e os valores dos índices de geoacumulação calculados para os micro elementos constituintes das amostras de sedimento.
Para os lagos amostrados, o nível de contaminação pelo Pb, variou de moderadamente forte a extremamente poluído, podendo-se verificar que esta variação é sazonal e mais acentuada na estação de seca.
Quanto aos demais elementos pode-se verificar contaminação moderada, com exceção do Zn, que no lago A (estação de seca) apresentou teores que indicam índice de alta contaminação.
Estes lagos foram formados, a mais de 30 anos, em decorrência de antigas escavações para extração de argila.
As cavas de extração receberam rejeitos das indústrias cerâmicas de piso esmaltado até o final da década de 80. O nível de contaminação verificado, provavelmente deve-se aos resíduos sólidos depositados nestes lagos, provenientes da linha de esmaltação, os quais classificam-se segundo Norma NBR 10004, como classe 1, perigosos devido a concentração de chumbo e outros metais pesados, tais como Cd, Zn, Cu, Fe.
A concentração de Fe mostrou-se inferior ao teor encontrado no folhelho, visto que foi realizada somente a extração da fração não-residual.
TABELA 7 - Índice de Geoacumulação (Igeo), para os metais contidos nas amostras de sedimento, coletadas nos
lagos A e B, nas estações de seca e chuva.
Índice de Geoacumulação (Igeo) Elemento
Teores no Folhelho (mg kg-1)
SECA
A B
CHUVA
A B
Fe 47.200 - - - -
Co 26 0 a 1 0 a 1 0 a 1 0 a 1 Ni 68 0 a 1 0 a 1 0 a 1 0 a 1 Cu 45 0 a 1 0 a 1 0 a 1 0 a 1 Zn 95 3 a 4 0 a 1 0 a 1 0 a 1 Pb 20 > 5 > 5 1 a 2 2 a 3
V. CONCLUSÕES
Empregando-se a fluorescência de raios-X associada ao método de pré-concentração com APDC, foi possível determinar as concentrações de Fe, Co, Ni, Cu, Zn e Pb. O procedimento de extração ácida adotado permitiu identificar a fração não-residual em amostras de sedimento. O procedimento adotado mostrou-se apropriado para estudos de monitoramento ambiental, permitindo uma quantificação multielementar simultânea, a baixo custo.
Os elementos analisados nas amostras de água mostraram-se abaixo dos limites máximos permitidos para águas classe 2, enquanto que nas amostras de sedimento evidenciaram claro problema de contaminação, especialmente pelo chumbo.
REFERÊNCIAS
[1] STUMM, W.; MORGAN, J. J. - Aquatic Chemistry.
Wiley-Interscience, 2a ed., 1996.
[2] GAMBRELL, R. P. – Trace and toxic metals in wetlands – A review. Journal of Environmental Quality, 23: 883-891,1994.
0 400 800 1200 1600 2000
A B
Local de amostragem Concentração (µµg g-1)
Fe - seca Fe - chuva Zn - seca Zn - chuva Pb - seca Pb - chuva
[3] TRISDELL, S. E. and BRESLIN, V. T. - Heavy metals in the environment. Journal of Environmental Quality.
24: 827-833, 1995.
[4] WEHRENS, R.; HOOF, P. V.; BUYDENS, L.;
KATEMAN, G.; VOSSEN, M.; MULDER, W.H.;
BAKKER, T. – Sampling of aqautica sediments. Design of a decision-support systen and a case study. Analytica Chimica Acta, (271): 11-24, 1993.
[5] FELLENBERG, G. - Introdução aos problemas da poluição ambiental. Springer: Editora da Universidade de São Paulo, 195p, 1980.
[6] PFEIFFER, W. C. ; FISZMAN, M.; MALM, O. and AZCUE J. M. – Heavy metal pollution in the Paraiba do Sul river, Brazil. The Science of the Total Environmental, (58): 73-79, 1986.
[7] PAES, J.E.S. Distribuição horizontal e vertical de Fe, Mn, Zn, Pb e Ni no sistema rio Alcântara - rio Guaxindiba, área de proteção ambiental de Guarapirim, Baía de Guanabara (RJ). Dissertação de Mestrado, 1996.
[8] MALO, B. A. - Partial extraction of metals from aquatic sediments. Environmental Science Technology Report.
3:277-282, 1977.
[9] MAHAN, K. I.; FODERARO, T. A.; GARZA, T. L.;
MARTINEZ, R. M.; MARONEY, G. A.; TRIVISONNO, M. R.; WILLGING, E. M. – Microwave techniques in the sequential extraction of calcium, iron, manganese, lead and zinc in sediments. Analytical Chemistry, (59): 938-945, 1987.
[10] GIAUQUE, R. D.; GOULDING, F. S.; JAKLEVIC, J.
M., PEHL, R. H. - Trace element determination with semiconductor detector X-ray spectrometers. Analytical Chemistry, 45: 671-678, 1973.
[11] van GRIEKEN, R. - Preconcentration methods for the analysis of water by X-ray spectrometric techniques.
Analytica Chimica Acta, 143: 3-34, 1982.
[12] ELLIS, A. L. D. - Preconcentration methods for determination of trace elements in water by X-ray fluorescence spectrometry. Analytical Chemistry, 142: 73- 87, 1982.
[13] SIMABUCO, S. M.; NASCIMENTO FILHO, V. F. - Monitoramento de metais pesados a nível de traços em águas naturais da região de Campinas por fluorescência de raios-X com dispersão de energia e excitação radioisotópica. In: III Encontro Nacional de Aplicações Nucleares, p.298-304, 1995.
[14] Standard Methods for the examination of Water and Wastewater. Joint Editorial Board, 18th Edition, 1992.
[15] van ESPEN, P.; NULLENS, H.; ADAMS, F. - A method for the accurate description of the full-energy peaks in
non-linear least-square analysis of X-ray spectra. Nuclear Instrumental Methods, 145: 579 - 582, 1977.
[16] CARNEIRO, A. E. V. - Análise quantitativa do sedimento depositado nas planícies de inundação do rio Solimões/Amazonas, utilizando a técnica de fluorescência de raios X por dispersão de energia. IPEN/USP. Tese Doutoramento, 232p, 1995.
[17] KUMP, P. - Some considerations on the definition of the limit of detection in X-ray fluorescence spectrometry.
Spectrochimica Acta, Part B, 52: 405-408, 1997.
[18] LEGISLAÇÃO FEDERAL: CONTROLE DA POLUIÇÃO AMBIENTAL. Resolução CONAMA No 20/86, CETESB, São Paulo, 1991.
[19] FORSTNER, U.; AHLF, W. & CALMANO, W. - Sediment quality objectives and criteria development in Germany. Water Science Technology, 28: 307 - 316, 1993.
[20] TUREKIAN, K. K. & WEDEPOHL, K. H. - Distribution of the elements im same major Units of the Earth's Crust. Geologycal Society Am. Bulletin, 1961.
ABSTRACT
The energy dispersive X-ray fluorescence technique (EDXRF) was used to evaluate the degree of contamination by heavy metals in water and bottom sediment. Samples were collected in the lakes located near ceramic industries at Santa Gertrudes, São Paulo State, Brazilian Southeast region, at the dry and rainy seasons. The studied area embraces 12 ha, with several lakes formed by clay extraction. These ones present high volume of waste that can be dangerous and causes risk to aquatic fauna and flora and to human health. To determine biological availability metal concentrations (non-residual fraction) in bottom sediments, an acid extraction procedure was implemented.
For quantitative analysis in both samples, elements were preconcentrated by complexation with ammonium pyrrolidine dithiocarbamate (APDC). An X-ray tube, with Mo target and Zr filter, was used and operated at 30 kV/10 mA. A Si(Li) detector was applied to detect the characteristic X-rays. In the analyzed samples were determined the Fe, Co, Ni, Cu, Zn and Pb elements. It can be verified that all analyzed elements presented concentration higher in dry season than in the rainy season for both kinds of samples. The results showed contamination for Pb in the bottom sediment.
