ANÁLISE HIDROQUÍMICA DAS CONCENTRAÇÕES ANÔMALAS DE
ARSÊNIO (As) NA BACIA DO RIO SÃO MIGUEL PAINS- MG
Pedro H. da S. Assunção1, Thiago N. Lucon1 (M), Leon D. Oliveira1 e Adivane T. Costa1 (D) 1 - Universidade Federal de Ouro Preto – UFOP, Ouro Preto – MG, pedroassuncao94@hotmail.com Resumo:
A contaminação das águas tem recebido atenção especial dos serviços de saúde pública devido às evidências toxicológicas. Visando avaliar as concentrações de Arsênio das águas subterrâneas e superficiais da bacia do rio São Miguel, foi realizado o monitoramento hidroquímico ambiental para este elemento na bacia hidrográfica em apreço. A área em estudo contempla a bacia do rio São Miguel (≈520 Km2), afluente da margem direita do rio São Francisco que
se desenvolve em rochas carbonáticas. Para obtenção das concentrações de As foram realizadas análises químicas das águas superficiais e subterrâneas utilizando Espectrofotômetro de Massa com Fonte de Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS). Os resultados obtidos demostram que, em um ponto amostral, as concentrações superam o limite legalmente estabelecido, podendo vir a se tornar um problema para saúde pública da população desta região.
Palavras-chave: Hidroquímica, Saúde Pública, Pains.
Hydrochemical analysis of the anomaline concentrations of arsenic (As) in the São Miguel river basin, Pains-MG
Abstract:
Contamination of water has received special attention from public health services due to toxicological evidence. In order to evaluate the Arsenic concentrations of the groundwater and surface waters of the São Miguel river basin, the environmental hydrochemical monitoring for this element was carried out in the hydrographic basin under consideration. The study area includes the São Miguel river basin (≈520 km2), a tributary of the right bank of the São Francisco river that develops in carbonate rocks. In order to obtain the concentrations of As, a chemical analysis of surface and groundwater was carried out using an Inductively Coupled Plasma Source Mass Spectrometer (ICP-MS). The results show that, at one sampling point, concentrations exceed the legally established limit and could become a public health problem for the population of this region.
Keywords: Hydrochemistry, Public Health, Pains. Introdução
A contaminação das águas por elementos químicos oriundos das rochas e sedimentos têm recebido atenção especial dos serviços de saúde pública devido às evidências toxicológicas, expressas de forma aguda ou crônica, com potenciais danos à saúde humana. A água representa o principal meio de conexão entre a geoquímica das rochas, solos e a fisiologia humana (Cunha & Machado, 2004; Cortecci, 2006).
Segundo De Vivo et al. (2003), o mapeamento hidroquímico tem sido uma importante ferramenta para o entendimento da contaminação das águas e de suas causas, tanto naturais como antropogênicas. Quando bem elaborados e com uma base de dados consistente, mapas geoambientais proporcionam inúmeras informações, as quais permitem uma fácil interpretação, subsidiando o estabelecimento de políticas públicas para gestão ambiental, de forma a contemplar a utilização adequada de recursos naturais e garantir melhoria na qualidade de vida
As características intrínsecas ao ambiente cárstico, desenvolvido nas rochas carbonáticas que caracterizam o tipo de aquífero local, conferem aos reservatórios subterrâneos uma maior
vulnerabilidade à contaminação, visto a hidrodinâmica dessas águas e a percolação direta da zona vadosa para a freática, dificultando a depuração dessas águas no meio subterrâneo (Villanueva et al., 2014; Haddad, 2007). Assim, a identificação de contaminantes no meio superficial pode ter repercussões diretas na qualidade das águas subterrâneas, cuja real dinâmica ainda é pouco compreendida.
Segundo Viera & Oberdá (2007) a preocupação mundial acerca das consequências do arsênio em condições insuportáveis pelo homem ou pelo ambiente desencadeou o estabelecimento, pelo poder público, de padrões internacionais de qualidade e quantidade deste elemento na natureza. De acordo com a legislação brasileira vigente (CONAMA 357/2005 e 396/2008) o limite máximo de concentração é de 10 µg/L para águas de consumo humano subterrâneas e superficiais.
Neste contexto, o presente estudo buscou analisar as concentrações químicas do elemento arsênio (As) das águas superficiais e subterrâneas da bacia do rio São Miguel, utilizando-se do mapeamento hidroquímico visando melhor conhecimento sobre a qualidade das mesmas de acordo com os padrões estabelecidos pelas legislações vigentes.
Experimental
A área em estudo (Fig. 1) localiza-se nos domínios dos municípios de Arcos, Pains, Iguatama, Córrego Fundo e Formiga, no centro oeste do estado de Minas Gerais, na bacia hidrográfica do rio São Miguel (≈520 km²), no extremo meridional da bacia do rio São Francisco (Fig. 1). Esta bacia compreende uma das cabeceiras e áreas de recargas do rio São Francisco que está inserida na Província Cárstica de Arcos Pains, representada principalmente pelas rochas carbonáticas e pelíticas da Formação Sete Lagoas, pertencentes ao Grupo Bambuí, com exposições secundárias do embasamento granito-gnáissico pertencentes ao Complexo Campo Belo (Ribeiro et al., 2007).
Figura 1 - Localização da bacia do rio São Miguel e contexto Geológico. Modificado de Dias e Velásques (2002).
Para avaliar o comportamento hidroquímico do arsênio nas águas da bacia do rio São Miguel, realizou-se um monitoramento sazonal onde amostras de água foram devidamente coletadas e conservadas para posterior análises através do Espectrofotômetro de Massa com Fonte de Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS Agilent 7700x). Realizou-se as amostragens em quatro campanhas, duas durante a estiagem (agosto/setembro de 2015 e julho de 2016) e duas durante o período chuvoso (novembro/dezembro de 2015 e março de 2016), com um total de 280 amostras de água (70 por amostragem, sendo 37 pontos amostrais para águas subterrâneas e 33 para superficiais) distribuídos ao longo da bacia (Fig. 1).
A partir dos resultados obtidos das análises químicas realizou-se um tratamento de dados pelo software Microsoft Excel® para representação gráfica dos resultados. Visando uma melhor compreensão e visualização dos resultados, os valores das concentrações de As foram inseridos no software ArcGis® 10.1 para confecção de mapas hidroquímicos de isovalores para o elemento As, utilizando as seguintes ferramentas (extensões) do sistema: Spatial Analyst, Spatial Tools e Inverse Distance Weighted (IDW).
Além disso, os resultados de cada uma das amostras foram comparados às legislações relativas aos limites e padrões de qualidade das águas, sendo elas: a Portaria do Ministério da Saúde (MS) nº. 2914/2011 e Resoluções nº. 357/2005 e nº. 396/2008 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), afim de verificar a qualidade das águas da bacia em estudo, e se as mesmas se encontram em conformidade com os padrões para consumo humano estabelecidos.
Resultados e Discussão
Durante todo o período de amostragem as concentrações de As nas águas superficiais variaram de <0,004 a 1,824 µg/L, já nas águas subterrâneas a concentrações variaram de <0,004 a 12,705 µg/L (Fig. 1).
Pela interpretação hidroquímica dos resultados das amostras distribuídas ao longo da bacia em apreço, é possível notar uma variação anômala nas concentrações do As localmente em dois pontos amostrais para as águas subterrâneas, com valores entre 7,388 a 12,705 µg/L, tendo em vista que em um dos pontos a concentração ultrapassa os limites dos padrões de qualidade de água estabelecidos, durante os períodos chuvosos (Fig. 2 e 3). Por outro lado, nas demais amostras tanto subterrâneas quanto superficiais não se observa esta variação anômala, neste caso os valores das concentrações permanecem praticamente constantes em todo período de amostragem. As amostras de águas que apresentam as concentrações anômalas de As foram coletadas em poços artesianos localizados na região central da bacia, cujas profundidades são, respectivamente, 150m e 53m.
Figura 2 – Variações nas concentrações de As nas águas superficiais e subterrâneas e limite de 10 µg/L,
estabelecido pelo resolução CONAMA (357/2005 e 396/2008).
A sazonalidade do As nestes pontos é evidente pelas suas concentrações maiores durantes as estações chuvosas. Sabe-se que normalmente durante as estações de seca o declínio dos níveis de
água propicia a oxidação nos aquíferos e nas estações chuvosas os sais formados, durante o período seco, são solubilizados e transportados, portanto, aumentando as concentrações do As nos aquíferos (Rose et al., 1991).
Tendo em vista o contexto geológico e ambiental no qual a bacia em estudo se insere, onde predomina calcários, dolomitos, calcipelitos e solos oriundos dessas rochas, além da existência de diversas atividades minerarias na região com interesse econômico nos calcários não é comum a ocorrência de rochas portadoras de sulfetos aos quais geralmente o As está associado, sendo então, menos provável uma contribuição natural. A origem destas anomalias pode ter relação antrópica provinda de pesticidas e entre outros, os quais contenham esse elemento. Todavia, é necessário um melhor entendimento para que se possa afirmar a origem deste elemento na bacia do rio São Miguel.
Figura 3 – Mapas hidroquímico de isovalores de As pelo método IDW do ArcGis® 10.1.
A contribuição antropogênica para as altas concentrações de arsênio em vários compartimentos ambientais não está bem definida, sendo fonte de muito debate. No entanto, a determinação da abundância natural de arsênico é essencial não apenas para apoiar a análise e o monitoramento ambiental, mas também para apoiar ações de combate à poluição (Deschamps et al., 2003). Nesse sentido, com a introdução de novas tecnologias de mapeamento digital, os mapas geoquímicos assumiram uma relevância crescente nos últimos anos (Gielen, 1999). Estes mapas georreferenciados permitem observar a variação da abundância de algum elemento químico em uma área específica, contribuindo assim para o reconhecimento de regiões com valores anômalos e contribuindo para a identificação de suas principais fontes, naturais ou ligadas a atividades humanas (Plant et al, 2001).
Conclusões
O mapeamento hidroquímico se mostrou como uma importante ferramenta para o conhecimento dos sistemas hidrológicos da região, proporcionando inúmeras informações facilmente interpretáveis. As concentrações anômalas do As podem afetar negativamente a qualidade de vida da população local, uma vez que as águas são usadas para consumo e para irrigação. Portanto o monitoramento hidroquímico faz-se necessário na gestão ambiental da bacia, a fim de preservar os recursos naturais e garantir uma melhoria na qualidade de vida.
Ao Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais do Departamento de Geologia da UFOP pelo apoio na realização deste trabalho. Ao laboratório LGqA-DEGEO e todo seu corpo técnico, pelas análises dos dados. Ao Conselho Nacional de Pesquisa (CNPQ) pelo apoio e financiamento técnico científico.
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