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METAIS PESADOS EM MATERIAL PARTICULADO EM SUSPENSÃO EM ÁREA DE MINERAÇÃO DE OURO NO RIO ITAPICURU-MIRIM, JACOBINA, BAHIA, BRASIL

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Academic year: 2021

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METAIS PESADOS EM MATERIAL PARTICULADO EM SUSPENSÃO EM ÁREA DE MINERAÇÃO DE OURO NO RIO ITAPICURU-MIRIM,

JACOBINA, BAHIA, BRASIL

Marcus V. S. Santos

1

(M), Taíse B. De Jesus

2

, Carolina O. Santana

2

, Carlos E. V. de Carvalho

3

, Cristiane S.

Vergílio

3

1 – Instituto Federal da Bahia – IFBA, Jacobina – BA, marcus_vinicius@ifba.edu.br 2 - Universidade Estadual de Feira de Santana – UEFS, Feira de Santana – BA 3 – Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes - RJ

Resumo: O material particulado em suspensão constitui um importante veículo de transporte para metais pesados em ambientes fluviais. No município de Jacobina, noroeste da Bahia, uma empresa de mineração de ouro, bem como a não existência de estação de tratamento de efluentes constituem fontes de liberação de metais para o ambiente. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar a concentração e o transporte de cádmio, cromo, cobre, mercúrio, níquel e chumbo no material particulado do Rio Itapicuru-Mirim. Para tal, procedeu-se a coleta de água em cindo pontos, sendo estes georreferenciados. Em laboratório foi realizada filtração e posterior digestão para análises dos metais através de espectrofotometria por plasma indutivamente acoplado. Os resultados revelaram altas concentrações de metais quando comparados a outros estudos, principalmente próximo a mineração de ouro, entretanto, o fluxo destes não foi elevado por conta da baixa concentração de particulado por litro de água.

Palavras-chave: Rio Itapicuru-Mirim, Jacobina, Metais Pesados.

HEAVY METALS IN SUSPENSION PARTICULATE MATERIAL IN A GOLD MINING AREA FROM THE ITAPICURU-MIRIM RIVER, JACOBINA, BAHIA, BRAZIL

Abstract: Suspended particulate matter is an important transport vehicle for heavy metals in river environments. In the municipality of Jacobina, northwestern Bahia, a gold mining company, as well as the lack of an effluent treatment plant, are sources of release of metals into the environment. In this context, the objective of this work was to analyze the concentration and transport of cadmium, chromium, copper, mercury, nickel and lead in the Itapicuru-Mirim River particulates. For this, water was collected at five points, these being georeferenced. In the laboratory, filtration and subsequent digestion were performed for metals analysis by inductively coupled plasma spectrophotometry. The results showed high concentrations of metals when compared to other studies, especially near gold mining, however, the flow of these metals was not high due to the low concentration of particulate per liter of water.

Keywords: Itapicuru-Mirim River, Jacobina, Heavy Metal.

Introdução

O material particulado em suspensão (MPS) constitui em ambientes aquáticos uma fonte de transporte de acumulação de metais, por conta de revestimento óxidos, bem como de sua área de superfície para adsorção destes elementos (WARREN e ZIMMERMAN, 1993). Neste contexto, o MPS fornece informações acerca da situação ambiental de corpo hídrico, bem como da possibilidade de contaminação de áreas à jusante.

O rio Itapicuru-Mirim tem sua nascente próxima a uma mina de ouro, barrada à jusante e

servindo para abastecimento de água ao município de Jacobina, noroeste da Bahia. Como a cidade

não dispõe de estação de tratamento de efluentes, o rio recebe descarte de poluentes ao longo de seu

curso, constituindo uma fonte de liberação de elementos potencialmente tóxicos, a exemplo dos

metais pesados.

(2)

Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar as concentrações e o transporte de Cd, Cu, Cr, Pb, Hg e Ni no material particulado em suspensão em área de influência da mineração de ouro no Rio Itapicuru-Mirim, em Jacobina, Bahia, Brasil.

Materiais e Métodos

Foram delimitados 5 pontos de coleta ao longo do rio Itapicuru-Mirim (Fig. 1), georreferenciados através de GPS Garmim Etrex. As coletas foram realizadas em novembro de 2013, fevereiro, maio, agosto e novembro de 2014. Os pontos e as respectivas coordenadas são:

ITM – 01 (11º11’38”S – 40º31’15”W), ITM – 02 (11º13’48”S – 40º32’26”W), ITM – 03 (11º11’06”W – 40º31’27”W), ITM – 04 (11º12’14”S – 40º29’12”W) e ITM – 05 (11º12’47”S – 40º22’15”W).

Figura 1 – Mapa de localização e pontos de coleta ao longo do Rio Itapicuru-Mirim.

Após a coleta, 1L de água foi filtrada à vácuo utilizando filtro de 45 micras de poro. Os filtros foram pesados antes e depois da filtração e secagem para cálculo da massa do particulado.

Cada filtro foi introduzido em tubos de teflon (X-press), aos quais foram adicionados ácidos concentrados (9 mL de HNO

3

+ mL de HF + 2mL de HCl. Após 12 horas de repouso, os extratos foram levados ao microondas Mars X-press (CEM), permanecendo 40 minutos (15 min – Ramp e 25 min – Hold) à 175º C em potência 1600 W. Após resfriamento de 25 min, adicionou-se 25 mL de H

3

BO

3

para neutralização do HF, sendo os tubos levados novamente ao microondas por 25 minutos (15 min – Ramp e 10 min – Hold), resfriando-se por 25 minutos após este procedimento. O extrato final foi filtrado em papel Whatman 40 e aferido a um volume final de 50 mL com HNO

3

0,5N. A determinação de metais foi realizada através de Espectrofotometria de Plasma por Emissão Óptica (ICP-OES), modelo Varian-Liberty Series II. Teste de exatidão revelaram os seguintes índices de recuperação: Cd (91%), Cr (92%), Cu (100%), Pb (93%), Zn (94%), e Hg (91%).

Resultados e Discussão

As concentrações dos metais analisados são apresentadas na Tabela 1:

Tabela 1 – Concentração de metais pesados no material particulado em suspensão nos pontos do Rio

Itapicuru-Mirim, em comparação com outros rios do mundo.

(3)

Pontos amostrais Cd (ug.g

-1

)

Cr (ug.g

-1

)

Cu (ug.g

-1

)

Hg (ug.g

-1

)

Ni (ug.g

-1

)

Pb (ug.g

-1

)

ITM – 01 435 3796 1389 1,80 446 3628

ITM – 02 62 1220 231 27,12 239 503

ITM – 03 16 475 213 16,18 109 104

ITM – 04 43 1063 346 38,38 156 148

ITM – 05 24 1031 185 34,51 175 116

Rio Paraíba do Sul – RJ

a

--- 67 68 --- --- ---

Rio Elbe, Alemanha

b

17 210 130 6 260 890

Rio Danúbio – Europa

c

3,20 103 328 --- --- 236

Média mundial dos rios

d

1,2 --- 100 --- --- 35

a

Carvalho et al., 2002;

b

Baborowiski et al., 2004;

c

Yigiternhan e Murray, 2008;

Os resultados revelaram que ITM – 01 apresentou as maiores concentrações média para os metais Cd, Cr, Cu, Ni e Pb, sugerindo a influência da mineração por conta da proximidade com esta, já que durante a lavra poeira é suspensa podendo atingir a bacia de drenagem ao redor. Apenas para o Hg a maior concentração foi encontrada em ITM – 04.

No presente estudo, as concentrações de Pb, Cd e Cr estiveram bem acima da média mundial dos rios, o que sugere uma influência antrópica. Não há extração de galena no município de Jacobina, o que estaria relacionado com a presença do Pb. Entretanto, a empresa de ouro se utiliza de azida de chumbo para detonação de rochas, sendo a poeira proveniente desta atividade uma importante fonte de Pb para o corpo hídrico.

Em relação a variação sazonal dos metais pesados no MPS, os resultados são exibidos na Fig. 2:

Figura 2 – Variação sazonal em ug.g-1 da concentração dos metais pesados no MPS do rio Itapicuru- Mirim.

Os elementos Cd, Cr, Cu, Pb e Ni estavam mais concentrados no MPS na coleta de

novembro de 2015, enquanto que apenas o Hg esteva mais concentrado na coleta de novembro de

2014. O mês de novembro é caracterizado por período seco, o que justifica a maior concentração da

maioria dos metais neste período. Em épocas de maior pluviosidade verifica-se p fenômeno da

diluição, no qual partículas de solo com menor contaminação ingressam no corpo hídrico devido a

maior energia hidrodinâmica (FOSTER, 1995; CARVALHO et al., 2002).

(4)

Quanto ao Hg, sua presença está relacionada ao garimpo intermitente ocorrido na região, sendo que em 2014 houve uma Fiscalização Preventiva Integrada realizada pelo Ministério Público Federal, coibindo a prática de crimes ambientais na região, e por consequência o garimpo ilegal.

Foi analisada a concentração de metais no material particulado por litro de água, utilizando- se do cálculo de estimativa. Os resultados encontrados são apresentados na Tabela 2:

Nov /13 Fev/14 Mai/14 Ago/14 Nov/14 Média

Cd 0,03 0,14 0,08 0,22 1,08 0,3

Cr 1,88 6,53 14,5 11,9 6,1 8,1

Cu 0,53 3,2 22 3,0 2,7 6,2

Hg 0,23 0,33 ND

(LD = 0,4 ng.g

-1

)

2,0 ND 0,5

Ni 0,44 0,38 1,11 2,0 1,11 1

Pb 0,6 ND

(LD = 0,2 ng.g

-1

)

0,5 2,5 8,6 2,4

ND – Não detectado

O maior transporte de Cr, Cd ocorreu na coleta de maio de 2014; Hg e Ni em agosto de 2014, enquanto Cd e Pb em novembro de 2014. Os resultados apontam que, embora o material particulado apresente grandes concentrações de metais quando comparados com outros estudos, o fluxo destes é relativamente baixo por conta da pouca quantidade de material particulado em suspensão na área de estudo, principalmente nos períodos de menores índices pluviométricos.

Conclusão

No material particulado em suspensão, as maiores concentrações foram encontradas no período seco, exibindo altas concentrações quando comparado outros estudos. Contudo, como a área de estudo apresentou do Rio Itapicuru-Mirim apresentou pouco MPS por m3 de água, o fluxo dos metais transportados foi relativamente baixo, aumentando no período chuvoso por conta da entrada na coluna d’água de particulado do solo lixiviados das margens do rio.

Agradecimentos

Agradecemos ao Laboratório de Ciências Ambientais da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, pelo apoio fornecido para análise dos metais.

Referências Bibliográficas

BABOROWSKI, M., TÜMPLING, W., KRIESE, J. Behavior of suspended particulate matter (SPM) and selected trace metals during the 2002 summer flood in the River Elbe (Germany) at Megdeburg monitoring station. Hydrology and Earth System Sciences, 8(2). p. 135-150. 2004.

CARVALHO, C. E. V., SALOMÃO, M. S. M. B., MOLISANI, M. M., REZENDE, C. E., LACERDA, L. D. Contribution of a médium-sized tropical river to the particulate heavy-metal load for the South Atlantic Ocean. The Science of the Total Environmental 284 85-90. 2002.

FÖSTNER, U. Risk assessment and technological option for contaminated sediments: a geochemical perspective. Mar. Freshwater Res. V.46. p. 133-117. 1995.

YIGITERHAN, O., MURRAY, J. W. Trace metal composition of particulate matter of the Danube

River and Turkish rivers draining into the Black Sea. Marine Chemistry 111. p. 63-76. 2008.

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WARREN, L. A., ZIMMERMAN, A. P. Trace metal/SPM associations in a fluvial system: physical

and chemical influences. In Particulate Matter and Aquatic Contaminants, Rao SS (ed.). Lewis

Publishers; 425 pp. 1993.

Referências

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