15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental

15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental

DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE FÓSFORO NOS

SEDIMENTOS DO ESTUÁRIO DO FURO DA LAURA, VIGIA (PA)

Santa Rosa de Sousa4, Rosa Maria da Luz Mendes5, Maria de Lourdes Souza Santos6

Resumo – O estuário, Furo da Laura, situado no município de Vigia (PA), constitui área de alta

produtividade e diversidade biológica, porém, sofre com o crescimento das comunidades ao seu redor, podendo resultar em impactos ambientais na qualidade d’água e nos sedimentos. Desta forma, o estudo teve como objetivo determinar a concentração do fósforo total e granulometria nos sedimentos superficiais do Furo da Laura, para avaliar os impactos antrópicos. As coletas de sedimento foram feitas em quatro pontos, períodos de setembro e novembro de 2011 e março, maio de 2012. A coleta de sedimento foi realizada com uma draga, e as amostras foram acondicionadas, codificadas e transportadas para o Laboratório de Química Ambiental, localizado na Universidade Federal Rural da Amazônia, para posteriores análises. Foi possível observar as maiores concentrações de fósforo total no mês de novembro período menos chuvoso, que pode ser relacionado a uma menor dinâmica, aumento populacional no mês de setembro para a festividade religiosa da cidade e maior quantidade de esgotos domésticos. A granulometria no furo da Laura caracteriza o estuário como altamente energético devido a predominância da fração de areia. Desta forma dado a importância dos recursos hídricos e ao significado para o nordeste paraense, é necessário o monitoramento das frações de fósforo e também de elementos considerados perigosos ao ecossistema aquático.

Abstract – The estuarine, Furo da Laura, localizated in Vigia (PA), it is areas of high productivity

and biological diversity, however, suffer from the growth of the communities around them, and may emphasize environmental impacts both the quality of water as sediment. This study aimed to determine the concentration of total phosphorus and particle size in the surface sediments of Furo da Laura, to assess human impacts. Sediment samples were collected at four points, the periods of september and november 2011, march and may 2012. The sediment samples were collected with a dredge, and the samples were stored, encoded and transported to the Environmental Chemistry Laboratory, located at the Federal Rural University of Amazonia, for further analysis. It was observed the highest concentrations of phosphorus forms in November between the rainy periods and less rain, which can be related to a lower dynamic, the population increase in September for the festival religious city, downloading larger amount of wastewater. The particle size in Furo da Laura demonstrates that this estuary is characterized as highly energy due to predominance of sand fraction. Thus given the importance attached to our water resources and its significance to the northeast Pará, the most development of the study of phosphorus fractions and also elements considered hazardous to the aquatic ecosystem is necessary.

Palavras-Chave – Fósforo total, fósforo orgânico, granulometria.

1

Eng., Universidade Federal Rural da Amazônia, (91) 98722-1646, franci.anne@hotmail.com

2

Grad., Universidade Federal Rural da Amazônia, pedropesca13@gmail.com

3

Eng., Universidade Federal Rural da Amazônia, gomesdasilva_r@yahoo.com.br

4

Eng., Universidade Federal Rural da Amazônia, anacarolina_srsousa@outlook.com

5

Eng., Universidade Federal Rural da Amazônia, rosa.luzmendes@gmail.com

6

1. INTRODUÇÃO

O Brasil possui uma grande extensão geográfica, e o estado do Pará é o segundo maior em extensão. Possui uma imensa rede hidrográfica composta pelos rios da Amazônia, que são de vital importância para garantir a biodiversidade aquática e para a vida econômica-social da região norte (IBGE, 2012).

As regiões estuarinas constituem áreas de alta produtividade e diversidade biológica, porém, sofrem com o crescimento das comunidades ao seu redor, podendo resultar em impactos ambientais tanto na qualidade d’água como nos sedimentos (LEITÂO et al., 1995).

O compartimento sedimentar pode ser considerado como o resultado da integração de todos os processos que ocorrem nos ecossistemas aquáticos. Na maioria desses ecossistemas, o sedimento é o compartimento que apresenta maior concentração de nutrientes, funcionando, neste caso, como reservatório de nutrientes para os demais compartimentos (ESTEVES, 2011).

O sedimento constitui, portanto, um compartimento importante na avaliação da intensidade e formas de impactos a que os ecossistemas aquáticos estão ou estiveram submetidos, uma vez que realizam constantes trocas de nutrientes e outras substâncias, poluentes ou não, com a coluna d’água (SUGUIL, 2003).

A determinação química das frações de fósforo é de extrema importância para o reconhecimento toxico no ambiente e resulta em um excelente parâmetro para diagnostico ambiental. A depleção de nutrientes nos fluxos fluviais, especialmente de fósforo pode alterar a produtividade biológica de ecossistema estuarino, pois o fósforo é considerado o principal fator limitante da produtividade de águas continentais (ESTEVES, 2011).

O objetivo deste estudo foi determinar a concentração do fósforo total e granulometria nos sedimentos do furo da Laura, localizado em Vigia-PA, para avaliar os impactos antrópicos que ocorrem como consequência do lançamento de esgoto das atividades pesqueiras na região .

2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA ESTUDADA

O Furo da Laura é o principal acidente hidrográfico do município de Vigia, está situado na microrregião do Salgado, nordeste do Pará. O município é configurado por inúmeras microbacias na parte leste (Vigia) e oeste (Colares), com regime de macromarés do tipo semidiurna, sobre efeito diário da hidrodinâmica da Baía do Marajó (LIMA, 2015).

Esse estuário possui grande extensão de comprimento (aproximadamente 45 km), banhando as localidades de Porto Salvo, São Raimundo de Borralhos e ao sul do município de Colares. Possui fluxo diário de embarcações artesanais e industriais e uma urbanização acentuada na sua margem direita, despejando diariamente os mais variados resíduos domésticos na rede de esgoto, que posteriormente são levados para esse ambiente sem qualquer tratamento prévio (LIMA, 2015).

3. MATERIAL E MÉTODOS

As coletas de sedimentos foram feitas em quatro pontos do Furo da Laura, nas marés de quadratura, cobrindo áreas estratégicas do estuário para o estudo de distribuição espacial, a posição exata de cada ponto (Figura 1), foi obtida com o auxilio de um GPS (Global Positioning System) da marca “Garmin”. O P1 e o P2 estão localizados em uma área mais interna, o ponto P3

Figura 1: Pontos de coleta das amostras de sedimentos superficiais, no Furo da Laura, Vigia-Pará. Fonte: Lima, 2015.

Os sedimentos foram coletados a bordo de um barco regional, com o auxilio de um amostrador pontual do tipo Ekman-Birge “busca-fundo”. O material foi armazenado em sacos plásticos limpos e livre de contaminação, identificadas, acondicionadas em caixas de isopor e encaminhadas para posteriores análises no Laboratório de Química Ambiental-LQA da UFRA.

3.1 METODOLOGIA LABORATÓRIAL

A lavagem dos sedimentos foi baseada na metodologia descrita por Delfino (2006), lavadas com água destilada para retirar o excesso de sal presente nos sedimentos. As amostras livres de sais foram secas em estufa a uma temperatura de 50°C, segundo a metodologia de Delfino (2006), para realizar o quarteamento das mesmas.

A análise granulométrica destinada à classificação textural dos sedimentos foi baseada no método descrito por Suguio (2003), determinação a laser no equipamento shimadzu, modelo SALD-2201. O fósforo total foi determinado de acordo com o método de Andersen descrito em Protazio et al. (2004). Todas as analises foram realizadas em triplicata.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 FÓSFORO TOTAL

A distribuição do fósforo total no sedimento superficial do Furo da Laura teve variações em relação aos pontos de amostragens nos meses de setembro e novembro de 2011, março e maio de 2012 (Figura 02).

Figura 02: Valores de Fósforo Total no Furo da Laura.

No mês de novembro foram encontrados os maiores valores para fósforo total, explicado pela influencia da dinâmica no estuário, por ser um mês que possui uma menor recirculação do fósforo total nas camadas d’água favorecendo o acumulo desse no sedimento.

Os resultados obtidos de fósforo total (tabela 1) nos sedimentos do furo da Laura podem ser explicados pela influencia direta da concentração de oxigênio, já que, se a coluna d’água for aeróbia, o fósforo é precipitado no sedimento, enquanto se esta for anaeróbia, o fósforo é liberado novamente para a coluna d’água (LIBES, 1992). Santos (2013) detectou como menor valor de oxigênio dissolvido, a concentração de 6,0 mg.L-1, no mesmo ponto e mesmo período de coleta, o que mostra que a área de estudo é aeróbia em termos de oxigênio dissolvido e e xplica os altos valores de fósforo total nos sedimentos.

Tabela 1: Valores obtidos de fósforo total no estuário do Furo da Laura. FÓSFORO TOTAL (µg.g-1)

Período Mínimo Máximo Média ± DP Chuvoso março/12 136,7 320,2 206,2 ± 84,26

maio/12 152,5 284,7 2012 ± 66,40 Menos chuvoso setembro/11 62 285,7 195,35 ±96,46

novembro/11 392,3 484 426,8 ± 41,16

Em novembro de 2011 foram verificadas as maiores concentrações de fósforo total (Tabela 1), com o máximo detectado no ponto 3 localizado bem em frente da cidade de Vigia, logo recebe despejos de esgotos, sujeitos a ação antrópica. As concentrações de fósforo total no sedimento representam uma possível fonte potencial de eutrofização do estuário do furo da Laura, pois este compartimento num primeiro instante acumula o fósforo, e com mudanças ambientais pode ocorrer à liberação do mesmo para a coluna de água, o que irá resultar numa fonte abrupta de fósforo para o sistema estuarino.

Os valores da média de fósforo total (tabela 1) encontrados foram maiores dos que os obtidos por Marins (2007) no sedimento superficial ao longo do estuário do rio Jaguaribe no estado do Ceará, variando entre 77,5 μg.g-1 _{e 157,1 μg.g}-1

. Já Eschrique (2007) encontrou valores de 18,0 μg.g-1 _{a 201,7 μg.g}-1

para o mesmo estuário no estado do Ceará. Comparando os valores do estuário de Jaguaribe com os encontrados no presente estudo, pode -se concluir haver um incremento acentuado de fósforo total no estuário do Furo da Laura, tanto pela influencia da dinâmica no rio como pela influencia da Baía do Marajó e sazonalidade tão presente na área. Além da ação antrópica ao longo da orla da cidade de Vigia, com despejos de esgotos domésticos e de empresas de pesca.

FÓSFORO TOTAL (µg.g-1)

4.2 GRANULOMETRIA

Nos sedimentos superficiais do Furo da Laura foi encontrada uma prevalência da fração de areia nos quatros pontos de amostragens (P1, P2, P3 e P4), e em todos os meses de coleta (tabela 02). A fração de areia apresentou valores variando entre 61, 25 % e 76,13%, no período menos chuvoso e de 64,05% a 94,34%, no período chuvoso.

Tabela 02. Composição granulométrica dos sedimentos superficiais do furo da Laura encontrados nos pontos de amostragens.

Pontos Areia (%) Silte (%) Argila (%)

Setembro PERÍODO MENOS CHUVOSO P1 67,37 28,45 4,18 P2 64,84 29,42 5,74 P3 64,9 32,08 3,02 P4 66,9 30,89 2,21 Novembro P1 65,32 32,2 2,48 P2 61,25 36,81 1,93 P3 69,71 26,75 3,54 P4 76,13 23,39 0,48 Mínimo 61,25 23,39 0,48 Máximo 76,13 36,81 5,74 Média ± DP 67,05± 4,40 29,99±0,02 2,94±1,58 Março PERÍODO CHUVOSO P1 81,01 18,24 0,76 P2 86,42 13,48 0,1 P3 94,34 5,55 0,11 P4 87,24 12,42 0,34 Maio P1 64,05 29,81 6,14 P2 74,14 24,5 1,36 P3 66,38 31,02 2,59 P4 66,23 22,82 10,95 Mínimo 64,05 5,55 0,1 Máximo 94,34 31,02 10,95 Média ± DP 77,47±11,42 19,73±8,92 2,79±3,86

Em relação à variação espacial, em todos os pontos foi observado uma tendência na ordem: areia >silte>argila. O maior valor encontrado para a areia foi no ponto P3 (94,34%) no mês de março no período chuvoso, para silte no ponto P2 (36,81%) mês de novembro período menos chuvoso e para a argila foi maior no P4 (10,95%) maio do período chuvoso.

As frações de silte apresentaram valores oscilando entre 23,39% a 36,81% no período menos chuvoso e 5,55 % a 31,02 % no período chuvoso e a fração de argila apresentou valores entre 0,48 a 5,74 no período menos chuvoso e 0,10% a 10,95% no período chuvoso.

Foi observada ainda uma relação inversamente proporcional entre a fração de areia e as frações silte+argila. Logo a granulometria dos sedimentos superficiais do Furo da Laura

demonstra que esse estuário caracteriza-se como altamente energético devido à predominância da fração de areia.

A prevalência da fração de areia pode ser reflexo de processos hidrodinâmicos (velocidade e a intensidade das correntes de maré) que ocorrem tanto na Baía do Marajó como no Furo da Laura, visto que, a área estudada também sofre influência dos efeitos da maré (LIMA, 2015).

Segundo Amorim et al. (2009), o estudo granulométrico mostra igualmente relação entre a proximidade das florestas de terra firme e o aumento do teor de areia. Estudo de Barros et al. (2011) descrevem que a região mais interna do estuário de vigia é caracterizada por possuir ambientes florestados sujeita às oscilações de salinidade e exposição maior às correntes, levando a uma maior variação do tipo de substrato.

Lima (2015) afirma que processos erosivos no solo e na micro bacia do Furo da Laura podem influenciar na composição granulométrica da região mais interna, enquanto que, a região mais externa é influenciada pela Baía do Marajó.

A relação entre a retenção dos fosfatos e o tamanho das partículas do sedimento é bem estabelecida e está de acordo com os trabalhos de Rao e Berner (1997), Slomp et al. (1998) apud Gaspar (2009), que evidenciaram a importância dos processos superficiais nas partículas de sedimento.

Os sedimentos finos compostos por silte-argila, carregados negativamente, se agregam através de ligação iônica na superfície das partículas, com cátions como K+, Na+ e NH4+,

estabilizando as estruturas dos colóides, carregados positivamente ao final do processo. Por conta da sua estrutura e da grande área de superfície em relação á massa, os sedimentos em silte-argila possuem uma forte tendência a atrair substancias química presentes na água, como os íons fosfatos. Dessa forma foram, as argilas e os colóides, que representam um importante papel no transporte e na transformação de resíduos biológicos, substancias orgânicas, gases e outros poluentes na água (MANAHAN, 2005).

Quanto menor a partícula, maior a relação de área/volume e consequentemente a disponibilidade de sítios reativos específicos, possibilitando uma maior capacidade em reter moléculas de fosfatos no sedimento (GASPAR, 2013).

Na área de estudo falta a avaliação mais detalhada das várias formas de fósforo para subsidiar essa relação entre a granulometria e o fósforo.

A especiação permite visualizar quais formas estão relacionadas diretamente com a granulometria, e como essa interfere na dinâmica do ciclo do fósforo. Porém, foi possível verificar que a granulometria não interferiu para a retenção de fósforo nos sedimentos, ou seja, mesmo com um percentual alto de areia, uma concentração significativa de fósforo ainda é retida nesse compartimento.

5. CONCLUSÕES

As concentrações de fósforo total nos sedimentos do estuário do Furo da Laura indicam a presença atividade antropogênica, e a necessidade de monitoramento tanto do sedimento quanto da coluna de água, para que não ocorram mudanças abruptas no ambiente.

Os resultados do fracionamento granulométrico demonstraram predomínio de sedimento arenoso, ou seja, um ambiente de alta energia que pode ser relacionado à influência da Baía do Marajó e a fatores hidrodinâmicos.

Desta forma dado a importância que se atribui aos nossos recursos hídricos e ao seu significado para o nordeste paraense, é necessário o desenvolvimento mais aprofundado do estudo das frações de fósforo e também de elementos considerados perigosos ao ecossistema aquático.

REFERÊNCIAS

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