UUS-raf Pfeiffer, W.C.; Fiszman, M.; Malm, O.; Lima, N.R.W. ; Azcue, J;M.

UUS-raf—9960

ft3o

ESTUDO DA POLUIÇÃO AMBIENTAL POR METAIS PESADOS . NA 3A1A DE SEPETIBA E RIO PARAÍBA DO

SUL-RIO GUANDU ATRAVÉS DA ANÁLISE DE PARÂMETROS CRÍTICOS.

Pfeiffer, W.C.; Fiszman, M.; Malm, O.; Lima, N.R.W. ; Azcue, J;M.

Laboratório de Radioisôtopos Instituto de Biofísica, UFRJ 21941 Rio de Janeiro, R.J.

RESUMO

A metodologia de abordagens através da análise dos parâmetros críticos largamente empregada na determinação do impacto ambi^ ental de instalações nucleares esta sendo aplicada ao estudo da poluição por metais pesados na Baía de Sepetiba e Rio Pa-raíba dp Sul-Rio Guandu. Através dos parâmetros considerados no presente .trabalho foi possível a partir de 6 metais sele -cionar os 3 críticos lançados pelo parque industrial de Sepe-tiba (Cr, Zn e Cd) e a partir de 8 os 4 críticos lançados pe_ Io parque industrial do Vale do Paraíba (Pb, Cu, Zn e C r ) . Os resultados indicam que estes metais em ambos os corpos hídri-cos são transportados pelas partículas em suspensão seguindo o padrão de correntes superficiais.

Para a Bala de Sepetiba o caminho crítico de acesso ao homem ê a cadeia alimentar marinha e o grupo humano crítico está re presentado pela população de Coroa Grande, face a seus hábitos alimentares e localização junto ã area de maior concentração. Para o Rio Paraíba do Sul o caminho crítico de acesso ao ho-mem assim como o grupo humano crítico ainda não puderam ser • identificados.face aos resultados atualmente disponíveis.

Todas as medidas de Urânio em sedimentos apresentaram valores N.D. para a fluorescencia de Raios X (< 10 ppm).

INTRODUÇÃO •

A metodologia de abordagem através da análise dos parâmetros críticos para o levantamento da poluição ambiental -ocasiona-da pelos efluentes de instalações nucleares no meio hídrico tem sido empregada amplamente com grande sucesso. As premi-sas básicas desta metodologia assumem que entre os vários nu clídeos liberados pela instalação, alguns poucos, devido a seu comportamento físico-químico, bioacumulação e disponibi-lidade para o homem são críticos. Analogamente, os caminhos seguidos por estes nuclídeos através dos quais são transferi dos para o homem são denominados de caminhos críticos, e en os grupos humanos próximos ã instalação aquele mais ex -»to aos nuclídeos críticos é denominado de grupo humano crí^ íico. Como conseqüência pode-se estabelecer uma relação en tire a dose do grupo humano crítico e a concentração do nucl£ qeo no efluente. Desta forma, monitorando-se os nuclídeos • Críticos, um nível seguro de contaminação para a área moni-torada pode ser alcançado.(1) .

A aplicação desta metodologia para a poluição ambiental por metais pesados foi proposta recentemente na Inglaterra para monitoração de Hg em águas costeiras (2, 3 ) . Sua utilização porém ainda não foi tentada numa situação real de poluição metálica num corpo hídrico.

Os objetivos do presente trabalho são apresentar os resulta-dos obtiresulta-dos por esta metodologia quando aplicada a um caso de poluição por vários metais pesados como ocorreu na Baía de Sepetiba e Rio Paraíba do Sul. As principais metas do presente estudo são a determinação dos metais críticos, vias críticas e grupos humanos críticos na área, a fim de otimizar

um programa de monitoração para cada situação, com considerável

•conoiuia de recursos humanos e técnicos.

• • *

Areas de Estudo

• • •

2

A Bafa de Sepetiba é uma baía semi-fechada com 519 km , locali-zada aproximadamente 60 km SE da cidade do Rio de Janeiro. Os efluentes de um parque industrial adjacente, basicamente meta -lílrgico, são liberados em sua grande maioria para a baía atra-vés do Canal de São Francisco- (CSF) e Rio Guandu (R.G.) ambos desembocando na costa NO. A circulação marinha no interior da ba£a é controlada pelas marés criando uma área de deposição ao longo da costa norte (4), Figura 1. A população humana encon -tra-se espalhada-por diversas pequenas vilas, cujos habitantes são primariamente dependentes do pescado local e consequentemén. te sempre expostos i incorporação de metais pesados através da .-cadeia alimentar marinha, Figura 1.

O Rio Paraíba do Sul proveniente do Estado de São Paulo penetra no Estado do Rio de Janeiro através da Represa do Funil no sen-tido E-0 até desembocar no Oceano Atlântico na cidade de Campos apôs percorrer aproximadamente 250 km. O rio com um volume d'ã^ gua de aproximadamente 200 m /s atravessa no seu trecho inicial uma das áreas mais industrializadas do Estado recebendo desta maneira efluentes industriais das mais variadas naturezas. Na região de Santa Cecília 70% do seu volume de águas é desviado ' para o Sistema do Rio Guandu através do qual a mesma chega até a estação de tratamento de águas do Guandu a qual alimenta a ci^ dade do Rio de Janeiro com 40 ra /s de água potável. A vazão do rio é regida pelos índices pluviométricôs e apôs seu desvio pa rà. o Sistema do Rio Guandu apresenta uma área preferencial de deposição face ã diminuição da velocidade do fluxo aquoso.

A população humana encontra-se espalhada ao longo do rio em di-versas cidades cujos habitantes são primariamente dependentes ' das atividades industriais e supridos por água oriunda do Rio Paraíba do Sul em sua maioria sob forma tratada, Figura 2.

I

Analises químicas

As concentrações de metais pesados em todas as amostras f o -ram determinadas por e s p e c t r o f o t o m e t r i a de Absorção Atômica. As águas de r i o e de e s t u á r i o foram a n a l i s a d a s após f i l t r a ç ã o em f i l t r o s Mil l i pore com 0.45 pm da s o r o . Os metais nas p a r t í c u -I a s suspensas r e t i d a s no f i l t r o e sedimentos de fundo (< 6 3 pm) sofreram uma e x t r a ç ã o i n i c i a l com HCl-0,1 N guando da Baía de S e p e t i b a e com HjO, - 30%, HC1 -• Q,3 N quando do Rio P a r a í b a do Sul' a qual "foi considerada como fração d i s p o n í v e l . Todos os r e síduos foram t r a t a d o s com HNO3:HC1:HC1O4 (3:3:1) ou em Bomba de Teflon com HNO2:HF (9:5) quando n e c e s s á r i o , passando e s e r con s i d e r a d o como fração r e s i d u a l . Todas as amostras b i o l ó g i c a s fo ram c a l c i n a d a s a 450°C durante 24 h o r a s , d i s s o l v i d a s em HNO3 c o n c e d i l u í d a s antes da a n á l i s e . As amostras b i o l ó g i c a s da Bala de Sepetiba se r e s t r i n g i r a m aos i t e n s de pescado mais con sumidos na r e g i ã o e c o l e t a d o s na á r e a mais contaminada, enquan-t o que no Paraíba do Sul amosenquan-tras v e g e enquan-t a i s foram c o l e enquan-t a d a s ao longo de toda a á r e a de estudos no i n t u i t o de se i d e n t i f i c a r um i n d i c a d o r b i o l ó g i c o .

3ESULTAD0S E DISCUSSÃO

A Tabala 1 a p r e s e n t a um sumário das concentrações de metais pe sacos lançadas na Baía de Sepetiba (5) e sua concentração nos

compartiraentos a b i õ t i c o s da r e g i ã o de Coroa Grande.

A Tabela 2 a p r e s e n t a as concentrações de metais nos p r i n c i p a i s i t e n s de pescado consumidos p e l a população l o c a l comparados com as Concentrações I-láximas Permitidas (CMP) p e l a l e g i s l a ç ã o b r a s i l e i r a para metais pesados em i t e n s de pescado para consumo numa

no.

A Tabela 3 apresenta um sumário das concentrações de metais pe_ sados lançados no Rio Paraíba do Sul (5) e sua concentração nos cômpartimentos abiõticos nas estações de coleta. '

As concentrações de metais em material biológico em gorai não se, guem os mesmos padrões encontrados em compartimentos abióticos a pesar de que para a Baía de Sepetiba e o Rio Paraíba do Sul- o Zn apresentou as maiores concentrações em ambos. Comparando-se as concentrações encontradas com as concentrações máximas permissí-veis (CMP) observamos que na Baía de Sepetiba o Cadmio ultrapas-sou estes valores em ostras, o Zn em ostras e o Cromo em todas as amostras analisadas. Para o Rio Paraíba do Sul as concentra-ções de todos os metais perménecem abaixo da CMP para a água.

A população de* Coroa Grande (Fig.l) foi identificada como grupo humano crítico para a Baía de Sepetiba devido a sua localização junto ã ãrea de maior concentração e em seus hábitos alimentares predominarem itens' de origem marinha local. •

De maneira global os resultados obtidos indicam que:

Para a Baía de Sepetiba: . . • Metais críticos: Cr, Zn, Cd

. Caminho crítico: partículas em suspensão são o p r i n c i -pal veículo de transporte;

• Alimentos críticos: para cromo todas as amostras biolõgi -cas analis adas.

Para Zn e Cd, ostras; . População crítica: Vila de Coroa Grande . Indicadores biológicos: ostras.

Para o Rio Paraíba do Sul:

. Metais críticos: Pb, Ni; Zn, Cr.

. Caminho crítico: partículas em suspensão são o princi -pai veículo de transporte.

•• Area de deposição: a principal área de deposição está lo-calizada na Represa de Santana*

• Alimentos críticos:

-* • População crítica: ainda não identificada. • Indicadores biológicos: camarana e água-pé.

REFERENCIAS ' .

1. PENHA FRANCA, E.; PFEIFFER, W.C.; FISZMAN, M. & LACERDA, L.D., 1934. Aplicabilidade da análise pelos parâmetros

críticos, usualmente empregada para instalações nuclea-res no controle da poluição do ambiente marinho por me-tais pesados. Ciência e Cultura, 3£(2), 215-219.

2. PRESTON,. A.; JEFFERIES, D.F.; DUTTON, J.T-7.R.; HARVEY, B. R» &.STE2LE, A.K., 1972. British isles coastal waters: Thâ concentration of selected heavy metals in sea water, suspended matter and biological indicators. A Pilot

Survey.. Environ. Pollut. 3_, 69-82. ;

3. PRESTON, A. & PORTMAN, J.E., 1931. Critical path . analysis applied to the control of mercury inputs to Unite'd Kingdcwn coastal waters. Environ. Pollut. Ser.B, ' . 2, 451-464.

• •

4. LACERDA, L.D., 1983. Aplicação da metodologia de aborda gem pelos parâmetros c r í t i c o s no estudo da poluição por metais pesados na Baía de Sepetiba, Rio de Janeiro. Te-se de Doutorado, I n s t i t u t o de Biofísica, U.F.R.J.

5. D2P0L-FEEMA, 1979. Sinopse da atividade i n d u s t r i a l na área do Rio de Janeiro. Fund. Est. Engsn. Meio Amb., De-partamento Contr. Poluição, Rio de Janeiro (não publicado).

TABELA 1 - Concentração de metais pesados lançados na Baia de Sepetiba e seu teor nos compartimen tos abiõticos de Coroa Grande.

Lançamentos no Canal de -São Francisco (kg/ / d i a ) / Coroa Grande Partículas em Suspensão(ppm) Sedimento de fundo (ppm)

i

Cu 2 . 5 6 1 9 Cr 14.15 152 7 3 Cd 2 . 2 3 . 2 3 Zn 5 . 5 390 325 Mn 10.7 788 235 Pb 4 . 9 139 35

TABELA 2 - Concentração de metais pesados em itens de pescado da Baía de Sepetiba (ppm de peso úmido)

CMP

Moluscos

Ostrea equestris

Cassostrea rizoohora

Mytella guyanensis

Tegulus plebeius

Anoraalocardia brasi- "

liana

Crustacea

Peneus s c h i m i t i i

C a l l i n e c t e s danae

Peixes

Mogil sp

Cynoscium SD

Microoogon SD

Haemulon so

Cu 30 3 . 2

1.4

1.6

2.5

0 . 8

3 . 5

32.8

•

0 . 7

0 . 3 0 . 5 0 . 6 Cr 0 . 1 1 . 6

0.4

1.4

1.5

0 . 4

0 . 8

1 . 5 0 . 5 0 . 3 0 . 8 0 . 5 Cd 1 . 0 1.6

0.5

0.5

0 . 1

0 . 4

0 . 1

0 . 3

0 . 0 3

0.02

0.04

0.04

Zn 50 9 7 3

4 71

29

96

19 38 39 7 3 2 7 9 Mn

•

-2 . 8

1.5

2.9

8.4

4 . 2 0 . 5 4 . 1 1 0 . 8 0 . 2 0 . 9 0 . 6 Pb 8 1 . 1

0 . 8

0.9

1.6

0 . 9

2.4-1 . 9 0 . 6 0 . 6 1 . 1 1.5

TABELA 3 • • • Lançamentos k g / d i a Funil Água S S1 S F2 Barra Água S S SF Volta Água S S SF (?pm) I O "3 IO2 IO2 Mansa (ppm) I O '3 IO2 I O2 Redonda (ppm) IO"3 I O2 IO2 Santana (ppm) Água SS SF Guandi Água SS SF C1P3 I IO"3 IO2

io

2 i (ppm) I O '3 101

io

2 [ppm)

- Concentração de metais pesados lançados no Rio •Paraíba do Sul e

mentos abiõticos nas

Pb 72 1 . 7 4 . 3 1.5 .2.5 4 . 2 0 . 9 20 3 0 . 5 9 . 3 7 . 0 1 . 2 1 . 3 3 . 8 0 . 7 0 . 1 N i

nos

1 . 0 . 5 . 0 . 2 5 1 . 0 0 . 3 3 0 . 2 3 1 . 2 . 0 . 6 0 . 2 3 2 . 0 0 . 5 0 . 4 5 0 . 8 0 . 4 2 0 . 2 -Mn 2261 20 3 . 8 3 , 5 • 23 6 . 0 7 . 5 38 5 . 5 5.5 ,

i

6 . 0 j 4 . 0 | 5 . 3 ' • 5 . 0 4.0 : 5.5 ; - . !

seu teor

estações Cu 356 2 . 5 0.09 0 . 8 30 0 . 1 0 . 9 8 7 . 0 0 . 1 1 0 . 6 2 . 5 0 . 1 3 0 . 6 4 . 0 1.35 1 . 0 1 . 0 nos comparti-d e Zn 466 1 . 5 3 . 0 2 . 0 1 . 6 5 . 5 1 . 7 15 6 . 0 1 . 6 12 • 4 . 2 . 13 3 . 2 . 5 . coleta. Cd .. 1 . 5 0.016 0.13 0.05 • ; , 0.018 0.16 -0.015% 0 . 1 0.09 0.16 0 0 . 1 6 0 . 1 3 • 0 . 3 5 0 . 7 3 0.09 0 0 . 0 1 Fe 30.500 70 350 270 72 600 550 105 600 350 90 400 350

I

1 43 300 250 -Cr 145 2 0 . 0 . 2 . 0 . 1 . 3 . 1 . 1 . 1 . 0 . 0 . 0 . 0 . 1 . 0 . 48 7 2 8 5 2 2 4 0 95 75 8 6 0 05 . V - ' • -N.D. • -N.D. -N.D. N.D; -— N.D. -SS - Sedimento em suspensão; 2 SF - Sedimento de fundo; 3 CMP - Concentração máxima permissíyel para águas de Classe II; 4 - Lançamentos totais ao longo do trecho em estudo. N.D. = Nao Detectável (< 10 ppm)

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