Biodisponibilidade de metais em perfis sedimentares da Baía de Sepetiba, RJ: variabilidade espacial e ensaios de ressuspensão

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Lemos, Alexandre Paoliello
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/87559/001300000h3ts
Idioma: por
Instituição de defesa: Niterói
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Metais traços
Biodisponibilidade
Baía de Sepetiba (RJ)
Ressuspensão
Metal
Geoquímica ambiental
Produção intelectual
Trace metals
Sepetiba Bay
Bioavailability
Resuspension
Link de acesso: https://app.uff.br/riuff/handle/1/3085
Resumo: A Baía de Sepetiba (RJ) possui histórico de contaminação industrial e atualmente há uma intensificação de atividades de dragagem devido à ampliação da área portuária. Embora seja comum a avaliação de amostras superficiais de sedimentos submetidos à dragagem, a qualidade do material a ser dragado pode ser melhor avaliada por meio do estudo da variabilidade vertical na coluna de sedimento. O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a variabilidade espacial da biodisponibilidade de metais (Cd, Ni, Fe e Mn) e as possíveis alterações desta biodisponibilidade em função da ressuspensão de sedimentos costeiros da ilha da Madeira (baía de Sepetiba - RJ). Foram comparados os efeitos da ressuspensão sobre amostras de diferentes profundidades de três perfis sedimentares (T1, T2 e T3) coletados em distâncias crescentes do Saco do Engenho (a principal fonte contaminação de Cd). A biodisponibilidade potencial dos metais foi avaliada através da proporção entre as concentrações fracamente ligadas (extraídas em HCl 1M, após agitação por 16h) e fortemente ligadas aos sedimentos (extraídas em HNO3 concentrado), investigandose também possíveis relações entre o comportamento dos metais-traço e as características físicas e químicas nos perfis sedimentares. As concentrações de metais foram ordens de grandeza superiores aos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 454/2012, em especial para o Cd. O Ni apresentou concentrações geralmente abaixo ou similares ao background e mostrou baixa biodisponibilidade. O contaminante analisado, Cd, esteve quase que 100% na fase fracamente ligada aos sedimentos, o que foi preocupante devido aos altos níveis de contaminação. Observou-se um gradiente de concentração do Cd com o distanciamento da fonte principal de contaminação (T1>T2>T3). As diferenças observadas na biodisponibilidade potencial dos metais estudados, após os ensaios de ressuspensão foram pequenas. Isto foi atribuído ao fato de que os contaminantes analisados já estavam essencialmente associados à fase fracamente ligada aos sedimentos antes do experimento. O Mn foi o único metal que apresentou variações relevantes após a ressuspensão. Porém, devido às altas concentrações de metais, uma pequena alteração na biodisponibilidade relativa pode representar um aumento significativo na fração biodisponível do metal
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Foram comparados os efeitos da ressuspensão sobre amostras de diferentes profundidades de três perfis sedimentares (T1, T2 e T3) coletados em distâncias crescentes do Saco do Engenho (a principal fonte contaminação de Cd). A biodisponibilidade potencial dos metais foi avaliada através da proporção entre as concentrações fracamente ligadas (extraídas em HCl 1M, após agitação por 16h) e fortemente ligadas aos sedimentos (extraídas em HNO3 concentrado), investigandose também possíveis relações entre o comportamento dos metais-traço e as características físicas e químicas nos perfis sedimentares. As concentrações de metais foram ordens de grandeza superiores aos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 454/2012, em especial para o Cd. O Ni apresentou concentrações geralmente abaixo ou similares ao background e mostrou baixa biodisponibilidade. O contaminante analisado, Cd, esteve quase que 100% na fase fracamente ligada aos sedimentos, o que foi preocupante devido aos altos níveis de contaminação. Observou-se um gradiente de concentração do Cd com o distanciamento da fonte principal de contaminação (T1>T2>T3). As diferenças observadas na biodisponibilidade potencial dos metais estudados, após os ensaios de ressuspensão foram pequenas. Isto foi atribuído ao fato de que os contaminantes analisados já estavam essencialmente associados à fase fracamente ligada aos sedimentos antes do experimento. O Mn foi o único metal que apresentou variações relevantes após a ressuspensão. Porém, devido às altas concentrações de metais, uma pequena alteração na biodisponibilidade relativa pode representar um aumento significativo na fração biodisponível do metalSepetiba bay has a history of industrial contamination and intensification of dredging activities. Although evaluation of surface sediment samples is common in areas submitted to dredging, the quality of the dredged material can be better evaluated by studying the vertical variability in the sediment column. This study aimed to evaluate the spatial variability and possible changes on metals bioavailability (Cd, Ni, Fe and Mn) due to resuspension of coastal sediments from Madeira Island (Sepetiba bay). The effects of resuspension were compared for samples of different depths in three sedimentary profiles (T1, T2 and T3) collected in increasing distances from the Saco do Engenho, the major source of Cd. The potential bioavailability of metals was evaluated by the ratio between the weakly-bound concentrations (extracted in 1M HCl, and after stirring for 16h) and concentrations strongly-bound to sediments (extracted in concentrated HNO3 according to the EPA method 3051a). Possible relationships between the behavior of trace metals and the chemical and physical characteristics of the sedimentary profiles were also investigated. Concentrations were orders of magnitude higher than the limits established by CONAMA Resolution 454/2012, mainly for Cd. Ni showed concentrations generally below or similar to the background, showing low bioavailability. Cd concentrations were nearly 100% in the weakly-bound phase, which is very important considering the high levels of contamination of this area. There was a Cd concentration gradient with the distance from the main source of contamination (T1> T2> T3). The differences in potential bioavailability of studied metals after resuspension assays were small. This was attributed to the fact that the contaminants were mainly associated with the weaklybound phase even before the experiment. Mn was the only metal that showed relevant variations after resuspension. However, because of high metal concentrations, a small change in relative bioavailability can represent a large amount of contaminants being concentrated in bioavailable forms.NiteróiMachado, Wilson Thadeu ValleSilva Filho, Emmanoel Vieira daMaddock, John Edmund LewisFernandez, Marcos Antonio dos SantosRodrigues, Ana Paula de CastroLemos, Alexandre Paoliello2017-03-21T18:33:58Z2017-03-21T18:33:58Z2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/3085Aluno de Mestradoark:/87559/001300000h3tsCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2020-07-27T19:55:50Zoai:app.uff.br:1/3085Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202020-07-27T19:55:50Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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description A Baía de Sepetiba (RJ) possui histórico de contaminação industrial e atualmente há uma intensificação de atividades de dragagem devido à ampliação da área portuária. Embora seja comum a avaliação de amostras superficiais de sedimentos submetidos à dragagem, a qualidade do material a ser dragado pode ser melhor avaliada por meio do estudo da variabilidade vertical na coluna de sedimento. O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a variabilidade espacial da biodisponibilidade de metais (Cd, Ni, Fe e Mn) e as possíveis alterações desta biodisponibilidade em função da ressuspensão de sedimentos costeiros da ilha da Madeira (baía de Sepetiba - RJ). Foram comparados os efeitos da ressuspensão sobre amostras de diferentes profundidades de três perfis sedimentares (T1, T2 e T3) coletados em distâncias crescentes do Saco do Engenho (a principal fonte contaminação de Cd). A biodisponibilidade potencial dos metais foi avaliada através da proporção entre as concentrações fracamente ligadas (extraídas em HCl 1M, após agitação por 16h) e fortemente ligadas aos sedimentos (extraídas em HNO3 concentrado), investigandose também possíveis relações entre o comportamento dos metais-traço e as características físicas e químicas nos perfis sedimentares. As concentrações de metais foram ordens de grandeza superiores aos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 454/2012, em especial para o Cd. O Ni apresentou concentrações geralmente abaixo ou similares ao background e mostrou baixa biodisponibilidade. O contaminante analisado, Cd, esteve quase que 100% na fase fracamente ligada aos sedimentos, o que foi preocupante devido aos altos níveis de contaminação. Observou-se um gradiente de concentração do Cd com o distanciamento da fonte principal de contaminação (T1>T2>T3). As diferenças observadas na biodisponibilidade potencial dos metais estudados, após os ensaios de ressuspensão foram pequenas. Isto foi atribuído ao fato de que os contaminantes analisados já estavam essencialmente associados à fase fracamente ligada aos sedimentos antes do experimento. O Mn foi o único metal que apresentou variações relevantes após a ressuspensão. Porém, devido às altas concentrações de metais, uma pequena alteração na biodisponibilidade relativa pode representar um aumento significativo na fração biodisponível do metal
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