Aspectos sedimentológicos e geoquímicos do estuário do rio Capibaribe, Recife, Pernambuco

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: PARDAL, Emarielle Coelho
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Geociencias
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35150
Resumo: Esta pesquisa objetiva estudar a variabilidade espacial, sazonal e interanual dos processos sedimentares e geoquímicos de um estuário tropical densamente urbanizado (Estuário do Rio Capibaribe-PE). Foram realizadas amostragens de sedimentos superficiais de fundo, nos anos de 2010 a 2013 e 2015 a 2017, com um amostrador pontual de fundo (“Van-Veen”). Doze pontos foram amostrados ao longo do estuário, nos dois primeiros anos ocorreram 4 amostragens na plataforma continental interna (PCI), totalizando 136 amostras. Foram feitas análises granulométricas; do conteúdo de matéria orgânica total (MOT) e carbonato de cálcio (CaCO3); análises elementares de C e N, cálculo das razões elementares C/N e das razões isotópicas de carbono (δ13C) e nitrogênio (δ 15N). Foi calculado o índice do Estado Trófico do Sistema e determinado concentrações do fósforo sedimentar. Sazonalmente e espacialmente, a dinâmica sedimentar e geoquímica do estuário exibiu dois comportamentos durante os períodos chuvosos: (i) incremento de sedimentos arenosos de origem fluvial terrígena, geralmente depositados na calha principal do rio; e (ii) deposição de finos na região do baixo estuário. Para os períodos secos, a deposição de finos e de matéria orgânica aumentaram no médio estuário, maiores porcentagens de sedimentos arenosos de origem marinha e incremento nos valores de carbonato para o baixo estuário. O incremento nos conteúdos de MOT no médio estuário interferiu na produção de carbonato marinho, diminuindo suas concentrações e sua distribuição ao longo do sistema. As dragagens modificaram o padrão sedimentar anual. Em 2012 e 2013, ocorreu aumento das porcentagens de lama e no restante dos anos apresentou predomínio de sedimentos arenosos. O maior aporte de carbono orgânico e de nitrogênio total ocorreu no período seco, associados à sedimentação de granulação mais fina. Os resultados da razão isotópica (C/N) permitiram caracterizar o estuário como um ambiente de fontes mistas de MOT, nos períodos secos, origem mista e marinha, e nos períodos chuvosos registrou MOT de origem continental. A origem da MOT, segundo a razão δ13C, mostrou tendência continental com ocorrências de origem marinha, em 2010. Em 2011, revelou tendência marinha com ocorrências de origem continental. A razão δ15N, indicou origem marinha para os períodos chuvosos, e nos meses mais secos, registraram origem terrígena, natural e antrópica, com forte indício de poluição com MOT oriunda de efluentes domésticos, tendo, o estuário, predomínio de condições hipertróficas ao longo dos anos. Os elevados teores de MOT inibiram a adsorção do fósforo nos sedimentos. Contudo, as elevadas concentrações de fósforo indicam altos índices de contaminação, expondo valores de advertência em todo o sistema, e uma concentração 8x maior que o valor permitido pelo CONAMA, PT>2000 mg.kg-1 . Por fim, este trabalho permitiu concluir que a crescente expansão urbana, as modificações na geomorfologia do estuário e o incremento de efluentes domésticos e industriais, somados aos índices pluviométricos e as operações de dragagens foram fatores determinantes na dinâmica sedimentar e no padrão geoquímico, bem como, que a MOT apresenta fontes mistas associadas à influências antrópicas sendo favorável ao acúmulo de poluentes, tornando-o indispensável na avaliação de impactos ambientais que a região está submetida.
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Foi calculado o índice do Estado Trófico do Sistema e determinado concentrações do fósforo sedimentar. Sazonalmente e espacialmente, a dinâmica sedimentar e geoquímica do estuário exibiu dois comportamentos durante os períodos chuvosos: (i) incremento de sedimentos arenosos de origem fluvial terrígena, geralmente depositados na calha principal do rio; e (ii) deposição de finos na região do baixo estuário. Para os períodos secos, a deposição de finos e de matéria orgânica aumentaram no médio estuário, maiores porcentagens de sedimentos arenosos de origem marinha e incremento nos valores de carbonato para o baixo estuário. O incremento nos conteúdos de MOT no médio estuário interferiu na produção de carbonato marinho, diminuindo suas concentrações e sua distribuição ao longo do sistema. As dragagens modificaram o padrão sedimentar anual. Em 2012 e 2013, ocorreu aumento das porcentagens de lama e no restante dos anos apresentou predomínio de sedimentos arenosos. O maior aporte de carbono orgânico e de nitrogênio total ocorreu no período seco, associados à sedimentação de granulação mais fina. Os resultados da razão isotópica (C/N) permitiram caracterizar o estuário como um ambiente de fontes mistas de MOT, nos períodos secos, origem mista e marinha, e nos períodos chuvosos registrou MOT de origem continental. A origem da MOT, segundo a razão δ13C, mostrou tendência continental com ocorrências de origem marinha, em 2010. Em 2011, revelou tendência marinha com ocorrências de origem continental. A razão δ15N, indicou origem marinha para os períodos chuvosos, e nos meses mais secos, registraram origem terrígena, natural e antrópica, com forte indício de poluição com MOT oriunda de efluentes domésticos, tendo, o estuário, predomínio de condições hipertróficas ao longo dos anos. Os elevados teores de MOT inibiram a adsorção do fósforo nos sedimentos. Contudo, as elevadas concentrações de fósforo indicam altos índices de contaminação, expondo valores de advertência em todo o sistema, e uma concentração 8x maior que o valor permitido pelo CONAMA, PT>2000 mg.kg-1 . Por fim, este trabalho permitiu concluir que a crescente expansão urbana, as modificações na geomorfologia do estuário e o incremento de efluentes domésticos e industriais, somados aos índices pluviométricos e as operações de dragagens foram fatores determinantes na dinâmica sedimentar e no padrão geoquímico, bem como, que a MOT apresenta fontes mistas associadas à influências antrópicas sendo favorável ao acúmulo de poluentes, tornando-o indispensável na avaliação de impactos ambientais que a região está submetida.CAPESThis research aims to study the spatial, seasonal and interannual variability of sedimentary and geochemical processes of a densely urbanized tropical estuary (Capibaribe estuary-PE). Surface sediments were sampled from 2010 to 2013 and 2015 to 2017 with a “Van-Veen” sampler, totaling 136 samples, being that 4 were samples in the Internal Continental Shelf (ICS) in the first two years. Grain size analyzes were performed; total organic matter (TOM) and calcium carbonate (CaCO3) content; C and N elemental analyzes, C/N ratios and carbon (δ13C) and nitrogen (δ 15N) isotopes ratios. The Trophic State Index and sedimentary phosphorus concentrations were determined. Seasonally and spatially, the sedimentary and geochemical dynamics of the estuary exhibited two behaviors during the rainy season: (i) increment of sandy sediments of terrestrial river source, usually deposited in the main river channel; and (ii) fines deposition in the lower estuary region. For dry periods, the fine sedimentation and organic matter increased in the middle estuary, higher percentages of sandy sediments of marine source and increase in carbonate values in the lower estuary. The increase in MOT content in the middle estuary interfered with marine carbonate production, reducing its concentrations and its distribution throughout the system. Dredging has changed the annual sedimentary pattern. In 2012 and 2013, an increase of mud percentages was recorded. However, the sandy predominance was registered in remaining years of study. The largest contribution of organic carbon and total nitrogen occurred in the dry period, associated with fine sedimentation. The C/N ratios values allowed to characterize the estuary as an environment of MOT of mixed sources in the dry periods and the rainy periods registered MOT of continental sources. According to the δ13C ratio, the MOT showed a continental trend with occurrences of marine sources in 2010. In 2011 showed tendency of marine source with occurrences of continental sources. The δ15N ratio indicated marine origin for the rainy periods and in the driest months recorded terrestrial, natural and anthropic source, with strong evidence of pollution from domestic effluents and for predominating in hypertrophic conditions along years. High MOT contents inhibited phosphorus adsorption in sediments. However, high phosphorus concentrations indicate high levels of contamination, exposing warning values throughout the system, and a concentration 8 times higher than the value allowed by CONAMA, PT > 2000 mg.kg-1. Finally, this study concluded that the increasing urban expansion, the changes in the estuary geomorphology and the increase of domestic and industrial effluents, added to the rainfall and dredging operations were determinant factors in sedimentary dynamics and geochemical pattern, as well as , that the MOT showed mixed sources associated with anthropic influences and is favorable to the accumulation of pollutants, making it indispensable in the assessment of environmental impacts that the region is subjected.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em GeocienciasBARCELLOS, Roberto LimaMONTES, Manuel de Jesus Floreshttp://lattes.cnpq.br/2999172103718850http://lattes.cnpq.br/1440986556375674http://lattes.cnpq.br/2999296486918048PARDAL, Emarielle Coelho2019-11-05T19:47:40Z2019-11-05T19:47:40Z2019-02-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfPARDAL, Emarielle Coelho. Aspectos sedimentológicos e geoquímicos do estuário do rio Capibaribe, Recife, Pernambuco. 2019. Tese (Doutorado em Geociências) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2019.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35150porAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2019-11-06T05:14:19Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/35150Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212019-11-06T05:14:19Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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