Fatores que influenciam a contaminação de sedimentos urbanos no rio Barigüi, sul do Brasil

Autores

Paulo Roberto Bairros Da Silva, Cleyton Nascimento Makara, Ana Paula Munaro, Lurian Aparecida Domingos Da Cruz, Arci Dirceu Wastowski, Danielle Caroline Schnitzler

Resumo

Devido às suas características de armazenamento e distribuição de elementos químicos, os sedimentos podem influenciar a dinâmica dos ecossistemas aquáticos, promover a troca de espécies com a coluna d-água e afetar a qualidade da água. Avaliar o comportamento dos sedimentos em relação a seu potencial estressores ambiental é essencial para a gestão de sistemas hídricos urbanos. Neste estudo, analisamos sedimentos do rio Barigüi, que atravessa a terceira maior região industrial do Brasil, para avaliar sua qualidade por meio da identificação e diferenciação da contaminação por elementos químicos de origem antropogênica. Determinamos concentrações residuais de Cu (47,3 a 55,7 mg·kg-1), Zn (60,6 a 92,0 mg·kg-1), Mn (195,6 a 538,1 mg·kg-1) e Zr (414,0 a 958,1 mg·kg-1), bem como concentrações de óxidos minerais principais de Al2O3 (3,6 a 4,4%), Fe2O3 (1,3 a 3,2%), TiO2 (0,2 a 28,5%), K2O (0,5 a 0,8%) e CaO (0,4 a 0,8%) nas frações finas (< 63 -m) de amostras de sedimentos de fundo. As análises foram realizadas utilizando a técnica de Espectrometria de Fluorescência de Raios X por Dispersão de Energia (ED-XRF). Também caracterizamos índices de qualidade ambiental, incluindo o Fator de Contaminação, o Índice de Carga Poluente, o Fator de Enriquecimento e o Índice de Geoacumulação. Esses índices sugerem possível contaminação dos sedimentos, particularmente por TiO2 e K2O. Variações espaciais na qualidade dos sedimentos ao longo do rio Barigüi foram evidentes, indicando que a presença desses elementos pode contribuir para toxicidade episódica e efeitos deletérios no ecossistema.

Palavras-chave

Qualidade dos Sedimentos; Índice de Qualidade Geoquímica; ED-XRF

Factors influencing the contamination of urban sediments in the Barigüi River, southern Brazil

Authors

Paulo Roberto Bairros Da Silva, Cleyton Nascimento Makara, Ana Paula Munaro, Lurian Aparecida Domingos Da Cruz, Arci Dirceu Wastowski, Danielle Caroline Schnitzler

Abstract

Due to their storage characteristics and the distribution of chemical elements, sediments can influence the dynamics of aquatic ecosystems, exchange species with the water column, and affect water quality. Assessing the behavior of sediments in relation to potential environmental stressors is essential for the management of urban water systems. In this study, we analyzed sediments from the Barigüi River, which flows through the third-largest industrial region in Brazil to assess its quality by identifying and differentiating contamination by chemical elements of anthropogenic origin. We determined trace concentrations of Cu (47.3 to 55.7 mg·kg-1), Zn (60.6 to 92.0 mg·kg-1), Mn (195.6 to 538.1 mg·kg-1), and Zr (414.0 to 958.1 mg·kg-1), as well as major mineral oxide concentrations of Al2O3 (3.6 to 4.4%), Fe2O3 (1.3 to 3.2%), TiO2 (0.2 to 28.5%), K2O (0.5 to 0.8%), and CaO (0.4 to 0.8%) in the fine fractions (< 63 -m) of bottom sediment samples. Analyses were conducted using the Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometry (ED-XRF) technique. We also characterized environmental quality indexes, including the Contamination Factor, Pollution Load Index, Enrichment Factor, and Geo-accumulation Index. These indexes suggest possible sediment contamination, particularly by TiO2 and K2O. Spatial variations in sediment quality along the Barigüi River were evident, indicating that the presence of these elements may contribute to episodic toxicity and deleterious effects on the ecosystem.

Keywords

Sediment Quality; Geochemical Quality Index; ED-XRF