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metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 29-Aug-2011
metadata.dc.creator: CARVALHO, Jully Hellen dos Santos
metadata.dc.contributor.advisor1: LAFON, Jean Michel
metadata.dc.contributor.advisor-co1: CORRÊA, José Augusto Martins
Title: Distribuição e registro histórico de metais pesados e assinaturas isotópicas de PB em testemunhos de sedimentos de fundo da Baia do Guajará, Belém-PA
metadata.dc.description.sponsorship: CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Citation: CARVALHO, Jully Hellen dos Santos. Distribuição e registro histórico de metais pesados e assinaturas isotópicas de PB em testemunhos de sedimentos de fundo da Baia do Guajará, Belém-PA. Orientador: Jean-Michel Lafon. Coorientador: José Augusto Martins Corrêa. 2012. 90 f. Dissertação (Mestrado em Geologia e Geoquímica) - Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2011. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/11584. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: Os estuários são caracterizados como filtros ou destino final de uma parte significativa dos materiais particulados e dissolvidos que são trazidos pelos rios em direção aos oceanos. Estes estuários funcionam também como destino final para efluentes domésticos e industriais lançados, na maioria das vezes, in natura. A variedade de fatores e fontes somada com a complexidade da hidrodinâmica e das condições fisíco-químicas deste tipo de ambiente, torna os estudos de poluição dos estuários por metais um grande desafio. A análise isotópica de Pb é uma valiosa ferramenta para diferenciar fontes antrópicas de fontes geogênicas, já que o chumbo disperso no ambiente possui as características isotópicas da fonte da qual ele foi derivado, uma vez que as composições isotópicas de Pb não são afetadas por processos físicos ou químicos. A cidade de Belém (PA) possui uma rede hidrográfica pertencente ao estuário Guajará. Na margem leste da baía localiza-se a cidade de Belém, capital do Estado do Pará. A margem oeste é formada por um conjunto insular de 39 ilhas. Cerca de 30 km de drenagens naturais dividem a cidade formando canais que deságuam, sobretudo, nesta baía, que constitui o principal corpo hídrico receptor da carga de poluentes produzidos pelas atividades econômicas e domésticas da cidade. Entretanto a distribuição dos poluentes lançados diariamente na baía é difícil de ser avaliada, pelo fato do estuário representar um sistema hidrodinâmico complexo. Nesse contexto, a proposta desse estudo foi combinar a determinação de teores de metais com razão isotópica do Pb para estabelecer um registro histórico e investigar as fontes de Pb, seja ela natural ou antrópica, em sedimentos de fundo na margem oeste da Baía do Guajará, a mais afastada das possíveis fontes poluidoras. Uma amostragem foi realizada com auxilio de um testemunhador do tipo Russian Peat Borer. No total, 7 testemunhos de aproximadamente 50 cm foram coletados e posteriormente, fatiados de 10 em 10 cm totalizando 31 amostras. De acordo com a velocidade de deposição em torno de 0,7 cm/ano, previamente determinada para os sedimentos da baía do Guajará por geocronologia com 210Pb, os testemunhos coletados correspondem a um registro histórico de aproximadamente 70 anos. Foram realizadas análises granulométricas através do método de centrifugação, mineralógicas por Difração de Raio-X, análises geoquímicas com determinação da percentagem de matéria orgânica e dos teores de metais pesados por espectrometria ICP-MS e análises isotópicas de Pb por espectrômetria de massa por termoionização (TIMS). O estudo granulométrico e mineralógico dos testemunhos de sedimentos de fundo da margem oeste da baia do Guajará evidenciou uma evolução do regime hidrodinâmico, o qual tornou-se mais energético em toda a baía, ao longo do tempo. Esta afirmação foi baseada na caracterização dos sedimentos, os quais apresentaram predominância da fração areia e silte com diminuição da fração areia com a profundidade e textura que variou de arenosa a areno-siltosa. O estudo mineralógico não mostrou mudança de composição mineralógica das argilas, sendo a caulinita, a illita e a esmectita os argilominerais predominantes. Ao longo do tempo os teores de metais variam muito pouco, porém, detectou-se uma leve tendência a diminuir nos tempos mais recente, provavelmente ligada a evolução do regime hidrodinâmico. Por outro lado, não há evidência nos testemunhos de um aumento significativo das concentrações de metais com o aumento populacional ao longo dos últimos 70 anos. Estes resultados indicam que o background de Pb com intervalo de 25,3 - 29,1 mg.Kg-1 na baía é significativamente mais elevado que no rio Guamá (18 mg.Kg-1). As composições isotópicas 206Pb/207Pb de origem geogênicas ao longo dos testemunhos variaram entre 1,186 e 1,199. A assinatura isotópica média de 1,193 ± 0,0035 foi estabelecida como valor do background para a baia do Guajará, valor este inferior ao valor médio de 1.196–1,20 anteriormente determinado para a razão isotópica 206Pb/207Pb do Pb geogênico na região de Belém. As diferenças de teor e composição isotópica de Pb entre este estudo os realizados isotópicos anteriores realizados em sedimentos da margem oeste da baia, foram explicadas pela diferença da técnica utilizada na amostragem. Essa diferença indicou que, apesar do crescimento populacional acelerado das últimas décadas a contribuição de metais pesados pela ação antrópica é recente, intensificando-se nos últimos 7 anos.
Abstract: tuaries constitute the final destination of a significant part of dissolved and particulate materials that are brought by the rivers toward the ocean. These estuaries also act as the final destination for domestic and industrial effluent, which are most of time discarded in natura. A variety of factors and sources together with the complexity of hydrodynamics and physicochemical conditions of this kind of environment makes the study of metals pollution of estuaries a challenge. The analysis of Pb isotopes is a valuable tool to differentiate anthropogenic from geogenic sources, since the lead dispersed in the environment keeps the isotopic characteristics of the source from which it was derived, once the isotopic compositions of Pb are not affected by physical or chemical processes. The hydrographic system of Belem (PA) belongs to the Guajara estuary. In the eastern margin, is located the Belém city. The west margin is an islander set composed 39 islands. About 30 km of natural drainages divide the city, forming channels that drain into, above all, the Guajara Bay which constitutes the main water reservoir receiving pollutants produced by domestic and economic activities of the city. However, the distribution of pollutants released daily in the bay is difficult to be evaluated, due to the hydrodynamic complexity of the estuary. In this context, the purpose of this study was to combine the determination of metal concentrations with Pb isotope signature to establish a historical record and to distinguish the sources of Pb, whether natural or anthropogenic, in sediments on the west edge of Guajará Bay. Samples were collected using a Russian Peat Borer. A set of seven cores of about 50 cm length was collected and subsequently sliced from 10 to 10 cm, totalizing 31 samples. According to the speed of deposition of approximately 0.7 cm/year, previously determined for the sediments of Guajara bay with geochronology 210Pb, cores collected correspond to a historical record of approximately 70 years. The study included grain size study by centrifugation method, mineralogical identification by X-ray diffraction, geochemical analysis to determine the percentage of organic matter and heavy metal contents by ICP-MS spectrometry and isotopic mass spectrometer thermoionization (TIMS). The grain size and mineralogical study of core in bottom sediments from the west edge of the Guajará bay showed a changing of hydrodynamic regime, which became more energetic, throughout the bay over time. This statement was based on the characterization of sediments, which show predominance of silt and sand fraction with a reduction of the sand fraction with the depth and texture that ranged from sandy to sandy-silty. The mineralogical study no showed change in mineralogical composition of the clays, and kaolinite, illite and smectite are claysminerals predominant. Over time the concentrations of metals vary little, however, have detected a slight tendency to decline in more recent times, probably linked to changes in the hydrodynamic regime. Moreover, there is no evidence in the core of a significant a significant increase in metal concentrations (mean 25.3 to 29.1 mg.Kg-1) with the population increase over the last 70 years. These results indicate that the background of Pb in the bay is significantly higher than in rio Guama (18 mg.Kg-1). The isotopic composition of source 206Pb/207Pb geogenic over the cores ranged between 1.186 and 1.199. The average isotopic signature of 1.193 ± 0.0035 was established as the value of the background to the Guajará bay, this value lower than the average value of 1,196 - 1.20 previously determined for the isotope ratio 206Pb/ 207Pb of Pb geogenic in Belém region.The differences in content and isotopic composition of Pb between this study carried out by Saraiva (2007) and Nascimento (2007) on the west edge of the bay, were explained by the difference of the technique used for sampling. This difference indicated that, despite the population growth accelerated during the last decades the contribution of heavy metals by anthropic action is recent, intensifying over the last 7 years.
Keywords: Sedimentos (Geologia)
Guajará, Baía de, Belém (PA)
Metais pesados
Chumbo - Isótopos
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: GEOQUÍMICA E PETROLOGIA
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: GEOCRONOLOGIA E GEOQUÍMICA ISOTÓPICA
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::SEDIMENTOLOGIA
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Geociências
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.source: 1 CD-ROM
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