Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/6341

O Doutorado Acadêmico pertence ao Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica (PPGG) do Instituto de Geociências (IG) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Acesso aberto (Open Access)
Avaliação ambiental dos recursos hídricos, solos e sedimentos na área de abrangência do depósito de resíduos sólidos do Aurá - Belém-PA
(Universidade Federal do Pará, 2002-03-27) PIRATOBA MORALES, Gundisalvo; FENZL, Norbert; http://lattes.cnpq.br/6834981018643186
O município de Belém, com 1.754.099 habitantes, produz aproximadamente 1.200 toneladas/dia de todo tipo de resíduos, que são depositados precariamente nos limites com o município de Ananindeua, na área conhecida como "lixão" do Aurá. Nos últimos 11 anos, a área tem acumulado aproximadamente três milhões duzentas mil toneladas de resíduos sólidos, transformando essa área numa fonte pontual e permanente de poluição antropogênica, que altera as condições ambientais dos recursos ambientais da área de abrangência. A comparação das sondagens de eletrorresistividade vertical (SEV), realizadas na área antes que esta fosse transformada em depósito de lixo (1991), com aquelas realizadas oito anos depois (1998), mostram que a resistividade do terreno tem sofrido drástica modificação, chegando a apresentar valores até 109 vezes menores que os valores originais, indicando que as camadas estão sendo atingidas pelo lixiviado oriundo da degradação dos resíduos. Os quinze perfis realizados na área pelo sistema de imageamento elétrico, permitiram confirmar os trabalhos realizados das SEV'S, evidenciando que o lençol freático está sendo atingido, pela infiltração e deslocamento de chorume tanto vertical como horizontalmente. As características hidrogeológicas da área mostraram que, na mesma, predomina o tipo de aqüífero livre pontualmente confinado, com gradiente hidráulico de aproximadamente 0,695%, com uma porosidade efetiva de 28%, coeficiente de permeabilidade de 1,1 x 10-3 a 0,9 x10-4 cm/s e fluxos subterrâneos ocorrendo do norte para o sul na direção do rio Guamá, deslocando-se a uma velocidade aproximada de 14,79 m/ano. A análise estatística multivariada mostrou que as amostras de águas superficiais coletadas simultaneamente em três pontos de controle, durante um ciclo de maré, independente da sazonalidade, comportam-se como amostras significativamente diferentes, evidenciando que os recursos hídricos superficiais estão atingidos pelo deslocamento superficial de chorume. Com os valores da concentração de cada um dos parâmetros traçadores de chorume (pH, condutividade, alcalinidade, amônia, carbono orgânico total, cloreto, sódio, potássio, cálcio, e magnésio), e a vazão do rio Aurá, no ponto de controle do mesmo, próximo do rio Guamá, é possível estimar a quantidade de poluentes que o depósito de resíduos sólidos está enviando para o sistema hídrico. Durante um ciclo de maré (6:00 até 18:00 horas), no período de seca, o depósito de resíduos sólidos estaria despejando para o sistema hídrico local, a quantidade aproximada de 13.115 kg de cloreto, 417 kg de amônia e 129.767 kg de sais. Para as águas subterrâneas, a análise estatística multivariada indicou que as amostras coletadas nos poços de monitoramento existentes na área apresentam diferenças significativas, evidenciando que os poços localizados à jusante do depósito estão sendo atingindos pelo deslocamento de chorume. A presença de camadas arenosas, na área onde estão depositados os resíduos sólidos, favorecem o deslocamento tanto vertical como horizontal dos diferentes poluentes oriundos do chorume. As análises de metais pesados, realizadas mediante a metodologia de extração seqüencial, mostraram diferentes participações percentuais nas fases geoquímicas potencialmente biodisponíveis nas amostras de solos e sedimentos estudados. Nas amostras de solos a fração potencialmente biodisponível (fases geoquímica trocável, redutível e orgânica), em média, contém 32% do total de Cádmio (Cd), 11,8% do total de Cromo (Cr), 23% do total do Cobre (Cu), 12,32% do total de Níquel (Ni), 43,1% do total de Chumbo (Pb) e 31,01% do total de Zinco (Zn). A participação percentual das fases potencialmente biodisponíveis dos sedimentos da área foi maior se comparada com as amostras de solos. Nesses sedimentos, a quantidade de metais pesados da fração potencialmente biodisponível, mostrou maiores valores na época de seca que na época de chuva; assim por exemplo, 33% do total de Cd quantificado na época de chuva, mudou para 37% na época de seca, o Pb mudou de 61 para 70% o Zn de 51 para 54%, entre outros. Os metais analisados pelo ataque total nas amostras de solos, comparados com os valores de background de arenitos, indicam que os elementos Fe (3,1%), Cu (18,5 ppm), Ni (10,1 ppm), Pb (69,5 ppm), Cr (76 ppm) e Cd (>1 ppm), encontram-se acima dos limites considerados normais. No caso das amostras de sedimentos considerando os valores de background da EPA (concentração total) estariam moderadamente poluídos com Cr (média de 64,6 ppm), e fortemente poluídos com Fe (3,8%) e Mn (600 ppm). Esses mesmos resultados mostram que os sedimentos não estariam poluídos com Pb e Zn, Considerando a fase potencialmente biodisponível e utilizando a ferramenta de um Sistema de Informação Geográfica (SIG), pode-se afirmar que, na época de chuva as amostras de sedimentos não estariam poluídas com Cr (fração potencialmente biodisponível - PBD, menor que 20% do total), estariam altamente poluídos com Pb e Zn (PBD maior que 50%) e moderadamente poluídas com Cu, Ni e Cd (PBD entre 20 e 50 %).
Acesso aberto (Open Access)
Biogeoquímica comparativa de ecossistemas de floresta sucessional e Virola surinamensis na região dos tabuleiros costeiros do estuário guajarino, Amazônia oriental, Brasil
(Universidade Federal do Pará, 2005-04-14) OLIVEIRA, Francisco de Assis; RAMOS, José Francisco da Fonseca; http://lattes.cnpq.br/8189651755374537
Nos ecossistemas de floresta sucessional (FSU) e Virola surinamensis (VSU), na região dos tabuleiros costeiros na Amazônia oriental, foram estudados: i) os fatores que influenciaram no fluxo e estoque da matéria orgânica, potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), manganês (Mn), ferro (Fe), cobre (Cu), zinco (Zn) do solo, e ii) os fatores que controlam a variação do fluxo do dióxido de carbono (CO2) do solo. Nesses ecossistemas a transferência da matriz biogeoquímica para a liteira foi maior (p < 0,001) no ecossistema sucessional devido a alta diversidade florística. Essa diferença também se deve a elevada manipulação realizada no ecossistema de Virola surinamensis. No VSU foi realizado a queima da fitomassa na preparação da área, com produção de óxidos de K, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu, e Zn, enriquecendo a matriz pedoquímica. Os fluxos de K, Mn e Zn na liteira foram maiores (p < 0,001) no FSU, enquanto que o fluxo de Fe foi maior (p < 0,001) no VSU. Esses resultados expressam o efeito da alta diversidade da matriz biogeoquímica no ecossistema sucessional, enquanto que para o ecossistema da Virola surinamensis esse fenômeno indica a possibilidade de acumulação biogênica do Fe como fator genotípico do germoplasma. Os fluxos dos cátions Mg, Ca e Cu na liteira ocorreram em valores similares (p > 0,05) entre os ecossistemas. Esse resultado indica a ausência de domínio espacial no controle desse processo pela matriz biogeoquímica, aceitando-se que o fluxo da matriz geoquímica (adição atmosférica) de cátions ocorreu com padrões semelhantes em nível de mesoescala ou na província biogeoquímica. A eficiência no uso de elementos químicos (EUE) para os cátions Ca, Mg, Mn, Fe, Cu e Zn ocorreu com maior magnitude (p < 0,001) no FSU em relação ao VSU. Esse fenômeno reflete o efeito da natureza de diversidade da matriz biogeoquímica do ecossistema sucessional, ao contrário do ecossistema de Virola surinamensis de baixa diversidade. A EUE de potássio (K) foi similar (p > 0,05) entre esses sistemas biológicos, indicando que o ecossistema VSU foi eficiente no uso desse cátion. Na liteira, o estoque de K, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu e Zn foi maior (p < 0,001) no FSU. Esse fenômeno pode ser explicado pelo controle da matriz biogeoquímica diversificada do ecossistema sucessional. O armazenamento de água da liteira foi similar (p > 0,05) entre os ecossistemas. No que concerne a função hidrológica, esse resultado indicou que o VSU recuperou-se estrutural e funcionalmente. O tempo de residência da matriz biogeoquímica na liteira (matéria orgânica) e dos cátions foi maior (p < 0,001) no ecossistema FSU em relação ao VSU. Esse fenômeno refletiu o efeito proximal da maior magnitude do estoque da matriz, que associado ao efeito distal da alta diversidade florística pode ter introduzido substâncias retardantes no processo de decomposição e, por conseguinte, na maior retenção temporal dos recursos.Os modelos de dispersão no horizonte superficial do LAd para Al, Na, Fe e Cu no ecossistema de Virola surinamensis e no LAdc para Ca e Mg na floresta sucessional foram evidenciadas ausências de dependência espacial pelos semivariogramas. No sistema pedoquímico do Latossolo Amarelo distrófico (LAd) no VSU, os modelos de semivariograma que ocorreram com dependência espacial foram: H (esférico, r2 = 0,92); Na(gaussiano, r2 = 0,49); K(gaussiano, r2 = 0,98); Ca (exponencial, r2 = 0,82); Mg (gaussiano, r2 = 0,87); Mn (exponencial, r2 = 0,86) e Zn (gaussiano, r2 = 0,79). No Latossolo Amarelo distrófico endoconcrecionário (LAdc) no FSU, os cátions ocorreram no horizonte superficial (0-20 cm) com os seguintes modelos de dispersão com dependência espacial: Al (gaussiano, r2 = 0.82); H (gaussiano, r2 = 0.92); Na (gaussiano, r2 = 0,49) ; K (gaussiano, r2 = 0.86); Mn (gaussiano, r2 = 0.96), Fe (gaussiano, r2 = 0.87); Cu (gaussiano, r2 = 0.80 ); e Zn (gaussiano, r2 = 0.79 ). O fluxo de dióxido de carbono (CO2) do solo nos ecossistemas VSU de 4,03 μmol C m-2 s-1 e FSU com 4,37 μmol C m-2 s-1 foi similar (p > 0,05). Esse resultado reflete que o ecossistema de Virola surinamensis alcançou padrões de processos metabólicos similares ao ecossistema de floresta sucessional.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização biogeoquímica de ecossistemas amazônicos: rios e lagos selecionados das microrregiões Bragantina, do Salgado e Guajarina - PA
(Universidade Federal do Pará, 1999) MENEZES, Lúcia Beckmann de Castro; LIMA, Waterloo Napoleão de; http://lattes.cnpq.br/1229104235556506
Comparou-se parâmetros ambientais físicos, químicos, físico-químicos e hidrobiológicos de águas e de material húmico aquático em três ambientes aparentemente tipificados, por serem esses parâmetros excelentes indicadores de características biogeoquímicas e ecofisiológicas de ecossistemas aquáticos, na tentativa de caracterizar a influência dos fatores biogeoquímicos de poluição, a influência antropogênica e a produtividade dos ecossistemas estudados. Coletou-se amostras no curso do rio Guamá, em Ourém – zona Bragantina (alto curso), em Bujaru (curso médio) e em Belém – zona Guajarina (próximo à foz), bem como em dois lagos de planície costeira localizados na ilha do Atalaia (Salinópolis) e ainda no rio Arapepó (município de Salinópolis – zona do Salgado) , este sob forte influência das águas do oceano Atlântico, nos meses de dezembro de 1996 (período de estiagem), maio de 1997 (período chuvoso) e outubro de 1997 (período de estiagem). Os métodos utilizados na caracterização envolveram análises físico-químicas e químicas para determinação da composição química em relação aos íons dominantes e de indicadores da presença e da decomposição da matéria orgânica (material húmico) e análises hidrobiológicas, para avaliação de clorofila, nas águas naturais submetidas ou não à ação antrópica. Recorreu-se à espectrofotometria de absorção no ultravioleta-visível e no infravermelho para a caracterização da matéria orgânica natural, onde predominam os ácidos húmicos e fúlvicos. Os espectros no ultravioleta-visível também foram utilizados para a identificação da clorofila. Os resultados analíticos mostraram uma clara diferenciação entre os ecossistemas estudados, sugerindo influência da ação antrópica no rio Guamá, caracterizando os lagos em Salinópolis como um ambiente com elevada quantidade de matéria orgânica (substâncias húmicas) e o rio Arapepó apresentando resultados bem diferenciados devido à influência oceânica e à ocorrência de manguezais nas suas margens, sendo o único ecossistema onde foi detectada a ocorrência de pigmentos fotossintetizantes (clorofilas). Os cálculos das relações iônicas indicaram a presença de intrusão marinha nos ambientes dos lagos I e II, rio Arapepó e rio Guamá (Belém). A sazonalidade se refletiu de forma marcante nos três ambientes estudados, através de parâmetros como cor, turbidez, condutância específica, cloreto, sulfato, matéria orgânica (oxigênio consumido), ferro e os cátions maiores (cálcio, magnésio, sódio e potássio), notadamente na área fisiográfica da zona do Salgado. A relação carbono/nitrogênio observada para as substâncias húmicas sugere que o material húmico dos lagos é de formação mais antiga que o dos rios. A razão E4/E6 obtida através dos espectros no ultravioleta-visível, indica que os ácidos húmicos e fúlvicos presentes nas amostras possuem uma alta aromaticidade. A interpretação dos espectros de absorção na região do infravermelho, permitiu verificar que estão presentes as bandas mais características, indicando a presença de grupos C-H, C=O e COOH e também de esqueleto aromático e sugerindo a formação de complexos substâncias húmicas-metal, o que está em conformidade com os resultados analíticos obtidos para metais no material húmico. Os teores em metais (ferro, manganês, cobre, cromo e zinco) presentes no material húmico foram sempre maiores nas amostras do rio Guamá (Belém), o que sugere enriquecimento devido a influência antropogênica.

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