O Tietê é um importante rio para o estado de São Paulo, pois é considerado de grande potencial econômico, energético e de navegabilidade. A bacia do alto rio Tietê corresponde ao trecho da nascente em Salesópolis até o reservatório de Pirapora, passando pela região metropolitana de São Paulo. Por estar em uma região com grande pressão antrópica, o rio Tietê sofre grandes impactos ambientais associados ao lançamento de efluentes domésticos e industriais. Atualmente, um dos mais sérios problemas na área ambiental está relacionado à poluição química de natureza inorgânica em sedimentos fluviais, principalmente metais pesados. O presente estudo objetivou avaliar a distribuição dos principais metais pesados (Co, Cr, Cu, Zn, Cd, Ni e Pb) presentes nos sedimentos de fundo, em perfis de profundidade, nas estações de amostragem de Ponte Nova, Biritiba, Mogi das Cruzes e Pirapora ao longo da bacia do alto rio Tietê, identificando as ocorrências de origens naturais e antrópicas, levando em consideração diferentes critérios de toxicidade e biodisponibilidade. A determinação da concentração total dos metais de interesse, em perfil de profundidade, obtidas a partir do método da fusão alcalina permitiu avaliar os critérios de toxicidade considerando os valores-guia de qualidade de sedimentos VI, VP, PEL e TEL bem como os fatores de enriquecimento (EF) e índices de geo-acumulação (Igeo) tendo como base o fundo geoquímico natural regional. A avaliação da biodisponibilidade foi analisada para os metais pesados, de acordo com o processo da extração sequencial seletiva bem como pela relação entre sulfetos volatilizados após ataque ácido a frio (AVS) e extração simultânea de metais pesados (SEM). A origem da matéria orgânica presente no sedimento de fundo foi identificada através da comparação com parâmetros de referência em base isotópica (\'delta\' 13C). Em termos de toxicidade de metais pesados, foi observado que para a estação de Ponte Nova, próxima a nascente do rio Tietê, apenas o Cu esteve relacionado à contribuição antrópica, possivelmente associado ao controle de algas no reservatório. Já para a estação de amostragem em Biritiba, a maioria dos metais pesados estudados mostraram ter origem antrópica, devido às atividades agrícolas da região. Os sedimentos de fundo amostrados em Mogi das Cruzes e Pirapora indicaram fortes contaminações de metais pesados, como Cu, Cr e Zn associados essencialmente aos esgotos domésticos. Os demais aspectos de biodisponibilidade estudados indicaram contaminação de metais pesados em Pirapora, confirmando a toxicidade observada nos demais critérios avaliados. A origem da matéria orgânica, presente nos sedimentos de fundo do alto rio Tietê, mostrou ser para Ponte Nova, Biritiba e Mogi das Cruzes composta por material litólico e plantas C3, enquanto que para Pirapora a origem da matéria orgânica foi essencialmente antrópica / The Tietê River is important for São Paulo state, because it is considered of great economic, energy and navigability potential. The Tiete River basin comprises its source in Salesópolis to the Pirapora reservoir, through the metropolitan region of São Paulo. Due to its location in a region with high human pressure the Tietê River has suffered countless environmental impacts associated with the release of domestic and industrial effluents. Currently, one of the most serious environmental problems in the area is related to the inorganic nature of river sediments, mainly heavy metals. This study aimed to evaluate the distribution of major heavy metals (Co, Cr, Cu, Zn, Cd, Ni and Pb) present in bottom sediments, in depth profiles, in the Ponte Nova Biritiba, Mogi das Cruzes Pirapora sampling stations along the basin of the upper Tietê River, identifying the occurrences of natural and anthropogenic sources, taking into account different criteria of toxicity and bioavailability. The determination of total concentration of metals of interest in depth profile obtained from the alkaline fusion method allowed to evaluate the toxicity criteria considering the sediment quality values guidelines VI, VP, TEL and PEL as well as the enrichment factors (EF) and geo-accumulation index (Igeo) based on the regional natural background levels. The assessment of bioavailability was analyzed for heavy metals, according to the sequential selective extraction process and the link between acid volatile sulfides (AVS) and simultaneously extracted heavy metals (SEM). The origin of organic matter in bottom sediment was identified by comparison with end-members based on isotopic (\'delta\' 13C). In terms of heavy metal toxicity has been observed that for the Ponte Nova station, near the Tietê River headwaters, only Cu was related to the anthropogenic contribution, possibly associated with the control of algae in the reservoir. For the Biritiba sampling station, most of the heavy metals showed to have anthropogenic origin, due to agricultural activities in the region. The bottom sediments sampled in Mogi das Cruzes and Pirapora indicated strong contamination of heavy metals such as Cu, Cr and Zn mainly associated with domestic sewage. Other aspects of bioavailability studies indicated contamination of heavy metals in Pirapora, confirming the toxicity observed in the other criteria. The origin of organic matter showed to be for Ponte Nova, Biritiba and Mogi das Cruzes composed of C3 plants and lithic material, while for Pirapora, the origin of organic matter was mainly anthropogenic.

O Tietê é um importante rio para o estado de São Paulo, pois é considerado de grande potencial econômico, energético e de navegabilidade. A bacia do alto rio Tietê corresponde ao trecho da nascente em Salesópolis até o reservatório de Pirapora, passando pela região metropolitana de São Paulo. Por estar em uma região com grande pressão antrópica, o rio Tietê sofre grandes impactos ambientais associados ao lançamento de efluentes domésticos e industriais. Atualmente, um dos mais sérios problemas na área ambiental está relacionado à poluição química de natureza inorgânica em sedimentos fluviais, principalmente metais pesados. O presente estudo objetivou avaliar a distribuição dos principais metais pesados (Co, Cr, Cu, Zn, Cd, Ni e Pb) presentes nos sedimentos de fundo, em perfis de profundidade, nas estações de amostragem de Ponte Nova, Biritiba, Mogi das Cruzes e Pirapora ao longo da bacia do alto rio Tietê, identificando as ocorrências de origens naturais e antrópicas, levando em consideração diferentes critérios de toxicidade e biodisponibilidade. A determinação da concentração total dos metais de interesse, em perfil de profundidade, obtidas a partir do método da fusão alcalina permitiu avaliar os critérios de toxicidade considerando os valores-guia de qualidade de sedimentos VI, VP, PEL e TEL bem como os fatores de enriquecimento (EF) e índices de geo-acumulação (Igeo) tendo como base o fundo geoquímico natural regional. A avaliação da biodisponibilidade foi analisada para os metais pesados, de acordo com o processo da extração sequencial seletiva bem como pela relação entre sulfetos volatilizados após ataque ácido a frio (AVS) e extração simultânea de metais pesados (SEM). A origem da matéria orgânica presente no sedimento de fundo foi identificada através da comparação com parâmetros de referência em base isotópica (\'delta\' 13C). Em termos de toxicidade de metais pesados, foi observado que para a estação de Ponte Nova, próxima a nascente do rio Tietê, apenas o Cu esteve relacionado à contribuição antrópica, possivelmente associado ao controle de algas no reservatório. Já para a estação de amostragem em Biritiba, a maioria dos metais pesados estudados mostraram ter origem antrópica, devido às atividades agrícolas da região. Os sedimentos de fundo amostrados em Mogi das Cruzes e Pirapora indicaram fortes contaminações de metais pesados, como Cu, Cr e Zn associados essencialmente aos esgotos domésticos. Os demais aspectos de biodisponibilidade estudados indicaram contaminação de metais pesados em Pirapora, confirmando a toxicidade observada nos demais critérios avaliados. A origem da matéria orgânica, presente nos sedimentos de fundo do alto rio Tietê, mostrou ser para Ponte Nova, Biritiba e Mogi das Cruzes composta por material litólico e plantas C3, enquanto que para Pirapora a origem da matéria orgânica foi essencialmente antrópica / The Tietê River is important for São Paulo state, because it is considered of great economic, energy and navigability potential. The Tiete River basin comprises its source in Salesópolis to the Pirapora reservoir, through the metropolitan region of São Paulo. Due to its location in a region with high human pressure the Tietê River has suffered countless environmental impacts associated with the release of domestic and industrial effluents. Currently, one of the most serious environmental problems in the area is related to the inorganic nature of river sediments, mainly heavy metals. This study aimed to evaluate the distribution of major heavy metals (Co, Cr, Cu, Zn, Cd, Ni and Pb) present in bottom sediments, in depth profiles, in the Ponte Nova Biritiba, Mogi das Cruzes Pirapora sampling stations along the basin of the upper Tietê River, identifying the occurrences of natural and anthropogenic sources, taking into account different criteria of toxicity and bioavailability. The determination of total concentration of metals of interest in depth profile obtained from the alkaline fusion method allowed to evaluate the toxicity criteria considering the sediment quality values guidelines VI, VP, TEL and PEL as well as the enrichment factors (EF) and geo-accumulation index (Igeo) based on the regional natural background levels. The assessment of bioavailability was analyzed for heavy metals, according to the sequential selective extraction process and the link between acid volatile sulfides (AVS) and simultaneously extracted heavy metals (SEM). The origin of organic matter in bottom sediment was identified by comparison with end-members based on isotopic (\'delta\' 13C). In terms of heavy metal toxicity has been observed that for the Ponte Nova station, near the Tietê River headwaters, only Cu was related to the anthropogenic contribution, possibly associated with the control of algae in the reservoir. For the Biritiba sampling station, most of the heavy metals showed to have anthropogenic origin, due to agricultural activities in the region. The bottom sediments sampled in Mogi das Cruzes and Pirapora indicated strong contamination of heavy metals such as Cu, Cr and Zn mainly associated with domestic sewage. Other aspects of bioavailability studies indicated contamination of heavy metals in Pirapora, confirming the toxicity observed in the other criteria. The origin of organic matter showed to be for Ponte Nova, Biritiba and Mogi das Cruzes composed of C3 plants and lithic material, while for Pirapora, the origin of organic matter was mainly anthropogenic.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LigiaSC_DISSERT.pdf: 4461688 bytes, checksum: f25524320fdb2202381f0125f35cf61f (MD5) Previous issue date: 2011-02-07 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The Potengi river estuary is located in the region of Natal (RN, Brazil), comprising a population of approximately 1,000,000 inhabitants. Besides the dominant urban presence, the estuary has fragments of mangrove forest. The objective of this study is to determine the aliphatic hydrocarbons found in the bottom sediments of this estuary, identifying their levels, distribution and their possible origins through the diagnostic rates, indexes and results comparisons with the local anthropic and natural characteristics. The samples were obtained according to a plan that allowed sampling of the estuary up to 12 km upstream from it as mounth. 36 stations were selected, grouped into 12 cross sections through the course of the river and spaced on average by 1 km. Each section consisted of three stations: the right margin, the deepest point and the left margin. The hydrocarbon n-alkanes from C10 to C36, the isoprenoids pristane and phytane, the unresolved complex mixture (UCM) and the total resolved hydrocarbons were analyzed by gas chromatography. N-alkanes, pristane, phytane and UCM were detected only at some stations. In the other, the concentration was below the detection limit defined by the analytical method (0.1 mg / kg), preventing them from being analyzed to determine the origin of the material found. By using different parameters, the results show that the estuary receives both the input of petrogenic hydrocarbons, but also of biogenic hydrocarbons, featuring a mixture of sources and relatively impacted portions. Based on the characteristics and activities found in the region, it is possible to affirm that petrogenic sources related to oil products enter the estuary via urban runoff or boats traffic, boat washing and fueling. Turning to the biogenic source, the predominant origin was terrestrial, characterized by vascular plants, indicating contribution of mangrove vegetation. It was evident the presence of, at specific points in the estuary, hydrocarbon pollution, and, therefore is recommended the adoption of actions aimed at interrupting or, at least, mitigating the sources potentially capable of damp petrogenic hydrocarbons in the estuary studied. / O estu?rio do rio Potengi est? inserido na regi?o da Grande Natal (RN, Brasil), que compreende uma popula??o de aproximadamente 1.000.000 de habitantes. Al?m da presen?a urbana dominante, este estu?rio mant?m fragmentos de floresta de manguezal. O objetivo deste estudo foi determinar os hidrocarbonetos alif?ticos em sedimentos de fundo do estu?rio, identificando os n?veis, distribui??o e suas poss?veis origens atrav?s dos ?ndices, raz?es diagn?sticas e compara??o dos resultados com as caracter?sticas antr?picas e naturais vigentes no local. As amostras foram obtidas obedecendo a um plano de amostragem que permitiu uma varredura desde a foz do estu?rio at? 12 km a montante. Foram escolhidas 36 esta??es, agrupadas em 12 se??es transversais ao curso do rio espa?adas, em m?dia, por 1 km. Cada se??o era composta de tr?s esta??es: margem direita, ponto mais profundo e margem esquerda. Atrav?s da cromatografia gasosa, foram analisados os hidrocarbonetos n-alcanos do C10 ao C36, os isopren?ides pristano e fitano, a mistura complexa n?o resolvida (MCNR), al?m dos resolvidos totais. Foram detectados n-alcanos, pristano, fitano e MCNR apenas em algumas esta??es. Nas demais, a concentra??o foi inferior ao limite de detec??o estabelecido pelo m?todo anal?tico (0,1 mg/kg), impossibilitando-as de serem analisadas para a determina??o da origem do material encontrado. Atrav?s da utiliza??o de diferentes par?metros, os resultados demonstram que o estu?rio recebe tanto o aporte de hidrocarbonetos petrog?nicos, como tamb?m de hidrocarbonetos biog?nicos, caracterizando uma mistura de fontes e ?reas mais ou menos impactadas. Com base nas caracter?sticas e atividades encontradas na regi?o, podemos afirmar que as fontes petrog?nicas relacionam-se a derivados de petr?leo que entram no estu?rio atrav?s do escoamento urbano ou pelo tr?fego, lavagem e abastecimento de embarca??es; com rela??o ? fonte biog?nica, predominou origem terrestre caracterizado por plantas vasculares, indicando contribui??o da vegeta??o de mangue presente no local. Fica evidenciado o registro, em pontos espec?ficos do estu?rio, da polui??o por hidrocarbonetos, sendo recomendada a tomada de medidas objetivando a interrup??o ou, pelo menos, a atenua??o das fontes potencialmente capazes de aportar hidrocarbonetos petrog?nicos no estu?rio estudado

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaSMQ_DISSERT_1-36.pdf: 5283210 bytes, checksum: e75f1aa1d6f8e40607338226667f1b0d (MD5) Previous issue date: 2011-02-07 / Estuaries are environments prone to the input of chemical pollutants of various kinds and origins, including polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Anthropogenic PAHs may have two possible sources: pyrolytic (with four or more aromatic rings and low degree of alkylation) and petrogenic (with two and three aromatic rings and high degree of alkylation). This study aimed to evaluate the levels, distribution and possible sources of polycyclic aromatic hydrocarbons in the estuary of the Potengi river, Natal, Brazil. Samples of bottom sediments were collected in the final 12 km of the estuary until its mouth to the sea, where the urbanization of the Great Natal is more concentrated. Sampling was performed on 12 cross sections, with three stations each, totaling 36 samples, identified as T1 to T36. The non alkylated and alkylated PAHs were analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC / MS). PAHs were detected in all 36 stations with total concentration on each varying 174-109407 ng g-1. These values are comparable to those of several estuarine regions worldwide with high anthropogenic influence, suggesting the record of diffuse contamination installed in the estuary. PAHs profiles were similar for most stations. In 32 of the 36 stations, low molecular weight PAHs (with 2 and 3 ring: naphthalene, phenanthrene and their alkylated homologues) prevailed, which ranged from 54% to 100% of the total PAH, indicating that leaks, spills and combustion fuels are the dominant source of PAH pollution in the estuary. The level of contamination by PAHs in most stations suggests that there is potential risk of occasional adverse biological effects, but in some stations adverse impacts on the biota may occur frequently. The diagnostic ratios could differentiate sources of PAHs in sediments of the estuary, which were divided into three groups: petrogenic, pyrolytic and mixing of sources. The urban concentration of the Great Natal and the various industrial activities associated with it can be blamed as potential sources of PAHs in bottom sediments of the estuary studied. The data presented highlight the need to control the causes of existing pollution in the estuary / Os estu?rios s?o ambientes prop?cios ao aporte de poluentes qu?micos de diversas naturezas e origens, incluindo Hidrocarbonetos Polic?clicos Arom?ticos (HPA). Os HPA antr?picos s?o de duas fontes poss?veis: pirol?tica (com quatro ou mais an?is arom?ticos e baixo grau de alquila??o) e petrog?nica (com dois e tr?s an?is arom?ticos e alto grau de alquila??o). O presente trabalho teve como objetivo avaliar os n?veis, distribui??o e poss?veis fontes de Hidrocarbonetos Polic?clicos Arom?ticos no estu?rio do rio Potengi, Natal-RN. Amostras de sedimentos de fundo foram coletadas nos 12 km finais do estu?rio at? a sua foz, onde a urbaniza??o da Grande Natal ? mais concentrada. A amostragem foi realizada em 12 se??es transversais, com tr?s esta??es em cada uma, totalizando 36 amostras, identificadas de T1 a T36. Os HPA alquilados e n?o alquilados foram analisados por cromatografia gasosa acoplada a um detector seletivo de massas (CG/EM). Foram detectados HPA em todas as 36 esta??es, com concentra??o total em cada uma variando de 174 a 109407 ng g-1. Esses valores s?o compar?veis aos de v?rias regi?es estuarinas mundiais com grande influ?ncia antr?pica, o que sugere o registro de contamina??es difusas instaladas no estu?rio. O perfil de HPA foi similar para a maioria das esta??es. Em 32 das 36 esta??es predominaram HPA de baixo peso molecular (com 2 e 3 an?is: naftaleno, fenantreno e seus hom?logos alquilados), que variaram de 54% a 100% em rela??o ao total de HPA, indicando que vazamentos, derramamentos e queima de combust?veis s?o a fonte dominante de polui??o por HPA no estu?rio. O n?vel de contamina??o por HPA na maioria das esta??es sugere que h? risco potencial de ocasionais efeitos biol?gicos adversos serem observados, por?m em algumas esta??es se confirmam que impactos adversos sobre a biota ocorrem com freq??ncia. As raz?es diagn?sticas permitiram diferenciar as fontes de HPA nos sedimentos do estu?rio, que foram divididos em tr?s grupos: sedimentos com padr?es de introdu??o de hidrocarbonetos petrog?nicos, pirol?ticos e de mistura de fontes. A concentra??o urbana da Grande Natal e as atividades industriais diversas a ela associadas podem ser responsabilizadas como fontes potenciais dos HPA nos sedimentos de fundo do estu?rio estudado. Os dados apresentados evidenciam a necessidade de se controlar as causas da polui??o existente no estu?rio

Areas at steep slopes in the catchments with high occupation by family farmers in Southern Brazil, even with a high surface covered with regenerated forests, are characterized by the persistence of sources of rural and urban pollution that are undermining the quality of aquatic systems. The unfair use of soil outside its capability, the adoption of inadequate soil tillage systems, the integrated system of animal production (poultry and swine) in quantities environmentally intolerable and the untreated domestic sewage from small villages are the main factors responsible for the input of high amounts of phosphorus into watercourses. In this context, the present doctoral thesis aims (i) monitoring the temporal variation in sediment-bound phosphorus in sub-catchments under different land-use and soil tillage systems and (ii) assessment of the potential of sediments from rural and urban sources to behave as source or sink of phosphorus for aquatic systems. In the Guaporé River catchment, six representative headwater sub-catchments with contrasting land-use and soil management were monitored. The selected sub-catchments were characterized by: (i) predominance of native forest (control); (ii) predominance of areas transformed to agriculture recently, but under conventional tillage CT (sub1); (iii) areas under CT, but with predominance of Ilex plantations (sub2); (iv) predominance of tobacco cultivation of long term under CT (sub3); (v) intensive agriculture under no-tillage NT (sub4); and (vi) intensive agriculture under NT and receiving untreated sewage of a twenty thousand inhabitant town (sub5). In addition, five points of the main river (P1 to P5) were monitored: the first one is located near to the junction of the sub-catchments 4 and 5, and the last one at the outlet of the watershed. Suspended and bed sediments were collected, comprising ten field campaigns performed in the monitoring period of 24 months (October 2012 to October 2014). The different fractions of phosphorus (P) of sediment were analyzed considering the bioavailability. The P sorption-desorption parameters in the sediments were estimated. The conversion of native forest for annual crops production areas promotes the production of sediments with higher amounts of total, inorganic and labile phosphorus. The values of maxima phosphorus adsorption capacity, instantaneous available and potentially available phosphorus forms, desorption rate and mobility index of phosphorus in sediments collected in the different sub-catchments in the following order: native forest < CT < CT with the intensive production of tobacco < NT < NT in the rural area plus urban sewage. A highly positive correlation was observed between different phosphorus fractions (especially the labile phosphorus), as well as different parameters of sorption/desorption, and amounts of iron and aluminum in sediments. It was found the highest amount of labile phosphorus in sediments collected at the end of winter and beginning of spring, particularly in the areas where tobacco is cultivated under CT. / As áreas de bacias hidrográficas declivosas e densamente ocupadas pela agricultura familiar no Sul do Brasil, apesar de apresentarem grande superfície com florestas regeneradas, caracterizam-se pela persistência de fontes de poluição rurais e urbanas que vêm comprometendo a qualidade dos sistemas aquáticos. O uso do solo fora de sua aptidão, a adoção de sistemas de manejo inadequados, o sistema integrado de produção animal (aves e suínos) em quantidades ambientalmente intoleráveis e o não tratamento dos esgotos domésticos das pequenas cidades são fatores responsáveis pelo aporte de grandes quantidades de fósforo aos cursos d água. Nesse contexto, a presente tese de doutorado visa (i) monitorar a variação temporal do fósforo ligado aos sedimentos em sub-bacias com diferentes usos e manejo do solo e (ii) avaliar o potencial dos sedimentos de fontes rurais e urbana em atuarem como fonte ou dreno de fósforo aos sistemas aquáticos.Na Bacia Hidrográfica do Rio Guaporé RS/Brasil foram monitoradas seis sub-bacias de cabeceira representativas de uso da terra e de sistemas de manejo do solo contrastantes. As sub-bacias selecionadas caracterizavam-se por:i) predomínio demata nativa (controle); (ii) predomínio de áreas transformadas em agricultura recentemente, mas sob sistema de cultivo convencional SCC (sub1); (iii) áreas emSCC, mas com predomínio de produção de erva-mate (sub2); (iv) predomínio de áreas emSCC há longa data para cultivo do tabaco (sub3 ); (v) predomínio de agricultura intensiva, mas sob o sistema plantio direto SPD (sub4); e (vi) predomínio de agricultura intensiva sobSPD e recebendo esgoto não tratada de uma cidade com 20 mil habitantes (sub5). Adicionalmente, monitoraram-se cinco pontos no rio principal (P1 a P5), sendo que o primeiro está localizado na junção das sub-bacias 4 e 5 e o último é o exutório da bacia.Coletaram-se sedimentos de fundo e em suspensão, em dez campanhas de campo, durante 24 meses (10/2012 a 10/2014). Foram analisadas as diferentes frações de fósforo no sedimento, de acordo com a biodisponibilidade e estimaram-se os parâmetros de adsortividade e dessortividade do fósforo no sedimento. A conversão da mata nativa para implantação de culturas anuais induz a produção de sedimentos com maiores teores de fósforo total, fósforo inorgânico e fósforo lábil. Os valores da capacidade máxima de adsorção, fósforo instantaneamente disponível, fósforo potencialmente disponível, taxa de dessorção e índice de mobilidade de fósforo dos sedimentos coletados nas diferentes sub-bacias aumentaram na seguinte ordem: mata nativa < SCC < SCC intenso com produção de tabaco < SPD < SPD no meio rural mais esgoto urbano. Foram observadas correlações positivas dasdiferentes frações de fósforo (em especial aquela relacionada ao P lábil), bem como dos diferentes parâmetros de sorção/dessorção, com os teores de ferro e alumínio do sedimento.Foi encontrado maior teor de fósforo lábil nos sedimentos coletados no final do inverno e início da primavera,particularmente naqueles correspondentes aos locais onde se cultiva tabaco em SCC.

Made available in DSpace on 2015-02-24T19:48:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdrianaBG_capa_ate_secao5.pdf: 3230514 bytes, checksum: e499db1cdb9c0ab6b161220ff77e224a (MD5) Previous issue date: 2006-10-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The Curimata? estuary is located in the oriental coast of Rio Grande do Norte State in Brazil. Its importance resides in the fact that this region possesses one of the last portions of preserved mangrove in the Rio Grande do Norte State. Nevertheless, it has been severely affected by many anthropogenic activities, as sugarcane monoculture and shrimp farming. Former works demonstrated that an accumulation of heavy metals is occurring in oysters in this estuary, and perhaps it could be explained by the input of metals in this ecosystem deriving from the shrimp farming. To better understanding the origin of these metals, bottom sediment samples, cores and suspended particulate matter were collected for a characterization of metal concentrations (Al, Ba, Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) and to determine the potentially bioavailable metals. Additionally, the enrichment ratio for each element analyzed was calculated. The mineralogical composition of sediment samples and cores were obtained by X-ray diffraction. Moreover, data of orbital remote sensing were used in order to detect and quantify suspended matter by applying a logarithmic algorithm. Geochemical data of bottom sediments and cores revealed that, excepting Ba and Pb, the elements analyzed presented concentrations characteristic of an unpolluted ecosystem (Al: 0,25 - 8,76 %; Ba: 3,03 - 870 ?g.g-1; Cd: < 0,25 ?g.g-1; Cr: 1,72 - 82,4 ?g.g-1; Cu: 0,12 -25,3 ?g.g-1; Pb: 0,38 - 23,7 ?g.g-1; Fe: 0,10 - 5,82 %; Mn: 15,1 - 815 ?g.g-1; Ni: 0,14 - 36,1 ?g.g-1; Zn: 1,37 - 113 ?g.g-1). During the dry season a distribution pattern was observed, with higher metal concentrations in the margins, decreasing toward the central portion of the channel. These metal concentrations were well correlated with mineralogical compositions, with clay minerals prevailing at the margins, and quartz and feldspar in the center. However, this pattern was not observed during the wet season, probably because of the high water flux that disturbed bottom sediments. But, as observed for the dry season, a good correlation between metal concentrations and mineralogical composition was also observed for the wet season, with high metal concentrations where there were high quantities of clay minerals. Low enrichment ratios were obtained for the majority of elements analyzed, excepting for Mn, Ba and Pb. Manganese presented the higher ratios downstream for both seasons, and it can be an evidence of anthropogenic impact by shrimp farming. As barium and lead concentrations in sediment samples presented analytical problems during the total sample digestion, one cannot be sure that the ratios obtained correspond to the reality. The highest metal concentrations in particulate matter were obtained in the portion dominated by fluvial transport for all metals analyzed, excepting for copper. Barium and zinc were the only elements that presented elevated concentrations that are not common of unpolluted ecosystems (Ba: 5730 - 8355 ?g.g-1; Zn: 3899 - 4348 ?g.g-1). However, these high concentrations could not be related to the shrimp farming and waste waters from the town of Canguaretama, once they were obtained from the fluvial particulate matter, that is upstream from the activities above mentioned. The application of the logarithmic algorithm to the processed LANDSAT image was well succeeded, although the acquired image does not correspond exactly to the field campaigns. The IKONOS image provided very detailed views of the suspended sediment concentration at the estuary, as the mixture of distinct water flows at the confluence of Cunha? and Curimata? rivers, with more turbid waters from Cunha? river, that is directly affected by effluents from shrimp farming and urban waste waters deriving from the town of Canguaretama / O estu?rio do rio Curimata? localiza-se na por??o sul do litoral oriental do Estado do Rio Grande do Norte, apresentando uma das ?ltimas por??es de manguezais no Estado. Este ecossistema tem sido fortemente afetado por diversas atividades antropog?nicas, como o cultivo de cana-de-a??car, a carcinicultura, al?m da urbaniza??o. Trabalhos anteriores neste local revelaram que ostras Crassostrea rhizophorae apresentaram concentra??es de alguns metais acima dos limites permitidos para consumo, e que talvez a entrada destes metais no estu?rio estivesse relacionada aos efluentes de carcinicultura. Para uma melhor compreens?o da origem destes metais, foram coletadas amostras de sedimento de fundo, testemunhos e material particulado em suspens?o para uma caracteriza??o das concentra??es de dez elementos maiores e tra?os (Al, Ba, Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn), bem como para a determina??o dos elementos potencialmente biodispon?veis. Al?m disso, tamb?m foi realizado o c?lculo da raz?o de enriquecimento para cada elemento analisado. A composi??o mineral?gica das amostras de sedimento de fundo e dos testemunhos foi obtida atrav?s de difratometria de raios-X. Adicionalmente, dados de sensoriamento remoto orbital foram usados a fim de se detectar e semiquantificar o material particulado em suspens?o atrav?s da aplica??o de um algoritmo logar?tmico. As an?lises geoqu?micas das amostras de sedimento de fundo revelaram que os elementos analisados apresentaram concentra??es caracter?sticas de um estu?rio n?o polu?do (Al: 0,25 a 8,76%; Ba: 3,03 a 870 ?g.g-1; Cd: < 0,25 ?g.g-1; Cr: 1,72 a 82,4 ?g.g-1; Cu: 0,12 a 25,3 ?g.g-1; Pb: 0,38 a 23,7 ?g.g-1; Fe: 0,10 a 5,82 %; Mn: 15,1 a 815 ?g.g-1; Ni: 0,14 a 36,1 ?g.g-1; Zn: 1,37 a 113 ?g.g-1). Um padr?o de distribui??o dos metais foi observado durante a esta??o seca, com maiores concentra??es nas margens, diminuindo em dire??o ao centro do canal. A concentra??o dos metais se mostrou bem correlacionada com as respectivas composi??es mineral?gicas das amostras de sedimento, com minerais de argila predominando nas margens, e quartzo e feldspato mais presentes no centro do canal. Contudo, este padr?o n?o foi observado durante a esta??o chuvosa, provavelmente devido ao fluxo de ?gua mais intenso que promoveu o dist?rbio dos sedimentos de fundo, com remo??o da fra??o fina das margens. Mas, da mesma forma que observado para a esta??o seca, nas amostras coletadas durante a esta??o chuvosa tamb?m se observou maiores concentra??es de metais nas amostras com predom?nio de minerais argilosos. Raz?es de enriquecimento sugestivas de aus?ncia de polui??o foram obtidas para a maioria dos elementos analisados, com exce??o de Mn. O mangan?s apresentou as maiores raz?es ? jusante da atividade de carcinicultura, as quais sugerem polui??o significativa neste trecho durante ambas as esta??es seca e chuvosa. Esta pode ser uma evid?ncia do impacto da carcinicultura no estu?rio, j? que a montante desta atividade a raz?o de enriquecimento foi baixa. No material particulado em suspens?o as maiores concentra??es de metais foram obtidas na por??o dominada pelo transporte fluvial para todos os elementos analisados, com exce??o do cobre. Os ?nicos elementos que apresentaram concentra??es elevadas, incomuns para ambientes livres de polui??o, foram b?rio (de 5730 a 8355 ?g.g-1) e zinco (de 3899 a 4348 ?g.g-1). Contudo, estas concentra??es anormais aparentam n?o estar relacionadas ? carcinicultura ou aos efluentes da cidade de Canguaretama, uma vez que foram encontrados ? montante destas atividades. A aplica??o do algoritmo logar?tmico ? imagem LANDSAT foi bem sucedida, embora a imagem adquirida n?o corresponda exatamente ?s datas de coleta do material em suspens?o. A imagem IKONOS forneceu vis?es muito detalhadas do estu?rio que permitiram observar a distribui??o do material particulado, com a mistura de fluxos de ?gua distintos na conflu?ncia dos rios Cunha? e Curimata?, sendo que o rio Cunha? apresenta ?guas mais turvas, e ? diretamente afetado pelos efluentes de carcinicultura e dejetos urbanos da cidade de Canguaretama

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:19:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuizFL.pdf: 1831867 bytes, checksum: 040666e9d798b8a1891e7af5671e135c (MD5) Previous issue date: 2006-02-11 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The metal concentrations (Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn ) and phosforus(P) had been determined analyzed through Plasma Inductively Coupled Plasme Mass Spectrometer for fine fraction, < 0,63 mm in 22 samples. The sample preparation for analysis had been make in the laboratories of geology of the UFRN. This samples procedures consists in register, dry, bolt and send to analysis in external laboratory (LAKEFIELD GEOSOL) in Belo Horizonte (MG, Brazil). The studied area involves the rivers Trairi, Arar? and N?sia Floresta lagoon, that empties in the sea, situated in the Rio Grande do Norte State. The study objects (Rivers Trair?, Arar? and N?sia Floresta lagoon) receive influences from urban dumpies, agrotoxics and fertilizer, shrimps tank, pastoral, with this, the concentrations of metals (Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, P, Zn) (except phosforus) in some points of the study area had been above of the value of reference what it leads to classify them as not polluted to moderately polluted, as the calculated Igeo. In front of discussed, can say about the environmental problems found in Trairi, Arar? and N?sia Floresta Lagoon are still in small scale, since when regard the studied ?rea is over human activity effects / Foram determinadas as concentra??es dos metais (Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn ) e do fosf?ro (P) analisadas atrav?s de Espectr?metro de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado para fra??o fina, < 0,063 mm, em 22 amostras. A prepara??o das amostras para an?lise foi realizada nos Laborat?rios de Geologia da UFRN e consistiu em cadastrar, secar, peneirar e enviar para an?lise em laborat?rio externo (LAKEFIELD GEOSOL), em Belo Horizonte (MG). A ?rea estudada corresponde aos rios Tra?ri, Arar? e lagoa N?sia Floresta, que des?guam no mar, situados no Estado do Rio Grande do Norte. Os objetos de estudo (Rios Trair?, Arar? e lagoa N?sia Floresta) recebem influ?ncias de lixos urbano, agrot?xicos e adubos, viveiros de camar?es e pastoril; com isto, as concentra??es destes metais em alguns pontos da ?rea de estudo ficaram acima do valor de refer?ncia classificando-os como n?o polu?dos a moderadamente polu?dos, conforme o Igeo calculado. Diante dos dados obtidos conclui-se que os problemas ambientais encontrados nos rios Tra?ri, Arar? e lagoa N?sia Floresta s?o ainda de pequena escala, mesmo quando se considera que na ?rea estudada a atividade humana ? intensa