Verificar a existência de metais pesados nos sedimentos lacustres do Parque Ecológico do Tietê - Centro de Lazer Engenheiro Goulart (PET), sua distribuição horizontal e a identificação das suas prováveis fontes constitui o objetivo desta dissertação, bem como avaliar os parâmetros físicos, físico-químicos e químicos que poderiam disponibilizá-los de maneira a comprometer a qualidade desse ambiente. As amostragens consistiram de dois períodos climáticos distintos, um na estação climática de menor pluviosidade (inverno) e outro na estação de maior pluviosidade (verão). Os sedimentos coletados em dezesseis estações foram subdivididos em duas subamostras denominadas de topo e base e essas submetidas a análises químicas dos teores totais dos metais cobre, cromo, níquel e zinco, bem como do ferro, alumínio, manganês e fósforo. Análises químicas totais foram efetuadas em água da interface e contribuíram para a melhor compreensão da provável dinâmica que resultou nas diferenças entre os teores dos metais nos sedimentos exibidos entre as duas coletas. Os parâmetros físico-químicos determinados no campo, tanto para os sedimentos do topo e da base, quanto da água da interface (Eh, pH, condutividade elétrica, temperatura e oxigênio dissolvido) foram fundamentais para consubstanciar a interpretação da transferência dos metais de um compartimento para outro nos dois períodos de coleta. Os particulados em suspensão, foram analisados em microscópio eletrônico de varredura (MEV), com Energy Dispersive Spectrum (EDS), acoplado. Análises granulométricas permitiram a determinação do porcentual das frações mais finas dos sedimentos, principalmente as frações argila e silte, bem como do teor de matéria orgânica, por exibirem alta capacidade de adsorção de metais. Essas amostras também foram submetidas à análise do conteúdo mineral por difratometria de raios-X (DRX). A caracterização dos sedimentos como ambientes altamente redutores e levemente ácidos também indicou que os sulfetos desses metais fazem parte do equilíbrio entre as formas químicas que constituem esses ambientes. Os resultados obtidos receberam tratamentos matemáticos e geoestatísticos para auxiliar na compreensão do comportamento dos metais e a similaridade entre eles. O fator de correlação de Pearson foi um dos instrumentos utilizados e permitiu verificar a correlação existente principalmente entre o ferro e os metais zinco e cromo; entre o cobre e o zinco; fósforo e os metais ferro e alumínio; entre o alumínio, o zinco e o ferro; entre o teor de umidade e zinco. Elevadas também foram as correlações entre os particulados mais finos (silite \'mais\' argila) e os metais zinco, cromo e cobre. O cálculo do fator de enriquecimento dos metais nos sedimentos incluiu a normalização de suas concentrações utilizando o teor de Al2O3, visando minimizar os efeitos das diferenças granulométricas e mineralógicas dos sedimentos. Esse fator permitiu verificar o enriquecimento dos sedimentos do topo com relação à base em ambas as coletas e de somente parte desses metais no topo da 2ª coleta em relação à 1ª. Algumas das estações de coleta mais próximas à entrada da água do rio Tietê apresentaram os sedimentos do topo mais enriquecidos que as demais. O emprego do programa geoestatístico SURFER permitiu uma clara visualização da distribuição das isolíneas de concentração. Através da intensidade das cores utilizadas nos mapas de isoteores pôde-se facilmente verificar as áreas com maiores concentrações associadas às tonalidades mais fortes, situadas à NW e a SE do lago. Esses mapas também auxiliaram na identificação de fontes de dispersão dos metais, provenientes tanto das entradas de esgoto quanto das águas do rio Tietê. A interação entre a biota e metais pesados foi verificada através da observação dos particulados em suspensão com o auxílio do MEV. Análises químicas qualitativas pontuais realizadas nesse material indicaram a presença desses metais nas estruturas internas de alguns exemplares do fitoplâncton. / The verification of the existence of heavy metals in the lacustrine sediments of the Parque Ecológico do Tietê - Centro de lazer Engenheiro Goulart (PET), their horizontal distribution and the identification of their probable sources constitute this dissertation objective, as well as to evaluate the physical, physicochemical and chemical parameters that could make them available in way to commit the environment quality. The sediments samples collected were divided in two sub-samples, top and bottom and submitted to chemical analysis with the objective of the detection of the metals cooper, chrome, nickel, zinc, iron, aluminum and manganese total concentration. The water interface total chemistries analyses contributed to the best understanding of the probable dynamics that resulted in different metals quantities in the sediments. The certain physical-chemical parameters in the work field, either for the top and bottom sediments as for the water interface (Eh, pH, electric conductivity, temperature and dissolved oxygen) were fundamental for the interpretation of those lacustrine dynamics. The particles in suspension were examined in electronic microscope (MEV) coupled with the Energy Dispersive Spectrum (EDS). Grain sizes analyses were realized for the percentile of the finest fractions (silt and clay) of the sediments determination, as well as the organic matter content. Both exhibit high capacity of adsorption of metals. Those samples were also submitted to the mineral content analysis by X-ray difratometry (DRX). The sediments characterization as highly reducers and slightly acids environments also indicated that the sulfides of those metals are part of the balance among the chemical forms that constitute these environments. The obtained results received mathematical and geostatistics treatments to aid in the understanding of the metals behavior and the similarity with which other. The Pearson correlation factor was one of the most important instruments used and it allowed verifying the great correlation that there is among the iron, copper, zinc, match and organic matter and at the same time between those metals and the sediments humidity content. The metals enrichment factor calculation in the sediments included their concentrations using the Al2O3 percent, seeking to minimize the effects of the grain and the mineralogical sediment differences. That factor allowed verifying the enrichment of the top sediments regarding the bottom, in both collections, and that only part of these metals in the top of the 2nd collection in relation to 1st. Some of the closer collection stations to the river Tietê water entrance presented the top sediments more enriched than others. The geoestatistic program SURFER allowed a clear visualization of the concentration isolines distribution. Through the colors intensity used in the isoteores maps we can easily verify the areas with larger concentrations associated to the strongest shades, located on NW and SE of the lake. Those maps also aided in the identification of probable sources of dispersion of the metals, like sewage emissions on lake and Tietê river water. The interaction between the biota and the heavy metals was verified through the observation of the particles in suspension with the aid of the electronic microscope. Punctual qualitative chemical analyses accomplished in that material indicated the presence of those metals in the internal structures of some copies of the phytoplankton.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-24092015-163231 |
| Date | 11 December 2001 |
| Creators | Cyntia Helena Ravena Pinheiro |
| Contributors | Joel Barbujiani Sígolo, Jorge Cesar Masini, Antonio Aparecido Mozeto |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Geoquímica e Geotectônica, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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