Influence of Natural and Anthropogenic Processes in the Coastline Evolution at the Doce River Mouth (Espírito Santo, Brazil).

Aims and Place: The Doce River is one of the largest rivers of southeastern Brazil, and has been target of strong environmental impact in recent decades due to mining and farming activities. Influenced by lithological factors and human disturbance, the Doce River has brought changes on the vegetation of the deltaic plain and increased the local sediment load transported Methodology: Limnological analysis, textural characteristic of soils and sediments and TOC, TON and TP (ppm) were determined at the Doce River mouth during the dry and rainy seasons between 1993 and 2008. Cluster analysis, analysis of the sediment dynamic and bed topography of the mouth were applied to the results. Results and Conclusion: The river shows accelerated bank erosion, especially during the rainy season. Near the mouth, erosion processes are enhanced by sediment dynamics, obstructing the main channel and modifying the coastal landscape. This research aims to contribute to a better understanding of fluvial geomorphology near the mouth of the Doce River, from nutrients flow analyze and sediment dynamics, without discarding the anthropogenic influence in the region.

Carbon Storage in Equatorial Forest Soil-litter Systems as a Function of Management Intensity and Type of Vegetation Cover.

Aims and Place: The increase in greenhouse gas emissions in recent decades, especially CO2, is attributed to the increasing burning of fossil fuels and the expansion of agricultural activities. Therefore, more information should be garnered about the mechanisms that control carbon storage, capture and sinks, while simultaneously seeking new management strategies to reduce atmospheric emissions. The main purpose of this research was to comparatively determine carbon storage in the soil and litter of three forest systems in the Western Amazon (Brazil): upland forest, shrublands and grasslands. Duration of Study: Dry and rainy periods between 2005 and 2012. Methodology: Diverse soil analysis including density, porosity, particle-size, total carbon (TC and TOC) were developed according to traditional methods. Multivariate analysis (MANOVA) and Tukey’s test were applied to the results. Results and Conclusion: Total C storage C ranged from 23 to 26 Mg ha-1 in the grasslands to 28 to 37 Mg ha-1 in the shrublands. These findings confirm the importance of seasonality for both litter production and carbon production and storage in the different landscapes. The conditions of land use and occupation were predominant factors that explain the different concentrations of total carbon and organic carbon in the areas under study. Additional studies are needed to determine the most efficient management of these landscapes.

Avaliação de risco ambiental por contaminação metálica e material orgânico em sedimentos da bacia do Rio Aurá, Região Metropolitana de Belém - PA / Evaluation of environmental risk by metallic contamination and organic compounds in sediments of the Aurá River basin, Belém, Pará - Brazil

The Aurá River basin is situated in the Belém Metropolitan region, between the municipalities of Belém and Ananindeua, where the rate of population growth has increased without any social and environmental control. The region is intensely exploited and the more frequent environmental problems are deforestation, erosion, flooding, water pollution and contamination, especially by heavy metals and organic compounds (OC). Geochemistry behavior (Al, Fe, Mn, Cr, Ni and Cu) and OC levels were determined in the 30 sampling sites between 2008 and 2010 in the bottom sediments of the river. There is an uncontrolled sanitary landfill situated at the north of the Aurá River responsible, in part, by the metallic contamination of the sediments. The environmental stress is classic in the region, and it has resulted from anthropic activities, which has transported unconsolidated material associated to metals to the Aurá. The variables studied were classified on the transport mechanisms and sources (allochthonous and/or autochthonous). The results showed that the main contribution of ions Al and Fe was the sanitary landfill; Mn and Ni was the adjacent soils; Cr was modified (III/VI) by the allobiochemistry, and Cu by bio-induced processes.

A bacia do Rio Aurá está situada na região metropolitana de Belém, entre os municípios de Belém e Ananindeua, onde a taxa populacional tem aumentado sem qualquer medida de controle social ou ambiental. A região é intensamente explorada, sendo que os principais problemas ambientais são o desmatamento, erosão, inundação, poluição e contaminação das águas, especialmente por metais pesados e compostos orgânicos. O comportamento geoquímico dos elementos Al, Fe, Mn, Cr, Ni e Cu e os teores de compostos orgânicos foram avaliados em 30 pontos de amostragem no período entre 2008 e 2010 nos sedimentos fluviais. O aterro sanitário não controlado localizado nas proximidades da bacia do Rio Aurá é responsável, em parte, pela contaminação dos sedimentos. O estresse ambiental é resultado das atividades antrópicas locais, que contribuem no transporte de material clástico contendo metais para o rio. As variáveis estudadas foram classificadas segundo mecanismos de transporte e fonte (autóctone ou alóctone). Os resultados demonstraram que a principal contribuição de íons Al e Fe foi o aterro sanitário; Mn e Ni vieram principalmente dos solos adjacentes; Cr foi modificado (III/VI) por processo alobioquímico e Cu por processo bioinduzido.

Distribuição de mercúrio total em sedimentos da plataforma continental Amazônica: Brasil / Distribution of total mercury in sediments from Amazon continental shelf: Brazil

Este estudo foi desenvolvido na Plataforma Continental do Amazonas (PCA) com o objetivo de determinar os níveis de Hg total no sedimento de fundo, e assim contribuir como matriz ambiental indicadora para o plano geral de gerenciamento costeiro na região norte do Brasil. Foram amostrados 20 pontos entre maio e junho dos anos de 1999 a 2002, 2005 e 2007. Os resultados indicam não haver evidências de atividades antrópicas relacionadas à contaminação de mercúrio na região. Os teores encontrados variaram entre 0,047 e 0,166 mg kg-1 com média 0,085±0,026 mg kg-1, estando dentro do intervalo de "background" referido para os rios amazônicos não contaminados, que é de 0,05 a 0,28 mg kg-1. As concentrações de Hg no sedimento, especialmente no sedimento lamoso, mostraram uma estreita dependência com os teores de argila (material fino) e matéria orgânica, corroborando mecanismos geoquímicos importantes na dinâmica do metal. A maior adsorção do mercúrio pode estar associada ao aumento dos teores de compostos (óxidos e hidróxidos) de ferro, alumínio, manganês e os minerais primários e secundários formadores das rochas da bacia de drenagem amazônica.

This study was developed at the Amazon Continental Shelf aims to determine the levels of total mercury in the sediment bottom, and them to contribute as environmental matrix for the general plan of coastal monitoring in the North Region of the Brazil. Twenty sampling sites between May and June from 1999 to 2002, 2005 and 2007 were analyzed. The results indicate there is not evidence of anthropic activities associated to the contamination by mercury in the region. The levels of total mercury founded range between 0.047 and 0.166 mg kg-1 with average of 0.085±0,026 mg kg-1. The results are inside of the background interval determined to not contaminated or not polluted Amazon Rivers, which the interval ranges from 0.05 to 0.28 mg kg-1. The mercury concentrations in the sediment bottom, especially in the mud sediment, had shown a narrow dependence with both the clay levels (fine material) and organic matter, corroborating important geochemical mechanisms in Hg dynamics. The largest adsorption of the mercury can be associated to the increase of the oxides and hydroxides compounds of iron, aluminum, manganese and others primary and secondary minerals from the rocks of the Amazon drainage basin.

Diagnóstico da qualidade da água do rio Parauapebas (Pará, Brasil) / Diagnostic of the water quality of the Parauapebas river (Pará, Brazil)

O objetivo desta pesquisa foi desenvolver um diagnóstico da qualidade da água do rio Parauapebas (Estado do Pará, Brasil), com base no monitoramento realizado nos períodos de baixa precipitação dos anos 2004, 2007 e 2009. Em 20 locais de amostragem ao longo do rio no entorno da cidade de Parauapebas, foram avaliados na água parâmetros físicos (transparência, temperatura da água e resíduo total), químicos (oxigênio dissolvido, pH, turbidez, alcalinidade, dureza, acidez, cloreto, DBO, DQO e fósforo, ferro e nitrogênio totais) e biológicos (coliformes termotolerantes). A partir dos resultados foi desenvolvido o Índice de Qualidade de Água ­ IQA para o trecho monitorado. Para interpretação dos dados realizou-se estudos complementares de análise de componentes principais, regressão múltipla e regressão linear, além de levantamentos de informações a respeito dos meios físicos, bióticos e sócio-econômicos da região. O IQA determinado para o rio Parauapebas foi de 40,01 o que o enquadra na categoria "Regular". Com as análises de componentes principais e de regressão múltipla identificaram-se quatro variáveis que influenciaram significativamente na variação do índice: oxigênio dissolvido, demanda bioquímica do oxigênio, fósforo total e coliformes termotolerantes, que explicaram 75% da variação dos resultados. A expansão urbana, especialmente nas direções N-NO e S-SO, atingiu as áreas próximas às reservas de mata ciliar, comprometendo, em parte, a qualidade das águas superficiais do rio Parauapebas.

The objective of this research was to develop a diagnostic of the water quality of the Parauapebas River (Pará, Brazil), in the dry periods of 2004, 2007 and 2009. In 20 sampling sites in Parauapebas River, around of the Parauapebas City, physical (transparency, water temperature and total solid residues), chemical (dissolved oxygen, pH, turbidity, alkalinity, hardness, acidity, chloride, Biochemical Oxygen Demand, Chemical Oxygen Demand, total phosphorus, total iron and total nitrogen), and biological parameters (thermotolerant coliforms) were measured. The results were used for the determination of Water Quality Index (WQI). As support to the interpretation of these parameters, a Principal Components Analysis (PCA), multiple regression and linear regression analyses and, a general survey of physical, biotical and social-economic of the region were performed. WQI for the Parauapebas River, in the monitored area, was 40.01, which classifies it in the category "Regular". The PCA and multiple regression analysis identified four parameters that have been employed in the WQI determination and that influenced significantly the variation of the Index: dissolved oxygen, BOD, total phosphorus and thermotolerant coliforms, which explained 75% of the variation of the results. The results indicate that the urban expansion, in especial in the directions N-NW and S-SW, has reached the areas surrounding the Riparian Forest, and affected partially the surface water quality of the Parauapebas River.

Thermal structure of the Poraquê lake, Central Amazonian, Brazil / Estrutura térmica do lago Poraquê, Amazônia Central, Brasil

Thermal gradient of a Central Amazonian lake was studied to establish a link between seasonal variations in the water level, temperature, suspended particulate matter (SPM) and thermal stratification. Bimonthly measurements of temperature and PAR radiation were made at 0.25 m intervals from the surface to bottom from February 2004 to July 2006. Daily occurs full vertical mixing of the water column, and classic thermal stratification was not observed in the period. The effect of the winds associated to flood-pulse and the penetrative convection, transported the turbulent kinetic energy (TKE) into the lake mixing the column of water. This phenomenon was more expressive in the rainfall seasons when is generally higher contributing to the circulation of the water. The limit of the euphotic zone ranged from 1.36 to 1.77 m in the period studied. The results of the transmission curves for the sampling sites showed that, in general, less than 0.01% of the surface light reached the bottom. The trend curve developed can facilitate the understanding of the limnological and ecological processes in lentic systems of whitewaters of the Central Amazonian.

Foi estudado o gradiente térmico de um lago da Amazônia Central para estabelecer associação entre variações sazonais no nível de água, temperatura, material em suspensão e estratificação térmica. Bimestralmente, foram medidas a temperatura e a radiação luminosa da superfície ao fundo do lago no período entre fevereiro de 2004 e julho de 2006. Ocorreu completa mistura vertical diária da coluna de água, não sendo observada estratificação térmica clássica no período. A energia cinética turbulenta (ECT) proveniente da ação dos ventos em associação com o pulso de inundação foi responsável pela mistura da coluna de água. Esse fenômeno foi mais expressivo no período chuvoso, quando a ECT é geralmente mais alta, contribuindo para a circulação da água. A extensão da zona eufótica variou de 1,36 a 1,77 m. Os resultados das curvas de transmissão para os pontos de amostragem mostraram que menos de 0,01% da luz de superfície alcançou o fundo do lago. A curva de tendência desenvolvida poderá facilitar a compreensão dos processos limnológicos e ecológicos em sistemas lênticos de águas brancas da Amazônia Central.

Heavy metal levels in surface waters from a tropical river basin,Pernambuco State, northeastern Brazil / Níveis de metais pesados em águas superficiais de um rio tropical, Estado de Pernambuco, Brasil

Monthly, the distribution and enrichment of heavy metals (Fe, Mn, Cu, Pb andZn) in surface waters were examined at eight sampling sites, in Tapacurá river (PernambucoState, Brazil), from March 1997 to December 1998 and from June 2005 to March 2006. Onaverage, metal levels ranged from 0.30 to 4.22 for Fe; 0.02 to 1.09 for Mn; 0.001 to 0.014 for Cu;0.006 to 0.029 for Pb and 0.003 to 0.020 for Zn, all in mg L-1. Heavy metals presented a greatheterogeneous horizontal distribution, with hotspots in municipal and agricultural areas. Theenrichment factor (EF) and the potential contamination index (Cp) indicated moderate to severecontamination by Cu and Zn. The results pointed the potential pathways of trace metals via thetransport of soil for the river basin, mainly from agricultural areas, and inefficient sewagetreatment at the cities. The first step to apply a remedial measure is the inspection of theagricultural areas, the controlled use of fertilizers and herbicides, as well as the development of anefficient sewage treatment to urban areas.

Mensalmente, a distribuição e o enriquecimento demetais pesados (Fe, Mn, Cu, Pb e Zn) em águas superficiais foram analisados em oitopontos de amostragem no rio Tapacurá, Estado do Pernambuco, Brasil. O estudo foirealizado entre março/1997 e dezembro/1998 e entre junho/2005 e março/2006. Em média,o nível de metais pesados variou em mg L-1 entre 0,30 e 4,22 Fe; 0,02 e 1,09 Mn; 0,001 e0,014 Cu; 0,006 e 0,029 Pb e 0,003 e 0,020 Zn. Os metais mostraram distribuiçãohorizontal heterogênea grande com ênfase nas áreas municipais e agrícolas. O fator deenriquecimento (EF) e o índice de contaminação potencial (Cp) indicaram moderada asevera contaminação por Cu e Zn. Os resultados indicaram um caminho preferencial demetais pelo transporte de solo para bacia, principalmente de áreas agrícolas e pelotratamento ineficiente de esgotos urbanos. O primeiro passo para uma medida corretiva é ainspeção das áreas agrícolas e o controle do uso de fertilizantes e herbicidas, bem comodesenvolver um sistema de tratamento de esgotos eficiente nas áreas urbanas.

Heavy metal levels in surface waters from a tropical river basin, Pernambuco State, northeastern Brazil / Níveis de metais pesados em águas superficiais de um rio tropical, Estado de Pernambuco, Brasil

Monthly, the distribution and enrichment of heavy metals (Fe, Mn, Cu, Pb and Zn) in surface waters were examined at eight sampling sites, in Tapacurá river (Pernambuco State, Brazil), from March 1997 to December 1998 and from June 2005 to March 2006. On average, metal levels ranged from 0.30 to 4.22 for Fe; 0.02 to 1.09 for Mn; 0.001 to 0.014 for Cu;  0.006 to 0.029 for Pb and 0.003 to 0.020 for Zn, all in mg L-1. Heavy metals presented a great heterogeneous horizontal distribution, with hotspots in municipal and agricultural areas. The enrichment factor (EF) and the potential contamination index (Cp) indicated moderate to severe contamination by Cu and Zn. The results pointed the potential pathways of trace metals via the transport of soil for the river basin, mainly from agricultural areas, and inefficient sewage treatment at the cities. The first step to apply a remedial measure is the inspection of the agricultural areas, the controlled use of fertilizers and herbicides, as well as the development of an efficient sewage treatment to urban areas.

Níveis de metais pesados em águas superficiais de um rio tropical, Estado de Pernambuco, Brasil

Determinação dos elementos-traço (Zn, Co e Ni) em sedimentos da Plataforma Continental Amazônica sob influência da descarga do rio Amazonas / Determination of trace elements (Zn, Co and Ni) in sediments at the Amazon Continental Shelf on influence of the Amazon River discharge

Esta pesquisa foi desenvolvida na Plataforma Continental Amazônica (PCA) no trecho compreendido entre os cabos Orange (AP) e Maguari (PA), para determinar os teores de Zn, Co e Ni nos sedimentos superficiais, identificando o papel dos sedimentos como fonte ou reserva de elementos-traço. A concentração dos elementos metálicos apresentou a seguinte associação: Zn > Ni > Co. Os sedimentos localizados na PCA podem ser considerados como sítio de ocorrência natural dos elementos metálicos, não havendo influência de fontes poluidoras na liberação destes para o sistema.

Determination of trace elements (Zn, Co and Ni) in sediments at the Amazon Continental Shelf on influence of the Amazon River discharge This research was developed at Amazon Continental Shelf (ACS) between the Orange Cape (Amapá State) and the Maguari Cape (Pará State), to determine the levels of zinc, cobalt and nickel in the superficial sediments identifying its inputs and outputs. The rate of these metallic elements in the sediments decreases following Zn> Ni> Co. The concentrations of total metals in the surface sediments range from Zn = 52.8 159.5; Ni = 21.7 47.4 and Co = 14.3 48.8 (mg.kg-1). The levels of trace elements observed in the sediments at ACS are of natural occurrence. Pollution sources of metallic elements were not observed.