Distribuição geoquímica e biodisponibilidade de metais traço em sedimentos no Rio Bento Gomes, Poconé - MT, Brasil / Geochemical distribution and bioavailability of trace metals in sediments of the Bento Gomes River, Poconé - MT, Brazil

The sediment is one of the major compartments of aquatic ecosystems, it plays an important role in the transport and accumulation of metal. This study aimed to determine the concentration of metals in geochemical fractions of the Bento Gomes River sediments, Pantanal of Poconé (MT) through selective extraction and sequential in order to assess the distribution and mobility of metals. The sediments were collected in the rainy and dry seasons in eight different points, and the metals (Fe, Mn, Cr, Cu, Zn and Ni) extracted from sediments by sequential extraction procedures (based on the proposed by BCR protocol - Community Bureau of Reference) and selective extraction (based on the 3050B protocol of the Environmental Protection Agency of the United States), using certified reference materials for validation of the analytical method. All metals showed levels below the limits established by CONAMA Resolution nº 454/2012 in the dry season, except for Ni in the rainy season (greater than 18 mg kg-1). The fractionation studies indicated that the metals were found in mobilized sediment fractions, especially associated with the iron oxides. The metals more mobile and hence more bioavailable, have been manganese, zinc and nickel, particularly in the rainy season. Largest copper contents were found in the residual fraction of the sediment, indicating low mobility in the aquatic environment. The sequence of mobility of the metals studied was Mn> Zn> Ni> Cr> Cu> Fe.

O sedimento é um dos compartimentos mais importantes dos ecossistemas aquáticos, possui papel importante no transporte e acumulação de metais. Este estudo teve por objetivo determinar a concentração de metais nas frações geoquímicas de sedimentos do Rio Bento Gomes, Pantanal de Poconé (MT) por meio da extração seletiva e sequencial, a fim de avaliar a distribuição e mobilidade dos metais. Os sedimentos foram coletados nos períodos seco e chuvoso em oito pontos distintos, e os metais (Fe, Mn, Cr, Cu, Zn e Ni) extraídos dos sedimentos por procedimentos de extração sequencial (baseada no protocolo proposto por BCR -Community Bureau of Reference) e de extração seletiva (baseada no protocolo 3050B da Environmental Protection Agency of the United States), utilizando-se materiais de referência certificados para validação do método analítico. Todos os metais apresentaram teores abaixo do limite previsto na Resolução CONAMA nº 454/2012 no período seco, com exceção do Ni no período chuvoso (maior que 18 mg kg-1). Os estudos de fracionamento indicaram que os metais foram encontrados nas frações mobilizáveis do sedimento, especialmente associados aos óxidos de ferro. Os metais mais móveis e, consequentemente, mais biodisponíveis, foram o manganês, zinco e níquel, principalmente na época chuvosa. Maiores teores de cobre foram encontrados nas frações residuais do sedimento, indicando baixa mobilidade no meio aquático. A sequência de mobilidade dos metais estudados foi Mn > Zn > Ni > Cr > Cu > Fe.

Solos urbanos formados pelo acúmulo de resíduos em Manaus, Amazonas, Brasil / Urban soils formed by the accumulation of waste in Manaus, Amazonas, Brazil

Este estudo apresenta dados sobre a mineralogia e a química de dois solos urbanos em Manaus (Horto Minicipal e Novo Israel) formados a partir da disposição e degradação de resíduo urbano em condições tropicais úmidas. Foi determinada a concentração de Pb, Cu, Ni, Zn, Mn, Fe, Cd e Cr, investigado o grau de contaminação desses elementos no solo e o potencial deles comprometerem a qualidade da água subterrânea. Foi medido o fracionamento geoquímico por lixiviação sequencial dos elementos, além de determinado o pH, teor de matéria orgânica e caracterizados os grupos funcionais dos ácidos húmicos e fúlvicos. Comparativamente esses solos urbanos refletem a composição mineralógica dos solos naturais da região embora a caulinita tenha menor grau de ordenamento cristalino. Contudo, o pH e o conteúdo de matéria orgânica são bem mais elevados. Em termos absolutos ambos os solos têm aproximadamente a mesma sequência de concentração dos elementos: no Horto Municipal Fe>Zn>Mn>Cu>Pb>Cr>Ni>Cd e em Novo Israel Fe>Zn>Cu>Mn>Pb>Cr>Ni>Cd. As maiores acumulações foram nas frações hidróxido de Fe amorfo e óxi-hidróxidos de Fe seguidas da matéria orgânica. Comparativamente, essas frações tiveram maior enriquecimento no Horto Municipal, provavelmente em consequência dos efeitos de envelhecimento dos resíduos, enquanto as mais biodisponíveis e a residual se acumularam mais em Novo Israel. Esse acúmulo nas fases mais móveis em Novo Israel é a causa da contaminação da água subterrânea e indica que o mesmo deve ocorrer no Horto Municipal.

This study presents the mineralogy and the chemistry of two urban soils in Manaus (Horto Minicipal and Novo Israel) formed by the accumulation and degradation of waste in tropical humid condition. It was quantified the content of Pb, Cu, Ni, Zn, Mn, Fe, Cd e Cr and investigated the score of the contamination and the capability of these elements affect groundwater quality. It was quantified the geochemical fraction by sequential leaching, besides pH, organic matter content and the functional groups from the humic and fulvic acids were also determined. The urban soils reflect to a considerable extent the mineralogical composition of the natural soil of the region although the kaolinite has lower dregree of cristaline order. They have higher pH and organic matter content than the natural soil. Both urban soils have almost the same order of concentration elements: in the Horto Municipal Fe>Zn>Mn>Cu>Pb>Cr>Ni>Cd and in Novo Israel Fe>Zn>Cu>Mn>Pb>Cr>Ni>Cd. The higher concentration occurs in the amorphous Fe hydroxide and Fe oxy-hydroxides followed by the organic matter fraction. These fractions have higher enrichment in the Horto Municipal probable in consequence of the ageing process of the waste, while the most exchangeable and the residual fractions have higher enrichment in the Novo Israel. This higher enrichment in the exchangeable phases is the cause of the groundwater contamination in Novo Israel and indicates a similar consequence in the Horto Municipal area.

Química de elementos-traço nos sedimentos do Lago do Parú (Manacapuru - Amazonas), sob influência do pulso de inundação do baixo Rio Solimões / Trace elements chemical in Lago do Parú (Manacapuru - Amazonas) sediments, under Lower Solimões River flood pulse influence

O objetivo deste estudo foi determinar as concentrações totais e em frações geoquímicas de Fe, Mn, Co, Cu e Zn em sedimentos, coletados nos períodos de seca (2005) e cheia (2006) do Lago do Parú. Nas partículas de sedimento seco ao ar (SSA) < 45 µm foi feita uma extração seqüencial pelo método de Tessier et al. (1979) que separa os elementos nas frações geoquímicas trocável, carbonácea, oxídica, orgânica e residual. As amostras de extrato diluídas foram lidas em cada fração, por espectrometria de absorção atômica de chama, sendo que o Fe apresentou a maior concentração total e uma forte associação com óxidos. O Mn alcançou a maior fração trocável dentre os elementos, em ambas as estações analisadas. O Zn obteve uma fração trocável constante entre os dois períodos analisados. O Cu se caracterizou por apresentar forte ligação pela fração orgânica, não variando de uma estação para outra nesta fração. O Co apresentou comportamento similar ao do Cu, exceto pela fração orgânica que apresentou diferença de concentração entre os períodos, sendo maior na cheia. As análises multivariadas confirmaram que os metais foram movimentados entre as frações geoquímicas do período seco para o de cheia.

The aim of this work was to determine whole and geochemical fractions of Fe, Mn, Co, Cu and Zn concentrations from sediments collected at low (2005) and high (2006) water seasons in Lago do Parú. From < 45 µm air dried sediment particles was made a Tessier et al. (1979) method to sequential extraction, which separates elements in exchangeable, bound to carbonates, bound to iron and manganese oxides, bound to organic matter and residual geochemical fractions. Diluted samples were read in each fraction, by flame atomic absorption spectrometry, where Fe showed the highest whole concentration and strong association with oxides. Mn reached the biggest exchangeable fraction among elements in both analyzed periods. Cu showed strong association by organic fraction and don't presented difference of concentration between periods. Co presented similar behavior of Cu, except for organic fraction, in which showed difference between periods, where was bigger in high water level period. Multivariate statistical analyses confirmed that metals were displaced in sediments geochemical fractions at low and high water seasons.