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.

Mineralogia e química dos sedimentos de fundo do médio e baixo Madeira e de seus principais tributários: Amazonas - Brasil / Mineralogy and chemistry of bottom sediments of the middle and lower Madeira River and its main tributaries: Amazonas - Brazil

O objetivo deste trabalho foi investigar a variação composicional e mineralógica dos sedimentos de fundo transportados pelos grandes rios da Amazônia, com nascentes nos Andes provenientes de rochas cratônicas. O estudo foi realizado com base em análises granulométricas, mineralógicas e químicas, incluindo isótopos de Pb, no rio Madeira e seus tributários. O conjunto de dados mostra que os sedimentos de fundo do rio Madeira são granulométrica, mineralógica e quimicamente distintos de seus principais tributários. Os sedimentos do rio Madeira são mais arenosos; têm maior quantidade de quartzo; menor conteúdo de Al2O3, Fe2O3, K2O, MgO, Na2O, PF, TiO2, P2O5, MnO e elementos-traço; e a maturidade aumenta de montante para jusante. Dentre os sedimentos dos tributários, os rios Machado e secundariamente o rio Marmelos são os que mais se aproximam da composição dos sedimentos do rio Madeira, enquanto que o Jamari com sedimentos com maior proporção de TiO2, Zr, Y, Nb, Ga, Hf, U, Ta e ETR, é o mais distinto. Apesar do ambiente de intenso intemperismo e erosão, em condições tropicais úmidas, a que estão submetidas as rochas drenadas pela bacia do rio Madeira, os valores das razões Th/Co, Th/Pb, Th/Yb, Al/Pb, Zr/Co e a composição isotópica de Pb indicam fontes distintas para os sedimentos de fundo estudados. Os sedimentos do rio Madeira são provenientes, principalmente, de rochas máficas, enquanto que os sedimentos de seus tributários têm como fonte essencialmente rochas félsicas.

This study reports the granulometric, mineralogic and chemical analyses, including Pb isotope, carried out on the bottom sediments of the Madeira River, whose headwaters are in the Andes Mountain, and its tributaries that come from the cratonic region, in order to investigate the compositional variation of the sediments transported by the major rivers of the Amazon. The analytical data show that the bottom sediments of the Madeira River have higher amounts of sand and quartz, and lower contents of Al2O3, Fe2O3, K2O, MgO, Na2O, PF, TiO2, P2O5, MnO and trace elements, and the maturity increases toward downstream. Among the tributaries, the bottom sediments from Machado and, secondarily, Marmelos rivers are those that more closely match the composition of the sediments of Madeira River. The sediments of Jamari River, with higher proportion of TiO2, Zr, Y, Nb, Ga, Hf, U, Ta and REE, are quite distinct. In spite of the intense weathering and erosion, in humid tropical conditions, that the rocks drained by the Madeira river basin have been submitted, the Th/Co, Th/Pb, Th/Yb, Al/Pb, Zr/Co ratios and Pb isotope data indicate that different sources contributed to the bottom sediments. It is suggested that mafic rocks are the main source of the sediments of the Madeira River, while felsic rocks are the source of the tributaries.

Geoquímica de los ríos morichales de los llanos orientales Venezolanos / Geochemistry of the "morichales" rivers from the Venezuelan eastern plains / Geoquímica dos rios morichales dos planos orientais Venezuelanos

Se realizaron muestreos mensuales (set 2002-set 2003) de aguas en ocho estaciones en los ríos Areo, Morichal Largo, Uracoa y Yabo, a fin de estudiar el comportamiento estacional de las variables físico-químicas de estos ríos Morichales. Los parámetros pH, O2 disuelto y conductividad fueron determinados in situ, mientras que las concentraciones de algunos nutrientes (NO3-, NH4+, N total y P total), iones mayoritarios disueltos (Cl-, Na, K, Ca, Mg) y elementos trazas (Fe y Al) fueron medidas en el laboratorio. Todas las especies evaluadas mostraron mayores concentraciones durante el período de lluvias, lo que indica que en estos ecosistemas acuáticos, el proceso de aporte de elementos por las lluvias y el lavado de los suelos es más eficiente que el proceso de dilución por aumento de caudal. Algunos elementos tales como Na, Mg y cloruros son aportados principalmente por las precipitaciones, mientras que P total, Fe, Al y gran parte del Ca disuelto son aportados por el sustrato. El pH se relaciona positivamente con el Ca disuelto proveniente del sustrato. Las relaciones encontradas entre N total, Fe y Al indican que las solubilidades de ambos metales se incrementan por la presencia de materia orgánica soluble rica en N. Los resultados revelan que la composición química de las aguas de los ríos Morichales está condicionada por la naturaleza arenosa de los suelos, la cercanía a zonas costeras y el tipo de vegetación presente en estos ecosistemas acuáticos.

Monthly (Sept 2002-Sept 2003) water samples were collected in eight stations at the Areo, Morichal Largo, Uracoa and Yabo rivers, to determine the seasonal behavior of some physicochemical variables in these "Morichales" rivers. Parameters such as pH, dissolved O2 and conductivity were measured in situ, whereas concentrations of nutrients (NO3-, NH4+, total N and total P), dissolved major ions (Cl-, Na, K, Ca, Mg) and dissolved trace elements (Fe and Al) were measured in the laboratory. All the evaluated species showed higher concentrations in the wet season, indicating that, in these aquatic ecosystems, the contribution by rains and the washing of soils prevails over the dilution by river flow increase. Elements such as Na, Mg, and chlorides are principally provided by rainfall, whereas Fe, Al, total P and most of the dissolved Ca are leached from the substratum. The pH values correlated positively with dissolved Ca provided from the substratum. The relationships found between Fe, Al and total N indicate that their solubilities increase due to the presence of soluble N-rich organic matter. The results show that the water chemistry of these rivers is controlled by the sandy nature of the soils, the distance from the sea and the kind of vegetation found in these aquatic ecosystems.

O objeto principal deste trabalho foi determinar o comportamento estacional das variáveis físico-químicas dos rios Morichales tomando mostras mensais das águas entre setembro 2002 e setembro 2003 em oito (8) estações distribuídas entre os rios Areo, Morichal Longo, Uracoa y Yabo. Os parâmetros pH, oxigênio disolto e condutividade foram determinados in situ, enquanto as concentrações de alguns nutrientes (NO3-, NH4+, nitrogênio total e fósforo total), íons majoritários dissolvidos (Cl-, Na, K, Ca, Mg) e elementos traça (Fe e Al) foram medidas no laboratório. Todas as espécies químicas determinadas mostraram suas maiores concentrações durante o período de chuva, o que indica que nestes ecossistemas aquáticos, a contribuição de elementos pelas chuvas e a lavagem dos solos é mais eficiente que o processo de diluição por aumento de volume. Alguns elementos como o Na, o Mg e os cloretos são aportados principalmente pelas precipitações, enquanto o fósforo total, o Fe, o Al e grande parte o Ca dissolvido são aportados pelo substrato. Os valores o pH relacionam-se positivamente com o Ca dissolvido aportado pelo substrato. As relações encontradas entre o nitrogênio total, o Fe e o Al indicam que a presença destes elementos se encontra associada à presença de matéria orgânica dissolvida rica em compostos nitrogenados. Os resultados obtidos revelam que a composição química das águas dos rios Morichales se encontra associada à natureza arenosa dos solos, à cercania às zonas costeiras e a o tipo de vegetação presente nestes ecossistemas aquáticos.

Efeitos das variações sazonais do clima tropical úmido sobre as águas e sedimentos de manguezais do estuário do rio Marapanim, costa nordeste do Estado do Pará / Effects of seasonal variations' on the mangroves' waters and sediments of the Marapanim estuary, northeast coast of Para State

Para avaliar o impacto das variações climáticas, de curta duração, sobre os ecossistemas de manguezais amazônicos, foi estudada a costa nordeste do Pará entre as coordenadas: 00º 32' 30" S / 00º 52' 30" S e 47º 28' 45" W / 47º 45' 00" W. Foram amostrados os sedimentos, águas superficiais e intersticiais com medidas de salinidade, potencial hidrogeniônico (pH), potencial de oxi-redução (Eh) e determinações mineralógicas por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Na água foram determinados o conteúdo de sulfetos dissolvidos, sulfato e cloreto, além da alcalinidade, sílica, ortofosfato, sódio, potássio, cálcio e magnésio, em meses chuvosos e de estiagem, sob marés de sizígia e quadratura. As variações sazonais do cloreto nas águas intersticiais mostram concentrações mais elevadas na estiagem que no período chuvoso, enquanto em superfície são mais elevadas nas marés de quadratura (período chuvoso) e de sizígia (período de estiagem). Os sulfetos dissolvidos foram encontrados em quantidades detectáveis somente a partir da profundidade de 10 cm o que indica exposição dos sedimentos aos fluxos advectivos de oxigênio atmosférico. Os teores de ferro dissolvido aumentam entre 0-10 cm e o potencial hidrogeniônico (pH) tende à neutralidade. A saturação das águas intersticiais na estiagem é indicada pelos minerais evaporíticos: gipso e halita. As variações pluviométricas são responsáveis por graduais mudanças nos teores de nutrientes e nas propriedades físico-químicas (pH, Eh e salinidade) das águas superficiais e intersticiais, no controle do equilíbrio salino das águas costeiras, na salinização e dessalinização dos sedimentos e na distribuição da vegetação de mangue no estuário. A exposição prolongada dos sedimentos na estiagem e as características morfológicas contribuem decisivamente para a oxidação total ou parcial dos sedimentos em superfície, o que modifica a mineralogia e as características químicas e físico-químicas das...

To evaluate the short period climatic variations impact over Amazonic mangrove ecosystem, studies were carried out on the northeast coast of Para State. Sediments, surficial and interstitial waters were collected and examinated throughout salinity, pH and Eh (mV) measurements; mineralogical determination using X-ray diffraction and electronic microscopy. Chemical analysis of dissolved sulfides, sulfate and chloride, among others were made in samples collected seasonally, under spring and neap tides conditions. The seasonal chloride variations in the interstitial waters shows 20 g/l during the dry season and less of 10 g/l in the season; the concentration in surficial are higher at neap tides (rainy season) and spring tide (dry season). The dissolved sulfides were found only at 10 cm, indicating sediment exposure to the atmospheric oxygen advectives fluxes. The dissolved iron rates increases between 0-10 cm and the pH tends to neutrality. The saturation of interstitial waters at dry season is indicated by evaporitic minerals: gypsum and halite. The pluviometric variations are responsible by gradual changes in the nutrient and physical chemical properties of surficial and interstitial waters, into the saline equilibrium control at coastal waters, in the salinization and desalinization of sediments and the distribution of mangrove vegetation at the estuary. The prolonged exposure of sediments during the dry season and the morphological characteristics contribute to the total or partial oxidation of surficial sediments, modifying the mineralogy of sediments and the physical chemical characteristics of interstitial waters.