Evaluation of soil contamination by heavy metals at public cemeteries in the municipality of Lages, southern Brazil / Avaliação da contaminação de solos por metais tóxicos em cemitérios públicos do município de Lages, Sul do Brasil

ABSTRACT The burial of bodies is a potentially polluting activity. Taking this into consideration, the aim of the present study was to verify the compliance of two cemeteries with environmental legislation and to quantify the concentrations of heavy metals in soils affected by burial activities. Physicochemical characterization of the soil was performed by analyzing control samples from areas near the cemeteries. Concentrations of cadmium, lead, chromium, nickel, zinc and copper were determined using high-resolution continuum source atomic absorption spectrometry. The two cemeteries had unsatisfactory properties for the retention of metal cations, with clay percentages ranging from 15.40 to 41.40% and sand percentages ranging from 28.75 to 66.85%. The control samples presented low cation exchange capacity (12.27 to 22.73 cmolc/dm³) and high aluminum (Al3+) saturation (66.74 to 90.16%). Although neither of the two cemeteries had concentrations above the limits established for the metals analyzed by Resolution No. 420/2009 of the National Environment Council, the contaminants may be leaching to groundwater due to inadequate soil characteristics.

RESUMO O sepultamento de corpos é uma atividade potencialmente poluidora. Este trabalho teve como objetivo verificar a adequação das áreas de dois cemitérios públicos à legislação ambiental e à atividade cemiterial e quantificar a concentração de metais pesados nos solos que estão sob influência desses empreendimentos. Realizou-se a caracterização físico-química do solo, com a análise de amostras testemunha de solo de cada cemitério. Também foram determinadas as concentrações dos metais pesados: cádmio, chumbo, cromo, níquel, zinco e cobre, por meio de espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua. As áreas dos cemitérios apresentam condições insatisfatórias para a retenção de íons catiônicos metálicos, com percentuais de argila variando entre 15,40 e 41,40% e de areia entre 28,75 e 66,85%. Os solos testemunha apresentaram reduzida capacidade de troca de cátions entre 12,27 e 22,73 cmolc/dm³) e elevada saturação por alumínio entre 66,74 e 90,16%. Apesar de nenhum dos cemitérios apresentar concentrações dos metais analisados acima dos limites de prevenção estabelecidos pela Resolução nº 420/2009 do Conselho Nacional do Meio Ambiente, em função das características dos solos, os contaminantes podem estar sendo lixiviados para os recursos hídricos subjacentes.

Avaliação temporal e espacial da qualidade das águas superficiais da bacia hidrográfica do rio Desquite, Santa Catarina / Temporal and spatial evaluation of the surface water quality of the river Desquite watershed, Santa Catarina

RESUMO Objetivou-se, com este estudo, avaliar o impacto ambiental do uso e da ocupação da terra na qualidade da água da bacia hidrográfica do rio Desquite, utilizando a Resolução nº 357/2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), como legislação balizadora. Foram realizadas coletas de água e determinados os parâmetros físico-químicos: temperatura, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido (OD) e sólidos totais dissolvidos (STD), com uma sonda multiparâmetro; demanda química de oxigênio (DQO), fenóis totais, fósforo total e amônia (NH3), com um fotocolorímetro; e os metais cádmio (Cd), chumbo (Pb), cromo (Cr), níquel (Ni) e cobre (Cu), por meio de Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com Fonte Contínua (AR-FC EAA). Para efeitos comparativos, tomando-se como base o ordenamento jurídico, as amostras apresentaram valores acima dos valores máximos permitidos (VMP) para os parâmetros fósforo total, NH3 e Cr. Também foram observadas alterações nos parâmetros: OD, fenóis totais, DQO e Cd. Ao final de um ano de acompanhamento e campanhas amostrais, conclui-se que o rio Desquite seria classificado de acordo com os limites estabelecidos para a classe IV da Resolução CONAMA nº 357/2005, e verificou-se que as principais alterações na qualidade da água ocorrem nas áreas de preservação permanente com ausência de cobertura vegetal ou nos lançamentos de efluentes domésticos e resíduos sólidos nesses locais ou diretamente nos corpos d'água.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the environmental impact of land use and occupation on the water quality of the Desquite river basin, using CONAMA Resolution no 357/2005, as beacon legislation. Water samples were collected and the physical-chemical parameters were determined: temperature, pH, electrical conductivity, DO and TDS, with a multiparameter probe; COD, total phenols, total phosphorus and ammonia (NH3) with a Photocolorimeter; and the metals Cd, Pb, Cr, Ni and Cu were determined by Continuous Source High Resolution Atomic Absorption Spectrometry (HR-FC EAA). Based on the comparative legal order, the samples presented values above the maximum permitted values for the parameters total phosphorus, ammonia (NH3) and Cr. Changes were also observed in the parameters: OD, total phenols, COD and Cd. At the end of a year of follow-up and sampling campaigns, it was concluded that the Desquite river would be classified according to the limits established for class IV of CONAMA Resolution no 357/2005, the main changes in water quality occur in the areas of permanent preservation with absence of vegetal cover or in the releases of domestic effluents and solid residues in these places or directly in the bodies of water.

Anthropic influence in the water quality of the river basin that supplies the Pato Branco Municipality-PR

The Pato Branco river basin, which supplies water to Pato Branco city (70,000 inhabitants) in southwestern Paraná State, was monitored during two hydrological cycles, totaling 22 campaigns at two monitoring stations on the Conrado river: the Conrado station upstream (RC01) and the Conrado station downstream (RC02). The main characteristics of the basin here: area - 29.69 km², length - 9,300 m, height difference - 170 m, declivity - 18.62 m km-1, and concentration time - 102 min. Physico-chemical variables were analyzed, using samples collected after a minimum three-day period without rain. The data set comprising seven variables yielded the following averages respectively for monitoring stations RC01 and RC02: variables that characterized the organic matter: BOD5 (5.2 - 4.31mg L-1 O2) and COD (11.04 - 11.2 L-1 O2), and variables that characterized the eutrophication processes: ammoniacal N (0.16 - 0.09 mg L-1 N); nitrate (0.67 - 0.78 mg L-1 N); nitrite (0.06 - 0.029 mg L-1 N); total N (0.48 - 0.33 mg L-1 N), and total phosphorous (0.13 - 0.07 mg L-1). The lowest and the highest variation coefficients for data downstream and upstream corresponded to: nitrate and nitrite (46.1 and 166 percent); phosphorous and nitrite (56.8 and 229.6 percent).

A bacia hidrográfica do rio Pato Branco manancial de abastecimento público da cidade de Pato Branco localizada no Sudoeste do Estado do Paraná com uma população de 70.000 habitantes, foi monitorada pelo período de dois ciclos hidrológicos, totalizando 22 campanhas em duas estações de monitoramento: a estação Conrado montante (RC01) e a Conrado jusante (RC02) localizadas no rio Conrado. As principais características da bacia estudada foram: área de 29,69 km², comprimento 9.300 metros, desnível 170 metros, declividade 18,62 m km-1 e tempo de concentração 102 minutos. Analisou-se variáveis físico-químicas, cujas amostras foram coletadas respeitando um período mínimo de três dias sem chuvas. O conjunto de dados referente as sete variáveis para as estações de monitoramento RC01 e RC02 apresentaram respectivamente, as seguintes médias: variáveis que caracterizam a matéria orgânica: DBO5 (5,2 - 4,31 mg L-1 O2) e DQO (11,04 - 11,2 mg L-1 O2) e as que caracterizam os processos de eutrofização: N amoniacal (0,16 - 0,09 mg L-1 N); nitrato (0,67 - 0,78 mg L-1 N); nitrito (0,06 - 0,029 mg L-1 N); N total (0,48 - 0,33 mg L-1 N) e fósforo total (0,13 - 0,07 mg L-1). Os menores e maiores coeficientes de variação dos dados a montante e a jusante, foram observados nas variáveis: nitrato e nitrito (46,1 e 166 por cento); fósforo e nitrito (56,8 e 229,6 por cento).

Concentration of radioactive elements (U, Th and K) derived from phosphatic fertilizers in cultivated soils

Gamma spectrometric measurements were obtained for the agricultural soils aiming at characterizing the spatial distribution of radionuclide concentrations (K, eU and eTh), as well for the samples of phosphatic fertilizers and agricultural gypsum. In the study areas, three types of soils occured: Eutrophic Red Nitosol (Alfisoil), Eutroferric Red Latosol of clayey texture (Oxisoil) and Dystrophic Red Latosol of medium texture (Oxisoil). The results showed that the radionuclide concentrations in more clayey soils were higher than in more sandy soils, mainly as a function of a higher adsorption capacity of the former. For the area where human activity predominated, the average contents of K, eU and eTh were respectively 54.75; 10.22 and 7.27 Bq/Kg, significantly higher than those for the area where no fertilizers were used (34.15 Bq/Kg K; 1.69 Bq/Kg eU, and 5.36 Bq/Kg eTh). Variations in the radionuclide concentrations were also observed in various fertilizer formula used in soybean and wheat crops.

Medições gamaespectrométricas foram obtidas em solos agrícolas objetivando caracterizar a distribuição espacial das concentrações de radionuclídeos (K, eU e eTh), bem como em amostras de fertilizantes fosfatados e gesso agrícola. Na área ocorrem três tipos de solos: Nitossolo Vermelho Eutrófico, Latossolo Vermelho Eutroférrico textura argilosa e Latossolo Vermelho Distrófico textura média. Constatou-se que as concentrações de radionuclídeos nos solos mais argilosos foram maiores do que nos solos mais arenosos, em função, principalmente, da maior adsorção pelos primeiros. Os teores médios em Bq/Kg de K, eU e eTh na área com atividade antrópica foram respectivamente de 54,75; 10,22 e 7,27, significativamente maiores do que em áreas virgens sem aplicação de fertilizantes (34,15 de K; 1,69 de eU e 5,36 de eTh). Foram também observadas variações nas concentrações de radionuclídeos em diferentes formulações de adubos utilizados nas culturas de soja e trigo.

Gamma-ray spectrometry sensor and geochemical prospecting in an area of sugar cane plantation

In this study the K, U and Th radionuclide concentrations were determined in a sugar cane plantation that received large quantities of fertilizer and gypsum. Geochemical data were obtained for the clay, iron and organic matter in the soil samples, taken from depths of 0-20 and 20-40 cm. The average radionuclide concentrations were 71 Bq Kg-1 for K; 5.97 Bq Kg-1 for U, and 11.26 Bq Kg-1 for Th, and the uranium was variable (56 percent). The radionuclide average concentrations for the different fertilizer compositions varied in the range of 603.5 - 8855.0 Bq Kg-1 for K; 27.3 - 684.4 Bq Kg-1 for U, and 58 - 788.5 Bq Kg-1 for Th, and it was most variable for K (53 percent). Gypsum average concentrations were 82.6 Bq Kg-1 for K, 641.5 Bq Kg-1 for U, and 201.7 Bq Kg-1 for Th, and it was most variable for K (46 percent). Average organic matter, clay and iron concentrations for both the depths were 0.71 and 0.68 percent; 16.2 and 16.9 percent, and 29.0 and 26.8 mg/l respectively.

Determinou-se as concentrações dos radionuclídeos K, U e Th em área cultivada com cana-de-açúcar que recebe quantidades expressivas de adubos e gesso. Os radionuclídeos apresentaram teores médios de 71 Bq Kg-1 de K, 5,97 Bq Kg-1 de U e 11,26 Bq Kg-1 de Th, sendo a maior variabilidade detectada para o urânio (56 por cento). Os teores médios dos radionuclídeos para as diferentes formulações dos adubos encontram-se na faixa de 603,5 - 8855 Bq Kg-1 de K, 27,3 - 684,4 Bq Kg-1 de U e 58 - 788,5 Bq Kg-1 de Th, com maior variação para o K (53 por cento). O gesso apresentou valores médios 82,6 Bq Kg-1 de K, 641,5 Bq Kg-1 de U e 201,7 Bq Kg-1 de Th, cuja maior variabilidade também foi para o K (46 por cento). Os teores médios da matéria orgânica, argila e ferro para as duas profundidades foram respectivamente de: 0,71 e 0,68 por cento; 16,2 e 16,9 por cento; 29,0 e 26,8 mg/l.