Dissertação - Especiação química de cobre em ambientes aquáticos próximos ao município do Rio Grande – RS - Leonardo Contreira Pereira

Autor: Leonardo Contreira Pereira (Currículo Lattes)

Resumo

O comportamento biogeoquímico dos metais é definido principalmente pelas espécies químicas presentes, ou seja, por sua especiação química. Esse estudo apresenta resultados da especiação química de cobre no estuário da Lagoa dos Patos e na restinga que a separa do Oceano Atlântico. Está previsto que a área do estuário em pouco tempo poderá sofrer impacto por esse metal, em função do estabelecimento de um pólo naval na região. Então, é iminente e estratégica a necessidade de monitorar a situação ambiental atual, além de manter um programa permanente de acompanhamento das possíveis modificações introduzidas pelos novos empreendimentos. Esse contexto histórico-ambiental motivou a realização deste estudo, que avaliou a especiação química do cobre na forma dissolvida, diferenciando a concentração do metal lábil (ou biodisponível) da concentração do metal complexado. Em um primeiro momento foi estudada a região muito próxima do futuro pólo naval, para o estabelecimento de linha de base (background). A seguir, o estuário da Lagoa dos Patos foi estudado, envolvendo três salinidades distintas, nos períodos de inverno e primavera. Os resultados demonstram que mais de 90% do cobre encontra-se complexado por ligantes orgânicos naturais, cujas constantes de estabilidade são da ordem de 1013-14, em água doce. Porém, com o aumento da salinidade a concentração de ligantes sofre um decréscimo significativo e há um aumento da fração lábil favorecendo a biodisponibilidade e trânsito do metal pela cadeia trófica, apesar das concentrações de metal dissolvido diminuir. Na segunda parte do estudo, foram coletadas amostras em um gradiente de salinidade, em condição de alta vazante. Nesta situação, a água doce apresenta altas concentrações do metal (26 a 27 nmol L-1), mas apresenta também uma alta concentração de ligantes naturais (164 a 178 nmol L-1), formadores de complexos estáveis, o que limita a toxicidade do metal. A salinização diminui a concentração de cobre (12 a 14 nmol L-1), porém ocorre um aumento da fração lábil do metal (15 a 28%). Este fato revela a necessidade de uma adequação da legislação atual, para que esta regulamente não apenas o teor de cobre dissolvido, mas do real potencial tóxico do metal em um ambiente. Neste trabalho também foi estudada a água subterrânnea da restinga que separa a lagoa dos Patos do Oceano Atlântico. Recentemente, foi demonstrado que o fluxo de macro e micronutrientes através dessa restinga para o oceano é comparável às concentrações lançadas pela água superficial através da Barra do Rio Grande. Essa contribuição dá-se através da descarga de água subterrânea (SGD), que para essa região é um fator importante na ciclagem de nutrientes e produtividade primária. São considerados resultados, preliminares, da especiação química de metais na água subterrânea de um poço desta restinga, oriundos de duas técnicas: a de gradientes difusivos de membranas (DGT) para a avaliação do cobre, vanádio, cobalto, níquel, zinco, cádmio e manganês, e a Voltametria Adsortiva de Redissolução Catódica aliada à técnica de Troca por Ligante de Competição (CLE-AdCSV) para a avaliação das concentrações das espécies químicas de cobre. A água do interior do poço foi classificada em: superfície, caracterizada pela presença de oxigênio dissolvido; intermediaria, com potencial redox positivo e ausência de oxigênio dissolvido e, fundo, com potencial redox fortemente negativo. Os dados do DGT revelaram teores de metal lábil em média 5 vezes maiores na superfície do poço, do que nas demais zonas, exceto para manganês cuja concentração diminuiu. O estudo voltamétrico, confirmando os resultados do DGT, demonstrou que 80% do Cu total na superfície estavam na forma lábil, enquanto no fundo esse índice foi de apenas 10%. Ao final deste trabalho fica demonstrada a importância das análises de especiação química nos estudos sobre o comportamento biogeoquímico dos metais, seja pela avaliação da biodisponibilidade dos metais no estuário, como do seu comportamento na água subterrânea.

Palavras-chave: EngenhariaCobreEstuáriosEngenharia naval e oceânicaÁguas subterrâneasVoltametriaEspeciação químicaLagoa dos Patos