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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA
TESE DE DOUTORADO
CONTRIBUIÇÕES NATURAIS E ANTROPOGÊNICAS PARA
A CONCENTRAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE METAIS
PESADOS EM ÁGUA SUPERFICIAL E SEDIMENTO DE
CORRENTE NA BACIA DO RIO DO FORMOSO, MUNICÍPIO
DE BURITIZEIRO - MG
AUTOR: Hernando Baggio Filho
ORIENTAÇÃO: Prof. Dr. Adolf Heinrich Horn
BELO HORIZONTE
26/09/2008
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Milhares de livros grátis para download.
Hernando Baggio Filho
CONTRIBUIÇÕES NATURAIS E ANTROPOGÊNICAS PARA A
CONCENTRAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE METAIS PESADOS EM ÁGUA
SUPERFICIAL E SEDIMENTO DE CORRENTE NA BACIA DO RIO DO
FORMOSO, MUNICÍPIO DE BURITIZEIRO – MG.
Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Geologia do Instituto de Geociências da
Universidade Federal de Minas Gerais como requisito
para obtenção do título de Doutor em Geologia. Área de
concentração: Geologia Econômica e Aplicada.
Orientador: Prof. Dr. Adolf Heinrich Horn
BELO HORIZONTE
26/09/2008
ads:
B144c
2008
Baggio Filho, Hernando.
Contribuições naturais e antropogênicas para a concentração e
distribuição de metais pesados em água superficial e sedimento de
corrente na Bacia do Rio do Formoso, município de Buritizeiro, MG
[manuscrito] / Hernando Baggio Filho. – 2008.
xvi, 216 f. : il. mapas, fots., gráfs. color; enc.
Orientador: Adolf Heinrich Horn.
Tese (doutorado) – Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de
Geociências, 2008.
Área de concentração: Geologia Econômica e Aplicada.
Bibliografia: f. 171-180.
1. Água – Poluição – Buritizeiro (MG) – Teses. 2. Metais pesados –
Teses. 3. Formoso, Rio da, Bacia (MG)– Teses. I. Horn, Adolf Heinrich. II.
Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Geociências,
Departamento de Geologia. III.Título.
CDU: 55(815.1)
AGRADECIMENTOS
Aos meus familiares, pais e irmãos, pelo incentivo e apoio mesmo que distante.
À minha esposa, pelo apoio integral nos momentos mais difíceis desta jornada.
À minha filha, pelos finais de semanas não compartilhados.
Agradeço especialmente ao amigo, geólogo e professor Dr. Adolf Heinrich Horn, pela amizade,
orientação e disponibilidade.
Aos professores Dr. Jorge Carvalho de Lena e Dra. Maria Giovana Parizzi, pelas excelentes
sugestões quando da qualificação deste trabalho.
Agradeço aos professores membros da banca examinadora da defesa desta tese.
Ao Instituto de Geociências IGC/UFMG pós-graduação em Geologia, pelo apoio e incentivo no
decorrer da pesquisa.
Ao Deutscher Akademischer Austauschdienst – DAAD, pela bolsa de pesquisa de curta duração
na Univesität Leipzig/Institut für Geographie.
À Fundação de Pesquisa do Estado de Minas Gerais – FAPEMIG, pelo apoio e incentivos
financeiros.
À Universidade Estadual de Montes Claros – UNIMONTES, pelo apoio e incentivo a esta
pesquisa.
Ao Prof. Dr. Walter de Brito, do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear – CDTN,
pelas análises mineralógicas.
Ao técnico Willian Fonseca de Figueiredo Santos, do CPMTC/IGC/UFMG, pelas análises
químicas.
Agradecimento especial aos meus alunos Wallace Trindade, Elizene Veloso e Natália Mendonça,
pela ajuda nas campanhas de campo.
E a todos que de certa forma contribuíram para a execução desta pesquisa.
I
"A vereda, com toda a razão, muito valiosa, já está pensando
que dela vou me esquecer. Não poderia de me lembrar da
mãe de minhas águas, do mais belo espetáculo cênico do
mundo tropical, meu oásis, de maior beleza que o saariano. A
ela confiei as mais nobres funções. Eu a dotei de espécies não
encontradas em nenhum outro subsistema sob o meu
comando, como o buritizeiro, a palmeira providencial do
sertão, pois dela tudo se tira tudo se faz. É a guardadora de
água e de alimentos frescos para meus bichos durante as
quatro estações, defendendo-os também das ardências do
fogo natural ou ateado que, no esconder das chuvas, flameja
e crepita na macega seca de meus gerais, mas com muito
respeito pelo úmido da vereda. Ela é meu santuário."
[Ivo da Chagas]
II
SUMÁRIO
____________________________________________________________________________
Agradecimentos................................................................................................................. I
Epígrafe............................................................................................................................. II
Sumário.............................................................................................................................. III
Lista de Figura .................................................................................................................. VII
Lista de Tabelas ................................................................................................................ X
Lista de Abreviaturas ........................................................................................................ XI
Resumo.............................................................................................................................. XII
Abstract............................................................................................................................. XIV
CAPITULO 1: INTRODUÇÃO................................................................................... 1
1.1. Problemática Ambiental .......................................................................................... 7
1.2. Estudos Prévios ....................................................................................................... 8
1.3. Objetivo Geral ......................................................................................................... 9
1.4. Objetivos Específicos .............................................................................................. 10
CAPITULO 2: CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DA PESQUISA.......................... 11
2.1. Localização............................................................................................................... 11
2.2. Caracterização do Meio Físico ................................................................................ 13
2.2.1. Aspectos Vegetacionais ........................................................................................ 13
2.2.2. Aspectos Climáticos ............................................................................................. 13
2.2.3. Características Geológicas .................................................................................... 15
2.2.3.1. A Bacia do Rio do Formoso ................................................................................ 17
2.2.3.2. Grupo Bambuí– Neoproterozóico ...................................................................... 20
2.2.3.3. Cretáceo Inferior e Superior .............................................................................. 21
2.2.3.4. Cenozóico .......................................................................................................... 24
2.2.4. Características Geomorfológicas........................................................................... 26
2.2.4.1. Superfície Tabular – Unidades de Chapadas - Cretáceo Superior .................... 29
2.2.4.2. Unidades de Colinas – Cretáceo Superior e Neoproterozóico ........................... 31
2.2.4.3. Planície Aluvial Unidades de Vales e Terraços Quaternários ........................... 34
2.2.4.4. Declividade ........................................................................................................ 37
2.2.4.5. Classes de Dissecação ........................................................................................ 39
2.2.5. Solos ...................................................................................................................... 42
2.2.6. Características Hidrográficas: Origem e Significado da Rede Hidrográfica Atual. 45
2.2.6.1. Localização e Características da Bacia de Drenagem do rio do Formoso.......... 47
2.2.6.2. Dinâmica do Escoamento Fluvial e Tipos de Fluxos.......................................... 51
2.2.6.3. Tipologia do Canal e Padrão de Drenagem ........................................................ 52
2.2.6.4. Transporte Fluvial de Sedimentos....................................................................... 54
2.2.7. Uso e Ocupação do Solo ........................................................................................ 57
III
CAPÍTULO 3: METODOLOGIA, ETAPAS, MATERIAIS E TÉCNICAS............. 61
3.1. Metodologia .............................................................................................................. 61
3.2. Metodologia e Etapas ................................................................................................ 62
3.2.1. A Primeira Etapa..................................................................................................... 63
3.2.2. A Segunda Etapa .................................................................................................... 65
3.2.3. A Terceira Etapa .................................................................................................... 66
3.3 Localização dos Pontos de Amostragem de Sedimentos de Corrente e Fundo.......... 66
3.3.1. Freqüência, Coleta e Preservação das Amostras de Sedimentos ........................... 68
3.3.2. Procedimento Analítico para Sedimento ............................................................... 68
3.4. Localização dos Pontos de Amostragem de Água .................................................... 72
3.4.1 Freqüência, Coleta e Preservação das Amostras de Água Superficial..................... 72
3.4.2. Levantamento dos Parâmetros Físico-químicos da Água Superficial..................... 73
3.4.3. Levantamento da Água Superficial para Análises Químicas de Metais Pesados.... 73
3.5. Localização dos Pontos de Amostragem de Rochas.................................................. 74
3.5.1. Freqüência, Coleta e Transporte das Amostras de Rochas .................................... 75
3.5.2. Levantamento dos Litotipos para Análise dos Elementos Menores ...................... 76
3.6. Tratamento dos Dados e Estruturação...................................................................... 77
CAPÍTULO 4: METAIS PESADOS NO MEIO AMBIENTE .................................. 78
4.1. Contextualização e Características dos Metais Investigados..................................... 78
4.2. Especificações dos Metais Pesados Investigados...................................................... 83
4.3. Metais Pesados nos Sedimentos e Água Superficial.................................................. 95
4.4. Elementos Suporte .................................................................................................... 99
4.5. Parâmetros físico-Químicos para a Água Superficial............................................... 101
4.5.1. Temperatura .......................................................................................................... 101
4.5.2. Potencial Hidrogeniônico ...................................................................................... 102
4.5.3. Oxigênio Dissolvido .............................................................................................. 102
4.5.4. Turbidez ................................................................................................................. 103
4.5.5. Condutividade Elétrica............................................................................................ 103
CAPÍTULO 5 :INTERPRETAÇÃO E DISCUSSÃO DOS DADOS DE CAMPO E
LABORATÓRIO ........................................................................................................... 104
5.1. Valores dos Parâmetros Físico-Químicos nas Águas do rio do Formoso.................. 104
5.2. Valores do Potencial Hidrogeniônico ....................................................................... 104
5.3. Oxigênio Dissolvido ................................................................................................. 106
5.4. Condutividade Elétrica............................................................................................... 107
5.5. Turbidez .................................................................................................................... 109
5.6. Temperatura .............................................................................................................. 111
5.7. Concentração dos Metais Pesados de Suporte na Água Superficial do rio do Formoso..... 112
5.7.1. Ferro....................................................................................................................... 112
5.7.2. Alumínio ................................................................................................................ 114
5.7.3. Manganês ............................................................................................................... 116
5.8 - Concentração de Metais Pesados nas Águas Superficiais do rio do Formoso......... 118
5.8.1. Cobre ..................................................................................................................... 118
5.8.2. Cádmio................................................................................................................... 120
IV
5.8.3. Cromo .................................................................................................................... 122
5.8.4. Níquel .................................................................................................................... 123
5.8.5. Chumbo ................................................................................................................. 125
5.8.6. Zinco ...................................................................................................................... 126
5.9. Dados Analíticos Físico-químicos nos Sedimentos ............................................... 127
5.9.1. Características dos Sedimentos.............................................................................. 127
5.9.2. Cor dos Sedimentos................................................................................................ 128
5.9.3. Analise Mineralógica dos Sedimentos .................................................................. 128
5.9.4. Valores do Potencial Hidrogeniônico .................................................................... 130
5.10. Concentração e Distribuição dos Metais Pesados Selecionados em Amostras de
Sedimentos........................................................................................................................ 130
5.10.1. Cobre..................................................................................................................... 130
5.10.2. Cádmio ................................................................................................................ 134
5.10.3. Cromo ................................................................................................................... 136
5.10.4. Níquel ................................................................................................................... 138
5.10.5. Chumbo ................................................................................................................ 141
5.10.6. Zinco .................................................................................................................... 143
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................ 146
6.1. Avaliação da Amostragem para a Água Superficial.................................................. 146
6.2. Avaliação da Amostragem para Sedimentos de Corrente e Fundo........................... 155
CAPÍTULO 7 : DETERMINAÇÃO E AVALIAÇÃO À PREDISPOSIÇÃO AO
RISCO AMBIENTAL NA BACIA DO RIO DO FORMOSO.................................. 161
7.1. A Bacia do rio Formoso............................................................................................ 161
CAPÍTULO 8: CONCLUSÕES ................................................................................... 167
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 171
ANEXO I - Tabelas com resultados geoquímicos das amostras de água e sedimentos
coletas na área da pesquisa.............................................................................................. 181
ANEXO II – Tabela com coordenadas dos pontos amostrados .................................... 185
ANEXO III – Resolução nº 357 – CONAMA .............................................................. 187
ANEXO IV– Resolução nº 344 - CONAMA ................................................................ 193
ANEXO V – Tabela com condições de operação do aparelho – ICP-OES.................... 204
ANEXO VI – Tabela com os resultados geoquímicos dos litotipos............................... 206
ANEXO VII – Tabela com as variáveis geoambientais................................................. 208
ANEXO VIII – Tabela com as especificações técnicas dos agrotóxicos....................... 211
V
ANEXO IX – Mapa com pontos de amostragem para água, sedimento e rochas............ 214
VI
LISTA DE FIGURAS
__________________________________________________________________________
Figura 1: Esquema Mostrando os Compartimentos Ambientais e suas Interligações....... 1
Figura 2: Mapa de Localização da Bacia do rio Formoso................................................. 12
Figura 3: Gráfico1 – Precipitação Média Anual do Município de Buritizeiro-MG................ 14
Figura 4: Gráfico 2 –Precipitação Média Anual na Bacia do rio do Formoso-MG ............... 14
Figura 5: Mapa Geológico do Cráton do São Francisco ................................................... 16
Figura 6: Coluna estratigráfica da Bacia do rio do Formoso-MG..................................... 18
Figura 7: Mapa geológico da bacia do rio do Formoso............................................................ 19
Figura 8: Afloramento da Formação Três Marias............................................................. 21
Figura 9: Conglomerado fluvial........................................................................................ 22
Figura 10: Afloramento da Formação Três Barras........................................................... 23
Figura 11: Afloramento rochoso da Formação Capacete – Grupo Mata da Corda.......... 24
Figura 12: Rochas vulcânicas e vulcanoclásticas do Grupo Mata da Corda........................ 25
Figura 13: Sedimentos aluvionares areno-argilo-siltosos........................................................ 26
Figura 14: Mapa geomorfológico da Bacia do Formoso................................................... 28
Figura 15: Superfície Tabular representada pelas Unidades de Chapadas........................ 30
Figura 16: Borda de escarpa............................................................................................. 31
Figura 17: Colinas convexas............................................................................................. 32
Figura 18: Seqüência de morrotes.................................................................................... 32
Figura 19: Superfície Mata da Corda............................................................................... 33
Figura 20: Material alterado da Fm Capacete.................................................................. 33
Figura 21: Colinas Convexas da depressão Neoproterozóica.......................................... 34
Figura 22: Seixos envolvidos por uma matriz areno-argilo-siltosa.................................. 35
Figura 23: Depressão do rio do Formoso......................................................................... 35
Figura 24: Vertente........................................................................................................... 36
Figura 25: Mapa clinográfico........................................................................................... 38
Figura 26: Mapa de dissecação........................................................................................ 40
Figura 27: Mapa com as principais classes de solos da bacia do rio do Formoso........... 44
Figura 28: Mapa da rede de drenagem da bacia do rio do Formoso...................................... 48
Figura 29: Modelagem 3D do segmento Alto curso do rio do Formoso.......................... 50
VII
Figura 30: Modelagem 3D do segmento Médio curso do rio do Formoso....................... 50
Figura 31: Modelagem 3D do segmento Baixo curso do rio do Formoso........................... 51
Figura 32: Fluxo Turbulento de Corrente e Fluxo Turbulento Encachoeirado................. 52
Figura 33: Segmento médio – rupturas de declive............................................................. 53
Figura 34: Solo Aluvial/Hidromórfico, Plintossolos e material grosseiro......................... 56
Figura 35: Mapa de uso do solo – 1980.................................................................................... 59
Figura 36: Mapa de uso do solo – 2008.................................................................................... 60
Figura 37: Esquema geral apresentando as etapas metodológicas........................................................... 62
Figura 38: Pontos de Amostragens da Bacia do Formoso................................................. 67
Figura 39: Organograma – sedimento de corrente/fundo.................................................. 69
Figura 40: Organograma – água superficial....................................................................... 74
Figura 41: Organograma – litotipos................................................................................... 76
Figura 42: Gráfico - pH e perfil geológico longitudinal do rio do Formoso................... 105
Figura 43: Gráfico – Oxigênio Dissolvido........................................................................ 107
Figura 44: Gráfico – Condutividade elétrica..................................................................... 108
Figura 45: Gráfico – Turbidez.......................................................................................... 110
Figura 46: Gráfico – Temperatura.................................................................................... 111
Figura 47: Gráfico – Concentração de Ferro dissolvidos na água..................................... 113
Figura 48: Gráfico – Concentração de Alumínio dissolvidos na água............................... 115
Figura 49: Gráfico – Concentração de Manganês dissolvidos na água.............................. 117
Figura 50: Gráfico – Concentração de Cobre nas águas superficiais................................. 118
Figura 51: Gráfico – Concentração de Cádmio nas águas superficiais.............................. 120
Figura 52: Gráfico – Concentração de Cromo nas águas superficiais............................... 122
Figura 53: Gráfico – Concentração de Níquel nas águas superficiais................................ 124
Figura 54: Gráfico – Concentração de Chumbo................................................................. 125
Figura 55: Gráfico – Concentração de Zinco..................................................................... 126
Figura 56: Gráfico – Distribuição Teores totais de Cobre nos sedimentos........................ 131
Figura 57: Gráfico – Distribuição Teores totais de Cádmio nos sedimentos..................... 135
Figura 58: Gráfico – Distribuição Teores totais de Cromo nos sedimentos...................... 137
Figura 59: Gráfico – Distribuição Teores Totais de Níquel nos sedimentos..................... 140
Figura 60: Gráfico - Distribuição Teores Totais de Chumbo nos sedimentos................... 142
VIII
Figura 61: Gráfico - Distribuição Teores Totais de Zinco nos sedimentos....................... 144
Figura 62: Gráfico - Correlação entre a condutividade elétrica e a turbidez..................... 147
Figura 63: Gráfico - Correlação entre os elementos de suporte e oxigênio dissolvido...... 148
Figura 64: Gráfico - Correlação entre os elementos de suporte Fe, Al e Mn e o pH......... 150
Figura 65: Gráfico - Correlação dos metais pesados com o pH......................................... 151
Figura 66: Gráfico - Correlação entre os seis metais pesados e a seção geológica............ 158
Figura 67: Mapa de vulnerabilidade da Bacia do rio Formoso.......................................... 165
IX
LISTA DE TABELAS
____________________________________________________________________________
Tabela 1: Metais Pesados e os Processos Poluentes ....................................................... 80
Tabela 2: Ordem de Precipitação Metais Aumento do pH ............................................. 102
Tabela 3: Composição mineralógica das amostras de sedimentos de corrente .............. 129
Tabela 4: Valores de Referências para Cobre - Arenitos e Folhelhos Médio ................ 131
Tabela 5: Referência e Concentração de Cádmio nos Litotipos..................................... 135
Tabela 6: Referência e Concentração de Cromo nos Litotipos ...................................... 137
Tabela 7: Referência e Concentração de Níquel nos Litotipos ...................................... 140
Tabela 8: Referência e Concentração de Chumbo nos Litotipos.................................... 142
Tabela 9: Referência e Concentração de Zinco nos Litotipos........................................ 144
Tabela 10: Matriz de Susceptibilidade Ambiental........................................................... 163
X
LISTA DE ABREVIATURAS
____________________________________________________________________________
Al – Alumínio
ANA - Agência Nacional de Águas
CCME - Canadian Council of Ministeres of The Envioronment
Cd – Cádmio
CDTN/CNEN – Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear
Comissão Nacional de Energia Nuclear
CEPETC/INPE - Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos– Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais
CERH-MG - Conselho Estadual de Recursos Hídricos de Minas Gerais
CETEC - Centro Tecnológico de Minas Gerais
CETESBE - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental
CMM - Companhia Mineira de Metais
COMIG - Companhia Mineradora do Estado de Minas Gerais
CONAMA - Conselho Nacional de Meio Ambiente
COPAM - Conselho de Meio Ambiente de Minas Gerais
CPMTC - Centro de Pesquisas Manoel Teixeira da Costa
CPRM - Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais
Cr – Cromo
Cu – Cobre
FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais
Fe - Ferro
GPS - Global Positioning System
GEOSOL – Companhia e Geologia e Sondagem Ltda
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
ICP-AAS – Espectrometria de Absorção Atômica
ICP-OES – Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectroscopy -
Espectrômetro de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado de Argônio
IEF - Instituto Estadual de Florestas
IGAM - Instituto Mineiro de Gestão das Águas
XI
IGC - Instituto de Geociências
Mn – Manganês
MNT – Modelagem Numérica do Terreno
NASA - National Aeronautics and Space Administration
Ni – Níquel
NPA – Núcleo de Pesquisas Ambientais
NTU – Turbidez
OD – Oxigênio Dissolvido
ONGs – Organizações não governamentais
Pb – Chumbo
PEL – Proble Effect Level
pH – Potencial Hidrogeniônico
RSTM/NASA - The Shuttle Radar Topography Mission
SAAE - Serviço Autônomo de Água e Esgoto
TCC - Trabalhos de Conclusão de Curso
TEL – Threshold Effect Level
TFSA – Terra Fina Seca ao Ar
UFLA – Universidade Federal de Lavras
UFMG – Universidade Federal de Minas Gerais
UFSCAR – Universidades Federal de São Carlos
UNIMONTES – Universidade Estadual de Montes Claros
Zn – Zinco
Unidades
Alt/m – altitude em metros
% - Porcentagem
ppm – parte por milhão
mg/L – miligrama por litro
mg/kg – miligrama por quilo
µS/cm – micro-siemens por centímetro – condutividade elétrica
km – quilômetro
m – metro
º
C – temperatura
XII
RESUMO
O Rio do Formoso é um importante tributário do Rio São Francisco no norte do estado de
Minas Gerais. Sua bacia abriga mais de 100 famílias que dependem exclusivamente dos seus
recursos naturais e ambientais. Inserida no Bioma Cerrado, suas águas drenam imensos
latifúndios com forte tendência agropecuária, influenciando diretamente nas características fisico-
químicas da água superficial e do sedimento de corrente. Tendo em vista as particularidades
naturais e as características antrópicas, o estudo, avaliou a concentração e a distribuição dos
metais pesados: Cu, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn, Al, Mn e Fe, ao longo do perfil longitudinal do rio,
correlacionado sua presença aos ambientes naturais e às interferências antropogênicas, inferindo
sobre os riscos ambientais desses metais e sobre as restrições de uso. Coletou-se 40 amostras de
água, foram analisados parâmetros de qualidade ambiental in-situ e metais totais; os resultados
foram comparados à Resolução CONAMA 357/05. O estudo revelou que, em alguns pontos os
níveis de Fe, Al, Mn, Cd, Cr, estão acima do recomendado pela Resolução 357/05, valores de
OD, T, pH e turbidez, também se encontram acima do estabelecido. Foram coletadas 22 amostras
de sedimentos, os parâmetros analisados foram Cu, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn, a técnica química
utilizada foi a extração parcial ácida, a leitura foi feita por ICP-OES, os resultados foram
comparados à Resolução CONAMA 344/04. Os níveis dos metais Cd e Cr estão acima dos
valores recomendados pela resolução. A caracterização mineral foi feita por difratometria de
Raios-X, a análise geoquímica dos litotipos foi feita através de ICP-AAS. Na elaboração
cartográfica foi utilizado o SIG-SPRING, para obtenção dos cenários naturais. A presença desses
elementos na coluna d'água mostra um enriquecimento natural ao longo do perfil longitudinal,
cujas fontes principais são os litotipos. Existe uma forte ligação entre as variáveis
litopedológicas, a tipologia do canal fluvial e a hidrodinânica da bacia, com a distribuição e
transporte dos metais ao longo do perfil longitudinal do rio. Os níveis de concentração de Cd, Cr,
Cu, Zn, Ni e Pb no compartimento água são advindos principalmente das interferências
antropogênicas e de uma contribuição natural de ordem geológica. Nos sedimentos, a fração
argilosa está retendo concentrações elevadas de Cd e Cr. As características morfológicas do canal
fluvial e a hidrodinâmica da bacia funcionaram como um importante mecanismo para a
distribuição e transporte dos metais junto aos sedimentos. O grau de susceptibilidade à
contaminação por metais pesados nos ambientes naturais que compõem a bacia ficou
demonstrado, através carta de predisposição ao risco ambiental. Concluiu-se que a bacia do Rio
do Formoso se constitui em um ambiente natural frágil. Os vários tipos de interferências
antropogênicas, em especial a agricultura comercial, contribuíram de forma marcante para a sua
degradação ambiental. Os recursos hídricos e os ambientes aquáticos foram os mais afetados.
Palavras-chave: Metais pesados, água e sedimento, contribuições naturais e antropogênicas,
valores orientadores, riscos ambientais.
XIII
ABSTRACT
The Formoso River is an important tributary of The São Francisco River in the North of Minas
Gerais State. There are more than 100 families who live and depend exclusively on the natural
and environmental resources of its basin. It is inserted in the Cerrado Biome where its waters
drain large agropecuary landed estates, what directly influences the physicochemical
characteristics of superficial waters and stream sediments. Taking into account the natural
particularities and the anthropogenic characteristics, this study aimed to asses the concentration
and distribution of heavy metals: Cu, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn, Al, Mn, Fe, along the river longitudinal
profile, correlating their presence to the natural environments and to anthropogenic interferences,
inferring the environmental risks and the use restrictions of these metals. Environmental quality
parameters in-situ and total heavy metals were analyzed in 40 samples of water and the results
were compared to the legislation of CONAMA resolution 357/05. The research revealed that in
some points the levels of Fe, Al, Mn, Cd, and Cr are over the recommended by the resolution
357/05, OD, T, pH and turbidity values are also over the established level. The Cu, Cd, Cr, Ni, Pb
and Zn parameters were analyzed in 22 sediment samples using the chemical partial acid
extraction technique and ICP-OES reading and the results were compared to the CONAMA
resolution 344/04. It was found that the levels of Cd and Cr are above the levels recommended by
this resolution. Mineral characterization was done by X-Ray diffractometry and geochemical
lithotypes analysis was done by ICP-AAS. For the cartographic elaboration SIG-SPRING was
used to capture natural landscapes. The presence of these elements in the water column shows a
natural enrichment throughout the longitudinal profile whose main sources are the lithotypes.
There is a link between the lithopedologic variable, the typology of the fluvial canal, the
hydrodynamic of the basin and the distribution and transport of metals throughout the
longitudinal profile of the river. The levels of concentration of Cd, Cr, Cu, Zn, Ni and Pb in the
water compartment are mainly related to the anthropogenic interferences and to a natural
contribution of geologic order. In sediments the argillaceous fraction is retaining high
concentrations of Cd and Cr. The morphologic characteristics of the fluvial canal and the
hydrodynamics of the basin have played an important role as a mechanism for the distribution
and transport of metals in the sediments. The susceptibility degree of heavy metal contamination
of the natural environments that constitutes the basin was demonstrated by a predisposition letter
for the environmental risk. In conclusion, the basin of The Formoso River is constituted of a
fragile natural environment. The varied types of anthropogenic interferences, especially the
commercial agriculture, have contributed significantly for its environmental degradation. The
hydric resources and the aquatic environments have been the most affected.
Key words: Heavy metals, water and stream sediments, natural and anthropogenic contributions,
orienting values, environmental risks.
XIV
CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO
1 INTRODUÇÃO
Existe uma multiplicidade de ciclos naturais envolvendo interações entre a litosfera,
hidrosfera, biosfera e a atmosfera, cada um mantendo e desenvolvendo composições químicas
diferenciadas (Skinner, 1986).
Atmosfera
AR
Litosfera
Ro cha /S olo
Hidrosfera
Água
Biosfera
Rio São Francisco
Ri o do For moso
Figura 1: Esquema gráfico mostrando os compartimentos ambientais e suas interligações.
Foz do Rio Formoso com o Rio São Francisco em Buritizeiro - MG.
A energia de funcionamento dos ciclos biogeoquímicos atua como transformadora e
modeladora natural da paisagem terrestre. Os desequilíbrios ambientais, causados pelas ações
antropogênicas nos ciclos biogeoquímicos, vêm impactando negativamente o meio físico,
biológico e o próprio ser humano. Assim sendo, torna-se cada vez mais importante conhecer o
impacto da intervenção humana nesses ciclos naturais para prever e remediar, ao máximo, suas
conseqüências.
A dinâmica da evolução dos sistemas produtivos e o domínio sobre a tecnologia têm
como conseqüência uma ampla problemática ambiental onde o meio ambiente físico e biológico
se instala no cenário principal desses processos.
1
As questões ambientais têm sido amplamente debatidas: discute-se sobre a poluição do
ar, a contaminação dos corpos hídricos, a importância do uso e preservação de sedimentos e
solos, etc. Ressalta-se, entretanto, que a degradação dos recursos hídricos tem se intensificado e
que a poluição e contaminação, principalmente da águas superficiais, representam uma faceta de
tal processo. (Ribeiro, 2007).
Segundo Lima (2001), apesar da crença existente de que os efluentes industriais são os
principais responsáveis pela degradação dos recursos hídricos, os efluentes gerados pelos esgotos
domésticos ainda são os principais responsáveis pela má qualidade em que se encontram os
mananciais. O mesmo autor ainda argumenta que o crescimento industrial e agrícola dos países
em desenvolvimento pode alterar essa tendência – tal afirmação já é uma realidade nesta área de
pesquisa. Ainda segundo Lima (2001), existem cerca de vinte elementos considerados tóxicos
para a saúde humana; tais elementos contendo ligantes difusores, com macromoléculas e com
ligantes presentes em membrana conferindo propriedades de bioacumulação, biomagnificação na
cadeia alimentar, persistência no ambiente e distúrbios nos processos metabólicos dos seres
vivos. As bioacumulações e biomagnificações transformam concentrações antes tidas por aceitas
em concentrações altamente tóxicas para o homem e para a biota. A persistência desses processos
permite com que seus efeitos se dêem de forma contínua ou em longo prazo, mesmo depois de
cessadas as emissões.
A contaminação por metais pesados passa a ser um objeto de investigação, tanto pela
ausência de uma política ambiental – uma realidade desde a implantação dos sistemas industriais
situados diretamente às margens dos cursos de água – como pelo não-tratamento destes resíduos
industriais por um longo tempo.
A demanda mundial por alimentos e por biocombustíveis etílicos (cana-de-açúcar) e
metílicos (soja, mamona e outras oleoginosas) têm ampliado de forma acelerada a produção de
agroquímicos. No caso dos municípios de Pirapora e Buritizeiro, a presença desse novo perfil
agrícola pode contribuir para a contaminação do principal eixo de drenagem regional do Rio São
Francisco, através de seus inúmeros afluentes que compõem sua bacia de drenagem, em especial
o Rio do Formoso.
Segundo Alloway et al. (1997), a agricultura é uma das maiores fontes não pontuais de
poluição por metais pesados, sendo as fontes principais as impurezas em fertilizantes (Cd, Cr,
Mo, Pb, U, V, Zn); os pesticidas (Cu, As, Hg, Pb, Mn, Zn); os preservativos de madeiras (As, Cu,
2
Cr) e os dejetos de produção de aves e porcos (Cu, Az, Zn).
A água é um recurso natural vital para os homens, animais e vegetais; proporcionando
um habitat para um grande número de espécies da fauna, flora e espécies microscópicas, sendo
todos estes organismos diretamente afetados pela composição da água.
Atualmente, a água tornou-se um problema ambiental em função da crise dos recursos
hídricos ligada à disponibilidade da água doce no total global e à diversidade da economia.
O problema da contaminação das águas aparece no contexto de uma crise ambiental de
proporção global. Embora diversos países despendam esforços para melhorar o uso e o manejo
dos recursos hídricos, a demanda e a degradação estão aumentando cada vez mais.
Desse modo, a água, por sua importância na vida terrestre como recurso imprescindível
e inquestionável para a sobrevivência humana, deve ser preservada. Diante disso, examinar suas
condições na atual era da globalização capitalista é fundamental para que se possa estabelecer um
modelo de gestão e gerenciamento que considere o volume de interferências antropogênicas no
geoambientes.
Do ponto de vista ambiental e legal, os rios são classificados de acordo com o nível de
qualidade que deve ser mantido em vista dos usos previstos para suas águas, sendo as maiores
exigências centradas nas águas de reservas ecológicas e nas que se destinam ao abastecimento
público. A qualidade das águas na bacia depende da natureza geológica do terreno, da cobertura
vegetal e do uso e ocupação dos solos. (Lima, 2001).
A água possui várias características intrínsecas, próprias da substância, que lhe conferem
o caráter qualitativo determinante da sua utilização.
Segundo Braga (2002), a contaminação dos mananciais impede seu uso para o
abastecimento humano. A alteração na qualidade da água agrava o problema da sua escassez.
Analisar a qualidade da água significa conhecer a relação a que ela se destina, qualidades
próprias e variáveis que dependem do seu local e condições de origem. A despeito desses
condicionantes naturais, têm-se estabelecidos parâmetros para análise da qualidade da água
definidos em fatores físicos, químicos e biológicos.
Muitos desses indicadores da qualidade da água têm como condicionantes os processos
de poluição ou contaminação, advindos das atividades antrópicas. A avaliação dessas
características gera tanto índices de qualidade quanto coeficientes de toxicidade; parâmetros que
têm sido fundamentais para definir o uso dos recursos hídricos, bem como a gestão ambiental.
3
Assim como a água, os sedimentos de rios, lagos e oceanos encontram-se poluídos,
tornando-se assunto de interesse mundial. Os sedimentos estão associados a contaminantes que
podem ser transportados por ressuspensão de suas próprias partículas, as quais podem se
acumular em uma cadeia alimentar, afetar a biota ou, ainda, a qualidade da água no ambiente
aquático. Para se avaliar o grau de contaminação do sedimento no meio aquático é necessário que
antes se colete amostras, possibilitando assim que se determinem suas características químicas e
físicas.
A legislação brasileira que dispõe acerca da qualificação dos corpos de água e prescreve
diretrizes ambientais para seu enquadramento – bem como estabelecendo condições e padrões de
lançamento de efluentes – é a Resolução do Conselho Nacional de Meio Ambiente – CONAMA
N° 357 de 17 de março de 2005, consultada neste trabalho. Além desta, existe a Legislação
Nacional, que dispõe acerca da potabilidade da água, elaborada pelo Ministério da Saúde –
Portaria N° 518 de 25 de março de 2004.
No contexto estadual, em relação a recursos hídricos, o estado de Minas Gerais é bem
servido no que diz respeito a leis, decretos e deliberações, esses geridos pelo Conselho Estadual
de Recursos Hídricos de Minas Gerais (CERH-MG) e pelas portarias do Instituto Mineiro de
Gestão das Águas (IGAM).
No que diz respeito a sedimentos, o Brasil e o estado de Minas Gerais ainda não
possuem uma legislação específica que determine o nível máximo de metais neles permitidos – a
legislação brasileira vigente é direcionada apenas à água. Utilizou-se neste trabalho os valores
orientadores para sedimentos estabelecidos e classificados pela Canadian Council of Ministers of
the Environment (CCME, 2001), sendo que os mesmos critérios foram adotados pelo Conselho
Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) – Resolução n
o
344 de 25 de março de 2004
(CONAMA, 2004).
Este estudo, que contempla a coluna d'água, ou seja, os compartimentos águas
superficiais e sedimentos, buscou analisar a concentração, distribuição, disponibilidade e a
origem desses metais pesados; visando também inferir sobre os riscos ambientais dentro da bacia
hidrográfica. Para tal, foram utilizados parâmetros de suporte físico-químicos e análises
químicas.
A região analisada neste estudo vem sendo utilizada para fins agrícolas, desde a década
de 60 por imensos latifúndios que introduziram a monocultura de pinus e eucaliptos. Contudo,
4
com a chegada dos grandes grupos capitalistas agrícolas, trazendo consigo novas agrotecnologias,
a produção diversificou-se e ganhou caráter comercial. Os grãos, em especial a soja, milho,
feijão, café e, atualmente, a monocultura de algodão, desenharam uma nova paisagem agrícola na
região. Para dar lugar a estes grandes empreendimentos, o cerrado foi praticamente extinto, tendo
sido quase toda a sua fitomassa substituída, em um primeiro momento, pelas florestas energéticas
de pinus e eucalipto e, em um segundo momento, pela monocultura comercial.
A área de estudo – a bacia hidrográfica do Rio do Formoso – abriga aproximadamente
100 famílias, estas dependendo basicamente dos recursos naturais e ambientais provenientes de
sua bacia.
A pressão exercida pela crescente expansão da agricultura comercial irrigada, em
especial a de grãos; a utilização de práticas não adequadas às condições edafoclimáticas; a falta
de práticas conservacionistas e, principalmente, o uso intenso e indiscriminado de agrotóxicos
como sais de zinco, arsenatos de cobre e de chumbo e compostos metalo-orgânicos, têm elevado
os níveis de contaminação do solo com esses elementos (Tiller, 1989).
Além dos solos, os recursos naturais também vêm sendo impactados negativamente e de
forma acelerada – principalmente os recursos hídricos –, o que os coloca em risco permanente.
Em razão do crescente volume de evidências das transformações geoambientais, geradas
pela ação do homem e pelas variáveis das componentes ambientais tais como a litologia,
morfologia, morfodinâmica e fatores climáticos, que influenciam diretamente na capacidade de
retenção e distribuição dos metais por seus constituintes, será diferenciada ao longo do tempo.
Dessa forma a proposta da vulnerabilidade ambiental para a bacia servirá com instrumento de
monitoramento ambiental no tempo e no espaço.
Faz-se necessário, portanto, a criação e atualização de um banco de dados
georeferenciados sobre o meio natural e socioeconômico que irá gerar modelos indicativos sobre
a vulnerabilidade ambiental da bacia em relação aos vários tipos de interferências antropogênicas,
em especial a concentração e distribuição de metais pesados no compartimento água e
sedimentos. Com isso também será possível levantar o que há de concreto em relação aos riscos
aos geoambientes e à saúde das populações que integram a bacia.
O trabalho foi estruturado em oito capítulos. O Capítulo 1 consubstancia-se na
introdução, na qual é apresentado o tema, a justificativa de sua escolha, os estudos existentes
acerca do assunto na região e toda a problemática ambiental no que se refere à presença de metais
5
pesados na porção média da bacia hidrográfica do Rio São Francisco, seguidos dos objetivos do
trabalho.
No Capítulo 2 são apresentadas a localização da área da pesquisa e suas características
fisiográficas e econômicas. Esse capítulo contribui, portanto, para o conhecimento detalhado da
evolução e estruturação do arcabouço geológico-estratigráfico regional e local da bacia, além de
apresentar o cenário geomorfológico da área investigada – o que, associado ao arcabouço
geológico da bacia, possibilitou a reconstituição das etapas geodinâmicas a que a paisagem esteve
historicamente submetida durante o cenozóico. Bem como a constatação das feições de relevo e a
dinâmica fluvial atual como fatores determinantes da distribuição dos metais pesados ao longo do
perfil longitudinal do rio. A partir da definição do quadro litogeomórfico, desenvolveu-se a
cobertura pedológica, apresentando as principais classes de fragilidade e tipos de solos. Nesse
capítulo também é feita uma referência às potencialidades do meio natural e econômico e aos
riscos ambientais que as envolvem. Esse capítulo constitui um elo importante para a compreensão
de todo o trabalho.
O Capítulo 3 trata da descrição detalhada de todas as etapas e técnicas metodológicas
utilizadas em gabinete e em laboratório. O delineamento experimental foi detalhado na forma
escrita e em organogramas, o que, de certa forma, possibilitou uma compreensão mais objetiva
dos procedimentos utilizados.
O Capítulo 4 é desenvolvido com base numa abordagem teórica que deu embasamento
ao trabalho, como os referentes à contextualização histórica, à concentração, distribuição e
contaminação e aos prováveis riscos ao ambiente e à saúde humana em relação aos metais
pesados. Foram abordados nesse capítulo a utilidade dos elementos de suporte e parâmetros
físico-químicos, que foram ilustrados pela sua aplicabilidade nas análises das águas superficiais e
dos sedimentos.
Os resultados analíticos obtidos no capítulo anterior geraram o Capítulo 5, onde é
apresentada a interpretação dos dados obtidos em laboratório e em campo, tabulados e ilustrados
por meio de histogramas.
Tomando-se como referência os dados analíticos e de campo levantados no capítulo 5,
foi estruturado o Capítulo 6, cujo eixo de abordagem foi a elaboração de uma síntese sobre a
concentração e distribuição dos metais pesados, bem como de suas relações com os fatores
naturais e antropogênicos. Por fim, tais dados foram comparados com os dados de referência
6
estabelecidos pelos órgãos ambientais.
O Capítulo 7 tem como eixo central a percepção atual sobre susceptibilidade ambiental.
Foram levantados todos os indicadores ambientais e econômicos para a bacia, sob a forma de
uma estrutura criada para facilitar a compreensão de informações por classes de predisposição ao
risco ambiental. No capítulo seguinte, por fim, são apresentadas as conclusões.
O trabalho foi complementado com anexos contendo as Resoluções Ambientais que
serviram como referência para o levantamento dos níveis de metais pesados em águas superficiais
e sedimentos; tabelas com as concentrações de metais; valores para os parâmetros de suporte;
classes de declividade e de dissecação; uso dos solos e tipo de cobertura vegetal; geoquímica dos
litotipos, entre outras. Tudo isso possibilitou a estruturação gráfica do trabalho.
1.1 PROBLEMÁTICA AMBIENTAL
A região de estudo encontra-se totalmente inserida na bacia hidrográfica do Rio São
Francisco. A degradação ambiental dessa imensa bacia hidrográfica, aliada à grande polêmica da
transposição de suas águas, tem colocado o Brasil e principalmente o estado de Minas Gerais no
centro das discussões ambientais na mídia brasileira e internacional. Movimentos ambientalistas
e o governo federal travam acaloradas discussões sobre os impactos ambientais da transposição e
sobre os recursos financeiros destinados à revitalização de sua bacia hidrográfica, dentre outras
questões. Em Minas Gerais, o Rio São Francisco abrange uma área de 233.600 km
2
,
representando 39,8% do total do estado (CETEC, 1980).
A contaminação das águas do Rio São Francisco decorre de problemas comumente
encontrados na maior parte dos corpos hídricos brasileiros, tais como lançamentos de efluentes
urbanos e industriais sem tratamento e contaminação de suas águas por atividades agrícolas e
industriais. Todos esses impactos negativos ocorrem de forma agravante na microrregião de
Pirapora.
O ano de 2005 foi marcado por um grande "acidente ambiental" que resultou na morte
de várias espécies de peixes do Rio São Francisco, no segmento de Três Marias a Pirapora - MG.
A partir desse episódio, vários estudos foram efetuados a fim de se investigar a causa do
problema ou na tentativa de se imputar a alguém a responsabilidade pelo crime ambiental. Essa
ocorrência despertou as autoridades para a necessidade de se estudar mais profunda e
7
interdisciplinarmente a bacia hidrográfica do Rio São Francisco no estado de Minas Gerais.
No que tange às polêmicas em torno do Rio São Francisco, outro incidente corrobora as
discussões ambientais acerca da poluição das águas ao longo do segmento alto/médio curso, no
que diz respeito à Companhia Mineira de Metais (CMM), atual Votorantim Metais Zinco/SA,
localizada a montante da área de estudo, na cidade de Três Marias. Desde 1969, quando entrou
em funcionamento, a Votorantim Metais Zinco/SA vem lançando seus efluentes diretamente nas
águas do Rio São Francisco. A partir daí deu-se o início da saga da empresa – que se estende até
os dias atuais –, compreendendo acusações de responsabilidade, críticas ácidas por parte dos
ambientalistas, ONG’s, Ministério Público Federal e Estadual e a sociedade civil em geral.
Em conseqüência dos fatos ocorridos, vários estudos foram feitos ao longo dos anos na
busca de se identificar as causas dos desequilíbrios ambientais causados na região,
principalmente por parte da Votorantim Metais Zinco/SA. Frise-se que a maioria dos estudos foi
patrocinada pela própria empresa, que busca a otimização ambiental na região.
1.2 ESTUDOS PRÉVIOS
Deve-se ressaltar que a área objeto desta pesquisa é incipiente no que diz respeito a
trabalhos científicos sistemáticos, principalmente na área das Ciências Ambientais e da Terra.
Trabalhos de ordem pontual vêm sendo desenvolvidos na região. Dentre eles cita-se:
a) dissertação de Mestrado que buscou avaliar a condição geoquímica ambiental das
veredas na Bacia Hidrográfica do Rio do Formoso (Viana, 2006);
b) um projeto de pesquisa financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de
Minas Gerais (FAPEMIG) (Processo 11858/07), em andamento, cujo objetivo principal
é investigar a poluição ambiental da água e sedimentos, entre a cidade de Pirapora e Três
Marias;
c) um trabalho produzido na forma de artigo, interpretando as feições geomorfológicas
do Grupo Mata da Corda – Cretáceo Superior, na bacia Hidrográfica do Rio do Formoso
(Baggio, 2006);
d) dois trabalhos de conclusão de curso (TCC) em Geografia/UNIMONTES intitulados:
- Níveis de Contaminação por Metais Pesados em Águas Superficiais do Rio São
Francisco em Pirapora e sua Relação com as Atividades Industriais (Ribeiro, 2007);
- Condicionantes Litoestruturais na Origem e Desenvolvimento de Processos
Erosivos e Arenização na Bacia do Rio do Formoso-MG (Trindade. 2007);
e) dissertação de Mestrado, cujo objetivo principal foi investigar a contaminação do solo
por metais pesados em pilhas de rejeitos antigas e atuais das indústrias de Fe-Si na
8
região de Várzea da Palma – MG (Braga, 2007);
f) uma tese de Doutorado, que investigou a contaminação por metais pesados no solo,
sedimentos e água no entorno da barragem de Três Marias e no próprio Rio São
Francisco, cuja fonte é uma indústria de refinamento de zinco (Oliveira, 2007);
g) a elaboração, por parte da Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR), através do
seu Laboratório de Bioquímica Ambiental, no ano de 2003, de um diagnóstico sobre a
contaminação ambiental por metais pesados na Represa de Três Marias – MG. Tal
documento atribui como fonte contaminante da represa a indústria de refinamento de
zinco do Grupo Votorantin;
h) os trabalhos pioneiros na área em questão, que datam do período de 1980 a 1992,
dentre eles:
- investigações feitas pelo Centro Tecnológico de Minas Gerais (CETEC) e pelo
Conselho de Meio Ambiente de Minas Gerais (COPAM) (CETEC, 1980; COPAM,
1986), objetivando a obtenção de dados químicos da água do Rio São Francisco;
- trabalhos de Mestrados de alunos da Fachhochschule München (1990 a 1992), na
região da represa e da zona de influência da CMM em Três Marias.
Apesar dos poucos trabalhos sobre a região, é desafiador e necessário estudar mais
profundamente o impacto químico sobre a área da sub-bacia do Rio do Formoso, já que a mesma
se insere dentro de uma das mais importantes e significativas bacias hidrográficas do país, a bacia
hidrográfica do Rio São Francisco.
1.3 OBJETIVO GERAL
O principal objetivo desta pesquisa é a determinação da concentração e distribuição dos
metais pesados cobre (Cu), cádmio (Cd), cromo (Cr), níquel (Ni), chumbo (Pb), zinco (Zn), ferro
(Fe), alumínio (Al) e manganês (Mn) nas águas superficiais e nos sedimentos de corrente/fundo
do Rio do Formoso. Para tanto, foram utilizados parâmetros de suporte físico-químicos e análises
químicas, correlacionado a presença destes metais aos ambientes naturais e às interferências
antropogênicas, inferindo sobre os riscos ambientais causados por eles e sobre as restrições de
uso.
9
1.4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Dentre os objetivos específicos, o trabalho propõe-se a:
a) determinar o nível de concentração dos metais pesados nos sedimentos e na coluna de
água que compõem os pontos de amostragem e analisar como esses teores então
variando ao longo do perfil longitudinal do rio;
b) analisar, avaliar e quantificar os parâmetros físicos e químicos da água superficial e
correlacioná-los entre si e com os elementos de suporte, como o perfil geológico, com a
morfologia e morfodinâmica do canal fluvial e com os compartimentos geomorfológicos
e os de uso dos solos;
c) quantificar as concentrações e a distribuição dos teores dos metais nos sedimentos ao
longo do perfil longitudinal do rio, correlacionando-os entre si e com as frações
granulométricas, com a composição mineralógica, com as cores, com o perfil
litogeopedológico, com a morfologia e hidrodinânica do canal fluvial, com os
compartimentos geomórficos e com o uso dos solos;
d) avaliar a contribuição natural e antropogênica dos metais pesados nos compartimentos
de água superficial e de sedimento de corrente e fundo;
e) comparar os resultados analíticos dos metais encontrados com os valores orientadores
estabelecidos pela Resolução CONAMA N°357/05 para as águas superficiais Classe 2 e
pela Resolução CONAMA nº 344/04 para análises químicas de material a ser dragado;
f) gerar mapas com dados obtidos no item b e c e otimizá-los como ferramentas
cartográficas na montagem da Matriz de Susceptibilidade Ambiental;
g) inferir sobre os riscos ambientais e sobre as restrições de uso da área advindos a partir
da definição do grau de susceptibilidade ambiental definido para os compartimentos;
h) sugerir proposta que possa remediar os possíveis impactos negativos ocorridos na
área investigada;
i) apresentar a metodologia proposta neste trabalho com a intenção de que a mesma
possa ser apreciada em trabalhos dessa natureza para outras áreas do estado de Minas
Gerais e/ou do país.
10
11
CAPÍTULO 2: CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DA PESQUISA
2.1 LOCALIZAÇÃO
A área da pesquisa encontra-se regionalmente inserida na bacia hidrográfica do Rio
São Francisco, mais especificamente no segmento mineiro alto/médio curso Rio São
Francisco, sendo a sub-bacia do Rio do Formoso a área efetiva da pesquisa. A bacia está
inserida no quadrilátero delimitado pelas coordenadas de 17° 25’ e 17° 56’ de latitude sul e
44° 56’ e 45° 26’ de longitude W de GR, e está totalmente contida no município de
Buritizeiro-MG, drenando uma área de 826 km², como pode ser visto no mapa apresentado
abaixo.
O município acima citado encontra-se inserido na zona fisiográfica denominada Alto
Médio São Francisco, na mesorregião geográfica de planejamento Norte de Minas, a qual
pertence à microrregião de Pirapora. (Viana, 2006).
A sede do município de Buritizeiro encontra-se a aproximadamente 377 km de Belo
Horizonte, e ocupa uma área territorial de 7.236 km
2
. Segundo o Instituto Brasileiro de
Geografia e Estatística (IBGE) (2005), o município possui uma população de 26.798
habitantes.
O acesso ao município faz-se pelo sistema rodoviário federal BR-365 e pelos
sistemas rodoviários estaduais MGT-161, MGT- 408 e MGT- 496. As estradas vicinais que
dão acesso à área da pesquisa encontram-se relativamente bem conservadas durante todo o
ano. Além disso, a região é servida pela hidrovia do Rio São Francisco, com 1.371 km
navegáveis entre Pirapora-MG e Petrolina-PE, sendo essa um importante elo entre as regiões
Sudeste e Nordeste do país.
Figura 2: Hachurado em vermelho, a bacia hidrográfica do Rio do Formoso, no contexto geográfico
do Município de Buritizeiro - MG, área efetiva da pesquisa.
12
13
2.2 CARACTERIZAÇÃO DO MEIO FÍSICO
Do ponto de vista da paisagem natural, a área encontra-se inserida no domínio dos
chapadões interiores, de acordo com a divisão morfoclimática proposta por Ab’ Saber (1971).
Na classificação fitogeográfica, a região investigada encontra-se inserida no domínio das
Savanas – Cerrados/Campos Gerais Tropicais.
2.2.1 Aspectos Vegetacionais
O Instituto Estadual de Florestas (IEF, 2005), em parceria com o Laboratório de
Estudos e Projetos em Manejo Florestal da Universidade Federal de Lavras (UFLA, 2005),
definiram para a área de estudo os seguintes tipos vegetacionais:
a) Floresta estacional semidecidual: composta por comunidades que abrangem
agrupamentos florestais úmidos e estacionais semideciduais – são as florestas ciliares
e de galeria ao longo dos cursos d’água;
b) Floresta estacional decidual: engloba os agrupamentos remanescentes florestais
tropicais caducifólios, caracterizados como matas secas ou mesófilas;
c) Savanas: abrangem as diversas formações e fisionomias específicas que
caracterizam a região do Cerrado;
d) Formações pioneiras: nessas comunidades estão incluídos os buritizais ou veredas
e a vegetação de várzea;
e) Tratos antrópicos: caracterizados pelo reflorestamento com pinus e eucaliptos e
sistemas agropecuários.
2.2.2 Aspectos climáticos
O tipo climático para a área de estudo é o tropical úmido/subúmido –, com inverno
seco e verão chuvoso. O regime térmico é caracterizado por temperaturas médias mensais:
janeiro em torno de 25ºC a 24ºC; junho e julho entre 20ºC a 21ºC.
Figura 3: Gráfico 1 – Precipitação Média Anual do Município de Buritizeiro – MG (1970 – 2002).
Fonte: Agencia Nacional de Águas (2005).
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
1234
m
m
1.716
2002 2003 2004 2005
Figura4:Gráfico2–PrecipitaçãoMédiaAnualnaBaciadoRiodoFormoso–MG(2002‐
2005).
Fonte:FazendadoFormoso–MG,(2005).
Segundo a Agência Nacional de Águas (ANA) (2005) a média pluviométrica para o
município de Buritizeiro no período de 1970 a 2002 foi de 1195,9mm, como representado no
gráfico 1 (fig. 3). No alto curso do Rio do Formoso – segundo dados pluviométricos
fornecidos pela Fazenda Rio do Formoso –, durante os anos de 2002 a 2005 a média
14
pluviométrica alcançou 1.716mm – gráfico 2 (fig.4). As temperaturas médias mensais em
janeiro giram em torno de 24ºC a 23°C e nos meses de junho e julho oscilam entre de 19ºC a
20ºC. As características do meio físico (topografia) e as características geográficas (extensão
territorial) condicionam as características pluviométricas e térmicas, principalmente na porção
SW da bacia hidrográfica do Rio do Formoso.
As variáveis climáticas apresentadas são importantes ambientalmente, pois estão
diretamente correlacionadas com a mobilidade dos poluentes nos solos/sedimentos e na água.
A análise da (fig.4) aponta um aumento na distribuição das chuvas para o segmento
alto curso, implicando um maior gradiente de infiltração e aumento da taxa erosiva, tendo
como resposta direta a diluição, dispersão e transporte – principalmente das substâncias
químicas presentes nos solos, que conseqüentemente serão carreadas em direção aos cursos
d'água.
Sugere-se para futuros trabalhos que se investigue a direção e velocidade dos ventos,
já que o uso do solo na área em questão se dá na forma de plantações comerciais de grãos,
com uso intensivo de agroquímicos solúveis e em pó.
2.2.3 Características geológicas
A bacia do Rio do Formoso encontra-se localizada na porção meridional da Bacia
Sanfranciscana, dentro dos limites do Cráton do São Francisco, mais especificamente na bacia
cretácea do oeste mineiro. A Bacia Sanfranciscana apresenta uma evolução paleogeográfica
fortemente controlada pelos estádios tectônicos e magmáticos que condicionaram os períodos
de deposição, diagênese e erosão dos litotipos representados no arcabouço geológico da bacia.
Segundo Sgarbi (1989), a Bacia Sanfranciscana possui forma alongada, com comprimento
aproximado de 1100 km e largura de afloramentos em torno de 200 km, posicionada entre 45°
e 47° de longitude oeste. A partir da Lat 20°S, no oeste de Minas, prolonga-se para norte até a
Lat 10°S, nas proximidades dos Estados do Piauí e Maranhão.
15
Figura 5: Mapa Geológico simplificado do Cráton do São Francisco, com a localização geográfica da
área da pesquisa, delimitação e contexto estratigráfico da Bacia Intracratônica do São Francisco.
Fonte: Modificado de Alkmim et al. (1993).
Do sul para o norte, a Bacia Sanfranciscana encontra-se sobre sedimentos
neoproterozóicos do Grupo Bambuí, rochas granitóides do embasamento regional e
metamorfítos mesoproterozóicos da Suíte Natividade; até alcançar os sedimentos da Bacia do
Paranaíba no seu extremo norte. Sua porção meridional localiza-se no norte e nordeste da
Bacia do Paraná, da qual é separada pelo Arco do Alto Paranaíba, domínio oriental da Faixa
Brasília no oeste de Minas Gerais (Sgarbi, 1989).
A Bacia Sanfranciscana representa um dos mais expressivos exemplos da
sedimentação continental fanerozóica do país. Seu preenchimento é relacionado com o último
megaciclo geodinâmico que afetou a bacia intracratônica neoproterozóica do São Francisco
após a sedimentação dos grupos Macaúbas, Paranoá e Bambuí. Sua história evolutiva pode ser
dividida em cinco ciclos tectono-sedimentares distintos, todos presentes na área de estudo:
a) Permo-Carbonífero: Grupo Santa Fé, composto por sedimentação glaciogênica,
representada por tilitos, diamictitos, pavimentos estriados, seixo caídos e presença de
blocos erráticos dispersos sobre as superfícies tabulares do oeste mineiro;
b) Cretáceo Inferior: Grupo Areado, depositados através de sistemas de leques
16
17
aluviais e de torrentes do tipo Wadi, além de sedimentos lacustrinos, fluviais, flúvio-
deltaico e eólicos caracterizando um paleoambiente desético;
c) Cretáceo Superior: Grupo Mata da Corda, representado por rochas alcalinas
kamafugíticas (80-90 Ma), apresentado sedimentos vulcanocláticos que ocupam a
porção meridional da bacia -, os dois últimos ciclos tectono-sedimentar, encontram-
se presentes na área de estudo;
d) Cretáceo Superior: Grupo Urucuia, constituído por sedimentos de origem fluvial,
eólico e lacustre representativo de um ambiente árido que ocorreu na porção
setentrional da bacia;
e) Cenozóico: Formação Chapadão, composta por sedimentos arenosos oxidados de
cor avermelhada, resultante do retrabalhamento fluvial recente de materiais detríticos
diversos na área da pesquisa. Esta cobertura é o produto da alteração das rochas do
Grupo Mata da Corda – sendo mais prudente designá-la como Formação Capacete
(Sgarbi, 2001) –, o que gera um pacote intempérico com espessura considerável que
capeia o topo das chapadas. Esse ciclo é bem caracterizado no alto curso da Bacia do
Formoso.
Ainda segundo Sgarbi (1989), a Bacia Sanfranciscana tem-se notabilizado, na última
década, pelo número e qualidade de informações geológicas geradas (tectônicas,
paleogeográficas, sedimentológicas, etc.). Além disso, a bacia desperta um grande interesse
econômico, principalmente no que diz respeito à prospecção de hidrocarbonetos no município
de Buritizeiro – MG.
2.2.3.1 A bacia do Rio do Formoso
Apresenta-se nesta seção o mapa geológico definido para a Bacia do Formoso (fig.7),
juntamente com a coluna litoestratigráfica simplificada (fig.6), proposta para a área
investigada. Segue-se abaixo a descrição geológica, litológica, sedimentológica e
paleoambiental das Unidades Geológicas representativas, constituídas pelos principais Grupos
e suas respectivas Formações.
18
Figura 6: A figura apresenta a coluna estratigráfica simplificada, com a indicação dos
principais sistemas deposicionais proposto para a Bacia do Rio do Formoso.
Fonte: Modificado de Seer et al. (1989).
19
450000 455000 460000 465000 470000 475000 480000 485000 490000 495000 500000
8020000
8025000
8030000
8035000
8040000
8045000
8050000
8055000
8060000
8065000
8070000
0 10000 20000 30000
MAPA GEOLÓGICO DA BACIA DO FORMOSO-MG
Legenda
SW
NE
Cenozóico
Aluviões e Terraços Aluviais: sedimentos arenosos incosolidados
arenos argilodosareno-argilosos, argilo-siltítico contendo seixos e
quartzo, quartzitos e
calcários; sedimentos arenosos retrabalhados de antigas coberturas e
redistribuídos em terraços e planícies.
Terciário/Quaternário
Cobertura arenosoa elúvio coluviais: sedimentos arenosos
areno-argilosos incosolidados.
Coberturas elúvio coluviais laterizadas indiferenciadas,
sedimentos arenosos e argilo-arenosos inconsistentes
associados a níveis de canga laterítica.
Mesozóico
Grupo Mata da Corda Indiviso: rochas alcalinas máficas a ultramáficas
de natureza efusiva e piroclástica, rochas sedimentares epiclástica.
Grupo Areado Indiviso: arenitos eólicos, siltitos
de planície aluviais e conglomerados fluviais.
Neoproterozóico
Grupo Bambuí:domínio dos arenitos arcoseanos, siltitos e
argilitos ferruginosos, marrons violáceos e cinza esverdeados.
Covenções
Ponto cotado
Amsotragem rochas
Drenagem
BR-365
Br
R
i
o
d
o
F
o
r
m
o
s
o
Curvas Inerpoladas imagem de radar
SRTM-NASA - Datun Horizontal SAD 69
Org.Baggio e Trindade (2008).
Figura 7: Mapa geológico simplificado da bacia do Rio do Formoso, apresentando as unidades litoestratigráficas definidas para área. São indicados os pontos
de amostragem para rochas que foram, usadas nas análises mineralógica, físico-químicas e da contaminação natural. Fonte: Modificado de CPRM, (2003).
20
2.2.3.2 Grupo Bambuí – Neoproterozóico
O Grupo Bambuí constitui a unidade característica da bacia, e geograficamente exibe
a maior área de afloramento de todas as unidades. É formado por uma espessa seqüência de
rochas sedimentares e metasedimentares de baixo grau metamórfico que cobrem uma grande
área nos Estados de Minas Gerais, Goiás, e Bahia. Constitui a principal unidade
litoestratigráfica neoproterozóica de coberturas do Cráton do São Francisco (Alkmim et al.,
1993).
A Bacia Bambuí compreende sedimentação plataformal sobre um substrato siálico,
controlada por lineamentos tectonicamente ativos que dividiram a bacia em porções com
subsidência diferencial (Dardenne, 2000).
A Bacia era então entendida como um tipo de rifte, gerada por forças extensionais
que representariam a continuidade da estruturação das bacias de margens continentais
adjacentes. Entretanto, a parte superior (Formação Três Marias) foi relacionada a uma
evolução de bacia de antepaís, como resposta ao soerguimento orogenético de faixas móveis
circunvizinhas com sedimentação molássica (Costa e Angeiras, 1971).
Mais recentemente, todo o Grupo Bambuí tem sido associado ao desenvolvimento de
uma bacia de antepaís (foreland-basin) como resposta flexural ao soerguimento orogenético
da Faixa Brasília (Chang et al.,1988); (Valeriano, 1992); (Castro, 1997); (Castro; Dardenne,
2000); (Dardenne, 2000); (Martins Neto; Alkmin, 2001).
Em conformidade com Uhlein et al. (2003) e em razão de características
diferenciadas no preenchimento sedimentar para a bacia do Bambuí, a subdivisão
estratigráfica adotada neste trabalho é, da base para o topo, a seguinte: Setor Ocidental:
Formação Sete Lagoas e, de forma restrita, a Unidade Samburá; Formação Serra de Santa
Helena, Unidade Lagoa Formosa; Formação Serra da Saudade; Setor Oriental: Formação Sete
Lagoas; Formação Serra de Santa Helena; Formação Lagoa do Jacaré; Formação Serra da
Saudade e, por fim, a Formação Três Maria representando o topo do Grupo Bambuí e sendo a
única formação deste grupo presente na área pesquisada. Segue-se uma descrição sucinta
sobre suas principais características litológicas, deposicionais e paleoambientais.
A Formação Três Marias (fig.8), ocorre na região central do estado de Minas Gerais
e possui grande distribuição geográfica regional, constituindo-se como a unidade de topo do
Grupo Bambuí. É formada por uma espessa seqüência tempestítica com relativa persistência
lateral das suas litofácies, sendo as suas principais: siltitos com interlaminações fina argila-
areia, siltitos com estrutura way/linsen, siltitos violáceos apresentando gretas de contração,
arenitos com cruzadas sigmoidal, arenitos com cruzadas por ondas, arenitos com estruturas
hummocky e arenitos com estratificação horizontal; além de arenitos arcoseanos e arcóseos
(Chiavegatto, 1992).
A deposição dessa unidade ocorreu em ambientes de plataforma siliciclástica e em
ambientes transicionais a continentais, alimentados por sistemas fluviais, fácies de pró-delta e
de frente deltaica. Gerando na paisagem uma morfologia de colinas e vales encaixados.
a
b
Figura 8 (a e b): A foto (a) mostra afloramento da Formação Três Marias, apresentado
estratificação horizontalizada em bancos distintos; a foto (b) detalhe dos litotipos, arenitos
arcoseanos e siltitos violáceos intercalados da Fm. Três Marias. Córrego Vermelho.
2.2.3.3 Cretáceo Inferior e Superior
O Cretáceo (fig.9) encontra-se muito bem representado pelas litofácies sedimentares
do Grupo Areado (Formação Abaeté e Três Barras) e do Grupo Mata da Corda. Este último, é
composto por rochas vulcânicas e vulcanoclásticas que recobrem, em discordância erosiva, a
seqüência terrígena do Grupo Areado na Bacia Sanfranciscana. Divide-se nas Formações
Patos e Capacete, sendo que na área investigada os litotipos da Formação Capacete se
encontram estruturados na forma de imensas chapadas (Sgarbi, 2001).
A Formação Abaeté – Cretáceo Inferior – (fig.9) representa a unidade
litoestratigráfica basal da Bacia Sanfranciscana e, em alguns locais da bacia do Rio do
21
Formoso, inicia-se com os conglomerados fluviais contendo ventifactos, cascalhos e um
grande volume de sedimentos rudíticos, depositados em regime torrencial sob clima árido e
semi-árido (Sgarbi, 2001). Segundo Ladeira e Brito (1968), Sgarbi (1989) e Sgarbi e Ladeira
(1995), os sedimentos basais da Bacia Sanfranciscana foram depositados ao longo de várias
superfícies de denudação, formando discordâncias erosivas e angulares, e resultam da
implantação, no Cretáceo Inferior, de processos de deposição gravitacional na forma de
lençóis de escoamento por leques aluviais e por fluxo aquosos esporádicos e torrenciais –
configurando em depósitos do tipo wadi, formando o substrato da bacia. Esse tipo de deposito
rudáceo exibe características paleoambientais de clima desértico.
22
Figura 9: Conglomerado fluvial
suportado pelos clastos, apresentando
fragmentos sub-arrendondados de
quartzito e arenito envolvidos em uma
matriz areno/argilosa. Notar a
imbricação dos clastos – Fm. Abaeté.
Córrego Morro Vermelho.
A Formação Três Barras – Cretáceo Inferior – (fig.10), é dividida em dois membros
(Quintinos e Olegário), composta de forma geral por arenitos finos a médios. Estes são
resultantes de deposição em ambientes eólicos e fluvio-deltaico, cimentados por carbonatos
de cálcio, possuidores de cor rosada a esbranquiçada com manchas de oxirredução e
apresentam estratificações cruzadas, paralelas e plano-paralelas, de pequeno, médio e grande
porte. Na área investigada, os arenitos eólicos são representativos de um paleoclima árido a
semi-arido, apresentam maior espacialização geográfica, estando distribuídos de forma
descontínua dentro da bacia, podendo localmente constituir platôs e topos planos e podem
ainda apresentar-se recobertos por níveis de lateritas ferruginosas de espessura variável, fato
que mascara totalmente as texturas diagnósticas do ambiente eólico (Sgarbi, 1991).
Figura 10 (a e b): Foto 10 (a) mostra afloramento de arenito do Grupo Areado – Formação
Três Barras – apresentando intercalações de areias claras, finas e médias. Foto 10 (b) mostra
uma feição morfológica superficial do tipo prisma pseudo-hexagonal, observada nos arenitos
eólicos da Formação Três Barras. Fazenda do Formoso.
a
b
A Formação Capacete – Cretáceo Superior – (fig.11), na área investigada é composta
por rochas vulcanocláticas, conglomerados e arenitos epicláticos além de brecha lapilítica –,
cujas cavidades e matriz se encontram preenchidas e cimentadas por sílica nos estados
criptocristalino e amorfo (Sgarbi, 2001).
Localmente, a Formação Capacete encontra-se bastante oxidada e caulinizada. Seu
subproduto é um material detrítico avermelhado com textura e dureza de argila em que
fragmentos de rochas vulcânicas aparecem como bolas caulinizadas. Seu topo é recoberto por
níveis de lateritas ferruginosas de espessuras variadas, o que gera na morfologia uma
seqüência de morrotes alinhados preferencialmente na direção SW-NE, apresentando
rampas curtas com declividade acentuada que se propagam em direção aos fundos dos vales.
23
Figura 11: No quadrante superior, litotipo representativo da Formação Capacete – Grupo Mata da
Corda. No quadrante inferior, silcrete – arenitos vulcânicos contendo cavidades preenchidas por sílica
criptocristalina amorfa. BR-365, Buritizeiro – MG.
2.2.3.4 Cenozóico
O Cenozóico (fig.12), é representado na região por duas unidades do
Terciário/Quaternário caracterizadas, segundo a CPRM (2003), pelas coberturas arenosas
evúlio-coluviais, pelas coberturas evúlio-coluviais laterizadas indiferenciadas e pelos aluviões
recentes e sub-recentes do Quaternário/Holoceno. Os aluviões estão representados, por
sedimentos arenosos – classificados como coberturas aluvionares – que estão associados à
planície de inundação das maiores drenagens (Rio São Francisco e rio das Velhas) e resultam
do retrabalhamento fluvial recente e de material detrítico diversificado: cascalhos, areias e
siltes. Os sedimentos coluvionares, por sua vez, decorrem de pequeno retrabalhamento das
unidades fanerozóicas; sendo formados por areias vermelhas e capeando o topo das chapadas.
Segundo Penha (2001) esses sedimentos ocupam o topo de porções remanescentes da
Superfície Sul-Americana (King, 1956); sendo tal material constituído por alteritos profundos,
24
geoquimicamente evoluídos e com teores elevados de enriquecimento em ferro – gerando um
latossolo vermelho-escuro (Valadão, 1998).
Na área da pesquisa, as coberturas do Terciário-Quaternário confundem-se com os
produtos de alteração intempérica dos conglomerados e arenitos vulcânicos e
vulcanosclásticos da Formação Capacete. Essas coberturas encontram-se recobertas por níveis
de lateritas ferruginosas de espessura variada, podendo alcançar mais de três metros,
recobrindo e estruturando grandes superfícies tabulares e apresentando alterito ainda
mantenedor da estrutura da rocha, o que permite individualizá-la como uma seqüência
distinta.
Figura 12: Visada lateral (WNW-ESE) dos alteritos profundos, avermelhados e cobertos por lateritas.
Esses são originários do intemperismo das rochas vulcânicas e vulcanocláticas do Grupo Mata da
Corda, como pode ser observado na imagem inferior. BR – 365, direção a Buritizeiro.
Os aluviões recentes e sub-recentes (fig.13) são compostos por sedimentos
inconsolidados, de natureza arenosa, areno-argilosa e argilo-síltica, distribuem-se amplamente
ao longo dos principais rios que drenam a região, com destaque para o Rio São Francisco. O
Rio do Formoso deposita esse tipo de material apenas no seu baixo curso.
25
a
b
Figura 13 (a e b): A foto (a) à direita, mostra os sedimentos aluvionares areno-argilo-siltosos,
distribuídos ao longo da depressão do Rio do Formoso. A foto (b) à esquerda, detalha o perfil de solo
aluvial apresentando horizonte escurecido sobre camada estratificada, com sedimentação de materiais
finos. Fazenda Baianinho.
2.2.4 Características geomorfológicas
A área da pesquisa encontra-se diretamente influenciada pelo contexto geológico-
geomorfológico regional, marcada de forma geral por um plano ligeiramente ondulado,
correspondendo à Superfície Sul-Americana I – cujo processo de arquitetação se estendeu até
o Plioceno Superior – e à Superfície Sul-Americana II, cuja elaboração teve início a partir do
soerguimento epirogenético ocorrido no Plioceno Superior (Valadão, 1998). A arquitetação e
evolução dessas superfícies deram-se a partir da ruptura das placas Sul-Americana e Africana.
Optou-se neste trabalho por utilizar a mesma compartimentação para a Superfície Sul-
Americana adotada por Valadão (1998).
Identificou-se na área pesquisada a Superfície Sul-Americana I e II. A primeira
encontra-se recortada em uma série de chapadas, com altitudes variando entre 1000-900 m/alt,
localmente denominadas: Chapadão dos Gerais, Serra do Morro Vermelho e Serra do Jatobá.
A segunda, ocupando o piso de depressões interplanáltica e sublitorâneas, comprova o fato de
sua gênese estar estritamente relacionada à incisão da atual rede hidrográfica.
Durante o Quaternário, a elaboração da superfície Sul-Americana, foi acompanhada
por oscilações climáticas e variações eustáticas, causadas por eventos glaciais e interglaciais
ocorridos nas altas latitudes. Nas baixas latitudes, esses eventos marcaram a alternância de
26
27
períodos úmidos e secos e, em algumas áreas, condições de semi-aridez (Valadão, 1998).
Apesar do atual cenário geomorfológico da área investigada estar intimamente
relacionado à geodinâmica cenozóica, os eventos tectono-sedimentares ocorridos durante o
Mesozóico impulsionaram profundas modificações no fragmento litosférico em que se insere
a fachada oriental brasileira.
A apresentação das descrições geomorfológicas seguiu a legenda do mapa
geomorfológico apresentado na Figura 14. O mapeamento teve como base cartográfica o
mapa geológico elaborado pela Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais (CPRM) (2003),
fotografias aéreas escala 1: 60:000 (USAF 10-1964) e imagens orbitais do Satélite
LANDSAT-III-1980, sensor TM 5. Apresenta-se a seguir a descrição dos principais
compartimentos geomorfológicos encontrados na área da pesquisa e suas feições
morfológicas correlatas.
28
950
850
770
365
uvtQ
uchapC
ucCI
ucCI
Formas de Relevo
Escarpa erosiva
Ruptura de declive
Vale fechado
Vale aberto
Colinas
ucCI
uchapT
Veredas
Unidades Geomorfológicas
uchapT
Unidades de chapadas do Terciário
uchapC
Unidades de chapadas sustentadas pela
Formação Capacete - Cretáceo Superior
ucCI
Unidades de colinas do Cretáceo Inferior
Grupo Areado
Unidades de colinas do Neoproterozóico
Grupo Bambuí - Formação Três Marias
ucCS
Unidades de colinas do Cretáceo Superior
Grupo Mata da Corda
ucN
uvtQ
Planície aluvial e unidades de vales e
terraços Quaternários
Convenções
Ponto cotado
Br
Drenagem
Pista de pouso
Estradas
Mapa Geomorfológico da Bacia do Rio do Formoso-MG
Curvas Inerpoladas imagem de radar
M-NASA - Datun Horizontal SAD 69
g. Hernando Baggio e WallaceTrindade (2008)
SRT
Or
ucCS
u
c
h
a
p
T
ucCS
ucN
Pirapora
uchapT
uchapT
ucN
480
SW
NE
SW
Pontos de amostragem
água e sedimentos
ucCI
Figura 14: Mapa geomorfológico da bacia do Rio Formoso, apresentando as formas de relevo e a suas alocações em unidades geomórficas correlatas.
Curvas Interpoladas imagem de radar SRTM-
NASA – Datun Horizontal SAD 69.
Org. Baggio e Trindade (2008).

29
2.2.4.1 Superfície Tabular – Unidades de Chapadas – Cretáceo Superior
A Superfície Tabular – Unidades de Chapadas (fig.15) constitui-se num conjunto de
áreas aplainadas do Terciário, de expressiva espacialização geográfica, localizado no
denominado Chapadão dos Gerais. Parte integrante dos planaltos é resultante da atuação de
processos de aplainamento, modificados quando da abertura das depressões interplanálticas.
São áreas aplainadas, limitadas por escarpamentos erosivos e em alguns locais por vertentes
íngremes.
I) Chapadas testemunhos de aplainamentos terciários e recobertas por cobertura
detrítica: com orientação SW-NNW, correspondem a remanescentes da
Superfície Sul-Americana de King (1956), Penteado e Ranzani (1973) e, mais
recentemente, Valadão (1998). Intensamente remodeladas a partir do
intervalo Mioceno/Pleistoceno, suas altitudes médias variam entre 1000 a
950m/alt. Na área pesquisada é regionalmente denominada de Chapadão dos
Gerais. Foram mapeadas como coberturas do Cenozóico (CPRM, 2003) e
interpretadas, neste trabalho, como um subproduto de alterações intempéricas
da Formação Capacete do Cretáceo Superior. Constituído por material
detrítico avermelhado de consistência areno-argiloso, caulinizado e
laterizado, com relictos de material vulcânico e vulcanoclástico, excedendo
mais de 75 m de espessura. Apresenta topo plano, rebordo escarpado e
festonado. A feição típica dos vales é em anfiteatro, recoberto por sedimentos
areno-argilosos. Hidrologicamente, esse compartimento geomórfico
representa importante área de recarga dos aqüíferos cretáceos na área da
bacia.
Figura 15: A foto mostra em último plano, a Superfície Tabular – representada pelas
Unidades de Chapadas, posicionada a 900 m/alt, correspondendo aos remanescentes da
Superfície Sul-americana e constituída por sedimentos da Formação Capacete. Fazenda Nova
Zelândia.
II) Chapadas sustentadas pela Formação Capacete: (Fig.16), formam um cinturão
bordejando as Chapadas Testemunhos, apresentam topo plano a ondulado e altitudes
médias de 800m, com bordas escarpadas e rupturas de declive (topográfico e
litológico) geralmente sustentado por sedimentos vucanoclásticos do Grupo Mata da
Corda, fornecendo elevada estabilidade à ação erosiva. Essa superfície é de grande
importância hidrológica, sendo caracterizada com expressiva área de descarga dos
aqüíferos cretáceos e representada por nascentes e veredas de borda de escarpas, que
vão alimentar os principais cursos de água da bacia hidrográfica do Rio do Formoso.
30
Figura 16: Vista frontal para (N) das chapadas sustentadas pela Formação Capacete. Suas bordas são
escarpadas e sustentadas por sedimentos vulcanoclásticos mais resistentes. Estrada Capão Celado.
2.2.4.2 Unidades de Colinas – Cretáceo Superior e Neoproterozóico – 850-750 m/alt
São originadas a partir do escoamento superficial concentrado, esculpidas sobre os
litotipos do Cretáceo Superior, Inferior e do Neoproterozóico e ocupam uma área geográfica
razoável dentro da bacia. Foram compartimentadas em duas subunidades e estas se deram em
função da litologia, morfologia, grau de retrabalhamento e posição topográfica:
1) Colinas da depressão cretácea: (fig.17), localizadas ao longo do eixo de drenagem do
segmento alto/médio curso do Rio do Formoso. Apresentam-se sob a forma de colinas
convexas, com altitudes médias em torno de 750 e 700 m/alt, esculpidas em rochas areníticas
do Grupo Areado e Grupo Mata da Corda – Cretáceo Inferior e Superior. O primeiro Grupo
apresenta colinas convexas ravinadas com rampas alongadas, constituídas por material
colúvio/alúvio, e se propagam até o fundo dos vales abertos. O segundo Grupo apresenta uma
seqüência de pequenos morros e cristas convexos, com rampas curtas constituídas por
material coluvial e recobertas por lateritas, e se propagam até o fundo dos vales. Estes se
apresentam encaixados junto à rede de drenagem, correspondendo ao nível de aplainamento
denominado Superfície Mata da Corda (Baggio et al., 2006).
31
Figura 17: Colinas convexas da depressão cretácea, esculpidas em sedimentos areníticos. Suas
vertentes possuem rampas alongadas que se estendem até o fundo dos vales. Fazenda do Formoso.
Figura 18: Seqüência de morrotes esculpidos em rochas do Grupo Mata da Corda do Cretáceo Superior.
Apresentam vertentes convexas com rampas curtas, recobertas por lateritas ferruginosas. Represa do
Formoso.
32
Figura 19: Vista frontal (NW-SE) da Superfície Mata da Corda. Seus litotipos formam um cinturão
sustentando as bordas das escarpas. Suas vertentes possuem rampas médias que se propagam até o
fundo dos vales. BR-365 - Buritizeiro.
Figura 20: Material alterado da Formação Capacete mostrando as bolas de caulinita recobertos por
uma espessa camada de Lateritas. Capão Celado – Buritizeiro.
2) Colinas da depressão neoproterozóica: (fig.21) localizam-se na porção
intermediária da bacia, ao longo do eixo principal e secundário das principais
drenagens no segmento médio/baixo curso. A depressão apresenta colinas convexas
com flancos ravinados e vales encaixados, evoluídas a partir do escoamento
superficial intenso. Suas altitudes variam entre 700 a 650 m/alt, esculpidas em
litotipos da Formação Três Marias – Grupo Bambuí – Neoproterozóico – domínio
33
dos arenitos arcoseanos, siltitos e argilitos de coloração violácea.
Figura 21: Foto orientada (N) mostrando as colinas convexas da depressão Neoproterozóica,
esculpidas em rochas do Grupo Bambuí – Formação Três Marias. O fluxo de água Rio do Formoso
encontra-se encaixado nos vales. Fazenda Agapitto – Buritizeiro.
2.2.4.3 Planície aluvial unidades de vales e terraços quaternários.
A planície aluvial unidades de vales representa áreas sujeitas a inundações
periódicas, e sua evolução encontra-se condicionada a nítidas diferenças litológicas ao longo
do vale principal. Os terraços quaternários representam uma seqüência de encostas que
interligam os níveis de chapadas e colinas às calhas fluviais juntamente com os terraços
aluviais. Estas duas unidades geomórficas localizam-se na porção terminal da bacia – baixo
curso do Rio do Formoso – e possuem boa representabilidade espacial na área. Suas altitudes
médias variam entre 550 a 650 m/alt e dividem-se em três subunidades denominadas:
a) Terraços aluviais pleistocênicos: (fig.22) apresentam-se sob a morfologia de
estreitos patamares entre as cotas altimétricas de 550 a 650 m/alt, e encontram-se
bastante descaracterizados de sua forma original devido ao intenso uso do solo
agrícola. Exibem seqüências de camadas de seixos e blocos arredondados,
envolvidos em uma matriz argilo-silto-arenosa de cor amarela/avermelhada – quando
influenciado pela Formação Três Marias – e seixos, de blocos arredondados
recobertos por areias finas/médias, de cor amarelada, onde a fração arenosa
prevalece.
34
Figura 22: Detalhe dos seixos envolvidos por uma matriz areno-argilo-siltosa. Estes formam na
topografia da bacia pequenos patamares planos e resistentes. Localidade: Fazenda Morro Vermelho –
Buritizeiro.
b) Encostas e vales: apresentam grande expressão geográfica, sendo elaborados sob
litologias da Formação Três Marias e aluviões recentes e sub-recentes do
Quaternário. Correspondem ao piso da depressão dos rios do Formoso e São
Francisco (fig. 23 e 24, abaixo).
Figura 23: Em 1
o
plano: piso da Depressão do Rio do Formoso, elaborado sobre litologias
diferenciadas. 2
o
plano: encosta elaborada sobre litologia da Formação Três Marias, mergulhando em
direção à calha e embutida no nível de Unidades de Colinas. Fazenda Baianinho – Buritizeiro.
35
Figura 24: Vertente orientada no sentido (NW-SE), composta por material fragmentado e alterado da
Formação Três Marias – Unidades de Colinas, mostrando contado discordante/erosivo com o
compartimento da Depressão do Rio do Formoso, no quadrante esquerdo da foto. Fazenda Baianinho -
Buritizeiro.
c) Vales dissecados da Formação Capacete e da Formação Três Marias: estes
últimos possuem média expressão geográfica dentro da bacia, mas são marcantes na
paisagem. Localizam-se na porção NNE e L da bacia. Configuram-se como vales
encaixados e alinhados, preferencialmente em direção aos principais cursos d'água.
São profundos, uma vez que, são influenciados pela espessura do pacote rochoso e
por fatores estruturais que, acentuaram o processo de morfogênese. Já os vales
dissecados da Formação Capacete se localizam na borda das escarpas da Superfície
Mata da Corda, correspondendo às cabeceiras de drenagem do tipo anfiteatro. São
vales rasos e pouco profundos, em função da resistência imposta pelas rochas do
Grupo Mata da Corda. Suas cabeceiras de drenagem se apresentam na forma de
veredas de borda de escarpa.
Através da observação, em paralelo, dos mapas geológicos e geomorfológicos, estes
mostrando as principais unidades litológicas e a principais unidades de relevo, detectou-se um
alto grau de correspondência entre os limites de ambas. Essas correspondências expressam a
forte interdependência existente entre as características litológicas e estruturais do substrato
geológico, assim como a gênese e tipologia das unidades de relevo representadas para a bacia.
As condições morfodinâmicas encontradas na bacia hidrográfica indicam certa
relação entre a espacialização geográfica dos metais e os compartimentos geomórficos,
estando estes últimos influenciados pelos processos de erosão, transporte e deposição.
A revisão bibliográfica mostrou como é incipiente ou quase inexistente a produção
científica que versa principalmente sobre as características geomórficas e morfodinâmicas
36
37
encontradas nos compartimentos geomorfológicos e na distribuição de metais pesados. Na
tentativa de se preencher esta lacuna, buscou-se fazer neste trabalho uma primeira
aproximação sobre o tema.
2.2.4.4 Declividade
O mapa clinográfico foi gerado a partir das curvas de nível, na função de gerar
declividade do SPRING 4.3.3, com uma grade sobre as curvas. A interpolação da imagem de
radar da The Shuttle Radar Topography Mission – RSTM/NASA – possibilitou a
manipulação das mesmas. O arquivo gerado possibilitou que se procedesse aos intervalos pré-
estabelecidos, delimitando assim, as classes de declividades do mapa (fig. 25). Esse aplicativo
cartográfico foi um importante instrumento para definição da vulnerabilidade ambiental
identificada para a bacia. Foi utilizado o software Surfer 8, para a edição final da carta
clinográfica. A partir da interpretação da carta foram definidas seis categorias e suas
respectivas classes de declividades, que se posicionaram entre:
a) Muito Forte (>44°): correspondente às bordas das escapas festonadas esculpidas
sobre os arenitos do Grupo Mata da Corda. As classes de solos predominantes são os
Neossolos, não sendo estes utilizados. A cobertura vegetal é formada por vegetação
de porte arbóreo do Bioma Cerrado;
b) Forte (38° a 32°): correspondente às unidades de colinas neoproterozóicas
esculpidas em rochas do Grupo Bambuí. As classes de solos correspondentes são os
Neossolos e Latossolos Vermelho-Amarelos, textura argilosa e Cambissolo. Uso do
solo insignificante;
c) Classe Média (32° a 26°): correspondente às Unidades de Chapadas modeladas esculpidas
em litotipos do Grupo Areado. As classes de solos correspondentes são os Latossolos
Vermelho-Amarelos, com textura argilosa, e Neossolos Quartzarênicos. São encontradas
áreas destinadas às culturas de ciclo longo e monoculturas de pinus e eucaliptos;
d) Fraca a Muito Fraca (8º a 2°): compartimento geomórfico Unidades de Vales e
de Terraços Quaternários, formado por material aluvial, coluvial e eluvial, sendo a
cobertura pedológica constituída por Latossolos Veremelho-Amarelos, Neossolos
Flúvicos e Cambissolos. Uso do solo destinado a agriculturas sem manejo,
silvicultura, pastagens e pecuária;
e) Muito Fraca (<2°): compartimento geomorfológico Unidades de Chapadas,
constituídos predominantemente por Latossolos Vermelho-Amarelos, de textura
argilosa. Uso do solo destinado à agricultura comercial irrigada de ciclo longo e às
florestas homogêneas de pinus e eucaliptos.
As classes clinográficas apontam forte correlação entre os compartimentos
geomórficos, litologia, pedologia e uso e ocupação dos solos; sendo fundamentais na
abordagem sobre a avaliação do risco ambiental da bacia como mencionada no Capítulo 7.
450000 455000 460000 465000 470000 475000 480000 485000 490000 495000 500000
8020000
8025000
8030000
8035000
8040000
8045000
8050000
8055000
8060000
8065000
8070000
0 10000 20000 30000
MAPA CLINOGRÁFICO DA BACIA DO FORMOSO
Classes de Declividades
Legenda
Imagens Interpoladas SRTM/NASA-2003.
Softwear: SPRING 4.3.3
Org: Baggio e Trindade, 2008.
V
A
L
E
D
O
F
O
R
M
O
S
O
44
38 a 32
32 a 26
20 a 26
8 a 2
2
Figura 25: O mapa apresenta as seis principais classes de declividade definidas para a bacia do Rio do Formoso – MG.
38
39
2.2.4.5 Classes de dissecação
Além das classes de declividades, foi elaborada uma matriz dos índices de dissecação
desenvolvida pelo projeto Radambrasil e aprimorada por Ross (1992), baseada na relação de
densidade de drenagem/dimensão interfluvial média para a dissecação no plano horizontal, e
nos graus de entalhamento dos canais de drenagem, para a dissecação no plano vertical
(Tabela 7.3 do Anexo VII).
A classificação foi feita a partir da interpretação das imagens Geotiff -
SRTM/NASA, na escala 1: 250.000, o que possibilitou uma visão espacial do relevo de toda a
área da pesquisa. O SPRING 4.3.3 foi utilizado para a obtenção do cenário com o grau de
dissecação, servindo de mecanismo para o tratamento, interpretação e análise das imagens de
radar. O editor gráfico Surfer 8, foi utilizado para a edição final da carta de dissecação.
A obtenção das classes de dissecação foi fundamental para a elaboração da Matriz de
Susceptibilidade Ambiental para a bacia do Rio do Formoso.
450000 455000 460000 465000 470000 475000 480000 485000 490000 495000 500000
8020000
8025000
8030000
8035000
8040000
8045000
8050000
8055000
8060000
8065000
8070000
0 10000 20000 30000
480m
570m
690m
780m
870m
Legenda
Mapa de Dissecação Bacia do Formoso-MG
SW
NE
950 m
Muito Fraca - 11
Muito Forte - 51 a 55
Média - 31a 23
Forte - 41 a 34
Fraca - 21 a 12
Grau de Dissecação
R
i
o
d
o
F
o
r
m
o
s
o
Figura 26: Mapa da bacia apresentando o grau de dissecação definido para os compartimentos geomórficos na área pesquisada. O grau de dissecação definido
para a bacia, encontra-se fortemente correlacionado às estruturas geológicas e geomorfológicas presentes na área.
40
41
A partir da interpretação da imagem foram estabelecidas as classes de dissecação
como descritas a seguir:
a) Muito Forte (51° a 55°): correspondente às bordas das escapas festonadas
esculpidas sobre os arenitos do Grupo Mata da Corda. Essas áreas funcionam como
cabeceiras de drenagem das veredas; a densidade de drenagem é significativa; as
vertentes são rochosas, com rampas curtas, e as incisões são profundas nas paredes
das escarpas;
b) Forte (41° a 34°): correspondente às Unidades de Colinas Neoproterozóicas
esculpidas em rochas do Grupo Bambuí. São locais de nascentes com alta densidade
de drenagem. Suas vertentes são convexas, com rampas curtas/médias e bastante
ravinadas; funcionam como corredores de escoamento das águas pluviais e seus vales
são profundos e intensamente dissecados, apresentando, em alguns locais,
movimentos de massas;
c) Média (31° a 23°): correspondente às Unidades de Colinas Cretáceas esculpidas
em rochas do Grupo Areado. Suas vertentes possuem rampas longas que se
propagam em direção ao fundo do vales, que possuem desenvolvimento lateral e são
pouco profundos. A drenagem se apresenta organizada e hierarquizada dentro dos
vales principais e dos vales secundários;
d) Fraca (21° a 12°): compartimento geomórfico Unidades de Vales e de Terraços
Quaternários, formados por material aluvial, coluvial e eluvial. Área de depressão
com baixo grau de declividade. Seus vales apresentam desenvolvimento lateral em
forma de manjedoura, e a drenagem se unifica e meandra sobre a planície aluvial;
e) Muito Fraca (12° e 11°): definida para as Unidades de Chapadas formadas por
coberturas inconsolidadas do Terciário. Seus vales são expressivamente, as vertentes
possuem rampas longas com baixa declividade e a densidade de drenagem é muito
baixa.
As classes de dissecação apontam forte correlação com a declividade, litologia e a
densidade de drenagem. Os mapas elaborados configuram-se em uma importante ferramenta
cartográfica de apoio para a abordagem sobre a avaliação do risco ambiental da bacia.
42
2.2.5 SOLOS
Dentro de um quadro litogeomórfico definido para a bacia do rio Formoso,
desenvolveu-se uma cobertura pedológica diferenciada, devido às influências do material de
origem e do relevo (Baggio, 2002). O mapa Figura 27 mostra as principais classes de solos e
de fragilidades definidas para a bacia.
Os Latossolos encontram-se distribuídos por todo município, com destaque para a
porção SW, onde estão associados à superfície tabular denominada Chapadões dos Gerais –
cotas de 900 m/alt a 1000 m/alt. São Latossolos Vermelho-Amarelos, profundos, distróficos
álicos e de textura argilosa em associação com Latossolo Vermelho-Escuro álico de textura
argilosa. Nos rebordos do chapadão predomina o Latossolo Vermelho-Amarelo álico de
textura argilosa em associação com Cambissolo álico e Neossolo álico.
Os Neossolos Quartzarênicos são os que mais se destacam na bacia, abrangendo uma
grande extensão geográfica. Essas areias são originadas dos arenitos do Grupo Areado, e suas
manchas menores são geralmente separadas por solos hidromórficos.
Em cotas altimétricas de 530 m a 730 m, correspondendo às bordas dissecadas dos
platôs, encontram-se manchas de solos com horizonte B câmbico; resultado de associações de
Cambissolos distróficos álicos A moderado, textura média e argilosa + Neossolos distróficos
álicos A fraco e moderado, fase cerrado, estando em associação com relevos ondulados.
No segmento médio curso existe uma grande mancha de Gleissolo pouco húmico
álico, geralmente associado aos subsistemas de veredas.
Encontram-se sobre as unidades de colinas do Neoproterozóico e patamares
rochosos, entre as cotas topográficas de 600 m/alt a 750 m/alt, os Neossolos e suas
associações: solos distróficos, álicos A fraco e moderado, textura indiscriminada, +
Cambissolo distrófico álico A moderado, textura argilosa e média – ambos fase campo
cerrado, relevo ondulado a forte ondulado –,+ Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico álico
A moderado, textura argilosa, + Latossolo Vermelho-Escuro distrófico álico A fraco e
moderado, textura indiscriminada – ambos fase campo/cerrado relevo ondulado e escarpado.
Ao longo dos principais eixos de drenagem – como nas depressões associadas, nas
partes planas e abaciadas do relevo com encharcamento permanente ou temporário e em cotas
altimétricas mais baixas (450 m a 500 m) – encontram-se solos pouco desenvolvidos. São
associações de Neossolos Flúvicos eutróficos A moderado, textura indiscriminada +
Planossolos indiscriminados – ambos fase florestas caducifólias formação vazante, nas quais
43
predominam relevo plano (superfície de aplanamento Pleistocênica – quando em áreas de
depressão interplanálticas) –, + Neossolos Flúvicos indiscriminados fase campo de várzea
relevo plano.
A comparação em paralelo dos mapas geológico e geomorfológico, como os de
solos, mostra uma estreita correlação entre as principais unidades litológicas e de relevo com
a formação e desenvolvimento da cobertura pedológica. A partir da sobreposição do mapa
clinográfico com o mapa de solos e suas classes de fragilidades, percebe-se a estreita relação
entre ambos, denotando uma predisposição aos processos erosivos. As interferências
antropogênicas, como a retirada da cobertura vegetal, construção de estradas e plantio de
monoculturas, expõem os solos aos processos erosivos, sendo eles carreados pelas águas e/ou
vento em direção aos cursos de água; os resíduos metalo-orgânicos gerados nas áreas
agricultáveis e incorporados aos solos comprometendo os recursos hídricos.
O mapa a seguir apresenta os pontos de amostragem das águas superficiais e dos
sedimentos. Nota-se que a maioria dos pontos se encontra inserida em locais (classes de solos)
cujas fragilidades se posicionam entre baixas a muito baixas (Tabela 7.2 do Anexo VII), o
que, de certa forma, os qualifica como carreadores geoquímicos.
No Capítulo 4, foi feita uma abordagem mais detalhada sobre a interação dos
constituintes dos solos com os metais pesados.
44
PRINCIPAIS CLASSES DE SOLOS DA BACIA DO FORMOSO-MG
Cambissolo Álico
Afloramento rochoso
Gleissolo
Cambissolo Álico
Neossolo Quartzarênico Álico
Neossolo Flúvico Eutrófico
Latossolo Vermelho-Amarelo Álico textura média
Latossolo Vermelho-Amarelo Álico textura argilosa
Latossolo Vermelho-Amarelo textura argilosa em
associação com Cambissolo e Neossolo Álico
Latossolo Vermelho-Amarelo Álico textura
argilosa em associação com Latossolo Vermelho
Convenções
Pontos de Amostragem Água e Sedimentos
Drenagem
Legenda
Referência: Sistema de Classificação de Solos
EMBRAPA, 1999. Modificado de EMBRAPA - Fiqueiredo, 2008.
Org: Trindade e Baggio, 2008.
MF
MF
MF
F
F
F
F
M
B
MB
MB
MB
MB
B
B
M
M
M
M
MB
MB
CLASSES DE FRAGILIDADES
MB
Muito Baixa
B
Baixa
Média
M
Forte
F
MF
Muito Forte
R
I
O
D
O
F
O
R
M
O
S
O
Figura 27: O mapa de solos mostra as principais classes e fragilidades de solos, identificados para a bacia do Rio do Formoso. A fragilidade dos solos tem
relação direta com os fatores de ordem geológica, geomorfológica, vegetacional e o uso dos solos. Nota-se um predomínio das classes de fragilidade MB, B e
M, sobre as demais classes.
45
2.2.6 Características hidrográficas: origem e significado da rede hidrográfica atual
Na tentativa de se entender os processos morfodinâmicos hodiernos que atuam na
bacia de drenagem do Rio do Formoso, torna-se necessário compreender a dinâmica evolutiva
da morfogênese imposta, ao longo do Cenozóico, à bacia hidrográfica do rio São Francisco.
Encontra-se abaixo uma síntese baseada numa linha de tempo pontuada pelos
principais momentos geomorfológicos e geológicos ocorridos na fachada atlântica e no
interior continental durante o Cenozóico, elaborada por Valadão (1998, p. 216), acerca da
origem e significado da rede hidrográfica – especialmente da bacia hidrográfica do rio São
Francisco:
1) "As bacias hidrográficas localizadas no interior continental e na fachada atlântica
apresentam forma, orientação, dimensão e elevação média bastante diferenciadas,
elementos esses responsáveis pela produção de contrastantes taxas desnudacionais.
As bacias inseridas na fachada atlântica apresentam taxas desnudacionais mais
elevadas e são responsáveis pelo recuo do Grande Escarpamento continente adentro.
A velocidade de migração desse escarpamento foi variável ao longo do tempo
geológico.”
2) "A evolução da rede hidrográfica na fachada atlântica remota ao Cretáceo
Superior (aproximadamente 90 Ma), quando teve início a sua denudação por bacias
hidrográficas numerosas, pequenas e agressivas, responsável pela exumação das
rochas formadas em níveis crustais profundos que compõem o escudo oriental
brasileiro.”
3) "No Terciário Inferior, a organização espacial da rede hidrográfica era
substancialmente diferente daquela que se observa atualmente. O rio São Francisco
ancestral se articulava à bacia do rio Parnaíba e tinha sua calha de drenagem alojada
no sinformal, modelado nas rochas mesozóicas que compõem a Bacia sedimentar
Sanfranciscana. A mudança de seu curso para a atual posição foi gradativa,
decorrente de uma série de capturas fluviais.”
4) "A abertura das depressões interplanálticas esteve intimamente associada com os
soerguimentos epirogenéticos ocorridos ao final do Cenozóico. O rebaixamento do
nível de base decorrente desses soerguimentos resultou na incisão da rede
hidrográfica e na formação dos vales epigênicos. O recuo lateral dos flancos desses
vales propiciou a abertura das atuais depressões em que se inserem os principais rios
que drenam o interior continental e a fachada atlântica.”
5) "A abertura das depressões interplanálticas no interior continental foi em grande
parte precedida da remoção parcial ou total das coberturas mesozóicas. Essa remoção
exumou o arcabouço litoestrutural proterozóico que passou a exercer papel
fundamental na organização da rede hidrográfica, cujos cursos principais se
instalaram ao longo de grandes descontinuidades crustais.”
6) "Em Minas Gerais, a incisão da rede hidrográfica nas rochas do Supergrupo
Espinhaço, resultou na escavação de um grande número de canyons, além de ter
promovido, localmente, a remoção dos quartzitos e a exumação do embasamento
arqueano.”
46
A partir das considerações apresentadas acima e com base em evidências de campo,
pode-se inferir que a bacia do Rio do Formoso teve sua evolução morfodinâmica ligada aos
principais eventos Cenozóicos ocorridos na bacia hidrográfica do Rio São Francisco.
A elaboração de um modelo geodinâmico para a bacia poderá ser objeto de trabalhos
futuros. Não sendo esse o assunto central desta seção e, buscando-se concisão, formula-se a
seguir algumas linhas de pensamento que poderão nortear futuras pesquisas:
a) o nível de base local e suas implicações no perfil longitudinal do Rio do Formoso;
b) o rebaixamento do nível de base dos principais eixos de drenagem do Rio São
Francisco e do Rio das Velhas e suas implicações na dinâmica evolutiva da bacia
hidrográfica do Formoso;
c) entendimento da origem e significância das rupturas de declive ocorrentes ao
longo do perfil longitudinal e em particular no segmento alto/médio curso;
d) compreensão dos processos de erosão regressiva e capturas fluviais no
desenvolvimento e arranjo da bacia de drenagem;
e) O papel da morfogênese fluvial ao longo do perfil longitudinal do Rio do
Formoso.
47
2.2.6.1 Localização e características da bacia de drenagem do Rio do Formoso
Geograficamente, a sub-bacia do Rio do Formoso posiciona-se na porção sudoeste
do município de Buritizeiro, mais precisamente no quadrilátero delimitado pelas coordenadas
de 17° 25’ e 17° 56’ de latitude S e 44° 56’ e 45° 26’ de longitude W; drenando uma área de
826 km² e se integrando à bacia hidrográfica do rio São Francisco pela margem direita.
Geológica e geomorfologicamente, a bacia encontra-se localizada na porção
meridional da Bacia Sanfranciscana, dentro dos limites do Cráton do São Francisco – mais
especificamente na bacia cretácea do oeste mineiro. Apresenta direção geral SW-NE,
possuindo como principais unidades litológicas, da base para o topo, as seguintes seqüências:
sedimentos aluviais e terraços aluviais do Quaternário (representados por vales e terraços –
600 m/alt a 470 m/alt); rochas do Grupo Bambuí (Formação Três Marias do Neoproterozóico,
expressando no relevo uma morfologia de colinas e morros – 850 m/alt a 600 m/alt); arenitos
do Grupo Areado Cretáceo Inferior – Formação Três Barras e do Grupo Mata da Corda
Cretáceo Superior e, por fim, as coberturas do Cenozóico (coberturas indiferenciadas – 950
m/alt a 850 m/alt, conferindo ao relevo uma morfologia de chapadas).
450000 455000 460000 465000 470000 475000 480000 485000 490000 495000 500000
8020000
8025000
8030000
8035000
8040000
8045000
8050000
8055000
8060000
8065000
8070000
0 10000 20000 30000
REDE DE DRENAGEM BACIA DO FORMOSO-MG
Imagens Interpoladas SRTM/NASA-2003.
Softwear: SPRING 4.3.3
Org: Baggio e Trindade, 2008.
SW
NE
R
I
O
D
O
F
O
RM
O
S
O
Córrego da Vereda
Có
r
r
e
g
o
P
a
u
l
o
G
e
r
a
l
d
o
Córrego da Areia
Córrego Rio Vermelho
Figura 28: Mapa da rede de drenagem da bacia do Rio do Formoso, apresentando o eixo principal de
drenagem orientado no sentido (SW-NE) e seus principais afluentes pela margem esquerda e direita.
48
49
O Rio do Formoso tem sua nascente localizada no Chapadão dos Gerais, mais
precisamente na localidade de Imburuçu, a 911 m/alt. Sua foz, junto ao Rio São Francisco,
localiza-se na Fazenda São Francisco, a 490 m/alt, percorrendo da cabeceira à foz uma
distância de aproximadamente 90 km. Seu fluxo escoa inicialmente na direção nor-nordeste
(NNE), até desaguar na represa da Adiflor, a 910 m/alt. A partir desse ponto, toma direção es-
nordeste (ENE) até o local denominado Estrada da Fazenda. Desse ponto até a Fazenda do
Formoso, seu curso permanece orientado na direção nordeste (NE) e, a partir daí, faz uma
inflexão para sudeste (SE) e ruma na direção leste (L), até se aproximar do Córrego da
Fazenda São Sebastião, a 755 m/alt. Retoma a direção NNE até a confluência com o Córrego
Paulo Geraldo, a 650 m/alt, retomando então o rumo L, em direção à foz com o Rio São
Francisco, a 490 m/alt. Seus principais afluentes, da nascente à foz, ocorrem pela margem
esquerda: Córrego do Matão, Córrego da Vereda, Córrego Morro Vermelho, Córrego Paulo
Geraldo e Córrego da Areia; pela margem direita o mais expressivo é o Córrego Veredinha. A
bacia do Rio do Formoso apresenta, ao longo da compartimentação geomorfológica
longitudinal, três segmentos, doravante denominados alto, médio e baixo curso – sendo eles
diretamente influenciados pelos aspectos topográficos, litológicos, morfológicos e
morfodinâmicos(Figuras:29,30,31).
0 1000 2000 3000
855
860
865
870
875
880
885
890
895
900
905
SEGMENTO ALTO CURSO RIO DO FORMOSO
Drenagem
Unidades de Chapadas
R
i
o
d
o
F
o
r
m
o
s
o
Figura 29: Modelagem em 3D do segmento alto curso do Rio do Formoso, inserido no compartimento
geomorfológico Unidades de Chapadas, compostas por sedimentos retrabalhados da Formação
Capacete.
730
780
830
880
930
0 2000 4000 6000
UNIDADES DE CHAPADAS
SEGMENTO MÉDIO CURSO DO RIO DO FORMOSO
R
I
O
D
O
F
O
R
M
O
S
O
Unidades de Colinas Cretáceo Superior
Gr. Mata da Corda - Fm. Capacete
Unidades de vales e terraços
Quaternários
Drenagem
Figura 30: Modelagem em 3D do segmento médio curso do Rio do Formoso, inserido nos
compartimentos geomorfológicos Unidades de Chapadas, Unidades de Colinas Cretáceas e Unidades
de Encostas, Vales e Terraços Quaternários.
50
0 500 1000 1500
505
525
545
565
585
605
625
SEGMENTO MÉDIO/BAIXO RIO DO FORMOSO
Unidades de colinas Neoproterozóicas
Grupo Bambuí - Fm. Três Marias
Unidades de encostas, vales e terraços Quaternários
Drenagem
R
I
O
D
O
F
O
R
M
O
S
O
Figura 31: Modelo em 3D do segmento baixo curso do Rio do Formoso, inserido nos compartimentos
geomorfológicos Unidades de Colinas Neoproterozóicas da Formação Três Marias e Unidades de
Encostas, Vales e Terraços Quaternários.
2.2.6.2 Dinâmica do escoamento fluvial e tipos de fluxos
O escoamento nos canais fluviais apresenta diversas características dinâmicas que se
tornam responsáveis pelas qualidades atribuídas aos processos fluviais. Do ponto de vista
geomorfológico, a dinâmica do escoamento ganha significância na atuação exercida pela água
sobre os sedimentos do leito fluvial, no transporte dos sedimentos, nos mecanismos
deposicionais e na esculturação da topografia do leito (Christofoletti, 1977). A rede de
drenagem se estrutura como as principais vias de transporte dos produtos e subprodutos
elaborados pelos processos erosivos.
51
O Rio do Formoso pode ser classificado como um canal aberto, e seu fluxo principal
é do tipo turbulento de corrente e encachoeirado. De um modo geral, o fluxo turbulento é
caracterizado por uma variedade de movimentos, com muitas correntes secundárias contrárias
ao fluxo principal para jusante (Christofoletti, 1977). Ao longo do canal fluvial, o fluxo
variou entre o turbulento de corrente e o turbulento encachoeirado; este último ocorrendo nos
trechos de velocidade mais elevada, encontrados nas corredeiras e pequenas cachoeiras
localizadas, em sua grande maioria, no segmento alto/médio curso; conforme apresentado nas
figuras abaixo.
a b
Figura 32 (a e b): As fotos apresentam os tipos de fluxos que ocorrem ao longo do perfil longitudinal
do Rio do Formoso. Na foto (a), o fluxo é caracterizado como turbulento de corrente. Na foto (b), o
fluxo se apresenta como turbulento encachoeirado, caracterizado por trechos de velocidades elevadas.
Fazendas do Formoso e Baianinho.
2.2.6.3 Tipologia do canal e padrão de drenagem
A tipologia do canal fluvial do Rio do Formoso pode ser definida como um curso de
canais únicos, podendo ser subdividido principalmente em canais retos e sinuosos, sendo os
canais meandrantes expressivos. As formas topográficas do canal principal e dos canais
secundários apresentam-se como leitos com segmentos rochosos e leitos com segmentos
aluviais, estes favorecendo a mobilidade dos sedimentos.
O canal fluvial apresenta irregularidades ao longo do seu perfil longitudinal: a
topografia do leito exibe diversos arranjos de formas, como pequenas dunas, antidunas,
barras, point bars, entre outras. Um aspecto bastante característico correlacionado com a
dinâmica do escoamento é a existência de depressões, representando os trechos de maior
profundidade; seguida de parte mais rasas, correspondendo aos trechos retilíneos e oblíquos.
Todas essas formas têm como motor a dinâmica e a mecânica do fluxo d'água, e são
elementos inerentes à rugosidade do canal.
Outro aspecto que chama a atenção na análise do controle estrutural e da dinâmica
geomorfológica diz respeito à direção preferencial do curso principal do rio, SW-NE,
influenciada pelo grande Lineamento Transbrasiliano (Schobbenhaus et al., 1975). Essa
52
tendência foi observada em outras bacias adjacentes.
Ao longo do perfil longitudinal observaram-se significativas rupturas de declives,
que se apresentam na forma de corredeiras e de pequenas cachoeiras; a grande maioria
encontrando-se orientada no sentido WNW-ESE e estruturando-se individualmente ou em
uma seqüência de feixes escalonados ao longo do eixo de drenagem.
Algumas dessas rupturas de declives que se posicionam ao longo do canal principal e
de alguns canais secundários têm estreita relação com os fatores litoestruturais locais ou até
mesmo regionais presentes na área. Porém, quando esses fatores não podem explicar as
diferenças topográficas entre os segmentos situados a montante e jusante, o mais plausível é
relacioná-los ao fenômeno geomorfológico do rejuvenescimento.
Os aspectos morfológicos variam significativamente entre os três segmentos, fato
relacionado aos diferentes litotipos, condicionamento estrutural, morfologia, morfodinâmica,
condições topográficas e processos de rejuvenescimento. Apesar da estreita relação litologia e
morfologia nos segmentos geomórficos definidos para a bacia, o fator litológico isoladamente
não pode explicar certas diferenças geomorfológicas presentes na área de estudo.
Figura 33: Vista lateral (WNW-ESE) do segmento médio curso do Rio do Formoso, mostrando as
rupturas de declive, que se apresentam na forma de corredeiras, modelando o perfil longitudinal do rio.
Fazenda Agapito.
O eixo principal de drenagem caracteriza-se por apresentar uma calha de 1 a 2
53
54
metros de comprimento no alto curso, de 5 a 15 m no médio curso e de 5 a 9 m no baixo
curso, sendo que as profundidades médias variam em torno de 1 m. Nos cursos secundários, o
diâmetro médio da calha gira em torno de 1 a 2 m e a profundidade mede cerca de 80 cm.
O fluxo de água perene pode ser explicado em razão da grande incidência de veredas
no curso principal e também nos tributários. A exsudação do lençol freático, através dos
sistemas de veredas, permite a manutenção do fluxo hidrológico durante todo ano.
O padrão de drenagem geral é o paralelo, com maior predomínio na margem
esquerda ao longo do canal principal, em especial no segmento alto/médio curso; no segmento
baixo curso o percentual diminui consideravelmente em direção à foz. Como observado na
(fig. 28), o padrão paralelo é bastante evidente e encontra-se condicionado a fatores de ordem
geológica (estrutura e litologia) e a fatores de ordem geomorfológica (rupturas de declive e
erosão regressiva), modelando assim o perfil longitudinal.
Em relação à densidade de drenagem, a margem direita possui os menores índices, o
segmento médio curso possui os maiores e o baixo curso praticamente não possui drenagens
significativas.
2.2.6.4 Transporte fluvial de sedimentos
A carga detrítica nos cursos de água se constitui é formada por uma mistura de
partículas de várias espécies, tamanho e formas. Embora a movimentação detrítica seja um
processo fluvial importante, só pequena parcela da energia do rio é gasta no transporte da
carga detrítica (Morisawa, 1968).
Uma parcela considerável da carga detrítica do Rio do Formoso é fornecida pela ação
erosiva que suas águas exercem sobre as margens e o fundo do leito; todavia, a maior parcela
de contribuição é fornecida pela remoção detrítica das bordas de escarpas. O fluxo e o
transporte dos sedimentos fornecidos pela bacia de drenagem constituem respostas aos
processos e ao estado de equilíbrio atuantes no sistema fluvial.
A dinâmica da bacia hidrográfica do Formoso é responsável pela sedimentação
fluvial, que inclui os processos de remoção, transporte e sedimentação das partículas. Alguns
aspectos da sedimentação fluvial, que ocorrem principalmente nos segmentos alto e baixo
curso, encontram-se relacionados à remoção intensa de detritos das vertentes, cuja causa
principal é a utilização das terras agrícolas. Outro fator que promove o aumento das taxas de
55
sedimentação é a abertura de estradas vicinais.
Como já exposto, o regime de transporte e sedimentação do rio é condicionado pela
morfodinâmica de sua bacia. A montante, área mais plana da bacia, a sedimentação de
materiais mais finos se faz através de um regime de baixa energia. Os poucos terraços
aluvionares que ali se encontram estão entre 0,80 cm a 1 m acima do nível da lâmina de água,
e o material presente neles é geralmente argilo-arenoso, sem presença de material grosseiro.
A partir do segmento médio curso, a dinâmica no processo de transporte e
sedimentação se caracteriza pela presença de uma porcentagem maior de material grosseiro, o
que evidencia um regime de alta energia. O perfil estratigráfico e granulométrico dos terraços
indica esse tipo de sedimentação; as condições morfológicas, vales estreitos, sinuosos e
encaixados, condicionam a deposição; já a sedimentação de material fino é bastante escassa.
No segmento baixo curso até a foz com o Rio São Francisco, predomina a deposição
de material sedimentar fino, a morfodinâmica do segmento fluvial favorecendo esse tipo de
deposição. Os terraços se posicionam entre 1 a 3 m da lâmina de água e são compostos, em
sua grande maioria, por material argilo-arenoso. Percebe-se ao longo do perfil longitudinal
que a deposição dos sedimentos ao longo do leito menor e maior foi feita através de uma
seqüência cíclica, de material fino, representando um regime de baixa energia e episódios de
granulometria mais grosseira, correspondendo a um regime de alta energia.
Os perfis abertos ao longo dos segmentos fluviais demonstram, que a distribuição
granulométrica, o processo de transporte e o ambiente de sedimentação são representativos
das condições morfoclimáticas que aconteceram na área ao longo do Cenozóico.
Atualmente, o regime de transporte dos sedimentos varia ao longo do perfil
longitudinal: no segmento alto curso a deposição se faz mais lentamente; no segmento médio
curso os sedimentos se depositam num regime mais turbulento e no segmento baixo curso a
deposição dos sedimentos repete o ritmo do alto curso.
a
b
c
Figura 34 (a, b, c): A Foto 34 (a) mostra os solos de origem aluvial e hidromórficos. O primeiro
apresenta horizonte escurecido sobre camada estratificada, sendo a sedimentação de finos feita sob um
regime de baixa energia. A foto 34 (b), segmento médio curso, mostra a presença de Plintossolos, que
podem apresentar concentrações de elementos traços. A foto 34 (c) segmento médio curso, mostra a
dinâmica no processo de transporte e sedimentação, se caracteriza pela presença de uma porcentagem
maior de material grosseiro evidenciando regime de maior energia. Fazenda Agromen.
A sedimentação fluvial, que inclui os processos de remoção, transporte e de
deposição das partículas, encontra-se condicionada à morfodinâmica existente ao longo do
perfil longitudinal do rio.
Através da observação, em paralelo, dos mapas de unidades litoestratigráficas,
geomorfológicos, hidrográficos e dos blocos diagramas, aponta-se uma correlação existente
entre as características litológicas e estruturais do substrato geológico, a gênese, a
morfodinâmica, a tipologia das unidades de relevo e, por conseguinte, o arranjo, morfologia,
morfogênese e morfodinâmica fluvial encontrados na bacia hidrográfica do Rio do Formoso.
As condições do meio físico presentes na bacia apontam certa relação entre a
56
57
espacialização geográfica dos metais e as variáveis encontradas nos compartimentos
geomórficos, estes influenciados pelos processos de erosão, transporte e deposição.
Diante do apresentado nesta seção, pode-se depreender com certo grau de precisão
que a distribuição e dispersão dos metais pesados ao longo do perfil longitudinal se encontram
correlacionadas às características litoestruturais, geomorfológicas e à morfodinâmica atuantes
na bacia de drenagem.
2.2.7 Uso e ocupação do solo
Nesta seção é feita uma descrição sucinta do uso e ocupação do solo na bacia do
Formoso nos anos de 1980 e 2008, elaborada a partir de imagens orbitais geradas pelos
satélites LANDSAT III e CBRES II.
O estímulo à ocupação recente dos cerrados brasileiros é resultante das políticas
governamentais destinadas à modernização do setor agropecuário nacional, adquirindo novos
incentivos para seu crescimento a partir da segunda metade da década de 60. Nessa década,
grande parte das terras drenadas pelo Rio do Formoso foi também destinada à implantação de
monoculturas de eucalipto e pinus. Inicialmente esses empreendimentos ocuparam as áreas
com cotas topográficas entre 750 e 900 m/alt, dominantemente planas, na área dos Chapadões
dos Gerais.
As atividades monocultoras são ampliadas a partir da década de 90, com a introdução
das culturas comerciais de soja, milho, feijão e, posteriormente, o café – momento em que as
áreas mais próximas às drenagens são ocupadas, ampliando o impacto sobre a vegetação
nativa e veredas, seja pelo impacto indireto, devido à acentuação dos processos erosivos e
assoreamento, como também pela construção de barramentos destinados à irrigação.
A comparação em paralelo das imagens geradas para o uso e ocupação do solo nos
anos de 1980 (fig. 35) e 2008 (fig. 36), elaboradas a partir de imagens orbitais LANDSAT III-
1980 e CBERS II-2008 e de trabalhos de campo recentes, constatou a evolução das atividades
agrícolas; principalmente as monoculturas de pinus, eucaliptos, soja, milho e café.
A análise do mapa do uso do solo - 1980 mostra que as áreas plantadas com a
monocultura de pinus e eucaliptos ocupavam, grandes latifúndios no chapadão (NW) e uma
grande porção no interior da bacia (NE e SE). Fica claro, a grande expressão espacial da
silvicultura, isso indica que houve grande modificações na distribuição espacial do uso da
58
terra com esta categoria de uso. As áreas de mata ciliar/galeria e veredas ocupavam uma área
relativamente considerável ao longo da bacia. As áreas de cerrado ocupavam áreas
significativas na parte SW, SE e ENE da bacia destacando-se como o segundo tipo de uso, se
comparado com os demais usos da terra.
O mapa de uso do solo – 2008 mostra a expansão das áreas cujas atividades são
ligadas à agropecuária intensiva e extensiva e à instalação de áreas de pastagens. Observa-se,
também, que as matas ciliares/galerias e as veredas tiveram um decréscimo negativo em
relação às atividades de silviculturas e agropecuária. Fica evidente o desenvolvimento de
grandes áreas de culturas irrigadas através de pivô central. Atualmente, tanto a agricultura
comercial quanto à pecuária extensiva ocupam cada vez mais espaço na paisagem rural da
bacia.
Nesse contexto de múltiplos usos dos solos e com a utilização intensiva e repetitiva
de agroquímicos, tem-se intensificado a problemática ambiental da degradação dos recursos
hídricos, solos, plantas e fauna na bacia hidrográfica do Rio do Formoso.
Figura 35: O mapa mostra os principais usos dos solos na década de 80. Destaque (em vermelho), para a grande área plantada com as monoculturas e pinus e
eucaliptos. Nota-se que as áreas de mata ciliar/galeria e veredas ocupavam uma considerável extensão geográfica.
59
Figura 36: O mapa mostra os principais usos dos solos no ano de 2008. Nota-se a uma diminuição nas áreas com a monocultura de pinus e eucaliptos, sendo
as mesmas substituídas pelas monoculturas de soja, milho e feijão. Percebe-se também, um decréscimo negativo nas áreas de matas, e um acréscimo nas áreas
de pastagens, áreas com monocultura de café e soja irrigadas.
60
61
CAPÍTULO 3: METODOLOGIA, ETAPAS, MATERIAIS E TÉCNICAS DA PESQUISA
3.1 METODOLOGIA
A metodologia desenvolvida para a pesquisa buscou analisar as condições
geoquímicas em que se encontram os compartimentos litosfera (litotipos) e hidrosfera (água e
sedimentos), correlacionando-os com a identificação das ações humanas concentradas,
denominadas como "anomalias antropogênicas", sendo contrastadas com valores de referência
estabelecidos pelas Resoluções do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA
344/04 e CONAMA 357/05. Almejou-se, também, analisar as anomalias naturais que ocorrem
no compartimento litosfera que podem estar influenciando nas condições geoquímicas da
água e dos sedimentos.
O método utilizado para a área da pesquisa se caracteriza como uma abordagem de
caráter quantitativo.
O planejamento da pesquisa na área da bacia hidrográfica do rio do Formoso
envolveu procedimentos específicos aplicados em metodologias para a determinação de
metais pesados em água e sedimentos e para os elementos contidos nos litotipos.
Com o objetivo de nortear a pesquisa, algumas atividades foram consideradas de
suma importância no planejamento do projeto metodológico, entre a quais: levantamento
bibliográfico e cartográfico; planejamento das atividades para as campanhas de campo;
planejamento do plano de amostragem para água e sedimentos (seleção dos pontos de
amostragem em gabinete e in situ de parâmetros físico-químicos de qualidade e amostragem
para determinação de metais), planejamento do plano de amostragem para rochas (seleção dos
pontos de amostragem em gabinete, planejamento para coleta e determinação do método
analítico); utilização de métodos estatísticos e programas específicos para dar suporte à
interpretação e quantificação dos resultados obtidos.
3.2 METODOLOGIA E ETAPAS
Com a elaboração e formatação da proposta metodológica seguiu-se o cronograma
geral estabelecido para este trabalho (Figura 38). A pesquisa foi estruturada para ser
desenvolvida nos compartimentos geomórficos identificados e mapeados da bacia de
drenagem, tendo como objetivo principal avaliar as condições de um sistema hídrico;
pesquisando-se a origem (natural ou antropogênica), concentração, disponibilidade e a
distribuição dos metais Cu, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn, Fe, Al e Mn nas águas superficiais e nos
sedimentos de fundo/corrente do rio do Formoso. Para tal utilizou-se parâmetros de suporte e
análises físico-químicas dos sedimentos e da água, além da assinatura geoquímica dos vários
litotipos presentes na área. A seguir, descrevem-se as três principais etapas e suas técnicas
utilizadas nesta pesquisa.
1ª Etapa - Planejamento da Pesquisa:
definição: etapas, materiais e técnicas.
Pesquisa bibliográfica e cartográfica,
análises de imagens de satélite e foto-
inter
p
reta
ç
ão.
Elaboração: mapas, gráficos, modelos
digitais, desenvolvimento e finalização
do texto da tese.
2ª Etapa – Campo: georeferenciamento, coleta
transporte, conservação de amostras de água,
sedimentos e rochas.
3ª Etapa - Análises físico-químicas: água in-
s
itu,
Parâmetros: pH, temperatura, condutividade
elétrica, oxigênio dissolvido e turbidez.
Análises químicas metais: Fé, Al, Mn,CU,Cd,
Cr
,
Ni
,
Pb
,
Zn.
Sedimento de corrente e rochas:
Preparação das amostras:
peneiramento, fracionamento e pesagem
pH, cor,
Mineralogia: Raios-X
Extração: pseudo-total,
Digestão: água-régia.
Parâmetros: Cd, CU,Cr, Pb, Zn, Ni
Leitura: ICP-OES e AAS,
Inter
p
reta
ç
ão dos dados obtidos.
Desenvolvimento e Metodologia
Figura 37: Esquema geral apresentando as etapas metodológicas.
62
63
3.2.1 A primeira etapa: pesquisa em gabinete – tabulação dos dados, geração e confecção dos mapas
Os levantamentos bibliográficos e cartográficos constituíram-se em uma ampla
pesquisa e revisão sobre os levantamentos e estudos no que diz respeito à contaminação com
metais pesados em águas superficiais e sedimentos e sobre os aspectos do meio físico,
econômico e socioambiental no contexto regional e local da área pesquisada.
Foi efetuado um levantamento do material cartográfico disponível para a área de
estudo. Além desse material foram utilizadas fotografias aéreas, escala 1: 60.000, resultantes
do acordo Brasil/Estados Unidos – projeto USAF-AST-10 de 1964/66 e imagens orbitais do
satélite LANDSAT III-1980 e CBERS-II/B-2008, o que possibilitou uma análise
conjunto/espacial da área de estudo. As informações cartográficas basearam-se nas seguintes
cartas topográficas: folhas SE.23-B-V-V, SE.23-V-B-VI, SE.23-X-A-IV, SE.23-V-D-II e
SE.23-V-D-III, na escala de 1: 100.000, do Serviço Geográfico do Exército (SGE, primeira
impressão de 1969); consultadas com o objetivo de analisar as condições topomorfológicas da
área investigada. Para a descrição geológica utilizou-se como apoio os mapas elaborados pela
Companhia Mineradora do Estado de Minas Gerais (COMIG) e pelo Serviço Geológico do
Brasil (CPRM) – Projeto São Francisco, na escala 1: 100.000 (impressão de 2003), com
articulação das folhas SE.23-V-D-III, SE.23-X-C-I, SE.23-V-D-V e SE.23-V-D-VI.
A base cartográfica dos mapas foi elaborada através da interpolação de curvas de
imagens Geotiff obtidas pela The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) na escala
1/250000 – Datun WGS 84 e distribuídas pela National Aeronautics and Space
Administration (NASA). Terminada a fotointerpretação e as análises das imagens orbitais,
confeccionou-se o esboço dos mapas e, de posse dos mesmos, seguiu-se para o campo com o
intuito de se proceder aos ajustes finais, tais como: ajuste de escala, conferência das feições
morfológicas, níveis dos litotipos, arranjos hidrográficos, ajustes dos pontos de amostragem,
uso do solo e localização.
Para a execução da caracterização ambiental na área de trabalho foi elaborada uma
base digital de informações, esta envolvendo o uso de cartas topográficas – como
especificadas – anteriormente e imagens ETM+ do LANDSAT-III-1980, sensor TM 5,
composição colorida analógica (digital) canais 3 no azul, 4 no verde e 5 no vermelho, escala
1: 100.000; bem como imagens orbitais do Satélite Sino Brasileiro de Recursos Terrestres
(CBERS-2B-2008). As cartas topográficas de cobertura da área foram escaneadas,
georeferenciadas e vetorizadas no Sistema Informação Geográfica (SPRING version 4.3.3).
64
Das cartas topográficas foram digitalizadas as curvas de nível, a malha rodoviária e a rede
hidrográfica. O software SPRING foi utilizado para obtenção dos cenários naturais, geologia,
geomorfologia, pedologia, declividade, classes de dissecação, vulnerabilidade ambiental e uso
e ocupação dos solos da área de estudo, servindo como ferramenta para o tratamento,
interpretação e análise das imagens de satélite. O editor gráfico Surfer 8, da Golden, foi
utilizado para a edição final dos mapas temáticos e das figuras utilizadas durante o
desenvolvimento do trabalho. Os mapas foram elaborados na escala de 1: 60.000 e inseridos
nos capítulos que tratam de suas respectivas informações. A impressão final foi feita no
formato A4.
Também foram elaborados três blocos diagramas em 3D, representando os
segmentos alto, médio e baixo curso do rio do Formoso. Esses foram modelados a partir do
programa SURFAG MAPPING PROGRAM (Surfer version 8.0), com o objetivo de efetuar a
Modelagem Numérica do Terreno (MNT), morfologia, litologia e arranjo hidrográfico.
As informações referentes aos dados obtidos para metais pesados (valores de
referência) e para os elementos menores presentes nos litotipos (valores de referência) foram
dispostas em planilhas desenvolvidas no software Microsoft Excel e dispostas nos capítulos
que tratam de suas respectivas informações.
É apresentada no Anexo III a Resolução CONAMA n° 357, de 17 de março de 1995,
que dispõe sobre o enquadramento dos corpos de água e diretrizes ambientais e estabelece as
condições padrões de lançamento de efluentes, dentre outras providências.
No Anexo IV é apresentada a Resolução CONAMA nº 344, de 25 de março de 2004,
que estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a avaliação do material a
ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras, estando seus limites alinhados aos valores
guias da Canadian Sediment Quality Guidelines for the Protection of Aquatic Life (CSeQGs –
2002), já que o Brasil ainda não dispõe de uma legislação específica que determine o nível
máximo de metais pesados permitidos em sedimentos.
As tabelas 4, 5, 6, 7, 8 e 9, relativas aos níveis de concentração para os litotipos,
tiveram como referência os valores extraídos parcialmente de Krauskopf (1976) e Bowen
(1979) e foram inseridas na seção 5.9 do Capítulo 5.
Em gabinete foram planejadas as atividades de campo, com operacionalização de
quatro campanhas escalonadas ao longo dos anos de 2005, 2006, 2007 e 2008: duas
campanhas para coletas e amostragem de água e sedimentos, uma campanha para amostragem
dos litotipos e, por fim, uma última campanha para conferência dos esboços cartográficos,
ajuste de escalas e para dirimir eventuais dúvidas que surgiram ao longo do trabalho.
65
3.2.2 A segunda etapa: pesquisa de campo
A pesquisa de campo foi realizada seguindo procedimentos definidos na primeira
etapa. Foram realizadas quatro expedições de campo com duração de cinco dias cada.
Percorreu-se o curso principal do canal de drenagem e alguns tributários da nascente à foz,
além de outras áreas de interesse à pesquisa. Esses procedimentos tiveram como finalidade:
proceder à localização dos pontos de amostragem e georeferenciamento (Anexo IX); coleta de
amostras de água e análise físico-químicas in situ de sedimentos e rochas; conferência dos
esboços cartográficos; aferição da escala, das feições geomórficas e da posição dos litotipos e
conferência do arranjo da morfologia da rede de drenagem.
66
3.2.3 A terceira etapa: análise de laboratório
As etapas analíticas foram realizadas nas seguintes instituições de pesquisa:
a) Geookologische Labormethodem in der Physischen Geographie da Univesität
Leipzig/Alemanha, onde se efetuou o procedimento padrão para a preparação das
amostras de sedimentos para análises químicas, determinação do método extrator e a
determinação por ICP-OES;
b) Laboratório de Geoquímica Ambiental do Centro de Pesquisas Manoel Teixeira da
Costa (CPMTC/IGC/UFMG), onde se prepararam as amostras de água para análises
químicas e as amostras de sedimentos para análises fisico-químicas, determinação do
método extrator e leitura - ICP-OES;
c) Laboratório do Serviço de Tecnologia Mineral (CDTN/CNEN), onde foram feitas
as análises mineralógicas por difratometria de Raios-X pelo método do pó;
d) Núcleo de Pesquisas Ambientais (NPA/UNIMONTES), onde se processaram a
separação do sedimento da água, secagem, quarteamento, pesagem, realização do
fracionamento das amostras (peneiramento) e descrição das cores dos sedimentos;
e) Laboratório da Lakefield-Geosol Laboratórios LTDA, onde foram feitas as
análises dos elementos menores presentes nos litotipos.
3.3 LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE AMOSTRAGEM DE SEDIMENTO DE
CORRENTE E FUNDO
A seleção dos pontos de amostragem na bacia de drenagem do rio do Formoso
considerou as variações na paisagem que refletissem os diferentes tipos de unidades e/ou
compartimentos e suas áreas de transição: litológicas e de materiais de origem (sedimentos aluviais e
terraços aluviais do Quaternário; sedimentos arenosos da Formação Chapadão do Cenozóico; arenitos do
Grupo Areado Cretáceo Inferior do Grupo Mata da Corda Cretáceo Superior e rochas do Grupo Bambuí –
Formação Três Marias do Neoproterozóico); compartimentos geomórficos (Unidades de Chapadas,
Unidades de Colinas e Unidades de Vales e Terraços); variações topográficas (cotas altimétricas
da nascente – 950 m/alt – à foz – 470 m/alt) e diferentes tipos de padrões vegetacionais ocorrentes dentro do
Bioma Cerrado (veredas, mata ciliar e vegetação de várzea) o uso e ocupação do solo (agricultura comercial,
pastagem, florestamento com eucaliptos). Amostraram-se pontos em locais representativos dos diferentes
compartimentos geomorfológicos e suas áreas de transição, tendo como apoio a interpretação de imagens
orbitais e campanhas de campo. Todos os pontos amostrados foram georeferenciados através de GPS -
Global Positioning Sytem conforme o Anexo II. Para o tratamento dos dados obtidos, foi
utilizado o programa GTM-PRO 4.2. Os pontos foram plotados no mapa (fig 38).
67
450000 455000 460000 465000 470000 475000 480000 485000 490000 495000 500000
8020000
8025000
8030000
8035000
8040000
8045000
8050000
8055000
8060000
8065000
8070000
0 10000 20000 30000
480m
570m
690m
780m
870m
Legenda
Curvas Interpoladas da Imagem SRTM-NASA/2003
Datun Horizontal SAD 69.
Org: Baggio e Trindade, 2008.
Unidades de Chapadas
Unidades de
Colinas Cretáceas
Unidades de
Colinas Neoproterozóicas
Depressão do
rio do Formoso
Unidades de
Vales e Terraços
Ponto amostragem
sedimentos
Ponto amostragem
água
Ponto amostragem
rochas
Pontos de Amostragens Bacia do Formoso-MG
R
I
O
D
O
F
O
R
M
O
S
O
SW
NE
NE
950 m
Figura 38: Mapa apresentando os locais de amostragens e os pontos de coleta de água, sedimentos e rochas na bacia do Formoso.
68
3.3.1 Freqüência, coleta e preservação das amostras de sedimentos
A amostragem da análise de sedimentos se deu em duas etapas de campo. A primeira
foi feita na 1ªquinzena do mês de fevereiro de 2006, no período final da estação chuvosa. A
segunda amostragem foi feita na 2ª quinzena no mês de agosto de 2006, na estação seca, com
o intuito de avaliar a influência climática na (lixiviação dos solos, entrada de poluentes
orgânicos e inorgânicos com a precipitação e a capacidade de diluição do rio) No total foram
coletadas onze amostras de sedimentos (para cada campanha de campo). Os sedimentos foram
coletados em onze pontos de amostragem, perfazendo um total vinte e duas amostras de
sedimentos de corrente/fundo, tendo como objetivos: (I) avaliar a concentração e a
distribuição dos elementos: cobre (Cu), cádmio (Cd), cromo (Cr), níquel (Ni), chumbo (Pb) e
zinco (Zn), baseados nos parâmetros de toxicidade potencial para o homem e a biota aquática;
(II) verificar a origem natural ou antropogênica desses elementos; (III) quantificar, representar
graficamente e comparar com valores orientadores estabelecidos pela CSeQGs (2002),
adotados pela Resolução CONAMA n° 344/04 e (IV) descrever os teores de metais pesados
presentes nos sedimentos das onze estações de amostragem.
Foram coletadas, manualmente, onze amostras de sedimentos com cerca de 1,5 kg
cada. A coleta foi feita na margem esquerda e direita, afastada em uns 30 cm do leito menor e
também, sobre rochas no leito, os sedimentos de fundo foram coletados manualmente por um
coletor cilíndrico forjado em aço, com capacidade para 1.0 kg de sedimentos, diretamente no
fundo do canal fluvial.
Utilizou-se para a coleta dos sedimentos uma pá plástica. As amostras de sedimentos
que totalizaram 1,5 kg cada foram acondicionadas em sacos plásticos previamente
esterilizados, identificadas, lacradas e transportadas em recipiente refrigerado até o
laboratório. As amostras restantes foram acondicionadas em sacos plásticos, lacradas,
identificadas e arquivadas.
3.3.2 Procedimento analítico para sedimentos
As análises físico-químicas foram realizadas nos laboratórios do
CPMTC/IGC/UFMG, no Geookologische Labormethodem in der Physischen Geographie da
Univesität Leipzig e no laboratório do NPA/UNIMONTES.
A técnica para coleta de sedimentos seguiu os procedimentos recomendados pela
Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB, 1988). Após a coleta,
preservação e transporte das amostras, foram desenvolvidos as seguintes etapas e
procedimentos para a quantificação analítica, como mostra o esquema abaixo:
Coleta – Transporte – Georeferenciamento
Secagem – Desagregação
Homogeneização – Quarteamento
Conservação – Pesagem
Moagem – Pesagem – Granulometria,
Difratometria Raios-X
Descrição das Cores
Extração pseudo-total – Leitura – ICP-OES
69
Tratamento Estatístico
Figura 39: Esquema apresentando as principais etapas analíticas para sedimento
Inicialmente as amostras foram levadas para o NPA/UNIMONTES, onde se esperou
a decantação do sedimento e posterior separação da água; sendo a mesma descartada sem
perda de material sólido. Em seguida, as amostras foram colocadas em tabuleiros de plástico
previamente desinfetados, depositadas sob a bancada e secadas por cinco dias à temperatura
ambiente e à sombra, para não haver perdas por volatilização. Posteriormente, o material foi
desagregado, sendo retirados restos de raízes, folhas e pedregulhos que não fazem parte do
70
sedimento. Na seqüência, as amostras foram quarteadas com espátula de aço inoxidável
previamente descontaminada e homogeneizadas em tabuleiros plásticos desinfetados; as
demais amostras foram acondicionadas em sacos plásticos, lacradas, identificadas e
arquivadas.
Depois de quarteadas, as amostras já homogeneizadas foram passadas em peneira de
aço inoxidável até atingir a fração granulométrica <0,063 mm – a mais adequada para a
determinação dos metais pesados. A escolha dessa fração está relacionada à presença de
metais; principalmente na fração silto-argilosa, a mais próxima da granulometria carregada
em suspensão. A fração granulométrica pesou 100 g e, após a pesagem, as amostras foram
acondicionadas em recipiente plástico e identificadas.
As cores nos sedimentos foram descritas em laboratório com as amostras secas e em
pó. Para tal determinação foram utilizadas as Munsell Soil Color Charts (2000), com o
propósito de relacioná-las aos minerais presentes nos litotipos.
A análise mineralógica foi realizada no laboratório do CDTN/CNEN, o método
utilizado foi difração de Raios-X - método do pó, por ser de uso mais amplo na determinação
da estrutura cristalina. Em laboratório, as quatro amostras foram moídas e peneiradas
alternadamente, obtendo-se uma fração <100 mesh, na seqüência foram misturadas e
colocadas no suporte, dando prosseguimento às análises. Empregou-se um difratômetro de
Raios-X de fabricação Rigaku, modelo Geigerflex, semi-automático e com tubo de raios-X de
cobre. Eis as condições de operação do difratômetro de raios-X: fator de escala (8x10
3
),
constante de tempo (0,5 s), velocidade do registrador (40 mm/min), velocidade do goniômetro
(8º2θ/min), intensidade de corrente (30 mA) e tensão (40 KV). A identificação das fases
cristalinas (minerais) foi obtida por comparação dos difratogramas de Raios-X das amostras
com o banco de dados do ICDD – International Center for Diffraction Data / Joint Committee
on Powder Diffraction Standards – JCPDS (Sets 01 – 50; 2000). Para as análises das fases
cristalinas (minerais), levou-se em consideração a intensidade da principal reflexão e a
comparação entre as mesmas, avaliando-se as quantidades relativas de seus teores.
As onze amostras contendo cerca 100 g (TFSA) foram acondicionadas em frascos
plásticos lacrados de polietileno, seguindo as recomendações da EPA (USEPA 2001) e USGS
(Shelton e Capel, 1994); etiquetadas e enviadas para o Geookologische Labormethodem da
Univesität Leipzig/Alemanha e para o laboratório do CPMTC/IGC/UFMG.
Em laboratório foi decidido o método extrator e, optou-se pelo ataque pseudo-total, através da
digestão por água-régia. A utilização desse método foi uma solução efetiva para os elementos
71
analisados, além disso, disponibiliza os metais associados às fases minerais residuais
representados por óxidos fortemente cristalinos e alguns silicatos com argilo-minerais
(Davidson et.al, 1988; in Oliveira, 2007). Além disso, é um método de composição mais
simples, rápido e de custo menos elevado. Praticamente a única diferença apresentada no
laboratório na Alemanha, diz respeito, ao uso de um sistema fechado (microondas),
oferecendo uma economia de tempo bastante substancial.
A leitura das concentrações dos metais totais Cu, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn, Fe, Al e Mn foi
feita através de Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES) –
Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado de Argônio –
aparelho modelo M 4165 - Epectroflame – Spectro do (CPMTC/UFMG) e do
(Geookologische Labormethodem in der Physischen Geographie da Univesität Leipzig). Que
dispõe de recursos em seu programa que permitem que se faça uma escolha pormenorizada
das linhas de emissão a serem utilizadas para cada elemento (Anexo V). Utilizou-se o método
da curva analítica na determinação dos elementos, através do uso de soluções-padrão
multielementares. Os resultados foram expressos em mg/kg
(sedimentos) e mg/L (água),
o
tratamento estatístico e a parte gráfica foram tratados no software Microsoft Excel.
No Geookologische Labormethodem/Alemanha, o processo de extração iniciou-se com a
pesagem de 1 g de TFSA. As amostras foram digeridas com uma solução de 12 mL de ácido
nítrico (HNO
3 CONC
), 6 mL de ácido clorídrico (HCL
CONC
)
e 0,5 mL de peróxido de hidrogênio
(H
2
O
2
) 30%; para completa oxidação, agitou-se durante 3h. Em seguida, a solução foi
colocada em tubos do digestor que foram firmemente travados e introduzidos em um sistema
fechado (microondas) aquecido a uma temperatura de 90°C por 20 minutos. Depois de
resfriados os tubos, os mesmos foram removidos do sistema digestor e completou-se o
volume com água bidestilada até a marca de 50 mL. Na seqüência, os recipientes foram
misturados, esperou-se pela sedimentação da fração não digerida e procedeu-se à filtragem da
solução. Foi utilizado para a leitura da absorbância o Espectrômetro de Emissão Óptica com
Plasma Indutivamente Acoplado de Argônio – (ICP-OES), da marca Epectroflame.
No CPMTC/IGC/UFMG trabalhou-se com a fração fina, sendo a digestão por água-régia
realizada com 1 g de TFSA. As amostras sofreram ataque ácido com HNO
3
e HCl
concentrados,
à quente. Na seqüência, os tubos de ensaio contendo as amostras foram
colocados em banho de areia pré-aquecido, a uma temperatura aproximada de 90°C, por 1
hora; os mesmos foram introduzidos até o nível do líquido e a solução ficou em repouso por
24horas. Com os tubos frios, aferiu-se para 25 mL com água deionizada e, após decantar,
procedeu-se à filtragem da solução. O equipamento utilizado para a leitura da concentração
72
dos metais foi o espectrômetro de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado de
Argônio - ICP-OES, modelo M 4165 – Epectroflame.
3.4 LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE AMOSTRAGEM DE ÁGUA
A seleção e coleta dos pontos de amostragem de água foram feitas ao longo do perfil
longitudinal do eixo principal da drenagem e de alguns de seus tributários mais expressivos.
Procurou-se observar os mesmos critérios técnicos utilizados para a coleta de sedimentos, ou
seja: as variações na paisagem que refletissem os diferentes tipos de unidades litológicas e
materiais de origem, os compartimentos geomórficos e suas variações topográficas, diferentes
formações vegetacionais, o uso e ocupação do solo. Todos os pontos amostrados foram
georeferenciados e plotados no mapa de pontos de amostragem (fig. 38).
3.4.1 Freqüência, coleta e preservação das amostras de água superficial
O rio do Formoso é um afluente direto pela margem esquerda do rio São Francisco.
Segundo a Resolução CONAMA n° 357/05 Capítulo 2/Secção I, suas águas são classificadas
como Classe 2. Assim sendo, as condições e padrões de qualidade encontrados tiveram como
referência essa resolução.
A amostragem, tanto para o levantamento in situ dos parâmetros de suporte físico-
químicos quanto para as análises químicas dos metais pesados em laboratório, foi realizada na
primeira quinzena do mês de julho de 2007, na estação seca; tendo sido a segunda
amostragem realizada no mês de março de 2008, na estação chuvosa. Como o controle de
qualidade da água não é o objetivo deste trabalho, a amostragem foi feita com um intervalo de
oito meses.
A coleta e análises dos parâmetros físico-químicos foram realizadas diretamente no
corpo receptor, por meio de pequenos frascos coletores. Para esse tipo de procedimento não
foi necessária a preservação das amostras, pois as leituras efetuaram-se no campo.
As amostras de água bruta para as análises químicas laboratoriais foram feitas em
frascos de polietileno, com capacidade volumétrica de 1,5 mL, sendo respeitados os
73
procedimentos básicos de coleta, preservação e tempo de validação das amostras (CETESB,
1988).
3.4.2 Levantamento dos parâmetros físico-químicos da água superficial
Antecedendo em 24 horas ao procedimento de coleta e medições dos parâmetros de
suporte, procurou-se observar as condições meteorológicas, como chuvas, nebulosidade e
velocidade dos ventos; com base em informações fornecidas pelo Centro de Previsão de
Tempo e Estudos Climáticos (CEPETC/INPE, 2007).
Os parâmetros físico-químicos não conservativos foram determinados in situ; para tanto,
observou-se o potencial hidrogeniônico (pH) por meio de um copo coletor previamente
desinfetado. As medidas foram obtidas através do microprocessor da marca Waterproff
Combo. A temperatura (T), condutividade elétrica (μs/cm
2
) e potencial hidrogeniônico (pH)
foram realizadas por meio do medidor digital Modelo: Waterproff Combo, o oxigênio
dissolvido (OD) foi obtido através do medidor Oxynen Meter Modelo: DO-5510, o parâmetro
turbidez foi obtido através do Microprocessor Turbidity Meter Hi 93703.
A calibragem dos equipamentos foi realizada por meio de soluções-padrão
adquiridas diretamente dos representantes das empresas de cada equipamento. Analisou-se um
total de quarenta amostras de água superficial ao longo do perfil longitudinal do rio.
3.4.3 Levantamento da água superficial para análises químicas de metais pesados
A amostragem para a análise química e determinação de metais pesados seguiu os
mesmos procedimentos para o levantamento dos parâmetros de suporte.
Os pontos de coleta permaneceram os mesmos e a coleta destinou-se à determinação
dos teores totais dos seguintes metais: Cu, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn, Al, Fe e Mn – por meio de
análises químicas quantitativas. A coleta seguiu as normas da CETESB (1988).
As amostras de água foram coletadas a aproximadamente 10 cm da superfície, em
frascos de polietileno, totalizado um volume de 1.000 mL. As amostras passaram por filtros
de membrana (0,45μm), foram identificadas, preservadas em 2,5 mL de ácido nítrico HNO
3
em pH <2, resfriadas a 4°C em recipiente com gelo natural e transportadas até o laboratório,
como mostra o esquema abaixo.
Análises dos parâmetros físico-químicos in situ
Coleta – Preservação – Transporte
Análise Química - Metais Pesados – Leitura
ICP-OES
Tratamento Estatístico
Coleta – Identificação - Georeferenciamento
Figura 40: Esquema apresentando as principais etapas analíticas físico-químicas para água superficial
Em laboratório, a amostra com volume de 10 mL de água foi colocada em tubos do
sistema digestor, sendo a seguir adicionados de 0,6 mL de solução contendo HCL e HNO
3
(2:
1/v/v). Após o procedimento, as amostras ficaram por aproximadamente 6 horas no bloco
digestor, a uma temperatura de 60°C.
Após a diluição, o conteúdo dos tubos foi transferido para um balão volumétrico de
25 mL, sendo o volume completado com água destilada a uma temperatura de 40°C. Na
seqüência procedeu-se à filtragem da solução em filtros de fibra de vidro GFC, com 0,45 μm
de porosidade. A leitura dos metais totais foi realizada por (ICP-OES), modelo M-4165 da
marca Espectroflame, pertencente ao laboratório de geoquímica do CPMTC/IGC/UFMG. Os
resultados foram expressos em mg/L.
3.5 LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE AMOSTRAGEM DE ROCHAS
A análise dos elementos menores presentes nos minerais dos litotipos aflorantes na
área da bacia teve como objetivo principal verificar a existência de algum tipo de anomalia
natural que pudesse sugerir um enriquecendo dos os sedimentos e da água. Após a coleta,
identificação e transporte das amostras, foram desenvolvidos os procedimentos para a
74
75
quantificação analítica.
A seleção e coleta dos pontos de amostragem para rochas foram feitas na transição
dos compartimentos geomórficos e nos contatos litológicos. Esse tipo de amostragem levou
em consideração as variações litológicas encontradas na área, representadas no mapa
geológico. A seguir apresentam-se as seguintes unidades representativas, selecionadas para
análises: litotipos da Formação Chapadão do Cenozóico; arenitos do Grupo Areado Cretáceo
Inferior do Grupo Mata da Corda Cretáceo Superior e rochas do Grupo Bambuí pertencentes à
Formação Três Marias do Neoproterozóico.
3.5.1 Freqüência, coleta e transporte das amostras de rochas
A campanha de campo para coleta de rochas ocorreu em uma única etapa no mês de
setembro de 2005. Foram recolhidos aproximadamente 2 kg de rochas. Coletou-se as
amostras nos afloramentos de rochas frescas ou pouco alteradas, selecionadas de forma a
representar os vários litotipos existentes na área da pesquisa. Depois de coletadas e
identificadas, as amostras foram acondicionadas em sacos plásticos lacrados com fita adesiva
e enviadas para o laboratório da SGS Lake Geosol Laboratórios LTDA, onde se procedeu às
análises (ANEXO VI).
3.5.2 Levantamento dos litotipos para análise dos elementos menores
76
Coleta – Identificação – Transporte –
Georeferenciamento
Secagem – Britagem
Homogeneização – Quarteamento
Pulverização em moinho de aço a 95 - 150
mesh
Digestão total - ácida – Leitura – ICP-AES
Tratamento estatístico
Figura 41: Esquema mostrando as principais etapas analíticas para os litotipos presentes na área da
pesquisa.
Em laboratório, as amostras foram secadas a uma temperatura de 90°C, britadas a 2
mm, quarteadas e homogeneizadas; a pulverização foi feita em moinho de aço a 95% - 150
mesh. A abertura química foi realizada através de digestão ácida e a determinação dos
elementos ocorreu através do aparelho de Espectrometria de Absorção Atômica (ICP-AAS),
do Laboratório Lakefield da Geosol. Os resultados foram expressos em ppm. Depois de sua
respectiva posse, os dados foram analisados e dispostos no Capítulo 5, seção 5.9, que discorre
sobre os sedimentos.
Todos os pontos de amostragem foram georeferenciados através de GPS – Global
Positioning Sytem de navegação. Para o tratamento dos dados obtidos pelo GPS foi utilizado
o programa GTM-PRO 4.2.
77
3.6 TRATAMENTO DOS DADOS ANALÍTICOS
Os resultados analíticos foram avaliados e tratados de modo a conduzir ao
entendimento dos metais na água e nos sedimentos ao longo da drenagem do rio do Formoso,
juntamente com os demais dados do meio físico (geologia, geomorfologia, solos, hidrografia,
clima e vegetação) e os dados obtidos do meio socioeconômico (uso e ocupação do solo), foi
possível fazer uma correlação objetiva e segura.
Os dados físico-químicos in situ das águas superficiais e as análises químicas dos
metais pesados nos sedimentos de fundo/corrente e água superficial foram comparados, como
já enunciado nesta seção, à lista de valores orientadores de referência nacional ou apoiados
em organismos internacionais (como para o sedimento) – observando-se se os valores obtidos
superaram limites de intervenção e ou prevenção. Os resultados dos dados geoquímicos
encontram-se ilustrados em gráficos.
Os dados obtidos através da análise de imagens orbitais e fotointerpretação para o
meio natural (geologia, geomorfologia, pedologia, vegetação e hidrografia) e socioeconômico
(uso do solo), foram integrados, na intenção de se gerar e armazenar uma base de dados
georeferenciados que alimentassem o software Spring – 4.3.3. Desta forma, as informações
foram disponibilizadas e tratadas, para dar início ao cruzamento de dados, que resultou na
elaboração e confecção do mapa de vulnerabilidade ambiental (ANEXO VII).
78
CAPÍTULO 4: METAIS PESADOS NO MEIO AMBIENTE – UMA REVISÃO DA
LITERATURA
4.1 CONTEXTUALIZAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DOS METAIS INVESTIGADOS
A grande maioria dos 110 elementos químicos presentes na tabela periódica é de
metais. Segundo Hillert (1997), no mínimo setenta elementos são de certa forma considerados
metais, enquanto os outros cinco são considerados metalóides, apresentando propriedades
metálicas e não metálicas. A revisão na literatura aponta certa variedade de critérios para a
definição de metal pesado.
O termo metal pesado tem sido bastante empregado quando se refere a metais com
densidade maior que 5,0 g/cm
3
e 6,0 g/cm
3
ou que possuam número atômico maior que 20
(Wild, 1993); (Malavolta, 1994); (Amarante, 1977); (Eleutério, 1997). Os metais pesados são,
na grande maioria, metais, semimetais e até mesmo metalóides, como o selênio (Malavlota,
1994). O termo é freqüentemente aplicado aos elementos Al, As, Cd, Co, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb,
Zn e V.
Schaeffer et al. (2000) diz que os metais pesados são elementos químicos cuja massa
atômica é maior que 55,855 g/mol ou que tenham densidade específica maior que 5,0 g/cm
3
.
Outros autores, como Kabata-Pendias (1995), Forstner (1995) e Salomons (1995)
correlacionam alguns tipos de metais pesados ao alto ou baixo grau de toxicidade.
Denominados como metais tóxicos estão: Ti, U, Hg, Pb, Sb, As e Cd. Esse enquadramento é
devido à função específica que cada um desses elementos químicos exerce em relação à saúde
humana.
Novotnh (1995) menciona que treze metais e metalóides têm sido reconhecidos como
potencialmente perigosos para a saúde humana e também para a biota aquática. Estes
elementos têm sido incluídos na lista de poluentes prioritários ″Priority Pollutantes List
(Black List)", das agências de controle ambiental do mundo. São eles: As, Sb, Be, Cd, Cr, Cu,
Pb, Hg, Ni, Se, Ag, Th e Zn.
Presentes nas diferentes esferas terrestres e em parte dos ciclos biogeoquímicos,
esses elementos químicos, que ocorrem naturalmente, denominados metais pesados ou
metais-traço, têm sido objeto de pesquisa, tendo em vista a sua crescente presença em
ambientes aquáticos, nos sedimentos e solos e em razão do conhecimento de seus efeitos
79
sobre a saúde animal e vegetal, haja vista os níveis de contaminação. Esses elementos
ocorrem naturalmente e em proporções variáveis e decrescentes na composição das rochas
ígneas, metamórficas e sedimentares, que se constituem numa fonte primária dos metais
pesados para o ambiente.
A entrada dos metais pesados na água e sedimentos ocorre pelos processos naturais
de intemperismo, de erosão e das atividades antropogênicas, das quais se destacam a indústria
e a agricultura – principalmente a partir do século XX. O comportamento dos metais pesados
entre os sedimentos e a água expressa uma relação que se define pela mobilidade desses
elementos nos ambientes em que os sedimentos se destacam por se colocarem como
sumidouro e fonte dos metais.
Baird (2002) aponta que os metais pesados se diferenciam dos compostos tóxicos por
serem absolutamente não degradáveis, podendo se acumular nos componentes do ambiente,
onde manifestam sua toxicidade. O autor destaca que os locais de fixação final dos metais são
os solos e os sedimentos. Os riscos ambientais dos metais pesados devem-se a seu uso
intenso, toxicidade e ampla distribuição, que é feita principalmente por via aérea ou aquática.
Na água e nos sedimentos esses elementos ocorrem dissolvidos, caracterizando assim um
ambiente de transição temporário.
Segundo Zambetta (2006), os metais que chegam aos corpos d’água têm o potencial
de se fixar e de proceder à complexação com as partículas que compõem o sedimento,
acumulando-se neste, o qual funciona como reservatório de contaminantes de baixa
solubilidade e desempenha importante papel nos processos de assimilação, transporte e
deposição para essas espécies químicas. O sedimento destaca-se, então, como uma fonte
potencial de contaminação primária para os organismos e secundária para a coluna d’água.
Ainda em relação aos sedimentos, Salomons e Forstner (1984) afirmam que se deve
considerar que os metais não se distribuem de forma homogênea entre os sedimentos,
podendo ser encontradas diferenças numa mesma localidade.
Quanto ao tamanho das partículas, por exemplo, as frações mais finas apresentam
maiores concentrações e, nesse sentido, uma presença maior de grãos de quartzo relaciona-se
com menores níveis de acumulação de metais, sendo então determinante a natureza química e
física.
As fontes de origem antrópica de poluentes dividem-se entre os resíduos industriais,
agrícolas e domésticos como mostra a Tabela 1. Macedo (2002) destaca que os sedimentos
sempre vão conter íons de metal pesado, mas as concentrações irão variar em função da
geologia local e devido às alterações antropogênicas.
80
TABELA 1: METAIS PESADOS E OS PROCESSOS POLUENTES
Metais Pesados Ramo Industrial
Cd Cr Cu Hg Pb Ni Sn Zn
Papel
Petroquímica
Ind. De cloro e KOH (eletrolítica)
Fertilizantes
Refinarias de petróleo
Usinas Siderúrgicas
Ind. de metais não ferrosos
Veículos automotores e aviões
Vidro, cimento, cerâmica
Ind. Têxtil
Ind. de Couros
Usinas Termoelétricas
Fáb. De Borracha
Fáb. De Baterias e eletroquímicas
Fáb. De Tintas e corantes
Fáb. De Plásticos e resinas
Metalurgia (galvanização/fundição)
Fonte: Prado Filho (1992).
Apesar do potencial poluente das fontes naturais de metais, está claro que o grande
problema da contaminação advém das ações antrópicas, uma vez que tais metais estão
presentes em muitos compostos usados na indústria, na Medicina e na agricultura.
A influência das atividades humanas interfere no ciclo bioquímico, alterando a forma
e a intensidade do transporte ou a maneira como o metal é depositado originalmente. A
intervenção humana pode ser considerada como a maior responsável pela magnitude e
freqüência da disposição dos metais, uma vez que a sua geração e utilização como subproduto
nas atividades industriais ocorre em escalas exponenciais, gerando diversos impactos em
níveis locais e globais, levando a um estresse contínuo da natureza e, conseqüentemente, a
efeitos agudos e crônicos à saúde dos ecossistemas e do homem.
Dornfeld (2002) ressalta que a diferença entre a presença dos metais no ambiente por
processos naturais ou antrópicos reside na magnitude do impacto, na freqüência (ocasional,
contínua ou intermitente) e na duração (horas, meses, anos) em que ocorre a distribuição e
contaminação pelos metais, ocasionando impactos consideráveis na estrutura e funcionamento
dos ecossistemas.
A contaminação por metais pode ocorrer por fontes difusas (atmosfera, deposições
sólidas, lixiviação do solo – particularmente em áreas agrícolas) e pontuais (efluentes
industriais, esgotos domésticos, depósitos de lixo e despejos da mineração). São essas
diferenciações que indicam a contribuição de cada uma dessas fontes na contaminação dos
ambientes (níveis de assimilação) e também a influência nos trabalhos de remediação
81
(controle das fontes); mas tanto as fontes difusas como as pontuais se comportam de forma
semelhante, pois os metais são cumulativos nos sistemas.
É no meio aquático que os metais pesados podem passar por transformações
químicas que os tornam mais nocivos ao ambiente, já que essas características tóxicas estão
relacionadas ao pH, quantidade de carbono dissolvido e em suspensão, permitindo estabelecer
reações com capacidade de remover ou potencializar a atividade biológica potencial de alguns
metais. Esses conjuntos de processos (adsorção/desorção, precipitação, sedimentação e
difusão) influenciam na disponibilidade dos metais – características geoquímicas que definem
a capacidade de ligação dos metais nos corpos d’água, favorecendo ou não a autodepuração.
Reinfelder et al. (1997) destacam que o acúmulo de metais nos ecossistemas
aquáticos tem despertado interesse sob vários aspectos, principalmente em relação ao destino
e aos possíveis efeitos contaminantes, sua ciclagem biogeoquímica e seu
comportamento/distribuição na cadeia alimentar.
Quanto à ação dos metais nos organismos vivos, por se tratar de uma classe de
elementos químicos em que muitos são ou tornam-se venenosos para os seres vivos quando
em altas concentrações, são elementos que possuem especificidades – pois alguns desses, em
pequenas concentrações, são considerados essenciais aos seres vivos e têm importante papel
no metabolismo dos organismos (processos fisiológicos), como o magnésio (Mg), ferro (Fe),
zinco (Zn), manganês (Mn), cobre (Cu), cobalto (Co), molibdênio (Mo), e boro (B),
denominados micronutrientes, devido à pequena quantidade necessária. Alguns podem ser
benéficos, como níquel (Ni) e vanádio (V); outros não têm função biológica conhecida e são
geralmente tóxicos em uma grande variedade dos organismos, como o mercúrio (Hg),
chumbo (Pb), cádmio (Cd), prata (Ag), alumínio (Al), arsênio (As) e estanho (Sn) – dentre os
metais pesados, estão incluídos mais freqüentemente o Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, Co, Ni, V, Al,
Ag, Cd, Cr, Hg e Pb.
A toxicidade desses metais está na sua possibilidade de se interpor em processos
biológicos (enzimáticos) e na sua pouca mobilidade no organismo, fazendo com que se
acumulem e provoquem alterações no metabolismo (sulfeto-metal/aminoácidos-proteínas).
Para levar-se em conta essa toxicidade, é fundamental considerar sua especiação ou a forma
química que influenciam sua disponibilidade nos organismos interligando os vários fatores,
dentre eles a fonte, a taxa de emissão, a concentração, transporte, fase de desenvolvimento e,
especificamente, os processos bioquímicos de cada organismo. (Laws, 1993).
As formas insolúveis, por exemplo, passam pelo corpo humano sem causar nenhum
dano. No entanto as formas mais críticas, solúveis, são as que causam doenças imediatas ou
82
morte, como a do óxido de arsênio e dos demais que podem passar pela membrana protetora
do cérebro, pela barreira hematoencefálica ou pela membrana que protege o feto em
desenvolvimento (Baird, 2002).
Uma das manifestações desses metais faz-se por intermédio das cadeias alimentares
que permitem sua distribuição na biota aquática, podendo atingir o homem devido ao seu
efeito cumulativo. Nesse sentido, Esteves (2002) enfatiza que as populações mais expostas à
contaminação são aquelas que utilizam os ecossistemas aquáticos, receptores de efluentes de
indústrias químicas de PVC, de papel e metalúrgicas; assim como de áreas agrícolas.
O pouco conhecimento da contaminação desses elementos à saúde humana dificultou
a prevenção de tragédias ambientais, como a ocorrida com pescadores circundantes das
cidades de Niigata e Minamata em 1956, no Japão. Após terem se alimentado com peixes da
Baía de Minamata, contaminados com mercúrio, 52 desses pescadores morreram, vítimas de
doenças provocadas por distúrbios neurológicos, conhecidos como “doença de Minamata”,
resultante da ação do metil-mercúrio. Essa contaminação deixou conseqüência para
sobreviventes e nas crianças de mães contaminadas por gerações. Os mesmos problemas
foram percebidos em gatos e aves que também se alimentavam ali. A contaminação vinha
desde 1939, data da instalação de uma indústria química às margens da Baía, hoje um lugar
desolado e considerado área proibida.
Também no Japão, a ingestão de arroz contaminado com cádmio causou uma doença
reumática conhecida como Itai-Itai. O arroz irrigado com água do rio Jintsu era a base
alimentar dos habitantes da região, o que ocasionou a contaminação de gerações deles. Essas
tragédias dão início a campanhas mundiais para restrição e controle da utilização e disposição
final de metais pesados e a uma corrida à pesquisa dos metais pesados em nível mundial.
No Brasil há, no Pantanal Mato-grossense, um exemplo de contaminação por metais:
o mercúrio utilizado na garimpagem do ouro contaminou os recursos hídricos, os peixes
foram contaminados e as populações que se utilizavam desses recursos naturais foram
afetadas, havendo relatos de distúrbios neurológicos. Em 2000, cerca de 90% da população de
São Luiz do Tapajós – PA estava contaminada por mercúrio.
Em Minas Gerais, Macedo (2002) ressalta a pesquisa realizada por Jordão et al.
(1999) acerca da contaminação de sedimentos por Mn, Pb e Cd, relacionando com a poluição
dos efluentes industriais (siderúrgicas) contaminados por Fe, Mn, Pb, Zn e Cd, sendo que os
sedimentos apresentaram contaminação por Mn, Cd, Cu, Ni e Cr. As particularidades de tais
elementos referem-se, principalmente, às origens, aos usos e aos padrões de intoxicação.
Para Fellemberg (1980), cada um desses metais provoca um conjunto específico de
83
sintomas e um quadro clínico próprio, baseados em mecanismos enzimáticos e na ação das
membranas celulares, sendo comuns, em sua maioria, os efeitos cancerígenos e mutagênicos.
4.2 ESPECIFICAÇÕES DOS METAIS PESADOS INVESTIGADOS
Chumbo (Pb)
O chumbo se apresenta como um metal macio, flexível e maleável. Sua cor
preferencial é o cinza-prateado; funde-se a 327,5°C; seu número atômico é 82; seu peso
atômico é 207,19 e sua densidade é 11,35 g/cm³ (Malavolta, 1994). Presente na crosta
terrestre e na maioria das rochas, o chumbo está bem disponível ao homem. Quando extraído
na maior parte do minério galena, apresenta-se como sulfeto de chumbo (PbS); ocorrendo na
anglesita, como sulfato de chumbo (PbSO
4
) e carbonato de chumbo (PbCO
3
).
De acordo com Malavolta (1994), as fontes naturais de chumbo (emissões vulcânicas
e erosão geológica) produzem cerca de 19.000 t/ano do elemento; as antropogênicas
(mineração e fundição) produzindo 400.000 t/ano.
Na crosta terrestre, a concentração média de chumbo é de 17 ppm. Em rochas ultra-
basálticas a média é de 1ppm, em rochas básicas é de 6ppm e em rochas ácidas é de 24 ppm.
Nas rochas sedimentares a concentração de chumbo varia de 17 a 27 ppm. (Turekian &
Wedepohl, 1961).
Os principais parâmetros que influenciam a disponibilidade do chumbo no ambiente
são: a textura do solo com aumento do teor de argila, o pH baixo influenciando os
mecanismos de solubilidade e disponibilidade e a matéria orgânica, que é eficaz na fixação do
chumbo (Malavolta, 1994).
Segundo Smith et al. (1995), as argilas caolinita e montimorilonita apresentam
algumas características que controlam a mobilidade dos metais, apontando o seguinte grau de
mobilidade Cd > Zn > Pb > Cu. Nos solos, o chumbo é afetado por processos de adsorção,
troca de íons, precipitação e complexação com a matéria orgânica.
Segundo Knight e Kadlec (2000; in Anjos 2003), a presença do chumbo nas águas
superficiais se apresenta na forma divalente Pb2+, formando sais e se combinando com
ligantes orgânicos para formar complexos coloidais. Com medidas de pH acima de 8,5, o
chumbo é solubilizado a concentrações em torno de 1 μg/L – com o aumento da solubilização
84
e da alcalinidade os valores de pH tendem a abaixar. O baixo transporte e a concentração do
chumbo nas águas superficiais dependem do pH e do total de sais dissolvidos. O chumbo é
carreado pelos rios, principalmente na forma indissolúvel de colóides ou partículas.
O uso do chumbo tem se apresentado diante de uma dualidade que se estende à
maioria dos metais pesados, pois sua concentração tem crescido em algumas partes do planeta
em contraposição à diminuição da sua aplicação descontrolada. Isso leva a uma redução na
sua concentração ambiental, principalmente no Ocidente. Esse metal é usado em materiais
para telhados, chapas, isolamentos acústicos e barreiras de proteção a Raios-X.
O problema ambiental do chumbo está nas formas dissolvidas (iônicas), o que ocorre
a partir da reação com oxigênio em meio ácido – exemplo disso está no uso de soldas em latas
de estanho (para alimentos) e em tubulações. Daí a recomendação de não se consumir a
primeira água da torneira com esses sistemas de encanamento, devido ao seu alto teor de
chumbo: é este chumbo presente na água o responsável pela maior parte da absorção no
organismo, em contraposição aos alimentos.
Um dos principais problemas ocorridos no Brasil resultou do uso do Pb na gasolina
(adtivadas Pb), principalmente até a década de 70/80. Presente na atmosfera, o Pb deposita-se
nas ruas, nos vegetais, nos campos ou na água, podendo também ser absorvidos através da
pele, na forma gasosa.
Atualmente as principais fontes são cinzas de processos de fundição (indústrias),
fabricação, reciclagem e venda de baterias, fumaça de cigarro, tintas e vernizes fabricados
com chumbo, poeira nas imediações das estradas próximas das cidades (dos pigmentos
amarelos das faixas das estradas e também nos ônibus escolares) e de componentes mecânicos
e elétricos. No que diz respeito às baterias, o Pb pode ser lançado no ambiente durante o
processo de reciclagem e também na disposição final no lixo urbano.
O principal problema para a saúde humana causado pelo chumbo procede
provavelmente daquele presente na gasolina (da queima de combustíveis fósseis em geral),
bem como daquele absorvido pelo ar e pelos alimentos presentes na água, no solo e nas frutas
e vegetais – por meio dos quais entram na cadeia alimentar, onde é bioconcentrado. Uma vez
no sangue, passa aos tecidos macios, como as vísceras e o cérebro, depositando-se nos ossos,
onde substitui o cálcio.
No Brasil, os principais casos de contaminação por Pb ocorreram em Pernambuco,
através do processo de reciclagem de baterias automotivas – caso esse denunciado ao
Ministério Público em 1997; em Adrianópolis – PR, onde a contaminação se deu por resíduos
de chumbo resultantes de atividades de mineração, acumulados desde 1995; próximo à cidade
85
de Santo Amaro-BA, onde a contaminação ocorreu por escória de chumbo e cádmio,
atingindo nível epidêmico e em Bauru-SP, onde a contaminação por Pb se deu através de
atividades metalúrgicas. Em todos esses casos, constatou-se a contaminação do solo, água e
sedimentos, além da contaminação dos trabalhadores envolvidos nessas atividades e também
da população local.
Para os solos e sedimentos, alguns países utilizam valores de intervenção. A Holanda
e a Alemanha determinam para solos e sedimentos o valor de 530 mg/kg de chumbo. A
Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESBE, 2005) adota valores de 180
mg/kg para solos em áreas agrícolas; 300 mg/kg para solos em áreas residenciais e 900 mg/kg
para solos em áreas industriais. Para as águas superficiais, a Resolução CONAMA 357/05
estabelece para corpos d'água Classe 2 o valor de 0,01 mg/L, que é o mesmo valor de
potabilidade apresentado pela Portaria N° 518/2004 do Ministério da Saúde. O COMANA
344/04 utiliza os valores de intervenção da Canadian Council of Ministeres of The
Environment (2001), que estabelece valores de intervenção para TEL (Nível 1) 35 mg/kg e
PEL (Nível 2) 91,3 mg/kg.
Cádmio (Cd)
Na natureza, é um elemento-traço cuja concentração na crosta terrestre varia de 0,15
a 0,20 ppm. Seu principal mineral fonte é a greenockita (CdS) e a otavita (CdCO
3
). É também
associado aos minerais de Zn e Pb e a rochas fosfáticas.
Possui coloração branca-prateada, é elástico e dúctil. Encontra-se no ambiente
associado ao oxigênio, cloro ou enxofre. Apresenta número atômico 48, peso atômico 112,4,
densidade de 8,642 g/cm
3
e classifica-se como 67
o
elemento em ordem de abundância
(Malavolta, 1994).
A concentração média desse metal na crosta terrestre é em torno de 1 ppm. Nas
rochas ígneas sua concentração é de 0,03 a 0,57 ppm, nas rochas ultrabásicas é de 0,01 a 0,6
ppm e nas rochas básicas é de 0,01 a 1,6. Nas rochas sedimentares os teores variam de 0,014 a
11 ppm (Turekian & Wedepohl, 1961).
O Cd é liberado no ar, águas e solos por meio de atividades antropogênicas. As
principais fontes de contaminação são a produção de metais não ferrosos produzidos
principalmente pelas indústrias automotivas na forma de pigmentos (tintas automotivas),
pigmentos de plástico colorido, baterias para veículos, baterias nicad níquel e cádmio
86
(recarregáveis); além do uso na indústria fotográfica e, agroquímicas. Outra fonte está no aço
laminado com cádmio.
Baird (2002) destaca que os fumantes estão duplamente expostos ao cádmio, em
razão dos níveis de contaminação do solo e água usada para o cultivo das plantas de tabaco
como também pela fumaça direta do cigarro.
De acordo com Smith et al. (1995), dependendo dos valores de pH e Eh, o Cd pode
apresentar as seguintes formas de estabilidade: Cd
2+
para pH ≤ 2 e Eh oxidante; CdSO
4
,
CdCO
3
e Cd(OH)
2
para Eh oxidante e pH variando, respectivamente, entre 0 e 2, 8 e 14; CdS
para Eh (baixo redutor) e pH variando entre 6 e 8; e Cd para Eh (alto redutor) e pH variando
entre 6 e 8.
Segundo Malavolta (1994) o cádmio pode ser encontrado nos solos e sedimentos, sob
as formas: trocável, redutível, carbonato, orgânica, rede cristalina e solução. Também pode
ser encontrado na água, sob a forma de complexos de íons e hidratos ou como substâncias
húmicas. Este elemento apresenta altas concentrações em sedimentos hidromórficos, tendo
como principais mecanismos de transporte os processos de precipitação, sorção e
complexação (Smith et al., 1995).
Uma das principais características do cádmio, no ambiente aquático, diz respeito à
sua mobilidade, sendo removido desse ambiente por precipitação, sorção da superfície
mineral e complexado com a matéria orgânica.
Estudos efetuados por Malavolta (1994) em áreas contaminadas por fundição
demonstram que, no perfil de solo, o Cd se apresenta relativamente imóvel.
Segundo a Who (1992), a aplicação de fertilizantes fosfatados e a deposição de Cd
precipitado da atmosfera são importantes fontes desse metal em grande parte dos solos
cultivados e no lodo produzido pelos esgotos.
Tavares (1990) argumenta que, nos grandes centros urbanos, o processo de
incineração do lixo doméstico constitui em fonte de emissão de cádmio, provocada
principalmente pela queima de material plástico. O mesmo autor também aponta que
organismos como mariscos, crustáceos e cogumelos são acumuladores naturais de cádmio.
Também em alguns animais domésticos, expostos à contaminação, foi constatado um
aumento dos níveis de Cd no fígado e rins.
Segundo Anjos (2003), a toxicidade do Cd em resíduos é determinada pelas normas
da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) 10.005 – Lixiviação de resíduos – e
ABNT 10.006 – Solubilização de resíduos; com valores respectivos de 0,5 mg/L. Para as
águas superficiais a Resolução CONAMA 357/05 estabelece para os corpos d'água Classe 2 o
87
valor de 0,05 mg/L. No entanto, a Portaria n° 518/04 do Ministério da Saúde estabelece como
potabilidade o valor de 0,005 mg/L.
Alguns países, inclusive o Brasil, têm como referência valores de intervenção para
sedimentos e solos. A Holanda, por exemplo, determina para o solo e sedimento o valor de 12
mg/kg, a Alemanha determinando os mesmos valores de intervenção. A Companhia de
Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESBE, 2005) adota valores de 3 mg/kg para solos
em áreas agrícolas; 8 mg/kg para solos em áreas residenciais; 20 mg/kg para solos em áreas
industriais. O COMANA 344/04 utiliza os valores de intervenção da CSeQGs (2002), que
estabelece valores de intervenção de TEL (Nível 1) 0,6 mg/kg
e PEL (Nível 2) 3,5 mg/kg.
A exposição humana ao CD é regulada metabolicamente, estando o problema na
ingestão de uma quantidade que não pode ser complexada, ficando o metal acumulado nos
rins e no fígado. Mesmo não ocorrendo biomagnificação em cadeia, o Cd é um veneno
cumulativo, permanecendo no organismo por décadas, o que leva à incidência de doenças nos
órgãos citados e no sistema nervoso. Além do potencial cancerígeno, são possíveis efeitos
mutagênicos. Estes efeitos tóxicos são ampliados quando contabilizados o período de meia-
vida de 10 anos.
Cobre (Cu)
O cobre é um metal de cor avermelhada, dúctil e maleável. É um bom condutor
elétrico e de calor. Seu ponto de fundição atinge os 1082°C, possui número atômico 29, peso
atômico 63,546 e densidade de 8,96 g/cm
3
. É presente como um metal natural em várias
formas minerais – dentre as principais cita-se a cuprita e malaquita.
Segundo Turekian e Wedepohl (1961), o cobre é um dos elementos mais abundantes
na crosta terrestre, a sua concentração variando de 24 ppm a 55 ppm. Nas rochas ultrabásicas
sua concentração média é cerca de 100 ppm; nas rochas básicas varia de 30 a 45 ppm e nas
ácidas de 10 a 30 ppm. Nas rochas sedimentares varia de 4 a 45 ppm. Seu estado de valência é
o Cu
2+
,
podendo também assumir formas iônicas Cu
0
e Cu
+
(Malavolta, 1994); (Eleutério,
1997) e (Figueiredo, 2000).
Segundo Smith (1995), o cobre, juntamente com o chumbo, é considerado um metal
de baixa mobilidade em função da capacidade de atenuação, proveniente da textura do solo
(argilominerais) associada ao aumento do pH.
A ocorrência do cobre nas águas superficiais se dá por meio de compostos de Cu
+
,
88
ocorrendo na forma de complexado insolúvel com hidróxidos e ligado a carbonatos e a
compostos orgânicos, podendo apresentar relativa solubilidade (Knight & Kadlec, 2000 in
Anjos, 2003).
Pedrozo e Lima (2001) apontam a erosão e a lixiviação natural como contribuintes da
liberação do cobre para o meio ambiente.
Segundo Figueiredo (2000) e Quináglia (2001), o cobre é retido no solo e sedimentos
por mecanismos de adsorção e troca catiônica. Possui muita afinidade com ligantes solúveis
orgânicos, responsáveis pelo aumento da sua mobilidade no solo.
Para as águas superficiais, a Resolução CONAMA n° 357/05 estabelece para corpos
d'água Classe 2 o valor de 0,009 mg/L. Já a Portaria do Ministério da Saúde estabelece
valores de potabilidade para o Cu 2 mg/L.
A Holanda e a Alemanha estabelecem valores de intervenção para sedimentos e solos
de 190 mg/kg para Cu. A Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESBE,
2005) adota valores de 200 mg/kg para solos em áreas agrícolas; 400 mg/kg para solos em
áreas residenciais; 600 mg/kg de solos em áreas industriais. O COMANA 344/04 utiliza os
valores de intervenção da CSeQGs (2002), que estabelece valores de intervenção de TEL
(Nível 1) 35,7 mg/kg e PEL (Nível 2) 197 mg/kg.
Essencial para as plantas e os animais, a toxicidade do cobre está na sua exposição a
altas concentrações biodisponíveis, situação na qual a bioacumulação pode ocorrer no corpo
humano. O cobre se instala principalmente no fígado, nos rins, no coração e no cérebro.
A essencialidade do cobre deriva de sua presença em complexos metalorgânicos
responsáveis de processos bioquímicos vitais. Deficiência de cobre pode provocar anemia,
desmineralização dos ossos e danos aos tecidos musculares. No entanto, esses problemas são
muito raros, já que o cobre é bem difundido em alimentos e águas. Os problemas de
toxicidade por excesso de cobre são limitados a situações ambientais particulares, como áreas
de mineração, metalurgia e usos de fungicidas. O uso excessivo de sulfato de cobre em
agricultura pode contaminar solos, águas e produção agrícola; sendo as patologias mais
comuns problemas gastrintestinais e, em escala menor, anemias hemolíticas, complicações
hepato-renais – levando, em alguns casos, ao óbito.
Zinco (Zn)
O zinco, considerado o 25
o
elemento mais abundante na crosta terrestre, é presente
em vários minerais. É um metal lustroso e dúctil, e quando aquecido se torna maleável.
89
Seu ponto de fundição é a 410°C, seu numero atômico é 30, seu peso atômico é
65,39 e sua densidade é de 7,14 g/cm
3
.
É encontrado na forma livre e combinada, como ZnS (blenda), Zn CO
3
(smithsonita),
ZnO (zincita) e calamina. Sua principal ocorrência vem da mineralização de sulfetos de zinco
(ZnS), associada também a sulfetos de outros metais como o chumbo, cádmio, cobre e ferro
(Smith, 1995).
A disponibilidade de Zn na litosfera é de cerca de 80 ppm. Nas rochas ultrabásicas,
os valores são estimados em 50 ppm; nas rochas básicas, o valor encontrado é de 100 ppm.
Nas rochas sedimentares o valor é de 80 ppm e nas rochas peliticas o valor é de 120 ppm
(Turekian & Wedepohl, 1961).
O zinco é encontrado nas águas superficiais como íons divalentes Zn
2+
,
onde forma
hidretos iônicos, carbonatos e complexado orgânico (Knight & Kadlec, 2000 in Anjos, 2003).
Smith (1995) advoga sobre o destino do zinco nos ambientes aquático. Segundo esse autor, a
sorção é o seu destino, principalmente nesses ambientes.
Segundo Eleutério (1997), o zinco é um elemento essencial e útil ao metabolismo
humano. No entanto, seu papel no organismo humano ainda é pouco conhecido, tendo sido
atribuído a ele funções enzimáticas, sínteses de proteínas e metabolismos de carboidratos.
As principais aplicações do zinco são nas ligas metálicas – tais como o latão (Zn-Cu)
e o ferro galvanizado (Zn-Fe) –, em telhados e calhas residenciais, eletrodos (anodo) e na
indústria de gavanoplastia em geral. Compostos de zinco são utilizados como sulfeto de zinco
na fabricação de plástico; como cloreto de zinco em baterias; na forma de cromato de zinco,
como preservativos de madeiras; na forma de carbonato de zinco, como dieta suplementar de
animais e como borato de zinco, empregado na fabricação de materiais à prova de fogo
(Smith, 1995) e (Petroni, 1999).
Segundo Quináglia (2001), nos solos e sedimentos, em condições de pH igual a 7.7,
o ZnS se hidrolisa e é facilmente adsorvido pela argila, carbonatos e óxidos. Em condições
aeróbicas o Zn
2+
é predominantemente em pH ácido e em condições anaeróbicas forma ZnS
entre pH 1 a 14.
Nas águas superficiais o Zn encontra-se ligado a ácidos fúlvicos de coloração
amarelada, formando quelatos (fulvatos de zinco) sob condições de variações de pH – o que
favorece o aumento da sua solubilidade e mobilidade no sistema (Kiekens, 1995; Petroni,
1999).
Para as águas superficiais, a Resolução CONAMA n°357/05 estabelece para corpos
d'água Classe 2 o valor de 0,18 mg/L. Já a Portaria n° 518/04 do Ministério da Saúde
90
estabelece valores de potabilidade para o Zn de 5 mg/L.
A Holanda e a Alemanha estabelecem para sedimentos e solos o valor de intervenção
de 720 mg/kg de zinco. A Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESBE,
2005) adota valores de 450 mg/kg para solos em áreas agrícolas; 1000 mg/kg para solos em
áreas residenciais e 2000 mg/kg para áreas industriais. O COMANA 344/04 utiliza os valores
orientadores para sedimentos da CSeQGs (2002), que estabelece valores de intervenção de
TEL (Nível 1) 123 mg/kg e PEL (Nível 2) 315 mg/kg.
O Zn tem papel essencial na nutrição animal, com ingestão mínima recomendada.
Sua deficiência pode causar sérios problemas de saúde, como anorexia, dermatite, depressão e
sintomas neuropsiquiátricos. Em contrapartida, a toxicidade/excesso pode causar distúrbios
gastrintestinais e anemia.
Disposto no meio ambiente aquático, principalmente preso ao material em
suspensão, a toxicidade do zinco se amplia quando combinado com outros metais nos
processos de beneficiamento – como extração e concentração de zinco – e nos processos de
fundição e refinação da metalurgia, bem como nos efluentes industriais.
Cromo (Cr)
O Cromo é um metal de transição duro, frágil e de coloração cinza semelhante ao
aço; sendo muito resistente à corrosão. É um metal encontrado no grupo 6 (6B) da
Classificação Periódica dos Elementos. Seu ponto de fundição é a 1856
°C, seu número
atômico é 24, seu peso atômico é de 51,9961 e sua densidade é de 7140
kg/m
3
.
Nas rochas ígneas a concentração do cromo varia, sendo em média de cerca de 1600
ppm nas rochas ultrabásicas, 170 ppm nas rochas básicas e de 4,1 a 22 ppm nas rochas ácidas.
Nas rochas sedimentares sua concentração é de 100 a 90 ppm, dependendo do tipo de rocha
(Turekian & Wedepohl, 1961)
O cromo é empregado principalmente em metalurgia, para aumentar a resistência à
corrosão e dar um acabamento brilhante. É empregado também em ligas metálicas. O aço
inoxidável
, por exemplo, apresenta aproximadamente 8% de cromo. Utilizado no processo de
cromagem, esse metal é fixado através da eletrodeposição e também em anodizado de
alumínio.
Seus cromatos e óxidos são empregados em corantes e pinturas: em geral seus sais
são empregados devido às suas cores variadas – exemplo disso é o seu emprego como
91
mordentes. O dicromato de potássio ( K
2
Cr
2
O
7
) é um reativo químico usado para a limpeza
de materiais de vidro de laboratório e em análises volumétricas.
É comum o uso do cromo e de alguns de seus óxidos como catalisadores, como, por
exemplo, na síntese do amoníaco ( NH
3
).
O mineral cromita ( Cr
2
O
3
·FeO ) é empregado em moldes para a fabricação de
ladrilhos – geralmente materiais refratários.
Compostos como o dicromato de potássio K
2
Cr
2
O
7
são exceletentes oxidantes
enérgicos, utilizados para a limpeza de materiais de vidro de laboratório, eliminando qualquer
tipo de resto orgânico que estes possam conter.
O "verde de crômio" (óxido de crômio (III) – Cr
2
O
3
) é um pigmento empregado em
pinturas esmaltadas e na coloração de vidros. O "amarelo de cromo" (cromato de chumbo –
PbCrO
4
) também é usado como pigmento.
Não é encontrado na natureza o ácido crômico e nem o dicrômico, porém seus ânions
são encontrados numa ampla variedade de compostos.
O trióxido de cromo – CrO
3
–, que deveria ser o anidrido do ácido crômico, é
vendido comercialmente como "ácido crômico". O dicromato de amônio – (NH
3
) Cr
2
O
7
– é o
principal material expelido dos vulcões em erupção, e constitui-se em um sólido alaranjado.
No curtimento de couros é comum empregar o denominado "curtido ao cromo",
sendo este o produto de maior consumo na curtição de couros e peles, através da utilização do
hidroxisulfato de cromo (III) ( Cr(OH)( SO
4
) ).
Para preservar, proteger e dar durabilidade às madeiras, costuma-se utilizar
substâncias químicas que se fixam à mesmas. Umas dessas substâncias é o óxido de cromo
(VI) (CrO3).
Quando no coríndon (α-Al
2
O
3
) se substituem alguns íons de alumínio por íons de
crômio, obtém-se o
rubi, que pode ser empregado, por exemplo, em lasers.
O
dióxido de cromo (CrO
2
) é usado para a produção de cintas magnéticas
empregadas em fitas cassetes, produzindo melhores resultados que aquelas com óxido de ferro
( Fe
2
O
3
), devido à sua maior coercitividade.
O cromo é um elemento “essencial” para os homens e os animais. O cromo (III) tem
função biológica com os complexos metalorgânicos envolvidos na síntese de insulina e no
controle dos índices de colesterol e de triglicérides no sangue. Em contrapartida, nas águas, o
Cr presente em solução como Cr (VI) pode causar deficiências, pois o excesso de cromo é
tóxico e, no caso particular do cromo (VI), pode ser mutagênico em nível celular, podendo
reagir com o DNA. Essa forma não essencial do Cr é tóxica em baixas concentrações,
92
podendo ocasionar patologias respiratórias, gastrintestinais, renais e hepáticas. Além disso, é
constatado seu potencial carcinógeno.
A ocorrência de contaminação por Cr no Estado de Minas Gerais foi registrada na
região de Juiz de Fora, Ipatinga e Ubá – todos os casos relacionados a descargas de efluente
líquidos originadas dos curtumes instalados nessas regiões.
Para as águas superficiais, a resolução CONAMA n° 357/05 estabelece para corpos
d'água Classe 2 o valor de 0,05 mg/L; o mesmo valor utilizado pela portaria n° 518/04 do
Ministério da Saúde. Paises como a Holanda e a Alemanha estabelecem para sedimentos e
solos o valor de intervenção de 380 mg/kg
de cromo. A Companhia de Tecnologia de
Saneamento Ambiental (CETESBE, 2005) adota valores de 150 mg/kg para solos em áreas
agrícolas; 300 mg/kg para solos em áreas residenciais e 400 mg/kg para solos em áreas
industriais. O COMANA 344/04 utiliza os valores de intervenção para sedimentos da
CSeQGs (2002), que estabelece valores de intervenção de TEL (Nível 1) 37,3 mg/kg e PEL
(Nível 2) 90 mg/kg.
Níquel (Ni)
Em termos de abundância, é o 24
o
na crosta terrestre, sendo um metal de transição de
coloração branco prateado, condutor de eletricidade e calor, dúctil e maleável – porém não
pode ser laminado, polido ou forjado facilmente, apresentando certo caráter ferromagnético. É
encontrado em diversos
minerais, em meteoritos (formando liga metálica com o ferro) e, em
princípio, existindo no núcleo da
Terra.
É um elemento de transição situado no grupo 10 (8 B) da Classificação Periódica dos
Elementos
. Seu ponto de fundição é a 1455°C, seu número atômico é 28, sua massa atômica é
de 58,6934 e sua densidade é de 8908
kg/m
3
.
É resistente à corrosão, só podendo ser utilizado como revestimento por
eletrodeposição. O metal e algumas de suas ligas metálicas, como o metal Monel, são
utilizados para manejar o flúor e alguns fluoretos, pois reage com dificuldade com estas
substâncias.
Seu estado de oxidação mais comum é 2
+
, podendo apresentar outros. Tem-se
observado estados de oxidação 0, 1
+
e 3
+
em complexos, mas estes são muito pouco
característicos.
O teor de Ni encontrado nas rochas ígneas varia em média de 2000 ppm; em rochas
93
ultrabásicas, 130 ppm e nas rochas básicas, de 2 a 20 ppm. Os valores altos de Ni estão
relacionados às rochas ricas em minerais ferromagnesianos e sulfetos. Nas rochas
sedimentares, os teores variam de 2 a 68 ppm, dependendo do tipo da rocha. Nos solos, a
concentração média é de 40 ppm (Turekian & Wedepohl, 1961).
O níquel aparece na forma de metal nos meteoros associados ao ferro (formando as
ligas kamacita e taenita), e acredita-se que exista no núcleo da Terra junto com o mesmo
metal. Combinado, é encontrado em diversos minerais, como garnierita, millerita, pentlandita
e pirrotina.
As minas da Nova Caledônia, Austrália e Canadá produzem atualmente 70% do
níquel consumido. Outros produtores são Cuba, Porto Rico, Rússia, China e Brasil. No Brasil,
as minas estão concentradas nos estados do Pará e Goiás, sendo exploradas pelas empresas
Anglo American Brasil LTDA e Companhia Vale do Rio Doce (atualmente VALE).
O níquel, assim como o vanádio, são os elementos-traço mais comuns encontrados
na composição química do petróleo, em geral estando mais enriquecidos nos óleos pesados.
Na natureza são encontrados 5
isótopos estáveis: Ni-58, Ni-60, Ni-61, Ni-62 e Ni-64.
Tem-se caracterizado ainda 18 radioisótopos, dos quais os mais estáveis são o Ni-59, o Ni-63
e o Ni-56, com meia-vida de 76.000 anos, 100,1 anos e 6,077 dias, respectivamente. Os
demais radioisótopos com massas atômicas desde 52 uma (Ni-52) a 74 uma (Ni-74)
apresentam meia-vida inferiores a 60 horas, a maioria não alcançando os 30 segundos. O
níquel tem também um estado meta-estável.
O Ni-56 é produzido em grandes quantidades em supernovas de tipo II. O Ni-59 é
um isótopo de vida longa obtido por cosmogênese. Este isótopo tem encontrado diversas
aplicações na datação radiométricas de meteoritos e na determinação da abundância de pó
extraterrestre em gelos e sedimentos. O Ni-60 é filho do Fe-60 ( meia-vida de 1,5 Ma), cuja
persistência no
sistema solar em concentrações suficientes altas tem sido capaz de causar
variações observáveis na composição isotópica do Ni-60. Deste modo, a análise da
abundância de Ni-60 em materiais extraterrestres pode proporcionar informações sobre a
origem do sistema solar e de sua história primordial.
O Ni é facilmente remobilizado durante a alteração e coprecipitado com óxidos de Fe
e Mn. Os sais de cloreto, nitrato e sulfato de níquel são altamente solúveis. Em águas naturais
aeradas, os ânions que limitam a solubilidade deste metal são os fosfatos carbonatos e
hidróxidos. Nas águas que possuem pH alcalino, os compostos de Ni com hidróxidos são
solúveis, mantendo a concentração de Ni
2
. Os ácidos húmicos alteram a solubilidade e
precipitação do Ni e, seus compostos são adsorvidos pela matéria orgânica.
94
Este material é bioacumulado por alguns organismos aquáticos, porém os teores não
são significativos: em média a concentração de Ni em peixes é baixa.
A exposição ao metal níquel e seus compostos solúveis não deve superar aos 0,05
mg/cm³, medidos em níveis de níquel equivalente para uma exposição laboral de 8 horas
diárias e 40 horas semanais.
O níquel tetracarbonilo (Ni(CO)
4
), gerado durante o processo de obtenção do metal,
é um gás extremamente tóxico.
As pessoas sensíveis podem manifestar alergias ao níquel. A quantidade de níquel
admissível em produtos que podem entrar em contato com a pele está regulamentada na
União Européia. Apesar disso, a revista Nature publicou em 2002 um artigo em que os
pesquisadores afirmaram ter encontrado em moedas de 1 e 2 € níveis superiores aos
permitidos.
Intoxicações por níquel, mesmo leves, podem causar como sintomas apatia, diarréia,
dores de cabeça, febre, insônia e náuseas.
Para as águas superficiais, a Resolução CONAMA n° 357/05 estabelece para corpos
d'água Classe 2 o valor de 0,025 mg/L. A Holanda e a Alemanha estabelecem para
sedimentos e solos o valor de intervenção de 210 mg/kg de Ni. A Companhia de Tecnologia
de Saneamento Ambiental (CETESBE, 2005) adota valores de 70 mg/kg para solos em áreas
agrícolas; 100 mg/kg para solos em áreas residenciais e 130 mg/kg para solos em áreas
industriais. O COMANA 344/04 utiliza os valores orientadores da CSeQGs (2002), que
estabelece valores de intervenção TEL
1
(Nível 1) 18 mg/kg e PEL (Nível 2) 35,9 mg/kg.
1
Baseado em concentrações totais e na probabilidade de ocorrência do efeito deletério sobre a biota, o menor
limite – TEL (Threshold Effect Level) ou Nível 1 – representa a concentração abaixo da qual raramente são
esperados efeitos adversos nos organismos. O maior limite – PEL (Proble Effect Level) ou Nível 2 – representa a
concentração acima da qual é freqüentemente esperado o citado efeito adverso nos organismos. Na faixa entre
TEL (Nível 1) e PEL (Nível 2) situam-se os valores onde ocasionalmente se espera tais efeitos. A adoção desses
valores teve caráter meramente orientativo na busca de evidências da presença de contaminantes em
concentrações capazes de causar efeito deletério, sobretudo com relação à toxicidade para a biota. (CONAMA,
344/2004).
95
4.3 METAIS PESADOS NOS SEDIMENTOS E ÁGUA SUPERFICIAL
Os sedimentos são materiais sólidos formados por grãos de minerais, fragmentos de
rochas, rochas preexistentes e matéria orgânica; movidos do seu lugar de origem e
transportados pela água, gelo e ou agentes antrópicos.
Para Aualiitia e Pickering (1988, in Anjos 2003), em águas naturais, os sedimentos
se constituem predominantemente de detritos orgânicos, colóides, células vivas, como
bactérias e algas, e de sólidos de origem inorgânica, como os óxidos e hidróxidos de metais,
carbonatos e argilas.
Segundo Fiszman, Lacerda et al. (1984), a análise dos sedimentos é um
procedimento utilizado como indicador da poluição por metais pesados, por integrar as
descargas liberadas no meio ambiente. Ainda segundo os mesmos autores, esse tipo de prática
vem sendo utilizada há bastante tempo para a investigação ambiental.
Lima (2001) ressalta que os sedimentos depositados ao longo da calha fluvial
desempenham uma função extremamente importante no que diz respeito à avaliação da
poluição. Os sedimentos de corrente refletem a qualidade do sistema aquático, além de
detectar os contaminantes que não permanecem solúveis após o seu lançamento nas águas
superficiais. Os sedimentos agem como carreadores de possíveis fontes poluidoras, como os
metais pesados, que não são permanentemente fixados por eles e podem ser redispostos para a
água através de mudanças nas condições ambientais como o pH, potencial redox e a presença
de quelantes orgânicos.
Axtmann e Luoma (1991) consideram que, dentro do ambiente aquático, os
sedimentos se comportam como concentradores de metais, sendo a sua amostragem uma
referência nos estudos de ordem ambiental.
A análise dos metais em sedimento torna-se mais fácil por apresentar menor
problema de contaminação em relação a análise dos metais em água. Diferentemente da água,
que dá uma indicação do metal em determinado momento, o sedimento reflete uma
cronologia da situação ambiental em determinado local, proporcionando uma melhor
avaliação da contaminação em neste local (Andrade & Alves, 2006).
Os sedimentos atuam como importante fator ambiental – neles que se depositam
muitos produtos químicos, em especial os metais pesados e compostos orgânicos; e a partir
deles os produtos tóxicos podem ser transferidos para o organismo existente na área. A
preservação e monitoramento da qualidade ambiental do sedimento é fator fundamental para o
96
gerenciamento global da água (Baird, 2002).
Salomons e Förstner (1984) mencionam apontam a amostragem para sedimentos
como bastante útil na identificação monitoramento e controle de fontes de poluição.
Baird (2002) argumenta que a transferência de poluentes orgânicos hidrofóbicos para
os organismos pode ocorrer por meio de transferência intermediária para a água intersticial,
que é a água que fica retida nos microporos que compõem os sedimentos. Desse modo, os
produtos orgânicos se encontram em uma situação de equilíbrio entre a adsorção e a
dissolução pela água intersticial. Ainda segundo o mesmo autor, a concentração total de
matéria orgânica presente nos sedimentos pode não ser uma boa medida das quantidades que
estão disponíveis biologicamente, o mesmo acontecendo com os níveis de íons de metais
pesados. Sedimentos diferentes, que tenham a mesma concentração total de íons de um metal
pesado, podem variar de um fator de zero a dez, em termos de toxicidade para os organismos
associados ao metal. Esse mecanismo pode ser explicado pela presença de sulfetos nos
sedimentos, os quais controlam a disponibilidade dos metais. O cádmio e o chumbo formam
sulfetos muito insolúveis CdS e PbS. Sais insolúveis são formados por níquel e por outros
metais.
Segundo Xavier (2004), o solo tem a propriedade de imobilizar e depurar grande
parte das impurezas nele depositadas, agindo como um filtro de poluentes. Menciona ainda o
autor que, no caso de múltiplas fontes de contaminantes, a capacidade filtrante e de
autodepuração é ultrapassada.
Salomons (1995), Kabata-Pendia (1995), Boulding (1995), Anjos (1998) e Meurer et
al. (2000) argumentam que os solos e sedimentos têm se caracterizado como um obstáculo
natural para os constituintes. Esse fato se deve às reações de sorção, solubilização,
precipitação e complexação envolvendo o solo e o contaminante e ao controle de parâmetros
como pH, Eh, textura do solo, granulometria, percentagem e tipos de minerais de argila,
percentagem de matéria orgânica, CTC, óxidos e hidróxidos de Fe e Al e CaCo
3
livre.
Para Borma et al. (1996) a mobilidade dos metais encontra-se diretamente
relacionada ao comportamento hidrogeniônico, devido ao fato de os principais processos de
retenção e disponibilidade de metais serem dependentes do pH da solução do solo.
Segundo Bourg e Loch (1995, in Anjos 2003), os processos geoquímicos
responsáveis pela retenção dos metais pesados são a sorção e a precipitação. No caso de se
encontrarem dissolvidos, a complexação influencia o transporte por dispersão e advecção.
Para todas as fases, as condições de pH e o Eh são variáveis Masters no controle dos
poluentes na fase aquosa. Na interpretação desses autores, os sólidos que controlam a fixação
97
dos metais são os minerais argilosos, a matéria orgânica, óxidos e hidróxidos de Fe, Mn, e Al.
Por sorção, baixa solubilização do sulfeto e precipitação para minerais fosfatados e
carbonatados.
A grande maioria dos solos das veredas, principalmente os encontrados em áreas
encharcadas, caracteriza-se pela falta de oxigênio ocasionado pelo permanente alagamento na
área de envoltório. O baixo nível de oxigênio dissolvido resulta na acumulação de matéria
orgânica, o que reduz as atividades dos microorganismos e da decomposição orgânica. Essas
condições caracterizam os solos e os sedimentos encontrados nos compartimentos
hidromórficos das áreas de veredas e também das áreas alagadas ao longo das drenagens. São
solos saturados e inundados que, numa linha de tempo, desenvolveram condições anaeróbicas
que favorecem o crescimento e a regeneração de vegetações hidrófitas.
Segundo (Knight & Kadlec, 2000 in Anjos 2003) os solos e sedimentos das wetlands
– um sistema alagadiço que se assemelha às áreas alagadiças do subsistema veredas –
apontam que a inundação nas zonas úmidas pode concentrar ou diluir os constituintes
químicos no solo; dependendo da química das águas, da natureza física e química do solo e do
entorno do ambiente.
Rodgers et al. (2004) mencionam que as condições de hidroformismo favorecem os
principais mecanismos de remoção de poluentes nos sistemas de wetlands
2
, como a
sedimentação, filtração, sorção, metabolismo da vegetação, precipitação de carbonatos, co-
precipitação, redução de sulfetos, hidrólises e oxidação de metais, decomposição da matéria
orgânica e metabolismos microbianos. É bastante provável que esses mecanismos de remoção
ocorram nos subsistemas de veredas.
Simão e Siqueira (2001) defendem que os solos mais arenosos tendem a reter menos
metais – afirmativa evidenciada no presente trabalho. Ainda segundo os mesmos autores, a
mobilidade dos metais no compartimento ambiental solo é variável em função da natureza do
próprio metal e de seu arranjo químico. As propriedades físicas, químicas e biológicas
interferem na mobilidade, sendo os cátions divalentes (Zn
2+
, Cu
2+
, Pb
2+
, Cd
2+
)
altamente
hidratáveis e, geralmente, solúveis nos solos.
Ressalta-se a importância e influência que as argilas, como a montmorinolita e a
matéria orgânica encontrada na área da pesquisa, têm sobre a mobilidade dos contaminantes, a
última tendo a capacidade de mobilizar metais por reações de complexação ou troca catiônica
2
Wetland é um termo genérico geralmente utilizado para definir um universo de hábitats úmidos, conhecidos sob
diversas denominações, como banhado, pântano, brejos, zonas alagadiças, charcos, manguezais e áreas similares,
sujeitas a inundações permanentes ou periódicas e que mantém solo suficientemente saturado para o
estabelecimento de plantas macrofitas e o desenvolvimento de solos hidromórficos (TINER, 1999).
98
e comportando-se, muitas vezes, mais eficazmente que as argilas. Isso se deve ao fato da
mesma possuir uma superfície específica muito elevada (700 m
2
/g) (Amarante, 1997).
A atuação dos ciclos biogeoquímicos dentro das áreas de veredas, presentes em
grande parte da bacia hidrográfica do Rio do Formoso, é decorrente dos processos que
envolvem as interações entre a litosfera, hidrosfera, atmosfera e biosfera, como foi mostrado
na Figura 1. Pode-se inferir que, na área de envoltório da vereda, os principais mecanismos
que atuam nesse ambiente subaquoso são a sorção, precipitação e complexação.
Segundo Bourg e Loch (1995; in Anjos 2003), a água é o maior vetor de transporte
de metais-traço na litosfera, na qual os sólidos presentes no solo e nas águas superficiais e
subterrâneas podem conduzir expressivas quantidades de metais tóxicos, proporcionando a
interação com o compartimento hidrológico e com os ciclos biogeoquímicos.
As interações entre sólido e solução no sistema são condicionadas pelo potencial
hidrogeniônico (pH), potencial oxi-redução (Eh), complexos orgânicos e inorgânicos e
transformações de espécies microbiológicas. Essas variáveis produzem barreiras físicas
(processos de adsorção, sedimentação e infiltração), químicas (complexação e precipitação) e
biológicas (associadas à translocação dos metais por membrana e caule de espécies vegetais),
que atenuam o risco de contaminação a receptores (Forstner, 1995).
A adição de elementos ou compostos químicos nas águas naturais, tais como NaCl,
CaSO
4
e CaF
2
, ácidos HCL, bases FeOH
3
, macronutrientes (N, P, C, O, Ca e Mg) e micro-
nutrientes, pode causar problemas ambientais (KnighT & Kadlec; 2000 in Anjos, 2003).
Nos sistemas aquáticos, alguns fatores podem afetar a toxicidade dos metais
pesados, dentre os quais: a disposição do metal na água (dissolvido ou particulado) e a
presença de outros metais ou substâncias, como a reação de íons Na
+
, C
2+
, K
+
e Mg
2+
, que
reduz a toxicidade quando associados aos íons Pb
2+
, Cu
2+
e Zn
2+
. O sistema está sujeito a um
efeito contrário quando estão presentes pares de metais como Ni e Zn, Cd e Zn, Cu e Zn, Cu e
Cd, os quais, quando aglutinados, são mais tóxicos do que o seriam individualmente (TOREM
et al., 2002).
De acordo com Bourg e Loch (1995; in Anjos 2003) no compartimento aquático, os
metais pesados catiônicos tendem à dissolução quando as medidas de pH decrescem;
enquanto com o aumento do pH ocorre a precipitação dos metais catiônicos até um certo
limite, quando são novamente solubilizados.
Alguns micronutrientes podem ser denominados metais essenciais (ou benéficos aos
organismos vivos). Os metais não essenciais, tóxicos ou pesados que, geralmente, não estão
presentes em altas concentrações nas zonas úmidas naturais são o chumbo, o cádmio e o
99
cobre. Como dito anteriormente, altas concentrações de metais em efluentes industriais e
domésticos podem gerar transformações bioquímicas nos micronutrientes e conduzir o
sistema ao processo de biomagnificação.
4.4 ELEMENTOS DE SUPORTE
Algumas substâncias químicas têm funcionado como elementos de suporte para
análises de áreas contaminadas. Isto se dá em função dos fatores que afetam a concentração
de metais em solução (Anjos, 2003). Entre os elementos de suporte analisados neste trabalho
cita-se o ferro, o alumínio e o manganês; tendo sido o ferro o metal mais encontrado nas
águas superficiais da bacia do Rio do Formoso.
Segundo Knight e Kadlec (2000; in Anjos 2003), nas zonas úmidas, o ferro encontra-
se presente nas águas superficiais no estado oxidado, como Fe
2+
(íon ferroso) ou reduzido a
Fe
3+
(íon férrico).
No subsistema de veredas, a oxidação do ferro depende das condições do potencial
de oxi-redução. Ainda segundo os mesmos autores, o íon férrico forma estados complexos
com uma variedade de ligantes, como o hidróxido férrico Fe(OH)
3
, o fosfato férrico Fe(PO
4
)
ou insolúveis adsorvidos pela matéria orgânica.
Analisando as águas superficiais de uma quantidade expressiva de veredas
3
da bacia
do Rio do Formoso, Viana (2006) encontrou resultados idênticos aos de Anjos (2003), ou
seja, bastante disponibilidade de Fe
+2
, atingindo valores acima do permitido pela Resolução
CONAMA N° 357/2005 (discutidos no Capítulo 5).
Os valores de Fe
+2
, analisados neste trabalho, corroboram os estudos de Viana (2006)
e Anjos (2003) e apontam para a existência de concentração elevada desse metal nas águas
superficiais do Rio do Formoso.
Souza et al. (2000) mencionam que a mais importante alteração química que ocorre
nos solos alagadiços é a redução de óxidos férricos Fe
3+
a óxidos ferrosos Fe
2+
, provocando o
aumento da solubilidade desse elemento. O autor argumenta ainda que a concentração de Fe
2+
na solução do solo aumenta até atingir um máximo, diminuindo em seguida e variando em
função do pH e do teor de matéria orgânica.
De acordo com Knight e Kadlec (2000; in Anjos 2003), a presença do alumínio se dá
3
Veredas são depressões abertas, rasas e alongadas, com vertentes suaves e fundos planos com solos turfosos
permanentemente saturados por água de exudação do lençol freático (Boaventura, 1981). As veredas são
consideradas fontes perene de águas, além de servir de abrigo para os animais e aves do cerrado.
100
naturalmente nas águas superficiais, em pequenas e grandes concentrações, respectivamente
em íons hidratados e complexados com silicatos na forma coloidal. Este elemento se encontra
disponível nas águas superficiais devido à sua difusão pelas mais variadas fontes
antropogênicas. Segundo ainda os mesmos autores, a solubilização do Al ocorre com a
variação do pH; sendo menos solúvel quando se aproxima do pH 7. Em baixos valores de pH,
aumenta a solubilidade dos íons Al
2
O
3
H
2+
e Al OH
2+
, enquanto em pH alto formam-se íons
HAl
2
O
4
.
Viana (2006), em seu trabalho, comenta que o Al
3+
apresentou valores dentro dos
limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005. Suas análises mostraram
concentrações elevadas na região em que o solo é ocupado por pastagem. Nesse mesmo
trabalho, em alguns pontos ao longo do Rio do Formoso, os valores encontrados para o Al
violaram a Resolução CONAMA 357/2005, como será discutido no Capítulo 5.
O manganês é um elemento essencial que quimicamente apresenta comportamento
similar ao ferro, sendo sua ocorrência mais rara nas águas superficiais. Nessas águas o
manganês ocorre como Mn
+4
, sendo relativamente instável para Mn
+3
, como óxidos e
hidróxidos insolúveis. Em ambientes onde predominam baixo potencial de oxi-redução e
baixo pH, o manganês ocorre na forma de Mn
2+
(Knight & Kadlec; 2000 in Anjos, 2003).
Os níveis de manganês encontrados por Viana (2006) não estavam alterados – os
níveis de Mn estavam dentro do limite de referência estabelecida pela Resolução CONAMA
357/2005, como discutido no capítulo.
101
4.5 PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS PARA A ÁGUA SUPERFICIAL
A interação entre a água e os sedimentos aeróbicos e anaeróbicos em áreas úmidas –
no caso o subsistema veredas – está submetida a uma série de transformações biogeoquímicas
das quais fazem parte o nitrogênio, o ferro, o enxofre e, por fim, o carbono (MITSCH;
GOSSELINK, 1993).
Segundo os autores Knight e Kadlec (2000; in Anjos 2003), essas transformações
encontram-se condicionadas à maior ou menor entrada de nutrientes nos sistemas;
determinando variadas composições químicas para as águas nas zonas úmidas.
Em seu trabalho sobre as wetlands, Anjos (2003) menciona, de forma clara, como é a
dinâmica de entrada e saída de água no sistema. Segundo ele, esses fatores definem o tempo
em que a água fica retida nessas áreas, implicando maior ou menor interação com o meio e
processando reações físico-químicas e biológicas. Estes fatos biogeoquímicos estudados pelo
autor foram observados no subsistema veredas inseridas na bacia do Rio do Formoso.
A dinâmica de atuação dos parâmetros físico-químicos varia no tempo e no espaço
físico de forma rápida e significativa por isso. Por isso devem ser medidos in situ, para a
constatação de eventuais alterações que possam ocorrer (Anjos, 2003).
Os parâmetros físico-químicos investigados nas águas superficiais do Rio do
Formoso foram os seguintes: temperatura da água; potencial hidrogeniônico; condutividade;
oxigênio dissolvido e turbidez.
4.5.1 Temperatura – T (
º
C)
Segundo Vasconcelos (2004), a temperatura da água em um corpo hídrico é muito
importante, pois muitas das características físicas, químicas e biológicas são diretamente
afetadas pela temperatura. A fauna e flora aquáticas sobrevivem dentro de certa gama de
temperaturas da água, poucas espécies podendo tolerar as mudanças externas desse parâmetro.
Segundo Piveli (1998), a temperatura da água é um importante parâmetro ambiental
no controle da qualidade da água. O aumento da temperatura provoca o aumento da
velocidade das reações, diminuindo a solubilidade dos gases dissolvidos na água –
principalmente o oxigênio, base para a decomposição aeróbica.
102
4.5.2 Potencial Hidrogeniônico – pH
O nível do pH é uma medida de acidez da água. A grande maioria das formas de vida
aquática tende a ser muito sensível ao pH (Vasconcelos, 2004).
Segundo Bourg e Loch (1995; in Anjos 2003), o pH e o Eh são considerados as
principais variáveis dos processos geoquímicos para o controle da solubilização dos metais
pesados.
Segundo Salomons (1995), Kabata-Pendias (1995) e Borma et al. (1996), o pH
(concentração de H
+
nas águas) controla a precipitação dos metais por meio de sua capacidade
de atacar os minerais das rochas, solos e sedimentos; induzindo a lixiviação ou solubilizando
seus constituintes. A Tabela. 2 mostra um ensaio com a ordem de precipitação de alguns
metais em solução diluída, com o aumento do pH.
TABELA 2: ORDEM DE PRECIPITAÇÃO DE METAIS COM AUMENTO DO pH
IONS
pH
Fe
3+
2
Al
3+
4,1
Cr
3+
5,3
Cu
3+
5,3
Fe
2+
5,5
Pb
2+
6,0
Ca
2+
6,7
Cd
2+
6,7
Co
2+
6,9
Zn
2+
7,0
Hg
2+
7,3
Mn
2+
8,5
Fonte: Dean e Bosqui (1972).
4.5.3 Oxigênio Dissolvido – OD
Segundo Piveli (1998), o oxigênio que se dissolve nas águas naturais é proveniente
da atmosfera, em razão da diferença de pressão parcial. Este processo é regido pela Lei de
103
Henry, que define a concentração de saturação de um gás na água em função da temperatura.
Ambientalmente, o teste de OD se faz necessário para medir a quantidade de
oxigênio que é necessária para o desenvolvimento da biota e dos corpos d'água. A maioria da
vegetação aquática necessita de oxigênio para sua sobrevivência. A ictiofauna também
apresenta de demanda de oxigênio dissolvido para seu desenvolvimento e sobrevivência;
níveis baixos de OD causando a mortandade das espécies.
Knight e Kadlec (2000; in Anjos 2003), mencionam que as zonas úmidas naturais
apresentam níveis ora altos, ora baixos de OD; em função da variação da temperatura, da
quantidade de sais dissolvidos e de atividades biológicas. Os mecanismos de transporte de
oxigênio nas áreas úmidas dependem da difusão do oxigênio no solo superficial em interação
com as raízes da vegetação.
4.5.4 Turbidez (NTU)
Parâmetro que representa a quantidade de material em suspensão, do tipo argila, silte,
matéria orgânica, entre outros. A turbidez é uma propriedade óptica que causa o espalhamento
e absorção da luz, ao contrario da transmissão através do meio. A luz se dispersa em uma
coluna de água devido às partículas em suspensão – se a água estiver muito turva, sua
qualidade ambiental fica comprometida, pondo em risco a vida aquática (Vasconcelos, 2004).
4.5.5 Condutividade Elétrica – (μt/cm)
Segundo Branco (1991), o parâmetro condutividade é determinado pela presença de
substâncias dissolvidas que se dissociam em ânions e cátions.
A condutividade elétrica mede a capacidade da água de transmitir corrente elétrica.
Os totais de sais são medidos por espécies condutoras, como o cálcio, o magnésio, o potássio,
o sódio e os bicabornatos; além de nitratos e cloretos. Em geral, níveis superiores a 100 μS/
cm
indicam ambientes impactados. A condutividade fornece indicações sobre modificações na
composição da água; altos valores de condutividade podendo indicar características corrosivas
da água (CETESB, 2007).
104
CAPÍTULO 5: INTERPRETAÇÃO E DISCUSSÃO DOS DADOS DE CAMPO E
LABORATÓRIO
5.1 VALORES DETERMINADOS PARA OS PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS NA
ÁGUA DO RIO DO FORMOSO
Tendo como objetivo a avaliação de parâmetros físico-químicos in situ de suporte no
compartimento de água do Rio do Formoso, foram feitas leituras dos seguintes parâmetros:
temperatura da água, potencial hidrogeniônico, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica e
turbidez. Não sendo o monitoramento para a avaliação ambiental sistemática das águas a
proposta inicial deste trabalho, as avaliações foram feitas em intervalos de oito meses. As
amostras de água foram coletadas ao longo do perfil longitudinal do curso de água principal e
de alguns afluentes, totalizando-se vinte amostras analisadas para cada período climático. Os
pontos de amostragem foram georeferenciados e plotados (fig. 38). A Tabela 1.1, com os
resultados dos parâmetros físico-químicos in situ, é apresentada no Anexo 1.
5.2 VALORES DO POTENCIAL HIDROGENIÔNICO (pH)
Os resultados da variável pH na água do Rio do Formoso variou entre 4,0 e 7,0,
estabelecendo a condição de águas ácidas, levemente ácidas e valores próximos à
neutralidade. Os valores observados na Figura 42 da estação chuvosa apontam, como era de
se esperar, para um aumento em relação à estação seca. Os pontos P5, P10, P11, P17, P18,
P19, P20, P21, P22 e P23 apresentam valores entre 6,0 e 7,5 próximos ou dentro da
neutralidade. Nos outros pontos os valores variam entre 5,0 e 5,5, ácidos a levemente ácidos.
Na estação seca os valores dos pontos P1 a P15 permaneceram entre 4,0 e 5,0, valores esses
bastante ácidos. A partir do P16 os valores de pH tenderam a um aumento, chegando próximo
à neutralidade.
A Figura 42 indica certa tendência, do ponto de vista da espacialização geográfica,
para os valores de pH tanto na estação seca quanto na chuvosa. Esse fato encontra-se
relacionado às variáveis litológicas, pedológicas, vegetacionais e ao uso do solo presente ao
longo do perfil longitudinal do rio.
Potencial Hidrogeniônico (pH)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
P1
P3
P5
P7
P9
P1 1
P1 3
P1 5
P1 7
P1 9
P2 1
P2 3
105
P
h
CHUVOSA
SECA
pH
CONAMA
6 a 9
Alto curso
Unidades de Chapadas
Médio curso
Unidades de Colinas
Baixo curso
Unidades de Vales
Terraços
Atividades Agrícolas e Pecuárias
Atividades Agrícolas e Pecuárias
Folhelhos
Arenitos
Arenitos
Coberturas Laterizadas
Seção Geológica - Perfil Longitudinal Rio do Formoso
Figura 42: Mostra a influência exercida pelos litotipos nos valores de pH da água, ao longo do perfil
longitudinal do Rio do Formoso. Nota-se que os pontos localizados no alto e médio curso os valores
de pH são baixos e ultrapassaram o limite estabelecido pela linha amarela, a partir do médio curso, os
valores tendem a um aumento.
Os valores de pH entre 4,0 e 5,5 são influenciados pela decomposição de organismos
vegetacionais, principalmente os do subsistemas veredas – esses geram ácidos húmicos e
fúlvicos, característica corroborada com os estudos feitos por Baird (2002) e Laybauer (1995).
Além desse fator, a variável litológica influência na acidez e alcalinidade do pH. A
comparação em paralelo (fig. 42) entre os níveis de pH e a seção geológica apontam para uma
correspondência entre as variações nos valores de pH em relação às unidades litológicas. Os
pontos P1 a P4 apresentam valores de pH entre 4,0 e 5,0, se localizam no alto/médio curso e
se encontram sob o domínio dos litotipos do Grupo Areado e Mata da Corda; tendo
elementos como o Al, Fe, Zr e Ba. Esses elementos conferem à água certa acidez. Os pontos
com valores de pH entre 6 e 7 localizam-se no segmento médio/baixo curso. Este segmento
tem como substrato os argilitos do Grupo Bambuí e solos do tipo Argissolos eutróficos, o que
106
confere um caráter alcalino à água.
Como mencionado anteriormente, o pH é um importante parâmetro para a
determinação da qualidade da água. Além disso, o pH (concentração de H
+
nas águas)
influência diretamente os ecossistemas aquáticos naturais e contribui para a precipitação dos
metais através da sua capacidade de atacar os minerais das rochas, solos e sedimentos;
induzindo a lixiviação ou solubilizando seus constituintes.
Diante dos dados obtidos para o parâmetro pH, vários pontos violaram os valores de
referência estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05, art. 14, que determina valores
limites entre 6,0 a 9,0. A influência do pH sobre os ecossistemas aquáticos naturais dá-se
diretamente devido a seus efeitos sobre a fisiologia das diversas espécies (CETESB, 2007).
A Resolução CONAMA 357/05 não leva em consideração as especificidades
geoambientais presentes, principalmente na coluna d'água.
5.3 OXIGÊNIO DISSOLVIDO (OD)
A concentração de oxigênio dissolvido na estação seca e chuvosa está representada
na Figura 43. A partir do ponto P8 percebe-se que há uma certa homogeneidade na
distribuição espacial do nível de oxigênio dissolvido ao longo do perfil longitudinal do rio.
Ao longo da drenagem, os valores variaram entre 1,2 mg/L e 6,0 mg/L. Na estação seca
(inverno), esperava-se um aumento na concentração de oxigênio dissolvido, o que não
ocorreu. Isso pode ser explicado devido à vazão do rio permanecer perene ao longo do ano e à
dinâmica do escoamento fluvial. O fluxo principal é do tipo turbulento de corrente e
encachoeirado, como caracterizado no Capítulo 2. Essas características promovem a
dissolução do oxigênio atmosférico e, além disso, o rio ao longo de todo o seu percurso nada
mais é do que uma coalescência de inúmeras veredas, possuindo uma grande quantidade de
organismos que fazem o uso do oxigênio nos seus processos respiratórios.
OXIGÊNIO DISSOLVIDO
0
1
2
3
4
5
6
7
P1
P3
P
5
P7
P9
P11
P
13
P
15
P17
P
19
P
21
P23
Seca
Chuvos a
CONAMA 357/05mg/ L-1
Figura 43: O gráfico mostra os valores de OD no período seco e chuvoso para as águas superficiais.
Nota-se que a maioria dos pontos ultrapassou o limite estabelecido pela linha amarela, apenas os
pontos localizados no baixo curso, encontram-se acima da linha como estabelece a Resolução -
CONAMA 357/05.
Na estação chuvosa (verão), com aumento do fluxo de água e da temperatura, os
níveis de OD, como era de se esperar, ficaram abaixo de 6 mg/L. Merece destaque o P3 cujo
nível de OD é de 1,2 mg/L. Esse ponto localiza-se numa pequena cabeceira de vereda,
fechada, mal drenada e apresentando grande quantidade de vegetação e organismos que fazem
uso desse oxigênio.
Diante dos dados obtidos para o parâmetro OD, vários pontos violaram os valores de
referência estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05, art. 14, que determina que os
níveis de OD, em qualquer amostra de água, não podem ser inferiores a 6 mg/L
,
–
mas que não
leva em consideração as especificidades geoambientais presentes, principalmente no
compartimento água.
5.4 CONDUTIVIDADE ELÉTRICA (CE)
A Figura 44 apresenta os valores de condutividade elétrica (µS/cm). Os valores
referentes à CE se posicionaram entre o mínimo de 0,95 µS/cm e o máximo de 12,9 µS/cm,
na estação chuvosa, e o mínimo de 0,78 µS/cm e o máximo de 11,0 µS/cm,
na estação seca.
Os valores encontrados para CE se alteram conforme as variáveis (litológicas,
topográficas e uso do solo) presentes nos compartimentos geomórficos drenados pelo rio.
107
108
CONDUTIVIDADE (Ce)
0
2
4
6
8
10
12
14
P
1
P
3
P
5
P
7
P
9
P11
P13
P
15
P
17
P
19
P21
P23
CHUVOSA
SECA
µScm-1
Figura 44: O gráfico aponta os valores referentes à condutividade elétrica nas duas estações
climáticas. Nota-se que, na parte inicial do gráfico, os valores de Ce variaram significativamente, na
parte central, os valores apresentam um padrão de distribuição homogêneo e na parte final, os valores
tenderam a um aumento.
O ponto P1: 0,95 µS/cm apresenta o valor mais baixo de CE. Este ponto localiza-se
na nascente do Rio do Formoso – uma área pouca impactada, apresentando boa incidência de
cobertura vegetal, onde o uso do solo é inexistente. Este local é destinado à preservação
ambiental. A partir do P2: 5,1 µS/cm ao P4: 11,3 µS/cm, os valores de CE tendem a
aumentar: esses pontos estão localizados no segmento alto/médio curso, inserido no
compartimento Unidade de Chapadas. O uso do solo é destinado à agricultura comercial de
grãos, permanecendo intenso durante todo o ano e tendo uma movimentação significativa de
material pedológico que é revolvido. Sua água drena rochas sedimentares da Formação
Chapadão, susceptíveis à erosão. O carreamento da carga detrítica em direção ao curso de
água aumenta a carga de sólidos dissolvidos e, por conseguinte, os valores de CE. Em P5: 1,1
µS/cm, o valor de CE decresce: esse ponto localiza-se numa cabeceira de drenagem fechada e
pouco impactada.
Os P7: 9,7 µS/cm ao P17: 8,9 µS/cm localizam-se no compartimento médio/baixo
curso, e suas águas drenam rochas do Grupo Areado e Mata da Corda. São arenitos
silicificados resistentes à erosão; de morfologia plana a levemente ondulada; com a
declividade pouco acentuada e cujo uso do solo é extensivo – o que de certa forma não
ocasiona o carreamento de material detrítico para os cursos de água, mantendo baixa a
concentração de material dissolvido.
A partir do P19 até o P23, os valores de condutividade elétrica aumentam
gradativamente até atingir o valor de 12,9 µS/cm. Esses pontos localizam-se no segmento
baixo curso, inserindo-se nos compartimentos geomórficos Unidades de Colinas Cretáceas,
µS/cm
Condutividade Elétrica
109
Colinas Neoproterozóicas e Unidades de Vales e Terraços Quaternários. Representam áreas
intensamente utilizadas pela agricultura comercial e pecuária, apresentando declividade média
de 25% e alto grau de erodibilidade, o que gera um aumento na carga de materiais dissolvidos
que são carreados em direção aos cursos de água, aumentando os valores de CE. A variável
litológica também contribui para o aumento de CE: nesses pontos, o curso de água do rio
drena áreas sob o domínio dos litotipos sedimentares da Formação Três Marias. Esses valores,
relativamente altos em relação aos pontos anteriores, apresentam concentrações relevantes de
óxidos de magnésio, cálcio e alumínio, dissolvidos na água.
Quando se compara a (fig. 44) com a (fig. 45), nota-se certa simetria na distribuição
dos valores, verificando-se assim que a condutividade elétrica esta correlacionada com a
quantidade de material dissolvido na água (turbidez).
Em geral, níveis superiores a 100 µS/cm indicam ambientes impactados
negativamente. A condutividade fornece indicações sobre modificações na composição da
coluna d’água: altos valores de condutividade podem indicar características corrosivas da
água (CETESB, 2007). A Resolução CONAMA 357/05, art. 14, não estabelece os níveis de
condutividade elétrica.
5.5 TURBIDEZ (NTU)
Os valores de turbidez (NTU), apresentados na (fig. 45), mostram uma distribuição
relativamente homogênea entre as estações chuvosa e seca. Os valores variaram entre 0,95
NTU e 23,89 NTU, na estação chuvosa, e 0,51 NTU e 19,99 NTU, na estação seca. A leitura
de turbidez para o P1 registrou o menor valor, o que se deve ao fato desse ponto estar
localizado em uma pequena represa, cuja entrada de água se faz através de um pequeno fluxo.
O fundo da represa é encascalhado, a flora aquática encontra-se em bom estado de
conservação, as margens encontram-se recobertas com vegetação rasteira e o uso do solo é
inexistente – tais variáveis contribuem de forma significativa para a obtenção de valores tão
baixos de turbidez. Os pontos P2 a P4 apresentam valores elevados de turbidez em relação aos
pontos anteriores, pois estão localizados em áreas de uso intensivo do solo, com grande
quantidade solos revolvidos – estes carreados pelas águas pluviais e pelo vento em direção ao
canal de drenagem, o que gera um aumento da quantidade de material em suspensão do tipo
argila e silte, bem como partículas de material orgânico.
TURBIDEZ
0
5
10
15
20
25
30
P
1
P
3
P5
P
7
P
9
P11
P
13
P
15
P17
P19
P
21
P23
110
NT
U
Chuvosa
Seca
NTU
Figura 45: Os valores de turbidez apresentados no gráfico foram estabelecidos ao longo do perfil
longitudinal da drenagem, durante os períodos seco e úmido. Fica evidente a similitude nos valores
nos dois períodos. Percebe-se que, nos pontos iniciais os valores tendem para um aumento, na parte
central do gráfico, os valores apresentam pequenas variações, voltando a aumentar, na parte final.
A partir do P7 ao P21, os valores de turbidez permanecem entre 5,0 NTU e 6,0 NTU.
Isso pode estar relacionado às características da bacia de drenagem (poucos afluentes, cursos
que drenam áreas no domínio dos arenitos silicificados, nascentes em veredas, vegetação
ciliar preservada ao longo dos cursos dos cursos d'água). Apesar de esses pontos estarem
inseridos em áreas de uso intensivo dos solos, os manejos dos mesmos obedecem a técnicas
de preservação dos solos. Estas medidas de proteção diminuem a quantidade de material
detrítico carreado e, conseqüentemente, a carga em suspensão.
A partir do P21: 16,83 ao P23: 23,89, os valores de turbidez aumentam
consideravelmente. Esses pontos localizam-se no segmento baixo curso, em áreas de uso
extensivo do solo sem nenhuma técnica de conservação. Além disso, as características do
meio fisco (litotipos da Formação Três Marias, presença de Argissolos, características da
bacia de drenagem, densidade maior de afluentes, vegetação ciliar impactada negativamente e
a presença de matéria orgânica) se interagem para determinar a elevada carga de material em
suspensão, aumentando os valores de turbidez para as águas superficiais do rio.
A Resolução CONAMA 357/05, art. 14, estabelece valores limites para turbidez,
valores estes que não podem ultrapassar 40 unidades nefelométrica (NTU): comparando os
valores obtidos com os valores de referencia, nenhum ponto violou o limite estabelecido.
5.6 TEMPERATURA (T - C°)
A temperatura da água superficial (fig. 46) apresenta variações no inverno entre
23,5°C e 25,9°C e, no verão, entre 24,6°C e 30,1°C – como era de se esperar, já que a área
encontra-se sob o domínio do clima tropical úmido-subúmido, com invernos secos e verões
chuvosos. Nota-se uma distribuição relativamente homogênea da temperatura nas duas
estações climáticas.
Os pontos P1: 30,1°C e P3: 33,1°C registraram temperaturas mais elevadas nas duas
estações climáticas. Esses pontos encontram-se localizados em áreas onde o uso do solo se faz
de maneira intensiva; além de os impactos negativos gerados nos estratos arbóreos das matas
ciliares e das veredas diminuírem o sombreamento, permitindo assim que os raios solares
incidam direta e intensamente sobre a água, aquecendo-as. Além desse fator, a morfologia do
canal, como já descrito no Capítulo 2, interfere no aumento da temperatura. As temperaturas
mais elevadas implicam o desenvolvimento de processos biológicos, acelerando as reações
bioquímicas.
TEMPERATURA
0
5
10
15
20
25
30
35
P1
P3
P5
P7
P9
P
1
1
P
1
3
P1
5
P1
7
P1
9
P2
1
P2
3
Chuvosa
Seca
(°C)
Figura 46: O histograma mostra que, de um modo geral, houve uma variação nos valores da
temperatura da água, para os dois períodos climáticos avaliados. Nos pontos iniciais, os valores da
temperatura tenderam a um aumento. Da parte central, até o final do gráfico, os valores obtiveram um
padrão bastante homogêneo.
Do ponto P8 ao P20, a temperatura das águas permanece em torno de 25°C no verão
e 23°C no inverno. Esse fato pode estar relacionado à morfologia do canal (profundidade,
fluxo turbulento, velocidade, corredeiras) e ao sombreamento natural exercido pela vegetação
ciliar e pelas veredas. A partir do P20 observa-se um discreto aumento na temperatura da
111
112
água. Esses pontos estão localizados no segmento baixo curso do rio, possuindo as mesmas
características descritas para o P1 e P3.
A Resolução CONAMA 357/05, art. 14, não estabelece valores limites para
temperatura; estabelecendo apenas valores para lançamento de efluentes, que devem ser
inferiores a 40°C.
5.7 CONCENTRAÇÃO DOS METAIS PESADOS DE SUPORTE NA ÁGUA
SUPERFICIAL DO RIO DO FORMOSO
As análises dos elementos ferro, alumínio e manganês têm grande significância no
que diz respeito à qualidade ambiental das águas, sedimentos e solos; já que os mesmos fazem
parte do processo de remoção e disponibilidade dos metais tóxicos nesses compartimentos
(Tabela 1.2 do Anexo1).
5.7.1 Ferro (Fe)
A Figura 47 apresenta os valores de Ferro (mg/L) para a água superficial do rio
Formoso. Os valores referentes a esse metal ficaram entre o 0,0466 mg/L e 28,312 mg/L, na
estação seca, e entre 0,001 mg/L e 25,35 mg/L, na estação chuvosa. Esses valores alterados do
Fe apontam elevada lixiviação: o óxido e hidróxido de ferro provenientes dos litotipos
sedimentares do Grupo Areado, Mata da Corda e das coberturas laterizadas alúvio/coluviais
do Terciário são liberados através do intemperismo físico-químico, o que enriquece os
sedimentos, solos e as águas com esse metal. Além desse fator, os solos areno-argilosos e
argilo-arenosos que compõem a cobertura pedológica ao longo do perfil longitudinal da
drenagem possuem alto teor de Fe, proveniente do intemperismo dos litotipos sedimentares.
FERRO (Fe)
0
5
10
15
20
25
30
P1
P3
P5
P7
P
9
P11
P1
3
P
1
5
P1
7
P
1
9
mg/
L
Seca
Chuvosa
CONAMA 357/05
Alto curso
Unidades de Chapadas
Médio curso
Unidades de Colinas
Baixo curso
Unidades de Vales
Terraços
Atividades Agrícolas e Pecuárias
Atividades Agrícolas e Pecuárias
Folhelhos
Arenitos
Arenitos
Coberturas Laterizadas
Seção Geológica - Perfil Longitudinal Rio do Formoso
Figura 47: O gráfico mostra a distribuição do Fe dissolvido na água, às alterações nos valores estão
diretamente associadas aos litotipos. A lixiviação desse metal enriquece a água ao longo do perfil
longitudinal. O limite estabelecido pela linha (amarela) foi ultrapassado em praticamente todos os
pontos amostrados.
A comparação em paralelo (fig. 47) aponta para uma correspondência entre variações
nos níveis desse metal em relação às unidades litológicas. Os pontos que mais se destacaram
para as duas estações são o P3: 17 mg/L, localizado no alto curso e sob o domínio das
coberturas arenosas elúvio-coluviais e pelas coberturas elúvio-coluviais laterizadas
indiferenciadas com presença; o P10: 28,312 mg/L, ponto que apresentou a mais alta
concentração de Fe na água (esse ponto esta localizado em pipe sedimentar do Grupo Areado
com altas concentrações de ferro, elemento que confere às águas superficiais e subterrâneas
enriquecimento com Fe
2+
); os pontos P12: 3,6 mg/L e P13: 2,34 mg/L, localizados no
segmento médio curso (segmento ainda pertencente ao domínio das rochas sedimentares do
Grupo Areado, o que confere à água um caráter ferroso) e os pontos P18: 19 2,2 mg/L a P20:
1,5 mg/L, localizados sob os argilitos do Grupo Bambuí com altos teores de óxido de ferro.
A Resolução CONAMA 357/05, art. 14, estabelece valores limites para o elemento
113
114
ferro dissolvido, que não devem ultrapassar 0,3 mg/L Fe. Tendo como referência essa
resolução, 60% dos pontos violaram o limite estabelecido. Ressalta-se que este órgão
ambiental não leva em consideração as variáveis litológicas presentes nos compartimentos do
meio físico.
5.7.2 Alumínio (Al)
A Figura 48 mostra a distribuição dos valores de alumínio (mg/L). Os valores
referentes a esse metal se posicionaram entre o mínimo de 0,004 mg/L no ponto 2 e o máximo
de 2,9 mg/L no ponto 3 para a estação chuvosa, que apresentou, como era de se esperar, os
maiores valores de lixiviação de alumínio.
O P1: 0,4 mg/L, P3: 2,9 mg/L, P10: 1,4 mg/L e o P20: 0,2 mg/L foram os pontos que
apresentaram os maiores valores de Al na água; nos outros pontos os valores não
ultrapassaram 0,04 mg/L e 0,03 mg/L nos dois períodos climáticos. A disponibilidade do Al,
que é liberado para o meio através de intemperismo físico e químico, é proveniente dos
litotipos do Grupo Areado e Mata da Corda do Cretáceo, das coberturas laterizadas
alúvio/coluviais do Terciário e da Formação Três Marias – Grupo Bambuí do
Neoproterozóico. A comparação em paralelo (fig 48) mostra uma correspondência entre
variações nos níveis desse metal em relação às unidades litológicas e os compartimentos
geomórficos.
Os solos areno-argilosos e argilo-arenosos que compõem a cobertura pedológica ao
longo do perfil longitudinal do rio possuem um elevado teor de alumínio – sedimentos esses
carreados e intemperizados das rochas sedimentares ricas nestes elementos, como mencionado
anteriormente. Os sedimentos são carreados em direção ao curso d'água, enriquecendo-as com
alumínio. Esses pontos se localizam em áreas de uso intensivo do solo com agricultura e
pastagens. Comparando-se os resultados obtidos para o Al neste trabalho com os de Viana
(2006), nota-se que houve um aumento dos níveis desse metal na água do Rio do Formoso.
ALUMÍNIO (Al)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
P1
P3
P5
P7
P9
P11
P13
P15
P17
P19
mg/
L
Seca
Chuvosa
CONAMA 357/0
5
Alto curso
Unidades de Chapadas
Médio curso
Unidades de Colinas
Baixo curso
Unidades de Vales
Terraços
Atividades Agrícolas e Pecuárias
Atividades Agrícolas e Pecuárias
Folhelhos
Arenitos
Arenitos
Coberturas Laterizadas
Seção Geológica - Perfil Longitudinal Rio do Formoso
Figura 48: O histograma aponta que os valores de Al se mostram alterados nos pontos localizados no
alto curso. Percebe-se uma correlação entre os pontos onde os valores se encontram alterada e os
compartimentos litológicos/geomórficos.
A Resolução CONAMA 357/05, art. 14, estabelece valores limites para o alumínio
dissolvido que não devem ultrapassar 0,1 mg/L. Tendo como referência essa resolução, os
pontos P1, P3 e P10 violaram o limite estabelecido. Ressalta-se que este órgão ambiental não
leva em consideração as vaiáveis naturais e antropogênicas presentes nos compartimentos
ambientais.
115
116
5.7.3 Manganês (Mn)
A Figura 49 mostra a distribuição dos valores de manganês (mg/L). Os valores
referentes a esse metal se situaram entre o mínimo de 0,061 mg/L em P1 e o máximo 0,112
mg/L em P18, na estação chuvosa, a qual apresentou os maiores valores de lixiviação para
este metal. Dentre todos os pontos, o P18: 0,112 mg/L, apresentou o maior valor de Mn
disponível na água. A presença desse metal, que é liberado para o meio através de
intemperismo físico-químico, é proveniente dos litotipos da Formação Três Marias – Grupo
Bambuí do Neoproterozóico. A comparação em paralelo (fig 49), representando os níveis de
Mn e o perfil geológico, aponta para uma correspondência entre variações nos níveis desse
metal em relação às unidades litológicas.
O P18 localiza-se no segmento baixo curso do rio, sendo a cobertura pedológica
composta por Argissolos da Formação Três Marias, com teores relativamente elevados de
Mn. Os sedimentos são carreados em direção ao curso d'água, enriquecendo-a com esse metal.
MANGANÊS (Mn)
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
P1
P3
P5
P7
P9
P11
P13
P15
P17
P19
mg/
L
Seca
Chuvos a
CONAMA 357/05
Alto curso
Unidades de Chapadas
Médio curso
Unidades de Colinas
Baixo curso
Unidades de Vales
Terraços
Atividades Agrícolas e Pecuárias
Atividades Agrícolas e Pecuárias
Folhelhos
Arenitos
Arenitos
Coberturas Laterizadas
Seção Geológica - Perfil Longitudinal Rio do Formoso
Figura 49: O gráfico mostra que os valores de Mn permanecem padrão em praticamente todos os
pontos, o único ponto, que ultrapassou o limite estabelecido pela linha amarela foi o P18. Nota-se uma
correlação entre esse ponto e o substrato litopedológico que, possui valores elevados de Mn.
A Resolução CONAMA 357/05, art. 14, estabelece valores limites para manganês
total, que não devem ultrapassar 0,1 mg/L. Tendo como referência essa resolução, o ponto
P18: 0,112 mg/L, pode ter violado o limite estabelecido. Ressalta-se que este órgão ambiental
não leva em consideração as vaiáveis litológicas presentes nos compartimentos
geoambientais.
117
5.8 CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS NA ÁGUA SUPERFICIAL DO RIO DO
FORMOSO
As amostras de água bruta foram coletadas ao longo do perfil longitudinal do curso
de água principal e de alguns afluentes. Foram coletadas vinte amostras de água por
campanha de campo, totalizando quarenta amostras recolhidas. Buscou-se amostras nos
mesmos pontos e nas duas estações climáticas, inverno e verão, correspondendo ao período
chuvoso e seco. As análises químicas foram executadas no Laboratório de Geoquímica do
CPMTC/IGC/UFMG, determinação por ICP-OES (Tabela 1.2. do Anexo 1).
5.8.1 Cobre (Cu)
A partir da análise da Figura 50, nota-se a concentração dos teores de cobre para os
vinte pontos amostrados. Os valores obtidos corresponderam a um mínimo de 0,003 mg/L e
máximo de 0,005 mg/L, na estação seca; e mínimo de 0,003 mg/L e máximo de 0,0055 mg/L,
na estação chuvosa. Os valores observados na (fig. 50) em relação à estação chuvosa apontam
para um discreto aumento em comparação à estação seca. Nota-se uma distribuição
relativamente homogênea dos valores de Cu nas duas estações climáticas.
Cobre (Cu)
0
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
P1
P3
P5
P7
P9
P11
P13
P
1
5
P
1
7
P19
mg.
L
Seca
Chuvosa
CONAMA - 0,009 mg/L-1
Figura 50: O gráfico mostra a concentração e a distribuição de Cu na água, nenhum dos pontos
amostrados ultrapassou o limite estabelecido que é de 0,009 mg/L. Percebe-se que os valores de Cu
variaram na estação chuvosa (parte inicial do gráfico), obtendo na seqüência (parte central), um padrão
nos valores bastante homogêneo.
118
119
Nota-se que nos P2, P4 e P20 (estação chuvosa) a concentração de cobre nas águas
superficiais apontou para uma razoável lixiviação e/ou solubilização de compostos metalo-
orgânicos. Estes apresentaram uma tendência de aumento em relação aos outros pontos entre
30% e 70%, tendo um comportamento semelhante ao observado nos sedimentos. Os pontos
P2 e P4 estão localizados no segmento alto curso pertencente aos compartimentos
geomórficos Unidades de Chapadas, tendo como substrato rochoso os arenitos do Grupo
Areados e Mata da Corda; além das coberturas do Cenozóico. O canal fluvial possui baixa
declividade e velocidade das águas, favorecendo assim menor resistência ao transporte desse
material contendo cobre. Esses pontos encontram-se inseridos dentro da área de influência
direta da agricultura comercial, na qual se faz o uso intensivo de agroquímicos. Os
componentes ativos desses agrotóxicos são integrados por metais pesados, sendo que o uso de
sais de cobre tem elevado os níveis de contaminação dos solos. A partir do P5 ao P19, as
concentrações obtidas para as duas estações climáticas foram de 0,003 mg/L. No P20 a
concentração de Cu tornou a aumentar: esse ponto encontra-se totalmente inserido no
segmento baixo curso, área de uso intensivo do solo agrícola e de pastagens com grande
incremento de Cu. Esse ponto encontra-se próximo à foz com o rio São Francisco e apresenta
declividade e velocidade relativamente baixas; a topografia do leito apresentando pequenas
ondulações e seu curso tornando-se meandrante ao longo da planície aluvial, o que facilita a
deposição de sedimentos contendo Cu transportado de áreas a montante. Ao longo desse
segmento o Rio do Formoso praticamente não recebe nenhuma outra drenagem significativa,
o que faz com que o sedimento não sofra transporte e conseqüentemente é liberado para a
água.
O aumento nas concentrações de Cu na água está associado à alta erodibilidade dos
solos, ao intenso uso e exposição aos fungicidas contendo oxicloreto de cobre (Ramexane 850
- PM), bactericida contendo óxido cuproso (Cobre Sandoz - BR), especificado no (Anexo
VIII). Houve também relatos de danos à saúde humana.
Além desses fatores de ordem antropogênica, a tipologia do canal fluvial exerce uma
forte influência na distribuição e concentração desse metal. Como foi dito acima, existe uma
correspondência entre a concentração de Cu na água e nos sedimentos, o que corrobora os
trabalhos de Bubb e Lester (1994) sobre a adsorção dos metais pesados pelos sedimentos em
suspensão, como o óxido de ferro e o manganês; além da matéria orgânica e argilas, que
transferem esses elementos da água para os sedimentos, tornando-os pouco disponíveis, como
registrado no gráfico (fig. 50).
No que diz respeito ao pH, esse parâmetro tem grande influência sobre os processos
que envolvem a disponibilidade dos metais, sendo a maioria desses últimos insolúvel em água
com pH neutro ou básico. Os valores de pH na água superficial variaram entre 4,0 e 7,0,
estabelecendo condição de águas ácidas, levemente ácidas e valores próximos à neutralidade.
A condição de acidez favorece a adsorção de Cu nas águas superficiais.
Como verificado no gráfico (fig. 50), nenhum dos pontos amostrados violou os
valores orientadores estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05. Entretanto, esses
pontos merecem atenção especial, já que os mesmos correlacionam-se com os pontos em que
a concentração de Cu nos sedimentos de corrente encontram-se aumentadas.
5.8.2 Cádmio (Cd)
A Figura 51 apresenta a concentração total de cádmio. Os valores obtidos foram um
mínimo de 0,0008 mg/L e máximo de 0,0012 mg/L, na estação seca, e mínimo de 0,0008
mg/L e máximo de 0,001 mg/L, na estação chuvosa, como era de se esperar. Os valores para a
estação seca superaram os da estação chuvosa nos pontos P3, P7 e P8; nos outros pontos,
mantém-se o padrão de 0,0008 mg/L.
Cádmio (Cd)
0
0,0002
0,0004
0,0006
0,0008
0,001
0,0012
0,0014
P1
P3
P5
P7
P9
P11
P13
P15
P17
P19
mg/
L
Seca
Chuvos a
CONAMA
Figura 51: A linha amarela no gráfico mostra que, os valores de Cd foram ultrapassados no período
seco (pontos descritos abaixo), nos outros pontos, manteve-se o padrão em menor concentração.
120
A análise da Figura 51 mostra que os pontos P2, P3, P7 e P8, nos dois períodos
climáticos, tiveram um aumento na concentração de Cd na águas superficial, havendo
tendência em relação aos outros pontos entre 50% e 40%.
121
Esta relativa lixiviação e/ou solubilização tem um comportamento semelhante ao do
metal cobre, como descrito anteriormente. No que diz respeito aos sedimentos enriquecidos
com Cd, observou-se um comportamento bastante semelhante. Para não se tornar repetitivo,
esses pontos amostrados possuem as mesmas características descritas anteriormente para o
elemento cobre.
Em relação ao pH, os pontos com maiores disponibilidades encontram-se localizados
em ambientes ácidos a levemente ácidos, apresentando, assim, média mobilidade para Cd.
Como pode ser visto na (fig.51), a linha amarela representa os valores limites
estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05: os pontos P3, P7 e P8 ultrapassaram os
valores de tolerância estabelecidos por essa resolução. Ressalta-se que os valores não
detectados não refletem rigorosamente a concentração existente de cádmio, mas indicam a sua
presença em baixos teores.
Enfatizado no Capítulo 4, o cádmio é um elemento químico com alto poder
toxicológico para os seres vivos e a biota, apresentando grande mobilidade na água, podendo
ser transportado pelo fluxo de água por mais de 30 km. Dependendo das condições
hidrodinâmicas encontradas, essa distância pode alcançar mais de 50 km – como é o caso do
Rio do Formoso, que, entre os pontos P3 a P7, chega a mais de 30 km de distância. Presente
nos fertilizantes fosfatados, logo após sua aplicação, o Cd é transportado e depositado nos
solos e sedimentos, permanecendo disponível aos ecossistemas aquáticos por longo tempo, já
que não é biodegradável.
Os pontos que apresentaram alterações em relação aos teores totais de Cd deverão ser
monitorados com atenção, já que os mesmos se encontram localizados em áreas de recarga
dos aqüíferos cretáceos, áreas de exudação do lençol freático, veredas, lagoas e barragens;
onde se faz o uso da pesca e dessedentação de animais. Esses pontos deverão ser monitorados
com atenção especial, para que possa ser traçado um plano que estabeleça periodicidade para
as análises físicas e químicas da águas superficiais e subterrâneas, sedimentos de corrente e
plantas.
5.8.3 Cromo (Cr)
A Figura 52 apresenta os valores totais de cromo para a água superficial. Os valores
referentes a esse metal se posicionaram entre 0,049 mg/L, na estação seca, e 0,052 mg/L, na
estação chuvosa. Nota-se um aumento nos valores de Cr na estação chuvosa, devido ao
carreamento através das águas pluviais de material pedológico – disponível nas áreas
agricultáveis – contendo resíduos metalo-orgânicos gerados pelos insumos agroquímicos.
Apesar do maior aporte do curso d' água, esta não foi capaz de provocar a mobilização do
metal – comportamento que pode ser avaliado pelo maior input desses resíduos.
O único ponto que está em desacordo com a Resolução CONAMA 357/05 é o P2:
0,052 mg/L: nesse ponto houve um aumento na ordem de 9% em relação ao valor de
referência.
Cromo (Cr)
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
P1
P3
P
5
P
7
P9
P11
P
13
P
1
5
P17
P19
mg/
L
Seca
Chuvos a
CONAMA
0,05mg/LCr
Figura 52: Visualiza-se no gráfico que, apenas em um ponto o valor de Cr na água ultrapassou o valor
orientador (linha amarela), no entanto, existe concentração desse metal no restante dos pontos.
Cabe ressaltar que as concentrações obtidas para o P3: de 0,04 mg/L (estação
chuvosa) e de 0,03 mg/L (estação seca) encontram-se próximas ao valor de referência
estabelecido pela Resolução 357/05. Nos demais pontos a concentração permaneceu padrão.
Não houve valores detectados para os demais pontos; porém, estes valores não detectados não
refletem rigorosamente a concentração existente do elemento analisado, mas indicam que o
metal encontra-se presente em baixa concentração.
Os pontos acima mencionados localizam-se em áreas onde os valores de pH
122
123
encontram-se entre 5,0 e 5,5, gerando condições ambientais levemente ácidas, o que
potencializa a mobilidade de Cr. Em relação aos outros pontos, há uma tendência à
neutralidade; e como o cromo possui baixa mobilidade em ambiente ácidos e neutros, essa
correlação se torna marcante.
O aumento apresentado nos teores totais de Cr para a água superficial está associado
ao incremento de fertilizantes, pesticidas, inseticidas, herbicidas e fungicidas, contendo
anidrito crômico, ácido crômico, óxido crômico, trióxido de cromo e cloreto de zinco
cromatado; utilizados no plantio de grãos e preservação de madeiras. Os resíduos metalo-
orgânicos secos e/ou pulverizados são transportados pelo ar, pela água de irrigação e
depositados nos solos, quando são disponibilizados para a água superficial e para o sedimento
de corrente.
Assim como para o cobre e o cádmio, os mesmos cuidados devem ser tomados em
relação ao metal cromo, ou seja, monitoramento dos recursos hídricos e da biota aquática.
5.8.4 Níquel (Ni)
Observando as concentrações totais de níquel (fig. 53) na água superficial dos vinte
pontos amostrados, nota-se que os valores referentes a esse metal ficaram entre o mínimo de
0,0171 mg/L e o máximo de 0,0174 mg/L – mantendo-se esse padrão para os dois períodos
climáticos (úmido e seco).
Nota-se um discreto aumento dos valores de Ni em relação ao período chuvoso,
devido ao carreamento, através das águas pluviais, de material pedológico disponível nas
áreas agricultáveis, contendo resíduos minerais e orgânicos e não sendo diluído pelas águas
do Rio do Formoso.
Percebe-se que há uma homogeneidade na distribuição espacial da concentração de
níquel ao longo de todo o perfil longitudinal do rio.
Niquel (Ni)
0,01695
0,017
0,01705
0,0171
0,01715
0,0172
0,01725
0,0173
0,01735
0,0174
0,01745
P1
P
3
P5
P7
P9
P1
1
P1
3
P1
5
P
17
P19
mg/
L
Chuvosa
Seca
CONAMA - 0,025 mg/L
Figura 53: O gráfico apresenta a distribuição e concentração de Ni na água, nota-se uma distribuição
bastante homogênea nos dois períodos climáticos. Percebe-se que, em todos os pontos amostrados
existe concentração desse metal, nos dois períodos amostrados.
Nenhum dos vinte pontos amostrados violou o valor orientador estabelecido pela
Resolução CONAMA 357/05, que é de 0,025 mg/L. Ressalta-se que os valores não detectados
não refletem rigorosamente a concentração existente do níquel, mas indicam que sua
concentração é baixa.
Tendo como referência a Resolução 357/05 e 344/04, os valores obtidos de Ni na
água superficial e no sedimento de corrente/fundo não foram violados; porém, quando se
processa uma análise pontual, percebe-se um comportamento dissímil ao observado quanto ao
sedimento, pois esse possui valores significativamente mais elevados em relação aos valores
obtidos para a água superficial.
O níquel é um metal com alta mobilidade em ambientes ácidos. Observou-se neste
trabalho que os pontos onde as condições da água são de ácidas a levemente ácidas, o Ni
apresentou certa mobilidade; entretanto, quando o ambiente torna-se neutro/alcalino (baixo
curso) a mobilidade não se alterou. Isso pode ser devido à intensa lixiviação dos fertilizantes
utilizados nas áreas agricultáveis que, de certa forma, se sobrepõem ao parâmetro
hidrogeniônico. Os solos impregnados com resíduos metalo-orgânicos são transportados pelas
águas pluviais e/ou pelo vento, em direção aos cursos de água, enriquecendo-as com níquel.
124
5.8.5 Chumbo (Pb)
A concentração de chumbo (fig.54), nos vinte pontos amostrados manteve abaixo de
0,05 mg/L (limite de sensibilidade do aparelho), valor este encontrado nos dois períodos
climáticos (seco e chuvoso). A mesma homogeneidade na distribuição espacial descrita para o
metal Ni foi observada para Pb.
As concentrações obtidas ficaram abaixo do limite estabelecido pela Resolução
357/05, que é de 0,1 mg/L para as águas enquadradas na Classe II – como é o caso do Rio do
Formoso. Os valores não detectados não refletem rigorosamente a concentração existente do
elemento analisado, mas indicam sua presença em baixos teores.
Chumbo (Pb)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
P1
P3
P5
P7
P9
P11
P1
3
P15
P1
7
P19
mg/
L
Seca
Chuvosa
CONAMA - 0,01 mg/L
Figura 54:Nota-se no gráfico que o limite de referência para Pb na água não foi ultrapassado. Os
valores mantiveram um mesmo padrão, para os dois períodos amostrados.
O chumbo é um metal tóxico e bioacumulativo, podendo ser incorporado ao material
de superfície ou na cobertura dos sedimentos. A maior parte do chumbo fica retida nos
sedimentos, e muito pouco é transportado nas águas superficiais ou subterrâneas (Oliveira,
2006). Esse fato foi constatado neste trabalho: as concentrações de Pb nos sedimentos de
corrente foram altas, praticamente atingindo o limite estabelecido pela Resolução 344/04.
Diante das concentrações obtidas para o chumbo, principalmente no que se refere ao
sedimento; e sabendo do seu poder tóxico, esses pontos devem ser monitorados com o
objetivo de mapear geoquimicamente sua distribuição e concentração no tempo e espaço,
tendo como linha base os dados obtidos neste trabalho.
125
5.8.6 Zinco (Zn)
Os valores de zinco (fig. 55) mostram a concentração dos teores totais para os vinte
pontos amostrados: os valores obtidos para todos os pontos nos dois períodos climáticos foi
de 0,0003 mg/L, que é o limite de detecção do aparelho.
Em todos os pontos amostrados a concentração de Zn encontra-se abaixo do limite
orientador estabelecido pela Resolução CONAMA 357/05, que é de 0,18 mg/L. Cabe
ressaltar, mais uma vez, que os valores não detectados de Zn não traduzem sua ausência, mas
indicam sua presença, em baixa concentração ao longo do perfil longitudinal.
Zinco (Zn)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
P1
P
3
P5
P7
P9
P11
P13
P15
P
1
7
P
19
mg/
L
Seca
Chuvos a
CONAMA - 0,18 mg/L
Figura 55: O gráfico mostra que os valores de Zn, mantiveram um mesmo padrão de valores, nos dois
períodos climáticos. Nenhum dos pontos amostrados para Zn na água, ultrapassou o limite
recomendado pela legislação CONAMA 357/05.
Os teores totais de zinco nas amostras de água apresentaram valores abaixo do
preconizado pela Resolução 357/05, apresentando um comportamento diferente do observado
quanto aos sedimentos (fig. 61).
No que diz respeito à mobilidade do zinco em meios ácidos, ele apresenta
propriedades similares às descritas para o metal níquel.
Apesar do teor total de zinco se encontrar abaixo do valor orientador para a água
superficial, todos os pontos amostrados deverão ser monitorados com atenção, pois, se
encontram localizados em áreas, cujas classes de predisposição ao risco ambiental vão de
muito alta a alta (Capitulo 7).
126
127
5.9 DADOS ANALÍTICOS SOBRE A CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS NO
SEDIMENTO DE CORRENTE E FUNDO DO RIO DO FORMOSO – PARÂMETROS
FÍSICO-QUÍMICOS
Como já mencionado anteriormente, o material orgânico e inorgânico nos sedimentos
de corrente e fundo é, um importante meio de se diagnosticar o grau de poluição em que se
encontra esse compartimento.
A origem e a presença dos metais nos sedimentos podem advir de duas fontes: as de
origem natural (geológicos, mineralógicos, hidrológicos e biológicos) e as que têm origem na
ação do homem (uso do solo, atividades industriais e urbanas, etc...).
Buscou-se neste trabalho analisar, avaliar e quantificar a disponibilidade ambiental
dos seguintes metais pesados: Cu, Cr, Pb, Zn e Cd (Tabela 1.3 do Anexo 1).
Os sedimentos de corrente e fundo foram coletados em onze pontos de amostragem,
perfazendo um total de onze amostras. A seleção dos pontos de amostragem na bacia de
drenagem do Rio do Formoso considerou as variações na paisagem que refletissem os
diferentes tipos de unidades e/ou compartimentos e suas áreas de transição.
O método de extrator utilizado foi digestão ácida por ataque parcial, esse método
mostrou-se bastante eficaz por reduzir os problemas de interferências, a leitura foi feita
através de ICP-OES (Capitulo 3 da Seção 3.3.2).
Até o presente estudo, o Brasil e o estado de Minas Gerais não possuem uma
legislação específica que determine o nível máximo de metais permitidos em sedimentos – a
legislação brasileira vigente é apenas para água. Utilizou-se neste trabalho os valores
orientadores para sedimentos estabelecidos pela Resolução CONAMA 344/04, que teve como
referência a CS e QGs (2002).
5.9.1 Características dos sedimentos
Os sedimentos coletados nos onze pontos de amostragem, ao longo do perfil
longitudinal, apresentaram particularidades físicas e químicas relativas ao seu local de coleta,
em razão da litologia, pedologia, compartimento geomórfico e uso dos solos.
128
5.9.2 Cor dos sedimentos
Segundo Suguio (1980), a cor dos sedimentos pode ser primária (singenética) ou
secundária (epigenética). A cor primária é a existente na época do soterramento dos
sedimentos, sendo a secundaria resultante do processo de mudanças ocorridas pós-
soterramento. Além da composição das rochas e dos corantes principais, vários outros fatores
influenciam na cor final. As cores nos sedimentos foram descritas com as amostras secas e em
pó, utilizando para tal determinação as Munsell Soil Color Charts (2000). As cores dos
sedimentos, nos pontos amostrados, mantiveram uma tendência entre 2.5 YR e 5 YR – tons
que vão do amarelo/avermelhado ao amarelo. As cores encontram-se relacionadas aos
hidróxidos de ferro Fe(OH), principalmente à goethita FeO(OH), hematita Fe
2
O
3
e à
magnetita Fe
3
O
4
; encontradas nos principais litotipos presentes na área e nas principais classes
de solos.
5.9.3 Composição mineralógica
A composição mineralógica dos sedimentos de corrente e fundo do Rio do Formoso
é constituída pelo grupo dos seguintes minerais terrígenos: (Quartzo >60%), minerais de
argila (caolinita entre 3% a 20%), mica-grossa (moscovita <3%), feldspatos (microclina 3% a
5%), minerais acessórios pesados (anatásio, goethita, hematita e magnetita entre 3% a 5%) e
minerais químicos e autigênicos representados pelos sulfatos (gipsita 3% a 20%), como
mostra a Tabela 3.
Percebeu-se que na fração fina <100 (mesh), houve uma predominância em porcentagem do
SiO
2,
seguido do Al, Fe, TiO
2
e elementos menores.
TABELA 3: COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA DAS AMOSTRAS DE SEDIMENTO DE CORRENTE
Minerais Identificados
Amostras/Locais
Predominante
(>60%)
Maior
(<20%)
Menor
(<5%)
Minoritário
(<3%)
Alto curso
Fonte: Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (2008).
P – 01
P – 02 – 03
Quartzo
Caolinita
Gipsita
Anatásio
Goethita
Hematita
Magnetita
Alto/médio
P – 04 - P – 05
Quartzo -
Caolinita
Microclina
Anatásio
Goethita
Hematita
Magnetita
Médio/baixo
P – 06 - P– 07
Quartzo - Caolinita
Anatásio
Gipsita
Microclina
Magnetita
Baixo curso
P – 08
FF/ FFII / RSF
Quartzo -
Caolinita
Microclina
Anatásio
Gipsita
Moscovita
Magnetita
Os resultados mineralógicos obtidos para os sedimentos através da difratometria de
Raios-X, juntamente com as análises dos litotipos Anexo VI, confirmaram a maior quantidade
em porcentagem de quartzo,
seguindo do alumínio, ferro, anatásio e elementos menores, na
fração fina.
O quartzo (SiO
2
)
,
como era de se esperar, foi o mineral com maior predominância em
todas as mostras, sua ocorrência pode estar associada ao retrabalhamento dos arenitos (Grupo
Areado e Mata da Corda) que compõem a parte superior da coluna estratigráfica e, dos
arenitos (Grupo Bambuí – Fm: Três Marias) parte inferior da coluna estratigráfica (fig. 6).
O Al, ocorre principalmente da caolinita Al
2
Si
2
O
5
(OH)
4
e da moscovita
KAl
3
Si
3
O
10
(OH)
2
, estando associado, aos arenitos da Fm. Chapadão, Fm. Três Barras e Fm.
Três Marias, de grande expressão geográfica na área.
O Fe, encontra-se sob a forma de goethita FeO(OH), hematita Fe
2
O
3
e magnetita
Fe
3
O
4
, sua origem encontra-se associada aos litotipos do Grupo Areado e Mata da Corda e aos
litotipos da Fm. Três Marias, que compõem o substrato rochoso da bacia.
O anatásio TiO
2
está associado à presença de brechas lapilíticas limitadas por tufos
maciços do Grupo Mata da Corda, e por fim, os elementos menores presentes nos litotipos.
129
130
5.9.4 Valores do Potencial Hidrogeniônico (pH)
O pH dos sedimentos nos onze pontos de coleta variou entre 4,9 a 6,5 – valores
comuns em áreas continentais, com predominância de condições ácidas a levemente ácidas.
5.10 CONCENTRAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DOS METAIS PESADOS SELECIONADOS
EM AMOSTRAS DE SEDIMENTO
5.10.1 Cobre
A Figura 56 apresenta a concentração dos teores totais de cobre para os onze pontos
amostrados. Os valores obtidos foram: mínimo de 0,068 mg/kg e máximo de 12,87 mg/kg, na
estação chuvosa, e mínimo 0,051 mg/kg e máximo de 12,75 mg/kg, na estação seca. Os
valores observados para a estação chuvosa apontam, como era de se esperar, para um discreto
aumento em relação à estação seca. Nota-se uma distribuição relativamente homogênea dos
valores de Cu nas duas estações climáticas.
Como pode ser verificado na (fig.56) nenhum dos pontos amostrados violou os
valores orientadores estabelecidos pela Resolução CONAMA 344/04.
A concentração dos teores de Cu presentes nos litotipos Arenitos e Argilitos contidos
na Tabela 4 demonstra que esses se encontram abaixo dos valores de referência para Arenito
Médio e Folhelho Médio extraídos de Bowen (1979) e Krauskopf (1976). Todavia, os valores
não detectados não refletem rigorosamente a concentração existente desse elemento, mas
indicam que sua concentração é baixa.
Nota-se que entre o P3 e o P4 os valores de Cu tendem a um discreto aumento –
exceção feita para P2: 10,08 mg/kg, que apresenta um aumento de mais de 50% em relação à
média dos pontos anteriores. Os pontos citados acima se localizam no segmento alto curso do
Rio do Formoso, pertencente ao compartimento geomórfico Unidades de Chapadas e tendo
como substrato rochoso os arenitos do Grupo Areados e Mata da Corda; além das coberturas
do Cenozóico.
O canal fluvial entre o P1 e o P4 possui baixa declividade e velocidade das águas,
favorecendo assim menor resistência ao transporte. Além disso, a topografia do leito
apresenta pequenas ondulações, o que facilita a deposição dos sedimentos contendo cobre.
Esses pontos encontram-se inseridos dentro da área de influência direta do plantio de soja.
Cobre (Cu)
0
50
100
150
200
250
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11
Estação Umida Estação Seca PEL TEL
mg/ kg¯¹
Figura 56: O gráfico mostra a concentração e a distribuição de Cu no sedimento, ao longo do perfil
longitudinal do rio. Em nenhum dos pontos amostrados, os valores ultrapassaram a linha amarela para
Probable Effect Level – PEL: 197 mg/kg
(linha vermelha) e Threshold Effect Level – TEL: 35,7
mg/kg
(linha amarela). Nota-se a correlação entre o aumento nos teores e os compartimentos
geomórficos, onde as atividades agrícolas são intensas.
TABELA 4: VALORES DE REFERÊNCIA E CONCENTRAÇÃO MÉDIA DE COBRE CONTIDOS
NOS LITOTIPOS.
VALORES REFERÊNCIA – Cu - LITOTIPOS ARENITOS E FOLHELHOS
Elemento
Cu
Referência – Bowen,
(1979) e Krauskopf,
(1976).
Concentração
observada
Padrão – litotipos
Rio do Formoso
Arenitos 30 ppm 3,096 ppm *NE
Folhelhos 39 ppm 13 ppm NE
* Não enriquecimento
131
132
Assim como a água superficial, o aumento nas concentrações de Cu está associado à
erodibilidade dos solos, ao uso intenso de fungicidas contendo principalmente oxicloreto de
cobre (Ramexane 850 - PM), bactericida contendo óxido cuproso (Cobre Sandoz - BR); além
de resíduos orgânicos, como especificado no (Anexo VIII). Segundo Gimeno e García et. al.
(1996), os agrotóxicos contento arsenatos de cobre, zinco e chumbo contaminam as partículas
de solos que são carreados pelas águas pluviais em direção ao leito do rio, as quais,
dessorvidas, elevam os teores de metais pesados nos sedimentos de corrente.
Em relação ao P5: 4,79 mg/kg – ponto de menor concentração –, percebe-se uma
diminuição nos teores de Cu. Esse fato é devido à interseção com uma drenagem secundária
de fluxo relativamente turbulento que chega até o canal principal pela margem esquerda. Esta
se apresenta com um fluxo de água bastante considerável, sendo a topografia do leito
levemente ondulada, com presença de rochas, o que dificulta o acúmulo de sedimentos. A
ruptura no gradiente faz com que as partículas de solos contendo Cu sejam transportadas em
direção à desembocadura, que se acumulem em áreas abaciadas ao longo da drenagem ou que
fiquem aprisionadas em armadilhas naturais dentro do leito. Esse ponto também marca a
transição entre os compartimentos Unidades de Chapadas e Unidades de Colinas,
apresentando um desnível altimétrico em torno de 43 m e uma distância entre os pontos de 16
km. A topografia do leito, associada à declividade e à velocidade das águas, dificulta a
deposição dos sedimentos.
O teor de cobre aumenta em P6: 11,28 mg/kg. Esse ponto encontra-se localizado no
compartimento Unidades de Colinas, cujo substrato rochoso são os litotipos areníticos da
Formação Três Marias, apresentando colinas convexo-côncavas ravinadas, funcionando
principalmente na época das chuvas como corredores de transporte de sedimento contendo Cu
e proveniente das áreas agrícolas situadas a montante. A topografia do leito apresenta-se
suavemente ondulada. A declividade e a velocidade do fluxo diminuem favorecendo a
deposição dos sedimentos contendo Cu.
Já em P7, o teor de Cu diminui em relação a P6. O P7, está inserido no contato
litológico entre o Grupo Bambuí e os aluviões e terraços aluviais do Cenozóico, apresentando
uma diferença de altitude de 43 metros. Nesse local, o leito apresenta-se rochoso; o fluxo de
água passa de laminar para turbulento e o curso torna-se encaixado por mais de 10 km,
apresentando, neste segmento, formação de níveis estruturais escalonados corredeiras,
dificultando a deposição dos sedimentos. Os pontos P8 a P11 possuem valores médios de
teores totais de cobre em torno de 11,28 mg/kg, aumentando em relação a P7. Ambos se
encontram totalmente inseridos no segmento baixo curso e apresentam desnível em torno de
133
26 m; sendo a distância entre os pontos de 9,9 km. O baixo curso do Rio do Formoso, até a
foz com o rio São Francisco, apresenta declividade e velocidade relativamente baixas, a
topografia do leito apresenta pequenas ondulações e seu curso torna-se meandrante ao longo
da planície aluvial – o que facilita a deposição de sedimentos contendo Cu transportado de
áreas a montante. Ao longo desse segmento, o Rio do Formoso praticamente não recebe
nenhuma outra drenagem significativa, o que faz com que os sedimentos não sofram
transporte.
Quando se observa individualmente o teor de Cu para o P8: 11,81 mg/kg e P11:
12,87 mg/kg – os mais elevados de todas as estações amostradas –, vemos que esses pontos se
encontram localizados em uma área com uso intensivo do solo agrícola. Nessa área de alta
produtividade se faz o uso intenso de pesticidas, herbicidas, praguicidas, fertilizantes e
resíduos orgânicos contendo arsenatos de cobre. Isso, segundo Kabata-Pendias e Pendias
(1984), Alloway (1990) e Blume e Brummer (1991), contribui para a contaminação dos solos
e, conseqüentemente, dos sedimentos.
O pH é um parâmetro de grande influência sobre os processos que envolvem a
disponibilidade dos metais; sendo a maioria dos metais insolúveis em água com pH neutro ou
básico. Os valores de pH nas águas superficiais variaram entre 4,0 e 7,0; estabelecendo
condição de águas ácidas, levemente ácidas e valores próximos à neutralidade. Essa condição
de acidez favorece a adsorção dos metais aos sedimentos.
A análise dos dados apresentados na Tabela 4 mostra que teor do elemento Cu
presente nos litotipos Arenitos e Argilitos encontra-se abaixo dos valores (Arenito Médio e
Folhelho Médio). Portanto, não há enriquecimento desse metal para os sedimentos.
Apesar dos teores totais de cobre (fig. 56) se encontrarem abaixo do valor orientador
para sedimentos, os mesmos deverão ser monitorados com atenção, já que estão localizados
entre a nascente e a foz do Rio do Formoso – áreas frágeis do ponto de vista geoambiental.
As transformações ambientais geradas pela crescente expansão da agricultura
comercial de soja, café, algodão e das monoculturas de eucaliptos e pinus – associada à
fragilidade física e biológica dos ambientes encontrados na bacia de drenagem – requerem
atenção especial. É indispensável a adoção de um programa de monitoramento ambiental –
principalmente no que diz respeito aos recursos hídricos – envolvendo o apoio dos órgãos da
administração municipal e dos programas técnicos específicos. O objetivo de um programa
dessa natureza é o de minimizar os impactos ambientais negativos – o que não será alcançado
sem conseqüências sobre a limitação dos lucros dos agroempreendedores.
134
5.10.2 Cádmio
Os valores de cádmio tabulados na Figura 57 apresentam a concentração dos teores
totais deste metal para os onze pontos amostrados. Os valores obtidos foram o mínimo de
0,01 mg/kg e o máximo de 1,221 mg/kg, na estação chuvosa, e o mínimo 0,001 mg/kg e
máximo 1,126 mg/kg
¯
¹, na estação seca. Os valores observados no gráfico (fig. 57) para a
estação chuvosa apontam, como era de se esperar, para um discreto aumento em relação à
estação seca. Nota-se uma distribuição relativamente homogênea dos valores de Cd nas duas
estações climáticas.
Como pode ser visualizado na (fig. 57), os pontos P1 e P3 violaram em mais de
100% os valores orientadores estabelecidos pela Resolução CONAMA 344/04 para TEL, que
é de 0,6 mg/kg
¯
¹. Esses pontos localizam-se no compartimento geomorfológico Unidades de
Chapadas, onde o uso do solo agrícola se faz de maneira intensiva. Em relação aos outros
pontos, nenhum violou os valores orientadores proposto pelo CONAMA 344/04. O aumento
apresentado nos teores totais de Cd para os sedimentos, principalmente nos pontos P1 e P3,
está diretamente associado ao incremento de agroquímicos utilizados no plantio de grãos.
A análise dos dados apresentados na Tabela 5 mostra que, o teor do elemento Cd
presente nos litotipos Arenitos e Argilitos encontra-se abaixo dos valores (Arenito Médio e
Folhelho Médio). Portanto, não há enriquecimento desse metal para os sedimentos.
Cádmio (Cd)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11
Estação Umida Estação Seca PEL TEL
mg/kg¯¹
mg/kg
Figura 57: Nota-se no gráfico que a concentração de Cd no sedimento ultrapassou em alguns pontos a
linha amarela estabelecida para TEL: 0,6 mg/kg,
nos dois períodos amostrados. No restante dos
pontos, os valores variaram e/ou mantiveram um padrão. A comparação em paralelo, entre o gráfico e
o perfil abaixo, aponta para uma certa correlação entre o aumento na concentração de Cd e o uso dos
solos, que ocorrem nas unidades geomórficas.
TABELA 5: VALORES DE REFERÊNCIA E CONCENTRAÇÃO MÉDIA DE CÁDMIO
CONTIDOS NOS LITOTIPOS.
VALORES REFERÊNCIA – Cd - LITOTIPOS ARENITOS E FOLHELHOS
Elemento
Cd
Referência – Bowen,
(1979) e Krauskopf,
(1976).
Concentração
observada
Padrão – litotipos
Rio do Formoso
Arenitos 0,05 ppm <0,01 ppm *NE
Folhelhos 0,22 ppm <0,01 ppm NE
* Não enriquecimento
135
136
Os pontos que apresentaram alterações em relação os teores totais de cádmio deverão
ser monitorados com atenção, pois se encontram localizados em áreas bastante frágeis do
ponto de vista geoambiental – representadas pelas Unidades de Chapadas – que funcionam
como áreas de recarga dos aqüíferos cretáceos; sendo de grande importância hidrológica para
a bacia hidrográfica.
5.10.3 Cromo
A Figura 58 apresenta a concentração dos teores totais de cromo nos onze pontos
amostrados. Os valores obtidos foram: mínimo de 0,1539 mg/kg e máximo de 64,00 mg/kg,
na estação chuvosa, e mínimo de 0,1858 mg/kg e máximo de 63,25 mg/kg, no período seco.
Nota-se um discreto aumento nos valores de Cr na estação chuvosa, devido ao carreamento,
através das águas pluviais, de material pedológico contendo resíduos metalo-orgânicos,
disponíveis nas áreas agricultáveis.
Os pontos P2 e P3 alcançaram valores acima do recomendado pela Resolução
CONAMA 344/04 – diante dos dados obtidos, pode-se afirmar que houve contaminação nos
sedimentos de corrente/fundo para cromo. Esses pontos localizam-se no compartimento
geomorfológico Unidades de Chapadas (cujas características físicas são as mesmas já
descritas para o metal Cu). Cabe ressaltar que o ponto P2: 64,00 mg/kg, apresentou um
aumento significativo de mais de 69% em relação ao valor de referência TEL, que é de 37,3
mg/kg. Em relação aos pontos P4 a P11, os teores de Cr se encontram abaixo do valor de
referência estabelecido pela Resolução 344/04 – não havendo até o presente momento,
portanto, descumprimento da legislação. O aumento apresentado nos teores totais de Cr nos
sedimentos de corrente pode estar associado a sua utilização como agente ativo das tintas, que
são utilizadas na preservação do madeirame, empregado na construção de cercas, galpões e
nas casas. Além disso, a intensa utilização de agroquímicos contendo anidrito crômico, ácido
crômico, óxido crômico e trióxido de cromo; utilizados no plantio de grãos. Os resíduos
metalo-orgânicos secos e/ou pulverizados são transportados pelo ar e pela água de irrigação e
depositados nos solos, quando são disponibilizados para a água superficial e para os
sedimentos de corrente.
Cromo (Cr)
0
20
40
60
80
100
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11
Estação Umida Estação Seca PEL TEL
mg/kg¯¹
mg/kg
Figura 58: O gráfico aponta que a concentração de Cr nos sedimentos ultrapassou em (P2 e P3) o limite
estabelecido pela linha amarela para TEL: 37,3 mg/kg. No restante dos pontos, a concentração de Cd
não violou o limite estabelecido, no entanto, os valores se encontram muito próximo. A comparação
em paralelo das figuras mostra uma forte correlação entre os fatores litogeomórficos e o
enriquecimento de Cd para os sedimentos.
TABELA 6: VALORES DE REFERÊNCIA E CONCENTRAÇÃO MÉDIA DE CROMO
CONTIDOS NOS LITOTIPOS.
VALORES REFERÊNCIA – Cr - LITOTIPOS ARENITOS E FOLHELHOS
Elemento
Cr
Referência: Bowen,
(1979) e Krauskopf,
(1976).
Concentração
observada
Padrão – litotipos
Rio do Formoso
Arenitos 35 ppm 8,288 ppm *NE
Folhelhos 90 ppm 89 ppm NE
137
* NE: Não enriquecimento
138
Os dados apresentados na Tabela 6 para o elemento cromo presente nos litotipos
arenitos e argilitos mostram que esses elementos se encontram abaixo dos valores de
referência estabelecidos por Bowen (1979) e Krauskopf (1976); não havendo enriquecimento
de Cr em relação a esses litotipos. No entanto, como as concentrações obtidas para os argilitos
se encontram praticamente no limite de referência, entende-se que haja enriquecimento de
cromo para os sedimentos – principalmente em P8, P9, e P11 – cujo substrato é constituído
pelos argilitos da Formação Três Marias, que é liberado para o meio, através do intemperismo
físico-químico. Diante da assinatura geoquímica para o elemento cromo presente nos
sedimentos, confirma-se a afirmativa sobre a contribuição natural desse elemento para o meio
aquático.
Os pontos que apresentaram alterações em relação os teores totais de Cr, deverão ser
monitorados com atenção, pois, estão situados em áreas cujas classes de vulnerabilidade
ambiental se posicionam entre muito altas e altas, o que se traduz, em um ambiente natural
bastante frágil.
5.10.4 Níquel
A observação dos valores de níquel (fig. 59) dos onze pontos amostrados indica que
o valor obtido foi o mínimo de 0,051 mg/kg, na estação chuvosa (verão), e máximo de 12,00
mg/kg, na estação seca (inverno). Os valores de níquel na estação chuvosa tiveram um
discreto aumento em relação à estação seca, já que na estação chuvosa existe uma maior
contribuição de material detrítico transportado pelas águas pluviais até as drenagens.
Nenhum dos onze pontos amostrados violou os valores orientadores estabelecidos
pela Resolução CONAMA 344/04 para PEL: 35,9 mg/kg e para TEL: 18,00 mg/kg.
O gráfico (fig. 59) mostra elevação nos teores totais para os pontos P2: 12,02 mg/kg
e P4: 11,98 mg/kg. Esses pontos estão localizados no alto curso, área em que o uso e
ocupação do solo são destinados à monocultura comercial da soja e café. Nessa área faz-se
uso intensivo de agroquímicos, o que ocasiona o aumento nos teores totais de níquel. Em
relação ao P5: 2,55 mg/kg, percebe-se uma diminuição nos teores desse metal. Esse fato é
devido à interseção com uma drenagem secundaria de fluxo relativamente turbulento, que
chega até o canal principal pela margem esquerda. Esta se apresenta com um fluxo de água
bastante considerável; a topografia do leito levemente ondulada e com presença de rochas, o
139
que dificulta o acúmulo de sedimentos. A ruptura no gradiente faz com que as partículas de
solos contendo Ni sejam transportadas em direção à desembocadura ou se acumulem em áreas
abaciadas ao longo da bacia drenagem. O P5 também marca a transição entre compartimentos
geomórficos e litológicos. A topografia do leito, associada à declividade e à velocidade da
água, dificulta a deposição dos sedimentos contendo níquel.
A Tabela 7, para o elemento níquel presente nos litotipos argilitos, indica valores
abaixo dos de referência extraídos de Bowen (1979) e Krauskopf (1976) para o Folhelho
Médio. Portanto, não há enriquecimento de níquel para os sedimentos de corrente.
Quando se compara o gráfico (fig. 59) com o perfil geológico, nota-se que os pontos
P2, P4 e P6 (pontos com as maiores concentrações) se encontram inseridos sobre o substrato
arenítico do Grupo Areado e Mata da Corda, cuja concentração observada (Tabela 7) foi de
54 ppm, o que ultrapassa em mais de 500% o valor de referência estabelecido por Bowen
(1979) e Krauskopf (1976), que é de 9 ppm. Essa concentração extremamente alta do
elemento níquel sustenta a afirmativa sobre a contribuição natural de origem litológica no
enriquecimento dos sedimentos. A liberação desse elemento menor no compartimento
sedimentos se faz, principalmente, pelos processos de lixiviação química exercidos pelas
águas meteóricas nas rochas. No que diz respeito aos folhelhos, a concentração observada
encontra-se abaixo dos valores de referência. Apesar dos onze pontos amostrados não
violarem os valores orientadores para níquel, esses deverão ser monitorados com atenção, já
que estão localizados em áreas ambientalmente vulneráveis, como descrito no Capítulo 7.
Níquel (Ni)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11
Estação Umida Estação Seca PEL TEL
mg/kg¯¹
mg/kg
Figura 59: Como pode ser visualizado no gráfico, nenhum dos onze pontos amostrados para
sedimentos ultrapassaram os limites estabelecidos para PEL: 35,9 mg/kg (linha vermelha)
e TEL: 18
mg/kg
(linha amarela). Nota-se que os valores variaram ao longo do perfil longitudinal do rio,
influenciados por fatores de ordem natural e antrópica.
TABELA 7: VALORES DE REFERÊNCIA E CONCENTRAÇÃO MÉDIA DE NÍQUEL
CONTIDOS NOS LITOTIPOS.
VALORES REFERÊNCIA – Ni - LITOTIPOS ARENITOS E FOLHELHOS
Elemento
Ni
Referência: Bowen,
(1979) e Krauskopf,
(1976).
Concentração
observada
Padrão – litotipos
Rio do Formoso
Arenitos 9 ppm 54 ppm *E
Folhelhos 68 ppm 19 ppm NE
* E: enriquecimento – NE: não enriquecimento
140
141
5.10.5 Chumbo
Observando-se os valores do chumbo nos 11 pontos amostrados (fig. 60), percebe-se
que a concentração dos teores totais desse metal foi a mínima de 0,083 mg/kg e a máxima de
25,99 mg.kg, na estação chuvosa, e a mínima de 0,081 mg/kg e a máxima de 27,75 mg/kg, na
estação seca. Os valores de chumbo na estação chuvosa tiveram um aumento pouco
expressivo em relação à estação seca, quase imperceptível quando representado graficamente
(fig. 60).
Comparando os valores obtidos com os níveis de referência estabelecidos pelo
CONAMA 344/04, percebe-se que nenhuma das onze estações de amostragem violou os
valores de PEL: 91,3 mg/kg
e TEL: 35,00 mg/kg.
A análise dos dados apresentados na Tabela 8, para o elemento Pb presente nos
litotipos arenitos e argilitos, mostra que seus valores se encontram abaixo dos referenciados
para Arenito Médio e Folhelho Médio extraídos de Bowen (1979) e Krauskopf (1976). Porém,
os dados apresentados para os arenitos mostram que a concentração de Pb 8,9 ppm, se
encontra muito próximo ao valor de referência, que é de 10 ppm – do que se infere que haja
enriquecimento de Pb para os sedimentos. A assinatura geoquímica encontrada para Pb nos
pontos P2, P3, P4 e P5 tem uma forte correlação com presença dos litotipos areníticos do
Grupo Areado e do Grupo Mata da Corda, que formam o substrato rochoso da área. A
liberação de traços desse metal nos sedimentos é feita através do intemperismo químico/físico
sofrido pelas rochas a partir do contato com as águas pluviais. A lixiviação de Pb a partir das
águas pluviais e do sistema hídrico libera traços desse metal pesado no compartimento
hidrosfera, reforçando a afirmativa sobre a contribuição natural (geológica) desse elemento
para o compartimento sedimento de corrente. Além, da contribuição natural através dos
litotipos, existe a contribuição antropogênica, ocasionada pelos resíduos metalo-orgânicos
gerados pela agricultura comercial. Os componentes ativos de alguns agrotóxicos contendo
sais de arsenatos de Pb e, lixiviados pelas águas pluviais, enriquece os sedimentos com esse
metal.
Chumbo (Pb)
0
20
40
60
80
100
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11
Estação Umida Estação Seca PEL TEL
mg /k ¯¹ g
mg/kg
Figura 60: Percebe-se através do gráfico, que os valores de Pb para os sedimentos de corrente não
ultrapassaram os limites estabelecidos para TEL: 35,00 mg/kg, no entanto, se encontram muito
próximos do limite (P2 e P4). A concentração de Pb obtida para os litotipos arenitos aponta um
enriquecimento desse metal para os sedimentos.
Figura 60: Percebe-se através do gráfico, que os valores de Pb para os sedimentos de corrente não
ultrapassaram os limites estabelecidos para TEL: 35,00 mg/kg, no entanto, se encontram muito
próximos do limite (P2 e P4). A concentração de Pb obtida para os litotipos arenitos aponta um
enriquecimento desse metal para os sedimentos.
TABELA 8: VALORES DE REFERÊNCIA E CONCENTRAÇÃO MÉDIA DE CHUMBO
CONTIDOS NOS LITOTIPOS.
VALORES REFERÊNCIA – Pb – LITOTIPOS ARENITOS E FOLHELHOS
Elemento
Pb
Referência: Bowen,
(1979) e Krauskopf,
(1976).
Concentração
observada
Padrão – litotipos
Rio do Formoso
Arenitos 10 ppm 8,9 ppm *NE
Folhelhos 23 ppm 10 ppm NE
*Não enriquecimento
142
143
Como descrito anteriormente em relação às estações que não apresentaram níveis de
concentração acima do preconizado pelo órgão ambiental, esses pontos deverão ser
monitorados com atenção, já que estão localizados entre a nascente e a foz, em áreas, cujas
classes de vulnerabilidade ambiental estão classificadas com muito alta e alta. Como
enfatizado no Capitulo 7.
5.10.6 Zinco
A Figura 61 apresenta a concentração dos teores totais de zinco nos onze pontos
amostrados. Os valores obtidos foram o mínimo de 0,2368 mg/kg e máximo de 13,08 mg/kg,
no período chuvoso, e mínimo de 0,0081 mg/kg e máximo de 13,00 mg/kg, na estação seca.
Nota-se através do histograma (fig. 61) que o aumento dos valores desse elemento nos dois
períodos climáticos é pouco significativo.
Nenhum dos onze pontos amostrados violou os valores de referência estabelecidos
pela Resolução CONAMA 344/04.
A análise do gráfico (fig. 61) aponta elevação no valor de Zn para o ponto P2: 9,87
mg/kg, inserido no segmento alto curso em áreas destinadas ao plantio comercial de grãos;
onde se faz o uso intensivo de fertilizantes, inseticidas e herbicidas fosfatados; além do uso de
corretivos de solos contendo zinco e agrotóxicos, cujo componente ativo contém sais de Zn
(Kiekens, 1990). O P5: 4,81 mg/kg, com baixa concentração de zinco, está localizado na
interseção com uma drenagem secundária de fluxo relativamente turbulento, que chega até o
canal principal pela margem esquerda. O fluxo de água é bastante considerável e turbulento e
o leito é rochoso, dificultando o acúmulo de sedimentos.
Houve um aumento estatístico significativo entre o P5 e a média entre os pontos P8 a
P11 em mais de 120%. Essa alteração nos teores totais de Zn pode estar associada ao uso e
ocupação do solo que acontece nessa porção da bacia, inserida no baixo curso – área
destinada à agricultura comercial, pastagens, agroindústria e bovinocultura intensiva.
Zinco (Zn)
0
50
100
150
200
250
300
350
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11
Estação Umida Estação Seca PEL TE L
mg/kg¯¹
mg/kg
Figura 61: O gráfico mostra os teores totais de zinco nos sedimentos das onze estações de amostragem.
Nenhum dos onze pontos ultrapassou o valor orientador para PEL: 315 mg/kg (linha vermelha)
e TEL:
123 mg/kg (linha amarela). Fica evidente a correlação entre os pontos onde os teores encontram
aumentados, e os compartimentos envolvidos.
TABELA 9: VALORES DE REFERÊNCIA E CONCENTRAÇÃO MÉDIA DE ZINCO CONTIDOS
NOS LITOTIPOS
VALORES REFERÊNCIA – Zn – LITOTIPOS ARENITOS E FOLHELHOS
Elemento
Zn
Referência: Bowen,
(1979) e Krauskopf,
(1976).
Concentração
observada
Padrão – litotipos
Rio do Formoso
Arenitos 30 ppm 54,01 ppm *E
Folhelhos 120 ppm 32,06 ppm NE
* E: enriquecimento – NE: não enriquecimento
144
145
A análise dos dados apresentados na Tabela 9 mostrou que a concentração detectada
de zinco nas rochas areníticas foi de 54,01 ppm, ultrapassando em mais de 80% o valor de
referência estabelecido por Bowen (1979) e Krauskopf (1976) para os Arenitos Médios, que é
de 30 ppm. Portanto, há enriquecimento dos sedimentos para esse metal. A assinatura
geoquímica encontrada para Zn nos sedimentos dos pontos P8 e P9 está correlacionada à
presença dos litotipos sedimentares pertencentes à Formação Três Marias. No que diz respeito
aos folhelhos, as concentrações obtidas estão abaixo dos valores de referência.
Apesar dos teores totais de zinco se encontrarem abaixo do valor orientador para
sedimentos, todos os pontos amostrados deverão ser monitorados com atenção, pois se
encontram localizados em áreas, ambientalmente vulneráveis.
146
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÃO
6.1 AVALIAÇÃO DA AMOSTRAGEM PARA A ÁGUA SUPERFICIAL
Enfatizada anteriormente no Capítulo 4, a água funciona como o principal vetor de
transporte dos metais pesados e de suporte. Esse transporte acontece normalmente, através das
águas pluviais.
Outro fator também importante é a interação entre as águas fluviais e o lençol
freático. Nos processos desta interface participam, também, os sedimentos com altos teores de
metais pesados e com alta possibilidade de troca de íons, formando cadeias de "filtragem".
Com relação aos valores de pH obtidos nos pontos de amostragem ao longo do Rio
do Formoso, houve variação de 4 a 7, o que estabelece condições de águas ácidas, levemente
ácidas e valores próximos à neutralidade. Isto pode ser explicado pela relativa conservação da
vegetação ciliar e aquática, disponibilizando certa quantidade de CO
2
derivado das atividades
bacterianas que favorecem a decomposição de organismos oriundos da vegetação aquática,
gerando ácidos húmicos e fúlvicos e ocasionando, assim, a diminuição do pH. A maior ou
menor dissolução do CO
2
depende diretamente da pluviosidade: quanto menor a quantidade
de chuvas maior a disponibilidade de CO
2
, implicando maior acidez das águas superficiais.
Constatou-se, neste trabalho, que os mecanismos que controlam o pH da água se
encontram correlacionados às variáveis litológicas (ácidas e/ou alcalinas), vegetacionais
(através de sua decomposição e conseqüente geração de ácidos húmicos e fúlvicos) e
antrópicas (aplicação de insumos químicos). Isso foi observado na linha representada pelo pH,
cujo aumento nos valores se posiciona de montante para jusante do perfil longitudinal do rio.
Os valores de pH obtidos neste trabalho são bastante similares aos encontrados por
Viana (2006) na água do Rio do Formoso.
Devido à falta de dados climáticos sistemáticos, não foi possível, neste trabalho, a
coleta e quantificação de índices pluviométricos mensais. No entanto, de uma forma geral,
verifica-se a existência de uma época do ano marcada por altos índices pluviométricos,
coincidindo com o verão, e uma época mais seca, correspondendo ao inverno, onde os índices
pluviométricos diminuem. Ressalta-se que as características do meio físico (topografia) e
geográfico (extensão territorial) condicionam as características pluviométricas e térmicas –
principalmente na porção SW da bacia.
O Serviço Autônomo de Água e Esgoto de Buritizeiro (SAAE), numa primeira
tentativa (sem aplicação de metodologia científica adequada), tentou correlacionar o volume
de chuva local (ponto de coleta instalado dentro do SAAE) durante dois meses (verão e
inverno) ao pH: foi verificada tendência crescente e uma discreta variação de 6,7 a 7,2,
demonstrando que a água da chuva tende para a neutralidade.
Outro importante elemento de suporte analisado foi a condutividade elétrica. Apesar
de nenhum ponto apresentar valores superiores a 100 µS/cm, em alguns pontos os valores de
Ce encontram-se altos. Esse fato está relacionado à presença de óxido de alumínio, magnésio
e cálcio dissolvidos na coluna de água. Outro fator que pode estar contribuindo para o
aumento da condutividade está relacionado à função competitiva que exerce o ferro e o
manganês nos sedimentos; provocando, assim, o deslocamento do cálcio e do magnésio para a
solução – constatação essa também observada por Lima (2001).
A Figura 62 mostra certa similitude dos valores de CE e NTU. Verifica-se assim que
a condutividade elétrica está relacionada com quantidade de sais dissolvido na água.
Correlação Elementos de Suporte
0
5
10
15
20
25
30
P1
P3
P5
P7
P9
P1
1
P13
P15
P17
P19
P21
P2
3
Condutividade
Turbidez
NTU
µScm-1
μs/cm
Figura 62: O gráfico mostra uma forte correlação entre a condutividade elétrica e a turbidez das
amostras de água superficial do Rio do Formoso.
A temperatura e o oxigênio dissolvido são elementos de suporte na análise da
qualidade ambiental das águas: as temperaturas mais elevadas implicam o desenvolvimento
de processos biológicos, acelerando as reações bioquímicas. A temperatura média da água
ficou em torno dos 25°C, e a concentração de oxigênio dissolvido variou entre 1,2 mg/L e 6,0
mg/L. No que diz respeito à legislação ambiental, os níveis de oxigênio dissolvido na água
superficial violou, em alguns pontos, os valores orientadores estabelecidos pela Resolução
147
CONAMA 357/05. Em relação à temperatura, o CONAMA 357/05 não autoriza esse
parâmetro, estabelecendo apenas valores para lançamento de efluente, que devem ser
inferiores a 40°C.
A Figura 63 aponta, de modo geral, para uma correlação entre os valores de
temperatura e a quantidade de oxigênio dissolvido na água. Em P4, o aumento da temperatura
implicou a diminuição acentuada nos níveis de OD. Entre P6 a P12, embora se esperasse, com
a redução dos níveis de temperatura da água, um aumento da concentração do oxigênio
dissolvido, isso não ocorreu, devido às variáveis climáticas e à morfologia do canal fluvial. A
partir do P14 a P19, como esperado, os níveis de OD tendem a um aumento. Do P20 a P23
houve um discreto aumento nas temperaturas; porém, contrariando o esperado, a concentração
de oxigênio dissolvido aumentou. Esse fato tem relação com o fluxo que passa a ser laminar
(dispersando menores quantidades de O
2
para a atmosfera), presença de tributários e
inexistência de vegetação aquática.
Correlação Elementos de Suporte
0
5
10
15
20
25
30
35
P
1
P3
P5
P
7
P
9
P11
P
1
3
P15
P17
P19
P
2
1
P
2
3
C
0
1
2
3
4
5
6
7
mg/
L
°C
mg/L-1OD
T (C°)
Figura 63: O gráfico aponta a correlação entre os elementos de suporte (qualidade da água) T e OD
para a água superficial do Rio do Formoso. Nota-se à esquerda do gráfico, que o aumento da T
implicou na diminuição dos níveis de OD, quando a T diminui, o nível de OD aumenta, como pode ser
visualizado na parte final do gráfico.
Nota-se que o aumento da temperatura implica, de certa forma, a diminuição da
concentração de oxigênio dissolvido. Entretanto, as características climáticas e da morfologia
do canal fluvial influenciam diretamente essa relação.
No que se refere aos elementos de suporte Fe, Al, Mn e pH (fig. 64), percebe-se uma
tendência à similitude entre si. A percepção dessa situação no comportamento dos metais de
suporte em relação às suas concentrações nos leva a inferir quanto ao enriquecimento natural,
148
149
proveniente da liberação dos metais contidos nos litotipos para a coluna de água. Entre os três
metais avaliados, o ferro merece posição de destaque. Esse metal foi encontrado, na água, no
estado oxidado Fe
2+
e/ou reduzido Fe
3+
, apresentando, em alguns pontos, concentrações
extremamente altas – mesmo em ambiente neutro e/ou alcalino. O mesmo comportamento foi
observado no alumínio: este se mostrou bastante lixiviado, principalmente em ambiente
neutro a alcalino. O manganês, por sua vez, apresentou concentrações relativamente mais
baixas que os outros dois metais; porém, em presença de um ambiente alcalino, sua
concentração aumentou consideravelmente na estação chuvosa – violando, inclusive, os
valores de referência estabelecidos pela legislação ambiental. Em relação ao pH, representado
pelos pontos em vermelho, notou-se uma tendência ao aumento dos valores de montante para
jusante (ao longo canal fluvial). Nos locais em que os valores de pH encontram-se baixos,
observa-se uma maior disponibilidade dos metais, corroborando assim os estudos de
Dornifeld (2002).
Alto curso
Unidades de Chapadas
Médio curso
Unidades de Colinas
Baixo curso
Unidades de Vales
Terraços
Atividades Agrícolas e Pecuárias
Atividades Agrícolas e Pecuárias
Folhelhos
Arenitos
Arenitos
Coberturas Laterizadas
Seção Geológica - Perfil Longitudinal Rio do Formoso
Figura 64: O gráfico aponta a correlação existente entre os elementos de suporte Fe, Al e Mn
o pH e os litotipos. Nota-se que, os valores baixos e altos de pH favorecem na solubilidade
dos metais. Os valores elevados desses metais na água têm como relação direta a lixiviação
dos litotipos que compõem a secção geológica.
Comparando os valores encontrados para as águas superficiais neste estudo com os
resultados dos trabalhos de Lundhamer (1991), Lima (2001), Mozeto (2003), Viana (2006),
Oliveira (2006) e Ribeiro (2007), realizados na região, observa-se que, de maneira geral, os
teores dos metais Fe, Al e Mn encontram-se bastante similares. Essa constatação é relacionada
à presença desses metais nos litotipos que compõem o substrato rochoso da área, esses
liberados para os compartimentos hidrosfera e pedosfera através do intemperismo físico e
150
químico e pela interferência antropogênica, gerada pelas atividades agropecuárias na bacia do
Formoso.
Os metais pesados analisados cobre, cádmio, cromo, níquel, chumbo e zinco da água
superficial, representados na Figura 65 e comparados com os valores de referência
estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05, apresentaram níveis de concentração que
estão em conformidade e, concentrações que se encontram em desacordo com a legislação
ambiental vigente.
A Figura 65 aponta para uma forte correlação entre os seis metais analisado, esta se
tornando mais evidente quando os valores de pH são mais baixos. Ficou evidente que o
potencial hidrogeniônico é um mecanismo que controla a alta ou baixa solubilidade dos
metais pesados na água.
Figura 65: O gráfico aponta a correlação existente entre os metais pesados com o pH. Percebe-se que,
nos pontos onde os valores de pH são baixos a uma alta solubilidade dos metais, quando os valores de
pH tendem para um aumento, a solubilidade diminui.
Fazendo uma avaliação geral dos metais pesados analisados na água superficial, os
dados apresentados revelaram que alguns dos metais tiveram concentrações altas, baixas e
valores não detectados pelo aparelho. Entretanto, os valores não detectados não significam
que não haja concentração desses elementos, mas que sua concentração é baixa. Os pontos
com as mais altas concentrações estão localizados nas áreas em que o uso do solo se faz de
maneira intensiva. Esses pontos recebem diretamente os resíduos orgânicos e inorgânicos
151
152
gerados pela agricultura comercial, que são transportados pelo vento e/ou águas pluviais em
direção ao curso d'água. Os pontos em que as concentrações dos metais são mais baixas ou
não detectadas localizam-se a partir do médio/baixo curso. Ressalta-se que até os pontos mais
afastados da área de influência direta dos empreendimentos agrícolas apresentaram traços de
metais pesados; demonstrando que esses elementos são transportados na forma solúvel por
distâncias consideráveis, antes de se precipitarem junto com o sedimento.
Ficou evidente a correlação entre as variáveis litopedológicas, tipologia do canal
fluvial e hidrodinâmica da bacia com a distribuição, transporte e solubilidade dos metais
pesados ao longo do perfil longitudinal da drenagem.
Os resultados obtidos confirmaram a existência de metais pesados e/ou traços desses
elementos na água. A presença dos metais ferro, alumínio, manganês, cádmio, cromo, cobre,
zinco, níquel e chumbo no compartimento água é advinda, principalmente, da contribuição
gerada pelas interferências antropogênicas e de uma contribuição natural de ordem geológica.
Não sendo objetivo da pesquisa proceder a uma avaliação estatística por meio de
programas específicos, correlações através de matrizes e outros aplicativos; procurou-se
utilizar os dados obtidos para a montagem de tabelas e respectivos tratamentos gráficos,
adequados aos objetivos a serem alcançados por este trabalho.
O cádmio apresentou concentrações acima do limite recomendado pela Resolução
CONAMA 357/05, ultrapassando em mais de 49% o valor estabelecido, que é de 0,001 mg/L.
Os pontos que apresentaram altas concentrações de Cd encontram-se localizados entre o alto e
o médio curso, locais onde o uso do solo é intensamente utilizado. Nos demais pontos,
inseridos entre o médio e o baixo curso, as concentrações obtidas foram baixas e mantiveram
o padrão. Constatou-se, então, violação nos pontos P3, P7 e P8; não havendo violação nos
demais pontos. No entanto, nos outros pontos, o valor encontrado revela-se muito próximo do
valor orientador. Como era de se esperar, os maiores valores de Cd foram obtidos na estação
seca, devido ao menor potencial de diluição que ocorre na coluna de água neste período. Em
relação ao pH, os pontos com maiores disponibilidades para Cd encontram-se localizados em
ambientes ácidos a levemente ácidos, apresentando, assim, média mobilidade para o metal
avaliado. Os teores totais de Cd obtidos neste trabalho na água superficial apontam valores
significativamente elevados, tendo apresentado um comportamento semelhante ao observado
quanto aos sedimentos – mostrando, assim, que esse metal está sendo acumulado nesse
compartimento.
É válido relembrar que o cádmio, um elemento químico com alto poder toxicológico
153
para os seres vivos e a biota apresentou grande mobilidade na água ao longo do perfil
longitudinal e foi transportado pelo fluxo de água por mais de 30 km, devido às condições
hidrodinâmicas da drenagem. Os pontos que apresentaram alterações em relação os teores
totais de Cd deverão ser monitorados com atenção, já que os mesmos se encontram
localizados em áreas de recarga dos aqüíferos cretáceos, áreas de exudação do lençol freático,
veredas, lagoas e barragens, onde se faz o uso da pesca e dessedentação de animais.
O cobre, apesar de não violar os limites de referência, encontra-se muito próximo
disso. Os pontos onde as concentrações se encontram elevadas são praticamente os mesmos
apresentados para o cádmio, localizados no segmento alto/médio curso. Além desses pontos,
o ponto P20, localizado no baixo curso, área de intensa atividade agropecuária, apresentou
valores alterados. No restante dos pontos, os valores se mantiveram estáveis. Uma observação
de relevância em relação ao cobre diz respeito à estação climática (verão): as concentrações
mais altas foram obtidas no período chuvoso e o maior aporte de diluição na coluna de água
não foi capaz de provocar a mobilização do metal – comportamento que pode ser avaliado
pelo maior input de resíduos orgânicos e minerais gerados pelas atividades agropecuárias.
Assim como para o cádmio, as águas superficiais indicam valores elevados de cobre.
Comportamento semelhante foi observado quanto aos sedimentos, podendo uma fração
significativa desse metal estar sendo acumulada nos sedimentos de corrente/fundo, como
constatado nesta pesquisa. Os valores de pH nesses pontos variaram entre 4,0 e 5,0. Essa
condição de acidez favorece a adsorção de Cu na água superficial. A morfologia do canal
fluvial e a hidrodinâmica da bacia se posicionaram como mecanismos que influenciaram a
distribuição e a concentração de Cu ao longo do perfil longitudinal. Tornou-se evidente a
relação existente entre a contribuição natural gerada pelas variáveis litopedológicas, presentes
nos compartimentos geomorfológicos, e a contribuição antrópica gerada a partir da agricultura
e agropecuária intensiva. Esses pontos deverão ser monitorados com atenção especial, para
que possa ser traçado um plano que estabeleça periodicidade para análises físicas e químicas
das águas, sedimentos e plantas.
O cromo apresentou valores acima do limite preconizado pela Resolução CONAMA
357/05 em apenas um único ponto, o P2. No entanto, o valor obtido para o P3 encontra-se
muito próximo ao valor orientador. Para os demais pontos, não houve valores detectados para
Cr. Porém, esses valores não detectados não refletem rigorosamente a concentração existente
desse elemento, mas indicam que sua concentração é baixa. Assim como para os outros
metais pesados analisados e descritos anteriormente, os pontos onde as concentrações de Cr se
154
encontram elevadas são praticamente os mesmos, ou seja, estão no compartimento Unidades
de Chapadas, local de intensa atividade agrícola.
Os pontos onde a concentração de cromo é elevada encontram-se inseridos em locais
onde os valores de pH na coluna de água se posicionam entre 4,5 e 5,0, gerando condições de
águas ácidas a levemente ácidas, o que potencializa a mobilidade de Cr. Em relação aos
outros pontos, o pH tende para a neutralidade: como o cromo possui baixa mobilidade em
ambientes ácidos e neutros, essa correlação torna-se marcante. Além do pH, a tipologia e a
hidrodinâmica da bacia atuaram como mecanismos que influenciaram na distribuição e
concentração desse metal ao longo do perfil longitudinal. A constatação de traços de cromo na
coluna d'água demanda atenção especial, já que os mesmos se inserem em áreas
ambientalmente vulneráveis. Também ficou evidente a relação existente entre a contribuição
natural gerada pelas variáveis litopedológicas, presentes nos compartimentos
geomorfológicos, e as interferências antropogênicas geradas a partir da agricultura e
agropecuária intensiva.
Observando as concentrações totais de níquel da água nos vinte pontos amostrados,
percebe-se que os valores referentes a esse metal se posicionaram entre o mínimo de 0,0171
mg/L e o máximo de 0,0174 mg/L, no período seco e no chuvoso. Houve um discreto
aumento nos valores de Ni em relação ao período chuvoso, devido ao carreamento através das
águas pluviais de material pedológico – disponível nas áreas agricultáveis – contendo resíduos
metalorgânicos não sendo diluídos pelas águas. Em todos os pontos, os valores se encontram
dentro do limite recomendado pela Resolução CONAMA 357/05, que é de 0,025 mg/L. No
entanto, quando se processou a uma análise pontual, notou-se um comportamento dissímil ao
observado quanto aos sedimentos; podendo parte desse metal estar sendo acumulada nesse
compartimento. Constatou-se que nos pontos em que as condições das águas são ácidas (alto
curso), o Ni apresentaram certa mobilidade; entretanto, quando o ambiente torna-se
neutro/alcalino (médio/baixo curso), a mobilidade não se alterou. Isso pode ser devido à
intensa lixiviação dos fertilizantes utilizados nas áreas agricultáveis, que de certa forma se
sobrepõem ao parâmetro hidrogeniônico. Os solos impregnados com resíduos metalorgânicos
são transportados pelas águas pluviais e/ou vento em direção aos cursos d'água, enriquecendo-
os. Dessa forma, esses locais deverão ser monitorados com atenção especial, para que se
possa traçar um plano que estabeleça periodicidade para as análises físicas e químicas das
águas, sedimentos e plantas.
O chumbo apresentou valor <0,005 mg/L nos vinte pontos amostrados para águas
155
superficiais, e manteve esse padrão de valor nos dois períodos de amostragem: o seco e o
chuvoso. As concentrações obtidas ficaram abaixo do limite estabelecido pela Resolução
357/05, que é de 0,01 mg/L para as águas classificadas na Classe II – como é o caso do Rio do
Formoso. Apesar de nenhum dos pontos ter violado os valores orientadores, a existência de
chumbo nas águas superficiais, mesmo em baixas concentrações, é um fato relevante diante
dos efeitos tóxicos desse metal para os ecossistemas aquáticos e a saúde humana – tendo em
vista que uma fração considerável do chumbo ficou retida nos sedimentos, como foi
constatado nesta pesquisa.
Os valores encontrados para o metal pesado zinco, em todos os pontos de
amostragem, foi <0,0003 mg/L, este padrão se mantendo nas duas estações climáticas. A
concentração obtida desse metal ficou abaixo dos valores orientadores estabelecidos pela
Resolução CONAMA357/05, que especifica o valor limite de 0,18 mg/L para os corpos de
água Classe II, como foi classificado o Rio do Formoso. Sendo assim, nenhum dos pontos
amostrados violou essa resolução. Todavia, os valores não detectados para Zn não traduzem a
sua não existência, mas indicam que sua concentração é baixa. A concentração obtida de Zn
na água é muito baixa, tendo um comportamento dissímil ao observado nos sedimentos de
corrente/fundo.
Diante dos dados obtidos nesta investigação geoquímica, todos os oito metais
pesados avaliados estão presentes nas águas superficiais. As concentrações detectadas ficaram
entre altas e baixas. Os valores não detectados para alguns dos elementos não implicam a sua
ausência, mas que sua concentração é baixa. Diante da vulnerabilidade ambiental dos
geoambientes envolvidos, descrita anteriormente, essas áreas deverão ser monitoradas com
atenção especial, para que possa se traçar um plano que estabeleça periodicidade nas análises
físicas e químicas das águas, sedimentos e plantas.
6.2 AVALIAÇÃO DA AMOSTRAGEM PARA O SEDIMENTO DE CORRENTE E
FUNDO
Nesta seção foi discutido o resultado obtido para o sedimento de corrente/fundo do
Rio do Formoso. Estudou-se o comportamento geoquímico dos metais pesados Cu, Cr, Cd,
Ni, Pb e Zn, os mais adequados no tocante ao uso e ocupação do solo na área da pesquisa. O
propósito deste estudo foi o de determinar o nível de concentração, a variação dos teores ao
156
longo do perfil longitudinal, a correlação entre a fração granulométrica e com a composição
mineralógica obtidas nos sedimentos e, a correlação entre a concentração dos metais e os
fatores de ordem antrópica e natural. Finalmente procedeu-se à comparação dos dados com os
valores orientadores estabelecidos pela Resolução CONAMA 344/04 para os sedimentos de
corrente/fundo da drenagem. Não foi objeto deste trabalho, proceder a uma avaliação através
da análise numérica e estatística, sobre o grau de poluição desses metais para os sedimentos.
Como discutido no Capítulo 3, foram analisadas onze amostras de sedimentos ao
longo da drenagem principal. A amostragem foi feita em duas etapas correspondente às
estações climáticas verão e inverno e os resultados das análises físicas e químicas foram
tabulados e representados graficamente.
Fazendo uma avaliação geral dos metais pesados analisados nos sedimentos de
corrente/fundo, os dados apresentados revelaram que alguns dos metais analisados tiveram
concentrações altas, baixas e valores não detectados. No entanto, os valores não detectados
não significam que estes elementos não estejam presentes, mas que sua concentração é baixa.
Os pontos com as mais altas concentrações estão localizados nas áreas de influência direta dos
empreendimentos agropecuários. Esses locais recebem diretamente os resíduos
metalorgânicos gerados por esses empreendimentos que são transportados pelo vento e pelas
águas pluviais em direção aos cursos d'água. Os pontos em que as concentrações dos metais
são mais baixas ou não foram detectadas localizam-se, preferencialmente, a partir do
segmento médio e baixo curso do rio. Ressalta-se, mais uma vez, que até os pontos mais
afastados da área de influência direta apresentaram traços desses metais pesados.
Ficou evidente que a fração fina (argilosa) dos sedimentos foi a mais propícia no que
se refere aos carreadores geoquímicos ativos de origem antrópica e natural – encontrados nos
compartimentos geomórficos e, conseqüentemente, obtendo a maior concentração de metais
pesados.
De um modo geral, todos os metais pesados avaliados nos sedimentos mostram um
enriquecimento natural ao longo do perfil longitudinal, sendo a fonte principal os elementos
menores contidos nos litotipos que compõem o substrato rochoso, e que são liberados para o
meio através do intemperismo físico e químico.
As características morfológicas do canal fluvial e a hidrodinânica da bacia,
funcionaram como um importante mecanismo para a distribuição e transporte dos metais
junto aos sedimentos.
Os resultados obtidos confirmaram a existência de metais pesados e/ou traços desses
157
elementos nos sedimentos de corrente/fundo. A presença desses metais no compartimento
sedimento possui uma forte contribuição, gerada pelas interferências antropogênicas e por
uma contribuição natural de ordem geológica.
A Figura 65 aponta para uma forte correlação entre os seis metais analisados. Ficou
evidente que o potencial hidrogeniônico é um mecanismo que controla a alta ou baixa
mobilidade dos metais pesados. Percebe-se a forte correlação existente entre os
compartimentos geomórficos e o perfil geológico, influenciando na distribuição dos metais ao
longo do perfil longitudinal do rio.
O pH dos sedimentos nos onze pontos de coleta variou entre 4,9 a 6,5 – valores
comuns em áreas continentais, com predominância de condições ácidas a levemente ácidas.
As cores nos sedimentos nos pontos amostrados mantiveram uma tendência entre o
YR e Y, tons que vão do amarelo/avermelhado ao amarelo. As cores encontram-se
relacionadas aos seguintes minerais: goethita: FeO(OH), hematita: Fe
2
O
3
, magnetita: Fe
3
O
4
,
identificados nos principais litotipos presentes na área pesquisada.
Em relação à composição mineralógica dos sedimentos, constatou-se que o mineral
terrígeno predominante é quartzo. Em volumes menores seguem os outros minerais de argila,
acessórios pesados e os minerais químicos e autigênicos. A presença de minerais de argila
como a caolinita, sugere que, em alguns pontos amostrados, pode ocorrer maior ou menor
troca de elementos do sedimento para a coluna de água. Percebeu-se que na fração fina houve
uma predominância em porcentagem do SiO
2
seguido do Al, Fe, TiO
2
e elementos menores.
Figura 66: A figura mostra a significativa correlação entre os seis metais pesados analisados e a seção
geológica montada para o perfil longitudinal do Rio do Formoso. Nota-se que os teores elevados
desses metais encontram-se localizados nos compartimentos alto, médio e baixo curso do rio, locais
onde a contribuição natural e as interferências antropogênicas se fazem presentes.
Mesmo não violando os valores orientadores estabelecidos pela Resolução
CONAMA 344/04, o cobre esteve presente nos onze pontos amostrados. A distribuição desse
metal foi influenciada pela tipologia do canal e morfodinâmica da bacia. Os pontos onde as
concentrações são altas encontram-se inseridos na área de influência direta dos grandes
empreendimentos agropecuários; fato que pode ser explicado pelo processo de runoff nas
áreas rurais, transportando os resíduos minerais e orgânicos gerados por essas atividades. A
condição de acidez da água superficial favoreceu a adsorção dos metais junto aos sedimentos.
158
159
A concentração dos teores de Cu presentes nos litotipos Arenitos e Argilitos demonstra que
não está havendo enriquecimento significativo por esse metal junto aos sedimentos.
Entretanto, os valores não detectados não refletem rigorosamente a concentração existente
desse elemento, mas indicam que sua concentração é baixa. Esses pontos deverão ser
monitorados com atenção especial, para que possa ser traçado um plano que estabeleça
periodicidade para análises físicas e químicas das águas, sedimentos e plantas.
O cádmio apresentou altas concentrações em dois pontos amostrados. Esses pontos
encontram-se inseridos no alto curso, cujas características já foram descritas. Nos demais
pontos, as concentrações ficaram abaixo dos limites preconizados pela Resolução CONAMA
344/04 para TEL e PEL. Ressalta-se mais uma vez que, mesmo não sendo detectado, o metal
encontra-se presente em baixas concentrações. Esses pontos são praticamente os mesmos já
descritos para Cu. O aumento apresentado nos teores totais de cádmio tem uma forte
contribuição antrópica. No que diz respeito ao enriquecimento de metais nas rochas, esse é
muito discreto; porém, a assinatura geoquímica encontra-se presente em todos os pontos
avaliados. A distribuição de Cd ao longo do perfil longitudinal está diretamente condicionada
aos aspectos morfológicos e hidrodinâmicos presentes na bacia hidrográfica. Como enfatizado
anteriormente para o cromo, esses pontos merecem ser observados com atenção, pois os
mesmos se localizam em geoambientes vulneráveis.
O Cromo violou, em dois pontos, os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA
344/04 – suas concentrações são altas, principalmente nos pontos caracterizados
anteriormente. Nos demais pontos, houve uma diminuição dos teores; no entanto, os valores
encontram-se muito próximos do limite de TEL. Ao se analisar os dados do elemento Cr
presente nos litotipos Arenitos e Argilitos, constata-se que se encontram abaixo dos valores de
referência estabelecidos por Bowen, (1979) e Krauskopf (1976); não havendo enriquecimento
de Cr em relação a esses litotipos. No que diz respeito ao litotipo argilito, este se encontra
praticamente no limite de referência. Entende-se que haja enriquecimento de Cr junto aos
sedimentos e que os pontos enriquecidos com Cr se localizam no baixo curso, cujo substrato
são os argilitos da Formação Três Marias, que são liberados para o meio através do
intemperismo físico e químico. A presença da assinatura geoquímica de Cr confirma a
afirmativa sobre a contribuição natural desse elemento para o compartimento sedimento.
Diante dos dados químicos obtidos e do conhecimento do meio natural gerado para a bacia,
pôde-se inferir, com precisão, que as concentrações referentes a esse metal pesado provêm de
duas fontes: a primeira de ordem antropogênica e a segunda de ordem natural (geológica).
160
No que se refere ao níquel, nenhum dos onze pontos amostrados ultrapassou os
limites estabelecidos pelo CONAMA 344/04 para TEL e PEL. No entanto, todos os valores
encontram-se próximo aos valores limite de TEL. Para que se evitem repetições, apontam-se,
para o níquel, as mesmas características apresentadas para os metais Cd, Cr e Cu; ou seja,
geomorfologia fluvial, elemento de suporte pH e atividades antrópicas que lhe são
relacionadas.
Comparando os valores obtidos com os níveis de referência estabelecidos pelo
CONAMA 344/04 para o chumbo, nenhum dos onze pontos de amostragem ultrapassou os
valores de PEL
e TEL; pois em todos os pontos o padrão foi <0,005 mg/kg
,
no que se refere à
liberação de Pb presente nos litotipos Arenitos e Argilitos, estes apresentam valores abaixo
dos de referência. Porém, os dados apresentados para os arenitos demonstram que a
concentração de Pb se encontra muito próxima do valor limite; o que permite se inferir que há
enriquecimento de chumbo junto aos sedimentos de corrente/fundo. A assinatura geoquímica
foi identificada para o Pb junto aos sedimentos. A lixiviação de Pb a partir dos sedimentos
libera traços desse metal pesado no compartimento hidrosfera, reforçando a idéia da
contribuição natural desse metal para o compartimento sedimentos.
O zinco não violou os valores de referência estabelecidos pala Resolução CONAMA
344/04 para TEL e PEL. Mesmo não sendo detectado, esse metal esteve presente em baixas
concentrações ao longo do perfil longitudinal, ou seja, nos onze pontos de amostragem. Os
pontos onde as concentrações foram detectadas encontram-se no segmento alto curso, cujas
características de uso do solo já foram descritas.
A análise dos litotipos mostrou que a concentração detectada para zinco nas rochas
areníticas ultrapassou em mais de 80% o valor de referência para os Arenitos Médios;
portanto, há enriquecimento dos sedimentos em relação a esse metal. A assinatura geoquímica
encontrada para Zn junto aos sedimentos está ligada à presença dos litotipos sedimentares
pertencentes à Formação Três Marias, reforçando, assim, a idéia da contribuição natural do
Zn para a distribuição de metais pesados, como mencionado anteriormente em relação aos
outros metais avaliados. Diante dos resultados físicos e químicos apresentados para a água
superficial e para os sedimentos de corrente/fundo, um programa de monitoramento e
gerenciamento ambiental principalmente para os recursos hídricos superficiais e subterrâneos,
deverá ser implantado com urgência. A implantação do plano diretor associado ao
zoneamento ambiental, priorizando a proteção das nascentes e veredas, torna-se de
fundamental importância para a proteção e manutenção dos ecossistemas envolvidos.
CAPÍTULO7: DETERMINAÇÃO E AVALIAÇÃO À PREDISPOSIÇÃO AO RISCO
AMBIENTAL NA BACIA DO RIO DO FORMOSO
7.1 A BACIA DO RIO FORMOSO
A bacia hidrográfica do rio do Formoso, inserida totalmente no Bioma Cerrado, vem
sendo utilizada, com a chegada dos grandes grupos capitalistas agrícolas, na década de 60, por
imensos latifúndios que introduziram a monocultura de pinus e eucaliptos. Para dar lugar a
estes grandes empreendimentos, o cerrado foi praticamente extinto, e quase toda sua
fitomassa foi substituída, num primeiro momento, pelas florestas energéticas de pinus e
eucalipto e, num segundo momento, pela monocultura de soja, milho, feijão, café e algodão,
além da pecuária.
Geologicamente, a área pesquisada encontra-se localizada na borda meridional da
Bacia Sanfranciscana, dentro dos limites do Cráton do São Francisco – mais especificamente
na Bacia Cretácea do Oeste Mineiro. O substrato rochoso é composto por litologias do Grupo
Bambuí, Grupos Areado e Mata da Corda e pelas coberturas terciárias do Cenozóico. Do
ponto de vista hidrogeológico, a bacia do Formoso é muito bem servida, contando com duas
unidades hidrogeológicas de grande espacialização geográfica: a dos aqüíferos cretáceos
formados pelos litotipos areníticos da Formação Três Barras do Cretáceo Inferior, com
porosidade em torno de 5 a 30% e significativa permeabilidade; e a dos aqüíferos fraturados
do Bambuí, representados pela Formação Três Marias.
A bacia foi compartimentada em três unidades principais: (i) Unidades de Chapadas;
(ii) Unidades de Colinas do Cretáceo e do Neoproterozóico; e (iii) Unidades de Vales e
Terraços Fluviais. Estas unidades apresentam características morfológicas, morfodinâmicas,
hidrológicas, biogeográficas e de uso e ocupação dos solos diferenciados.
A pressão exercida sobre os recursos naturais e ambientais da bacia tem provocado
uma sucessão negativa de impactos ambientais. Torna-se necessária a imediata intervenção,
através de medidas que possam evitar e minimizar esses impactos impostos ao meio natural.
Os levantamentos gerados a partir deste trabalho para a bacia disponibilizaram mapas
temáticos do quadro natural, que foram utilizados como ferramentas de apoio para a
interpretação geoambiental da área. Essa integração espacial, que representa associações de
processos naturais e socioeconômicos, foi alocada às percepções sobre a predisposição ao
161
162
risco dos ambientes envolvidos. A análise da paisagem encontra sua conclusão lógica na
representação cartográfica. As cartas elaboradas (geomorfologia, unidades litoestratigráficas,
hidrografia, classes de solos e uso dos solos), permitiram, de maneira objetiva, proceder-se à
interpretação do meio natural.
A partir da elaboração e da interpretação das cartas do meio natural, avaliou-se as
condições de fragilidade dos ambientes naturais identificados na bacia, seguindo os conceitos
de Unidades Ecodinâmicas Estáveis e Unidades Ecodinâmicas Instáveis, formulados por
Tricard (1997).
A integração lógica dos dados levantados, juntamente com o conhecimento prévio do
meio físico, natural, biótico, ambiental e socioeconômico, foram integrados para gerar e
armazenar uma base de dados georeferenciados software Spring 4.3.3; possibilitando com isso
uma análise sistemática de cada elemento envolvido (Anexo VII). Desta forma, as
informações foram disponibilizadas e tratadas para dar início ao cruzamento estatístico o que,
resultou na elaboração e confecção do mapa de predisposição ao risco de contaminação para
metais pesados e da matriz de susceptibilidade ambiental, apresentados na Figura 67 e na
Tabela 10.
Apresenta-se, a seguir, a matriz de susceptibilidade ambiental proposta para a Bacia
do Rio do Formoso. Observou-se que os inputs gerados pelas intervenções antropogênicas
desencadearam uma série de processos de degradação ambiental – alguns de caráter
irreversível; elevando, assim, o potencial de vulnerabilidade.
As classes de predisposição ao risco de contaminação para os metais pesados
detectados na bacia do Rio do Formoso, poderá auxiliar os gestores municipais na elaboração
de um plano de gerenciamento e monitoramento dos recursos hídricos.
TABELA10:MATRIZDESUSCEPTIBILIDADEAMBIENTAL
Classes de
Declividades
Categorias
%
Compartimentos
Geomórficos
Classe de
Dissecação
Litologia
Classes de
Fragilidade dos
Tipos de Solos
Uso dos Solos
Graus de Proteção por tipo de
cobertura Vegetal
Problemática Ambiental
Vulnera
bilidade
M F
> 30
Rebordos
Escarpados
(MF 51 a 55)
Unidades de
Colinas
Neoproterozóica
s
Arenitos Grupo
Areado e Mata
da Corda
Arcóseos,
siltitos e
argilitos da Fm
Três Marias
Neossolos
(MF)
Neossolos
(MF);
Sem usos
significativos
Formações arbustivas naturais
do bioma cerrado
(A)
Solo exposto em estradas
vicinais, queimadas,
terraplenagens (MB)
Queimadas,
Extrativismo vegetal.
Baixa
Forte a
Média
20 a 30% e
12 a 20%
Unidades de
Colinas
(F a M 45 a 23)
Arenitos
Cretáceos
Latossolos
Vermelho-
Amarelo textura
argilosa (MB*);
Gleissolos (B)
Culturas comerciais
de café, soja, milho e
algodão;
Pecuária extensiva
com exposição de
solos
Culturas irrigadas de ciclo
curto com solo exposto (B);
Fragmentos de vegetação
nativa, veredas (A); culturas
irrigadas de ciclo curto sem
práticas conservacionistas,
áreas desmatadas e queimadas
recentes, solo exposto ao longo
de caminhos e estradas (MB)
Queimadas, desmatamentos
desordenados em áreas de veredas
e matas nativas para a produção
de carvão;
Contaminações por metais
pesados em águas superficiais e
sedimentos de corrente; processos
erosivos acelerados;
Barramentos;
Assoreamento de
corpos hídricos;
Agressões a fauna e flora.
Alta
Muito Fraca
até 6%
Unidades de
Chapadas
Coberturas
Terciárias
Latossolos
Vermelho-
Amarelo textura
argilosa (MB)
Culturas de ciclo
longo de baixa
densidade (café,
algodão) como solo
exposto entre ruas,
culturas de ciclo
curto (café, milho,
feijão) com cultivos
em curva de nível.
Culturas irrigadas de ciclo
curto com solo exposto (B);
culturas irrigadas de ciclo curto
sem práticas conservacionistas,
áreas desmatadas e queimadas
recentes, solo exposto ao longo
de caminhos e estradas (MB).
Uso intensivo de agroquímicos;
contaminações por metais
pesados em águas superficiais e
sedimentos de corrente; processos
erosivos acelerados;
Barramentos;
Assoreamento de
corpos hídricos;
Agressões a fauna e flora.
Muito
Alta
163
Forte a
Média
20 a 30% e
12 a 20%
Muito Fraca
até 6%
Unidades de
colinas
Cretáceas
(F a M 45 a 23)
Áreas de
Depressões
Arenitos
Cretáceos
Sedimentos
Fluviais; seixos,
matriz
areno/argilosa
Latossolos
Vermelho-
Amarelo textura
argilosa (MB*);
Gleissolos (B)
Neossolos
Quartzarênicos (F)
Latossolo
Vermelho-
Amarelo,
Podzólico textura
média argilosa (M)
Culturas comerciais
de café, soja, milho e
algodão;
Pecuária extensiva
com exposição de
solos.
Pecuária extensiva
com exposição de
solos
Culturas irrigadas de ciclo
curto com solo exposto (B);
Fragmentos de vegetação
nativa, veredas (A); culturas
irrigadas de ciclo curto sem
práticas conservacionistas,
áreas desmatadas e queimadas
recentes, solo exposto ao longo
de caminhos e estradas (MB)
Queimadas, desmatamentos
desordenados em áreas de veredas
e matas nativas para a produção
de carvão;
Contaminações por metais
pesados em águas superficiais e
sedimentos de corrente; processos
erosivos acelerados;
Barramentos;
Assoreamento de corpos hídricos;
Agressões a fauna e flora.
Alta
164
165
450000 455000 460000 465000 470000 475000 480000 485000 490000 495000 500000
8020000
8025000
8030000
8035000
8040000
8045000
8050000
8055000
8060000
8065000
8070000
0 10000 20000 30000
MAPA DE PREDISPOSIÇÃO AO RISCO PARA METAIS PESADOS NA BACIA
DO RIO DO FORMOSO
Classes de predisposição
Legenda
R
I
O
D
O
F
O
R
M
O
S
O
Muito Alta
Alta
Baixa
Fe
Al
Mn
Cd
Cr
Metais Águas Superficiais e
sedimentos
Cu
Pb
Ni
Zn
NE
SW
Figura 67: O Mapa apresenta a distribuição das classes com o maior potencial de predisposição ao risco de contaminação para os metais pesados detectados
na bacia do Rio do Formoso.
Com base na análise da Figura 67 e da Tabela 10, pôde-se perceber uma forte relação
entre as variáveis que compõem as classes de predisposição ao risco ambiental. As áreas com as
menores pressões antrópicas compreendem as porções de menor predisposição ao risco
ambiental. Essas áreas coincidem com as bordas de escapas, ocupando uma área de
aproximadamente de 194,3 km
2
, como apresentado na (Tabela 10). As áreas de predisposição ao
risco ambiental alta são representadas pelas que sofreram pressão antrópica e econômica relativa
– ocupando uma área de 399,32 km
2
, estas aparecem distribuídas nos compartimentos
geomorfológicos Unidades de Colinas e Unidades de Vales e Terraços Aluviais. Como era de se
esperar, as regiões com predisposição ao risco ambiental muito alta foram representadas por
aquelas áreas sob intensa influência antropogênica, localizadas, em sua totalidade, no
compartimento Unidades de Chapadas. Esse compartimento tem alta sensibilidade geoambiental,
com risco constate de impactos ambientais negativos decorrentes de atividades agrícolas,
apresentando concentrações significativas de metais pesados nas águas superficiais e,
principalmente, nos sedimentos de corrente. Esta classe exerce maior pressão sobre os
geoambientes identificados para esse compartimento e, no conjunto engloba uma área
aproximada de 226 km
2
.
As análises mostraram que, salvo os compartimentos de borda de escarpas e o de
Unidades de Colinas Neoproterozóica, todos os outros estão sofrendo uma alta pressão antrópica.
Esses tipos de intervenções, associados à fragilidade ambiental dos geoambientes naturais,
influenciam diretamente na dinâmica das vertentes, na dinâmica hidrológica e na dos processos
naturais. Essas áreas devem ser utilizadas com prudência: a fragilidade do meio natural, associada
ao manejo inadequado dos recursos naturais da bacia é, sem dúvida alguma a principal causa da
degradação ambiental.
166
CAPÍTULO 8: CONCLUSÕES
Atualmente, os estudos sobre a contaminação por metais pesados nas águas e nos
sedimentos estão se tornando mais sistemáticos. Esta constatação decorre da valoração que os
recursos hídricos estão tendo no cenário mundial. A importância ambiental, social e de
preservação têm pressionado o país, os estados e os municípios no que diz respeito à sua
conservação. A qualidade ambiental dos recursos hídricos não é um tema que se discute mais em
nível federal, mas em nível mundial, e sua a cobrança torna-se cada vez maior – principalmente
nos países em desenvolvimento, como o Brasil, possuidor de uma das maiores bacias
hidrográficas do planeta. Entretanto, o desconhecimento por parte dos órgãos ambientais federais,
estaduais e municipais sobre as qualidades e potencialidades dos indicadores geoquímicos é
evidente no Brasil.
A partir dos dados, análises e discussões, apresentados ao longo dos capítulos, esta seção
esboça algumas considerações acerca daqueles aspectos que nos parecem de fundamental
importância. Esses aspectos referem-se, particularmente: aos teores de metais pesados
encontrados nas águas superficiais e nos sedimentos de corrente/fundo; sua distribuição; sua
origem natural e antrópica; aos parâmetros físico-químicos de suporte influenciaram na
disponibilidade dos contaminantes; à relação entre os aspectos do meio natural, em especial a
tipologia do canal e a morfodinâmica da bacia em relação a distribuição dos metais pesados no
compartimento água e sedimentos; e, por fim, à proposta do modelo de vulnerabilidade ambiental
da bacia.
As condições de pH ácidos, levemente ácidos e valores próximos à neutralidade,
favoreceram a precipitação dos metais, principalmente nos sedimentos de corrente/fundo,
comportando como um parâmetro controlador. Os valores do potencial hidrogeniônico nas águas
encontram-se correlacionados às variáveis litológicas (ácidas e/ou alcalinas), vegetacionais
(através de sua decomposição e conseqüente geração de ácidos húmicos e fúlvicos) e antrópicas
(aplicação de insumos químicos). Isso foi observado na linha do gráfico que representa o pH,
cujo aumento nos valores se posicionam de SW para NE do perfil longitudinal do rio do
Formoso. Ficou evidente a similitude entre os valores de condutividade elétrica e a turbidez,
verificando-se, assim, que a condutividade elétrica está correlacionada à quantidade de material
167
dissolvido na água. Constatou-se que o aumento da temperatura implica, de certa forma, a
diminuição da concentração de oxigênio dissolvido; entretanto, as características climáticas e da
morfologia do canal fluvial influenciam diretamente nessa relação.
Ficou evidente a correlação entre os metais de suporte Fe, Al, Mn e a percepção dessa
situação no comportamento dos metais de suporte em relação às suas concentrações. A presença
desses elementos na coluna d' água mostra um enriquecimento natural ao longo do perfil
longitudinal, cujas fontes principais são os litotipos.
As análises químicas dos metais pesados nas águas superficiais demonstram que o
cádmio e o cromo são os elementos cujas concentrações violaram a resolução CONAMA 357/05;
quanto ao outros metais – cobre, zinco, chumbo e níquel –, os níveis de concentração não
violaram essa resolução. Entretanto, os níveis de concentrações desses metais demandam
atenção, pois para alguns metais os níveis de concentração encontram-se muito próximos dos
valores de referência.
Constatou-se a forte correlação entre os seis metais analisados, tornando-se mais
evidente quando os valores de pH são baixos. Os pontos com as mais altas concentrações estão
localizados nas áreas agricultáveis. Constatou-se que até os pontos mais afastados da área de
influência direta dos empreendimentos agrícolas apresentaram traços de metais pesados,
demonstrando que esses elementos são transportados na forma solúvel por distâncias
consideráveis, antes de se precipitarem junto com o sedimento.
É perceptível a correlação entre as variáveis litopedológicas, tipologia do canal fluvial e
hidrodinâmica da bacia com a distribuição e transporte dos metais pesados ao longo do perfil
longitudinal do rio do Formoso.
Os níveis de concentração de cádmio, cromo, cobre, zinco, níquel e chumbo no
compartimento água são advindos, principalmente, da contribuição gerada pelas interferências
antropogênicas e de uma contribuição natural de ordem geológica.
As análises químicas dos metais pesados nos sedimentos de corrente/fundo
demonstraram que a fração argilosa está retendo concentrações muito elevadas, principalmente
no cádmio e cromo – esses metais violaram a Resolução CONAMA 344/04 para sedimentos. Os
outros elementos analisados – chumbo, zinco, níquel e cobre – apresentaram concentrações
dentro do limite preconizado por essa resolução; entretanto, demandam atenção especial, pois
para esses metais os níveis de concentração se encontram próximos dos limites recomendados. A
168
fração argilosa dos sedimentos é a principal parcela dos carreadores geoquímicos ativos, tanto de
ordem natural quanto antropogênicas.
De um modo geral, todos os seis metais avaliados para os sedimentos mostram um
enriquecimento natural ao longo do perfil longitudinal, tendo como fonte principal os elementos
menores contidos nos litotipos que compõem os substratos rochosos, sendo liberados
naturalmente para o meio através do intemperismo físico e químico. Constatou-se que o mineral
predominante é o quartzo; a presença de minerais de argila, como a caolinita, sugere que em
alguns pontos amostrados pode ocorrer maior ou menor troca de elementos do sedimento para a
coluna de água.
As características morfológicas do canal fluvial e a hidrodinânica da bacia funcionaram
como um importante mecanismo para a distribuição e transporte dos metais junto aos sedimentos.
Os resultados obtidos confirmaram a concentração de metais pesados e/ou traços desses
elementos nos sedimentos de corrente/fundo do rio. A disponibilidade desses metais no
compartimento sedimento é resultado direto dos resíduos metal-orgânicos gerados pela
agricultura comercial. Em menor percentual, existe um enriquecimento de ordem natural,
advindo dos litotipos que compõem o substrato rochoso na área da bacia.
Diante dos resultados físicos e químicos apresentados para as águas superficiais e para
os sedimentos de corrente/fundo, é sugerido que se implante um programa de monitoramento
para todos os metais pesados analisados, inclusive para os parâmetros de suporte. Esse
monitoramento deverá voltar-se, principalmente, para os recursos hídricos superficiais e
subterrâneos. Ficou demonstrado o potencial de risco que se impõe aos geoambientes e inclusive
à saúde humana. O grau de vulnerabilidade dos ambientes naturais que compõem a bacia ficou
demonstrado através da carta de vulnerabilidade ambiental.
Os mapas do meio natural e de uso e ocupação dos solos, gerados neste trabalho, foram
fundamentais para a elaboração do modelo proposto para a matriz de susceptibilidade, uma vez
que contemplam todas as variáveis envolvidas nos compartimentos geomórficos. A carta de
predisposição ao risco ambiental proposta para a bacia neste trabalho, revela-se como uma
ferramenta de suporte extremamente importante no que diz respeito ao conhecimento sobre o
estado de fragilidade ambiental em que esta se encontra. A carta é, portanto, instrumento
necessário para a elaboração de planos de manejo, controle e monitoramento ambiental. Além do
mais, ela possibilitou que se conhecessem as reais condições ambientais em que se encontram os
169
geoambientes, em especial, os compartimentos água superficial e sedimentos de corrente.
As várias interferências antrópicas têm provocado uma série de impactos negativos ao
meio ambiente: a retirada da cobertura vegetal; a construção de estradas vicinais que expõem os
solos aos processos erosivos; as partículas de solos contaminados pelos resíduos metalorgânicos
derivados da agricultura, que são transportadas pelo escoamento superficial e pelo vento, indo em
direção aos cursos de água e, conseqüentemente, poluindo-os.
Conclui-se que a bacia do rio do Formoso é um ambiente natural potencialmente frágil.
Os vários tipos de interferências antropogênicas, em especial a agricultura comercial,
contribuíram de forma marcante para a sua degradação ambiental. Os recursos hídricos e os
ambientes aquáticos foram os mais afetados.
A contribuição deste trabalho foi apresentar, pela primeira vez, uma avaliação das
condições geoquímicas em que se encontram as águas superficiais e os sedimentos e das
principais rotas de contaminações provenientes dos resíduos químicos e orgânicos gerados pelas
atividades agropecuárias – já que a bacia do Formoso é economicamente essencial para o
desenvolvimento do município de Buritizeiro. Outra contribuição deste trabalho, não menos
importante, foi a constatação de como a tipologia do canal fluvial e a morfodinâmica da bacia
influenciaram na distribuição dos metais pesados ao longo do perfil longitudinal do rio. É
importante ressaltar que os estudos que discorrem sobre esse tema são praticamente inexistentes;
e essa primeira aproximação confirmou essa expectativa. Por fim, o trabalho gerou vários mapas
temáticos do meio natural e de uso dos solos, além de uma caracterização pormenorizada do meio
físico e socioeconômico, que poderão ser utilizados como ferramentas de apoio na elaboração dos
planos de monitoramento e manejo dos recursos naturais e na elaboração do plano diretor, entre
outros; servindo também à comunidade em geral.
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180
ANEXO I
TABELAS COM RESULTADOS GEOQUÍMICOS DAS
AMOSTRAS DE ÁGUA E SEDIMENTOS COLETAS NA ÁREA
PESQUISADA
TABELA 1.1 – PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS IN SITU
TABELA 1.2 - ANÁLISE GEOQUÍMICA PARA ÁGUA
TABELA 1.3 – ANÁLISE GEOQUÍMICA PARA SEDIMENTO
181
TABELA 1.1 - PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS "
IN SITU"
Temperatura pH Condutividade Turbidez
Pontos
Seca
Chuvos
a
Seca
Chuvos
a
Seca Chuvosa Seca Chuvosa
P1 24,9 30,1 4,1 4,9 0,78 0,95 0,51 0,95
P2 24,1 27,3 4,5 5,1 4,1 5,1 9,89 11,42
P3 25,9 33,1 5 5,1 4,2 5,5 12,48 18,66
P4 24,8 27,7 5,1 5,7 10,9 11,3 13,98 18,78
P5 24,7 27,8 5 6 1 1,1 1,46 1,54
P6 24,5 27,1 4,93 5,82 8,1 9,9 4,05 4,21
P7 24,7 25,9 5,1 5,54 8 9,7 2,99 3,28
P8 23,7 24,9 5,1 5,6 8,1 9,8 4,01 4,44
P9 23,6 24,6 5,2 5,67 9,1 10,1 4,96 5,28
P10 24,6 25,7 5,1 5,98 9,1 10 5,88 6,27
P11 23,9 25,3 4,99 6,25 9,2 9,8 4,4 5,05
P12 23,5 25,2 4,4 4,7 9,5 9,7 4,97 5,02
P13 23,6 25,5 5,1 5,52 9,5 9,9 4,52 4,93
P14 23,7 25,7 4,5 4,9 9,9 10 5,97 6,74
P15 23,5 25,7 5,3 5,9 9,3 9,7 6,72 5,97
P16 23,6 24,9 5,52 5,6 9,1 9,8 5,97 5,29
P17 23,5 25,7 6,23 6,33 7,9 8,9 4,08 4,92
P18 23,8 25,6 6,1 6,5 8,5 8,7 4,99 5,27
P19 23,9 25,8 6,3 6,5 8,1 8,3 4,29 4,97
P20 23,7 25,7 6,24 6,32 8,1 9,8 3,99 4,99
182
183
TABELA 1.2 - ANÁLISES GEOQUÍMICAS PARA ÁGUA
Ferro (Fe) Cádmio (Cd) Cobre (Cu) Manganês (Mn) Pontos
Seca Chuvosa Seca Chuvosa Seca Chuvosa Seca Chuvosa
P1 3,347 2,234 0,0008 0, 8 000 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P2 0,1417 0,1278 0 8,000 0,0009 0,0035 0,0036 0,0029 0,0032
P3 17,01 15,785 0,0012 0,001 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P4 0,1278 0,989 0 8,000 0,0008 0,0034 0,0035 0,0029 0,0032
P5 1,384 1,125 0,0008 0,0008 0,0033 0,0033 0,0119 0,0125
P6 0,3514 0,3121 0 8,000 0,0008 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P7 0,2139 0,154 0,0011 0,001 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P8 0,1844 0,2113 0 ,001 0,0008 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P9 0,3771 0,313 0,0008 0,0008 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P10 28,312 25,35 0 8,000 0,0008 0,0033 0,0033 0,0102 0,0103
P11 0,2324 0,198 0,0008 0,0008 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P12 3,602 2,234 0 8,000 0,0008 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P13 2,886 2,345 0,0008 0,0008 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P14 0,0466 0,001 0 8,000 0,0008 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P15 0,5233 0,4267 0,0008 0,0008 0,0033 0,0033 0,0043 0,0049
P16 0,2188 0,198 0 8,000 0,0008 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P17 0,2042 0,187 0,0008 0,0008 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P18 2,579 2,231 0 8,000 0,0008 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P19 2,755 2,256 0,0008 0,0008 0,0033 0,0033 0,0029 0,0032
P20 2,189 1,589 0 8,000 0,0008 0,0033 0,0034 0,09 0,1
TABEL - AN S GEOQUÍMICAS PARA ÁA 1.2 ÁLISE GUA
Alumínio (Al) Niquel (Ni) Zinco (Zn) Cromo
Pontos
Seca Chuvosa Seca Chuvosa Seca Chuvosa Seca Chuvosa
P1 0,4688 0,4999 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P2 0,0003 0,0004 0 ,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0,04 0,05
P3 2,789 2,899 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0,03 0,03
P4 0,0003 0,0004 0 ,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P5 0,0789 0,0995 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P6 0,0133 0,0236 0 ,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P7 0,0003 0,0004 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P8 0,0003 0,0004 0 ,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P9 0,0003 0,0004 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P10 1,248 1,389 0 ,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P11 0,0003 0,0004 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0,004 0,0012
P12 0,0003 0,0004 0 ,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P13 0,0172 0,0184 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P14 0,0003 0,0004 0 ,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P15 0,0003 0,0004 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P16 0,0003 0,0004 0 ,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P17 0,0003 0,0004 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P18 0,0003 0,0004 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P19 0,1 0,2 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
P20 0,0003 0,0004 0,0171 0,0174 <0,0003 <0,0003 0 0
184
TABELA 1.3 - ÁLIS EO ICAS PARA SEDIMENT AN ES G QUÍM OS
Cobr u) e (C Cádmio (Cd) Cromo (Cr) Níquel (Ni) Chum b) bo (P Zinco (Zn) Pontos
Est.
Chuvosa
Est.
Seca
Est.
Chuvosa
Est.
Seca
Est.
C osa huv
Est.
Seca
Est.
Ch uvosa
Est.
Seca
Est.
Chuvosa
Est.
Seca
Est.
Chuvosa
Est.
Seca
P1 0,068 0,051 1,221 1,126 0 ,1539 0,1858 0,055 0,051 0,083 0,081 0,2368 0,2125
P2 10,08 10 0,41 0,38 64 63,25 12,02 12 20,38 20,25 9,87 9,5
P3 6,21 6,13 1,01 1 49,01 38,75 6,35 6 11,16 11,13 6,77 6,68
P4 6,73 6,63 0,002 0 28,69 28,63 11,98 11,88 25,99 25,75 9,88 9,38
P5 4,79 4,63 0,001 0 16,58 16,38 2,55 2,38 9,58 9,38 4,81 4,75
P6 11,28 11 0,001 0 17,99 17,38 8,98 8,75 12,18 12,13 9,49 9,38
P7 9,18 9,13 0,29 0,25 15,77 15,63 6,77 6,63 12,19 12,13 9,48 9,38
P8 11,81 11,25 0 0 18,89 18,75 9,68 9,38 16,98 16,88 13,08 13
P9 11,01 10,5 0 0 2 0,77 20,5 9,66 9,63 14,01 14 12,7 12,63
P10 10,99 10,63 0,01 0 14,18 14 5,78 5,63 12,39 12,38 10,5 10,38
P11 12,87 12,75 0,012 0,012 2 1,21 21 10,18 10,13 15,59 15,5 11,79 11,75
ANEXO II
TABELA COM COORDENADAS DOS PONTOS
AMOSTRADOS
ABELA 2 - COORDENADAS DOS PONTOS AMOSTRADOS
ABELA 2 - COORDENADA UTM DOS PONTOS AMOSTRADO PARA SEDIMENTOS,
GUA E ROCHAS
T
T
Á
185
Pontos E – ZONE 23K N
P1 455499 8025463
P2 456816 8027867
P3 4567 8 8 8029331
P4 4554 3 3 8031186
P5 4591 2 3 8031225
P6 4586 1 4 8031016
P7 4621 4 3 8034918
P8 4622 4 9 8041126
P9 4658 3 9 8044373
P10 4709 1 0 8046381
P11 468090 8050309
P12 469041 8054919
P13 4713 5 3 8051575
P14 474943 8057666
P15 481671 8057030
P16 485614 8057144
P17 490 9 86 8064618
P18 495869 8073873
P19 494607 8072220
P20 496388 8070233
186
ANEXO III
Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA
RESOLUÇÃO Nº 357/2005
187
188
189
190
191
192
ANEXO IV
Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA
RESOLUÇÃO Nº 344/2004
193
Ministério do Meio Ambiente
Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA
Resolução nº 344, de 25 de março de 2004
Estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a avaliação do material a
ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras, e dá outras providências.
Publicada no DOU de 07/05/04
O CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE-CONAMA, no uso de suas
competências previstas na Lei n o 6.938, de 31 de agosto de 1981, regulamentada pelo
Decreto n o 99.274, de 6 de julho de 1990, e tendo em vista o disposto em seu Regimento
Interno, anexo à Portaria n o 499, de 18 de dezembro de 2002, e
Considerando o disposto na Convenção sobre Prevenção da Poluição Marinha por
Alijamento de Resíduos e Outras Matérias (Convenção de Londres - LC/72), promulgada
pelo Decreto n o 87.566, de 16 de setembro de 1982, e suas alterações, que prevê em seu
art. 2 o que as partes contratantes adotarão, segundo suas possibilidades científicas, técnicas
e econômicas, medidas eficazes, individual e coletivamente, para impedir a contaminação
do mar causado pelo alijamento de resíduos;
Considerando o disposto no art. 30 da Lei n o 9.966, de 28 de abril de 2000, que estabelece
que o alijamento de resíduos e outras matérias em águas sob jurisdição nacional deverá
obedecer às condições previstas na Convenção de Londres promulgada pelo Decreto n o
87.566, de 1982, e suas alterações;
Considerando a necessidade da realização de atividades de dragagem para garantir a
implantação e a operação de portos e terminais portuários, e as condições de navegabilidade
de corpos hídricos;
Considerando que a atividade de dragagem sujeita-se a licenciamento ambiental, nos
termos da Resolução CONAMA n o 237, de 12 de dezembro de 1997, e, quando couber, da
Resolução CONAMA n o 001, de 23 de janeiro de 1986, com base em estudos ambientais e
obrigatoriedade de monitoramento da atividade;
Considerando a necessidade de subsidiar e harmonizar a atuação dos órgãos ambientais
competentes, no que se refere ao processo de licenciamento ambiental das atividades de
dragagem, resolve:
194
Art. 1 o Estabelecer as diretrizes gerais e procedimentos mínimos para a avaliação do
material a ser dragado visando ao gerenciamento de sua disposição em águas jurisdicionais
brasileiras.
§ 1 o Para efeito de classificação do material a ser dragado para disposição em terra, o
mesmo deverá ser comparado aos valores orientadores estabelecidos para solos pela norma
da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental-CETESB, "Estabelecimento de
Valores Orientadores para Solos e Águas Subterrâneas no Estado de São Paulo", publicado
no Diário Oficial da União; Empresarial; São Paulo, 111 (203), sexta-feira, 26 de outubro
de 2001, até que sejam estabelecidos os valores orientadores nacionais pelo Conselho
Nacional do Meio Ambiente-CONAMA;
§ 2 o Caso o material a ser dragado não atenda aos valores ferenciados no § 1 o , deverão
ser selecionadas alternativas de disposição autorizadas pelo órgão ambiental competente.
Art. 2 o Para efeito desta Resolução são adotadas as seguintes definições:
I - material dragado: material retirado ou deslocado do leito dos corpos d'água decorrente
da atividade de dragagem, desde que esse material não constitua bem mineral;
II - órgão ambiental competente: órgão ambiental de proteção e controle ambiental do
poder executivo federal, estadual ou municipal, integrante do Sistema Nacional do Meio
Ambiente-SISNAMA, responsável pelo licenciamento ambiental, no âmbito de suas
competências;
III - disposição final do material dragado: local onde serão colocados os materiais
resultantes das atividades de dragagem, onde possam permanecer por tempo indeterminado,
em seu estado natural ou transformado em material adequado a essa permanência, de forma
a não prejudicar a segurança da navegação, não causar danos ao meio ambiente ou à saúde
humana;
IV - águas jurisdicionais brasileiras:
a) águas interiores:
1. águas compreendidas entre a costa e a linha de base reta, a partir de onde se mede o mar
territorial;
2. águas dos portos;
3. águas das baías;
4. águas dos rios e de suas desembocaduras;
5. águas dos lagos, das lagoas e dos canais;
195
6. águas entre os baixios a descoberto e a costa;
b) águas marítimas:
1. águas abrangidas por uma faixa de doze milhas marítimas de largura, medidas a partir da
linha de base reta e da linha de baixamar, tal como indicada nas cartas náuticas de grande
escala, que constituem o mar territorial;
2. águas abrangidas por uma faixa que se estende das doze às duzentas milhas marítimas,
contadas a partir das linhas de base que servem para medir o mar territorial, que constituem
a zona econômica exclusiva; e
3. águas sobrejacentes à plataforma continental, quando esta ultrapassar os limites da zona
econômica exclusiva.
V - eutrofização: processo natural de enriquecimento por nitrogênio e fósforo em lagos,
represas, rios ou estuários e, conseqüentemente, da produção orgânica; nos casos onde
houver impactos ambientais decorrentes de processos antrópicos, há uma aceleração
significativa do processo natural, com prejuízos à beleza cênica, à qualidade ambiental e à
biota aquática.
Art. 3 o Para efeito de classificação do material a ser dragado, são definidos critérios de
qualidade, a partir de dois níveis, conforme procedimentos estabelecidos no Anexo desta
Resolução:
I - nível 1: limiar abaixo do qual prevê-se baixa probabilidade de efeitos adversos à biota.
II - nível 2: limiar acima do qual prevê-se um provável efeito adverso à biota.
§ 1 o Os critérios de qualidade fundamentam-se na comparação dos resultados da
caracterização do material a ser dragado, com os valores orientadores previstos na
TABELA III do Anexo desta Resolução, a fim de orientar o gerenciamento da disposição
do material dragado no procedimento de licenciamento ambiental.
§ 2 o É dispensado de classificação prévia o material oriundo de dragagens realizadas para
atendimento a casos de emergência ou calamidade pública, decretadas oficialmente.
§ 3 o É dispensado de classificação para disposição em águas marítimas, o material a ser
dragado no mar, em estuários e em baías com volume dragado igual ou inferior a 100.000
m
3
, desde que todas as amostras coletadas apresentem porcentagem de areia igual ou
superior a 90%.
§ 4 o É dispensado de classificação para disposição em águas jurisdicionais brasileiras, o
material a ser dragado em rios ou em lagoas com volume dragado igual ou inferior a 10.000
m
3
, desde que todas as amostras coletadas apresentem porcentagem de areia igual ou
superior a 90%.
196
Art. 4 o Para subsidiar o acompanhamento do processo de eutrofização em áreas de
disposição sujeitas a esse processo, a caracterização do material a ser dragado deve incluir
as determinações de carbono orgânico e nutrientes previstas na TABELA IV do Anexo
desta Resolução.
Parágrafo único. Os valores de referência da TABELA IV não serão utilizados para
classificação do material a ser dragado, mas tão somente como fator contribuinte para o
gerenciamento da área de disposição.
Art. 5 o Para a classificação do material a ser dragado, os dados obtidos na amostragem de
sedimentos deverão ser apresentados em forma de tabelas, com os dados brutos e sua
interpretação, sendo que as amostras de cada estação deverão ser analisadas
individualmente e coletadas em quantidade suficiente para efeito de contraprova, cujas
análises serão realizadas a critério do órgão ambiental competente.
I - as estações de coleta deverão ser identificadas e georeferenciadas por sistema de
coordenadas geográficas, especificando o sistema geodésico de referência.
II - as metodologias empregadas na coleta de amostras de sedimentos deverão ser propostas
pelo empreendedor e aprovadas pelo órgão ambiental competente.
III - as análises químicas deverão contemplar rastreabilidade analítica, validação e
consistência analítica dos dados, cartas controle, (elaboradas com faixas de concentração
significativamente próximas daquelas esperadas nas matrizes sólidas), e ensaios com
amostras de sedimento certificadas, a fim de comprovar a exatidão dos resultados por meio
de ensaios paralelos.
IV - as amostras certificadas que não contenham os analitos de interesse (por exemplo,
compostos orgânicos), os ensaios deverão ser realizados por adição padrão ou adição de
reforço ("spike"), de maneira que fique garantido um grau de recuperação aceitável para
determinação desses compostos na matriz. Os limites de detecção praticados deverão ser
inferiores ao nível 1, da TABELA III do Anexo a esta Resolução, para cada composto
estudado.
V - a metodologia analítica para a extração dos metais das amostras consistirá em ataque
com ácido nítrico concentrado e aquecimento por microondas, ou metodologia similar a ser
estabelecida pelo órgão ambiental competente.
Parágrafo único. O órgão ambiental competente estabelecerá previamente a metodologia de
preservação das contraprovas.
Art. 6 o As análises físicas, químicas e biológicas previstas nesta Resolução deverão ser
realizadas em laboratórios que possuam esses processos de análises credenciados pelo
Instituto Nacional de Metrologia-INMETRO, ou em laboratório qualificados ou aceitos
pelo órgão ambiental competente licenciador.
197
Parágrafo único. Os laboratórios deverão ter sistema de controle de qualidade analítica
implementado, observados os procedimentos estabelecidos nesta Resolução.
Art. 7 o O material a ser dragado poderá ser disposto em águas jurisdicionais brasileiras, de
acordo com os seguintes critérios a serem observados no processo de licenciamento
ambiental:
I - não necessitará de estudos complementares para sua caracterização:
a) material composto por areia grossa, cascalho ou seixo em fração igual ou superior a
50%, ou
b) material cuja concentração de poluentes for menor ou igual ao nível 1, ou
c) material cuja concentração de metais, exceto mercúrio, cádmio, chumbo ou arsênio,
estiver entre os níveis 1 e 2, ou
d) material cuja concentração de Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos-PAHs do Grupo
B estiver entre os níveis 1 e 2 e a somatória das concentrações de todos os PAHs estiver
abaixo do valor correspondente a soma de PAHs.
II - o material cuja concentração de qualquer dos poluentes exceda o nível 2 somente
poderá ser disposto mediante previa comprovação técnico-cientifica e monitoramento do
processo e da área de disposição, de modo que a biota desta área não sofra efeitos adversos
superiores àqueles esperados para o nível 1, não sendo aceitas técnicas que considerem,
como princípio de disposição, a diluição ou a difusão dos sedimentos do material dragado.
III - o material cuja concentração de mercúrio, cádmio, chumbo ou arsênio, ou de PAHs do
Grupo A estiver entre os níveis 1 e 2, ou se a somatória das concentrações de todos os
PAHs estiver acima do valor correspondente a soma de PAHs, deverá ser submetido a
ensaios ecotoxicológicos, entre outros testes que venham a ser exigidos pelo órgão
ambiental competente ou propostos pelo empreendedor, de modo a enquadrá-lo nos
critérios previstos nos incisos I e II deste artigo.
Art. 8 o Os autores de estudos e laudos técnicos são considerados peritos para fins do artigo
342, caput, do Decreto-Lei no 2.848, de 7 de dezembro de 1940 - Código Penal.
Art. 9 o Esta Resolução será revisada em até cinco anos, contados a partir da data de
publicação esta Resolução, objetivando o estabelecimento de valores orientadores nacionais
para a classificação do material a ser dragado.
Art. 10. O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis-
IBAMA deverá normatizar a forma de apresentação dos dados gerados para classificação
do material dragado, monitoramento das áreas de dragagem e de disposição, de modo que
os dados gerados pelos órgãos ambientais competentes sejam comparados, quando da
revisão desta Resolução.
198
Art 11. Aplicam-se as disposições do art. 19 da Resolução CONAMA no 237, de 1997 às
licenças ambientais em vigor, devendo a eventual renovação obedecer integralmente ao
disposto nesta Resolução.
Art 12. O enquadramento dos laboratórios aos aspectos técnicos relacionados aos incisos III
e IV do art. 5o desta Resolução, dar-se-á no período transitório de até dois anos, contados a
partir da publicação desta Resolução.
Art. 13. A caracterização ecotoxicológica prevista no inciso III do art. 7, desta Resolução
poderá, sem prejuízo das outras exigências e condições previstas nesta Resolução e nas
demais normas aplicáveis, ser dispensada pelos órgãos ambientais competentes, por período
improrrogável de até dois anos, contados a partir da publicação desta Resolução,
permitindo-se a disposição deste material em águas jurisdicionais brasileiras, desde que
cumpridas as seguintes condições:
I - o local de disposição seja monitorado de forma a verificar a existência de danos à biota
advindos de poluentes presentes no material disposto, segundo procedimentos estabelecidos
pelo órgão ambiental competente, com apresentação de relatórios periódicos;
II - o local de disposição tenha recebido, nos últimos três anos, volume igual ou superior de
material dragado de mesma origem e com características físicas e químicas equivalentes,
resultante de dragagens periódicas, e que a disposição do material dragado não tenha
produzido evidências de impactos significativos por poluentes ao meio ambiente no local
de disposição.
Art 14. Esta Resolução entra em vigor na data de sua publicação.
MARINA SILVA
PRESIDENTE DO CONAMA
ANEXO
1 - COLETA DE AMOSTRAS DE SEDIMENTO
Consiste em caracterizar a seção horizontal e vertical da área de dragagem, a partir de
coleta de amostras de sedimentos que representem os materiais a serem dragados.
A distribuição espacial das amostras de sedimento deve ser representativa da dimensão da
área e do volume a ser dragado. As profundidades das coletas das amostras devem ser
representativas do perfil (cota) a ser dragado.
A TABELA I fornece o número de estações de coleta a serem estabelecidas.
TABELA I
199
NÚMERO MÍNIMO DE AMOSTRAS PARA A CARACTERIZAÇÃO DE
SEDIMENTOS*
* Referência: The Convention for the Protection of the Marine Environment of the North-
East Atlantic ("OSPAR Convention") was opened for signature at the Ministerial Meeting
of the Oslo and Paris Commissions in Paris on 22 September 1992. * O número de
amostras poderá variar em função das características ambientais da área a ser dragada; esse
número será determinado pelo órgão ambiental competente licenciador.
A TABELA I não se aplica para rios e hidrovias, nos quais as estações deverão ser
dispostas a uma distância máxima de quinhentos metros entre si nos trechos a serem
dragados, medida no sentido longitudinal, independentemente do volume a ser dragado.
2 - ANÁLISES LABORATORIAIS
O programa de investigação laboratorial (ensaios) do material a ser dragado deverá ser
desenvolvido em três etapas, a saber:
1 a ETAPA - CARACTERIZAÇÃO FÍSICA
As características físicas básicas incluem a quantidade de material a ser dragado, a
distribuição granulométrica e o peso específico dos sólidos.
TABELA II - CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA DOS SEDIMENTOS*
200
* Referência: Escala Granulométrica de Wentworth, 1922. ** Phi ( ) corresponde à unidade
de medida do diâmetro da partícula do sedimento, cuja equivalência em milímetros (mm) é
apresentada na coluna 3 da TABELA II.
2 a ETAPA - CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
A caracterização química deve determinar as concentrações de poluentes no sedimento, na
fração total. O detalhamento dar-se-á de acordo com as fontes de poluição preexistentes na
área do empreendimento e será determinado pelo órgão ambiental competente, de acordo
com os níveis de classificação do material a ser dragado, previstos na TABELA III.
As substâncias não listadas na referida tabela, quando necessária a sua investigação, terão
seus valores orientadores previamente estabelecidos pelo órgão ambiental competente.
Existindo dados sobre valores basais (valores naturais reconhecidos pelo órgão ambiental
competente) de uma determinada região, estes deverão prevalecer sobre os valores da
TABELA III sempre que se apresentarem mais elevados.
201
TABELA III - NÍVEIS DE CLASSIFICAÇÃO DO MATERIAL A SER DRAGADO
# considerando os 13 compostos avaliados.
Os valores orientadores, adotados na TABELA III, têm como referência as seguintes
publicações oficiais canadenses e norte-americanas:
1 ENVIRONMENTAL CANADA. Canadian Sediment Quality Guidelines for the
Protection of Aquatic Life.Canadian Environmental Quality Guidelines - Summary Tables.
, atualizado em 2002.
202
2 Long, E.R., MacDonald, D.D., Smith, S.L. & Calder F.D. (1995). Incidence of adverse
biological effects within ranges of chemical concentrations in marine and estuarine
sediments. Environmental Management 19 (1): 81-97.
3 FDEP (1994). Approach to the Assessment of Sediment Quality in Florida Coastal
Waters. Vol. I. Development and Evaluation of Sediment Quality Assessment Guidelines.
Prepared for Florida Department of Enviromental Protection - FDEP, Office of Water
Policy, Tallahasee, FL, by MacDonald Enviromental Sciences Ltd., Ladysmith, British
Columbia. 1994.
Quando da caracterização química, devem ser realizadas, ainda, determinações de carbono
orgânico total (COT), nitrogênio Kjeldahl total e fósforo total do material a ser dragado,
para subsidiar o gerenciamento na área de disposição.
TABELA IV - VALORES ORIENTADORES PARA CARBONO ORGÂNICO TOTAL E
NUTRIENTES
VALOR ALERTA - valor acima do qual representa possibilidade de causar prejuízos ao
ambiente na área de disposição. A critério do órgão ambiental competente, o COT poderá
ser substituído pelo teor de matéria orgânica. Ficam excluídos de comparação com a
presente caracterização, os valores oriundos de ambientes naturalmente enriquecidos por
matéria orgânica e nutrientes, como manguezais. 3 a ETAPA - CARACTERIZAÇÃO
ECOTOXICOLÓGICA
A caracterização ecotoxicológica deve ser realizada em complementação à caracterização
física e química, com a finalidade de avaliar os impactos potenciais à vida aquática, no
local proposto para a disposição do material dragado.
Os ensaios e os tipos de amostras (sedimentos totais, ou suas frações - elutriato, água
intersticial, interface água-sedimento) a serem analisadas serão determinados pelo órgão
ambiental competente.
Para a interpretação dos resultados, os ensaios ecotoxicológicos deverão ser acompanhados
da determinação de nitrogênio amoniacal, na fração aquosa, e correspondente concentração
de amônia não ionizada, bem como dos dados referentes ao pH, temperatura, salinidade e
oxigênio dissolvido.
Os resultados analíticos deverão ser encaminhados juntamente com a carta controle
atualizada da sensibilidade dos organismos-teste. Também deverá ser enviado o resultado
do teste com substância de referência, realizada na época dos ensaios com as amostras de
sedimento.
203
ANEXO V
TABELA COM CONDIÇÕES DE OPERALIZAÇÃO DO
APARELHO – ICP-OES
TABELA 5.1 - CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO DO APARELHO - VARIAN TECHTRON
TABELA 5.2 - CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO DO APARELHO - SEPECTRO FLAME -
SPECTRO
204
205
TABELA 5.1 - CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO DO APARELHO VARIAN –
TECHTRON - AA 875
Fonte: CPMTC/UFMG (2007).
TABELA 5.2 - CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO DO EQUIPAMENTO SPECTRO FLAME
- M 4165/91
Fonte: Geookologische Labormethodem (2006).
Elemento λ
(Å)
Faixa de
Trabalho
(ppm)
Limite de
detecção
(ppm)
Al 3 093 40 - 200 0,04
Cd 2 288 0,5 - 2 0,0006
Cr 3 579 2 - 8 0,005
Cu 3 247 2 - 8 0,003
Zn 2 136 0,4 – 1,6 0,002
Ni 2 320 3 - 12 0,008
Pb 2 170 5 - 20 0,02
Fe 2 483 2,5 - 10 0,005
Mn 2 795 1 - 4 0,003
Elemento λ
(Å)
Faixa de
Trabalho
(ppm)
Limite de
detecção
(ppm)
Al 167,083 1-1200 0,2
Cd 226,502 4-1200 0,8
Cr 284,325 44-1200 8,8
Cu 324,754 3-1200 0,7
Zn 213,856 3-1200 0,6
Ni 352,454 26-1200 5,2
Pb 168,220 16-1200 3,2
Fe 261,187 10-1200 2,1
Mn 257,610 1 - 1200 0,2
ANEXO VI
TABELA COM ANÁLISES GEOQUÍMICAS ELEMENTOS
MENORES
TABELA 6.1 – ELEMENTOS MENORES PRESENTES NOS LITOTIPOS
206
Quinta-feira, 28 de setembro de 2006
Data rec. : 04 setembro 2006
SGL Report : SG5002-SEP06
Ref. Cliente : Pedido 30/08/06
Tabela 6.1- ELEMENTOS MENORES PRESENTES NOS LITOTIPOS
Sample Cd (ppm) Cr (ppm) Cu (ppm) Fe (%) Mn (%)
Argilitos <0,01 89 13 2,4 0,22
Arenitos <0,01 8,288 3.096 0,91 <0,01
Três Marias <3 42 8.4 2.9 0.15
Mata da
Corda
<3 11 <3 0.70 <0,01
Chapadão <3 28 <3 1.3 <0,01
Sample Zn Pb Al (%) Mg (%) Ni (ppm)
Argilitos 32.06 10 >10 0,18 19
Arenitos 54.01 8,9 0,27 <0,01 54
Três Marias 50.01 9.9 5.7 0.31 50
Mata da
Corda
0.70 <8 0.36 <0,01 <3
Chapadão 1.3 <8 1.6 <0,01 <3
Font 006).
e: GSQ (2
207
ANEXO VII
TABELA 7.1: USO DOS SOLOS E O RTURA VEGETAL ASSOCIADA
TABELA 7.2: CLASSE E FRAGILIDADE DO TIPOS DE SOLOS
TABELA 7.3: CLASSE DE DECLIVIDADE E DE DISSECAÇÃO NOS
TABELAS
TIPO DE COBE
COMPARTIMENTOS
208
TABELA 7.1: USO DOS SOLOS E O TIPO DE COBERTURA VEGETAL ASSOCIADA
TABELA 7.2: CLASSES E FRAGILIDADE DOS TIPOS DE SOLOS
Classes de Fragilidades Tipos de Solos
Muito Baixa Latossolo Vermelho-Amarelo textura argilosa.
Baixa Latossolo Vermelho-Amarelo textura média argilosa e
Gleissolos.
Média Lat ossolo Vermelho-Amarelo, Podzólico textura
média argilosa.
Forte Podzólico textura média arenosas e Cambissolos.
Muito Forte Neossolos, Neo nico Álico. ssolos Quartzarê
Muito Alta Veredas, Matas Ciliares/Galeria, Mata Seca, Cerradão
Alta Formações arbustivas naturais do Bioma Cerrado e suas
fitofisionomias. Mata homogênea de pinus e eucaliptos densa.
Cultivos de ciclo longo.
Média Cultivos de ciclo longo em curvas de nível (café) forrageiras entre
ruas. Pastagens com baixo pisoteio. Silvicultura de eucaliptos sem
subbosques.
Baixa Culturas de ciclo longo de baixa densidade (café, algodão) como
solo exposto entre ruas, culturas de ciclo curto (café, milho, feijão)
com cultivos em curva de nível.
Muito Baixa Áreas desmatadas e queimadas (carvoejamento), solo exposto
gradeado, ao longo de estradas vicinais, trilhas, caminhos,
terraplenagens, culturas de ciclos curtos sem práticas
conservacionistas. Extrativismo vegetal.
209
T
C
ABELA 7.3: CLASSE DE DECLIVIDADE E DE DISSECAÇÃO NOS
OMPARTIMENTOS GEOMORFOLÓGICOS.
Classes de
Declividades
% Classes de Compartimentos
Dissecação Geomórficos
Muito Fraca até 6% 11 Depressão
Fraca 6 a 12% 21 a 23 Unidades de
Chapadas
Média 12 a 20% 31 a 23 Unidades de Colinas
Cretáceas
Forte 20 a 30% 31 a 34 Unidades de Colinas
Neoproterozóicas
Mui e to Fort acim a de 30% 51 a 55 Bordas de Escarpas
210
ANEXO VIII
TABELAS
TABELA COM AS ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DOS
TABELA 7.4: FUNGICIDA INORGÂ DO NAS MONOCULTURAS DE
CAFÉ
TABELA 7.5: FUNGICIDA INO NAS MONOCULTURAS DE
CAFÉ E SOJA
AGROTÓXICOS
NICO UTILIZA
, SOJA, MILHO E FEIJÃO
RGÂNICO UTILIZADOS
TABELA 7.6: INSETICIDAS ORGANOFOSFORADO UTILIZADO NAS CULTURAS
DE CAFÉ, SOJA, MILHO E FEIJÃO
Tabela 7.7: INSETICIDA ORGANOFOSFORADO UTILIZADO NAS CULTURAS DE
CAFÉ, SOJA, MILHO E FEIJÃO
211
TABELA 7.4: FUNGICIDA INORGÂNICO UTILIZADO NAS MONOCULTURAS DE
AFÉ, SOJA, MILHO E FEIJÃO
onte: Tecplam (2007).
C
Marca Comercial:
Ramexane 850 PM
Nº Registro MAPA: 3228188
Registrante: Sipcam Agro S.A.
Classe(s): Fungicida - Formulação: WP - Pó Molhável
Ingrediente Ativo: oxicloreto de cobre Concentração de IA: 850 g/kg
Grupo Químico: inorgânico
Modo de Ação: De contato Modo de Aplicação: Terrestre
Modalidade de Emprego: (Foliar) Restrição UF:
Corrosivo: Sim Inflamável: Não
Classificação Toxicológica: IV - tóxico
Classificação Ambiental: * - Registro
Decreto 24.114/34
F
TABELA 7.5: FUNGICIDA INORGÂNICO UTILIZADO NAS MONOCULTURAS DE
CAFÉ E SOJA
Marca Comercial:
Nº Registro MAPA: 1788789
Cobre Sandoz BR
Registrante: Syngenta Proteção de Cultivos Ltda.
Classe(s): Bactericida - Fungicida - Formulação: WP - Pó Molhável
Ingrediente Ativo: óxido cuproso Concentração de IA: 560 g/kg
Grupo Químico: inorgânico
Modo de Ação: De contato Modo de Aplicação: Terrestre
Modalidade de Emprego: (Foliar) Restrição UF:
Corrosivo: Sim Inflamável: Não
Classificação Ambiental: * - Registro
Classificação Toxicológica: IV - tóxico
Decreto 24.114/34
Fonte: Tecplam (2007).
212
TABELA 7.6: INSETICIDA ORGANOFOSF O NAS CULTURAS
HO E FEIJÃO
ORADO UTILIZAD
DE CAFÉ, SOJA, MIL
Marca Comercial:
Nº Registro MAPA: 00897
Lorsban 10 G
Registrante: Dow AgroSciences Industrial Ltda.
Classe(s): Inseticida - Formulação: GR - Granulado
Ingrediente Ativo: clorpirifós Concentração de IA: 100 g/kg
Grupo Químico: organofosforado
Modo de Ação: De contato e ingestão Modo de Aplicação: Terrestre
Modalidade de Emprego: (Solo) Restrição UF:
Corrosivo: Sim Inflamável: Não
Classificação Toxicológica: IV - Pouco Classificação Ambiental: II - Produto muito
tóxico perigoso
Fonte: Tecplam (2005).
Tabela 7.7: INSETICIDA ORGANOFOSFORADO UTILIZADO NAS CULTURAS DE
AFÉ, SOJA, MILHO E FEIJÃO C
Marca Comercial:
Nº Registro MAPA: 00498393
Tamaron BR
Registrante: Bayer CropScience Ltda.
Classe(s): Acaricida - Inseticida - Formulação: SL - Concentrado Solúvel
Ingrediente Ativo: metamidofós Concentração de IA: 600 g/L
Grupo Químico: organofosforado
Modo de Ação: Sistêmico de contato e
Modo de Aplicação: Terrestre
ingestão
Modalidade de Emprego: (Foliar) Restrição UF:
Corrosivo: Não Inflamável: 1A
Classificação Toxicológica: II - Altamente
tóxico
Classificação Ambiental: II - Produto muito
perigoso
Fonte: Tecplam (2005).
213
214
ANEXO IX
MAPAS COM OS PONTOS DE AMOSTRAGENS
GEOREFERENCIADOS PARA ÁGUA SUPERFICIAL,
SEDIMENTO E ROCHAS
DE CORRENTE
450000 455000 460000 465000 470000 475000 480000 485000 490000 495000 500000
8020000
8025000
8030000
8035000
8040000
8045000
8050000
8055000
8060000
8065000
8070000
0 10000 20000 30000
480m
570m
690m
780m
870m
Legenda
Curvas Interpoladas da Imagem SRTM-NASA/2003
Datun Horizontal SAD 69.
Org: Baggio e Trindade, 2008.
Unidades de Chapadas
Unidades de
Colinas Cretáceas
Unidades de
Colinas Neoproterozóicas
Depressão do
rio do Formoso
Unidades de
Vales e Terraços
Ponto amostragem
água superficial
Pontos de Amostragens Água Superficial
SW
NE
NE
950 m
P1
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P3
P7
P13
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450000 455000 460000 465000 470000 475000 480000 485000 490000 495000 500000
8020000
8025000
8030000
8035000
8040000
8045000
8050000
8055000
8060000
8065000
8070000
0 10000 20000 30000
480m
570m
690m
780m
870m
Legenda
Curvas Interpoladas da Imagem SRTM-NASA/2003
Datun Horizontal SAD 69.
Org: Baggio e Trindade, 2008.
Unidades de Chapadas
Unidades de
Colinas Cretáceas
Unidades de
Colinas Neoproterozóicas
Depressão do
rio do Formoso
Unidades de
Vales e Terraços
Ponto amostragem
sedimentos
Ponto amostragem
rochas
Pontos de Amostragens Sedimentos e Rochas
SW
NE
NE
950 m
P1
P2
P3
P4
P5
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