Exemplos de Métodos Temporais em Estudos Geoquímicos Ambientais

 

Exemplos de Métodos Temporais em Estudos Geoquímicos Ambientais

Uma forte e, muitas vezes, polêmica questão nos estudos geoquímicos ambientais é a caracterização e interpretação de valores elevados de um elemento químico

Artigo de Carlos A. de Medeiros Filho

[EcoDebate] Uma forte e, muitas vezes, polêmica questão nos estudos geoquímicos ambientais é a caracterização e interpretação de valores elevados de um elemento químico. Essas concentrações outliers podem ser inseridas dentro da faixa de background natural ou serem interpretadas como anomalias geoquímicas geogênicas ou anomalias geoquímicas antropogênicas.

Na avaliação dos parâmetros ambientais de um material adota-se, normalmente e simplificadamente, os procedimentos de amostragem, análise química, tratamentos estatísticos e comparações com padrões pré-definidos ou valores de referência regulatórios (Tume et al., 2011; Desaules, 2012; Teng et al., 2014; Melo et al, 2017).

A composição geoquímica de um solo, por exemplo, depende de uma série de fatores como clima, material geológico original, topografia, atividade orgânica, tempo, além de contribuições antropogênicas. Essa série de importantes atributos conduz a uma grande variedade nos valores geoquímicos dos solos e, evidentemente, prejudica ou torna muito complexa a determinação de padrões de referências regionais. Salienta-se que além dos fatores geogênicos e antropogênicos, as concentrações dos metais e seus valores de referências dependem da fração granulométrica e do método analítico empregado (Medeiros Filho, 2017).

Uma alternativa ou uma complementação ao processo de comparação com valores de referências é a análise geoquímica periódica para uma mesma área. A confrontação e interpretação dos resultados analíticos em um mesmo sítio, em dois períodos diferentes, podem permitir avaliar, criteriosamente, o comportamento e a evolução ambiental de uma área estudada (Medeiros Filho, 2017).

Serão mencionados, a seguir, alguns casos da literatura da aplicação de métodos temporais em tratamentos geoquímicos ambientais, objetivando referenciar, muito resumidamente, a importância prática dessa metodologia.

teores das medianas, em 1994 e 2004, para cromo, cobre, chumbo, níquel e zinco na parte urbana da cidade de Trondheim (Noruega)

Figura 1 – teores das medianas, em 1994 e 2004, para cromo, cobre, chumbo, níquel e zinco na parte urbana da cidade de Trondheim (Noruega). Fonte: Andersson et al. (2010).

Andersson et al. (2010) procuraram avaliar a extensão espacial da poluição por metais pesados na parte urbana da cidade de Trondheim (Noruega) e avaliar a variação temporal durante um período de dez anos (1994–2004). Foram analisadas 321 amostras de solo superficial. Os testes estatísticos mostram que a maioria dos elementos diminuíram sua concentração estatisticamente ao longo de dez anos. Três importantes fontes de poluição foram fechadas no final dos anos 90, o incinerador de resíduos hospitalares, um dos crematórios e uma fundição de metais, o que explica objetivamente as diminuições nos teores de metais tóxicos. Uma análise de componentes principais (PCA) realizada nos resultados também indica que Cd, Zn, Pb e Hg se correlacionam com dados antropogênicos. A figura 1 ilustra a queda nos teores das medianas, em 10 anos, para cromo, cobre, chumbo, níquel e zinco.

Médias anuais de nitrato nas águas de poços do bairro do Planalto, Natal-RN

Figura 2 – Médias anuais de nitrato nas águas de poços do bairro do Planalto, Natal-RN (Cabral et al., 2009)

Cabral et al. (2009) estudaram a evolução hidroquímica do nitrato em duas captações da porção Sul de Natal, abrangendo os bairros do Tirol e Nova Descoberta (Captação Dunas) e o bairro de Planalto (captação Planalto) e compreendendo o período de 1996 a 2006. Os tratamentos estatísticos desenvolvidos indicaram, para o bairro Planalto, que os resultados de nitrato estavam abaixo do limite de potabilidade vigente, mas existia uma tendência clara e preocupante de aumento com o decorrer do tempo nos teores desse parâmetro (figura 2). A situação da captação Dunas era mais grave e preocupante, já que os resultados para nitrato indicavam, na grande maioria dos casos, valores típicos de contaminação provenientes de efluentes domésticos. Além disso, era evidenciado o agravante de que esse processo de contaminação parece se incrementar com o passar dos anos. Esse aumento de nitrato teria uma correspondência direta com o aumento da densidade populacional associado à ausência de um sistema de saneamento apropriado.

Boxplots dos parâmetros típicos do solo para 2004 e 2014 de Changjiang

Figura 3 – Boxplots dos parâmetros típicos do solo para 2004 e 2014 de Changjiang (in Xia et al., 2017).

Xia et al. (2017) discutiram as mudanças de importantes parâmetros ambientais do solo na planície de Changjiang (China) por meio de estatísticas e sistema de informação geográfica (SIG) usando dados de uma pesquisa de solo realizada em 2004 e 150 amostras coletadas em 2014. Box plots (figura 3) foram usados para detectar mudanças nos parâmetros e / ou concentrações dos elementos. Foram, assim, observadas tendências de crescimentos nas concentrações carbono total orgânico, N, P, Cd, Pb e Se e diminuições nas concentrações de As e do pH.

Variação temporal das concentrações de Cl- e NO3- em dois poços no CAV

Figura 4 – Variação temporal das concentrações de Cl- e NO3- em dois poços no CAV (Shalev et al., 2015)

Shalev et al. (2015) discutem sobre a contaminação por nitratos de aquíferos superficiais nos campos agrícolas da região extremamente árida do Vale do Arava Central (CAV), no sul de Israel. Esse estudo descreve a progressiva contaminação de nitrato (figura 4). As concentrações de nitratos nestes aquíferos superficiais aumentaram de <10 ppm para > 50 ppm. Este aumento é, em parte, acompanhado por um aumento nas concentrações de cloreto, mas não existe necessariamente uma correlação clara entre as duas variáveis.

Referências Bibliográficas

Andersson, M.; Ottensen, R.T.; Langedal, M. 2010. Geochemistry of urban surface soils — Monitoring in Trondheim, Norway. Geoderma 156 (2010) 112–118

Cabral, N. T.; Richetto, A. M.; Quieroz, M. A. 2009. Comportamento do nitrato em poços do aquífero Dunas / Barreiras nas explotações Dunas e Planalto, Natal, RN, Brasil. Eng Sanit Ambient | v.14 n.3 | jul/set 2009 | 299-306.

Desaules, A., 2012. Critical evaluation of soil contamination assessment methods for trace metals. Sci. Total Environ. 426, 120–131.

Medeiros Filho, C.A. 2017. Análises geoquímicas temporais como método de monitoramento de parâmetros ambientais. in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 11/08/2017.

Melo, V.F.; Buschle, B.; Souza, L.C.P.; Bonfleur, E.J. 2017. Reference values for potentially harmful elements in soils from Atlantic Rainforest, Brazil. Journal of Geochemical Exploration 181; 138–147.

Shalev, N.; Burg, A.; Lazar, B. 2015. Nitrate contamination sources in aquifers underlying cultivated fields in an arid region e The Arava Valley, Israel. Applied Geochemistry 63 (2015) 322 – 332.

Teng, Y.G., Wu, J., Lu, S.J., Wang, Y.Y., Jiao, X.D., Song, L.T., 2014. Soil and soil environmental quality monitoring in China: a review. Environ. Int. 69, 177–199.

Tume, P., Bech, J., Reverter, F., Bech, J., Longan, L., Tume, L., Sepúlveda, B., 2011. Concentration and distribution of twelve metals in Central Catalonia surface soils. J. Geochem. Explor. 109, 92–103.

Xia, X.; Yanga, Z.; Yua, T.; Houa, Q.; Muteloa, A. M. 2017. Detecting changes of soil environmental parameters by statistics and GIS: A case from the lower Changjiang plain, China Journal of Geochemical Exploration 181; 116–128.

Carlos Augusto de Medeiros Filho, geoquímico, graduado na faculdade de geologia da UFRN e com mestrado na UFPA. Trabalha há mais de 35 anos em Geoquímica em Pesquisa Mineral e Ambiental

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 06/08/2020

 

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