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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2008.tde-13122008-142525
Documento
Autor
Nome completo
Tatiane Araujo de Jesus
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2008
Orientador
Banca examinadora
Calijuri, Maria do Carmo (Presidente)
Bourotte, Christine Laure Marie
Figueira, Rubens Cesar Lopes
Henry, Raoul
Zaiat, Marcelo
Título em português
Avaliação do histórico de impactos antrópicos na bacia de drenagem do Lago das Garças (São Paulo-SP), durante o século XX, com base nos estoques de nutrientes, metais pesados e compostos orgânicos em sedimento lacustre
Palavras-chave em português
Impacto antrópico
Metais pesados e compostos orgânicos (HPA e n-alcanos)
Nutrientes
Reservatório urbano
Sedimento lacustre
Resumo em português
O presente estudo visou reconstruir o histórico de impactos antrópicos na bacia de drenagem do Lago das Garças durante o século XX por meio da deposição de contaminantes no compartimento sedimentar. O Lago das Garças está localizado em uma unidade de conservação, Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI), inserida em área altamente povoada e urbanizada da cidade de São Paulo. Dois testemunhos de sedimento (LG05-03 e LG05-04, com 70 cm e 65 cm, respectivamente) foram amostrados mediante auxílio de mergulhadores no ponto mais profundo do reservatório, sendo, posteriormente, fatiados a cada 1 cm. Em LG05-03 foram quantificadas as distribuições verticais de carbono orgânico total (COT), nutrientes totais (NT e PT), hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), hidrocarbonetos alifáticos (n-alcanos), bem como foi feita a classificação granulométrica. Em LG05-04 foi determinada a deposição de metais pesados (Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) e a geocronologia através do isótopo radioativo 'ANTPOT. 210 Pb', usando o modelo CIC (Constant Initial Concentration). Os dados foram analisados por meio de análises estatísticas multivariadas (ACP: Análise de Componentes Principais). Com base nas tendências dos dados e na ACP, foi possível estabelecer três fases principais: Fase I: 64-43 cm (~1894-1975): caracterizada por baixas concentrações de nutrientes e contaminantes, sendo possível recuperar níveis préindustriais destes compostos, propostos como valores de referência regionais. Ainda, com base na razão C/N e em razões entre n-alcanos, notou-se, nesta fase o predomínio de aporte de matéria orgânica de origem alóctone; Fase II: 43-26 cm (~1975-1990): aumento abrupto das concentrações de metais pesados e HPA traçadores de veículos automotores, marcando o aumento da poluição atmosférica devido ao grande crescimento econômico do município e maior circulação de veículos na região. Ainda, foi observado aumento gradual das concentrações de NT e PT, atribuídos aos despejos de esgotos não tratados oriundos da Secretaria de Agricultura e Abastecimento e da Fundação Parque Zoológico; Fase III: 26-0 cm (~1990-2005): aumento mais acentuado das concentrações de nutrientes devido aos despejos de esgotos, acarretando em maior eutrofia do sistema, registrada pelo perfil do n-'C IND.17'. Pico das concentrações de HPA traçadores do uso de carvão mineral associado às atividades de uma siderúrgica vizinha (Siderúrgica J.L. Alipeti), bem como queda das concentrações destes traçadores coincidindo com mudanças no processo industrial da empresa. Ainda nesta fase notaram-se aumentos expressivos dos teores e fluxos dos HPA traçadores de veículos automotores, corroborando o cenário de aumento vertiginoso da frota de veículos na última década. Desse modo, este estudo contribuiu com o cenário nacional em termos de manejo de bacias hidrográficas urbanas, incluindo registros desde a época pré-revolução industrial no Brasil (~1894) até os dias atuais, demonstrando o potencial do uso de testemunhos lacustres no resgate de informações relativas à contaminação de ecossistemas aquáticos associadas às atividades antropogênicas.
Título em inglês
Evaluation of human impact at Garças lake drainage basin (São Paulo, SP) during the 20th Century based in nutrients, heavy metals and organic compounds in lacustrine sediments
Palavras-chave em inglês
Heavy metals and organic compounds (PAHs and n-alkanes)
Human impact
Lacustrine sediment
Nutrients
Urban reservoir
Resumo em inglês
Present study aimed to reconstruct the human impact history on the Garças Lake Drainage Basin during the 20th Century based on contaminants deposition on the lacustrine sediment. Garças Lake is located in a preservation area, the Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI), located in a highly populated urban area within the city of São Paulo. Two sediment cores (LG05-03 and LG05-04, 70 cm and 65 cm long) were sampled by divers at the deepest site of the lake, which were sliced at 1 cm intervals. Information for LG05-03 included total organic carbon (TOC), total nutrients (TN and TP), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), aliphatic hydrocarbons (n-alkanes) and grain size vertical distributions. Deposition of heavy metals (Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn) and the geocronology by 'ANTPOT. 210 Pb', using CIC model (Constant Initial Concentration), were determined in LG05-04. Data were analyzed by multivariate statistic analysis (PCA, principal components analysis). Based on data trends and PCA, it was possible to recognized three main phases: Phase I: 64-43 cm (~1894-1975) characterized by low nutrients and contaminants concentrations, allowing retrieving preindustrial levels of these compounds, which are proposed as regional reference values. Besides, C/N ratio and n-alkanes ratios demonstrated aloctonous organic matter predominance; Phase II: 43-26 cm (~1975-1990) characterized by the abrupt increase of heavy metals and vehicular PAHs concentration, indicating the atmospheric pollution increase, due to the great economic rise experienced by the city of São Paulo over that time and the higher vehicles circulation in the region. Yet, it was observed a gradual increase in nutrient concentration attributed to the untreated sewage inputs from the São Paulo State Department of Agriculture and Provisioning headquarters and the city Zoo; Phase III: 26-0 cm (~1990-2005) characterized by a marked increase in nutrient concentration related to the untreated sewage inputs, leading to the increase of eutrophication, as registered by the n-'C IND.17' distribution. A peak of coal PAHs concentration was also noticed, related to a neighbor steel mill (J.L. Aliperti), followed by a subsequent decrease of these compounds, coincident with industrial procedures changes. Besides, there was an expressive increase in vehicular PAHs concentrations, corroborating the scenery of a drastic raise of vehicles in the last decade. The present study contributed to the national scenario towards urban drainage basin management. It included records since preindustrial time (~1894) up to the present, highlighting the potential use of lacustrine sediment on the retrieval of historical environmental changes of aquatic ecosystems and associated anthropogenic impacts.
 
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JESUS_2008.pdf (3.47 Mbytes)
Data de Publicação
2009-02-05
 
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