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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.44.1997.tde-14082015-092017
Documento
Autor
Nome completo
Andrea Amarante
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1997
Orientador
Banca examinadora
Sígolo, Joel Barbujiani (Presidente)
Campos, Jose Roberto
Oliveira, Sonia Maria Barros de
Título em português
Comportamento geoquímico de metais pesados em sedimentos argilosos da Bacia de São Paulo, Suzano-SP
Palavras-chave em português
Geoquímica
Resumo em português
Esta dissertação estuda o comportamento geoquímico do Cu, Pb, Zn, Mn, Mo e Cd contidos nos solos de uma área próxima à lagoa de infiltração de rejeitos de uma indústria de micronutrientes utilizados na agricultura, que está atualmente desativada. Uma seção perpendicular a esta lagoa foi construída com a locação de furos a jusante, no interior e a montante da lagoa, com o objetivo de estudar o comportamento dos metais nestas três situações. A coleta de amostras foi executada de 25 em 25 cm. As amostras coletadas foram encaminhadas para as seguintes análises: granulométrica, conteúdo de matéria orgânica, Difratometria de Raio X (DRX), conteúdo total de Zn, Mn, Mo, Cu, Pb, e CD por ICP-AES e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Basicamente, a seção e estudo pode ser dividida em quatro Unidades (litotipos): Unidade 1: argila de coloração alaranjada (colúvio), constituída de um latossolo; Unidade 2: argila de coloração cinza escura, rica em matéria orgânica, correspondente a sedimentos lacustres da Bacia de São Paulo; Unidade 3: silte de coloração cinza-clara, correspondente a sedimentos flúvio-lacustres da Bacia de São Paulo; Unidade 4: embasamento gnáissico (alterita) correspondente às rochas metamórficas pertencentes ao Complexo Embu. Destas, apenas as três primeiras foram objetos de caracterização neste estudo. O material infiltrado na lagoa atravessou as camadas situadas abaixo da mesma, tendo sido retido principalmente pela camada da argila cinza-escura (Unidade 2). Análises em MEV de amostras desta unidade identificaram a presença de metais (Cu, Zn, Mo e Mn) presos à argilas, associados a sais neoformados e ao Fe, e precipitados na matriz e no plasma. Cu, Pb, e Zn possuem comportamento geoquímico semelhante nas áreas que sofreram intervenção antrópica (lagoa de infiltração e nível de entulho), apresentando altas concentrações nos níveis próximos à superfície, que diminuem com o aumento da profundidade. Nestes perfis, foram obtidas correlações acima de 0,85 para estes metais, sendo que para o Cu e Zn, esta correlação foi de 0,95. Mn e Mo apresentam comportamento geoquímico semelhante ao longo do perfil, em relação aos diferentes litotipos, aumentando a sua concentração na Unidade 2. Há uma tendência de diminuição de suas concentrações quando o lençol freático é atingindo. Embora o Cd não apresente nenhuma correlação com granulometria, teor de matéria orgânica ou litotipos, ele possui um comportamento padrão em relação à profundidade, tendendo a diminuir a sua concentração até aproximadamente 2,00-2,50m de profundidade, quando torna a aumentar até a profundidade de 3,50m, decaindo novamente. A partir desta profundidade, a concentração deste metal continua sofrendo aumento e decréscimo, até a base dos perfis. Para o perfil TL-0,5, a concentração deste metal aumenta com a profundidade, decaindo quando a Unidade 3 (camada de silte cinza-claro) é atingida. Apenas no perfil TL-02, notou-se um comportamento deste metal semelhante ao do Zn, onde parece ocorrer um aumento e diminuição de concentração destes metais simultaneamente. Existe uma correlação entre o comportamento dos metais pesados (MP) e as granulometrias finas do perfil. Ao contrário do citado em literatura, foi a fração silte, e não a argila, que apresentou as melhores correlações de 0,70 para Cu, 0,64 para Zn e 0,75 para Mn, ao passo que a argila teve suas maiores correlações obtidas para o Pb e Zn, situando-se ao redor de 0,55. Ao analisar-se a seção como todo, nota-se um desordenamento no comportamento geoquímico do MN, Mo, Cu, Pb e Zn nos perfis que estão sofrendo, diretamente, uma influência antrópica, ao passo que, nos perfis a jusante da lagoa, ocorre um ordenamento no comportamento destes metais. Nos perfis localizados a jusante da lagoa de infiltração, foram obtidas as melhores correlações entre os metais e as características intrínsecas do material (granulometria, teor de matéria orgânica e litotipos), ao passo que nos demais perfis, foram obtidas as melhores correlações entre o comportamento dos metais, especialmente Cu, Pb e Zn.
Título em inglês
Not available.
Palavras-chave em inglês
Not available.
Resumo em inglês
The main purpose of this research is the study of the behaviour of Cu, Pb, Zn, Mn, Mo and Cd in soils near a desactivated infiltration lagoon inside a fertilizer industry. An upright profile was built crossing the lagoon, with auger drill holes made downstream, in the lagoon and upstream, in order to study the metal behavior in these different situations. Different profile layers were sampled at every 25 cm. The collected samples were analyzed for: granulometrical characterization, organic matter contents, X-ray Difractometry, total Zn, Mn, Mo and Cu by ICP-AES, and Electronic Scan Microscopy (ESM).The profile was divided into four units: (1) orange argillaceous layer; (2) dark gray argillaceous layer (São Paulo Basin sediments); (3) gray siltic layer (São Paulo Basin sediments) and (4) weathered basement rock (Embu Complex). In this study on analysed Units 1, 2 and 3 only. The infiltrated matter in the lagoon seeped the layers and was retained mainly in the dark gray argillaceous (Unit 2).ESM analysis of this unit samples identified the existence of metals (Cu, Zn, Mo e Mn) on it, associated to neoformed salts and Fe, precipitated in the matrix and in the plasma. Cu, Pb and Zn show similar geochemical behavior in areas influenced by anthropogenic activities (infiltration lagoon and waste level), with levels decreasing with depth, being higher next to the surface. In these profiles, there were found correlations around 0, 85 for the behaviour of these metals; between Cu and Zn, the correlation obtained was 0, 95. Mn and Mo present similar geochemical behaviour through out the profile in relation to the different litotypes by increasing its concentration when Unit 2 is reached. There is a trend for decreasing its concentrations when the water table is reached. Although the Cd does not show any correlation to granulometrical size, organic matter or litotypes, it has a standard behaviour in relation to the depth, decreasing its concentration until 2,50 meters. After that it increases until 3,50 meters, and decreases again. From this depth, this metal concentration varies increasing and decreasing until the bottom of the profile. In the profile TL-05, the Cd concentration increases with depth, decreasing when Unit 3 (gray siltic layer) is reached. For TL-02 profile only it was observed a similar behavior between Cd and Zn, with simultaneous increasing and decreasing of concentration of both metals. There is a correlation between heavy metals behavior and fine granulometries of the profile. Despite what is currently highlited in the literature, the best correlation with heavy metal was founded for silt fraction instead of the clay. For the silt fraction, it was obtained correlations around 0,70 for Cu, 0,64 for Zn and 0,75 for Mn; for the clay fraction, it was obtained correlations around 0,55 for Pb and Zn. Analyzing the section as whole on see a disorder in the metal geochemical behavior of Mn, Mo, Cu, Pb e Zn in the profiles under direct anthropogenic influence (into and upstream the lagoon). For the profiles downstream the lagoon, there is a trend for an order in the behaviour of these metals. The best correlations between heavy metals contents and the characteristics of the material (grain size, organic matter contents and litotypes) was found for the profiles downstream the lagoon; in the other ones, it was obtained the best correlations between the behaviour of Pb, Zn and Cu.
 
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Amarante__Mestrado.pdf (17.58 Mbytes)
Data de Publicação
2015-08-17
 
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