Processos geoquímicos na interface sedimento-água no braço Riacho Fundo do Lago Paranoá – DF

Abstract

Uma das principais manchas urbanas do Distrito Federal está localizada na bacia hidrográfica do lago Paranoá, com destaque para a unidade hidrográfica Riacho Fundo, a qual, por conseguinte, é a principal fonte de poluentes que deságua no referido lago. Deste modo, o braço Riacho Fundo, exutório desta unidade hidrográfica, é caracterizado por um assoreamento acentuado e apresenta altos índices de eutrofização, como por exemplo, a proliferação de cianobactéria ocorrida no início do período das chuvas em dezembro de 2016. Neste contexto, é importante compreender a geoquímica da interface água-sedimento, uma vez que os sedimentos podem desempenhar diferentes funções dependendo das condições biofísico-químicas do ambiente. Assim, esta pesquisa tem como principal objetivo o estudo de perfis de água intersticial e sedimentos depositados no braço Riacho Fundo do Lago Paranoá com vistas a sua caracterização sedimentológica, geoquímica, mineralógica e sua relação com as principais fontes de poluição. Para tanto, foram realizadas campanhas de campo para coleta de amostras de água superficial, água intersticial e sedimento em pontos estrategicamente distribuídos em relação às principais fontes de poluição, como é caso da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE-Sul) e o exutório do Riacho Fundo. Os perfis foram coletados em tubos de policarbonato com espessura de aproximadamente 25 cm de sedimentos; em laboratório, foram seccionados em camadas e centrifugados para separação das fases sólida e líquida. As amostras de sedimentos passaram por fusão alcalina e extração sequencial (protocolo BCR). As amostras da fase líquida - soluções das extrações químicas (total e parciais), águas superficiais, águas intersticiais - foram analisadas por vários equipamentos (AAS, ICP-OES, ICP-MS e CI), a fim de se obter elementos maiores (cátions e ânions), traços e elementos terras raras. Também foi determinada a composição mineralógica das amostras de sedimentos do lago e solos coletados na unidade hidrográfica do Riacho Fundo por Difratometria de Raio-X nas frações totais e argila. Os principais resultados foram: (1) A unidade hidrográfica do Riacho Fundo como principal contribuinte de material em suspensão e carbono orgânico particulado. (2) A ETE-Sul como principal contribuinte de nutrientes e matéria orgânica nos sedimentos e água superficial. Ademais, em relação aos pontos estudados nesse trabalho, as águas superficiais próximas à ETE-Sul são mais ricas em Na, K, NO3-, Cl-, P, S, SO42-, Mn, Pb, Cu, V e Gd. (3) Os sedimentos demonstram associação de metais (Cr, Mn, Cu, Zn e Pb) com compostos orgânicos e oxi-hidróxidos de Fe e Mn o que pode contribuir para a mobilidade desses durante a degradação da matéria orgânica. (4) De maneira geral, nos sedimentos a correlação de Ca2+, Mg2+, Sr2+ e Ba2+ demonstrou que esses elementos estão associados a carbonatos introduzidos pelas atividades antrópicas (principalmente construção civil), porquanto a geologia da bacia não contém rochas com minerais carbonáticos. (5) Nas águas intersticiais, os elementos mais representativos com relação à mobilização e fluxos entre os sedimentos e a coluna d’água são nutrientes P, S, N; e elementos Ca, Mg, Sr, Ba, Fe, Mn, Zn, Cu, tendo como principais motivo a diagênese precoce (oxidação da matéria orgânica - MO, desnitrificação, a dissolução redutiva dos óxidos de Mn e Fe e redução do SO4) e dissolução de carbonatos. Na interface sedimento-água destacam-se os fluxos para a coluna d’água de Mn, Fe, Ca, Mg, P e inversamente de NO3- e SO42-.