Dinâmica dos metais em ambiente costeiro contaminado por atividade metalúrgica (Baía de Sepetiba - RJ)

Abstract

As atividades metalúrgicas são as maiores fontes potenciais de contaminação metálica e são capazes de alterar consideravelmente o fluxo dos elementos nos ecossistemas. Uma vez disponíveis no ambiente aquático, os metais são distribuídos em diferentes compartimentos, e a depender dos processos e comportamentos biogeoquímicos nas interfaces (sedimento-água biota), eles podem resultar em efeitos tóxicos aos organismos e ao homem. Devido à dificuldade analítica e conceitual inerentes ao estudo desses processos, torna-se pertinente desenvolver traçadores geoquímicos e, um notável exemplo de inovação analítica, é a medição com alta precisão das composições isotópicas de metais de transição, como Zn. Uma interessante área de estudo para aplicar esse modelo de ferramentas integradas é a Baía de Sepetiba, Rio de Janeiro. Essa região foi severamente contaminada por Zn e outros metais traço entre as décadas de 1960 e 1990 por toneladas de rejeitos metalúrgicos lixiviados ou erodidos para os manguezais circunvizinhos. Recentemente, a pilha de rejeitos metalúrgicos foi encapsulada em 2012. Nesse contexto, o objetivo principal da presente tese foi investigar sobre a dinâmica do Zn (entre outros metais co-contaminantes) na Baía de Sepetiba. Para esse fim, foram combinadas diversas ferramentas geoquímicas, desde abordagens clássicas como estatística multivariada, extrações químicas (simples, sequencial e cinética) e caracterização mineralógica, até ferramentas de vanguarda, incluindo análise isotópica de Zn, espectroscopia de absorção de Raios-X e Gadolínio antropogênico. Nesse sentido, foram coletadas amostras de rejeito hidrometalúrgico, uma malha de sedimentos ao longo da baía e uma caracterização dos aportes fluviais. Os resultados das assinaturas isotópicas, expressos como δ66/64Zn, mostraram que a assinatura isotópica do rejeito total (bulk) não corresponde ao endmember antropogênico, mas deve-se observar acerca da assinatura do Zn facilmente extraível. As informações isotópicas e de partição geoquímica combinadas mostraram que grande parte do Zn antropogênico é alocado nas fases facilmente extraíveis dos sedimentos e, portanto, altamente propenso para a troca com a coluna d’agua ou absorção biológica. Dessa forma, reações pós-deposicionais podem ter provocado um forte fracionamento isotópico que levaram a uma assinatura distinta do rejeito e capaz de ser identificada ao longo do transporte e acumulação nos sedimentos pela baía. Além disso, a assinatura do pool lábil foi concordante com as assinaturas isotópicas encontradas em ostras de estudos anteriores, o que ressalta a aplicabilidade da ferramenta isotópica em organismos biomonitores. Em conclusão, esses resultados mostraram que Sepetiba encontra-se ainda com uma contaminação resiliente e biodisponível para a biota. Fontes urbanas devem contribuir para o balanço de massas dos aportes de Zn antropogênico. Esse estudo aponta novas direções nas aplicações isotópicas para elucidar rotas de bioacumulação e entradas de Zn antropogênico na cadeia trófica, bem como melhor compreender os mecanismos biogeoquímicos controladores do seu comportamento no continuum sedimento-solução-organismo.