UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 164

Área de Trabalho: Bacia do Lago Paranoá, Distrito Federal, Brasil.

Palavras Chaves: índice de geoacumulação; índice de enriquecimento do sedimento; matéria orgânica; normalização.

RESUMO

O presente estudo teve como objetivo a determinação de uma referência geoquímica regional para amostras de sedimentos provenientes da bacia hidrográfica do Lago Paranoá, através da formulação de índices de geoacumulação. A necessidade de se obter informações das áreas que pudessem representar ambientes livres de interferência antrópica, foi à base desse trabalho. Para tanto os estudos geoquímicos foram realizados em áreas protegidas, Parque Nacional de Brasília e Jardim Botânico de Brasília. O histórico de agressões ambientais na bacia do Lago Paranoá, desde a época da mudança da Capital para o Centro-Oeste, foi o principal parâmetro para a avaliação da eficácia dos geoindicadores obtidos a partir dos valores de background. 
Sob esse aspecto, vários itens foram investigados (uso e ocupação do solo, qualidade da água, mineralogia, granulometria, grau de intemperismo, geologia, assinaturas geoquímicas, anomalias, determinações dos elementos químicos no sedimento). Para tanto foram analisadas as frações granulométricas do sedimento de fundo (0,212-0,150mm; 0,150-0,045mm e < 0,045mm), empregando-se as técnicas de Espectrometria de Emissão Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP/AES), Espectrofotometria de Absorção Atômica (AAS) e Colorimetria para determinações de Zn, P, Al, Na, K, Ca, Ti, Ni, Cr, Be, Cu, Y, Ba, V, Sr, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Yb e Lu, além das técnicas analíticas de Difratometria de Raios-X, Gravimetria, Titulometria de Óxido-Redução e Granulometria. Os resultados foram tratados estatisticamente para a identificação dos níveis de background e as possíveis anomalias geoquímicas. 
A capacidade de adsorção dos elementos químicos de interesse nas amostras de sedimentos foi controlada pela variação das quantidades de matéria orgânica, pela composição mineralógica e pela variação granulométrica.
Com a elaboração dos Índices de Enriquecimento dos Sedimentos-IES, através da normalização dos dados analíticos com a matéria orgânica, foi possível estabelecer a magnitude deste enriquecimento, com relação às concentrações de ocorrência natural, em toda a região de interesse. Os valores normalizados com matéria orgânica foram eficazes principalmente para a avaliação dos ambientes lóticos.
O índice de geoacumulação apontou com regiões classe 2 (moderadamente poluída), áreas situadas tanto no Lago Santa Maria quanto no Lago Paranoá. 
Os maiores fatores de enriquecimento para o elemento P foram obtidos na amostra LP A5, que recebe a influência do lançamento de efluentes da Estação de Tratamento de Esgostos Sul (ETEB-Sul) e a amostra LPC, que representa o principal sítio de acumulação de sedimentos do Lago Paranoá. 
Sendo assim conclui-se que o trabalho pode servir como base metodológica para a identificação das concentrações e relações de referência, necessárias à interpretação das concentrações de elementos químicos nesta e em outras regiões. A pesquisa sistemática do sedimento do Lago Paranoá trará valiosas informações quanto ao risco potencial que este extrato representa para os organismos aquáticos.

  
UNIVERSITY OF BRASILIA- INSTITUTE OF GEOSCIENCES

MSc THESIS N^o 164

RICARDO COSME ARRAES MOREIRA

REGIONAL GEOCHEMICAL REFERENCE APPLIED TO THE INTERPRETATION OF CHEMICAL ELEMENTS CONCENTRATIONS IN SEDIMENTS OF THE LAGO PARANOÁ-DF BASIN

Key Words: geoaccumulation index; sediment enrichment index; organic matter, normalization.

ABSTRACT

The present study aimed at determining a regional geochemical reference value for sediment samples from Lago Paranoá watershed through the formulation of geoaccumulation indexes. The need for obtaining information from areas representing environment without human interferences was the basis of this work. Thus, geochemical studies were carried out in two protected areas: Brasilia National Park and Botanical Garden. The historical evolution of environmental impacts within the watershed of Lago Paranoá, since the transference of the Capital to Central Brazil, was the main parameter for evaluating the efficiency of geoindexes obtained from background reference values.
In this context, a variety of items were investigated (use and land occupation, water quality, mineralogy, granulometry, weathering, geology, geochemical patterns, anomalies, analysis of chemical elements from sediment). Different granulometric fractions of bottom sediment (0,212-0,150mm; 0,150-0,045mm and <0,045milimeters) were analyzed through techniques of Inductive Coupled Plasma Atomic Emission Spectrophotometry (ICP/AES), Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) and Spectrophotometry VIS to determine of Zn, P, Al, Na, K, Ca, Ti, Ni, Cr, Be, Cu, Y, Ba, V, Sr, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Yb and Lu, in addition to analytical techniques of X-Ray Diffraction, Gravimetry, Redox Titrimetry and Grain-Size Separation. The results were statistically treated for identifying background levels and possible geochemical anomalies.
The adsorption capacity of those interesting chemical elements in sediment samples was controlled through the variation in the amounts of organic matter, the mineralogical composition and the grain-size variation.
By creating the Sediment Enrichment Index (IES) through the normalization of analytical data it was possible to establish the magnitude of this enrichment relatively to naturally occurring concentrations all over the region of interest. Normalized values with organic matter were especially useful for the evaluation of lothic systems.
The geoaccumulation index indicated as Class 2 regions (moderately polluted), those areas placed so much in the Santa Maria Lake as in the Lago Paranoá.
The major factors for enrichment for the element P were obtained in samples LP A5, which receive the influence of sewage inflow from Southern Wastewater Plant (ETEB-Sul) and the sample LPC which represents the main place of accumulation of sediments in Lago Paranoá.
Therefore, it can be concluded that this work can be used as a methodological basis for identification of concentrations and relations of reference needed for the interpretation of the concentrations of chemical elements in this or other regions. Systematic evaluations of sediment from Lago Paranoá will bring valuable information regarding the potential risk that this layer represents for aquatic organisms.