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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/70141
Type: | Tese |
Title: | Influência do conteúdo orgânico na mobilidade de metais pesados em sedimentos do leito da rede de drenagem natural de microbacias urbanas no Cariri Cearense |
Title in English: | Influence of organic content on the mobility of heavy metals in sediments from the bed of the natural drainage network of urban microbasins in Cariri Cearense |
Authors: | Brito, Anielle dos Santos |
Advisor: | Silva, Fernando José Araújo da |
Co-advisor: | Brito, Maria Gorethe de Sousa Lima |
Keywords: | Saneamento;Conteúdo orgânico;Metais pesados;Águas superficiais;Sedimento de leito |
Issue Date: | 2022 |
Citation: | BRITO, Anielle dos Santos. Influência do conteúdo orgânico na mobilidade de metais pesados em sedimentos do leito da rede de drenagem natural de microbacias urbanas no Cariri Cearense. 2022. 122 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | Os sedimentos dos leitos dos cursos d’água guardam em si a memória do ambiente por onde passam, revelando as características edáficas, geológicas e antrópicas através dos elementos químicos neles impregnados. Por essa razão, estudos desses sedimentos são úteis na identificação, no monitoramento e no controle de fontes de poluição. Diversas reações biogeoquímicas permitem a fixação de poluentes no sedimento ou mobiliza-os para o meio, a depender de condições locais de pH, Potencial redox e salinidade. O presente estudo teve como objetivo de investigar os fatores intervenientes nos processos de mobilização/fixação de metais pesados em sedimentos do leito da rede de drenagem natural de microbacias urbanas no Cariri cearense. Para isso, foram coletadas amostras de água superficial e de sedimento em seis pontos de coleta distribuídos ao longo do sistema de drenagem. As coletas de água foram realizadas a uma distância de, no mínimo, 0,50 m das margens dos riachos e lagoas para garantir que as amostras fossem representativas do trecho avaliado. Nos sedimentos as amostras foram coletadas a 0,2 m da superfície e a 0,30 m do leito, tomando-se o cuidado de não provocar a suspensão. As amostras de água superficial foram caracterizadas pelos seguintes parâmetros: cloretos, condutividade elétrica, demanda bioquímica de oxigênio, demanda química de oxigênio, oxigênio dissolvido, potencial hidrogeniônico, potencial redox, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais e temperatura. Nas amostras dos sedimentos foram determinadas as concentrações de carbono solúvel em água, carbono orgânico total e lábil, concentrações dos metais (Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn), potenciais hidrogeniônico e redox e distribuição granulométrica. A partir dos resultados verificou-se a predominância da humina no conteúdo orgânico nos sedimentos de leito dos pontos P2 a P6. Foram obtidas correlações positivas entre os sólidos suspensos totais da água e as frações lábeis da matéria orgânica do sedimento (SST/CL e SST/CSA) e entre o potencial redox (do sedimento) e o CL. Correlação negativa foi obtida entre o oxigênio dissolvido da água e o CL. A ACP indicou alteração no conteúdo orgânico da água e dos sedimentos de leito está associada as diferentes formas de uso e ocupação do solo das microbacias estudadas, relacionadas, principalmente, a supressão da mata ciliar em áreas no entorno dos pontos de coleta estudados e a precariedade do sistema de esgotamento sanitário em áreas ocupadas por infraestrutura urbana. Os pontos P2, P3, P4, P5 e P6 estão localizados em zonas de interesse ambiental, definidas pelo Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano do município de Juazeiro do Norte-CE como Zona Especial 2 -ZE2 (P2, P4, P5 e P6) e Zona Especial 3 - ZE3 (P3), que desempenham a importante função ecossistêmica de regulação ecológica, uma vez que estão relacionadas com a preservação e proteção dos recursos hídricos incidentes neste município. |
Abstract: | The sediments of the beds of the watercourses keep in themselves the memory of the environment through which they pass, revealing the edaphic, geological and anthropic characteristics through the chemical elements impregnated in them. For this reason, studies of these sediments are useful in identifying, monitoring and controlling sources of pollution. Several biogeochemical reactions allow the fixation of pollutants in the sediment or mobilize them to the medium, depending on local conditions of pH, Eh and salinity. The present study aimed to investigate the intervening factors in the processes of mobilization/fixation of heavy metals in sediments from the natural drainage network of urban watersheds in Cariri, Ceará. For this, surface water and sediment samples were collected at six collection points distributed along the drainage system. Water collections were carried out at a distance of at least 0.50 m from the banks of streams and lakes to ensure that the samples were representative of the evaluated stretch. In the sediments, samples were collected 0.2 m from the surface and 0.30 m from the bed, taking care not to cause suspension. The surface water samples were characterized by the following parameters: chlorides, electrical conductivity, biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, dissolved oxygen, hydrogenion potential, redox potential, sedimentable solids, total suspended solids and temperature. In the sediment samples, the concentrations of water-soluble carbon, total and labile organic carbon, concentrations of metals (Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn), hydrogen and redox potentials and granulometric distribution were determined. From the results, the predominance of humin in the organic content was verified. Positive correlations were obtained between the total suspended solids of the water and the labile organic matter fractions of the sediment (SST/CL and SST/CSA) and between the redox potential (of the sediment) and the CL. Negative correlation was obtained between dissolved oxygen in water and CL. The PCA indicated a change in the organic content of water and bed sediments is associated with the different forms of use and occupation of the soil in the studied microbasins, mainly related to the suppression of riparian vegetation in areas surrounding the studied collection points and the precariousness of the sanitary sewage system in areas occupied by urban infrastructure. Points P2, P3, P4, P5 and P6 are located in areas of environmental interest, defined by the Urban Development Master Plan of the municipality of Juazeiro do Norte-CE as Special Zone 2 - ZE2 (P2, P4, P5 and P6) and Special Zone 3 - ZE3 (P3), which perform the important ecosystem function of ecological regulation, since they are related to the preservation and protection of water resources incident in this municipality. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/70141 |
Appears in Collections: | DEHA - Teses defendidas na UFC |
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