Geoquímica da contaminação industrial do solo e do subsolo por metais pesados na região de Suzano-SP

Master thesis Portuguese OPEN
Rivaldo França de Mello Junior (1998)
  • Publisher: Universidade de São Paulo
  • Subject: Geoquímica | Not available. | Poluição do solo (Prevenção e controle) | Geoquímica e Geotectônica

Esta dissertação analisa o comportamento geoquímico de metais pesados no solo e subsolo, submetidos à disposição inadequada de resíduos de origem industrial, na forma de aterros não controlados, em um caso prático nos arredores de uma indústria de insumos para fertilizantes, no município de Suzano - SP. Com base em estudos anteriores, centrados na contaminação das águas superficial e subterrânea do local selecionou-se para investigação os seguintes metais pesados; Cd, Pb, Mn, Cu, Zn e Cr. O método escolhido para a abordagem da questão foi a obtenção de dados a partir da execução de três seções geológicas. A primeira foi locada em terreno natural, e as outras duas em local sabidamente contaminado por metais, em função da disposição de resíduos. Foram coletadas 115 amostras, através de sondagem a trado manual, a cada 0,25m, nos três perfis estudados. Realizou-se 12 determinações de metais por amostra, sendo uma metade com abertura por ácidos fortes (AAF) e outra com abertura por EDTA (ácido Etileno Diamino Tetrea Acético), totalizando 1380 determinações por Absorção Atômica. Confrontando os resultados obtidos, com as duas aberturas, concluiu-se que pelo menos neste caso específico a abertura por EDTA mostrou-se mais adequada para a caracterização dos intervalos contaminados. No perfil executado na área não contaminada buscou-se determinar o background regional e caracterizar o comportamento dos referidos metais em função da profundidade. Os perfis localizados na área contaminada revelaram, através das análises químicas, teores médios de Cu, Zn, Pb, Cd, Mn e Cr cerca de 900, 400, 90, 50, 20 e 5 vezes, respectivamente, o background regional, fato que caracteriza uma expressiva carga contaminante imposta ao solo. Identificou-se em um horizonte denominado unidade de Concentração de resíduos, intervalo com 56% de Cu e 23% de Zn, apresentando também significativas concentrações dos demais metais pesquisados. Nas quatro sondagens que constituíram a seção não contaminada (TN) observou-se, mais nitidamente nas análises químicas com abertura EDTA, um incremento de Mn, Zn e Cu, nos primeiros 0,50m do perfil de solo, o que sugere contaminação por particulados aéreos. A caracterização do comportamento de metais pesados em solos contaminados foi realizada com a utilização de ferramentas clássicas da geoquímica de superfície, como microscopia ótica de amostras indeformadas e análise de fragmentos de solo em microscópio eletrônico de varredura (MEV) com sistema \"Energy Dispersive Scan\" (EDS) acoplado. Os resultados obtidos mostraram a eficácia do uso destas técnicas em estudos ambientais. Foi possível visualizar a retenção de compostos metálicos de origem natural e antrópica em estruturas orgânicas complexas e a presença de sais solúveis no perfil. Finalmente, foram identificados metais contaminantes dentro de minerais neoformados como barita e gipsita. This paper analyses the geochemical behavior of heavy metals in the soil an subsoil, as they were exposed to the inadequate disposal of industrial wastes, in non controlled landfills, considering as practical case the neighboring areas of a manufacturer of products for fertilizers in the district of Suzano, S. Paulo State, Brasil . Drawing on previous studies, focusing on the contamination of surface and underground waters, the following heavy metals were selected for this search: Cd, Pb, Mn, Cu, Zn, and Cr. The procedure chosen for investigation was the collection of data after determining three geological sections. The first one was located on natural soil site, and the other two were located at the site where the wastes were disposed of, to contaminated by metals, 115 samples were collected, by means of drilling, at each 0,25 m deep layer, in the three situations studied, 12 metal determination by sample were carried out, half of wich being by means of strong acids digestion(AAF), and the other half with ethilen diamine tetra aceptic acid (EDTA) digestion, with a total of 1380 determinations by atomic absortion. Confronting the results obtained by using the two types of sample digestion, it was conclude that, at least in this specific case, the EDTA digestion proved to be more adequate in characterizing the contaminated intervals. In the profile obtained from the non-contaminated area, it was attempted to determine the regional background, as well as to caracteriza the behavior of the metals referred to above in terms of deph. Chemical analyses of the profiles obtained in the contaminated areas showed an average content of Cu, ZN, PB, Mn, and Cr displaying values about 900, 400, 90, 50, 20 and 5 times, respectively, the regional background .This characterizes a very heavy contaminating pllunting load on the soil. In a horizon denominated unit of wastes concentration, and interval of 56% of Cu and 23% of Zn was identified, displaying also significant concentrations of other metals investigated. In the four probings making up the non- contaminated area(TN), it was observed, more clearly in the chemical analyses with EDTA digestion, an Increase of Mn, Zn and Cu, in the first 0,50m of the soil profile, what suggests contamination by means of air particles.
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