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Tipo: Dissertação
Título: Valores de referência de qualidade para metais pesados em solos no Estado do Espírito Santo
Título(s) alternativo(s): Reference quality values for heavy metals in soils from Espírito Santo State
Autor(es): Paye, Henrique de Sá
Primeiro Orientador: Mello, Jaime Wilson Vargas de
Primeiro coorientador: Abrahão, Walter Antônio Pereira
Segundo coorientador: Fernandes Filho, Elpídio Inácio
Primeiro avaliador: Neves, Júlio César Lima
Segundo avaliador: Silva, Juscimar da
Terceiro avaliador: Costa, Aureliano Nogueira da
Abstract: O desenvolvimento equilibrado e sustentável requer controle eficiente dos efeitos ambientais dos processos produtivos. Para isso, os órgãos de monitoramento ambiental necessitam de indicadores capazes de servir como referência para a avaliação continuada dos impactos ambientais causados pelas atividades antrópicas. Dessa forma, é evidente a necessidade de estabelecer valores orientadores que permitam identificar áreas poluídas ou contaminadas e, concomitantemente, avaliar o potencial de risco ao meio ambiente e à saúde humana. O conhecimento dos teores naturais de uma determinada substância é o mais simples e direto método para o estabelecimento de valores orientadores. Dessa forma, a adoção de valores de referência de qualidade (VRQ) se impõe no contexto como uma excelente ferramenta para identificar áreas contaminadas e contaminantes de interesse, em locais específicos, de modo a fornecer uma orientação quantitativa em estudos de avaliação de risco, e na tomada de decisão nas questões de prevenção, remediação, reciclagem e disposição de resíduos em solos. Nesse sentido, o presente estudo tratou de caracterizar geoquimicamente 56 amostras representativas de solo, nas bacias hidrográficas Riacho, Reis Magos e Santa Maria da Vitória no Estado do Espírito Santo, com a finalidade de obter os teores naturais de metais pesados e investigar os principais fatores envolvidos na distribuição desses elementos nos solos. A partir dessas informações, foram estabelecidos os valores de referência de qualidade (VRQ) utilizando-se para isso, técnicas de análise univariada e multivariada. Para tanto, foram determinados os teores totais de As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb, Ti, V e Zn, por ataque ácido, com digestão em forno microondas, conforme o protocolo analítico SW-846 3052 da Environmental Protection Agency (U.S.EPA). A dosagem dos elementos foi obtida por espectrofotometria de emissão óptica com plasma induzido (ICP OES). Os teores médios encontrados para a maioria dos metais pesados estudados foram, em geral, inferiores aos reportados na literatura internacional. Os teores de cádmio ficaram abaixo do limite de detecção (LD) do método para todas as amostras. A partir das correlações de Pearson e da análise de componentes principais (ACP) foi possível selecionar os atributos dos solos (Fe, areia silte+argila e carbono orgânico) que melhor se correlacionaram com os teores de metais pesados e verificar a importância dessas variáveis nos resultados. A análise de agrupamento hierárquico (AAH) possibilitou a formação de grupos e indicou que a distribuição de metais pesados nos solos do ES pode ser explicada principalmente pelo tipo de relevo (geomorfologia) e pela geologia. A análise discriminante (AD) possibilitou avaliar o grau de acerto na distribuição das amostras entre os grupos, e também permitiu alocar novas amostras nos grupos previamente formados, a partir das funções de classificação. Os VRQ foram obtidos a partir do percentil 75 e 90 da distribuição de freqüência dos resultados analíticos se encontram próximos ou abaixo daqueles obtidos para o Estado de São Paulo e para solos brasileiros. Os valores correspondentes aos percentis 75 e 90 obtidos para o conjunto de 56 amostras de solo podem ser considerados os VRQ´s ou backgroud. Os VRQ obtidos para solos do Espírito Santo a partir do percentil 75 e 90 para os seguintes metais pesados em mg kg-1 são: As (< 12,83 14,28), Cd ( < 0,13), Co (10,21 14,56), Cr (54,13 68,81), Cu (5,91 10,78), Mn (137,80 253,01), Mo (1,74 3,36), Ni (9,17 17,22), Pb (< 4,54 8,92), Ti (8775,97 10188,89), V (109,96 129,35) e Zn (29,87 49,32). A adoção de VRQ´s obtidos para grupos de solos tem a vantagem de representar convenientemente as situações anômalas. Obviamente, esses valores tornam menos complexa e laboriosa a gestão das áreas contaminadas ou suspeitas de contaminação. Portanto, sugere-se que os maiores e menores valores dos percentis 75 e 90 obtidos para os diferentes grupos sejam considerados a flutuação do background ou a faixa de Valores de Referência de Qualidade para metais pesados nos solos das Bacias Hidrográficas do Riacho, Reis Magos e Santa Maria da Vitória no Estado do Espírito Santo.
Balanced and sustainable development requires efficient control of the environmental effects of the productive process. For that reason, environmental agencies demand indicators capable of referencing and assessing the environmental impacts caused by anthropogenic activities. In that way, it is clear the necessity of establishing of guiding values to identify polluted or contaminated areas and, concomitantly, to assess the potential risks to the environment and to the human health. The knowledge about natural concentrations of certain substance is the easier and more direct method for the establishment of those guiding values. At the same time, the adoption of references quality values (RQVs) figures as an excellent tool to identify contaminated areas, provinding a quantitative orientation in studies which deal with risk assessment and issues regarding the deposition of waste in soil. For that purpose the present study comprised the geochemical characterization of 56 representative soil samples collected at Riacho, Reis Magos, and Santa Maria da Vitória drainage basins in Espirito Santo State. In addition, it aimed to obtain the natural concentrations of heavy metals and to investigate the main factors involved in their distribution in soils. Based on these information, references quality values (RQVs) were established through univariate and multivariate analyses. The total content of As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb, Ti, V, and Zn were determined by inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICP OES), after microwave assisted acid digestion of soil samples, according to SW-846 3052 of the Environmental Protection Agency (USEPA). For the majority of the heavy metals, the average content were lower than those reported in the international references. Cadmium content were lower than the detection limit (DL) for all samples. By Pearson s correlations and principal component analyses, it was possible to select the most suitable soil attributes (e.g. silt+clay, sand, and carbon organic) which correlate to the heavy metals content and verify the importance of those variables in the results. The cluster hierarchical analysis (CHA) allowed to group formations which revealed that relief (geomorphology) and geology explained mostly the distribution of heavy metals in soils from Espírito Santo state. Discriminant analysis (DA) allowed to assess the degree of certainty in the distribution of the samples among the groups, and to place new samples in the groups already formed, according to the classification functions. The percentile 75 and 90 of the frequency distribution of the analytical results, obtained from the group of 56 soil samples, were used to estimate the RQVs or the background content. Those estimated values were lower than or similar to those ones reported to São Paulo state s and to the Brazilian s soils. Thus, the RQVs for the Espírito Santo s soils, in mg kg-1, can be seen as follow: As (< 12.83; 14.28), Cd ( < 0.13), Co (10.21; 14.56), Cr (54.13; 68.81), Cu (5.91; 10.78), Mn (137.80; 253.01), Mo (1.74; 3.36), Ni (9.17; 17.22), Pb (< 4.54; 8.92), Ti (8775.97; 10188.89), V (109.96; 129.35) and Zn (29.87; 49.32). Adoption of RQVs obtained for group of soils is advantageous due to the representation of the anomalous situations. Therefore, it suggests that the 75 and 90 percentiles would be considered as background fluctuations or RQVs range for heavy metals in soils from Riacho, Reis Magos and Santa Maria da Vitória basins.
Palavras-chave: Solos
Análise
Qualidade
Metais pesados
Soils
Analysis
Quality
Heavy metals
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,
Programa: Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas
Citação: PAYE, Henrique de Sá. Reference quality values for heavy metals in soils from Espírito Santo State. 2008. 64 f. Dissertação (Mestrado em Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2008.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/5414
Data do documento: 8-Dez-2008
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