Interação entre substâncias húmicas aquáticas e elementos metálicos na porção leste do Quadrilátero Ferrífero – MG.

Abstract

Substâncias húmicas (SH) são compostos que perfazem cerca de metade do carbono orgânico dissolvido (COD) em águas naturais. Elas possuem elevada massa molecular e estrutura química complexa, sendo originadas da degradação da matéria orgânica. Além disso, possuem grande importância ambiental por interferirem na mobilidade e toxidade de metais e outras substâncias liberadas pelo homem. Neste trabalho, substâncias húmicas aquáticas (SHA) foram extraídas de corpos hídricos da porção leste do Quadrilátero Ferrífero/MG (QF), onde também foram determinadas as concentrações de elementos metálicos e suas relações com as condições litológicas regionais. Amostras de água foram coletadas durante a estação seca e a estação chuvosa. Os parâmetros físico-químicos T, pH, ORP, condutividade, resistividade e turbidez foram determinados in situ. Já os parâmetros alcalinidade, sulfatos, cloretos, COD, elementos metálicos maiores Al, Na, Ca, Fe, K, Mg, Mn e Ti; e traço As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Li, Mo, Ni, P, Pb, S, Sc, Sr, V, Y e Zn foram determinados em laboratório. A média dos valores de COD nas águas coletadas ficou em 2,19 mg/L, sendo que as maiores concentrações foram detectadas nas serras do Caraça e do Itatiaia. As SH foram extraídas das amostras por meio de resinas DAX-8 (que têm a capacidade de adsorver o material húmico em pH ácido) e por evaporação rotativa (que consiste em baixar o ponto de ebulição da água para concentrar o COD). Nos extratos também foram determinados elementos metálicos maiores e traço, além do COD. A fim de entender as dependências entre os compostos húmicos e íons metálicos na área de estudo, todos os dados obtidos foram analisados por meio de uma técnica exploratória multivariada (rede neural de Kohonen). Observou-se que as SH se apresentaram relacionadas com os metais Al, K, Ba, Ca, Cu, Fe, Mn, Sr, Ti e Zn considerando as amostras coletadas. Além disso, foi detectada influência litológica na composição das águas. Constatou-se que o solo pode influenciar na mobilidade de materiais orgânicos, visto que as areias oriundas do intemperismo do quartzito tem menor capacidade de retenção de matéria orgânica. Assim, regiões como as serras do Caraça e do Itatiaia possuíram maior concentração de SH se comparadas com áreas de diferentes litotipos. O baixo teor de argilas nas cabeceiras dos rios dessas áreas facilitaria a liberação de compostos húmicos para as águas. Esse processo é mais ativo em épocas chuvosas, fazendo com que as maiores concentrações de COD fossem observadas no período úmido ou na transição do período chuvoso para o seco. Nos demais pontos analisados com litologias diferentes a maior concentração de carbono se deu na época de transição da estação seca para a estação chuvosa e a menor se deu na estação chuvosa. Considerando os diferentes métodos de isolamento de material húmico, a evaporação rotativa mostrou-se promissora ao poder extrair SH com a possibilidade de minimização de alterações estruturais. Entretanto, ela é uma técnica demorada, sendo inconveniente para grandes volumes. As amostras extraídas com resinas DAX-8 apresentaram uma retenção média de 46,80% de COD nas colunas cromatográficas.