Ana Karolina Freitas de Sousa

233 Pages·2009·4.47 MB·Portuguese

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA

VARIAÇÃO SAZONAL E ESPACIAL DA CONCENTRAÇÃO
DE ELEMENTOS-TRAÇO NOS RIOS URUCU, SOLIMÕES E
NEGRO – AMAZÔNIA OCIDENTAL, BRASIL.

ANA KAROLINA FREITAS DE SOUSA

Manaus
2008
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA

ANA KAROLINA FREITAS DE SOUSA

VARIAÇÃO SAZONAL E ESPACIAL DA CONCENTRAÇÃO
DE ELEMENTOS-TRAÇO NOS RIOS URUCU, SOLIMÕES E
NEGRO – AMAZÔNIA OCIDENTAL, BRASIL.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Química da Universidade
Federal do Amazonas, como requisito parcial
para a obtenção do título de Mestre em
Química, com área de concentração em
Química Analítica.

Orientador: Prof. Dr. Genilson Pereira Santana
Co-orientador: Dr. Assad José Darwich

Manaus
2008
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ANA KAROLINA FREITAS DE SOUSA

VARIAÇÃO SAZONAL E ESPACIAL DA CONCENTRAÇÃO DE
ELEMENTOS-TRAÇO NOS RIOS URUCU, SOLIMÕES E NEGRO –
AMAZÔNIA OCIDENTAL, BRASIL.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-

Graduação em Química da Universidade

Federal do Amazonas, como requisito parcial

para a obtenção do título de Mestre em

Química, com área de concentração em

Química Analítica.

Aprovado em 22 de agosto de 2008.

BANCA EXAMINADORA

______________________________________________________
Prof. Dr. Genilson Pereira Santana (Presidente)
Universidade Federal do Amazonas

______________________________________________________
Prof. Dr. Paulo Rogério da Costa Couceiro (Membro)
Universidade Federal do Amazonas

______________________________________________________
Prof. Dr. Sebastião Átila Fonseca Miranda (Membro)
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
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De dico aos meus pais Moysés e Walma,
ao s meus irmãos Khrystiano e Kathryn, a
mi nha sobrinha Rachele, e ao meu
na morado Eder, pela amizade,
pa ciência, compreensão, confiança,
inc entivo e amor a mim investidos, em
tod os os momentos dedicados a
ela boração dessa dissertação.

Ofereço aos meus familiares e amigos
pela “torcida”, companheirismo e
amizade.
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AGRADECIMENTOS

A DEUS, orientador da minha vida, pela saúde, oportunidade de crescimento pessoal e
profissional, pelo ânimo nos momentos de dificuldades, por ter me fortificado no
cumprimento dessa jornada e colocado no meu caminho pessoas especiais (verdadeiros anjos)
que me auxiliaram nessa conquista;

Aos meus pais, meu porto seguro, Moysés Nazaré de Sousa e Maria Walma A. F. de
Sousa, pelo amor incondicional, pela educação, incentivo e exemplo de vida, que me fizeram
alcançar mais esta meta. Amo-os!

Aos meus irmãos Khrystiano Freitas de Sousa e Kathryn Serrão de Sousa Conte e a
minha sobrinha Rachele, por acreditarem em mim e torcerem pelo meu sucesso;

Ao meu namorado Francisco Eder da Silva Pereira, pela paciência, amizade, apoio,
cumplicidade, e por me distrair nos momentos em que eu precisei de uma “válvula de
escape”;

À Universidade Federal do Amazonas (UFAM) e ao Instituto Nacional de Pesquisas da
Amazônia (INPA), em especial, à Coordenação de Pesquisas em Biologia Aquática (CPBA),
pela infra-estrutura oferecida, o que tornou possível a realização das análises químicas de
elementos-traço;

À PETROBRÁS e à TAG (Transportadora Amazonense de Gás), pelo financiamento
concedido e por permitirem o uso dos dados do projeto intitulado “Serviços de estudos dos
corpos d’água na área de influência da obra de construção do gasoduto Urucu-Coari-
Manaus”;

Ao Prof. Dr. Genilson Pereira Santana, por ter disponibilizado o aparelho de absorção
atômica, o fotômetro de chama e por ter me impulsionado a procurar pessoas dispostas a
ajudar nos meus piores momentos;
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Ao meu co-orientador, Dr. Assad José Darwich, por não me abandonar nessa jornada,
pela orientação indispensável e por me fazer acreditar que no final tudo daria certo;

À Dra. Barbara Ann Robertson, que também me orientou, meus sinceros
agradecimentos, pela objetividade de suas observações, pela imprescindível contribuição nas
correções e por sempre se mostrar disposta a me ajudar;

Ao Dr. Celso Morato, pela ajuda e paciência ao me explicar a ANOVA;

Ao Dr. Pedro Suarez Mera e ao Dr. Luiz Fernando Alves, por se mostrarem dispostos a
me ajudar;

Aos professores, Dr. Paulo Rogério da Costa Couceiro e Dr. Sebastião Átila Fonseca
Miranda (titulares); Dra. Hillândia Brandão da Cunha e Dr. Ézio Sargentini Júnior (suplentes)
por aceitarem o convite para compor a banca de defesa da dissertação e pelas sugestões;

À Dra. Barbara Ann Robertson e ao Prof. Dr. Rutênio Luiz Castro de Araújo pelas
participações e sugestões no exame de conhecimento;

Ao Prof. Dr. Paulo Rogério da Costa Couceiro, coordenador do Programa de Pós-
Graduação em Química da UFAM, pela compreensão;

Ao Prof. Francisco Aguiar, do Departamento de Geografia, por ter cedido gentilmente
os dados de precipitação pluviométrica referentes ao Pólo Arara, no Urucu.

A todos os professores do Programa de Pós-Graduação em Química, pelo conhecimento
transmitido;

Às amigas-irmãs, que acompanham a minha caminhada, Alessandra Dantas, Aline
Mafra, Darling Borges, Francimary Cabral, Janaína de Brito, Keity Tabosa, Lívia Trindade e
Priscila Oliveira, pela amizade indispensável, carinho, descontração, companheirismo e apoio
psicológico. Sem vocês tudo teria sido muito mais difícil!
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Aos amigos Dorian Lesca e Alex “Plank” Ramos, minha eterna gratidão pela paciência
ao me explicarem as análises de PCA e HCA, pelas sugestões, amizade, compreensão e
incentivo nos momentos difíceis;

Aos amigos do laboratório de Química Analítica e Ambiental, em especial, a Adriana
Komrouyan e a Marconde Silva, por se mostrarem solícitos, pelas palavras de incentivo, e por
terem feito com que as longas horas fazendo leitura das amostras no aparelho de absorção
atômica passassem mais rápido;

Aos queridos amigos Geraldo Magela, Alessandra Moreno, Amélia Ribeiro, Selma
Siqueira e Suzy Menezes pelas orações, amizade, apoio, por me prestigiarem, e acreditarem
na minha capacidade;

Às amigas Graziela Balassa e Monique Sena, as quais tive a oportunidade de conhecer
melhor, agradeço pela compreensão, carinho, ajuda, bom humor, incentivo e momentos de
descontração;

À José Carlos Raposo, André Nilson Oliveira, Josedec Mateus, Karla Serique e Paula
Sena, pela ajuda fundamental nas coletas das amostras, medição dos parâmetros físico-
químicos e auxílio durante a leitura das amostras no aparelho de absorção atômica;

Ao Laboratório de Sistema de Informações Geográficas do INPA, o SIGLAB, em
especial ao bolsista Frederico O. R. Fonseca, pela paciência, por se mostrar solícito, por
confeccionar o mapa e ceder as imagens de satélite dos pontos de coleta;

A todos os colegas do Programa de Pós-Graduação em Química da UFAM,
principalmente da turma de 2005/2, pelo apoio, pelas sugestões e críticas durante a elaboração
dessa dissertação;

A todos aqueles que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização e
conclusão desse trabalho;

Enfim, considero-me privilegiada pela chance de aproveitar e desenvolver o meu
potencial, e é a isso e a todos que me ajudaram a quem sou grata.
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POEMA DAS ÁGUAS

Ah! Água cristalina que é sangue da Terra...
Que estende os braços para afagar o mundo...
Queremos recordar tuas virtudes de água da vida...
Que lava, fecunda e alimenta o progresso.
Água da chuva que fertiliza o solo e alimenta as fontes,
Água negra que retrata a síntese do metabolismo da floresta e
Que banha minha cidade de Manaus,

Água dos igarapés que transportam a vida,
Água do rio que sustenta a cidade,
Água da fonte que mitiga a sede,
Água do mar que reproduz a vida,
Água da cachoeira que move a turbina
E gera energia,

Água do poço que anima o deserto,
Água do banho que garante a higiene,
Água do esgoto que limpa a cidade,
Água do lago que retrata o céu,
Água que veicula o medicamento,
Água que é carícia, seiva, leite, nutrição,
Assegurando a vida do homem e da natureza...
Água do suor que representa o trabalho,
Água das lágrimas que simboliza a saudade, a dor e o sofrimento,

Água barrenta que transporta os Andes para
O oceano, que fertiliza a várzea e revitaliza os lagos,
Água azul ou azul-esverdeada que desce dos
Maciços cristalinos e reflete a beleza da floresta,
Água da cidade que levou meus sonhos
Para um tempo que não volta mais,
Água santa, a filha mais dócil da natureza
A mostrar para o homem a presença de DEUS!!!

Prof. Antônio dos Santos
(Revista Água Doce – janeiro/ março de 2006)
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RESUMO

O ciclo hidrológico dos rios é a principal fonte de renovação da fertilidade das áreas
inundáveis e exerce influência marcante nas características limnológicas das águas
amazônicas. A extração de petróleo nas cabeceiras do rio Urucu e a construção do gasoduto
Urucu-Coari-Manaus são fontes de possíveis impactos antrópicas nesse percurso. Foram
estudadas a variação sazonal e espacial de temperatura, pH, condutividade e oxigênio
dissolvido nos Urucu, Solimões e Negro; e de elementos majoritários (Na, K, Ca e Mg) e
elementos-traço (Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) na camada sub-superficial dos mesmos
rios na enchente, cheia, vazante e seca do ciclo hidrológico de 2006. As variáveis na coluna
de água foram medidas com potenciômetros digitais. Para as outras determinações foram
coletadas amostras de água na sub-superfície com garrafa de Ruttner, filtradas e preservadas.
Os metais alcalinos foram analisados por Fotometria de Chama e os alcalinos terrosos e
elementos-traço por Espectrometria de Absorção Atômica de Chama. Os dados obtidos foram
avaliados por ANOVA, para estabelecer a existência de variação dos elementos químicos
entre fases do ciclo hidrológico e entre os rios. Para o reconhecimento de padrões no
comportamento das variáveis foram utilizadas a análise de Componentes Principais (PCA) e
de Agrupamentos Hierárquicos (HCA). De modo geral, destaca-se que há semelhanças
hidroquímicas entre os rios Urucu e Negro; que no Solimões as concentrações dos elementos
químicos são freqüentemente maiores, especialmente o cálcio; e que há variação de acordo
com a fase do ciclo hidrológico. As variáveis limnológicas no rio Urucu apresentaram
maiores valores no sentido enchente-cheia-vazante-seca. No rio Solimões os valores de pH e
oxigênio dissolvido aumentaram da enchente para a vazante, enquanto que a temperatura e a
condutividade elétrica diminuíram da enchente para a cheia e aumentaram da cheia para a
seca. No rio Negro o pH e o oxigênio aumentaram na cheia e na seca, a temperatura diminui
da enchente para a cheia e aumentou da cheia para a seca; a condutividade permaneceu
praticamente inalterada com discreto aumento na cheia e menores valores na seca. Em todos
os ambientes as maiores temperaturas foram registradas no período de águas baixas.
Considerando todo o ciclo hidrológico a relação de dominância para os elementos
majoritários ficou estabelecida em: K+>Ca2+>Na+>Mg2+ para os rios Urucu e Negro e,
Ca2+>Mg2+>Na+>K+ para o Solimões. Para o mesmo período a soma média de todos os
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majoritários no Solimões (14,003 mg/L) foi cerca de 5,3 vezes maior do que no Urucu e 14
vezes maior do que no rio Negro, destacando-se o cálcio com teor até 10 vezes maior que o
elemento em maior concentração nos outros dois rios. De acordo com a ANOVA, entre as
fases não houve variação significativa no rio Urucu para as concentrações de Cd, Cr e Ni; no
rio Solimões, para os teores de Na, Cd, Co e Cu; e no rio Negro para as concentrações de K,
Ca, Mg, Cu, Ni e Pb. Entre os rios, na maior parte do ciclo hidrológico, principalmente na
enchente, não houve variação significativa entre Urucu e Negro. A PCA e a HCA
corroboraram as semelhanças entre Urucu e Negro, as diferenças entre estes rios e o Solimões
e as correlações significativas entre todos os elementos-traço e majoritários, com exceção do
Fe, sem correlação com qualquer elemento. Portanto, este estudo comprova que há variação
sazonal e espacial das concentrações de elementos majoritários e elementos-traço entre os três
rios estudados. Os dados apresentados devem ser vistos como os de um ecossistema
equatorial praticamente inalterado podendo, desta forma, tornarem-se parte de um banco
básico de dados para comparações posteriores e subsidiar pesquisas quanto ao fluxo de
nutrientes na área de drenagem nestas bacias para avaliação de atividades antropogênicas
nesses rios no futuro.

Palavras-chave: Elementos-traço, ciclo hidrológico, rios Urucu, Solimões e Negro,
Amazônia.