Modelagem de metais traço em um sistema estuarino sob influência de deposição atmosférica
Nome: Franciane Entringer Curbani
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 30/09/2022
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| Julio Tomás Aquije Chacaltana | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| Bruno Furieri | Examinador Interno |
| José Antônio Tosta dos Reis | Examinador Interno |
| Julio Tomás Aquije Chacaltana | Orientador |
| Levi Pompermayer Machado | Examinador Externo |
| Renato Rodrigues Neto | Examinador Externo |
Resumo: Nessa tese foram utilizados de forma acoplada modelo hidrodinâmico e modelo de
qualidade da água baseado em processos para estudo do comportamento dos
(semi)metais traço As e Cr no Sistema Estuarino da Ilha de Vitória (SEIV), incluindo
a entrada via deposição atmosférica. Os (semi)metais foram analisados segundo as
condições hidrodinâmicas e as características físico-químicas da água. Foi
quantificada a influência da deposição atmosférica nas concentrações de As e Cr no
sedimento superficial nas escalas de tempo de 25, 50 e 100 anos, estimada a partir
da simulação de um ano de referência. A modelagem de metais considerou os
processos de sorção de metais aos sedimentos suspensos, sedimentação e
ressuspensão. Implicitamente, por meio de reprofunções para os coeficientes de
partição, a variabilidade espaço-temporal do coeficiente de partição KD para As e Cr
entre sedimentos suspensos (SS) e água foi modelada, segundo as condições
físico-químicas da água. Os valores de KD As-SS (55,02 75,46 m3
/kg) e Cr-SS
(109,60 146,80 m3
/kg) encontrados estiveram dentro da faixa observada em
ambientes estuarinos, apresentando relação negativa com a distribuição de
salinidade. Foram identificadas regiões críticas para a deposição de metais traço no
sedimento superficial do SEIV no estuário superior, áreas marginais e
correspondentes às áreas de manguezal, além da região marinha interna. Na região
média estuarina, relativa ao canal da Baía de Vitória, foi observada característica
erosiva predominante. As maiores tensões de cisalhamento de fundo ocorreram
associadas às máximas amplitudes da maré de sizígia, promovendo aumento dos
fluxos de ressuspensão de As e Cr a partir da camada de sedimento superficial, com
consequente aumento das concentrações na água. Em condições de vazões
extremamente altas do rio Santa Maria da Vitória, ocorreu aumento do KD
acompanhando o aumento dos sedimentos suspensos e elevando a fração
particulada dos (semi)metais na água. A maior influência da deposição atmosférica
para as concentrações de As e Cr no sedimento superficial foi verificada na região
superior estuarina, seguida da região marinha interna. Na região superior, a maior
taxa de sedimentação de As e Cr adsorvido aos sedimentos suspensos explicou a
maior influência da entrada atmosférica, sendo a região de maiores taxas de
deposição de sedimentos suspensos e maiores valores de KD. Na região marinha
interna, a influência da deposição atmosférica pode ser associada à maior relação
entre área de interface ar-água e profundidade, que resulta em maior carga de
massa de As e Cr a partir da atmosfera para a água em relação à região marinha
externa, e maiores taxas de deposição dos sedimentos suspensos e (semi)metais
adsorvidos. Nas escalas de tempo avaliadas, não foram identificadas possíveis
mudanças dos níveis de qualidade do sedimento para As e Cr devido à deposição
atmosférica, considerado o ERL (effects range low). As áreas de maior
contribuição coincidiram com as áreas preferenciais para deposição dos
(semi)metais no sedimento superficial identificadas ao longo do SEIV. Mantidas as
condições de deposição atmosférica e cargas de rios consideradas no presente
estudo, sob as configurações e forçantes dos modelos implementados, novas áreas
podem ser expostas a níveis de toxicidade para a biota aquática para As, no
entanto, não é esperado que possíveis alterações nos níveis de qualidade do
sedimento superficial sejam condicionadas pela deposição atmosférica em 25, 50 e
100 anos.
