L.D. Lacerda - Instituto do Milênio Estuários

Transporte de materiais na
interface continente-mar na Baía
de Sepetiba
Luiz Drude de Lacerda
Instituto de Ciências do Mar, UFC
Uma iniciativa do Instituto do Milênio “Transferência de
Materiais na Interface Continente-Oceano” & o IGBP-
LOICZ Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone – Sub-
Theme III Human influences on river basin-coastal zone
interactions

Correntes superficiais

Água
TSS
Hg
Água
TSS
Hg
Fluxos estimados
Água
TSS
Hg

Principais alterações ambientais
Até meados do século XX: Dragagem de
canais, agricultura, desmatamento de
encostas
Década de 50-60 do século 20: Transposição
de bacias
Década de 70 do século 20: Expansão
urbana e industrial; ocupação do litoral,
conversão de áreas de manguezal
Década de 90 do século 20: Explosão
urbana, “urbanização espontânea”.

Mudanças nas taxas de sedimentação na Baía de
Sepetiba, RJ devido a diversão de águas do Rio Paraíba
do Sul (Lacerda et al. 2002)
1970-1990
321
1950-1970
240
1930-1950
152
1900-1930
62
Prior to 1900
32
0 50 100 150 200 250 300 350
Taxas de sedimentação (mg.cm -2 .yr -1 )

Contribuição
da bacia do
Rio Paraíba
do Sul ao
fluxo de
sedimentos
para a Baía
de Sepetiba
(Molisani et
al., 2006)

Contribuição
da bacia do
Rio Paraíba
do Sul ao
fluxo de
mercúrio
para a Baía
de Sepetiba
(Molisani et
al., 2007)

Taxas de
sedimentação
em área
próxima ao
Canal da
Guarda e São
Francisco

Zn
Alterações nas fontes de Cd e Zn para a baía de Sepetiba, RJ
(Barcelos & Lacerda, 1994; Lacerda et al., 2004)
1,2 46
0,03
1 0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,6
20
3,4
0,1
18
0 2,4
0,2
0,26
1,1
92,09
Fe & Aço
1990 (1,28 t/ano) 2005 (0,59 t/ano)
Al
Zn
Fundição de
Metais
Energia
Esgoto
Lixo
Serviços
Runoff
Navegação
Cd (t/ano)
Redução = 54%
Papel
Química
Plastico
Manufaturas
Metalurgia
70
60
50
40
30
20
10
0
Fe & Aço
Al
Zn
Fundição de
Metais
1990 (105 t/ano) 2005 (92 t/ano)
Energia
Esgoto
Lixo
Serviços
Runoff
Navegação
Zn (t/ano)
Redução = 12%
Papel
Química
Plastico
Manufaturas
Metalurgia

Variação da concentração de Cd e Zn em
ostras da Baía de Sepetiba
2,5
2
Cd em C. brasiliana (valores
mínimos)
6
5
Cd em C. brasiliana (valores
máximos)
1,5
1
0,5
4
3
2
1
0
1985 1986 1993 1997
0
1985 1986 1993 1997
2500
Zn em C. brasiliana (valores
mínimos)
5000
Zn em C. brasiliana (valores
máximos)
2000
4000
1500
3000
1000
2000
500
1000
0
1985 1986 1993 1997
0
1985 1986 1993 1997

Depósito de rejeitos, Ingá Metais, Baía de Sepetiba, RJ

Distribuição de Zn e Cd
em perfis de
sedimentos do Saco da
Coroa Grande

Zn (mg/kg)
800
600
400
200
0
Sedimentos 0-50 cm
R 2 = 0,8556
Cd:Zn = 1:167
0 1 2 3 4 5
Cd (mg/kg)
Zn (mg/kg)
500
400
300
200
100
0
Sedimentos 50-100 cm
R 2 = 0,9477
Cd:Zn = 1:150
0 1 2 3
Cd (mg/kg)

Balanço de Cd na Baía de Sepetiba (T/ano)

Balanço de Zn na Baía de Sepetiba (T/ano)

Balanço de Hg na Baía de Sepetiba
(Kg/ano)

Distribuição de Zn em sedimentos superficiais
Rees et al., 1998 (British Geological Survey)

Cd em sedimentos de fundo da Baía de Sepetiba

Hg em sedimentos da Baía de Sepetiba
(Marins et al., 1999)

Cd (µg/g)
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00
Profundidade do sedimento (cm)
1-50
50-100
100-150
150-200
200-250
Perfil típico de todas as áreas,
principalmente dos CDF's (vermelho)
Perfil encontrado no Canal de
Acesso e Bacia de Evolução (azul)
Distribuição vertical
de Cd e Zn em
sedimentos da Baía
de Sepetiba
Zn (µg/g)
Área interna
Toda a Baía
Profundidade do sedimento (cm)
1-50
50-100
100-150
150-200
200-250
0 200 400 600 800
Perfil típico de todas as áreas,
particularmente dos CDF's (vermelho)
Perfil encontrado no Canal de
Acesso e Bacia de Evolução
(azul)

Alteração na partição geoquímica do Cu em
sedimentos da Baía de Sepetiba
100%
F ração d o to tal
80%
60%
40%
20%
0%
Residual
Reduc.
1
1994 Pop. Cu (1984) ~600.000
Fração do Total
100%
80%
60%
40%
20%
Residual
Oxidiz.
0%
2004 Pop. ~2.200.000
2004 pop. 12.3 million

Piritas em sedimentos da Baía de Sepetiba
A- Agregado de cristais de sulfetos de ferro (possivelmente pirita) recobertos por um fino
filme mineral.
B - EDX (t: 100s, contagem: 76), feito sobre um cristal, indica que é composto por matéria
orgânica (C, O), S, Fe, Cu, e argilo- minerais (Al, Si).
C- O gráfico “concentração (at%)” ilustra as concentrações de Bcada elemento.
A
C
Foto-micro-grafia de
agregado de micro-cristais de
sulfetos de Fe em biofilmes
da interface sedimento-água
em manguezais.
30%
concentração (at%)
7% 19%
15%
29%
Si
Al
S
Fe
Cu

Pirita Framboidal
de sedimentos
anóxicos da Baía
de Sepetiba
3%
1%1%
45%
50%
Si Al S Fe Cu

Variação na concentração de COD, COP e TSS ao longo do transporte
da Bacia da Baía de Sepetiba para o Mar

Variação nas concentrações de Pb e Cu dissolvidos ao longo do
transporte da Bacia da Baía de Sepetiba para o mar

Variação nas concentrações de Cd dissolvido ao longo do
transporte da Bacia da Baía de Sepetiba para o mar

Variação nas concentrações de Zn dissolvido ao longo do
transporte da Bacia da Baía de Sepetiba para o mar

Variação nas concentrações e especiação de Hg ao longo do
transporte da Bacia da Baía de Sepetiba para o mar