Hidrogeoquímica de cursos de água: influência da ocupação humana sobre parâmetros físico-químicos no Município de Porto Alegre, RS

This paper presents the results of environmental impact study in three hydrographic sub-basins located in different urban-landscape contexts in the city of Porto Alegre, State of Rio Grande do Sul. The influence of human activities on chemical composition of water and sediments sampled seasonally was determined from the analysis in laboratory of physicochemical parameters such as Fe, Mn, Al, Cu, Zn, Cr, Cd, Pb, Hg, BOD5 , COD and organic matter, as well in situ determinations such as potential of hydrogen-pH, temperature-T, reduction potential-Eh, electrical conductivity-EC and dissolved oxigen-DO, in order to establish the distinction between wastewater charges generated in each scenario. The results show that urban-landscape contexts influence substantially the chemical composition of water courses. Moreover, seasonality displays a secondary role, whereas there was no significant variation in pollutant concentrations during the water surplus period, between April and October. Thus, it appears that the degree of pollution follows the logical sequence of patterns of urbanization in Brazil: Suburban is the zone where the production of wastewater is the smallest; the mixed urban zone is one with high population density, presence of industries and other potentially polluting activities; and the sparse urban zone that presents intermediate characteristics. At the same time, it appears that, in both scenarios, the riverine environment is exposed to continuous processes of degradation, since wastewater charges are released directly on it, fact that contribute with the raise of the financial costs of water treatment.Neste trabalho são apresentados resultados de avaliação de impacto ambiental em três sub-bacias hidrográficas, situadas em diferentes contextos urbano-paisagísticos, na cidade de Porto Alegre/RS. A influência de atividades humanas sobre a composição química de águas e sedimentos, coletados sazonalmente, foi determinada a partir da análise em laboratório de parâmetros físico-químicos, tais como Fe, Mn, Al, Cu, Zn, Cr, Cd, Pb, Hg, DBO5, DQO e matéria orgânica, além de parâmetros in situ como potencial hidrogeniônico-pH, temperatura-T, potencial de redução-Eh, condutividade elétrica-CE e oxigênio dissolvido-OD, de modo a estabelecer distinção entre dejetos gerados em cada cenário. Os resultados revelam que os contextos urbano-paisagísticos influenciam sensivelmente a composição química dos cursos d’água. Por outro lado, a sazonalidade parece exercer papel secundário, considerando que não houve variação signiticativa na concentração de poluentes no período de superávit hídrico, compreendido entre Abril e Outubro. Desse modo, constatamos que os graus de poluição seguem a sequência lógica dos padrões de urbanização: Periurbana é a zona em que a produção de dejetos é menor, a zona Urbana Mista é aquela onde há adensamento populacional e presença de indústrias e outras atividades potencialmente poluidoras, e Urbana Rarefeita é a zona que apresenta características intermediárias. Ao mesmo tempo, verifica-se que, em ambos os cenários, o ambiente fluvial está exposto a processos contínuos de degradação,considerando que dejetos são lançados diretamente na água, fato que contribui para o aumento dos gastos com seu tratamento

O flúor nas águas subterrâneas do município de Porto Alegre : origem e implicações na saúde da população

24

Análise geoquímica comparativa entre arroios do município de Porto Alegre e corpos d’água da bacia hidrográfica do Lago Guaíba, Rio Grande do Sul, Brasil

Os problemas ambientais associados à aglomeração humana em áreas metropolitanas estão presentes na Região Metropolitana de Porto Alegre. Nesta área em especial, na ausência de um sistema de coleta e tratamento de efluentes amplo e eficaz, a geração de resíduos domésticos, industriais e agrícolas supera a capacidade de assimilação do meio ambiente. Os recursos hídricos, como é o caso do Lago Guaíba, são utilizados concomitantemente como corpo receptor de dejetos e como fonte de captação de água para abastecimento público. No intuito de fornecer subsídios complementares ao gerenciamento dos recursos hídricos superficiais, foram realizados estudos relativos à hidrogeoquímica e à composição de isótopos estáveis de chumbo e zinco, em amostras de material em suspensão, provenientes de três sub-bacias hidrográficas. A escolha dessas sub-áreas baseou-se, principalmente, em dados do Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano e Ambiental do Município de Porto Alegre, onde foram identificadas três classes de uso e ocupação do território. Portanto, cada classe está representada por uma sub-bacia hidrográfica: Urbana Densa - Arroio Passo das Pedras; Urbana Rarefeita - Arroio Cavalhada; e Periurbana - Arroio Lami. A comparação da hidrogeoquímica ambiental dessas áreas com o restante da Bacia Hidrográfica do Guaíba foi conduzida à partir da análise do conteúdo de isótopos estáveis de chumbo em amostras de referência, provenientes do Lago Guaíba e das desembocaduras dos rios Gravataí e Jacuí, este último, o seu principal tributário. Os dados físico-químicos revelam que os contextos urbano-paisagísticos determinam a composição química dos dejetos brutos lançados ao longo da rede de drenagem natural. Por outro lado, os resultados isotópicos demonstraram que a contribuição antropogênica de chumbo e zinco, dois dos principais poluentes em ambientes urbanos, é pouco significativa. Apesar disso, as análises isotópicas corroboraram a classificação proposta no Plano Diretor, permitindo, inclusive, discriminar as amostras provenientes dos três arroios urbanos daquelas utilizadas como referência regional.The environmental problems associated to human agglomeration in metropolitan areas are presented in the Porto Alegre Metropolitan Region. Especially in this area, in the absence of a broad and effective collection and treatment system, the production of domestic, industrial and agricultural wastes, overcome the assimilation capacity of the environment. The water resources, as Lake Guaiba, are used at the same time as body receptor of wastewater and source of drinking water to public supply. In order to provide additional information to water management, studies of water and sediment hydrogeochemistry and stable isotope content of zinc and lead on the suspended particulate matter from three hydrographic sub-basins. The choice of these sub-areas was based on the Porto Alegre’s “Master Plan for Urban and Environmental Development”, where was presented three classes of occupation and land use. In this research, each class is represented by a hydrographic sub-basin: High Density - Passo das Pedras Creek; Medium Density - Cavalhada Creek; and Low Density - Lami Creek. The comparison between the hydrogeochemistry of these sub-areas and the Guaiba Hydrographic Basin was conducted by the lead isotope analysis of the reference samples, collected in the Lake Guaiba and the Gravatai and Jacui river mouths, the latter, the main affluent. The physic-chemical data shows that the types of urban landscape govern the chemical composition of wastewater thrown along the drainage of a certain watershed. On the other hand, the isotopic data prove that the lead and zinc anthropogenic contribution is a minor factor. Nevertheless, the isotopic analysis corroborated the classification proposed on the Master Plan, allowing discrimination between samples from the three urban creeks those used as regional reference

Análise geoquímica comparativa entre arroios do município de Porto Alegre e corpos d’água da bacia hidrográfica do Lago Guaíba, Rio Grande do Sul, Brasil

Os problemas ambientais associados à aglomeração humana em áreas metropolitanas estão presentes na Região Metropolitana de Porto Alegre. Nesta área em especial, na ausência de um sistema de coleta e tratamento de efluentes amplo e eficaz, a geração de resíduos domésticos, industriais e agrícolas supera a capacidade de assimilação do meio ambiente. Os recursos hídricos, como é o caso do Lago Guaíba, são utilizados concomitantemente como corpo receptor de dejetos e como fonte de captação de água para abastecimento público. No intuito de fornecer subsídios complementares ao gerenciamento dos recursos hídricos superficiais, foram realizados estudos relativos à hidrogeoquímica e à composição de isótopos estáveis de chumbo e zinco, em amostras de material em suspensão, provenientes de três sub-bacias hidrográficas. A escolha dessas sub-áreas baseou-se, principalmente, em dados do Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano e Ambiental do Município de Porto Alegre, onde foram identificadas três classes de uso e ocupação do território. Portanto, cada classe está representada por uma sub-bacia hidrográfica: Urbana Densa - Arroio Passo das Pedras; Urbana Rarefeita - Arroio Cavalhada; e Periurbana - Arroio Lami. A comparação da hidrogeoquímica ambiental dessas áreas com o restante da Bacia Hidrográfica do Guaíba foi conduzida à partir da análise do conteúdo de isótopos estáveis de chumbo em amostras de referência, provenientes do Lago Guaíba e das desembocaduras dos rios Gravataí e Jacuí, este último, o seu principal tributário. Os dados físico-químicos revelam que os contextos urbano-paisagísticos determinam a composição química dos dejetos brutos lançados ao longo da rede de drenagem natural. Por outro lado, os resultados isotópicos demonstraram que a contribuição antropogênica de chumbo e zinco, dois dos principais poluentes em ambientes urbanos, é pouco significativa. Apesar disso, as análises isotópicas corroboraram a classificação proposta no Plano Diretor, permitindo, inclusive, discriminar as amostras provenientes dos três arroios urbanos daquelas utilizadas como referência regional.The environmental problems associated to human agglomeration in metropolitan areas are presented in the Porto Alegre Metropolitan Region. Especially in this area, in the absence of a broad and effective collection and treatment system, the production of domestic, industrial and agricultural wastes, overcome the assimilation capacity of the environment. The water resources, as Lake Guaiba, are used at the same time as body receptor of wastewater and source of drinking water to public supply. In order to provide additional information to water management, studies of water and sediment hydrogeochemistry and stable isotope content of zinc and lead on the suspended particulate matter from three hydrographic sub-basins. The choice of these sub-areas was based on the Porto Alegre’s “Master Plan for Urban and Environmental Development”, where was presented three classes of occupation and land use. In this research, each class is represented by a hydrographic sub-basin: High Density - Passo das Pedras Creek; Medium Density - Cavalhada Creek; and Low Density - Lami Creek. The comparison between the hydrogeochemistry of these sub-areas and the Guaiba Hydrographic Basin was conducted by the lead isotope analysis of the reference samples, collected in the Lake Guaiba and the Gravatai and Jacui river mouths, the latter, the main affluent. The physic-chemical data shows that the types of urban landscape govern the chemical composition of wastewater thrown along the drainage of a certain watershed. On the other hand, the isotopic data prove that the lead and zinc anthropogenic contribution is a minor factor. Nevertheless, the isotopic analysis corroborated the classification proposed on the Master Plan, allowing discrimination between samples from the three urban creeks those used as regional reference

O flúor nas águas subterrâneas do município de Porto Alegre : origem e implicações na saúde da população

24

Hidrogeoquímica de cursos de água: influência da ocupação humana sobre parâmetros físico-químicos no Município de Porto Alegre, RS

This paper presents the results of environmental impact study in three hydrographic sub-basins located in different urban-landscape contexts in the city of Porto Alegre, State of Rio Grande do Sul. The influence of human activities on chemical composition of water and sediments sampled seasonally was determined from the analysis in laboratory of physicochemical parameters such as Fe, Mn, Al, Cu, Zn, Cr, Cd, Pb, Hg, BOD5 , COD and organic matter, as well in situ determinations such as potential of hydrogen-pH, temperature-T, reduction potential-Eh, electrical conductivity-EC and dissolved oxigen-DO, in order to establish the distinction between wastewater charges generated in each scenario. The results show that urban-landscape contexts influence substantially the chemical composition of water courses. Moreover, seasonality displays a secondary role, whereas there was no significant variation in pollutant concentrations during the water surplus period, between April and October. Thus, it appears that the degree of pollution follows the logical sequence of patterns of urbanization in Brazil: Suburban is the zone where the production of wastewater is the smallest; the mixed urban zone is one with high population density, presence of industries and other potentially polluting activities; and the sparse urban zone that presents intermediate characteristics. At the same time, it appears that, in both scenarios, the riverine environment is exposed to continuous processes of degradation, since wastewater charges are released directly on it, fact that contribute with the raise of the financial costs of water treatment.Neste trabalho são apresentados resultados de avaliação de impacto ambiental em três sub-bacias hidrográficas, situadas em diferentes contextos urbano-paisagísticos, na cidade de Porto Alegre/RS. A influência de atividades humanas sobre a composição química de águas e sedimentos, coletados sazonalmente, foi determinada a partir da análise em laboratório de parâmetros físico-químicos, tais como Fe, Mn, Al, Cu, Zn, Cr, Cd, Pb, Hg, DBO5, DQO e matéria orgânica, além de parâmetros in situ como potencial hidrogeniônico-pH, temperatura-T, potencial de redução-Eh, condutividade elétrica-CE e oxigênio dissolvido-OD, de modo a estabelecer distinção entre dejetos gerados em cada cenário. Os resultados revelam que os contextos urbano-paisagísticos influenciam sensivelmente a composição química dos cursos d’água. Por outro lado, a sazonalidade parece exercer papel secundário, considerando que não houve variação signiticativa na concentração de poluentes no período de superávit hídrico, compreendido entre Abril e Outubro. Desse modo, constatamos que os graus de poluição seguem a sequência lógica dos padrões de urbanização: Periurbana é a zona em que a produção de dejetos é menor, a zona Urbana Mista é aquela onde há adensamento populacional e presença de indústrias e outras atividades potencialmente poluidoras, e Urbana Rarefeita é a zona que apresenta características intermediárias. Ao mesmo tempo, verifica-se que, em ambos os cenários, o ambiente fluvial está exposto a processos contínuos de degradação,considerando que dejetos são lançados diretamente na água, fato que contribui para o aumento dos gastos com seu tratamento

Aspectos hidroquímicos das águas subterrâneas da região do Vale dos Sinos, RS

11

O equilíbrio termodinâmico do flúor nas águas subterrâneas de Porto Alegre

09

Employment of local soils for treatment of metal-bearing wastewater from petroleum refinement

The employment of local soils for extraction of metallic elements was evaluated through batch tests to treat wastewaters generated in a petroleum refinery plant in southern Brazil. Clay and organic carbon content and clay mineralogy provide these soils, in principle, with moderate metal retention capacity. The following retention order was established: Cr3+ > Pb2+ > Cu2+ > Hg2+ > Cd2+, with total amount of metals retained varying from 36 to 65 meq kg-1. The results show the high efficiency of local soils for extracting metals from liquid effluents through sorption and precipitation processes under acid pH conditions