Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 16, Issue 3, September 2016, Pages 289-297

DOI: 10.5894/rgci670
* Submission: 16 AUG 2015; Peer review: 19 SEP 2015; Revised: 29 JAN 2016; Accepted: 4 FEB 2016; Available on-line: 8 FEB 2016

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Evaluation of metals availability in sediments of the Bertioga Channel (Santos Estuarine Complex - SP - Brazil): A tool for chemical pollution monitoring *  

Keila Modesto Tramonte ^{@, a}; Rubens Cesar Lopes Figueira ^a; Paulo Alves de Lima Ferreira ^a; Alessandra Pereira Majer ^{a, b, c}; Miriam Fernanda Batista ^a; Andreza Portella Ribeiro ^{a, d}; Alexandre Barbosa Salaroli ^a; Juliê Rosemberg Sartoretto ^a; Michel Michaelovitch de Mahiques ^a

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@ - Corresponding author to whom correspondence should be addressed: Tramonte: <ktramonte@usp.br>
a - Universidade de São Paulo, Instituto Oceanográfico, Praça do Oceanográfico, 191, 05508-120, São Paulo, SP, Brazil
b - Faculdade Estácio Euro-Panamericana de Humanidades e Tecnologias, R. Howard Archibal Acheson Júnior, 393 - Jardim da Glória, 06711-280, Cotia, SP, Brazil
c - Centro Universitário Estácio Radial de São Paulo. Av. dos Remédios, 810, Vila dos Remédios, 05107-001, São Paulo, SP, Brazil
d - Universidade Nove de Julho (UNINOVE), Mestrado em Cidades Inteligentes e Sustentáveis, Av. Francisco Matarazzo, 612, prédio C, 2° andar, Água Branca, São Paulo, SP, Brazil

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ABSTRACT
The Bertioga Channel (SE Brazilian coast) is part of the Santos Estuarine Complex, situated at the Baixada Santista. The Baixada Santista is a very important economic region of Brazil which, due to its intensive economic development, has been experiencing several interventions on its coastal environment. Both the largest harbor, located on the city of Santos, and the Cubatão industrial complex, which presents large chemical, petrochemical and steel industries, are found near the Bertioga Channel. As a consequence, this socially and environmentally relevant channel is exposed to various sources of pollution that can increase the content of contaminating metals in sediments. For these reasons, the main objective of this study was to analyze the availability of potentially toxic elements (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn) in sediment cores sampled along the Bertioga Channel. In this study, the term availability refers to the possibility of metal remobilization in sediments. By applying the chemical procedure of sequential extraction of metals, it was determined the contents of the elements of interest associated with the sediments’ main components, enabling the assessment of the mobile fraction and the behavior of the elements regarding their remobilization. Therefore, this study can serve as a management tool for monitoring chemical pollution in the region.
In order to evaluate the chemical contamination in sediments, the elements’ available levels (excepting Ni) were compared to Canadian quality guidelines (ISQG and PEL). Due to the absence of comparative values of Ni for this guide, this element was compared to values described on the CONAMA 454/2012 resolution for dredging material from the Brazilian Ministry of Environment.
For the environment risk assessment, the Risk Assessment Code - RAC - was employed toward a better understanding of the risk concerning the elements’ remobilization. The maximum available levels, estimated from the sum of all mobile fraction, were 22.06 mg kg-1 for Cr, 5.57 mg kg-1 for Cu, 11.53 mg kg-1 for Ni, 36.43 mg kg-1 for Pb and 57.53 mg kg-1 for Zn. Cd presented levels below its quantification limit for all samples. It was observed that, excepting Cd, there is potential for the remobilization of all those elements, even though they exist in very low concentration and are not associated, mainly, to the acid-soluble fraction (considered the most environmentally relevant one due to its mobility level). Changes on local conditions can induce the remobilization of those metals and, thus, allow them to become available to the environment. However, even when released possibly they should not be hazardous to the biota as a result of their low contents in the sediments. Despite the low concentrations of Cr, Cu, Ni, Pb and Zn and considering that the observations made in this study were based on their available contents, the results highlight an anthropic contribution of those metals for the region, the potential for their accumulation and showing the importance of such monitoring for the future protection of the local communities.

Keywords: SE Brazilian coast, potentially toxic elements, sequential extraction, Risk Assessment Code (RAC).

Avaliação da disponibilidade de metais em sedimentos do Canal de Bertioga (Complexo Estuarino Santista – SP - Brasil): uma ferramenta para o monitoramento da poluição química

RESUMO
O Canal de Bertioga é um dos canais que constitui o complexo estuarino de Santos, localizado na costa sudeste brasileira. A Baixada Santista é uma região economicamente importante do Brasil que, em razão do seu intenso desenvolvimento econômico, tem sofrido intervenções no seu ambiente costeiro. Nas imediações do Canal de Bertioga encontra-se o maior porto do país, localizado na cidade de Santos, e o complexo industrial de Cubatão que comporta indústrias de grande porte dos segmentos químico, petroquímico e siderúrgico. Como consequência, esse Canal de importância social e econômica, está exposto a diversas fontes de poluição com potencial para aumentar o teor de contaminantes metálicos nos sedimentos. Diante desse cenário, o principal objetivo desse trabalho foi analisar a disponibilidade de elementos potencialmente tóxicos em sedimentos de testemunhos coletados ao longo do Canal de Bertioga. O termo disponibilidade aqui empregado refere-se à possibilidade de remobilização dos metais presentes nos sedimentos. Aplicando-se procedimento químico de extração sequencial de metais, determinou-se o teor de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn associado aos principais componentes dos sedimentos. Esses dados possibilitaram estimar o teor disponível e o comportamento destes elementos quanto à remobilização, tornando esse estudo uma ferramenta gerencial em termos de monitoramento da poluição química da região. O teor máximo disponível, estimado a partir da soma das frações móveis, foi 22,06 mg kg-1 para Cr; 5,57 mg kg-1 para Cu; 11,53 mg kg-1 para Ni; 36,43 mg kg-1 para Pb e 57,53 mg kg-1 para Zn. O Cd apresentou teor inferior ao seu limite de quantificação em todas as amostras. Com exceção do Cd, verificou-se que há potencial para remobilização desses elementos, ainda que estejam em baixa concentração nos sedimentos. Alterações das condições ambientais poderão causar a remobilização desses metais e, consequentemente, deixá-los disponíveis. Entretanto, se remobilizados, em razão do baixo teor, estima-se que não representariam perigo à biota.
Contudo, considerando-se que esse estudo baseou-se no teor disponível, ainda que as concentrações de Cr, Cu, Ni, Pb e Zn sejam baixas, pode-se inferir que esses resultados são indicativos de uma contribuição antrópica desses elementos na região e do potencial para acumulação de metais, mostrando a importância do monitoramento de elementos potencialmente tóxicos para proteção futura das comunidades bióticas.

Keywords: costa sudeste brasileira, elementos potencialmente tóxicos, extração sequencial, Risk Assessment Code (RAC).

 

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