Aplicação da distribuição de n-alcanos como metodologia para avaliar a erosão

Orientador: Prof. Dr. Sandro José Froehner

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa : Curitiba, 15/05/2018

Inclui referências: p.84-94

Resumo: Os processos erosivos que ocorrem em bacias hidrográficas podem carrear para dentro do corpo receptor, sedimentos contendo nutrientes, metais pesados e contaminantes de origem orgânica podendo prejudicar assim, o ecossistema local, e a população que se beneficia desta fonte hídrica. Deste modo, para o melhor entendimento da origem das fontes de sedimento, e tomadas de decisão para o estabelecimento de medidas de mitigação, tem-se destacado o uso da técnica de fingerprinting de sedimento. Para tal utilizou-se a distribuição de n-alcanos como traçador, por estar presente na cera epicuticular das plantas, rotulando assim o solo presente, além de plantas e micro-organismos aquáticos, sendo assim, compostos insolúveis e resistentes à degradação. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a distribuição de n-alcanos no solo e sedimentos com a finalidade de identificar a fonte do material orgânico e associar com processos erosivos. A área de estudo encontra-se no município de Rio Negrinho - SC, na bacia hidrográfica do rio Saci, que compreende uma área de estudo do Laboratório de Hidrogeomorfologia - LGH do Departamento de Geografia da Universidade Federal do Paraná. Coletaramse amostras de solo por uso e ocupação, de sedimento de fundo, e de sedimento em suspensão por períodos, além de amostras da vegetação presente. As concentrações de n-alcanos extraídas das amostras foram quantificadas em GC/MS. Analisaram-se também as concentrações de COT, NT, PT, e granulometria, nas amostras de solo e sedimento. Os resultados foram analisados por meio de índices e razões (CPI, ACL, OEP, Paq, Pwax, HVI, COT/NT, COT/PT, e NT/PT) e análise estatística (PCA). As concentrações de n-alcanos que foram extraídas dos sedimentos e comparadas com as concentrações presentes no solo denotaram como sendo fonte de plantas terrígenas, por meio das razões e índices, e por meio da análise estatística direcionou-se para áreas da estrada desativada e do plantio de pinus. Com estes resultados obtidos pela aplicação da técnica de fingerprinting, foi possível avaliar a distribuição de n-alcanos no solo e sedimento, identificando, assim, a origem do material orgânico contido nos sedimentos, além de servir como ferramenta auxiliar, no tange uma boa gestão de uma bacia hidrográfica, com importantes informações sobre as fontes contribuintes de sedimentos para os corpos hídricos.

Abstract: Erosive processes occurring in river basins can lead into the receiving body, sediments containing nutrients, heavy metals and contaminants of organic origin, thus damaging the local ecosystem and the population that benefits from this water source. Thus, to better understand the origin of sediment sources, and decisionmaking for the establishment of mitigation measures, the use of the sediment fingerprinting technique has been highlighted. For this purpose, the distribution of nalkanes as a tracer was used because it was present in the epicuticular wax of the plants, thus labeling the present soil, besides aquatic plants and microorganisms, thus being insoluble and resistant to degradation. Thus, the present work aimed to evaluate the distribution of n-alkanes in the soil and sediments with the purpose of identifying the source of the organic material and associating it with erosive processes. The study area is located in the municipality of Rio Negrinho - Brazil, in the experimental basin of the Saci River, which comprises a study area ofthe Laboratory of Hydrogeomorphology - LGH of the Department of Geography of the Federal University of Paraná. Soil samples were collected by use and occupation, bottom sediment, and suspended sediment for periods, as well as samples of the present vegetation. The concentrations of n-alkanes extracted from the samples were quantified in GC/MS. The concentrations of TOC, TN, TP, and granulometry were also analyzed in the soil and sediment samples. The results were analyzed by means of indexes and ratios (CPI, ACL, OEP, Paq, Pwax, HVI, TOC/TN, TOC/TP, and TN/TP) and statistical analysis (PCA). The concentrations of n-alkanes that were extracted from the sediments and compared to the concentrations present in the soil denoted as being source of terrestrial plants, through the ratios and indices, and through the statistical analysis was directed to areas of the disabled road and Pinus planting. With these results obtained by applying the fingerprinting technique, it was possible to evaluate the distribution of n-alkanes in the soil and sediment, thus identifying the origin of the organic material contained in the sediments, besides serving as an auxiliary tool, in terms of good management of a river basin, with important information on the contributing sources of sediments to the water bodies.