Isótopos ambientais de Pb, O e H em uma área de extração de carvão e de usina termelétrica no sul do Brasil

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Martins, André Abreu
• Orientador(a): Koester, Edinei
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Geologia isotópica; Isótopos ambientais; Carvão; Usina Termelétrica de Candiota (Candiota, RS)
• Palavras-chave em Inglês: Environmental isotopes; Methodological validation; Waters; Candiota; Coal
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/263280

O uso dos isótopos ambientais de Pb, O e H em pesquisas científicas são caracterizados como importantes ferramentas de investigação. Devido à pequena diferença de massa entre os isótopos de Pb a composição isotópica não é afetada significativamente por processos naturais físicos e químicos. Assim, a assinatura isotópica em águas reflete a assinatura da fonte que o gerou ou uma mistura de diferentes fontes sendo possível distinguí-las. A proporção entre os isótopos estáveis de O e H nas águas são modificadas por processos meteóricos e variam de forma previsível na natureza, contribuindo para o entendimento do fluxo da água no ciclo hidrológico e processos hidroclimáticos associados. No município de Candiota, Sul do Brasil, encontra-se a maior jazida de carvão mineral do país, de onde extrai-se tal recurso para a geração de energia termoelétrica. Ainda, trata-se de uma área exposta à diferentes atividades antrópicas, como, agricultura, indústrias e urbanização. Devido à atuação de uma usina termelétrica, um programa de monitoramento ambiental das águas subterrâneas e superficiais foi criado. Assim, o presente estudo reúne em seu corpo principal três artigos onde são discutidos a validação metodológica das análises de δ18O e δ2H em águas no Laboratório de Geologia Isotópica - UFRGS, e a aplicação dos isótopos ambientais de Pb, O e H nas águas subterrâneas e superficiais do entorno de uma usina termelétrica. O objetivo foi verificar quais informações são aportadas pelo uso dos isótopos com vistas ao melhor entendimento da área investigada. No primeiro artigo, a validação metodológica contribuiu para a definição da temperatura ambiente ótima de 20°C para a realização das análises isotópicas de oxigênio e de hidrogênio em águas. Em outras condições as análises realizadas a 18°C e a 22°C sofreram influência da temperatura ambiente, apresentando resultados menos exatos. O controle sistemático dos parâmetros analíticos, bem como, a normalização dos dados brutos para escala VSMOW, contribuiu para a obtenção da qualidade dos dados. No segundo artigo, a origem meteórica das águas, a variação sazonal aliada às fontes de precipitação, interações entre águas subterrâneas e superficiais e processos de evaporação por meio da análise dos valores sazonais de δ18O, δ2H e d-excess, puderam ser identificados. Uma avaliação espaço-temporal das concentrações de Mn, Fe e P, com o objetivo de identificar as áreas mais contaminadas foi realizado, e, em conjunto com os dados isotópicos contribuiu para o entendimento de altas concentrações de Mn em um poço de água subterrânea. Ainda, através da indicação de diferentes fluxos da água subterrânea contribuiu para a verificação da variação crescente de concentração de Mn a partir de pontos mais altos de nível piezométricos até pontos mais baixos, com inserções de Mn antropogênico ao longo do fluxo. No terceiro artigo, a avaliação dos diagramas das razões 208Pb/204Pb e 206Pb/204Pb, 208Pb/206Pb e 207Pb/206Pb mostraram que as águas subterrâneas são mais influenciadas pelos arenitos como fonte de Pb. Contudo, um grupo de águas subterrâneas apresentou resultados similares aos das amostras de águas superficiais, mais influenciadas pelo carvão, indicando entradas antropogênicas de Pb nesses poços devido as atividades da usina termelétrica. Influências antropogênicas de pesticidas, combustíveis e esgoto doméstico a partir da avaliação da razão 206Pb/207Pb, foram detectadas.