Níveis de concentração de elementos terra raras em sedimentos do rio pinheiros, São Paulo

Níveis de concentração de elementos terra raras em sedimentos do rio pinheiros, São Paulo

Author Moura, Rodrigo Reis de Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Silva, Ivone Silveira da Silva Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Ciência e Tecnologia da Sustentabilidade
Abstract This research had as main objective evaluating the concentrations of Rare Earth Elements (REE) in sediments of the Pinheiros River and Billings Reservoir, SP, correlating the determined concentrations of these elements to their origin as natural sources Rocks Local geological context or were a result of anthropogenic inputs. The sediment samples studied were obtained in two sampling campaigns (one in the dry season and another in the rainy) in 05 (five) collection points along the Upper Canal Pinheiros River, between the Traição and Pedreira pumpings plants, and 01 (one) point in the Billings Reservoir, with short testimonies from 25 cm depth. For chemical analysis, the samples were previously dried at 80°C for 48 hours, and subjected to a digestion procedure with HNO3 and HCL concentrated and H2O2. The extracts were diluted and the determinations of the levels of REE were performed on an ICP-AES. The Rare Earth Elements, also identified as lanthanides (La to Lu) plus Sc and Y are elements that have similar chemical behavior. Order to data interpretation, was made a grouping of REE in Light (La, Ce, Pr, Nd, Pm), Medium (Sm, Eu, Gd, Tb) and heavy (Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Sc, Y). These elements are mainly associated with the mineral group of bastnaesita (CO3F), monazite (PO4) and xenotímio (YPO4). The obtained results highlighted a marked characteristic in REE patterns for sedimentary processes is that the uniformity of the abundance patterns observed in several rock types along the study area that may have a major influence on unit schists of the Embu Complex. Comparing the two sampling campaigns in distinct periods (dry and rainy) showed an increase of the concentration values in the rainy season campaign, especially REE-Light. Several references describe the distinct patterns to REE, which indicate the deposition of these elements in arid conditions, whereas under humid conditions there is a slight tendency for not fractionation due to preferential mobility of REE-light in those conditions. The average values of concentration to REE determined ranged from 0,1 a 15,55 mg.kg-1, especially La, Ce, Pr and Nd with a higher concentration than the other elements of the series. Even so, these levels show a very much close levels of crustal rocks and sediments analyzed in comparative studies. We must also mention the anthropogenic inputs, once the ?flúvio-lacustre? environment has raised a record of physical modifications and severe contamination processes physico-chemical according to the urban and industrial development in the area plain of inundation which contributes to potential sources of REE.

Este trabalho de pesquisa teve como objetivo principal a avaliação dos níveis de concentração de Elementos Terras Raras (ETR) em sedimentos do Rio Pinheiros e da Represa Billings, SP, correlacionando as concentrações determinadas desses elementos com a sua origem, como fontes naturais das rochas do contexto geológico local ou se foram resultantes da ação antropogênica. As amostras de sedimentos estudadas foram obtidas em duas campanhas de amostragem (uma no período seco e outra no chuvoso), em 05 (cinco) pontos de coleta ao longo do Canal Superior do Rio Pinheiros, área compreendida entre a Elevatória de Traição e a Elevatória de Pedreira, e 01 (um) ponto no Reservatório Billings, sendo testemunhos curtos de 25 cm de profundidade. Para as análises químicas, as amostras foram previamente secas a 80ºC por 48 horas, sendo submetidas a um procedimento de digestão com HNO3 e HCl concentrados e H2O2. Os extratos obtidos foram diluídos e as determinações dos níveis dos ETR foram realizadas em um ICP-AES. Os Elementos Terras Raras, também identificados como lantanídeos (La a Lu) mais o Sc e Y são elementos que apresentam um comportamento químico semelhante. Para interpretação dos dados, foi feito um agrupamento dos ETR em Leves (La, Ce, Pr, Nd, Pm), Médios (Sm, Eu, Gd, Tb) e Pesados (Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Sc, Y). Tais elementos estão associados, principalmente, a minerais dos grupos da bastnaesita (CO3F), monazita (PO4) e xenotímio (YPO4). Os resultados obtidos destacaram uma característica marcante no comportamento dos ETR nos processos sedimentares que é a uniformidade dos padrões de abundância observados em diversos tipos litológicos ao longo da área de estudo que podem ter sua influência principal na unidade de xistos do Complexo Embu. Comparando-se as duas campanhas de amostragem realizadas em períodos distintos (seco e chuvoso) evidenciou-se um aumento dos valores de concentração na campanha do período chuvoso, sobretudo dos ETR-Leves Diversas referências descrevem o comportamento distinto dos ETR, nas quais indicam a deposição destes elementos em condições áridas, enquanto que sob condições úmidas há uma leve tendência para o não fracionamento, devido a mobilidade preferencial das ETR-Leves nessas condições. Os valores médios de concentração dos ETR determinados variaram entre 0,1 a 15,55 mg.kg-1, destacando-se La, Ce, Pr e Nd com uma maior concentração em relação aos demais elementos de toda a série. Ainda assim, tais níveis evidenciam um valor muito próximos aos níveis da crosta terrestre analisados em rochas e sedimentos em estudos comparativos. Há também que se mencionar a contribuição antropogênica, uma vez que o ambiente flúvio-lacustre abordado tem um histórico de modificações físicas e processos de contaminação físico-química intensos em função da expansão urbana e industrial na área de sua planície de inundação que podem contribuir com fontes potenciais de ETR.
Keywords rare earth elements
pinheiros river
billings reservoir
sediment
metals
elementos terras raras
rio pinheiros
represa billings
sedimento
metais
Language Portuguese
Date 2014-09-15
Published in MOURA, Rodrigo Reis de. Níveis de concentração de elementos terra raras em sedimentos do rio pinheiros, São Paulo. 2014. 124 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2014.
Research area Química
Knowledge area Ciências exatas e da terra
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 124 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=1611204
Access rights Closed access
Type Dissertation
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47678

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