Índices de Contaminação de Sedimentos
Veja quatro índices de contaminação que podem ser utilizados para avaliar se sedimentos ou solos estão contaminados por metais pesados.
Já vimos que areias podem ser contaminadas por patógenos (veja postagem aqui), e a sua avaliação é facilitada quando todos os agentes avaliados não pertencem àquele ambiente.
Não é o mesmo caso quando lidamos com sedimentos contaminados por metais pesados, onde a presença de tais metais pode estar relacionada à geologia local (ao tipos de rochas existentes na bacia hidrográfica).
Para solucionar tais problemas, diferentes autores propuseram diferentes índices de contaminação de sedimentos (sendo que alguns podem ser utilizados para solos).
Apresentaremos aqui 4 índices, sendo eles:
- Índice de Geoacumulação
- Fator de Contaminação
- Grau Modificado de Contaminação
- Índice de Carga Poluente
Índice de Geoacumulação
O Índice de Geoacumulação foi proposto por Müller em 1969 para sedimentos, porém, ele também pode ser utilizado para solos. Ele é representado pela equação:
$latex I_{geo} = log_2 (\frac{C_i}{1,5B_i})&s=2$
onde Ci é a concentração medida do elemento i no sedimento ou na superfície do solo, e Bi é a concentração do elemento i na crosta terrestre ou em sedimentos da era pré-industrial, sendo possível adotar para este último parâmetro a concentração do elemento i em solos naturais locais.
A interpretação dos resultados pode ser realizada conforme intervalos abaixo:
Classe | Intervalo | Interpretação |
---|---|---|
0 | Igeo <= 0 | Praticamente não contaminado |
1 | 0 < Igeo < 1 | Não contaminado à moderadamente contaminado |
2 | 1 < Igeo < 2 | Moderadamente contaminado |
3 | 2 < Igeo < 3 | Moderadamente à altamente contaminado |
4 | 3 < Igeo < 4 | Altamente contaminado |
5 | 4 < Igeo < 5 | Altamente à extremamente contaminado |
6 | 5 < Igeo < 6 | Extremamente contaminado |
Fator de Contaminação
Proposto por Hakanson em 1980, o fator de contaminação é dado pela razão entre a concentração média de um elemento i no sedimento/solo pela concentração do mesmo elemento na crosta terrestre, sendo sua equação a seguinte:
$latex C_f = \frac{C_{0-1}^i}{B_i} &s=2$
A tabela abaixo demonstra os intervalos para interpretação do fator de contaminação:
Intervalo | Interpretação |
---|---|
Cf < 1 | Baixa contaminação |
1 < Cf < 3 | Contaminação Moderada |
3 < Cf < 6 | Contaminação Considerável |
Cf > 6 | Contaminação Alta |
Grau Modificado de Contaminação
O grau modificado de contaminação, proposto por Abrahim e Parker em 2008, é o resultado da soma dos fatores de contaminação (índice anterior) dos elementos analisados, divididos pelo número de elementos analisados, conforme equação a seguir:
$latex C_{deg.m} = \sum_{n=1}^{i=n} (\frac{C_f^i}{n}) &s=2$
onde Cf é o fator de contaminação calculado previamente para o elemento i e n é o número de elementos analisados. A sua interpretação é realizada por meio da seguinte tabela:
Intervalo | Interpretação |
---|---|
Cdeg.m < 1,5 | Contaminação nula ou muito baixa |
1,5 < Cdeg.m < 2 | Contaminação Baixa |
2 < Cdeg.m < 4 | Contaminação Moderada |
4 < Cdeg.m < 8 | Contaminação Alta |
8 < Cdeg.m < 16 | Contaminação Muito Alta |
16 < Cdeg.m < 32 | Contaminação Extrema |
Cdeg.m > 32 | Contaminação Muito Extrema |
Índice de Carga Poluente
E por último, temos o Índice de Carga Poluente, que é calculado pela multiplicação dos fatores de contaminação previamente calculados e posterior extração da raiz, conforme equação:
$latex PLI = \sqrt[n]{C_f^1 \times C_f^2 \times C_f^3 \dots C_f^n} &s=2$
A interpretação dos resultados pode ser realizado pela seguinte tabela:
Intervalo | Interpretação |
---|---|
PLI = 0 | Contaminação nula |
PLI = 1 | Contaminantes estão em níveis normais |
PLI > 1 | Contaminação do Ambiente |
Considerações Finais
Você pode perceber que os índices são baseados na razão entre a concentração que você obteve dividida pela concentração natural (sedimentos da era pré-industrial, crosta terrestre, solos naturais), mais algumas adaptações.
De qualquer forma, a partir dos métodos acima, você poderá definir se o sedimento e/ou solo que você esta estudando esta ou não contaminado.
Fontes Consultadas: ABRAHIM, G. M. S.; PARKER R. J. Assessment of heavy metal enrichment factors and the degree of contamination in marine sediments from Tamaki Estuary, Auckland, New Zealand. Environmental Monitoring and Assessment. v. 136, 2008. pg. 227-238. HAKANSON L. An ecological risk index for aquatic pollution control - A sedimentological approach. Water Research. v. 14, 1980. pg. 975-1001. LOSKA, K.; WIECHULA, D.; KORUS, I. Metal contamination of farming soils affected by industry. Environment International, v. 30, n. 2, 2004. pg. 159-165. MULLER G. Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine river. Geojournal. v. 2, 1969. pg. 108-118. TOMLINSON D. C.; WILSON J. G.; HARRIS C. R.; JEFFREY D. W. Problems in assessment of heavy metals in the estuaries and the formation of pollution index. Helgoland Marine Research, v. 33. 1980. pg. 566-575.