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Type: Tese de Doutorado
Title: Lagoas marginais do alto-médio curso do rio São Francisco: dinâmica hidrogeomorfológica, geocronologia e impactos ambientais
Authors: Wallace Magalhaes Trindade
First Advisor: Antonio Pereira Magalhaes Junior
First Co-advisor: Adolf Heinrich Horn
First Referee: Adolf Heinrich Horn
Second Referee: Vilma Lucia Macagnan Carvalho
Third Referee: Fabio Soares de Oliveira
metadata.dc.contributor.referee4: Hernando Baggio Filho
metadata.dc.contributor.referee5: Luiz Henrique Arimura Figueiredo
Abstract: Lagoas marginais são feições fluviais geradas nos sistemas cursos dágua-planícies de inundação e que tendem a acumular sedimentos, nutrientes e elementos contaminantes. Os sedimentos depositados nestas lagoas funcionam como registros das condições ambientais atuais e pretéritas. No Vale do Rio São Francisco, as lagoas marginais são feições características com grande importância ecológica. Entretanto, os aspectos geoquímicos e geomorfológicos destes ambientes são pouco estudados. O objetivo principal deste trabalho é analisar o papel das lagoas marginais como testemunhos hidrogeomorfológicos da dinâmica fluvial e dos impactos ambientais decorrentes das pressões antrópicas no alto-médio Rio São Francisco, buscando estabelecer correlações entre as concentrações de metais pesados e a intensificação dos usos e ocupação dos solos nos últimos 100 anos. Foram selecionadas seis lagoas marginais, extraindo-se delas testemunhos sedimentares com auxílio de um amostrador desenvolvido nesta pesquisa. As técnicas e os procedimentos adotados na pesquisa envolveram a análise das fases mineralógicas por Difração de Raios-X, determinação da composição química total por Fluorescência de Raios-X, análise granulométrica por difração laser e pelo método da pipeta, além da determinação do conteúdo de matéria orgânica, datação dos sedimentos por 210Pb e quantificação dos metais pesados Ni, Cu, Pb e Zn por espectrometria de emissão ótica ICP-OES. A composição mineralógica dos sedimentos marcada pela ocorrência de quartzos, feldspatos e micas em todas as camadas sedimentares reflete a forte influência do arcabouço geológico regional, onde os arenitos arcoseanos da Formação Três Marias (Grupo Bambuí) representam a principal fonte de sedimentos. Os elementos maiores encontrados pela Fluorescência de Raios-X são concordantes com as fases minerais e indicam predominância dos elementos Si, Al, Fe, K e Ti. Já os elementos traços totais apresentaram comportamento e concentrações bastante variáveis com tendências de enriquecimento nas camadas sedimentares de topo, sendo indicativo de contribuições antropogênicas. Os resultados da granulometria laser indicaram uma estratigrafia dominada por sedimentos argilo-siltosos no topo dos testemunhos. No entanto, camadas arenosas intercaladas por sedimentos finos, formando contatos abruptos em profundidades superiores a 180 cm sugerem uma hidrodinâmica marcada por pulsos de inundações pretéritas que promoveram rompimentos dos diques marginais. Os resultados analíticos do 210Pb indicaram uma taxa de sedimentação de 0,2cm/ano, que permitiu avaliar o efeito das atividades antrópicas nos últimos 100 anos. O histórico de contaminação por metais na área de estudo abrangeu um período de 50 anos, entre 1965 e 2015. Neste período, observou-se que as atividades antropogênicas, principalmente as agrícolas, vêm contribuindo para a supressão da vegetação nativa e para o aumento do conteúdo de matéria orgânica, além de introduzirem concentrações crescentes de metais pesados nas lagoas marginais. Os dados geocronológicos e as concentrações de metais pesados indicaram que, nos últimos 50 anos, à medida que o cerrado foi substituído pelas monoculturas de eucaliptos, pinus, soja, café e outros cultivos, foram incorporadas aos sedimentos 76,60 toneladas de Cu, 227,97 de Pb e 474,14 de Zn.
Abstract: Marginal lagoons are river systems features generated in flood-plains water courses and tend to accumulate sediments, nutrients and contaminants. Sediments deposited in these lagoons serve as records of current and past environmental conditions. In São Francisco River Valley, marginal lagoons are characteristic features with great ecological importance. However geochemical and geomorphological aspects of these environments are poorly studied. The main objective of this study was to analyze the role of marginal lagoons as hydro-geomorphologic evidence of fluvial dynamics and environmental impacts of anthropogenic pressures in the upper-middle São Francisco River, in order to establish correlations between the concentrations of heavy metals and the intensification of uses and occupation of the land in the last 100 years. Six marginal lagoons were selected where sediment cores were sampled with the aid of a sampler developed in this research. The techniques and procedures adopted involved the analysis of the mineralogical phases by X-Rays Diffraction, determination of chemical composition by X-Rays Fluorescence, particle size analysis by laser diffraction and the pipette method, in addition to determining the organic matter content, dating of sediments by 210Pb method and quantification of extractable heavy metals (Ni, Cu, Pb and Zn) by Optical Emission Spectrometry (ICP-OES).The mineralogical composition of sediments marked by quartz, feldspar and mica reflects the strong influence of regional geological framework where arkoses sandstones of the Três Marias Formation (Bambuí Group), are the main source of sediment. Major elements found in X-Ray fluorescence are consistent with the mineral phases, indicating the predominance of Si, Al, Fe, K and Ti. On the other side the trace elements showed a behavior and concentrations highly variable with tendencies of enrichment in surface layers, indicating anthropogenic contributions. The results of particle size laser analysis indicate a stratigraphy dominated by fine sediments at the top of the cores. However, the occurrence of sandy layers interleaved with fine sediments forming abrupt layers at depths greater than 180 cm are an indication of a hydrodynamic marked by pulses of past floods that promoted breaches of the levees. The results of 210Pb indicated a sedimentation rate of 0.2 cm.year-1, where it is possible to evaluate the effect of human activities over the past 100 years. The history of metal contamination in the study area covered a period of 50 years between 1965 and 2015. During this period, it was observed that anthropogenic activities, mainly agricultural practices, are contributing to the suppression of native vegetation and the input of organic matter, as well as increasing the concentrations of heavy metals in the sediments of the marginal lagoons. The geochronological data and the concentrations of heavy metals indicated that the last 50 years, as the savannah was replaced by monocultures of eucalyptus, Pinus, soy, coffee and other crops, an amount of 76.60 tons of Cu, 227 97 of Pb and 474.14 of Zn were incorporated into the sediments.
Subject: Geomorfologia  Minas Gerais
Bacias hidrográficas
Impacto ambiental 
Sedimentos fluviais
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/EQVA-BBWQ47
Issue Date: 18-Aug-2016
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