Poleto e Merten (2008) relatam que os sedimentos não são somente um dos maiores poluidores da água, mas atuam também como catalisadores, carreadores e como agentes fixadores de outros materiais poluidores. O sedimento sozinho degrada a qualidade da água para inúmeras atividades, causando também impactos relevantes à biota aquática (Russel et al. 2001). Aliado a isso, vários produtos químicos podem ser assimilados dentro deste compartimento, e trocas iônicas podem ocorrer entre o soluto e o sedimento, o que faz deste componente aquático um agente importante de poluição. Sedimentos contaminados são considerados mundialmente como os contaminantes que mais contribuem para a degradação do ecossistema aquático, atuando de forma difusa, o que dificulta o controle da poluição, sendo considerados, portanto, um problema eminente a ser resolvido para a preservação dos recursos hídricos (Pardos et al. 2004).
Em ambientes fluviais são encontrados sedimentos de vários tamanhos, diferentes origens geológicas e composição orgânica, tais variações ocorrem em função de vários fatores, tais como: tipos de rocha, relevo, uso e ocupação do solo, clima e ação antrópica, a qual propicia uma maior ou menor intensidade de lançamento de efluentes. Geralmente, em regiões próximas às nascentes, o leito do rio apresenta uma quantidade maior de sedimentos de maior granulometria, composto por fragmentos de rochas, ao passo que nas porções mais baixas da bacia, comumente são encontrados sedimentos originados a partir da erosão do solo, os quais são compostos por partículas que apresentam um tamanho que varia entre a areia e a argila (Rocha e Martin, 2005).
Os sedimentos também podem apresentar composição orgânica, e isto acontece principalmente em ambientes lênticos, como por exemplo, os lagos, devido à decomposição de algas e macrófitas. De acordo com Droppo (2002), os sedimentos são o produto de uma composição de partículas primárias como grãos de quartzo ou argilominerais, combinados com matéria orgânica e óxidos, formando um agregado.
Devido ao fato dos sedimentos fluviais agirem como um reservatório de contaminantes para o ambiente e para os organismos que vivem sob ou estão em contato direto com este compartimento, estes representam um grande risco para os ecossistemas aquáticos (Chapman et al. 1999), demandando ações de monitoramento e controle. Como exemplo deste perigo, um relatório da FAO (2004) que analisou espécies aquáticas no norte da Europa e América do Norte, tais como: salmão, esturjão e o mexilhão pérola de água doce demonstrou que algumas espécies de peixes, dentre elas o salmão, que colocam os seus ovos em sedimentos, são muito suscetíveis a qualquer alteração neste habitat. A mesma pesquisa alertou ainda que a qualidade dos sedimentos tem uma influência relevante sobre as
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comunidades bentônicas, e que uma alteração neste equilíbrio pode causar uma diminuição dos recursos marinhos, incluindo aqueles explorados comercialmente.
O mesmo relatório aponta que o principal critério de avaliação de qualidade dos sedimentos tem sido as concentrações de metais pesados. No entanto, existe um grande número de substâncias produzidas pelas indústrias que não são monitoradas adequadamente, devido ao dispêndio financeiro que seria necessário para fazer todas as análises químicas desta grande variedade de contaminantes que potencialmente podem estar presentes neste compartimento ambiental. Como exemplo, podemos citar a contaminação de hexaclorociclohexano no rio Elba, onde foram encontradas concentrações 18 vezes superiores ao permitido.
No Brasil, inúmeros trabalhos tem se dedicado a esta temática (Silvério, 2003; Almeida 2010; Santos et al. 1997). Contudo, a primeira pesquisa efetiva em relação ao tema foi conduzida por Bjork (1979) que verificou altas concentrações de cálcio no Lago Paranoá, em Brasília, provavelmente em decorrência de sedimentos contaminados com resíduos da construção civil, os quais foram despejados ao longo das décadas de 60 e 70. Beasley e Kneale (2002) relatam que este tipo de sedimento pode causar sérios desequilíbrios ecológicos, provocando a ocorrência de uma superpopulação de moluscos devido ao aumento da concentração de cálcio disponível para a formação das suas carapaças, os mesmos autores chamam a atenção para o fato de que estes sedimentos podem influenciar o desenvolvimento de macroinvertebrados que estão na base da cadeia alimentar e com isso podem produzir alterações em toda a cadeia ecológica. Confirmando esta assertiva, Ono et al. (2000), que também estudaram os sedimentos contaminados pela construção civil, constatando que existe uma correlação entre estes sedimentos e genotoxidade.
Diante desta toxicidade, verificou-se nas décadas de 1970 e 1980, a necessidade de monitoramento dos sedimentos em sistemas aquáticos, sendo realizado inicialmente através de dragagens no sentido de apenas controlar a quantidade dos sedimentos (Adams et al. 1992). Contudo, desde o início da revolução industrial, devido às emissões antropogênicas de poluentes na água têm-se constatado uma rápida deterioração da qualidade dos sedimentos, principalmente com o enriquecimento destes por elementos traço, principalmente os metais pesados.
De acordo com Porto (1995), os metais pesados, como Cu, Cd, Pb, Cr, Hg, Ni, Zn e, ainda, As, Co e Se, são elementos químicos que aparecem com bastante frequência em áreas urbanizadas, e também em comunidades rurais que apresentam litologias correlatas ou estejam fortemente antropizadas. Segundo Banerjee (2003), apesar do Pb e Cd serem os elementos mais estudados em sedimentos urbanos, outros elementos traço, tais como Cr, Cu, Zn e Ni, os quais também são normalmente encontrados em ambientes urbanos merecem atenção especial devido ao seu potencial tóxico para os seres vivos. Uma pesquisa de Gromaire et al.(2001) relatou que os metais mais
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impactantes e comuns em áreas urbanas são Cd, Cu, Pb e Zn, preconizando desta forma, a necessidade constante do monitoramento e do gerenciamento da qualidade dos sedimentos.
Constata-se a partir de todo este cenário que os sedimentos contaminados podem atingir diretamente organismos bentônicos, como por exemplo: vermes, moluscos, insetos e peixes, bem como outras formas de vida que se alimentam destes organismos (Environment Canadá 2003), dentre as quais temos organismos não aquáticos (animais silvestres e o homem), os quais se encontram no topo da cadeia alimentar (OMEE, 1993). Inserido neste contexto, Baird (2002) relata que muitos organismos aquáticos tais como: ostras e mexilhões podem bioacumular metais pesados (Hg e Cd) apresentando uma concentração 100 mil vezes superior àquela encontrada nas águas que estes habitam.
Reafirmando este preceito, muitos estudos descrevem que não é somente o ambiente aquático que sofre com os efeitos dos sedimentos contaminados, Banerjee (2003), realizou uma pesquisa em Nova Déli (Índia) e constatou que muitas crianças que estão expostas a sedimentos acabam se contaminando com maior intensidade, uma vez que estas tem o hábito de colocar as mãos na boca. De acordo com Baird (2002) foi verificado que um aumento nas concentrações de As de uma região da Bulgária triplicou os casos de defeitos congênitos em crianças nascidas de mulheres que moravam nesta região. Em uma pesquisa realizada pelo Centro de Controle Prevenção de Doenças dos EUA em 2003, foi constatado um aumento na concentração dos metais pesados em humanos o que pode ser a causa de inúmeras doenças, tais como: hipertensão, anemia, lesões no SNC, lesões nos rins, edemas e fibroses pulmonares, câncer e cardiopatite. Verifica-se desta forma que, a contaminação dos sedimentos causa problemas que vão além do ambiente aquático, atingindo também seres humanos e outros componentes da cadeia.