Socratic Method

Os resultados das análises de razão isotópica de carbono total ( 13_C‰)

evidenciam um gradiente de depleção no isótopo mais pesado da nascente para a foz do curso d’água observando-se uma variação de -22,15‰ no Ponto C1-1 até - 27,92‰ no ponto C1-7. Esta tendência apenas não se verifica no Ponto C1-4, o qual exibe uma composição isotópica onde ocorre um maior enriquecimento no isótopo mais pesado com relação aos pontos anterior e subsequente em termos de distribuição espacial como pode ser observado na Figura 18. Este enriquecimento no isótopo mais pesado observado no Ponto C1-4, poderia indicar uma fonte enriquecida em 13_{C naquela região.}

FIGURA 17 — Dendrograma resultante da análise de agrupamento com os resultados das análises de metais em sedimento utilizando o algoritmo de distância média UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean) e Distância Euclidiana como medida de similaridade.

Figura 18 — δ13_{C do carbono total nos sedimentos coletados nos pontos de amostragem}

C1-1 a C1-7.

De forma geral, os valores de razão de isótopos de carbono 13_{C‰ no}

carbono total dos sedimentos estão de acordo com uma origem da matéria orgânica associada ao sedimento proveniente predominantemente de plantas com metabolismo fotossintético C3. Os valores encontrados nos pontos C1-6 e C1-7

-30,00 -28,00 -26,00 -24,00 -22,00 -20,00

Ponto C1-1 Ponto C1-2 Ponto C1-3 Ponto C1-4 Ponto C1-5 Ponto C1-6 Ponto C1-7

situam-se em torno dos valores médios encontrados em sedimentos de água doce, relatados como -26% (Trivelin, 2009; Boutton, 1991).

Os resultados das análises de 15_{N do nitrogênio total dos sedimentos}

demonstraram uma tendência geral similar à observada com os isótopos de carbono, ou seja, de depleção no isótopo mais pesado de montante para jusante do curso d’água. Esta tendência, de forma similar ao carbono, era descontinuada no Ponto C1-4, que exibia um enriquecimento relativamente maior no isótopo mais pesado, como pode ser observado na Figura 19.

Figura 19 — δ15_{N do nitrogênio total nos sedimentos coletados nos pontos de amostragem}

C1-1 a C1-7.

Assinaturas distintas e identificáveis de 15_{N foram determinadas para}

fertilizantes e esgoto, permitindo que razões isotópicas de nitrogênio sejam usadas com sucesso na discriminação entre essas fontes de contaminação de aquíferos, estuários e ambientes oceânicos (Andrews et al, 1998; Aravena et al, 1993; McClelland et al, 1997; Rogers, 1999; Wassenaar, 1995). A matéria orgânica derivada de esgotos apresenta valores de 15_{N na faixa de 3‰ (North et al, 2004),}

valores compatíveis com os encontrados nos pontos C1-2, C1-3, C1-5, C1-6 e C1- 7 (Figura 19).

A razão C/N é utilizada para identificação de fontes de matéria orgânica (Dehairs et al, 2000; Bouillon, 2000; Cravotta III, 1997; Andrews et al, 1998) em ambientes terrestres e aquáticos. Os resultados das análises realizadas

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00

Ponto C1-1 Ponto C1-2 Ponto C1-3 Ponto C1-4 Ponto C1-5 Ponto C1-6 Ponto C1-7

demonstraram que os pontos C1-1, C1-6 e C1-7 exibiram os valores mais elevados de razão C/N, enquanto o ponto C1-2 exibiu o valor mais baixo (Figura 20).

Os valores encontrados para as razões C/N nos sedimentos coletados no Ponto C1-1 são compatíveis com os relatados por Cravotta III (1997) para solos associados a usos que envolvam a produção de dejetos de bovinos e, de fato, nas imediações do represamento das águas próximo à nascente observava-se criação de gado. Segundo o mesmo autor, valores mais elevados, na faixa de 29, foram encontrados em solos superficiais de florestas, e os mais baixos estavam associados a fertilizantes (0,59) e efluentes (4,5).

FIGURA 20 — Razão C/N nos sedimentos coletados nos pontos de amostragem C1-1 a

C1-7.

Os resultados das análises de razões isotópicas de carbono orgânico ( 13_{C ‰) apresentaram um gradiente de depleção no isótopo mais pesado da}

nascente para a foz do curso d’água constatando-se uma variação de -22.2 ‰ a - 27.9 ‰ do Ponto C1-1 ao Ponto C1- C1-7. Esta tendência não foi mantida no Ponto C1-4, o qual mostrou um enriquecimento relativamente maior no isótopo mais pesado com relação aos Pontos anterior e posterior em termos de distribuição longitudinal.

Este enriquecimento relativo no isótopo mais pesado no Ponto C1-4 poderia estar associado a descargas com assinaturas isotópicas relativamente mais enriquecidas em 13_{C naquela região, tais como o percolado de aterros de}

resíduos cujas assinaturas isotópicas de 13_{C situam-se na faixa de -9.44‰ a}

10.6‰ como descrevem Mostapa et al (2011). 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00

Ponto C1-1 Ponto C1-2 Ponto C1-3 Ponto C1-4 Ponto C1-5 Ponto C1-6 Ponto C1-7

No gráfico de dispersão (XY) obtido a partir da plotagem no plano cartesiano destes resultados (Figura 21), o Ponto C1-4 também se distingue dos demais. O Ponto C1-1, utilizado como referência com relação à contaminação por efluentes industriais e domésticos, apresentou valores mais enriquecidos em 15_N,

o que explica sua correlação positiva com o eixo PC1.

Os valores de 15_{N exibiram uma tendência similar àquela observada}

com os de 13_{C, a dizer, depleção no isótopo mais pesado da nascente para a foz.}

Esta tendência, semelhantemente, ao que ocorreu com o carbono, apresentou descontinuidade no Ponto C1-4, onde foi constatado um enriquecimento relativamente maior no isótopo mais pesado. Assinaturas distintas e identificáveis de 15_{N foram determinadas para fertilizantes e esgotos domésticos, permitindo}

que as razões isotópicas de nitrogênio fossem utilizadas para discriminação de fontes de contaminação de aquíferos, estuários e ambientes oceânicos (Andrews

et al, 1998, Aravena et al, 1993, McClelland et al, 1997, Rogers, 1999, Wassenaar,

1995). Matéria orgânica proveniente de esgotos exibe valores de 15_{N na faixa de}

3 ‰ (North et al, 2004), o que é compatível com os valores encontrados nos Pontos C1-2, C1-3, C1-5, C1-6 e C1-7 (Tabela 3).

Figura 21 — Gráfico XY obtido da plotagem dos resultados de δ13_{C e δ}15_{N nos pontos de}

North et al (2004) identificaram contaminação por percolado de aterro de resíduos em águas e sua incorporação na biomassa vegetal. Os autores relatam que na mineralização da matéria orgânica que ocorre no interior dos aterros o nitrogênio orgânico é convertido em amônia o que acarreta um fracionamento isotópico e, consequentemente, uma pequena mudança na assinatura isotópica do nitrogênio (Kendall, 1998). No entanto, a heterogeneidade das camadas e processos no interior da massa de resíduos pode criar microambientes oxidantes que levam a reações de volatilização e nitrificação. A volatilização da amônia acarreta em fracionamento isotópico modificando a abundância relativa dos átomos de N e deixando a massa de N-NH4 remanescente altamente enriquecida em 15N-

NH4 (North et al, 2004). O alto enriquecimento em 15N-NH4 relatado para percolado

de aterros poderia esclarecer o aumento relativo em 15_{N observado nos}

sedimentos no Ponto C1-4.