“Avaliação de sedimento de fundo e relações com a dinâmica do lago do Iraí”

1. “Avaliação de sedimento de fundo e relações com a dinâmica do lago do Iraí” • Companhia de Saneamento do Paraná - SANEPAR • Diretoria de Meio Ambiente e Ação Social • Grupo Específico de Consultoria Intercâmbio e Pesquisa (GECIP) Cleverson V. Andreoli Charles Carneiro Eduardo S. Pegorini Otto S. Mäder Netto Equipe Técnica

2. Objetivos GERAL • Avaliar as características físico-químicas do Reservatório do Iraí e do lodo da Estação de Tratamento de Água, e suas relações. ESPECÍFICOS • Monitorar a variabilidade sazonal da composição dos sedimentos de fundo, da água do lago e do lodo da ETA; • Avaliar a dinâmica e relações entre os parâmetros monitorados (fósforo, carbono, cátions e metais pesados) entre compartimentos do lago; • Verificar o grau e contaminação do sedimento de fundo por metais pesados;

3. N PC 501 - Canal de saída da barragem PC 509 PC 502 PC 507 PC 506 PC 501 PC 601 PC 601 PC 502 - Tulipa Rede amostral

4. ETA Iraí PC 601 - Canal de entrada na ETA Iraí Pontos amostrais Flotadores - Lodo

5. Coleta de lodo na ETA Metodologia de Coleta Draga WILDCO 6” para coleta de sedimento de fundo Coleta pontos do lago

6. RESULTADOS PARCIAIS • METAIS PESADOS • SÉRIE DE SÓLIDOS • NUTRIENTES TOTAIS • NUTRIENTES LÁBEIS Material de Fundo da Barragem Água Lodo de ETA

7. P-total água (ug L -1 ) P-total sedimento (g 100g -1 ) P-extr sedimento (mg dm -3 ) PC 507 PC 506 120 0,15 40 PC 509 PC 502 0,12 90 30 0,09 60 20 0,06 NT 10 30 0,03 0,00 0 0 M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A Resultados VARIAÇÃO DAS CONCENTRAÇÕES DE P NO LAGO EM FUNÇÃO DO TEMPO Água Superficial Sedimento • 70% acima 30 g L-1 • meses mais quentes • teores compatíveis com outros lagos (x = 0,05 g 100g-1) • PC 509 - estação central

8. MATRIZ DE CORRELAÇÕES ENTRE AS FORMAS DE P NO RESERVATÓRIO BAIXA INFLUÊNCIA SOBRE Ptotal NA ÁGUA

9. COMPORATAMENTO DOS CÁTIONS Ca, Mg, K E Na NO LAGO EM FUNÇÃO DO TEMPO 1. Teores totais no sedimento • K e Na apresentaram altas concentrações iniciais: • alta influência de solo nas coletas iniciais • presença de feldspatos (microclínio) na mineralogia do do sedimento • Ca e Mg apresentaram-se estáveis e altamente correlacionados

10. COMPORATAMENTO DOS CÁTIONS Ca, Mg, K E Na NO LAGO EM FUNÇÃO DO TEMPO 2. Teores trocáveis no sedimento • não observou-se variação dos cátions em função do pH e Corg. • pH estável mostrou-se estável no sedimento ao longo das amostragens • PC 509 muito superiores de Corg.: • ponto de baixa hidrodinâmica, favorecendo deposição • reunião das cargas afluentes.

11. COMPORATAMENTO DOS CÁTIONS Ca, Mg, K E Na NO LAGO EM FUNÇÃO DO TEMPO 3. Teores totais na coluna d’água • valores adequados para corpos hídricos • Mg, Na, K pouco acima de teores em outros lagos brasileiros (ESTEVES, 1998). • contribuições mineralógicas dos feldspatos, presentes na formação geológica das cabeceiras e entorno d bacia

12. Sedimento (teor total) Água (teor total) Sedimento (teor trocável) Ca K Mg Na pH Ca K Mg Na Ca Mg K C pH Ca Ca Ca 1 1 K K Mg 0,21 1 0,37 1 0,57 1 Mg Mg K 0,70 0,28 1 0,02 0,01 1 -0,08 0,24 1 Na C 0,44 0,90 0,36 1 -0,04 -0,24 0,15 1 Na -0,01 0,72 -0,03 1 pH pH 0,33 -0,07 0,18 0,04 1 0,39 0,08 -0,15 0,19 1 COMPORATAMENTO DOS CÁTIONS Ca, Mg, K E Na NO LAGO EM FUNÇÃO DO TEMPO Correlações entre cátions NOTA: Significância 0,29 (P ) 0,05

13. CONSTITUIÇÃO DO SEDIMENTO DE FUNDO DO LAGO Silte-Argiloso pontos de profundidade média e pouca movimentação de fundo Silte - Arenoso estação rasa de forte movimentação de fundo Areia-Síltico-Argiloso ponto profundo com movimentação pela tulipa

14. Teor de Sólidos e Carbono CONSTITUIÇÃO DO SEDIMENTO DE FUNDO • Corgânico bastante correlacionado com sólidos voláteis em • todos os pontos • Pc 509 maiores concentrações de Corg • menor relação ST/SV

15. Al Fe Mn E Ba CONSTITUIÇÃO DO SEDIMENTO DE FUNDO • Al, Fe e Mn constituem elementos estruturais • presentes emteores normais para a região • podem ser considerados normais pela pouca idade e • hidrodinâmica do reservatório • Ba apresentou mais elevados nas amostragens iniciais, assim • como Na e K

16. Metais Pesados • Teores pouco superiores aos usuais na RMC para sedimento de rio • Variabilidade natural bastante evidenciada: • metodologia de coleta • variabilidade espacial • Picos para Cr que se repetem nas estações amostrais • PC 507 e 509 Zn e Pb apresentam boa correlação • (sedimentos mais finos)

17. Metais Pesados • Variabilidade semelhante aos outros metais • Co apresentou tendência de maiores concentrações nas • amostragens iniciais • As foi realizada apenas no PC 502 (tulipa) • Cd, Hg e Se não foram verificados acima do LD (3; 0,05 e 1 ppm)

18. Metais Pesados Picos iniciais: semelhante Na, K

19. ANÁLISE MULTIVARIADA  Frações siltosas Loadings Scores  Maiores teores de metais PC 509: Carbono, Sv e Argila  Frações mais grossas  C, Sv e granulometria mais fina

20. SCORES Corg., SV, argila Elementos estruturais Frações médias Metais, Frações mais grossas, Teor de Sólidos

21. Correlações

22. Principais Correlações Fe Mn Ni Cu Zn Cr Al Pb Argila SV Co Corg • Relações estruturais • Sem influência do pH

23. CONSTITUIÇÃO DO LODO DA ETA • Níveis adequados • Al e Fe • Ba em níveis baixos • Níveis adequados • Grupamentos: • 1. Pb, Zn e Cu • 2. Ni e Cr

24. CONSTITUIÇÃO DO LODO DA ETA • Teores baixos de sólidos ==> não é realizada secagem • Teores de Carbono Variáveis

25. CONSTITUIÇÃO DO LODO DA ETA • Baixos teores de K • Teores normais de Ca, Mg, K e P

26. Conclusões parciais • Reservatório ainda é muito recente, apresentando grande variabilidade espacial na formação de sedimentos e grande contribuição de material de solos nas amostragens. • Maiores deposições de sedimento são encontradas nos pontos de maior estabilidade hidrodinâmica, possibilitando sedimentação de partículas mais finas. • Porção mais rasa da margem esquerda apresenta grande influência dos ventos na hidrodinâmica possibilitando maior revolvimento do fundo. • 70 % das amostragens de água apontaram concentração de P para condição hiper-eutrófica.

27. Conclusões parciais • Embora não se verifique, nas condições atuais, correlação significativa entre P na água e sedimento, as concentrações de P no sedimento podem contribuir para elevação nos teores de ortofosfatos reativos, especialmente em condições de anoxia de fundo. • A contribuição de material de solo é evidenciada pelas análises químicas. • Os níveis de metais apresentam-se um pouco superiores aos teores usuais em rios da RMC , justificados pela maior deposição e contribuição de solo. • Os níveis de metais em lodo-ETA e sedimento de fundo encontram-se em níveis adequados.

28. Integração Dinâmica de nutrientes e matéria orgânica PUC-PR Estudos hidrológicos – SUDERHSA Modelagem - UFPR; Carga e dinâmica de nutrientes em diversos pontos do reservatório e bacia hidrográfica Dinâmica limnológica do lago; Correlações elementos como fatores de florações Ecologia de microrganismos Cadeia trófica e dinâmica de elementos Avaliação Pedologica e Fragilidade da Paisagem Teores naturais de elementos e cargas recentes