Estudos de Background Geoquímico

A crescente urbanização dos meios naturais, sobretudo após a revolução industrial, tornou de grande importância diferenciar as características geoquímicas da composição natural dos solos, sedimentos, águas subterrâneas e superficiais impactados por essas ocupações. 

No entanto, sem conhecer qual é o nível original de concentração de um determinado elemento no ecossistema, como é possível identificar se ele foi contaminado pelas atividades antrópicas desenvolvidas localmente ou se há em sua característica intrínseca composição química naturalmente elevada desse elemento que pode afetar os seres vivos que ocupam aquela região?

Estudos de background geoquímico consistem em importante instrumento na investigação de compartimentos ambientais, visando a distribuição da ocorrência natural dos elementos químicos neles contidos e permitindo identificar o grau de poluição ao qual foram expostos, possibilitando a devida intervenção, quando necessário. No contexto ambiental, a relação entre as anomalias geoquímicas de origem natural e aquelas proporcionadas pela ação humana está diretamente ligada às questões dos âmbitos da toxicologia e biologia, uma vez que configuram importantes ferramentas para o reconhecimento dos riscos à saúde humana e à biota dos ecossistemas impactados.

O termo “background geoquímico” foi originalmente estabelecido no século XX, com o objetivo de distinguir a abundância de elementos presentes nas formações rochosas mineralizadas e não-mineralizadas e, desde então, o termo foi incorporado em diferentes áreas das ciências ambientais, para apoiar estudos de investigação ambiental, assumindo novas variantes, como background ambiental, background antropogênico, background local, background natural, background pedogeoquímico e background pré-industrial, conforme definições apresentadas na Tabela 1.

 

Variantes Definições Referências
Background ambiental Concentrações de substâncias inorgânicas naturais e de substâncias inorgânicas de origem antrópica que são representativas de uma dada região. Natural resources e environmental protection cabinet (2004)
Background antropogênico Concentrações observadas tipicamente em uma dada região como resultado das atividades humanas (não necessariamente relacionadas a uma atividade de contaminação. Portier (2001)
Produtos químicos presentes no meio ambiente devido às atividades humanas não relacionadas a fontes específicas de liberação. NFESC (2002)
Background local Concentrações de substâncias perigosas presentes no meio ambiente, relacionadas à liberação por atividades antropogênicas. Model Toxics Control Act- Cleanup (2001)
Background natural Quantidade de substâncias naturais no meio ambiente, isento de fontes antropogênicas de poluição. Natural resources e environmental protection cabinet (2004)
Concentração de substâncias perigosas no meio ambiente não relacionada à liberação por atividades antropogênicas. Model Toxics Control Act- Cleanup (2001)
Background pedogeoquímico  Concentrações naturais de elementos presentes nos solos. Baize & Sterckeman (2001)
Background pré-industrial Concentrações de diferentes elementos de materiais coletados e datados, de áreas estudadas no período pré-industrial. Matschullat et al. (2000)

Tabela 1 – Definições de background geoquímico (adaptado de RODRIGUES & NALINI Jr., 2009)

No contexto ambiental, conforme proposto por Matschullat et al. (2000), background constitui uma medida relativa usada para distinguir concentrações naturais de um dado elemento e a influência das atividades antrópicas nessas concentrações. 

Diferentes metodologias têm sido aplicadas para o estabelecimento de valores de background para elementos-traço. As mais comumente adotadas consistem: (i) no uso de valores apoiados pela literatura; (ii) no cálculo de faixas de referência obtidas a partir de amostras-controle provenientes de áreas livres de atividade antrópica; e na segregação de valores classificados como normais e anômalos, obtidos a partir de um conjunto de dados que inclui amostras contaminadas e não contaminadas, ou seja, alíquotas coletadas em áreas antropizadas e não antropizadas.

 

O estabelecimento de valores de background geoquímico apoia-se em metodologias estatísticas dentre as quais destacam-se as análises de regressão linear, análise fractal, normal probability plots e representações em gráficos do tipo boxplots. A partir dessas aplicações são elaboradas tabelas e gráficos que apresentam amplitudes, frequências e histogramas de concentrações dos elementos de interesse encontrados nas amostras escolhidas para investigação. 

 

As análises estatísticas facilitam a interpretação dos resultados obtidos de uma área suspeita de contaminação, principalmente por levar em consideração a existência de propriedades específicas do meio amostrado, as quais podem produzir teores naturalmente mais elevados dos elementos-traço avaliados, que podem representar um risco à saúde humana. Além disso, esses resultados fornecem interessante uso nas análises de problemas nutricionais que podem acometer plantas e animais, uma vez que auxilia na compreensão da magnitude da acumulação de metais nos solos.

Figura 1: Exemplo de boxplot para a concentração de um elemento (RODRIGUES & NALINI Jr., 2009).

O entendimento a respeito da relação entre de valores referentes às concentrações naturais e anômalas de determinados elementos em um meio, permite estabelecer padrões de qualidade ambiental, identificar e mapear a extensão do impacto de fontes de poluição antropogênicas, as quais são por definição classificadas como contaminação, estejam elas associadas a atividades industriais, extrativas ou urbanas, além de identificar zonas de ocorrência natural de anomalias positivas de determinados elementos-traço. Dessa forma, o estabelecimento de valores de background geoquímico passou a configurar uma importante ferramenta que serve como guia para a gestão pública e privada no que tange à necessidade de remediação de locais onde são identificadas concentrações anômalas de elementos-traço.

 

A Waterloo Brasil com mais de 20 (vinte anos) de experiência na execução de estudos ambientais, possui profissionais capacitados e competência técnica comprovada, para condução de projetos relacionados a este tema.

Ficou alguma dúvida? Deseja saber mais?

Nossa equipe está à disposição para auxiliá-lo.

Texto elaborado pela nossa Geóloga e Coordenadora de Projetos, Danielle Carvalho. 

 

Referências Bibliográficas

 

BAIZE, D., STERCKEMAN, T. Of the necessity of knowledge of the natural pedogeochemical background content in the evaluation of the contamination of soils by trace elements. Science of the Total Environment, v. 264, p. 127-139, 2001.

 

Geology, v. 52, p. 861-870, 2007a.

MATSCHULLAT, J., OTTENSTEIN, R., REIMANN, C. Geochemical background – can we calculate it?. Environmental Geology, v. 39, p. 990-1000, 2000.

 

MODEL TOXICS CONTROL ACT – Cleanup – Departament od ecology. Washington Administrative Code. 173 – 340-200, 2001 (www.leg.wa.gov.wac).

 

NATURAL RESOURCES AND ENVIRONMENTAL PROTECTION CABINET. Kentucky guidance for ambient background assessment [citado em 2004]. Disponível em: http:// rais.ornl.gov/homepage/ AmbientBackgroundAssessment.pdf. Acessado em: 31 out. 2008.

 

NAVAL FACILITIES ENGINEERING COMMAND (NFESC). Guidance for environmental background analysis, Volume 1: Soil. Washington: NFESC, 2002. 188p.

 

PORTIER, K.M. Statistical issues in assessing anthropogenic background for arsenic. Environmental Forensics, v. 2, p. 155-160, 2001.

 

Geology, v. 39, p. 990-1000, 2000a.

RODRIGUES,  A.S  de  Lima  &  NALINI  Jr.,  H.A.  Valores  de background geoquímico e suas implicações em estudos ambientais. REM: Revista da Escola de Minas, v. 62, n. 2, p. 155-165, 2009.

gostou? compartilhe!

Facebook
Twitter
LinkedIn

Mais notícias