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Title: Diagênese e acumulação de fósforo em sedimentos de áreas distintas na Baía de Sepetiba
Authors: Dias, Jailson Cardoso
metadata.dc.contributor.advisor: Patchineelam, Sambasiva Rao
metadata.dc.contributor.advisorco: Knoppers, Bastiaan Adriaan
metadata.dc.contributor.members: Maddock, John Edmund Lewis
Souza, Weber Friederichs Landim de
Issue Date: 10-Mar-2017
Abstract: O presente trabalho investigou a diagênese recente do fósforo em sedimentos costeiros de duas áreas com características biogeoquímicas distintas na baía de Sepetiba. A área identificada como P1 está localizada próximo ao vilarejo de Pedra de Guaratiba, apresentando um forte input de efluentes domésticos, enquanto que a área identificada como P2 está localizada no estuário do rio Mazomba, próximo ao porto de Sepetiba. Sedimentos permanentemente inundados foram coletados em frente a florestas de manguezal. Para a identificação e quantificação das diferentes formas de fósforo (trocável, ligado a ferro, autigênico, detrítico e orgânico) foi utilizado o método de extração seqüencial SEDEX. Foram determinados parâmetros físicos (frações de areia, silte e argila, umidade, porosidade e densidade aparente seca) e os conteúdos de matéria orgânica, carbono orgânico, nitrogênio total e enxofre total. Também foram medidas as atividades de chumbo-210 para os cálculos das taxas de sedimentação. De maneira geral, os parâmetros físicos indicam diferenças na composição dos dois testemunhos, sendo as camadas com sedimentos mais finos, menos densos e com maior conteúdo de água, duas vezes mais profundas no testemunho P2. O estudo da razão C/S caracteriza os testemunhos P1 e P2 como sedimentos de origem predominantemente marinha. Nas camadas superiores do testemunho P1, as razões C/Porg mais elevadas são um efeito do crescimento urbano no litoral de Enseada das Garças durante o período correspondente, implicando em um maior input de matéria orgânica, proveniente de esgotos domésticos. Na área P2, estas razões refletem os efeitos da urbanização contínua, crescendo até o ano de 1998, aproximadamente (como indicado pela taxa de sedimentação calculada para este ponto, em torno de 0,7 cm ano-1). Os esgotos presentes na área P1 são a principal fonte de matéria orgânica, que constitui a principal fonte de fósforo orgânico. Na área P2, a principal fonte de fósforo são as fases de ferro férrico, transportadas pelos rios adjacentes. As diversas formas de fósforo possuem comportamentos distintos nas duas áreas. Porém, em ambas a fração de fósforo predominante é aquela associada com fases de óxihidróxidos de ferro, seguida pela fração associada à matéria orgânica. As concentrações de fósforo total nas camadas mais superficiais do testemunho P1 são cerca de 1,6 vezes maiores em relação àquelas encontradas para o testemunho P2. Isto é explicado pela maior influência de esgotos domésticos em P1, enquanto que na área P2 o fósforo transportado pelas águas costeiras é diluído pelas águas do estuário do rio Mazomba. Conseqüentemente, os processos diagenéticos envolvendo o fósforo sedimentar são diferentes nas duas áreas, sendo mais intensos em P1. Nas duas áreas, a contaminação por fósforo foi evidenciada. Porém, a precipitação autigênica de apatita foi observada, implicando na retirada do fósforo da ciclagem do sistema.
metadata.dc.description.abstractother: This study investigated the phosphorus early diagenesis in coastal sediments from two areas with distinct biogeochemical characteristics in Sepetiba Bay. The area identified as P1 is located near Pedra de Guaratiba village, presenting a strong domestic effluent input, while the area identified as P2 is located in Mazomba River estuary, near Sepetiba harbour. Subtidal sediments were sampled, located in front of mangrove forests. In order to identify and quantify different phosphorus forms (exchangeable, bound to iron, authigenic, detritic and organic) the SEDEX method was used. Physical parameters (sand, silt and clay fractions, umidity, porosity and dry bulk density) and contents of organic matter, organic carbon, total nitrogen and sulfur were determined. Lead-210 activities were also measured to calculate sedimentation rates. Physical parameters generally indicated differences in core compositions. Surface sediments layers with fines, less-dense and higher water contents are two-fold deeper in core P2. The evaluation of C/S rations characterizes cores P1 and P2 as sediments of origin predominantly marine. In upper layers of core P1, more elevated C/Porg ratios are an effect of urban development in Enseada das Garças, implying in a greater organic matter input derived from domestic sewage. In P2 area, these ratios reflect effects of continuous urbanization, growing until approximately 1998 (as indicated by a sedimentation rate calculated as about 0.7 cm yr-1). Sewage is the main organic matter sources in P1 area, which constitutes the major organic phosphorus source. In P2 area, the main sources of phosphorus are the ferric iron phases transported by adjacent rivers. The diverse forms of phosphorus have distinct behaviors between study areas. However, in both areas the predominant phosphorus fraction is that associated with iron oxyhydroxides, followed by the fraction associated with organic matter. Total phosphorus concentrations in surface layers of core P1 are 1.6 fold greater than in core P2. This is explained by a greater sewage influence in P1, whereas in P2 area phosphorus transported by coastal waters is diluted by Mazomba River waters. Consequently, diagenetic processes involving sedimentary phosphorus are different in the two areas, having a greater intensity in P1. There was evidence of phosphorus contamination in the two areas. However, the authigenic apatite precipitation was observed, implying in a phosphorus removal from cycling in the system.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/3025
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