Recebido em 25/8/06; aceito em 20/12/06; publicado na web em 30/7/07 DISTRIBUTION, FRACTIONATION AND MOBILITY OF TRACE ELEMENTS IN STREAM SEDIMENTS. The gold and iron mining activities in the Velhas River yield considerable amounts of suspended solids as well as metals to the hydrological system of the region. The risks were assessed by sequential extraction procedures. They were carried out in sediment samples, aiming to evaluate the presence of Co, Cr, Cu, Ni, Zn and As. Although being at high levels in some parts of the river (e.g. As 527 mg g -1 and Cr 475 mg g -1 ) they are associated with the residual fraction. Mobility factors were also calculated and show that these species are enriched along the river, e.g. for As 0.02 at the spring and 0.33 at the high course of the river.Keywords: sediments; trace elements; fractionation. INTRODUÇÃOOs minerais presentes na crosta terrestre são as fontes primá-rias de metais para o ambiente. Os elementos químicos liberados não são formados e nem destruídos, mas redistribuídos por diferentes tipos de mecanismos. Conseqüentemente, estes elementos não são encontrados uniformemente disseminados nas camadas mais superficiais da crosta e nem mesmo entre os seus vários compartimentos, como rochas, solos e sedimentos marinhos e continentais 1 . Os sedimentos são sólidos suspensos ou depositados que atuam como o principal componente de uma matriz, que foi ou é susceptí-vel ao transporte pelas águas 2 . São partes essencial, integral e dinâ-mica das bacias hidrográficas, incluindo estuários e zonas costeiras. Sua origem está associada ao intemperismo e erosão de rochas e solos das porções mais altas da área de drenagem 3 . Os sedimentos apresentam valor ecológico, social e econômico. Do ponto de vista ecológico é importante ressaltar que o sedimento é fonte de recursos energéticos para o compartimento biótico e é o componente-chave para o estudo da integridade ecológica destes ambientes 2,4 . Em ambientes aquáticos, os íons metálicos e os metalóides podem estar distribuídos entre as fases solúveis em água, coloidal, material em suspensão e uma grande proporção dessas espécies é incorporada aos sedimentos de fundo 5 . De modo geral, os sedimentos têm uma alta capacidade de reter espécies químicas orgânicas e inorgânicas e menos de 1% das substâncias que atingem um sistema aquático são dissolvidas em água e, conseqüentemente, mais de 99% são estocadas no compartimento sedimentar 6 . Portanto, a análise química de sedimentos fornece uma eficiente ferramenta para o gerenciamento da qualidade hídrica 3 . No entanto, a legislação brasileira, que regulamenta a qualidade desses recursos hídricos, não prevê tais procedimentos (resolução CONAMA N o 357, de 17/03/05).Geralmente, a variação da concentração de elementos quími-cos em sedimentos pode ser caracterizada em função de fatores como a geologia da região, o uso e ocupação da área do entorno, o regime hidrológico, o tipo de vegetação, a presença de mineralizações, dentre outros 7 . A avaliação da concentração total de metais e metalói...

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O presente trabalho investiga a contribuição da denudação geoquímica nos processos erosivos diferenciais do Quadrilátero Ferrífero/MG, área de relevante interesse geomorfológico por possuir, em seu modelado, importantes marcas desse tipo de processo. A fim de cumprir este objetivo foram utilizadas análises físico-químicas e químicas de águas superficiais coletadas em 18 (dezoito) pontos de monitoramento, localizados em quatro sub-bacias hidrográficas que drenam a área de estudo. A área em questão possui clima tropical semi-úmido com estações seca (inverno) e úmida (verão) bem delimitadas. A coleta das amostras de água foi realizada nestes dois períodos distintos. Os parâmetros analisados foram: pH, sólidos totais dissolvidos (TDS), sílica, ferro, alumínio, sódio, cálcio, magnésio, manganês e potássio. Os resultados demonstraram que a denudação geoquímica é um dos fatores responsáveis pela erosão diferencial, uma vez que é possível verificar a existência de três comportamentos denudacionais geoquímicos distintos: (i) elevadas taxas de denudação geoquímica nas áreas moldadas sobre rochas carbonáticas; (ii) taxas médias de denudação geoquímica nas áreas modeladas sobre granitos, gnaisses, xistos e filitos e; (iii) baixas taxas de denudação geoquímica nas áreas mais elevadas (quartzitos e itabiritos) em relação às depressões adjacentes (xistos, filitos, granitos e gnaisses). Tal fato comprova para a área investigada que as águas fluviais regionais são capazes de marcar a assinatura geoquímica dos litotipos que drenam. Foi possível ainda concluir que, além dos litotipos, as áreas das bacias hidrográficas e as altitudes das mesmas em relação ao nível de base regional constituem fatores que também interferem na intensidade da denudação geoquímica.

An integrated approach of stratigraphic analysis and U-Pb age dating reveals some information on the tectonosedimentary evolution of the Statherian cover of the São Francisco craton in the so-called Espinhaço basin (Atlantic shield in eastern Brazil). Here, continental sedimentation patterns, such as alluvial fan, braided-plain and lacustrine facies associations, with associated volcanic rocks are documented in two superposed basin fill-successions, which are defined as the Algodão and Sapiranga Synthems and grouped in the Botuporã Supersynthem. Both studied units consist mainly of conglomerates and cross-bedded sandstones and minor amounts of mudstones, sedimentary breccias, volcanic lava beds and volcaniclastic rocks, which were deposited in a rift basin -the Botuporã rift -during two syn-rifting phases. The Algodão Synthem represents the first rifting phase. The basal synsedimentary conglomerates of this unit were deposited mainly by subaerial debris flows, most likely along and near a rift border fault. The framework of this rock consists of only crystalline rock clasts from the basement and no fragments of volcanic rocks. Detrital zircon grains that were extracted from this facies show ages older than 2.05 Ga. The remainder of the section is dominated by fluvial sandy lithofacies with minor conglomerate lenses and sandstone-mudstone heterolithic lithofacies, which represent distal, waning-flood deposits in a lacustrine environment. The upper section also contains hummocky cross-stratified sandstone lithofacies, which are related to a storm-influenced deposition. On top of the Algodão succession, the volcanic rocks were dated at 1775 ± 7 Ma, which was interpreted as the near final age of the first rift-phase. Representing the second rift-phase, the Sapiranga Synthem shows similar sedimentation patterns to the Algodão Synthem. The Sapiranga Synthem rests directly on the volcanic rocks of the Algodão Synthem, and its basal conglomerates (which are most likely also related to a master fault) contain voluminous clasts of volcanic rocks, sandstones and crystalline rocks. The detrital zircon grains that were extracted from this facies show ages of 1741 ± 14 and 1766 Ma as well older than 2.05 Ga. The volcanic rocks on the upper succession of the Sapiranga Synthem record ages of 1740 ± 10 Ma, which finalized the Botuporã rift evolution. A preliminary geochemical study of volcanic rocks from the Botuporã Supersynthem showed that these rocks are alkaline rocks with high K 2 O/Na 2 O ratios, which belong to an ultrapotassic suite. The low concentrations of MgO wt.% suggest a felsic ultrapotassic character. The Botuporã Supersynthem is unconformably covered by a volcanosedimentary rift-succession of EoCalymmian age -the Pajeú Synthem, which represents the second rifting stage of the Espinhaço basin. Several Statherian-related volcano-sedimentary sequences and anorogenic granitoids occur dispersed in the São Francisco block, which requires a regional geologic model to explain the extensional and magmatism process during ...

The establishment of background geochemical values as a relative measure to distinguish anthropogenic input from natural (geogenic and/or biogenic) concentrations of elements in different environmental samples, is one of the most important subjects in recent environmental sciences. The relationship between natural and anthropogenically altered concentrations of chemical species is a question that involves many implications in the geological, toxicological, biological and other areas of knowledge. This is especially important when geochemical interpretations of toxic elements are required. Thus, the principal objective of this article is to present and discuss the reasons for which the establishment of background geochemical values has implications in environmental studies. Throughout this article some concepts of the geochemical background used by various authors is presented and the main methods used for assessing background concentration of elements (direct and indirect methods). In addition, some examples of studies developed in Brazil are presented. Studies involving the establishment of background geochemical values are important because they allow the evaluation of potential contamination risks and the identification of natural trace-element concentrations in a determined area.

O presente trabalho investiga a evolução das terras altas da alta Bacia do Rio das Velhas no Quadrilátero Ferrífero/MG-Bacia do São Francisco. A metodologia adotada se baseia na mensuração da produção do isótopo cosmogênico 10 Be em escarpas e superfícies erosivas e na confecção de modelo digital do terreno. Os resultados obtidos demonstraram que estas terras altas-Palavras-chave: retração lateral de escarpas, isótopos cosmogênicos (10 Be), alta Bacia do Rio das Velhas/Quadrilátero Ferrífero/ MG, evolução do relevo.

Recebido em 9/8/04; aceito em 22/2/05; publicado na web em 30/6/05 ADSORPTION OF As, Cu, Pb AND Cr FOR THE ASSESSMENT OF METAL RETENTION BY TWO DIFFERENT RESIDUES FROM IRON ORE MINES. Two samples of residues from iron mining plants have been investigated for their retention capacity of As, Cu, Cr, and Pb. The sample with the higher content of iron oxides showed the highest capacity to retain metals. The adsorption affinity series changes from Pb>Cu>Cr≈As to As>Pb>Cu>Cr or As>Cu>Cr>Pb, depending on the material and the concentration of the initial solution. In the competitive environment, the Pb adsorption decreases and the As, Cu and Cr adsorption increases. Sequential extraction procedures, carried out after adsorption batch experiments, showed that the most important adsorption process occurs in the oxide fraction and that the major part of the absorbed metal is remobilized from exchangeable and oxide fractions.Keywords: iron rich sediments; adsorption isotherm; sequential extraction. INTRODUÇÃOA adsorção de metais por superfícies minerais em geral e por óxidos de ferro em particular é, reconhecidamente, um importante processo que controla a geodisponibilidade, a mobilidade e, por conseqüência, o destino e a biodisponibilidade dos metais em ambientes aquáticos [1][2][3][4] . Para se avaliar a disponibilidade dos metais é necessário entender sob quais condições eles estão associados aos sedimentos. O fracionamento por extração seqüencial e a construção de isotermas de adsorção fornecem valiosas informações acerca das relações entre metais e sedimentos.O fracionamento por extração seqüencial permite identificar a distribuição dos metais nas várias fases sólidas de solos ou sedimentos [5][6][7][8][9] . A evolução destes processos tem conduzido a tentativas de harmonização dos vários métodos de extração existentes. O estágio mais recente deste processo foi a certificação, pela Comissão Européia, de um método de extração seqüencial e de um material de referência para as extrações [10][11][12][13][14] . A interpretação das isotermas de adsorção permite avaliar a capacidade de adsorção e a força com a qual os metais se ligam a determinado adsorvente 15,16 . Os mecanismos de adsorção podem ser descritos como resultado da formação de complexos entre os grupos funcionais (hidroxilas) expostos na superfície mineral e as espécies químicas presentes em solução 17 . As isotermas podem ser construídas empiricamente ou obtidas através de modelagem matemática (modelos de complexação superficial). Estes modelos procuram descrever os processos de adsorção baseados na associação entre a equação da lei de massas e os efeitos eletrostáticos causados pelas variações nas cargas das superfícies minerais [18][19][20] . Os modelos de complexação superficial explicam satisfatoriamente o fenômeno de adsorção nos sistemas simples, onde apenas uma fase mineral encontra-se presente, mas existem dúvidas acerca da manutenção das propriedades adsortivas dos minerais quando presentes em misturas, como no caso dos materiais naturais, como solos, ...

RESUMO 2 SUHVHQWH WUDEDOKR YLVD LQYHVWLJDU D LQÀXrQFLD GD OLWRORJLD QDV DWXDLV WD[DV GH GHQXGDomR JHRTXtPLFD na média Serra do Espinhaço Meridional. As taxas de denudação correspondem ao volume de material proveniente da alteração das ro chas retirado de uma determinada área em um dado período de tempo 6RXFK da taxa de denudação geoquímica, que, de modo geral, apresentou-se baixa devido a alta resistência dos quartzitos -litologia predominante. Os resultados demonstraram que, apesar da relativa homogeneidade litológica, a área apresenta uma denudação geoquímica diferencial, onde: (i) EDFLDV TXH GUHQDP URFKDV FDUERQiWLFDV SRVVXHP WD[DV PDLV HOHYDGDV GH GHQXGDomR FRQ¿UPDQGR D DOWD solubilidade desse material, (ii) bacias que drenam unidades quartzíticas apresentam taxas baixas de denudação, principalmente aquelas sobre as formações Galho do Miguel e Sopa-Brumadinho. Palavras-chave 'HQXGDomR JHRTXtPLFD 6HUUD GR (VSLQKDoR 0HULGLRQDO /LWRORJLD ABSTRACT: This paper investigates the relationship between lithology and geochemical denudation rates in the middle Serra do Espinhaço Meridional. Denudation rates represent the volume of material from the DOWHUDWLRQ RI URFNV WDNHQ IURP D VSHFL¿HG DUHD DW D NQRZQ WLPH SHULRG 6RXFK 7KHVH UDWHV DUH strongly controlled by geological substrate, especially in less extensive watersheds. The method adopted is based on sampling of surface waters of sixteen sub-basins -that have low human interference and GUDLQ SUHGRPLQDQWO\ TXDUW]LWH DQG PHDVXULQJ WKH VDPSOHG FKDQQHOV ÀRZ &KHPLFDO DQDO\VLV RI VXUIDFH water collected in the humid and dry periods of the year were used to calculate geochemical denudation, which generally showed low in spite of the predominant rock resistance to weathering and denudational processes. The results showed that despite the relatively homogeneous lithology, the area does not hide WKH ¿QGLQJ RI D GLIIHUHQWLDO JHRFKHPLFDO GHQXGDWLRQ ZKHUH L EDVLQV WKDW GUDLQ FDUERQDWH URFNV KDYH KLJKHU GHQXGDWLRQ UDWHV FRQ¿UPLQJ WKH KLJK VROXELOLW\ RI WKLV PDWHULDO LL EDVLQV GUDLQLQJ TXDUW]LWH units show low denudation rates, especially the ones over the formations of Galho do Miguel and Sopa-Brumadinho.