Acta Limnologica Brasiliensia
https://actalb.org/article/doi/10.1590/S2179-975X3521
Acta Limnologica Brasiliensia
Original Article

Land use, spatial heterogeneity of organic matter, granulometric fractions and metal complexation in reservoir sediments

Uso e ocupação do solo, heterogeneidade espacial de matéria orgânica, frações granulométricas e complexação de metais em sedimentos de reservatório

Thaís Fabiane Gomes Martins; Karen de Souza Ferreira; Bárbara Rani-Borges; Ivan Edward Biamont-Rojas; Sheila Cardoso-Silva; Viviane Moschini-Carlos; Marcelo Luiz Martins Pompêo

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Abstract

Abstract:

Aim: This study aimed to evaluate land use, distribution of particle size fractions, organic matter (OM) and perform a metal quantification liable to complexation in the Itupararanga Reservoir (São Paulo, Brazil). This aquatic ecosystem is used for water supply and energy generation and is constantly subjected to anthropogenic impacts that alter its physical and chemical characteristics.

Methods: In a single campaign, samples of surface sediment (10 cm) were collected from nine sampling stations, in triplicate, along the reservoir. The collection was carried out with a “Lenz” type bottom sampler. The physicochemical variables, including the quantification of the metals copper, chromium, manganese, nickel, lead and zinc, were evaluated by basic descriptive statistics techniques combined with geostatistics and the use of remote sensing.

Results: All along the reservoir the sediment is predominantly organic and water depth interfered directly in the OM concentration and particle size distribution. Therefore, heterogeneity was observed regarding OM contents, particle size fractions and metals, with the exception of chromium, and the three zones of the reservoir proved to be distinct from each other. The land use classification showed the real situation of the Environmental Protection Area (EPA) and the results indicate that the central portion is more subject to anthropic impacts, while the dam region has high levels of metals, probably originated from the activities in the reservoir’s surroundings.

Conclusions: The soil erosion in the reservoir’s region shows the lack of efficiency in the Itupararanga EPA’s management, being needed a strategic coordination among the municipalities to enhance its conservation.
 

Keywords

decomposition, complexing of metals, freshwater reservoir, sedimentation, water depth

Resumo

Resumo:

Objetivo: Este estudo teve como objetivo avaliar os usos do solo, a distribuição das frações granulométricas, matéria orgânica (MO) e metais propensos à complexação no Reservatório de Itupararanga (São Paulo, Brasil). Este ecossistema aquático é empregado para o abastecimento de água e na geração de energia e está submetido constantemente a impactos antrópicos que alteram suas características físicas e químicas.

Métodos: Em campanha única, foram coletadas amostras de sedimento superficial (10 cm) de nove estações de amostragem, em triplicata, ao longo do reservatório. A coleta foi realizada com um amostrador de fundo tipo “Lenz”. As variáveis físico-químicas, incluindo a quantificação dos metais cobre, cromo, manganês, níquel, chumbo e zinco, foram avaliadas por técnicas de estatística descritiva básica unidas a geoestatística e o uso de sensoriamento remoto.

Resultados: Ao longo de todo o reservatório o sedimento é predominantemente orgânico e a profundidade interferiu diretamente na concentração de MO e na distribuição granulométrica. Portanto, foi observada heterogeneidade quanto aos teores de MO, frações granulométricas e metais, com exceção do cromo, e as três zonas do reservatório provaram-se distintas entre si. A classificação do uso e ocupação do solo mostrou a real situação da Área de Proteção Ambiental (APA) e os resultados indicam que a porção central está mais sujeita a impactos antrópicos, enquanto a região da barragem apresenta altos níveis de metais provenientes de atividades do entorno do reservatório.

Conclusões: O elevado desgaste do solo na região demonstra que a gestão da APA de Itupararanga é deficiente, sendo necessária a elaboração de uma coordenação estratégica entre os municípios para melhorar a conservação da área.
 

Palavras-chave

decomposição, complexação de metais, reservatório de água doce, sedimentação, uso do solo

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Submitted date:
05/05/2021

Accepted date:
09/09/2021

Publication date:
10/29/2021

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