DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE COMPLEXAÇÃO DO COBRE PELAS ÁGUAS DO RIO ITAPECURU - SÃO LUÍS, MA -

NOS PERÍODOS CHUVOSO E SECO

João P. Soares (PG), Luís R. Takiyama (PQ) e Marco T. Grassi* (PQ)

Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Maranhão

65080-040 São Luís, MA

*Departamento de Química, Universidade Federal do Paraná - CP 19081

81531-990 Curitiba, PR

e-mail: mtgrassi@quimica.ufpr.br

Palavras-chave: capacidade de complexação, cobre, águas naturais

INTRODUÇÃO

Em águas naturais, as espécies metálicas presentes podem se associar a partículas sólidas, assim como a vários agentes complexantes, na fase dissolvida. Estes agentes complexantes podem ser inorgânicos (CO₃^2-, Cl^-, OH^-) ou ainda orgânicos (substâncias húmicas e fúlvicas) e tais associações podem alterar a especiação química do metal, influenciando sua distribuição, seus mecanismos de transporte e destino, além da sua biodisponibilidade. Consequentemente, devem também influenciar profundamente os efeitos tóxicos do metal frente a biota (Allen e Hansen, 1996). O conhecimento dos processos envolvendo espécies metálicas, em águas naturais, através da determinação das constantes de estabilidade condicionais e da capacidade de complexação, se constitui numa poderosa ferramenta para a compreensão da ecotoxicologia de um metal.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de complexação do cobre, pelas águas do Rio Itapecuru, nos períodos chuvoso e de estiagem. A capacidade de complexação é geralmente definida como a concentração do íon metálico que pode ser adicionada a um corpo d'água sem que a espécie iônica seja a predominante (Florence et alii, 1992).

MÉTODOS

O Rio Itapecuru tem aproximadamente 1500 km de extensão. É um dos principais rios do estado do Maranhão, sendo responsável pelo fornecimento de água para várias cidades do interior e abastecendo ainda cerca de 75% da população de São Luís. As amostras de água do rio foram coletadas mensalmente, entre fevereiro e setembro de 1999, na estação de captação e tratamento de Italuís, próxima a São Luís. Todo o procedimento de coleta, preservação e análises, foi desenvolvido empregando-se técnicas limpas. Amostras de água filtradas e in natura foram tituladas com soluções padrão de cobre, utilizando-se eletrodo íon seletivo sensível a este metal. Os valores de capacidade de complexação e constantes de estabilidade condicionais foram obtidos empregando-se o modelo de Scatchard, para dois sítios de ligação (Scatchard et alii, 1957).

RESULTADOS E CONCLUSÕES

Foi observado que os níveis de água do Rio Itapecuru estiveram cerca de 5 metros (em média) acima do normal nos primeiros quatro meses de realização deste estudo, entre fevereiro e maio, que correspondem ao período chuvoso. Durante este período, as águas do rio apresentaram teores médios de sólidos suspensos totais e de carbono orgânico dissolvido de 200 mg.L^-1 e de 4,5 mg C.L^-1, respectivamente. Por outro lado, no período de estiagem, entre junho e setembro, quando as águas do rio estavam dentro do nível considerado normal, os teores médios de sólidos suspensos totais e de carbono orgânico dissolvido determinados foram iguais a 80 mg.L^-1 e 3,0 mg C.L^-1, respectivamente.

A capacidade de complexação mostrou uma variação entre 2,5 e 8,5 mg.L^-1 de Cu para amostras filtradas e entre 5,2 e 20,9 mg.L^-1 de Cu para amostras não filtradas. Não foi observada qualquer diferença significativa na capacidade de complexação, em função da ocorrência ou não de chuvas.

Os valores de constantes de estabilidade condicionais situaram-se na faixa de 5,4 e 6,5 para Log K₁ e 6,3 e 6,9 para Log K₂, para amostras filtradas. No caso de amostras não filtradas, os valores de Log K₁ variaram entre 5,8 e 6,9 e para Log K₂ variaram entre 5,9 e 8,0. As constantes de estabilidade apresentaram diferenças significativas entre amostras filtradas e não filtradas, evidenciando as naturezas distintas dos sítios de adsorção e complexação.

Embora possa ser considerado que a adsorção represente um processo importante na dinâmica de metais em ambientes aquáticos, não foi observada correlação entre valores de capacidade de complexação, para amostras não filtradas, e teores de sólidos suspensos totais. Também não houve correlação entre a capacidade de complexação e níveis de carbono orgânico dissolvido (matéria orgânica). Por outro lado, a capacidade de complexação apresentou uma relação direta com teores de alcalinidade e concentração de cloreto. Tais resultados evidenciam que nem toda a matéria orgânica complexa o metal ou caracteriza um sítio de ligação disponível. A mesma consideração parece ser válida para os sólidos suspensos presentes.

BIBLIOGRAFIA

Allen, H.E. e Hansen, D.J. (1996) The Importance of Chemical Speciation to Water Quality Criteria. Water. Environ. Res. 68(1), 42-54.

Florence, T.M.; Morrison, G.M. e Stauber, J.L. (1992) Determination of Trace Element Speciation and the Role of Speciation in Aquatic Toxicity. Sci. Total Environ. 125, 1-13.

Scatchard, G.; Coleman, J.S. e Shen, A.L. (1957) Physical Chemistry of Protein Solutions. VII. The Binding of some Small Anions to Serum Albumin. J. Am. Chem. Soc. 79, 12-20.

[UFMA, CAPES, CNPq]