Manual Tecnico Geoquimica, Manuais, Projetos, Pesquisas de Cultura

Baixe Manual Tecnico Geoquimica e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Cultura, somente na Docsity! MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA SECRETARIA DE MINAS E METALURGIA CPRM - SERVIÇO GEOLÓGICO DO BRASIL MANUAL TÉCNICO DA ÁREA DE GEOQUÍMICA VERSÃO 5.0 2003 Este Manual Técnico da Área de Geoquímica da CPRM atualiza a versão 4.0, de forma mais mais abrangente e simplificada. Nele está sintetizada a experiência profissional dos geoquímicos da CPRM, adquirida em diferentes paisagens do Brasil acompanhada dos resultados da evolução metodológica na área de mapeamento geoquímico no mundo. CARLOS ALBERTO CAVALCANTI LINS Coordenador Nacional de Geoquímica SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO..........................................................................................................................................1 1.1. OBJETIVOS GERAIS .........................................................................................................................................1 1.2. CLIENTES E FORNECEDORES DA ÁREA DE GEOQUÍMICA .....................................................................................1 1.3. MATERIAIS AMOSTRADOS ................................................................................................................................1 1.4. TIPOS DE SERVIÇOS EXECUTADOS NA ÁREA DE GEOQUÍMICA..............................................................................3 1.5. PRODUTOS DA ÁREA DE GEOQUÍMICA ...............................................................................................................4 2. COMO PLANEJAR UM SERVIÇO DE GEOQUÍMICA (PROJETO OU ETAPA) ...................................5 2.1. ATIVIDADES PRELIMINARES..............................................................................................................................5 2.2. SERVIÇO ORIENTATIVO ....................................................................................................................................6 2.3. PLANEJAMENTO DA AMOSTRAGEM....................................................................................................................6 3. ATIVIDADES DE ESCRITÓRIO...............................................................................................................9 4. ATIVIDADES DE CAMPO: O QUE FAZER ? .......................................................................................11 4.1. GENERALIDADES...........................................................................................................................................11 4.2. AMOSTRAGEM...............................................................................................................................................13 4.2.1. Amostragem em drenagens ...............................................................................................................13 4.2.2. Amostragem em solos ........................................................................................................................14 4.2.3. Amostragem de rochas (gossans e lateritos) .....................................................................................15 4.2.4. Amostragem de água .........................................................................................................................15 4.2.5. Amostragem de outros materiais........................................................................................................16 4.3. SERVIÇOS DE FOLLOW-UP, FILL-IN OU DETALHE ..............................................................................................16 4.4. PREENCHIMENTO DA FICHA DE CAMPO E ENVIO DAS AMOSTRAS PARA O LABORATÓRIO .....................................16 5. O LABORATÓRIO ANALÍTICO.............................................................................................................17 5.1. GENERALIDADES (CONCEITOS E DEFINIÇÕES) .................................................................................................17 5.2. PREPARAÇÃO FÍSICA DA AMOSTRA .................................................................................................................18 5.3. TÉCNICAS DE DECOMPOSIÇÃO .......................................................................................................................18 5.4. TÉCNICAS ANALÍTICAS ...................................................................................................................................19 5.5. RECOMENDAÇÕES GERAIS.............................................................................................................................19 6. COMO TRATAR OS RESULTADOS ANALÍTICOS..............................................................................21 6.1. GENERALIDADES...........................................................................................................................................21 6.2. POPULAÇÕES-ALVO (CRITÉRIOS PARA SELEÇÃO) E ESTIMADORES....................................................................21 6.3. NORMALIZAÇÃO ............................................................................................................................................21 6.4. PROCESSAMENTO ESTATÍSTICO .....................................................................................................................22 6.5. INTERPRETAÇÃO E INTEGRAÇÃO DOS RESULTADOS.........................................................................................22 7. APRESENTAÇÃO E DIVULGAÇÃO DOS PRODUTOS.......................................................................24 7.1. GENERALIDADES...........................................................................................................................................24 7.2. O RELATÓRIO GEOQUÍMICO............................................................................................................................24 7.3. ACESSO E DIVULGAÇÃO DOS PRODUTOS.........................................................................................................27 8. SISTEMA DE CONTROLE DA QUALIDADE........................................................................................28 9. ATIVIDADES COMPLEMENTARES .....................................................................................................31 10. BIBLIOGRAFIA BÁSICA RECOMENDADA .........................................................................................32 1 1. INTRODUÇÃO 1.1. Objetivos gerais - Caracterização e definição detalhada dos objetivos multidisciplinares e serviços requeridos. - Elaboração do projeto, dentro de um padrão de qualidade máxima e a um custo mínimo, capaz de atingir os objetivos caracterizados. - Execução do projeto dentro de uma sistemática flexível de ajustes periódicos. - Alimentação e qualificação das informações da Base de Dados Geoquímica da CPRM. - Diagnose sobre a factibilidade de utilização de geoquímica e/ou mineralometria de grãos na solução dos problemas identificados e na consecução dos objetivos colimados. - Relatório conclusivo sobre o serviço executado, incluindo recomendações de não conformidade aos clientes e fornecedores (órgãos de apoio), visando uma otimização dos trabalhos e identificando os pontos necessários de correção. Atrasos e empecilhos de ordem burocrática e funcional deverão ser detalhadamente registrados para futura correção. 1.2. Clientes e fornecedores da área de geoquímica Atividades que empregam a geoquímica e o reconhecimento mineralógico de grãos na CPRM: - Mapeamentos geoquímicos regionais, que acompanham os levantamentos geológicos básicos, com finalidades metalogenéticas. - Mapeamentos geoquímicos regionais com finalidades ambientais ou multidisciplinares (multiusos). Podendo neste caso servir de tema básico para a Geologia Ambiental, Geologia Médica e a Ecotoxicologia. - Serviços geoquímicos localizados com finalidades de caracterização, monitoramento e acompanhamento de correção ambiental. - Mapeamentos geoquímicos específicos executados para a pesquisa mineral, visando prospecção de minerais metálicos e alguns não-metálicos identificáveis por elementos químicos ou mineralógicos (fluorita, celestita, fosfato, barita, etc.) - Pesquisa e desenvolvimento em prospecção geoquímica, geoquímica ambiental, geoquímica analítica e reconhecimento mineralógico de grãos: estudos de metodologias analíticas especiais para mapeamentos geoquímicos regionais e de detalhe; gerenciamento da qualidade dos laboratórios de preparação de amostras e de análises químicas utilizados; serviços de assessoramento e consultoria; serviços de acompanhamento de trabalhos terceirizados. - Implantação, alimentação e gerenciamento de bases de dados geoquímicos e mineralógicos. 1.3. Materiais amostrados Nos serviços executados pela área de geoquímica, para os objetivos colimados, utiliza-se amostragem de materiais geológicos conceituados a seguir. 2 • Materiais de drenagem Sedimento ativo de corrente Material coletado no leito ativo das drenagens, composto principalmente das frações silte e argila. O termo sedimento de fundo é utilizado para abranger os sedimentos ativos de corrente em drenagens, os sedimentos em águas com baixa mobilidade, como lagos, lagoas, estuários e os sedimentos marinhos, costeiros ou de profundidade. Concentrado de bateia das aluviões Material coletado no leito das drenagens, concentrado por meio de bateia, visando-se obter a fração pesada retida em líquido com densidade específica, principalmente bromofórmio. Água A água coletada com finalidades geoquímicas poderá provir de drenagens, lagos e lagoas, poços e fontes. Overbank Material coletado nos terraços de drenagens de baixa ordem (área de drenagem com menos de 1.000 km2), coletadas comumente de forma composta em diversos pontos de uma drenagem. Geralmente são amostras de grande tamanho para posterior homogeneização, podendo ser concentrados ou não por bateia. Floodplain Sediment Material coletado nos terraços de drenagens de ordem elevada (área de drenagem com mais de 1.000 km2), coletadas normalmente de forma composta em diversos pontos da planície de inundação de uma drenagem. Se restrito ao material do leito ativo, é sedimento de corrente de alta ordem de drenagem. Em geral são amostras de grande tamanho para posterior homogeneização, podendo ser concentradas ou não por bateia. Outros materiais de drenagem: água de seepage, matéria orgânica, material em suspensão na água, coatings de precipitados, etc • Regolito Termo genérico utilizado para a cobertura de material inconsolidado, resultante da desagregação física ou química da rocha sã. Pode ser de caráter residual ou transportado. São incluídos nesta classe de amostra: Solo Material residual ou transportado, produto da ação do intemperismo sobre as rochas. Os solos urbanos merecem um destaque especial pelas suas características peculiares de formação. A sua constituição e desenvolvimento têm uma forte componente antropogênica. Concentrado de bateia de solo Material constituído pela fração mineral pesada dos solos. Saprólito Rocha intemperizada in situ que mantém sua textura visível, formado basicamente de material argiloso (minerais intemperizados) e resistatos. • Rocha, Mineral e Minério Rocha Material representante de uma determinada litologia, coletado em afloramentos ou em cascalheiras de drenagens. Pode ser coletado sem alteração química ou intempérica, quando 5 2. COMO PLANEJAR UM SERVIÇO DE GEOQUÍMICA (PROJETO OU ETAPA) 2.1. Atividades preliminares • Reunião consulta com os clientes e fornecedores potenciais: - Órgãos federais, estaduais e municipais de planejamento das áreas de mineração, meio ambiente, saúde, reflorestamento, agricultura e uso da terra; - ONGs atuantes nas áreas supramencionadas; - Fornecedores e clientes potenciais de produtos necessários à execução do trabalho, tais como universidades e institutos de pesquisa que possuam equipamentos para análise de materiais geológicos, pesquisadores para trabalhos paralelos, etc. - Laboratórios analíticos comerciais para estabelecer a metodologia e a logística de trabalho. • Informações e parâmetros necessários para o planejamento dos serviços: - Caracterizar juntos aos clientes os objetivos do serviço e as metas a serem alcançadas (estabelecer o caráter multidisciplinar). - Definir sobre a necessidade da execução de serviço orientativo. Definir os tipos de serviço orientativo (campo, laboratório). - Verificar a disponibilidade de laboratórios analíticos, com estabelecimento claro do seu desempenho (sample throughput), entendendo-se por isto: capacitação analítica, limites de detecção satisfatórios, produtividade, controle de qualidade (precisão e exatidão), custos baixos e otimização. - Verificar a disponibilidade de informações geoquímicas, geológicas e de outras áreas afins (clientes e fornecedores potenciais) necessárias à consecução dos objetivos do Projeto: - Bases de dados georreferenciadas (tipos e formas de acesso e aquisição de informações). - Informações não georreferenciadas e fora de base de dados (considerar a possibilidade de criação de novas bases de dados). - Caracterizar a paisagem geoquímica (fisiografia e ações antrópicas), definindo os seus principais parâmetros. • Treinamento É importante que as equipes de amostragem (técnicos de nível superior ou médio) tenham treinamento teórico e prático sobre a coleta e interpretação de dados geoquímicos e noções claras da importância e qualidade pretendida das informações a serem adquiridas. No caso de coleta de materiais não usuais (ex. vegetação, sedimento de fundo, etc.), providenciar treinamento específico com pessoal especializado (consultoria externa). • O anteprojeto (como elaborar) O anteprojeto deve ser o mais sucinto possível, utilizando-se preferencialmente tabelas gráficos e mapas, com pouco texto (este se possível itemizado). 6 SUMÁRIO DO ANTEPROJETO Introdução - Definir objetivos, metas e produtos por usuário. - Permitir que em determinadas etapas importantes sejam elaborados relatórios circunstanciais sobre o trabalho, seu desenvolvimento, sua factibilidade e modificações de metodologias. - Estabelecer a priori as possíveis limitações dos produtos e serviços. Metodologia - Aspectos gerais (pessoal disponível, logística detalhada em áreas ínvias, alternativas metodológicas gerais). - Campo e Analítica. Estabelecer prioritariamente a metodologia ótima de campo e analítica de forma a maximizar os resultados e minimizar os custos. - Interpretação. - Controle da qualidade (dimensionar auditoria técnica). Produtos a serem gerados - Características dos produtos (forma de apresentação, escala de apresentação, densidade de informações, produtos intermediários, etc.). - Parâmetros condicionantes. Cronograma de execução e desembolso - Tempo – programar etapas de campo de 20 dias corridos adequando casos excepcionais (ex. Amazônia). - Estimar tempo para serviços de apoio e burocráticos inerentes à atividade. - Estabelecer períodos folgas, férias, treinamento e auditoria técnica. - Considerar problemas da coleta sazonal, quando da programação das etapas de campo. - Prever suspensão dos trabalhos, após avaliações intermediárias. O desenvolvimento do mapeamento geoquímico independe do desenvolvimento do mapeamento geológico, exceto quando a área de geologia solicitar produtos específicos. Entretanto, a conclusão dos serviços de geoquímica deverá preceder as últimas etapas de campo do mapeamento geológico, para permitir eventual visita a sítio anômalo. 2.2. Serviço orientativo Campo (pesquisa mineral, meio ambiente, etc.) - Materiais - Distâncias e profundidades Laboratório - Frações granulométricas , pesadas e leves, magnéticas e não magnéticas - Aberturas totais, parciais, seletivas, etc. 2.3. Planejamento da amostragem Para efeito de controle e uniformização das informações, a classificação de ordem de drenagem a ser adotada será a de Strahler (vide Christofoletti, 1980): 1a. ordem - menor drenagem; 2a. ordem - drenagem oriunda do encontro de duas de 1a. ordem; 3a. ordem - encontro de duas de 2a. ordem; e assim por diante. 7 Sedimento de corrente e concentrado de bateia de aluvião O adensamento da amostragem nos casos de levantamentos regionais é bastante subjetivo. Em trabalhos internacionais recentes têm-se adotado baixas densidades de amostragem, conseqüência, por um lado da evolução das técnicas analíticas, alcançando níveis de ppt (parte por trilhão) e por outro da necessidade de racionalização de custos, principalmente nos países em desenvolvimento, carentes de recursos. Dessa forma estabelecemos para efeito de caracterização: - Levantamentos regionais de alta densidade – adensamento de 1 amostra < 100 km2 - Levantamentos regionais de baixa densidade – adensamento de 1 amostra => 100 km2 É fundamental em um mapeamento geoquímico definir a amplitude das áreas das bacias de captação das estações de amostragem (área de drenagem das amostras – mínima e máxima), bem como a escala dos mapas de apresentação dos resultados. - No caso de mapeamento geoquímico de alta densidade, o número de amostras de concentrados pode ser inferior àquele de sedimentos, tendo distribuição estratégica para cobrir toda a área estudada. - A distribuição das estações de amostragem é função da paisagem geoquímica da área e pode ser também função de determinados objetivos do trabalho. - Nos serviços em escalas menores que 1:100.000 (Ex.: 1:250.000) e em regiões com problemas de acesso, pode ser factível o uso de overbank ou floodplain sediment nas drenagens de ordem elevada. Solo e concentrado de bateia de solo Escalas e intervalos de amostragem em função do objetivo. - Objetos alongados - malha com intervalos maiores ao longo do corpo. - Objetos irregulares ou de forma desconhecida - malha com intervalos regulares (quadrados), de tamanho igual a menor largura possível de cartografar. - Corpos isométricos - malha regular com intervalos balizados pelo tipo e tamanho da dispersão esperada para o elemento e pelo tamanho mínimo de um depósito econômico esperado. Água Em função da área a ser pesquisada, da sua disponibilidade, dispersão esperada para o elemento pesquisado, sazonalidade, fontes de contaminação ou demais elementos da paisagem que possam afetar a amostragem. Outros materiais Em função do objetivo da pesquisa e da disponibilidade e uniformidade de distribuição do material a ser amostrado. - Serviços de detalhe de avaliação para gestão territorial, recursos hídricos, diagnóstico, caracterização e monitoramento ambiental. - No caso de monitoramento de aqüíferos devem ser amostrados todos os pontos de água (poços, cacimbas, fontes). - No caso de caracterização/monitoramento ambiental deve ser usado uma malha ou perfil sobre área-alvo, de modo a cobrir todas as feições de importância; como também em área 10 No caso de projetos com amostragem de diversos materiais diferentes, sugere-se anotar a letra que identifica a classe do material (código da Ficha de Campo) ao lado de um círculo colocado no ponto ou no perfil (linha) de amostragem É importante constar no Mapa de Planejamento de Amostragem: - As ocorrências minerais; e possíveis fontes de contaminação; - Ocorrências de interesse das áreas clientes (fontes de poluição, áreas agrícolas, áreas com doenças endêmicas, etc.); - Os locais preferenciais para montar escritórios avançados e/ou acampamentos fixos e/ou volantes; - As prováveis picadas e acessos favoráveis para a coleta de amostras. • Implantação da logística e serviços de acompanhamento - Definir a equipe de trabalhos: geólogos, técnicos de nível médio e auxiliares. Se possível discriminar as principais tarefas e responsabilidades. - Preparar a relação do material de amostragem, de escritório, de acampamento, de sobrevivência e de apoio necessários ao desenvolvimento dos trabalhos de campo. - Preparar cronograma envolvendo as seguintes atividades: trabalhos de campo de amostragem regional e de avaliação de anomalias, serviços de laboratório, processamento e integração de dados, consultoria interna e externa e elaboração de relatórios. Este cronograma deve ser enviado para todos os níveis gerenciais relacionados com os trabalhos. - Elaborar orçamento dos trabalhos de escritório, campo e laboratório, se possível sob a forma de cronograma e distribuí-los aos níveis gerenciais relacionados com os trabalhos. - Exercer um controle de qualidade através de monitoramento de despesas e de andamento do projeto (baseado na produção/dia/equipe e no tempo de retorno dos dados analíticos) em relação ao cronograma estabelecido. Registrar, em relatório periódico, as atividades desenvolvidas, explicando eventuais modificações ocorridas no cronograma. 11 4. ATIVIDADES DE CAMPO: O QUE FAZER ? 4.1. Generalidades - Estabelecer os planos de ação para cada equipe de amostragem. - Realizar a coleta de material segundo técnicas e procedimentos pré-estabelecidos. As coordenadas dos pontos de coleta devem obrigatoriamente ser obtidas com GPS. - O material a amostrar deve ser aquele que contém a informação procurada, coletado em locais onde ele se encontra em qualidade e quantidade suficientes e adequadas para compor uma amostra válida e, acima de tudo, eficaz e representativa, (figuras 1 e 2, baseadas e modificadas de Salminen et al., 1998). - A quantidade de material deve ser compatível com as análises solicitadas. O tamanho (volume) da amostra deverá ser baseado na estimativa do consumo da fração a ser analisada e no arquivamento de uma contra-amostra. A amostra deve ter em conteúdo, no mínimo, o equivalente a 4 vezes a alíquota de análise(s). A quantidade de material mínima não poderá ser menor que 100 g. No caso dos concentrados de bateia (aluvião e solo), sugere-se um mínimo de 20 litros, porém isto dependerá da avaliação visual do conteúdo de minerais pesados. No caso de pesquisa mineral para metais nobres (Au, platinóides) ou elemento cuja concentração seja muito baixa, a quantidade do material a coletar deverá ser maior , no mínimo 3 vezes. 12 - As amostras duplicatas de campo devem ser coletadas em local próximo da amostra original, permitindo a utilização para estudos de variância. - As amostras devem ser coletadas, preferencialmente, durante um mesmo período climático. Na impossibilidade deste fato, replicar algumas amostras em períodos diferentes de coleta, com rígido controle da variância. - É aconselhável para um determinado projeto apenas um coletor. Na impossibilidade do fato, treinar os coletores para igualar os critérios de coleta e testar a variância entre os coletores envolvidos. - Nos mapeamentos geoquímicos regionais, marcar de forma indelével os números dos pontos amostrados (em afloramentos ou outro marco de difícil remoção), preferivelmente com tinta vermelha e com a sigla do coletor. - Registrar na Ficha de campo da amostra geoquímica (em formato de papel ou digital), os parâmetros de localização e descritivos no local de coleta, complementando-as, se necessário, após cada etapa de campo. Os dados de campo da ficha de amostragem geoquímica devem ser preenchidos, se possível, ainda na estação de amostragem. - Anotar toda informação pertinente e importante recém-adquirida no campo, na Ficha de campo da amostra geoquímica. Ex.: toponímia não constante na base planimétrica original, mudança de posição de estação de amostragem, possíveis fontes de contaminação, etc. - Comunicar, periodicamente, ao nível gerencial responsável pela coordenação do trabalho a produção de amostragem e/ou eventos impeditivos, para permitir que os motivos das alterações na produção/dia prevista sejam pesquisados e as soluções sejam praticadas em tempo hábil. - Nos serviços em drenagens, descrever sucintamente as litologias presentes nas cascalheiras, principalmente aquelas não cartografadas na base geológica utilizada ou de importância metalogenética evidente, isto visando um controle geológico maior para o mapeamento regional. 15 4.2.3. Amostragem de rochas (gossans e lateritos) - O tamanho da amostra de rocha para análise geoquímica depende de dois fatores: granulometria e homogeneidade. A quantidade pode variar, em amostras homogêneas e com grãos de até 3 cm, de 500 gramas a 5 quilos (Wager e Brown, citados em Levinson, 1980). Para amostras heterogêneas e mais grossas, poderão ser partes da rocha (cimento, matriz e fenocristais). As amostras podem ser simples ou compostas (canal, fragmentos aleatórios juntados). Várias amostras podem ser coletadas num afloramento para controle de variância (mínimo 5 por litologia). - A amostra principal da estação de amostragem é obtida da unidade litológica cartografada. No caso do objeto amostrado não ser passível de mapeamento, este fato deve ser enfatizado e a unidade encaixante amostrada (embora não obrigatoriamente analisada). Neste caso, a amostra deverá ter uma numeração seguida de letra, a partir de “B” (a “A” será a unidade cartografada). - Na amostragem para determinação de padrões primários ou secundários de dispersão, sugere-se utilizar malhas ou perfis com intervalos capazes de contemplar todas as variações texturais e litológicas (composicionais) esperadas. Estas feições são geralmente de pequena extensão. Este serviço é mais comum em trabalhos de detalhe ou orientativos. Entretanto, muitas vezes é importante para a definição de objetos metalogenéticos regionais (como zonas de cisalhamento). - É fundamental que as análises químicas de rocha sejam acompanhadas por análises petrográficas e/ou calcográficas. Em substituição à análise calcográfica, pode-se utilizar análise mineralógica de opacos da rocha moída, principalmente em trabalhos regionais e preliminares. 4.2.4. Amostragem de água - A amostra de água para geoquímica pode ser obtida em uma grande variedade de locais: drenagem, poço, fonte, lago e lagoa natural e artificial, zonas estuarinas, etc. A densidade da amostragem é função do objetivo do trabalho, devendo ser explicitada quando de seu planejamento. - A coleta de amostras de água depende fundamentalmente do procedimento analítico a ser adotado. Sugere-se adotar a orientação do laboratório onde serão analisadas as amostras, seguindo roteiros como o sugerido pelo LAMIN (anexo 1) de manuais específicos como o Guia de Coleta e Preservação de Amostras de Água, (CETESB, 1987) ou aquele sugerido pelo FOREGS geochemical mapping field manual, (Salminen et al., 1998) ou ainda procedimentos específicos documentados em manuais de organismos especializados. Neste último caso a metodologia deve ser obedecida e registrada fielmente no capítulo de metodologia para divulgação junto à comunidade geoquímica da CPRM. - Em trabalhos com finalidades ambientais sugere-se que em cada ponto de coleta de água para análise química se colete um sedimento de fundo correspondente ao ponto. - A análise de amostra de água subterrânea pode servir para qualificação da água, monitoramento de aqüífero ou pesquisa mineral. Em todos os casos, na coleta deverão ser observados todos os parâmetros que possam afetar o conteúdo dos elementos químicos no material. A qualificação das águas subterrâneas, noções de hidroquímica, amostragem e conservação, estão bem documentadas no anexo 2. 16 4.2.5. Amostragem de outros materiais Outros materiais passíveis de amostragem, tais como vegetação, mineral, minério, seixos, etc., de utilização limitada, deverão ter uma sistemática baseada na similaridade com outros materiais já descritos ou embasada em bibliografia recente. 4.3. Serviços de follow-up, fill-in ou detalhe - Os serviços de follow up deverão ser realizados em áreas que necessitem de adensamento para melhor definição dos alvos detectados. - Os serviços de fill-in deverão ser planejados em objetos geológicos, com notória vocação metalogenética, ou em áreas específicas com objetivos claros da necessidade de detalhamento. - A necessidade ou não de tais serviços de detalhe deve constar das recomendações dos relatórios finais. - Os métodos analíticos deverão ser iguais, complementares ou mais específicos do que os aplicados nos serviços regionais. 4.4. Preenchimento da ficha de campo e envio das amostras para o Laboratório - A cada amostra corresponde, obrigatoriamente, uma ficha de campo de amostra geoquímica, formulário ou registro em meio magnético, onde são anotados número, localização e características próprias e do local onde ocorre a amostragem. - Cada amostra coletada recebe um número de laboratório, atribuído pelo setor competente da unidade que realiza o trabalho, de seis dígitos alfanuméricos: o primeiro, alfabético, define a unidade de origem e os demais, dois alfabéticos e três numéricos, são seqüenciais e não repetitivos. - Amostras de um projeto, coletadas em mesma drenagem, ao longo de um perfil ou provenientes de uma mesma região, devem idealmente ser postas em diferentes lotes, para distribuição da variância analítica - As amostras, devidamente embaladas em conjuntos com um máximo de 100, constituindo um Lote, devem ser encaminhadas ao laboratório. 17 5. O LABORATÓRIO ANALÍTICO 5.1. Generalidades (conceitos e definições) • Conceitos e definições importantes - Precisão (reprodutibilidade) de uma análise É a habilidade de obter um mesmo resultado repetindo a mesma amostra. - Exatidão (accuracy) É a proximidade de um resultado de seu valor real. - Limite de detecção inferior ou superior (sensibilidade) É a concentração mínima ou máxima de um elemento analisado que pode ser detectado confiavelmente. - Análise química quantitativa É obtida através de decomposição total da amostra, com métodos analíticos de alta precisão e exatidão. - Análise química semiquantitativa É obtida através de decomposição parcial da amostra, ou com decomposição total e registro de resultados em faixas de valores. - Análise química qualitativa É obtida para simples identificação de elementos presentes sem preocupação maior com quantificação do conteúdo. - Análise mineralógica quantitativa (conceituação da CPRM) É aquela que quantifica os minerais até a 2ª casa decimal, em peso ou porcentagem. - Análise mineralógica semiquantitativa (conceituação da CPRM) É aquela que quantifica os minerais em faixas percentuais: >75%; 50-75%; 25-50%; 5-25%; 1-5%; e <1%. - Análise mineralógica qualitativa (conceituação da CPRM) É aquela que quantifica os minerais em faixas percentuais mais amplas que a anterior: >50%; 5-50%; e <5%. - Contagem de pintas (Au) Contagem e dimensionamento visual do conteúdo de partículas de ouro na amostra. • Atividades gerais - Monitorar os resultados analíticos das amostras-controle (duplicatas de campo e padrões de campo) através de gráficos de leitura direta. - Acompanhar os serviços analíticos de cada lote de amostras enviado para análises. Registrar nos relatórios mensais não conformidades de prazo e qualidade com os serviços planejados. - Reportar ao setor de coordenação nacional da área, eventuais falhas ou dúvidas na qualidade dos dados analíticos registrados. 20 No quadro seguinte estão as sugestões, por prioridade, para o mapeamento geoquímico regional. Utilizou-se nesta seleção a experiência da área de geoquímica da CPRM e as sugestões do Relatório Final do Projeto IGCP-259 para mapeamento geoquímico com finalidades multidisciplinares. H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo (Tc) Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba TR Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi (Po) (At) Rn (Fr) Ra AC Terras Raras La Ce Pr Nd (Pm) Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Grupo dos Actinídios Lista 1 (42 elem.) Lista 3 (Ac) Th (Pa) U (13 elem.) Lista 2 (19 elem.) Outros 5.6. Arquivamento de amostras e alíquotas - Em cada unidade operacional deverá haver um local para armazenamento de alíquotas e contra-amostras gerenciado por um banco de dados simples que registre, para cada amostra: coordenadas, classe da amostra, lote, nº de campo, nº de laboratório e peso. - A CPRM poderá adotar a centralização do armazenamento de amostras e alíquotas geoquímicas. 21 6. COMO TRATAR OS RESULTADOS ANALÍTICOS 6.1. Generalidades - Para o processamento, os resultados analíticos devem estar disponíveis em meio magnético, preferencialmente sob a forma de tabelas cujas colunas registram seqüencialmente, a cada classe de amostra: Número da Amostra; Coordenadas; Resultados analíticos. - Se utilizados, os parâmetros descritivos de campo e a codificação livre deverão ser registrados nas colunas seguintes da tabela e no relatório temático , para utilização posterior de outros usuários. - É importante o tratamento dos dados geoquímicos separadamente por população-alvo. Entretanto é importante também registrar que a separação de um grande número de populações-alvo diminui a representatividade de cada uma delas. Deve-se tratar também todo o conjunto como uma população homogênea. - Os resultados analíticos devem constar do relatório final do projeto: no corpo do relatório ou na forma digital. 6.2. Populações-alvo (critérios para seleção) e estimadores - Podem ser critérios para discriminação de populações alvo em serviços para uso multidisciplinar os seguintes parâmetros e fatores da paisagem: - Litologia predominante na área de drenagem ou sob a amostra; - Tamanho e ordem de grandeza da drenagem; - Tipo de amostragem; - Tipo de relevo; - Concentração de aglomerados urbanos, industriais ou de outra atividade antrópica; - Nos levantamentos geoquímicos para fins metalogenéticos é comum se estabelecer como parâmetros estimadores: média e desvio-padrão. Nos levantamentos com finalidades ambientais utiliza-se mais freqüentemente mediana e percentis. 6.3. Normalização - A normalização dos dados permite a comparação dos resultados de uma determinada área com outra e se comparar elementos em concentrações diferentes (ex: elementos maiores e menores). - Os principais tipos de normalização: - Normalização por unidade reduzida - Normalização pelo Clarke (valores individuais ou valores médios). - Este tipo de normalização é interessante na definição de assinaturas geoquímicas de litologias utilizando-se o meio secundário (drenagens ou solos). Sugere-se dois tipos de normalização pelo Clarke (C): Z – valor normalizado Xi – Valor da amostra Z = (Xi- Média)/DP. DP – Desvio padrão 22 Xi /C Xi /(Xi + C) - Outros tipos de normalização podem ser utilizados desde que detalhadamente explicados no texto. 6.4. Processamento estatístico - Deve-se mencionar no relatório os critérios de transformação dos resultados qualificados, para juntá-los aos demais compondo a amostra estatística, e também os resultados de amostras eventualmente retirados do processamento por serem outliers. Usualmente os resultados qualificados são assim transformados: N (Não detectado) Valor do limite de detecção x 0,5 L ou < (menor do que) Valor do limite de detecção x 0,667 G ou > (maior do que) Valor do limite de detecção x 1,5 H (interferência) Valor registrado - Da mesma forma, é obrigatório mencionar as estatísticas realizadas, descrevendo-as sucintamente e citando a fonte somente se inéditas e/ou inovadoras. - Deve-se também fazer referência, no texto, àqueles parâmetros que são atribuídos opcionalmente pré-processamento estatístico, como, por exemplo, o raio de pesquisa para média móvel. - Deve-se informar os critérios utilizados para estimar as diferentes ordens de magnitudes de anomalias para os elementos selecionados e de concentração mineral. 6.5. Interpretação e integração dos resultados - Preparar tabela sinóptica dos diversos estimadores geoquímicos de cada população-alvo, para cada um dos materiais analisados. A população total deverá ser obrigatoriamente uma das populações alvo. - Deverá ser feito teste de consistência a partir das amostras duplicatas de campo e das amostras duplicatas de laboratório (programas de variância estatística, teste t-student, teste F, etc.). - Assinalar as associações geoquímicas e mineralógicas mais coerentes, reveladas pelas matrizes de correlação dos dados analíticos sistemáticos das amostras, para cada população-alvo. Isto é de grande importância para fins metalogenéticos. - Avaliar e descrever o contexto geológico e/ou metalogenético refletido por essas associações geoquímicas. A interpretação geológica das anomalias deve ser priorizada sobre a interpretação estatística dos dados. No caso de utilização dos dados para fins não metalogenéticos enfatizar a distribuição dos elementos e a sua relação com os objetos alvo de cada área cliente. 25 g) Dados físicos de produção - Número de amostras coletadas, por classe de amostra. - Métodos analíticos utilizados, com discriminação por classe de amostra. - Área efetivamente coberta pelo serviço, em relação à área total estudada. - Número de homens-dia em campo e no escritório h) Anexos - Mapa de Estações de Amostragem. - Mapas Geoquímicos (com destaques de minerais de importância econômica do mapeamento mineralométrico e com plotação das ocorrências minerais e fontes de contaminação e poluição pré-existentes e cadastradas). - Mapa de Anomalias (zonas e estações anômalas). - Mapa de Distribuição de Elementos. - Mapa Mineralométrico de Grãos. - Cartogramas sobre esboço geológico simplificado (tamanho carta ou A4), para intercalação no texto ou nas Cartas Geológicas e Metalogenéticas. - Cartograma com áreas sugeridas para futuros trabalhos. - Para os mapas a serem elaborados sugere-se as seguintes legendas: Mapa de Estações de Amostragem ! AM-S-194 (mesmo ponto e coletores diferentes) FT-B-194 ! AM-S/B-194 (mesmo coletor, amostras diferentes) A classe do material é identificada pela letra (campo 14) da Ficha de Campo de Amostra Geoquímica. Os nomes dos coletores deverão ser colocados na legenda do mapa. Mapa Geoquímico de Anomalias (Metalogenia) ! Zn (Zn 20) - Círculo vazio - anomalia em sedimento de corrente (1a ordem, o valor é colocado à direita e acima do símbolo). ∅ Sn (Sn50) - Círculo cortado ao meio - anomalia em concentrado de bateia (1a ordem, o valor é colocado à direita e acima do símbolo). • - Ponto sem anomalia. ⊗ Cu (Cu20) - Círculo circundando um x - anomalia em rocha ou concentrado de bateia de rocha ou veio (1a ordem ou destaque de importância metalogenética, o valor é colocado à direita e acima do símbolo). " Cu (Cu200) - Círculo com ponto no centro - anomalia em solo e concentrado de bateia de solo (1a. ordem, o valor é colocado à direita e acima do símbolo). # Pb - Dois círculos concêntricos - anomalias coincidentes em sedimento de corrente e concentrado de bateia (1a ordem, a colocação do valor obedece à regra da anomalia isolada, para cada elemento). 26 Cu, Zn1 Zona anômala em sedimento de corrente - linha contínua, com o(s) símbolo(s) do elemento(s) interrompendo-a. No caso de zona anômala de 1a ordem o valor 1 é colocado à direita e abaixo do elemento. − −Cu ,Sn1− − Zona anômala em concentrado de bateia - linha interrompida, com o(s) símbolo(s) do elemento(s) intercalando-a. No caso de anomalia de 1a ordem o valor 1 é colocado à direita e abaixo do elemento. − • − Ni, Cu1 −• − Zona anômala em solo - linha interrompida com ponto, com o símbolo do elemento. No caso de zona anômala de 1a ordem, o valor 1 é colocado à direita e abaixo do elemento. |||| Au1 |||| Zona anômala em rocha - linha interrompida com traços, com o símbolo do elemento. No caso de zona anômala de 1a ordem, o valor 1 é colocado à direita e abaixo do elemento. …a…g…Hg, Rn1…v… Zona anômala em água (a), gás (g) ou vegetal (v) - linha interrompida com pontos, com o símbolo do elemento. No caso de zona anômala de 1a ordem, o valor 1 é colocado à direita e abaixo do elemento. Mapa Geoquímico de Distribuição de Elementos (Uso Multidisciplinar) Mapa de isoteores dos elementos - Valores absolutos – mediana - percentis - Valores específicos (limite de toxidade ou carência, padrões de micronutrientes, etc.) Mapa Mineralométrico de Grãos • CS - Cassiterita - destaque mineral identificado através do seu símbolo, junto ao ponto de amostragem. • 76 - Peso da fração pesada em gramas (sugere-se fazer um cartograma específico para a fração pesada e compará-la com a base geológica utilizada). Cartograma Metalogenético - Utilizar simbologias de zonas anômalas com a mesma sistemática do Mapa Geoquímico de Anomalias. - Plotar somente as anomalias pontuais de elementos mineralizantes ou farejadores importantes, compatíveis com a expectativa metalogenética sugerida pelo mapeamento geológico. Discordâncias entre a interpretação geoquímica e a base geológica devem ser resolvidas nos serviços de follow-up (ex.: anomalias de Cr e Ni em corpos granitóides, podem ser devido a enclaves. Neste caso, sugere-se eliminar dos cartogramas as anomalias, mantendo-as e explicando-as no mapa geoquímico e no relatório temático). - A magnitude da anomalia de 1a. ordem nos cartogramas, para efeito de simplificação, deve ser diferente do mapa geoquímico: em lugar dos valores nas anomalias de 1a. ordem, colocar o numeral 1 à direita e abaixo do símbolo. 27 - A critério do autor, as anomalias em sedimento de corrente e concentrado de bateia poderão não ser diferenciadas, isto para simplificar ao máximo as informações. No caso de querer diferenciar, pode-se sublinhar as anomalias em concentrados de bateia. - Retirar ou amenizar a rede de drenagem e demais temas geográficos da base. - A base geológica deve constar sob a forma de Esboço Geológico Simplificado, compatível com a interpretação geoquímica (populações-alvo deverão estar representadas separadamente). - Nos cartogramas mineralométricos, utilizar legenda similar à dos cartogramas geoquímicos, para identificar zonas ou destaques de concentrações minerais notáveis. - Sugere-se a elaboração de cartogramas mistos (geoquímicos-mineralométricos) quando a quantidade de informações não prejudicar a compreensão metalogenética, finalidade principal do projeto. Observações Importantes - As associações de elementos nas zonas anômalas serão plotadas sobre as linhas de contorno interrompendo-as (Cu, Zn), como já especificado nas legendas. Deve-se tomar bastante cuidado com o número de elementos, no caso de grande número de coincidências de zonas anômalas. Sugere-se, neste caso, colocar juntos, na linha de contorno, aqueles elementos típicos de associações geoquímicas compatíveis com a expectativa metalogenética. Os demais, mesmo que formem zonas anômalas, devem ser representados apenas como estações. - Os minerais de importância econômica encontrados nos serviços de mineralometria de grãos devem ser plotados nos mapas geoquímicos. - A base geológica deve ser simplificada e conter as ocorrências minerais cadastradas e ser compatível com a interpretação geoquímica. - Quando ocorrer anomalias de um mesmo elemento analisado por métodos diferentes, estes poderão ser indicados depois do símbolo do elemento registrados nas legendas (CuE, CuA). - As ocorrências minerais devem ser plotadas de acordo com a legenda dos mapas metalogenéticos. 7.3. Acesso e divulgação dos produtos - Deve-se preparar uma listagem de todos os produtos disponíveis e não publicados, indicando os meios de acesso e os custos de obtenção por terceiros. - Deverá ser elaborada uma versão simplificada do relatório para publicação seriada da CPRM e com ampla divulgação. - É aconselhável a elaboração de trabalhos para apresentação em simpósios, congressos e em periódicos nacionais e internacionais. 30 - Certificar-se do arquivamento de todas as informações bibliográficas e de todos os dados de campo e laboratório nas bases de dados da CPRM, concernentes à área investigada. - Reunir e arquivar em uma memória geoquímica toda a documentação técnica (mapas de serviço, relatórios analíticos, gráficos, tabelas, relatórios mensais, fichas de campo, controles de qualidade, estudos orientativos e investigações técnico-científicas) utilizada e não constante dos produtos finais. 31 9. ATIVIDADES COMPLEMENTARES • Consultoria interna/externa Relacionar pessoal técnico da CPRM e de outras entidades necessárias como consultores. Enviar relação para o setor de coordenação nacional. • Alimentação, atualização e correção da Base de Dados Geoquímica Esta atividade deve ser rotineira nos serviços de geoquímica . A utilização de dados históricos obriga o usuário a testar a consistência dos parâmetros e comunicar ao setor de coordenação nacional qualquer modificação necessária, principalmente coordenadas. • Treinamento Esta atividade deve ser constante e contínua ao longo do tempo, visando a formação de novos quadros e atualização do pessoal existente em novas técnicas e metodologias. Ela deve constar anualmente do Plano de Treinamento da CPRM. Técnicos de nível médio Cursos de curto e médio prazo, em técnicas de amostragem, estatística, informática, interpretação e apresentação de dados geoquímicos. Geólogos - Cursos de curto e médio prazo: Geoquímica Ambiental Geoquímica da Superfície Geoquímica de grande profundidade Geoquímica de Processos Sedimentares Geoquímica de Rochas Geoquímica Orgânica Mapeamento geoquímico de uso multidisciplinar Modelamento em GIS - Cursos de mestrado e doutorado em todas as áreas de geoquímica. - Cursos de atualização de áreas afins: Metalogenia, Petrologia, Pedologia, Geomorfologia, Geologia Estrutural e Geotectônica, Aerogamaespectrometria, Geofísica (outros métodos), Geologia do Quaternário, Geologia Médica. 32 10. BIBLIOGRAFIA BÁSICA RECOMENDADA (com asteriscos, bibliografia fundamental) *APPLETON, J.D.; FUGE, R.; McCALL, G.J.H. 1996: Environmental Geochemistry and Health: with special reference to developing countries. London: Geological Society special publication. n.113. 264p. *BONHAM-CARTER, G.F. 1994: Geographic Information Systems in Geology: Modeling with GIS. Oxford: Pergamon Press, 398p. *CETESB, 1987: Guia de coleta e preservação de amostras de água. São Paulo: CETESB. 150 p. il. *DARNLEY, A.G.; BJÖRKLUND, A.; B∅LVIKEN, B.; GUSTAVSSON, N.; KOVAL, P.; PLANT, J.; STEENFELT, A.; TAUCHID, M.; XUEJING, X. 1995: A global geochemical database for environmental and resource management - recommendations for International Geochemical Mapping. Paris, UNESCO. 122p. (Final report of IGCP Project 259). *HALL, G.E.M., 1992: Geoanalysis. Special Issue. Journal of Geochemical Exploration. v.44, 349p. *LICHT, O.A.B., 1998: Prospecção geoquímica: princípios técnicas e métodos. Rio de Janeiro: CPRM, 1998. 216 p. *PLANT, J.A.; HALE, M., 1994: Drainage geochemistry in mineral exploration. Amsterdam: Elsevier. (Handbook of Exploration Geochemistry, 6). *SALMINEN, R., TARVAINEN, T., DEMETRIADES, A., DURIS, M., FORDYCE, F.M., GREGORAUSKIENE, V., KAHELIN, H., KIVISILLA, J., KLAVER, G., KLEIN, H., LARSON, J.O., LIS, J., LOCUTURA, J., MARSINA, K., MJARTANOVA, H., MOUVET, C., O´CONNOR, P., ODOR, L., OTTONELLO, G., PAUKOLA, T., PLANT, J.A., REIMANN, C., SCHERMANN, O., SIEWERS, U, STEENFELT, A., VAN der SLUYS, J., de VIVO, B., WILLIAMS, L., 1998: FOREGS geochemical mapping field manual. Espoo. Geologian tutkimuskeskus, Opas 47 - Geological Survey of Finland, Guide 47. 1998. 36 p. appendix. *XIE XUEJING; YIN BINCHUAN, 1993: Geochemical patterns from local to global; Journal of Geochemical Exploration. v.47, p.109-129. ______________________________________________________________________________ ANDREW-JONES. D. A., 1968: The application of geochemical techniques to mineral exploration. Colorado School of Mines, Mineral Industry Bulletin.v.11, n.6, p.1-31. BEUS, A.A.; GRIGORIAN, S.V., 1977: Geochemical exploration methods for mineral deposits. Tradução de Rita T. Schneider (English translation of 1975). Wilmette: Applied Publishing Ltd. 287p (Original Russo). BLOOM, L. [ed] 2001: Writing Geochemical Reports – Guidelines for Surficial Geochemical Surveys. Assoc. Explor. Geochem. v.15, 2nd Edition, 38 p. BRADSHAW, P.M.D., 1975: Conceptual models in exploration geochemistry: The Canadian Cordillera and Canadian Shield. Journal of Geochemical Exploration, v.4, n.1, p.1-213. BROOKS, R.R. 1984: Biological methods of prospecting for minerals. [s.l.]: Wiley. 322 p. BUTT,C.R.M.; SMITH, R.E., 1980: Conceptual models in exploration geochemistry: Australia. Journal of Geochemical Exploration, v.12, n. 2-3, p.89-365. 35 RELAÇÃO DE FIGURAS, ANEXOS E APÊNDICES FIGURAS INSERIDAS NO TEXTO Figura 1 – Tipos de amostragens em solos e drenagens p. 11 Figura 2 – Cobertura residual (solo), colúvio, floodplain sediment antigo e atual p. 12 ANEXOS Anexo 1 – Roteiro para amostragem e análise de água (LAMIN) Anexo 2 – Parte do capítulo 5 (Santos, A. C., 2000) - Noções de hidroquímica (atualizado pelo autor). Anexo 3 – Conteúdo máximo de elementos químicos em água para diversos usos, baseado na resolução nº 20 CONAMA (Coordenação Nacional do Meio Ambiente) Anexo 4 – Presença de metais pesados em produtos industriais e parâmetros limiares de qualificação de sedimentos. APÊNDICES Apêndice 1 – Classificações geoquímicas dos elementos Apêndice 2 – Distribuição dos elementos químicos na crosta terrestre Apêndice 3 – Fatores de conversão de medidas Apêndice 4 – Técnicas analíticas Apêndice 5 – Bibliografia adicional Apêndice 6 – Instrução técnica 13 da CPRM – preenchimento da ficha de campo – amostra geoquímica ANEXO 1 – Manual Técnico da Área de Geoquímica ROTEIRO PARA AMOSTRAGEM E ANÁLISE DE ÁGUA (LAMIN) - Em cada ponto coletar cada amostra em frascos de polietileno. - A partir do frasco de polietileno, retirar as alíquotas com uma seringa de plástico de 50 ml, para encher os frascos (também de polietileno) para análise de cátions e ânions, que serão encaminhados aos laboratórios. - No caso de determinação de Hg, há necessidade de frasco(s) adicional(is) e metodologia específica. - São comuns análises isotópicas em água e, nesse caso, o frasco deve ser de vidro escuro e deve ser seguida metodologia específica. - Todas estas alíquotas antes de serem armazenadas nos seus respectivos recipientes, devem ser filtradas em papel micropore 0,45 mµ, em acessório adaptado às seringas. - Os papéis de filtro podem ser guardados para análise do material em suspensão. - É fundamental registrar o volume da alíquota que foi tomada para encher cada frasco, bem como o volume total que passar pelo filtro. - Para todas as amostras devem ser mantidas a uma temperatura de ± 4ºC ou ambiente sem incidência de raios solares. - Para determinação de ânions (Cl-, nitratos, nitritos, fosfatos, sulfatos, etc.) o prazo da análise deve ser o mais rápido possível. - Para determinação de cátions solúveis: - Para preservação, adicionar 1 ml/l de HNO3, pH <2; - O prazo de validade para análise é de 180 dias, exceto para Ag (10 dias) e para Si (7 dias). - Para determinação de cátions totais (Al, As, Ba, Be, Cd, Ca, Pb, Cu, Cr, Sn, Fe, Li, Mg, Mn, Ni, K, Sr, Na e Zn): - Para preservação, adicionar 1 ml/l de HNO3, pH <2; - Caso seja analisado o Fe e os metais preciosos a preservação tem que ser com 1 ml/l de HCl sem filtração; - O prazo de validade para análise é de 180 dias. - Para a determinação de Hg: - Para preservação, adicionar 0,5 g/l de K2Cr2O7 e 50 ml/l de HNO3, com baixo teor de mercúrio; - O prazo de validade para análise é de 10 dias. - Em cada ponto de amostragem de água recomenda-se a utilização de aparelhos para leitura dos seguintes parâmetros: pH, temperatura, oxigênio dissolvido, turbidez, condutividade e alcalinidade. Esses parâmetros devem ser medidos, preferencialmente no campo. - Recomenda-se a amostragem do sedimento de fundo em cada ponto de coleta da amostra de água (fração argilosa ou matéria orgânica). ANEXO 2 – Manual Técnico da Área de Geoquímica Parte do Capítulo 5 (Santos, A. C., 2000) - Noções de hidroquímica (atualizado pelo autor) SANTOS, Almany Costa. Noções de hidroquímica. In: FEITOSA, Fernando A. C.; MANOEL FILHO, João; CPRM - Serviço Geológico do Brasil. Hidrogeologia: conceitos e aplicações. Fortaleza: CPRM/REFO; LABHID-UFPE, 2000. 391p. cap. 5 p.81 – 108. 1. Introdução Do ponto de vista hidrogeológico, a qualidade da água subterrânea é tão importante quanto o aspecto quantitativo. A disponibilidade dos recursos hídricos subterrâneos para determinados tipos de uso depende fundamentalmente da qualidade físico-química, biológica e radiológica. O estudo hidrogeoquímico tem por finalidade identificar e quantificar as principais propriedades e constituintes das águas subterrâneas, procurando estabelecer uma relação com o meio físico. A qualidade da água é definida por sua composição e pelo conhecimento dos efeitos que podem causar os seus constituintes. O conjunto de todos os elementos que a compõe, permite estabelecer padrões de qualidade da água, classificando-a, assim, de acordo com seus limites estudados e seus usos (consumo humano, dessedentação animal, irrigação, industrial, piscicultura, aqüicultura, recreação e urbano). Os processos e fatores que influem na evolução da qualidade das águas subterrâneas podem ser intrínsecos e extrínsecos ao aqüífero. A princípio, a água subterrânea tende a aumentar concentrações de substâncias dissolvidas à medida que se mover lentamente nos diferentes aqüíferos. No entanto muitos outros fatores interferem, tais como: clima, composição da água de recarga, tempo de contato água/meio físico, litologias atravessadas, além da contaminação causada pelo homem. Água subterrânea e água de boa qualidade não têm o mesmo significado e, em muitos casos, a água subterrânea pode ser de baixa qualidade, inclusive tóxica para o homem, animais e vegetais. Este capítulo tem como principais objetivos: Orientar na escolha de equipamentos para coleta e no armazenamento e preservação de amostras de água subterrânea, de acordo com a finalidade do estudo hidrogeológico; Dar noções gerais de Hidroquímica e Hidrogeoquímica; Fornecer padrões que dizem respeito ao uso para o consumo humano, irrigação, pecuária, indústria, recreação e piscicultura, a fim de facilitar uma rotina de trabalho além de fazer com que os resultados das análises físicas, químicas, bacteriológicas e microbiológicas sejam comparáveis; Mostrar as formas de apresentação gráfica e as classificações químicas para melhor visualiza os dados e facilitar a interpretação dos estudos hidroquímicos. 2. Análises de Água Primeiramente para determinar o tipo de análise de água, é necessário definir o objetivo da pesquisa ou do estudo (potabilidade, irrigação, dessedentação de animais, industria, recreação, uso comercial, contaminação ambiental, pesquisa cientifica, prospecção geoquímica, etc.) para realizar análises adequadas, bem como, os parâmetros e os constituintes da água subterrânea, a serem determinados. As analises de água mais freqüentemente realizadas em estudos hidroquímicos de água subterrânea são: análises físico-químicas, análises bacteriológicas, análises microbiológicas, análises radioativas e análises ambientais. Em geral as análises das águas de rotina para os diversos usos, incluem os constituintes maiores e menores com exceção do estrôncio (Quadro 1), cor, turbidez, odor, sabor, temperatura, pH, Eh, acidez, CE (condutividade elétrica), STD (sólidos totais dissolvidos), dureza, alcalinidade, DBO (demanda bioquímica de oxigênio), DQO (demanda química de • A coleta de amostras d’água num poço deve ser realizada após o seu bombeamento por alguns minutos, para evitar que amostras não representativas do aqüífero, estagnadas e/ou contaminadas, sejam substituídas pela água da formação aqüífera. • Medição do nível estático com um medidor de nível de água elétrico e/ou acústico, antes do bombeamento ou esgotamento da obra de captação d’água subterrânea. Observando que, na coleta de amostras d’água de sistemas de distribuição, deve-se deixar escoar a água por uns 3 a 5 minutos antes de ser coletada a amostra. • As amostras devem ser coletadas, acondicionadas, transportadas e manipuladas antes do seu exame, de maneira a manter suas características, permanecendo assim, inalterados os seus constituintes e suas propriedades. • Todos os reagentes a serem utilizados na preservação de amostras e na lavagem de frascos deverão ser de qualidade para análise. • Cada amostra coletada e devidamente identificada deverá ser acompanhada de uma ficha contendo informações que a caracterize perfeitamente (data da coleta, condições climáticas, nome do coletor, nome do interessado, e observações que possam auxiliar tanto a análise como a interpretação do resultado), bem como medidas efetuadas em campo (pH, temperatura da amostra e do ar, vazão de bombeamento, profundidade do nível d’água etc.), equipamentos utilizados (nome, tamanho e capacidade), a finalidade da análise (potabilidade, irrigação, consumo industrial, dessedentar animais e outros usos) e parâmetros a serem analisados no laboratório. • Cuidados especiais devem ser tomados com impurezas contidas nas mãos dos amostradores, e para isso os mesmos devem mante as mãos limpas ou usar luvas cirúrgicas, além de não fumar durante a coleta, pois impurezas, fumaça e cinzas de cigarro podem contaminar fortemente as amostras com metais pesados e fosfatos, entre outras substâncias. • Amostras em profundidade devem ser coletadas com equipamentos específicos, tipo garrafas de Kemmerer, de Van Dorn, bailer e amostrador de Zoebell J-Z. • Efetuar o preenchimento de uma ficha de remessa de amostra e providenciar o envio das amostras ao laboratório A coleta de amostras de água é uma etapa de pesquisa das mais importantes para a correta interpretação hidroquímica, pois ela representa a síntese do universo estudado e dela dependem todas as demais etapas subseqüentes (análises laboratoriais, interpretação de dados, elaboração de relatórios e tomadas de decisões), portanto, é essencial que a amostragem seja feita com técnicas e equipamentos adequados para evitar todas as fontes possíveis de contaminação e perdas, devendo ser orientada, preferencialmente, pelo químico responsável pela obtenção dos resultados analíticos ou pelo biólogo responsável pelas determinações e/ou análises. 2.1.1. Análises Físico-Químicas Na coleta de amostras para a realização de análises físico-químicas, os procedimentos mais usuais são os seguintes: • Usar frasco ou garrafa de vidro neutro, polietileno ou polipropileno, de acordo com o exame a ser realizado; • O operador deve usar luvas limpas para amostragem; • Verificar a limpeza dos recipientes e demais materiais a serem utilizados na coleta, evitando que a parte interna deles seja tocada; • Lavar várias vezes o frasco com a própria água que vai coletar; • Na impossibilidade de se coletar a amostra no próprio frasco, deve-se utilizar um recipiente adequado (de aço inox, polietileno ou polipropileno), previamente limpo com o mesmo tipo de água a coletar, para efetuar a transposição; • Na coleta d’água em poço tubular, cacimba, poço amazonas e piezômetro, deve-se retirar um volume d’água correspondente, no mínimo, a três vezes o volume d’água dentro da obra de captação, porque parte da coluna d’água contém uma mistura de água estagnada e água do aqüífero. Cada determinação física ou química tem suas características, por isso para cada determinação é importante fornecer recomendações específicas, tais como: • Tipo de frasco, especial ou não, e modo de lavagem apropriada; • Volume de amostra necessário para análise; • Preservação da amostra; • Medidas em campo; • Prazo para análise; • Observações pertinentes. Além disto, deve-se registrar todas as informações de campo, preenchendo uma ficha de referência da amostra. 2.1.2. Análises Bacteriológicas A coleta da amostra para exame bacteriológico deve ser sempre realizada em primeiro lugar, antes de qualquer outra coleta, a fim de evitar o risco de contaminação do local de amostragem com frascos ou amostradores não estéreis. A seguir serão especificados os procedimentos básicos que devem ser adotados. • Usar frasco de vidro neutro (polietileno, polipropileno ou policarbonato), de capacidade de 125 ou 250 mL, com boca larga e tampa esmerilhada (vidro) ou rosqueada (plástico). • Antes da coleta, deve-se lavar o recipiente com detergente, enxaguar 6 a 12 vezes com água corrente, secar em calor seco (se o frasco for de vidro) e a 121°C em autoclave (se o frasco é de material plástico). • Amostras não analisadas imediatamente podem ser estocadas por até uma hora sem preservação ou oito horas refrigerada a temperatura inferior a 10 °C (não congelar). • No caso de coleta de amostras de sistemas de distribuição, que não procedam de caixas ou cisternas, deve-se deixar escoar a água por uns 3 a 5 minutos, realizar a desinfecção em torno da torneira e da boca do frasco, enchê-lo até 4/5 do seu volume, sem lavá-lo com a própria amostra e fechá-lo, cobrindo-o com papel protetor em redor do gargalo. • Para coleta em corpos d’água, abrir o frasco (sem tocar no local ou encostar a tampa em qualquer superfície), segurá-lo de boca para baixo a cerca de 15 cm da superfície da água, virar lentamente o frasco para que a boca fique voltada para baixo e enchê-lo até 4/5 do seu volume, sem lavá-lo com a própria amostra, fechá-lo imediatamente fixando bem o papel protetor ao redor do gargalo do frasco. 2.1.3. Análises Microbiológicas Os procedimentos usuais para a realização de análises microbiológicas são: • Utilizar frasco de vidro neutro, borossilicato ou plástico autoclavável, previamente esterilizado contendo os agentes adequados para preservação da amostra; • Coletar 100 mL para cada determinação, no caso da maioria dos indicadores de poluição; • Para determinar salmonela, vírus, protozoários e outras análises microbiológicas especiais, consultar o laboratório responsável pela execução da análise quanto ao volume necessário e procedimentos de coleta; • Em poços equipados com bombas manuais ou mecânicas, bombeia-se a água durante cinco minutos e realiza-se a desinfecção da saída da bomba, deixando a água escorrer novamente antes da amostragem; • Para poços sem bomba, utiliza-se um recipiente esterilizado, evitando tirar amostras da parte superficial. 2.2. Preservação e Armazenamento de Amostras Este tópico aborda, de maneira resumida, a sistemática de armazenamento de amostras e as técnicas de sua preservação para análises físico-químicas, bacteriológicas, microbiológicas e radiológicas. As transferências das amostras e o tempo entrem as suas coletas e análises devem ser conduzidas ao mínimo possível. Efeitos causados pela temperatura e/ou luz podem acarretar a alteração das características iniciais da amostra. No intervalo de tempo entre a coleta de amostras d’água e a realização das análises no laboratório especializado, podem ocorrer modificações das características (físico-químicas, biológicas e radiológicas) iniciais da água amostrada. Um método rápido de análise da amostra no campo pode por vezes ser preferível a um extraordinário e complexo manuseamento da amostra em laboratório. Para evitar, diminuir ou retardar essas modificações, faz-se necessário utilizar técnicas adequadas de preservação e armazenamento das amostras d’água subterrânea. Os principais métodos de preservação de amostras d’água são o controle de pH, refrigeração e adição química, tendo como efeito o retardamento e/ou redução da: • Ação biológica; • Hidrólise dos complexos químicos; • Hidrólise dos compostos químicos; • Volatilização dos constituintes; • Efeitos de absorção e/ou aderência ao material do recipiente armazenador. A preservação total não é atingida e por isso, existe um intervalo de tempo máximo, entre a coleta e a realização da análise laboratorial, para cada parâmetro físico-químico, biológico e radiológico, que pode variar desde algumas horas até meses. Os resultados das análises laboratoriais serão mais confiáveis, quanto menor for o intervalo de tempo entre a coleta e a análise. As técnicas de preservação e armazenamento de amostras d’água mais comumente utilizadas para fins de exames físico-químicos, biológicos e radiológicos serão descritas sucintamente a seguir. Análises Físico-Químicas - as técnicas mais comumente utilizadas para a preservação e armazenamento de amostras d’água, para fins de exames físico-químicos das principais propriedades e constituintes das águas, encontram-se relacionadas na Tabela 1. Além dos dados desta tabela, aconselha-se consultar as normas analíticas e os técnicos responsáveis pelas análises para obter maiores informações a respeito dos seguintes aspectos: • Quantidade de água a ser amostrada, que depende do método de análise; • Metodologia para a sua preservação; • Prazo máximo para a sua entrega no laboratório etc. Parâmetro Frasco Preservação Prazo Método de Análise OBSERVAÇÕE Coliformes Totais Membrana Filtrante (MF) Coliformes Fecais Membrana Filtrante (MF) e enriquecimento em meio líquido (tubos múltiplos) Escherichia Coli Presumível Membrana Filtrante (MF) Estreptococos Fecais Membrana Filtrante (MF) Clostridios Sulfito- Redutores (Clostridia) Membrana Filtrante (MF) Contagem de Microrganismos a 22ºC Vidro neutro esterilizado 250 a 1000 mL Refrigerar a 4ºC e transporte ao abrigo da luz. 6 a 8 horas Incorporação - Contagem de colônias formadas em ou sobre meio de cultura sólido, incubação a 22ºC ± 1ºC durante 72h ± 4h Para amostras de águas cloradas introduzir previamente (antes da esterilização) 17.5 mg tiossulfato de sódio/l. A amostragem deve efetuar-se em condições de assepsia para evitar contaminações Tabela 2 - Técnicas de preservação e armazenamento de amostras de águas para análises bacteriológicas e microbiológicas. Análises Radioativas - as técnicas de preservação e armazenamento de amostras indicadas para radioatividade alfa e beta total, razão Rádio 226/Rádio 228, urânio natural e tório natural são as seguintes: • Utilizar frasco de polietileno de 2.000 mL (1.000 mL no caso de urânio e tório natural); • Preservar a amostra com HNO3 concentrado até pH < 2; • O prazo de entrega da amostra deve ser o mais breve possível. Os recipientes mais utilizados para armazenamento de amostras d’água subterrânea são os frascos de vidro (borossilicatos) e plástico (polietileno), cujas características principais estão descritas no Quadro 3 a seguir. O plano de amostragem deve especificar a ordem em que as amostras devem ser coletadas e prever o inicio das coletas nos pontos de menor contaminação, bem com, branco de lavagem dos equipamentos de amostragem em campo. O branco é uma amostra da água deionizada (último enxágüe), passada sobre o equipamento de amostragem, após limpeza, tendo como objetivo verificar a presença de contaminação residual. Quanto da existência de varias análises, deve-se dar preferência à coleta dos mais voláteis de acordo com a seguinte seqüência: voláteis, compostos semivoláteis, pesticidas (PCBs), metais totais, metais solúveis, carbono orgânico total (TOC), halogênios orgânicos totais (TOX), fenóis, cianeto, nitrato de amônia, sulfato, cloreto e radionuclídios. Frascos de Vidro (borossilicatos) Frascos de Plástico (Polietileno) Inerte a todos os constituintes, exceto a forte alcalinidade Inerte a todos os constituintes, exceto a pesticidas, óleos e graxas Pesado Leve Muito frágil à ruptura Durável, resistente à ruptura De fácil limpeza Dificuldade na remoção de componentes adsorvíveis Pode ser esterilizado Esterilizado apenas por técnicas de uso pouco comum no Brasil, como óxido de etileno e radiação gama. Alguns tipos são autoclaváveis Quadro 3 – Comparação das características dos frascos de vidro e plástico ANEXO 3 – Manual Técnico da Área de Geoquímica CONTEÚDO MÁXIMO DE ELEMENTOS QUÍMICOS EM ÁGUA PARA DIVERSOS USOS, RESOLUÇÃO CONAMA Nº 20 DE 18/06/86 D O C E SALINA SALOBRA Especial Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 5 Classe 6 Classe 7 Classe 8 Abastecimento doméstico Sem prévia desinfecção Tratamento simplificado Tratamento convencional Tratamento convencional - - - - - Salinidade menor ou igual a 0,50 o/oo superior a 30 o/oo entre 0,50 o/oo e 30 o/oo pH 6-9 6-9 6-9 6-9 6,5-8,5 6,5-8,5 6,5-8,5 5-9 - Al 0,1 0,1 0,1 - 1,5 - - - - As 0,05 0,05 0,05 - 0,05 - 0,05 - 0,5 Ba 1 1 1 - 1 - - - 5 Be 0,1 0,1 0,1 - 1,5 - - - - B 0,75 0,75 0,75 - 5 - - - 5 Cd 0,001 0,001 0,01 - 0,005 - 0,005 - 0,2 Pb 0,03 0,03 0,05 - 0,01 - 0,01 - 0,5 Co 0,2 0,2 0,2 - - - - - - Cu 0,02 0,02 0,5 - 0,05 - 0,05 - 1 Cr - trival. 0,5 0,5 0,5 - - - - - 2 Cr - hexaval. 0,05 0,05 0,05 - 0,05 - 0,05 - 0,5 Sn 2 2 2 - 2 - - - 4 Fe - solúvel 0,3 0,3 5 - 0,3 - - - 15 F 1,4 1,4 1,4 - 1,4 - 1,4 - 10 P 0,025 0,025 0,025 - - - - - - Li 2,5 2,5 2,5 - - - - - - Mn 0,1 0,1 0,5 - 0,1 - - - 1 Hg 0,0002 0,0002 0,002 - 0,0001 - 0,0001 - 0,01 Ni 0,025 0,025 0,025 - 0,1 - 0,1 - 2 Ag 0,01 0,01 0,05 - 0,005 - - - 0,1 Se 0,01 0,01 0,01 - 0,01 - - - 0,05 S 0,02 0,02 0,3 - 0,002 0,002 - 1 SO4 250 250 250 - - - - - - Tl - - - - 0,1 - - - - U 0,02 0,02 0,02 - 0,5 - - - - V 0,1 0,1 0,1 - - - - - - Zn 0,18 0,18 5 - 0,17 - 0,17 - 5 Harmonia paisagística, navegação comercial, recreção contato secundário Caract. da água > EF LU EN TE S O ut ra s ut ili za çõ es Preservação do equilíbrio natural Proteção e aquicultura, hortaliças, frutas cruas para alimentação Proteção e aquicultura, hortaliças, plantas frutíferas para alimentação, recreação contato primário Culturas arbóreas, cereais e forragens, dessedentação de animais Harmonia paisagística, navegação e usos menos exigentes Proteção Aquicultura, recreação contato primário Harmonia paisagística, navegação comercial, recreção contato secundário Proteção e Aquicultura alimentação, recreação contato primário D ES TI N O C O N TE Ú D O M ÁX IM O D E EL EM EN TO S TR AÇ O S m g/ l OBS.: Além destes outros parâmetros físicos, químicos e biológicos são utilizados na classificação das águas doces, salobras e salgadas: materiais em suspensão, óleos e graxas, substâncias com gosto e sabor, coliformes, DBO, OD, turbidez, cor, amônia, benzeno, benzo-a-pireno, cloretos, dicloroeteno, fenóis, nitratos, nitritos, pentaclorofenol, sólidos dissolvidos, sulfatos, sulfetos, tetracloroeteno, tricloroeteno, tetracloreto de carbono, triclorofenol, Aldrim, Clordano, DDT, Dieldrim, Endrim, Endossulfan, epóxido de heptacloro, heptacloro, Lindano, metoxicloro, dodecacloro, bifenilas policloradas, Toxafeno, Demeton, Gution, Malation, Paration, Carbaril, compostos organofosforados e carbamados totais, etc. ANEXO 4 – Manual Técnico da Área de Geoquímica METAIS PESADOS EM PRODUTOS INDUSTRIAIS Alguns elementos químicos lançados no meio ambiente exercem papel importante sobre o metabolismo normal dos organismos e a presença deles pode trazer desde ligeiras perturbações até sintomas definidos e graves perturbações. Esta ação depende da forma como se encontra disponível no ambiente: tipo de compostos, concentração, toxicidade e da suscetibilidade de cada indivíduo. METAIS PESADOS RAMO INDUSTRIAL Cd Cr Cu Hg Pb Ni Sn Zn Papel Petroquímica Indústria de cloro e KOH (eletroquímica) Fertilizantes Refinarias de petróleo Usinas siderúrgicas Indústria de metais não ferrosos Vidro, cimento, cerâmica Indústria têxtil Indústria de couros Usinas termoelétricas Fábrica de borracha Fábrica de baterias e eletroquímicas Fábrica de Tintas e corantes Fábrica de plásticos e resinas Metalurgia (galvanização e fundição) Fonte: Adaptado e modificado pelo Prof.: J.F.do Prado Filho (UFOP) de FELLENBERG (1980). SILVA (1981) E JARDIM (1983) PRADO FILHO, J. F. Ciências do Ambiente: Ecologia, Degradação e Proteção Ambiental. Depto. de Engenharia Gerencial e Econômica, Escola de Minas, UFOP, 1992. 3. EM RELAÇÃO À SAÚDE, MEIO AMBIENTE E PERSPECTIVAS ECONÔMICAS ATUAIS E FUTURAS Fonte: Darnley et al., 1995 (Relatório Final do IGCP-259) H He* Li* Be* B* C* N* O* F* Ne* Na* Mg* Al* Si P* S* Cl* Ar* K* Ca* Sc* Ti* V* Cr* Mn* Fe* Co* Ni* Cu* Zn* Ga* Ge* As* Se* Br* Kr* Rb* Sr* Y* Zr* Nb* Mo* (Tc) Ru* Rh* Pd* Ag* Cd* In* Sn* Sb* Te* I* Xe* Cs* Ba* TR Hf* Ta* W* Re* Os* Ir* Pt* Au* Hg* Tl* Pb* Bi* (Po) (At) Rn (Fr) Ra AC Terra Raras La* Ce* Pr* Nd* (Pm) Sm* Eu* Gd* Tb* Dy* Ho* Er* Tm* Yb* Lu* Grupo dos Actinídios Elementos com efeitos biológicos conhecidos (Ac) Th* (Pa) U* Elementos com possíveis efeitos biológicos * Elementos com potencial econômico presente ou Futuro 4. EM RELAÇÃO À MOBILIDADE RELATIVA DOS ELEMENTOS NO AMBIENTE SECUNDÁRIO (Andrew Jones, 1968) Ambiente Oxidante (alto Eh) H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo (Tc) Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba TR Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi (Po) (At) Rn (Fr) Ra AC Terra Raras La Ce Pr Nd (Pm) Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Grupo dos Actinídios Muito alta Baixa (Ac) Th (Pa) U Alta Muito baixa a Imóvel Média Ambiente ácido (baixo pH) H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo (Tc) Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba TR Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi (Po) (At) Rn (Fr) Ra AC Terra Raras La Ce Pr Nd (Pm) Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Grupo dos Actinídios Muito alta Baixa (Ac) Th (Pa) U Alta Muito baixa a imóvel Média Ambiente Alcalino a Neutro (alto pH > 5) H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo (Tc) Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba TR Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi (Po) (At) Rn (Fr) Ra AC Terra Raras La Ce Pr Nd (Pm) Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Grupo dos Actinídios Muito alta Baixa (Ac) Th (Pa) U Alta Muito Baixa a Imóvel Média Ambiente Redutor (baixo Eh) H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo (Tc) Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba TR Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi (Po) (At) Rn (Fr) Ra AC Terra Raras La Ce Pr Nd (Pm) Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Grupo dos Actinídios Muito alta Baixa (Ac) Th (Pa) U Alta Muito Baixa a Imóvel Média APÊNDICE 3- CONVERSÃO DE MEDIDAS 1. FATORES DE CONVERSÃO DE MEDIDAS 1.1 COMPRIMENTO Sist. Métrico F.Conversã o Medida Inglesa Medida Inglesa F.Conversão Sist. Métrico 1 mm 0.03937 polegadas (inches) 1 polegada (inch) 25.4 mm 1 cm 0.39370 polegadas (inches) 1 polegada (inch) 2.54 cm 1 m 1.0936 jardas(yard) 1 jarda (yard) 0.9144 m 1 m 3.28084 pés (feet) 1 pé (foot) 0.3048 m 1 m 0.0497097 chains chain 20.1168 m 1 km 0.621371 Milhas (miles) 1 Milha (mile) 1.609344 km 1.2. ÁREA Sist. Métrico F.Conversão Medida Inglesa Medida Inglesa F.Conversão Sist. Métrico 1 cm2 0.1550 poleg. quadradas (square inches) 1 poleg. quadrada (square inch) 6.4516 1 cm2 1 m2 107639 pés quadrados (square feet) 1 pé quadrado (square foot) 0.0929034 1 m2 1 km2 0.38610 milhas quadradas (square miles) 1 milha quadrada (square mile) 2.589988 1 km2 1 ha 2.471054 acres 1 acre 0.4046856 1 ha 1.3 VOLUME Sist. Métrico F.Conversão Medida Inglesa Medida Inglesa F.Conversão Sist. Métrico 1 cm3 0.06102 poleg. cúbicas (cubic inches) 1 poleg. cúbica (cubic inch) 16.387064 1 cm3 1 m3 35.3147 pés cúbicos (cubic feet) 1 pé cubico (cubic foot) 0.0283168 1 m3 1 m3 1.3080 jardas cúbicas (cubic yards) 1 jarda cúbica (cubic yard) 0.764555 1 m3 1.4 CAPACIDADE Sist. Métrico F.Conversão Medida Inglesa Medida Inglesa F.Conversão Sist. Métrico 1 L 1.759755 quartilhos (pints) 1 quartilho (pint) 0.568261 1 L 1 L 0.879877 quartos (quarts) 1 quarto (quart) 1.136522 1 L 1 L 0.219969 galões (gallons) 1 galão (gallon) 4.546090 1 L 1.5 MASSA Sist. Métrico F.Conversão Medida Inglesa Medida Inglesa F.Conversão Sist. Métrico 1 g 0.0352739 onças(ounce- avdp) 1 onça (ounce- avdp) 28.349523 1 g 1 g 0.0321507 onças(ounce- troy) 1 onça (ounce- troy) 31.103476 1 g 1 kg 2.20462 libras(pound- avdp) 1 libra (pound- avdp) 0.4535923 1 kg 1 kg 0.0011023 tons.(curta) 1 ton. (curta) 907.18474 1 kg 1 t 1.102311 tons.(curta) 1 ton. (curta) 0.9071847 1 t 1 kg 0.0009842 tons.(longa) 1 ton. (longa) 1016.0469 1 kg 1 t 0.9842065 tons.(longa) 1 ton. (longa) 1.0160469 1 t 1.6 CONCENTRAÇÃO Sist. Métrico F.Conversão Medida Inglesa Medida Inglesa F.Conversão Sist. Métrico 1 g/t 0.0291666 onça/ton(curta) ounce(troy)/ton onça/ton(curta) ounce(troy)/ton 34.285714 1 g/t 1 g/t 0.5833333 1 pennyweights ton (curta) 1 pennyweight ton (curta) 1.7142857 1 g/t 2. EQUIVALÊNCIA DE MEDIDAS mm/MESH (mm) (MESH) (mm) (MESH) 0.037 400 0.210 70 0.044 325 0.250 60 0.053 270 0.297 50 0.063 230 0.354 45 0.074 200 0.420 40 0.088 170 0.500 35 0.105 140 0.595 30 0.125 120 0.707 25 0.149 100 0.841 20 0.177 80 1.000 18 Quando utilizar a medida mesh, obrigatoriamente utilizara unidade métrica em mm e vice-versa 3. UNIDADES E CONVERSÕES (concentrações e soluções) ppm (mg/Kg) * D mg/L / PM meq/L / 1000/ 1000 mmol/L equiv/L (N) mol/L (M) / Dmol/Kg (f) (solução) mol/Kg (m) (água) * * X * * Z Z / Eq. g. / PM 1000 Mestrinho, S.S.P - Geoquímica e Contaminação de Águas subterrâneas Apostila de Curso - Fortaleza, 1998, pg. 94 PM .... peso molecular Eq. g. .... equivalente grama (PM/Z) D .... densidade Z .... valência M .... molaridade m .... molalidade (moles do soluto / Kg de água) f formalidade (moles de soluto / Kg de solução) N normalidade STD ppm / 1000 X .... 1000 / (1000 - STDg) .... .... .... Unidades de Massa Unidades de Volume de onda, o espectrômetro de massa separa os íons introduzidos pelo ICP de acordo com suas massas e suas proporções de carga. Íons de determinadas massas/cargas são dirigidas para um detector que quantifica o número de íons presentes. Devido a similaridade da introdução da amostra e das técnicas de manuseio dos dados, o ICP-MS é muito semelhante ao ICP com espectrômetro de emissão. - O ICP-MS combina a capacidade ampla e linear de detecção de elementos do ICP-emissão com os limites de detecção excepcionais do AA-forno de grafite (GFAA). Ele é também uma das poucas técnicas analíticas que permite a quantificação de concentrações e proporções isotópicas. 2.5. Eletrodo de Íon Específico (EIE) - Utilizada principalmente para análise de flúor. É baseada no princípio de que o potencial desenvolvido é proporcional à atividade dos íons de flúor que estão livres na solução. 2.6. Espectrografia por Fluorescência de Raios X (FRX) - Este método é aplicável para a determinação de elementos com números atômicos que variam desde o do flúor (F) até o do urânio (U), em níveis de concentração de ppm até porcentagem, porém com limitações devido ao efeito de matrizes estudadas, sendo a mais comum delas os silicatos. A correção do efeito matriz merece uma atenção especial. Amostras constituídas de materiais incomuns, sem padrões de correções similares, podem ser impossíveis de análise. Esta técnica é de fácil adaptação para a automação e a preparação física das amostras é relativamente simples, sem os problemas típicos das dissoluções. Os discos e as pastilhas podem ser facilmente armazenados e as análises podem ser repetidas na mesma amostra. A FRX é um método ótimo para matrizes silicatadas e carbonatadas. 2.7. Outras técnicas utilizadas • - Espectrofotometria de absorção molecular - O elemento a ser analisado é transformado por meio de uma reação química, num complexo capaz de absorver luz de um comprimento de onda definido. As medidas de absorção de luz são efetuadas num espectrofotômetro previamente calibrado e são proporcionais à concentração do elemento pesquisado. • - Colorimetria - O elemento a ser determinado é transformado por meio de uma reação química, num complexo colorido, cuja intensidade de cor é comparada visualmente com padrões de concentração conhecidos. • - Espectrografia Ótica de Emissão - Esta técnica permite a determinação simultânea e rápida de grande número de elementos presentes em materiais geológicos. Utiliza a técnica de estudo comparativo do espectro, obtido na queima da amostra, em filmes espectrográficos com padrões conhecidos. • - Gravimetria - O elemento ou composto a ser determinado é separado dos outros constituintes da amostra na forma de uma fase pura, que pode ser o próprio elemento ou uma substância de composição conhecida e definida. A partir do peso dessa substância calcula-se o teor do elemento pesquisado. • - Volumetria - Na análise volumétrica a solução da substância a ser determinada é titulada com uma solução de um reagente adequado de concentração exatamente conhecida. O consumo da solução titulante é equivalente à concentração do elemento ou composto pesquisado e controlado através de indicadores. 2.8. Identificação mineralógica de grãos - As amostras são passadas no bromofórmio para separação dos pesados e, posteriormente, são separadas frações magnéticas e/ou granulométricas. Posteriormente são quarteadas (exceto aquelas para análise de metais preciosos) e retirada uma alíquota para análise. Caso seja feita análise química, a amostra é pulverizada a menos 150 mesh. APÊNDICE 5 - BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ADICIONAL AHRENS, L.H. 1965: Distribution of the elements in our planet. [s.l.]: McGraw- Hill. 110p. 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