1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA NÚCLEO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO REGIONAL E MEIO AMBIENTE João Carlos Herrmann MERCÚRIO EM SOLOS DE RONDÔNIA: A GEOESTATÍSTICA COMO FERRAMENTA DE ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DA AÇÃO ANTRÓPICA (UM ESTUDO DE CASO) Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente. Orientador: Prof. Dr. Ene Glória da Silveira PORTO VELHO 2004
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MERCÚRIO EM SOLOS DE RONDÔNIA: A GEOESTATÍSTICA COMO ... · 8 ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1: Dados climatológicos médios mensais da estação de Porto Velho (8º 47’ 42” S
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA NÚCLEO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
DESENVOLVIMENTO REGIONAL E MEIO AMBIENTE
João Carlos Herrmann
MERCÚRIO EM SOLOS DE RONDÔNIA:
A GEOESTATÍSTICA COMO FERRAMENTA DE ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DA AÇÃO ANTRÓPICA
(UM ESTUDO DE CASO)
Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente.
Orientador: Prof. Dr. Ene Glória da Silveira
PORTO VELHO 2004
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA NÚCLEO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
DESENVOLVIMENTO REGIONAL E MEIO AMBIENTE
João Carlos Herrmann
Mercúrio em solos de Rondônia: A geoestatística como ferramenta de análise da influência da ação antrópica.
Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente, área de concentração Diagnóstico
Ambiental e Biodiversidade
BANCA EXAMINADORA
_________________________________________________ Prof. Dr. Ene Glória da Silveira
Orientador
_________________________________________________ Prof. Dr. José Vicente Elias Bernardi
Examinador
_________________________________________________ Prof. Dr. Júlio Sancho Linhares Teixeira Militão
Examinador
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Copyright by João Carlos Herrmann todos os direitos reservados.
É permitida a reprodução total ou parcial desta obra, desde que citada a fonte, comunicar
a reprodução a Universidade Federal de Rondônia-UNIR – Centro de Estudos e Pesquisas
Interdisciplinar para o Desenvolvimento Sustentável de Populações Amazônicas -
CEDSA -. BR 364, km 9,5 Setor Rural – CEP 78900-500 Porto Velho-RO. Ou pelo
Mercúrio em solos de Rondônia: A geoestatística como ferramenta de análise da influência da ação antrópica (um estudo de caso)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Rondônia - UNIR. Núcleo de Ciência e Tecnologia. Porto Velho, 2004. Área de concentração: Diagnóstico Ambiental e Biodiversidade Orientador: Prof. Dr. Ene Glória da Silveira.
O estudo da presença de mercúrio (Hg) na Amazônia, sua concentração,
dispersão, metilação, contaminação ambiental e humana, têm sido objeto de inúmeros
estudos e fonte de pesquisa para cientistas de todo o mundo. O uso intensivo do mercúrio
metálico como agente amalgamador do ouro pelos garimpeiros na região amazônica é de
longa data e persiste até os dias atuais com grandes perdas diretamente para o ambiente, o
que, aliado ao alto potencial tóxico de seus derivados, a cumulatividade e magnificação
ao longo da cadeia trófica, o tornam de especial interesse como substância tóxica.
Incidentes como a da baia de Minamata e de Niigata, ambos no Japão,
descobertos respectivamente em 1956 e 1965 (Takeuchi & Eto, 1999) e causados por
poluição industrial, são exemplos constantemente citados na literatura científica para
ilustrar o potencial de dano que esta substância pode causar.
Até recentemente os estudos na região Amazônica sobre o mercúrio se
concentravam no proveniente de ação antrópica, principalmente o de atividade
garimpeira, o qual teria dispersado no ambiente entre 70 e 170 toneladas anualmente
segundo Meech, Veiga & Tromans (1997) ou 100 toneladas anuais durante os últimos 25
anos, segundo Malm (1995). Como biomonitores (Buss et al., 2003) do processo de
contaminação, os peixes, garimpeiros, populações ligadas ao comércio de ouro e
populações ribeirinhas eram as fontes de amostras nas quais as pesquisas se
concentravam.
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A partir da identificação de ambientes contaminados, sem qualquer ligação com
a atividade garimpeira ou outra atividade antrópica poluente, iniciaram-se estudos com
vistas a identificação de outras fontes de Hg na Amazônia. Os solos da região foram
então apontados como naturalmente enriquecidos neste elemento, sendo considerados
como depósitos naturais. O processo de desmatamento seguido de queimada, que
precede o estabelecimento da agropecuária na região, passou a ser apontado como um
fator que influenciava na liberação do mercúrio contido neste depósito natural. A
queimada, além de liberar para a atmosfera o mercúrio contido na biomassa, provocaria
evaporação do mercúrio contido no solo, assim como facilitaria o processo de lixiviação e
erosão superficial do solo desprotegido, todos estes processos favorecendo a chegada do
Hg ao ambiente aquático.
Desta sorte, seria de se esperar que o teor de mercúrio total contido no solo de
uma área submetido ao desmatamento, com posterior queimada e estabelecimento de
pastagem, em relação ao teor de mercúrio contido em uma área de floresta contígua, fosse
significativamente menor. Há hipótese inicial, em base aos estudos já realizados, era de
que a ação antrópica favoreceria a liberação do mercúrio contido no solo da área
desmatada, diferenciando-o da área de floresta contígua.
Assim, no presente trabalho, estabeleceu-se uma malha de amostragem de solo
para geoquímica sobre um ambiente de pastagem e um ambiente de floresta contíguo,
cuja história de ocupação era conhecida, tendo as amostras sido regularmente
distribuídas. Através da geoestatística e do semi-variograma, utilizados como ferramenta
de análise interpretação espacial da dispersão dos teores de mercúrio total encontrados,
foram obtidos resultados estatísticos e produzidos mapas ilustrativos destes dados.
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Os resultados obtidos neste trabalho, uma das primeiras incursões de
caracterização da presença de mercúrio nos solos do interior rondoniense, são mais um
passo na compreensão do ciclo local e regional do mercúrio e na própria evolução da
contaminação ambiental da bacia do rio Madeira. Cabe ressaltar também a utilização da
geoestatística como ferramenta de análise da dispersão do mercúrio, a qual, por ser
inédita na região Amazônica, valoriza o presente estudo e as conclusões a que se chegou.
1.2. Objetivos
1.2.1. Objetivo geral
• Avaliar se a atuação antrópica, através da conversão de uma área de floresta em
pastagem, está gerando diferenciação na dispersão do mercúrio total contido no
solo, em relação a uma área de floresta adjacente.
1.2.2. Objetivos específicos
• Identificar e quantificar a presença de mercúrio total no solo da área estudada;
• Aplicar a geoestatística, através da krigagem ordinária pontual e do semi-
variograma, como ferramenta de análise do comportamento da dispersão do
mercúrio total presente no solo.
1.3. Localização da área de estudo
A área de estudo se localiza no município de Candeias do Jamari, margem
direita do Rio Candeias, o qual é afluente do rio Jamari, que deságua no Rio Madeira. A
propriedade rural na qual se encontra inserida a área de estudo é denominada como Lote
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138 do setor 05 da geba Baixo Candeias – Igarapé Três Casas, confluência da Linha 27
com a Linha 84. Localmente a propriedade é denominada de Fazenda Mata Verde.
Através do uso de GPS foram obtidas as coordenadas UTM da sede da fazenda,
sendo as seguintes: 417162 – 8976794. As coordenadas limites da área de estudo são:
8977177 – 415290 e 8977692 – 416256, sendo a mesma coberta pela imagem de satélite
LANDSAT cena 232066 e carta DSG SC.20-V-D-II (Figura 1).
1.4. Revisão bibliográfica
A extração de ouro na bacia amazônica é de longa data, tendo sido realizada
desde tempos imemoriais pelos povos andinos como os Incas, os quais utilizavam
processos gravimétricos ou de cata. Segundo Malm (1998), o processo de amalgamação
inicia a ser utilizado na América do Sul com a chegada dos colonizadores espanhóis e
portugueses. Na Amazônia, só se tem notícia de utilização de mercúrio em larga escala
com o incremento gradual dos preços do ouro no mercado internacional na década de 70
e a grande corrida para a região na década de 80.
Nesta mesma década, iniciam também as pesquisas sobre os problemas de
contaminação ambiental decorrentes da presença deste elemento em várias regiões da
Amazônia, principalmente àquelas afetadas pelas atividades garimpeiras, tendo sido
atribuído à esta última a contaminação então diagnosticada (Pfeiffer et al., 1989;
Branches et al., 1993).
No entanto, a partir de 1994, segundo Lebel (1999), pesquisadores da
Universidade Federal do Pará e da Universidade de Quebec e Montreal estudando o Rio
Tapajós, constataram que a atividade garimpeira não deveria ser a única fonte de Hg, uma
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vez que populações que se encontravam a centenas de quilômetros das zonas de
garimpagem e mesmo em locais sem qualquer contato com este tipo de atividade,
apresentavam altos níveis de contaminação. A partir desta constatação os estudos foram
também direcionados para a descoberta de novas fontes de Hg que pudessem estar
contribuindo para a contaminação do ambiente amazônico.
Veiga et al. (1994) estimou que a queima de biomassa florestal decorrente do
processo de desmatamento da região amazônica, introduzia na atmosfera cerca de 90
toneladas/ano de Hg, representando a maior fonte de Hg atmosférico e contribuindo
significativamente para a contaminação do ambiente aquático. Por sua vez, Roulet et
al.(1996) estudando os solos da região do rio Tapajós, encontrou teores de Hg variando
entre 90 – 210 µg kg-1, relativamente altos quando comparados com as médias obtidas em
outras partes do mundo, indicando ainda o possível controle deste elemento pelos óxidos
e hidróxidos de ferro e alumínio presentes no solo.
A atividade antrópica sobre estes solos passou então a ser apontada como um
fator de aceleração na liberação do Hg para o ambiente aquático e atmosfera, conforme
abordado por Meech et al. (1997), mostrando que o Hg também é introduzido no
ambiente pelo processo de deterioração dos solos orgânicos e húmus que segue à queima
da biomassa florestal, através de dois modos: volatização e lixiviação. É um processo
mais lento e a razão da perda depende de muitos fatores, tais como clima, latitude, tipo de
solo original, geologia e rocha subjacente, uso da terra, etc..
Roulet et al.(1998), ao caracterizar os processos biogeoquímicos de controle e
acumulação de Hg em solos de floresta, solos desmatados e solos cultivados no baixo
Tapajós, reafirmou o controle dos óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio sobre a
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acumulação e liberação de Hg dos solos estudados, de acordo com sua evolução natural,
degradação e erosão que seguem ao processo de desmatamento. Tais solos foram
considerados naturalmente ricos e um reservatório de Hg.
Roulet et al.(1999), estudando os efeitos da colonização sobre a presença de Hg
na Amazônia e estimando a contribuição da queima de biomassa para liberação deste
elemento para o ambiente, chegou a mesma conclusão de Lacerda (1995), ou seja, de sua
importância relativa pequena. Da mesma forma, na bacia do Tapajós, a contribuição do
Hg atmosférico proveniente da queima em garimpos e transportado a longa distância, não
pode ser considerada como a origem dos altos valores encontrados. Alertou, no entanto,
para o fato de que a erosão dos solos em áreas desmatadas poderia estar gerando uma
perda de 500 a 3000µg Hg/m² por centímetro de solo erodido. Esta fonte
presumivelmente causaria significante contaminação dos rios amazônicos.
Lacerda (1999) estudando a distribuição do Hg em solos de floresta e lagos na
região de Alta Floresta (MT), relaciona os valores anômalos às emissões de Hg
provenientes das atividades garimpeiras, assim como aponta para a atuação dos solos
florestais como depósitos de Hg, enquanto os solos de pastagem atuariam como fontes
difusas deste elemento, com reemissões intermitentes, mostrando teores médios de Hg
significativamente menores que os encontrados nas áreas de floresta.
Roulet et al. (2000) ao estudar sedimentos de lagos da bacia do Tapajós,
encontrou evidências geoquímicas de que a origem da recente acumulação de Hg nestes
sedimentos está ligado a erosão superficial do solo em decorrência da colonização,
desmatamento e estabelecimento de agricultura em substituição à floresta nativa, sendo
responsável pela maior perturbação no ciclo do Hg em solos da Amazônia Central.
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Roulet et al. (2001) avaliando a variação espaço-temporal do conteúdo das águas dos rios
Tapajós e Amazonas, especialmente no que se refere ao conteúdo de Hg, chegou às
mesma conclusões anteriores, ou seja, a erosão do solo como maior fonte deste elemento
para o meio aquático.
Artaxo et al.(2000), estudando o Hg atmosférico presente na região amazônica,
identificou que o mesmo está claramente associado à queima de biomassa e às atividades
garimpeiras, sendo que, na média, 63% da concentração de Hg está relacionada às
atividades garimpeiras, 31% relacionado à queima de biomassa, 4% a poeira do solo e
2,1% ao NaCl.
Fadini e Jardim (2001) investigando a presença de Hg total em solos da bacia
do Rio Negro, chegaram a valores médios de 172 µg kg-1, sendo amostrados seis
diferentes tipos de solos com representatividade regional. Estes mesmos solos mostraram
uma média de 164 µg kg-1 distribuídos ao longo de um perfil de 1 metro. Tais solos
mostraram-se naturalmente ricos em Hg, sendo que o conteúdo total da bacia sobrepuja
em muito as estimativas de introdução de Hg por atividade antropogênica ou pelo ciclo
global do mercúrio. A liberação de Hg do solo foi apontada como a maior causa de
contaminação da região.
Wasserman et al. (2001) ao analisar o ciclo do Hg no ambiente amazônico,
alerta para a pouca representatividade das amostras de Hg total em solo nos estudos até
então realizados, as quais teriam sido obtidas de forma pontual e cujas conclusões foram
estendidas para toda a região.
Cordeiro et al. (2002) estudando a região de Alta Floresta (MT), identificou a
deposição de mercúrio relacionado às atividades garimpeiras e a deposição associada ao
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carvão vegetal, derivado do desmatamento e queimadas na região, estabelecendo assim,
através do padrão de distribuição do Hg, as mudanças na economia regional e os
diferentes tipos de impacto sobre o ambiente.
Lacerda et al. (2004) ao estudar a distribuição do Hg em solos de Alta Floresta
(MT), diagnosticou significativa diferença entre os teores presentes em solos de floresta
(61,9 ± 50,6 ng.g-1) e em solos de pastagem (33,8 ± 13,9 ng.g-1), apontando a cobertura
do solo e o uso da terra como fatores aparentemente determinantes desta diferenciação.
A maior capacidade de retenção de Hg atmosférico dos solos de floresta, aliado a alta
exposição dos solos em áreas de pastagem às intempéries climáticas, bem como o
processo de queima da biomassa florestal, seriam responsáveis por esta diferenciação.
Sugeriu também que o Hg emitido por fontes antrópicas se deposita nos primeiros 40 km
de distância destes sítios, de acordo com a predominância dos ventos.
Em Rondônia, como em outras áreas da Amazônia, o estudo do Hg está
concentrado na calha do rio Madeira. Solos de floresta da planície do rio Madeira, em
áreas onde o rio foi objeto de intensa atividade garimpeira, foram analisados por Lacerda
et al. (1987) e mostraram concentrações de Hg variando de 35 a 300 µg kg-1. Estudos de
Pfeiffer e Lacerda (1988), Lacerda et al. !989 e Lacerda et al. (1990), todos realizados na
bacia do rio Madeira e concentrados na calha do rio, margens e lagos marginais, foram
voltados essencialmente para a avaliação da contaminação ambiental decorrente das
atividades garimpeiras da região.
Malm et al. (1991) ao também estudar solos de floresta na área do rio Madeira,
relativamente longe das áreas de garimpo, encontrou valores semelhantes, variando de 30
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a 340 µg kg-1 de Hg. Os altos valores encontrados foram associados com a deposição de
Hg atmosférico, proveniente da queima de amálgama nas áreas de garimpo próximas.
Somente com a implantação do Laboratório de Geoquímica Ambiental da
UNIR, com equipamentos e metodologia para determinação de mercúrio em sedimentos e
rochas, as pesquisas em Rondônia passaram a ser desenvolvidas de maneira mais
sistemática e abrangente. Durante a implantação deste laboratório, Silveira (1998)
estudou um trecho do rio Madeira entre as cachoeiras de Santo Antônio e Teotônio, tendo
levantado valores médios da ordem de 0,0517 µg/g para sedimentos de fundo, 0,005 µg/g
para as rochas metamórficas da cachoeira do Teotônio e 0,004 µg/g para as rochas
intrusivas da cachoeira do Santo Antônio.
Desde a implantação deste laboratório, pesquisas são realizadas de forma
contínua, envolvendo água, sedimentos, peixes e ribeirinhos, principalmente com o
objetivo de monitorar a contaminação ambiental provocada pela perda de grande
quantidade de Hg para o ambiente, decorrente dos longos anos de atividade garimpeira
instalada no rio. Os solos do interior rondoniense, no entanto, continuam praticamente
inexplorados, constituindo-se em um campo aberto às pesquisas.
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2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1. Caracterização da área de estudo
2.1.1. Clima
Segundo Rondônia (2002), o clima do estado pode ser resumidamente definido
como equatorial, com transição para tropical, úmido, com forte decréscimo de
precipitação no inverno, possuindo 3 meses ecologicamente secos (junho, julho e agosto)
e apresentando ocasionalmente fortes desvios pluviométricos estacionais. Apresenta-se
quente durante todo ano, com insignificante amplitude térmica anual e notável amplitude
térmica diária, especialmente no inverno. Atendendo aos traços predominantes, o clima
corresponde ao tipo Aw da classificação de KÖPPEN, com temperaturas médias mensais
superiores a 18 ºC e estação seca bem acentuada.
Em 2001, a temperatura média anual em Rondônia foi de 24,78 ºC, a umidade
relativa média foi de 86,75%, a velocidade média anual do vento foi de 1,56 m/s, com
uma precipitação anual de 2.290,22 mm para um total médio de 164 dias de chuva
(Rondônia, 2001). A estação meteorológica mais próxima da área de estudo se localiza
no município de Porto Velho, sendo apresentado abaixo os valores médios dos
parâmetros meteorológicos obtidos para esta estação e referentes ao ano de 2002.
Significativa importância para o presente estudo adquire a predominância dos
vetos regionais, uma vez que a área estudada encontra-se à distância aproximada de 60
Km a Sul de Porto Velho. Segundo Malm et al. (1995) o vento é um importante fator de
dispersão do mercúrio, inclusive do proveniente de atividade garimpeira, tendo em vista a
prática da sua queima diretamente em condições ambientais durante o processo de
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Tabela 1: Dados climatológicos médios mensais da estação de Porto Velho (8º 47’ 42” S
– 63º 50’ 43” W), referentes ao ano de 2002
Meses Temperatura (ºC) Umidade relativa (%)
Precipitação total (mm)
Velocidade do vento (m/s)
Predominância do vento.
Janeiro 26,02 86,70 198,09 1,57 N/NO Fevereiro 25,95 86,93 357,88 1,52 N Março 25,92 87,39 255,22 1,42 SE/NE Abril 26,04 87,00 233,17 1,32 SE Maio 25,69 87,64 156,45 1,25 SE Junho 24,78 85,51 25,91 1,33 S/SE Julho 25,36 75,17 31,49 1,44 SE/S Agosto 25,99 79,37 61,21 1,28 S/SE Setembro 26,07 80,42 233,66 1,37 S/SE Outubro 26,22 88,14 179,81 1,45 S/SE Novembro 26,06 85,16 192,76 1,39 SO/S Dezembro 25,91 - 571,25 1,48 NE/N Média 25,80 84,30 208,10 1,40
Fonte: Rondônia (2002) - no prelo
amalgamação e posteriormente nos estabelecimentos que comercializam o ouro, gerando
plumas que se prolongam de acordo com a direção predominante do vento.
Predominância Média do Vento
O0,0%
SO3,9%
S15,5%
SE7,8%
E2,3%
NE30,2%
N33,3%
NO7,0%
Figura. 2: Diagrama de predominância média do vento registrada nos municípios de
Porto Velho, Ariquemes, Cacoal, Guajará-Mirim, Ji-Paraná, Vilhena, Machadinho do
Oeste e Costa Marques durante o ano de 2002.
Fonte: Rondônia (2002) – no prelo
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Também merece destaque o balanço hídrico regional, pois demonstra a
disponibilidade de água para os processos de erosão superficial e lixiviação, importantes
na mobilização do mercúrio, conforme exposto por Wassermann et al (2001). Segundo
Rondônia (2001), na região de Porto Velho e no ano de 2001, foi registrado um déficit
hídrico de 37,59 mm nos meses de julho e agosto, enquanto que foi registrado um
excedente de 1.457,23 mm no período de setembro a maio, havendo um superavit anual
de 1.419,64 mm.
No ano de 2002 (Rondônia, 2002), ocorreu déficit hídrico nos meses de junho,
julho e agosto, com excedente nos demais meses do ano, conforme figura 3.
Balanço Hídrico Mensal
-1000
100200300400500
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
mm
DEF(-1) EXC
2.1.2. Vegetação
Um dos primeiros estudos regionais de vegetação foi realizado pelo Projeto
RADAMBRASIL (Brasil, 1978), o qual inseriu a região Norte do Estado de Rondônia,
Figura 3: Diagrama do balanço hídrico mensal da estação de Porto Velho, para uma
lâmina de 100 mm, durante o ano de 2002.
Fonte: Rondônia (2002) – no prelo
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inclusive o local em estudo, em área de domínio da Floresta Ombrófila Aberta, a qual
ocupa 55% da área territorial total do Estado. A Floresta Ombrófila Aberta, segundo o
mesmo estudo, ocupa a superfície dissecada do Rio Madeira e áreas de embasamento
com relevos dissecados, apresentando as sub-formações de floresta ombrófila aberta de
palmeiras, floresta ombrófila aberta de cipós e floresta ombrófila aberta de bambú.
Segundo Rondônia (2002), as florestas ombrófilas são caracterizadas como
florestas tropicais úmidas, pluviais e sempre verdes. Apresentam dossel bem distinto,
com indivíduos emergentes e sub-bosque estratificado, ocorrendo sobre latossolos, solos
podzólicos e lateritas. O substrato rochoso apresenta idades variando do quaternário
(aluviais), predominando no terciário, até o pré-cambriano. As florestas ombrófilas
abertas apresentam dossel descontínuo, permitindo ausência de área foliar entre 30 e 40
%. Podem estar associadas a palmeiras, cipós, bambus e sororocas.
O município de Candeias do Jamari apresenta 80,59% de sua área coberta pela
floresta ombrófila aberta, sendo o tipo florestal caracterizado na área estudada (Rondônia,
2002).
2.1.3. Solos
Segundo o Mapa Exploratório de Solos do Projeto RADAMBRASIL (Brasil,
1978) na escala 1:1.000.000, a área estudada apresenta solo denominado como Latossolo
Amarelo Álico, tendo como características textura variando de média (15 a 35% de
argila) à argilosa (35 a 60% de argila), ocupado por floresta aberta, com relevo plano a
suavemente ondulado. Apresenta como característica ser um solo do tipo mineral, muito
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meteorizado, profundo, bem a excessivamente drenado, bastante permeável, muito
poroso, tendo pequena relação textural e pouca diferenciação entre os horizontes.
De interesse para o estudo é o alto grau de intemperismo e o intenso processo de
lixiviação a que estes solos foram submetidos. A capacidade de troca de cátions é baixa,
predominando a acidez trocável, o que os torna fortemente ácidos e com saturação de
alumínio muito elevada. O conteúdo de Fe2O3 está entre 2 a 4%, com a totalidade
inferior a 6% e a relação Al2O3 /Fe2O3 geralmente é superior a 7 (Brasil, op. Cit).
No Mapa de Levantamento de Reconhecimento de Média Intensidade dos Solos
do Estado de Rondônia (Brasil, 1983) na escala 1:500.000, a área estudada é incluída
dentro do domínio definido como LAa3, caracterizado pela associação de latossolo
amarelo com textura argilosa e latossolo amarelo com textura média, ambos álicos. São
caracterizados como solos porosos, profundos, bem a fortemente drenados e com
estrutura fraca desenvolvida. Apresentam alto grau de floculação, baixa dispersão de
argila natural, baixa fertilidade química e boas propriedades físicas. São solos com alta
saturação em alumínio, sendo denominados álicos por apresentarem relação Al2O3/Fe2O3
com valores geralmente superiores a 7, teores de ferro geralmente inferiores a 9 e valores
de silte baixos, em geral inferiores a 13.
Nos trabalhos referentes ao zoneamento socioeconômico e ecológico de
Rondônia (Rondônia, 2000), os solos da área estudada foram classificados como
pertencentes a unidade denominada de latossolo amarelo distrófico (Figura 4). São
descritos como solos bastante intemperizados, apresentando como principais minerais
argila, caolinita, gipisita, minerais amorfos e sesquióxidos de ferro e alumínio. Em razão
da forte lixiviação, sua capacidade de troca catiônica é baixa, assim como a quantidade
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de cálcio, magnésio, potássio e sódio adsorvidos. Apresentam estrutura microgranular
bem desenvolvida, conferindo-lhes boas características físicas, dentro das quais se inclui
boa drenagem e, como conseqüência, boa aeração, propiciando um bom desenvolvimento
dos sistemas radiculares e resistência aos processos erosivos.
Em duas análises de solos realizadas no laboratório da EMBRAPA de Porto
Velho para elaboração do projeto de reflorestamento (Silva, 2000), cujas amostras foram
coletadas no interior da área englobada pela malha de amostragem de solo, obteve-se
como resultado um pH de 4,0, valores baixos para K (0,10 cmolc/dm³), Ca (1,0 e 0,4
cmolc/dm³), Mg (0,3 e 0,4 cmolc/dm³) e altos valores para o Al (2,0 cmolc/dm³).
2.1.4. Geomorfologia
Rondônia localiza-se em região sujeita a uma longa história evolutiva, revelando
uma topografia compartimentada em grandes unidades morfoestruturais. No Projeto
Noroeste de Rondônia (Brasil, 1975) a área estudada foi inserida dentro da unidade
denominada de Encosta Setentrional do Planalto Brasileiro, sendo constituída por rochas
do complexo basal em avançado estágio de aplainamento, topografia plana com morros e
colinas suaves esparsos, predominando altitudes inferiores a 200 metros.
No Projeto RADAMBRASIL (Brasil, 1978) a região onde se encontra a área
estudada foi classificada como pertencente a unidade geomorfológica denominada de
“Planalto Rebaixado da Amazônia”, sinteticamente definida como uma extensa área de
aplainamento, com trechos de dissecação muito suave gerando interflúvios tabulares, nos
quais os rios mais importantes apresentam leito encaixado.
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Quando da realização do zoneamento do estado (Rondônia, 2000), foi proposta
uma nova subdivisão geomorfológica, onde a área de estudo foi inserida dentro da
unidade morfográfica e morfogenética denominada de unidade denudacional (D), tendo
como unidade geomorfológica superfície aplainada (2), subunidade geomorfológica nível
2, detalhes fisiográficos 1 (grau de dissecação baixo), densidade de inselbergs, tors e
cobertura ferruginosa 1 (nenhum ou esporádicos inselbergs e tors) (Figura 5).
Segundo esta classificação, a unidade apresenta como características interflúvios
tabulares com declividades inferiores a 1%, altitudes entre 150 e 185 metros, sendo
estabelecida sobre material areno-argiloso, os quais constituem latossolos e areias
quartzosas, em que predomina o escoamento superficial laminar e a infiltração.
2.1.5 Geologia
A geologia do Estado de Rondônia, no contexto regional macro, está inserida
no domínio do embasamento cratônico antigo pertencente à Província do Tapajós, Sub-
Província do Madeira, que localmente recebe a denominação de Complexo Jamari
(Brasil, 1990). Em base a estudos realizados por Escandolara et al. (1999), estes terrenos
antigos foram ser divididos em dois grupos principais de rochas, sendo o primeiro e mais
antigo representado por rochas predominantemente ortognaissicas e granodioríticas, com
deformações variáveis geradas em ambientes tectônicos compressivos. O segundo grupo
é constituído por um imbricamento tectônico de rochas (cunha de Ariquemes),
envolvendo gnaisses orto e para derivados de alto grau metamórfico, secundariamente
migmatitos e granulitos máficos.
32
33
Os litótipos do Complexo Jamari (primeiro grupo de rochas, mais antigo) são
caracterizados por uma evolução complexa, tipicamente policíclica, reunindo diferentes
protólitos e subunidades plutônicas e supracrustais, enquanto os litótipos do Complexo
Jarú (segundo grupo de rochas), representam uma cobertura de supracrustais sobreposta
ao Complexo Jamari, indicando processos tafrogênicos pós-estateriana que se sucederam
ao processo de aglutinação das massas continentais (Brasil, 1990).
A área onde foi estabelecida a malha de prospecção geoquímica se situa sobre
rochas de natureza granítica, cujos afloramentos ocorrem em vários pontos de suas
imediações, bem como no leito do Rio Candeias. Tais rochas, no Projeto Noroeste de
Rondônia (Brasil, 1975) foram mapeadas como pertencentes ao então Complexo Basal,
caracterizado morfologicamente como uma zona pediplanizada constituída por granitos
de anatexia, migmatitos, anfibolitos, gnaisses, leptitos, granulitos e charnoquitos.
Segundo o mesmo estudo, a região do alto Rio Candeias seria dominada pelos
granitos de anatexia, gerando uma topografia de colinas, às vezes desprovida de
vegetação ou formas arrasadas, de difícil distinção das demais unidades do Complexo
basal. Tais granitos, resultantes de fusão de rochas vulcano-sedimentares pré-existentes,
assumem em vários locais fortes semelhanças mesoscópicas com os granitos magmáticos
juvenis pós-orogênicos.
No Mapa Geológico do Projeto RADAMBRASIL (Brasil, 1978), estas rochas
estão inseridas dentro da unidade geológica denominada então de Complexo Xingu,
sendo constituídas por anfibolitos, dioritos, granodioritos, adamelitos e granitos,
gnaisses, migmatitos e granulitos ácidos a básicos; metavulcânicas e metabasitos;
granitos de anatexia e granulitos.
34
No zoneamento de Rondônia (Rondônia, 2000), a área de estudo foi inserida na
unidade geológica denominada de cobertura quaternária-neogênica (TQi), sendo
constituída por uma cobertura sedimentar indiferenciada, associada com leques e canais
fluviais, planícies de inundação e depósitos de lago. É composta de sedimentos de
tamanho variado, desde fragmentos de laterita a argila, com lateritização significativa,
areias finas e grossas, as vezes conglomeráticas. As rochas geralmente têm uma idade
Neogênica (Plioceno-Mioceno), embora possa incorporar quantidades menores de
materiais Quaternários (Figura 6).
As observações realizadas no local indicam que o substrato rochoso é
constituído por um granito de granulação média, equigranular de coloração rosada, o qual
aparece sob forma de blocos e matacões no leito do rio Candeias e sob forma de lajeados
em que apenas o topo arredondado aflora à superfície, dentro da mata. Sobre este
substrato rochoso e de forma discordante assenta sedimentação de natureza
predominantemente arenosa de natureza fluvial.
2.1.6. Uso do solo
A área da Fazenda Mata Verde sobre parte da qual se implantou a malha de
geoquímica, apresenta duas destinações de uso específicas, quais sejam: área de pastagem
em consórcio com reflorestamento e área de floresta, sendo esta última destinada à
extração madeireira através de projeto de manejo (ainda não executado quando do
estabelecimento da malha).
35
36
A derrubada da floresta nativa na área onde atualmente se encontra estabelecido
o consórcio reflorestamento / pastagem ocorreu no mês de setembro de 1997, com a
queima da biomassa florestal em outubro do mesmo ano. No mês de dezembro foi
executado o semeio de capim forrageiro, jogando-se as sementes através da utilização de
um avião. Nos anos que se seguiram, 1998, 1999 e 2.000, foi realizada a queimada da
pastagem estabelecida, como forma de controle das espécies arbustivas invasoras. Na
área de floresta não houve qualquer tipo de intervenção, tendo-se mantido suas
características originais.
No ano de 2001 foi iniciado o estabelecimento do consórcio
pastagem/reflorestamento, tendo sido procedida à mecanização da área com utilização de
trator de esteira, para amontoar a madeira que não foi consumida pelo fogo sob forma de
leiras. Em seguida foi executada a aragem da área com utilização de trator de pneus e
grade de arrasto, com plantio subseqüente de árvores da espécie conhecida como
bandarra (Parlcia paraensis). Estas práticas culturais se prolongaram até o ano de 2002,
a partir do qual não houve mais qualquer intervenção antrópica que alterasse as
características do solo. A área de floresta ainda mantinha suas características originais
quando da coleta das amostras.
2.2. Metodologia de amostragem de campo
Por se tratar de um estudo sobre a presença de mercúrio total no solo, buscando
ainda identificar se as atividades antrópicas estão ou não interferindo na sua dispersão,
37
optou-se por realizar as amostras no horizonte A entre 0 a 25 cm de profundidade do
solo, presumivelmente o mais afetado pelas atividades humanas, tais como a queimada e
a agricultura. A malha de amostragem foi estabelecida de tal forma que
aproximadamente metade de sua extensão abrangesse uma área de floresta e o restante
em área contígua a primeira, porém ocupada com pastagem, cuja implantação se deu em
1997, envolvendo uma área total de 85,76 ha (Figura 7).
Para a execução da malha de amostragem, foi inicialmente estabelecida uma
linha base na área de pastagem, paralela ao limite pastagem/floresta e distando desta
aproximadamente 30 metros, com direção aproximada Leste/Oeste. A partir desta linha e
a cada 200 metros, foram traçadas linhas com orientação Norte/Sul magnética. Nestas
linhas foi realizada a amostragem a cada 100 metros, tendo a malha as dimensões totais
aproximadas de 800 metros de largura por 1.000 metros de comprimento. Assim sendo,
foram coletadas 55 amostras de solo (Figura 8).
Em todos os pontos amostrados foram obtidas as coordenadas UTM com a
utilização de um aparelho GPS modelo XL 12, tendo sido anotadas ainda a altura e o erro
padrão e utilizado como datum SAD 69. A distância entre os pontos foi medida através
da utilização de uma corda de 100 metros com comprimento aferido e as direções foram
obtidas com utilização de uma bússola de geólogo marca BRUNTON.
38
39
Para a realização da amostragem de solo, foi inicialmente promovida a remoção
da camada superficial de matéria orgânica em decomposição, constituída por folhas,
ramos e capim (litter), de modo a aflorar o solo. As amostras foram então coletadas
utilizando-se uma pá de corte e realizando a escavação de um buraco com 25 cm de
profundidade em forma de “V”. A partir daí, foi retirada uma fatia de solo de uma das
faces do buraco com aproximadamente 5 cm de espessura e da largura da pá. Desta fatia
e com auxílio de uma espátula, foram desprezadas as duas porções laterais, restando uma
fatia central com aproximadamente 10 cm de largura, a qual foi coletada em saco
ÁREA DE FLORESTA
ÁREA DE PASTAGEM
Figura 8: Mapa de distribuição e localização das amostras.
40
plástico, amarrado com barbante e etiquetado, sendo anotada a linha e posição da amostra
(Figuras 9, 10, 11).
Após a amostragem, os equipamentos utilizados foram limpos com pano seco,
de modo a evitar o transporte e contaminação entre as amostras.
2.3. Metodologia de análise química
As amostras foram inicialmente homogeneizadas à úmido nos próprios sacos
plásticos utilizados em campo, através da aplicação de água deionizada, sendo
posteriormente peneiradas na fração 200 mesh (< 74 µm), considerada a mais ativa
fisicamente em processos de adsorção, por possuir maior área superficial (Bastos, 1997).
A fração que passou na peneira foi transferida para um gral de porcelana e seca em estufa
à temperatura de 50 ºC. Após seca, foi macerada no próprio gral com utilização de pistilo
de porcelana e armazenada em frascos plásticos rígidos.
Todos os materiais de laboratório utilizados nas análises passaram por um
processo de limpeza e descontaminação prévia, o qual consistiu em lavagem com
detergente neutro em água corrente, enxágüe em água deionizada, pernoite em solução
ácida de HNO3 a 5%, novo enxágüe em água deionizada e secagem em estufa a 50 ºC.
41
Fotografias do processo de coleta das amostras.
Figura 9: Foto mostrando o buraco em forma de “V” cavado no solo, de cuja bordo foi retirada uma fatia de solo. Fotografado por J.C. Herrmann, 2003
Figura 10: Foto mostrando a parte central da fatia de solo, após dispensadas as bordas. Fotografado por J.C. Herrmann, 2003
Figura 11: Foto mostrando a amostra embalada e etiquetada, pronta para ser levada ao laboratório. Fotografado por J.C. Herrmann, 2003
42
As amostras foram preparadas para analise de mercúrio total segundo o
fluxograma abaixo:
Pesa-se 0,5 gr de solo a ser analisado.
Adiciona-se 1 ml de água milli-q + 9 ml de água régia.
Aquece-se por 5 min. em banho-maria à 60 ºC.
Extração forte.
Adiciona-se 9 ml de permanganato de potássio – KMnO4 à 5%.
Aquece-se por 20 min. em banho-maria à 60 ºC e resfria-se à temperatura ambiente.
Filtragem em filtro de papel, adicionando-se ao filtrado água milli-q até o volume de 14 ml.
Leitura no espectrofotômetro de absorção atômica por geração de vapor a frio (FIMS 400).
Oxidação para fixação
do Hg+2.
Figura 12: Fluxograma do processo de abertura e análise das amostras de solo.
Obtém-se Hg+2 em solução ácida.
43
As amostras foram analisadas segundo metodologia proposta por Bastos et
al.(1998) no Laboratório de Biogeoquímica Ambiental da UNIR, através da utilização de
um Espectrofotômetro de Absorção Atômica específico para determinação de mercúrio,
marca Perkin Elmer, modelo FIMS-400 (Flow Injection Mercury System), com
amostrador automático (AS-90) e micro-computador com programa próprio acoplado
(Software Winlab-Perkin Elmer).
Este equipamento consiste de um espectrofotômetro especificamente desenhado
para medidas de absorção de radiação do comprimento de onda emitido pelo mercúrio.
Utiliza-se como fonte de radiação uma lâmpada de mercúrio e como receptor uma
fotocélula com sensibilidade máxima de 254 nm de comprimento de onda. Uma célula
cilíndrica de vidro fica posicionada entre a lâmpada de mercúrio e o detector. Acoplado
ao espectrofotômetro há um sistema de automático de injeção em fluxo (FIAS) de
amostras e reagentes, com duas bombas peristálticas e um amostrador automático de 108
posições. O sistema é comandado por um computador PC-433DX e controlado por
software próprio, exceto a regulagem de gás de arraste (argônio) e o controle dos fluxos
de reagentes e amostras (Bastos et al., 1998).
A técnica de injeção de fluxo do aparelho consiste de uma válvula que injeta um
volume de amostra conhecido e reprodutível, a qual é transportada pelas bombas
peristálticas, ocorrendo mistura com HCL a 3% que evita redução prematura do mercúrio
presente. Em seguida a amostra entra em contato com uma solução de NaBH4 em NaOH
0,05% para redução do mercúrio presente na amostra, sendo a mistura carreada pelo gás
de arraste para o compartimento de reação da amostra. Neste compartimento
hermeticamente fechado, ocorre a transformação do Hg+2 (forma iônica) para Hgº (forma
44
elementar), sendo o vapor de Hg da reação transportado pelo gás de arraste, passando por
uma membrana filtrante de 1,0 µm de porosidade e 25 mm de diâmetro, evitando a
entrada de líquido no sistema de detecção do aparelho (Bastos et al., 1998).
De cada ponto onde foram coletadas porções de solo, foram preparadas amostras
para realização de duas baterias de análise. Para cada bateria foram produzidos dois
frascos da mesma amostra, sendo que o aparelho analisa cada frasco por duas vezes e
fornece a média da absorvância de cada frasco. Como foram realizadas duas baterias de
análises, o valor final apresentado representa a média de 8 medidas de teores de mercúrio
total da mesma amostra, conforme fluxograma a seguir:
Amostra
1ª Análise
2ª Análise
Frasco
Frasco
Frasco
Frasco
Leitura
Leitura
Leitura
Leitura
Leitura
Leitura
Leitura
Leitura
Média Hg total
Média Hg total
Média Hg total
Média Hg total
Média do Hg total.
Preparação das amostras. Análise no FIMS 400. Resultado final.
Figura 13: Fluxograma de análise das amostras.
45
Foram realizadas também análises do teor de matéria orgânica, tendo sido
utilizado o método de calcinação. Neste processo foi separada uma alíquota de amostra
de peso aproximado de 1 grama, colocada em cadinho de porcelana, seca a 50 ºC por 24
horas e posteriormente submetida a calcinação por 24 horas a 450 graus centígrados em
forno mufla. Pesado o material, antes e depois do processo de calcinação e dividida a
perda pela massa, obteve-se o teor percentual de matéria orgânica.
A alíquota utilizada na determinação de matéria orgânica foi separada do mesmo
material utilizado para determinação do teor do Hg total, representando, portanto, a
matéria orgânica volátil contida e dispersa nos 25 cm de solo amostrados.
2.4. Metodologia de tratamento estatístico
No presente trabalho foram utilizadas como ferramenta de análise dos dados
obtidos a estatística tradicional e a geoestatística, sendo esta última um ramo da
estatística que trata das variáveis regionalizadas. A geoestatística diferencia-se da
estatística tradicional pela espacialidade da variável, ou seja, a variável em estudo é
considerada não só pela sua quantificação, mas também pelo posicionamento no espaço e
relações entre os pontos amostrados. Variável regionalizada, assim, é aquela que
apresenta uma aparente continuidade no espaço, demonstrada pela tendência de pontos
amostrais próximos apresentarem valores próximos, que se diferenciam cada vez mais à
medida que os pontos se distanciam (Landim, 1998).
Através do uso da geoestatística como ferramenta, objetivou-se analisar o
comportamento da dispersão espacial dos teores de mercúrio na área analisada, de tal
sorte a identificar se a atuação antrópica contribuiu ou não para a modificação deste
46
padrão de dispersão. O método utilizado foi o da krigagem ordinária pontual, a qual se
trata de um processo de estimação de médias móveis de valores de variáveis distribuídas
no espaço e consideradas como interdependentes por uma função denominada semi-
variograma (STURARO et al., 2000).
Além disto, a krigagem é um procedimento exato de interpolação que leva em
consideração todos os valores observados e que pode ser a base para a cartografia
automática por computador, quando se dispõe de valores de uma variável regionalizada
dispostos por uma determinada área (Landim, 1998).
2.4.1. Correlação linear simples
Esta ferramenta de análise e sua fórmula medem a relação entre dois conjuntos
de dados, estimando o comportamento de uma variável em relação a outra. Se y tende a
aumentar a cada acréscimo de x, a correlação é denominada positiva ou direta, caso
contrário, negativa ou inversa. Não ocorrendo correlação linear entre as variáveis, elas
serão então independentes entre si ou então e relação entre elas é não-linear (Landim,
1998).
O cálculo da correlação entre duas populações retorna a covariância de dois
conjuntos de dados dividida pelo produto de seus desvios padrões, segundo a seguinte
fórmula, constante do programa Microsoft Excel 2000.
ρx,y = cov (X,Y)
σX . σY
Onde:
47
σx
2 = 1 Σ (Xi - µx)
2
n
σy2 = 1 Σ (Yi - µy)
2
n
Sendo:
ρ – coeficiente de correlação
X, Y - variáveis
σ – desvio padrão
µ - média
2.4.2. Superfície de tendência
É o método pelo qual uma superfície contínua é ajustada, por critérios de
regressão por mínimos quadrados aos valores de Zi (variável dependente) como uma
função linear das coordenadas X – Y (latitude e longitude) dos pontos amostrados e
irregularmente distribuídos no espaço. A equação matemática utilizada para o ajuste da
superfície de tendência de primeira ordem baseia-se nos polinômios não ortogonais,
conforme a fórmula a seguir (Landim, 2000):
ZE = A + Bx + Cy, sendo
ZE = Valor estimado de Z para o nó da célula (variável dependente = teor de mercúrio)
X e Y = Coordenadas X e Y (variáveis independentes = latitude e longitude)
A, B, C...= Coeficientes que proporcionam o melhor ajuste aos dados amostrados.
48
O programa Surfer 8 (2002) utiliza esta mesma expressão matemática como
algoritmo para elaboração da superfície planar simples, a qual foi utilizada como
ferramenta neste trabalho.
Com a aplicação dessa análise, consegue-se separar dados mapeáveis em duas
componentes, sendo uma de natureza regional, representada pela própria superfície e
outra que revela as flutuações locais, representadas pelos valores residuais (Landim,
1998).
O mapa residual da superfície de tendência apresenta a diferença entre o valor da
variável no ponto amostrado e o valor interpolado para a elaboração da superfície.
Quando o valor do ponto amostrado é maior que o valor interpolado, a diferença aparece
com valor positivo, caso contrário, a diferença aparece precedido do sinal negativo. O
programa Surfer 8 (2002) utiliza a seguinte equação para elaboração do mapa residual:
Zres = Zdat - Zgrd
Onde:
Z = variável
Zres = valor residual calculado
Zdat = valor da variável obtido experimentalmente
Zgrd = valor da variável estimado por regressão na superfície de tendência
2.4.3. Krigagem ordinária pontual
A Krigagem Ordinária é a técnica mais comumente usada nas estimativas por
geoestatística, operando pela média ponderada dos pontos amostrais de uma determinada
vizinhança e calculados pela combinação linear desses produtos, onde:
49
∑=
=N
i
ii zz1
.ˆ λ , onde z é o ponto a ser predito, iz o valor do ponto amostral i na
vizinhança com N pontos e iλ o peso dessa amostra segundo a distância com o ponto a
ser predito e sob restrição de que a somatório dos pesos seja 1, assumindo
estacionariedade de segunda ordem.
É considerada como o melhor preditor linear não enviesado (BLUE – Best
Linear Unbiased Estimator), dado que o valor estimado é resultado de uma combinação
linear do produto do peso pelo valor amostral de cada ponto na vizinhança, segundo o
modelo variográfico definido, que busca um erro residual médio igual a zero, além da
minimização da variância da variável.
A partir de um conjunto de valores da variável de estudo Zi, com i=1...N, onde i
representa o ponto amostrado e onde Z0 é ponto desconhecido que se pretende estimar, tal
ponto é calculado como a combinação linear dos n valores somados ao produto da média
m pela diferença de 1, pela soma dos pesos:
mZZN
i
i
N
i
ii
−+= ∑∑
== 11
*0 1 λλ (Krigagem Simples)
onde λi é o peso da variável Z no ponto i e Zi é o valor dessa variável e m é a média da
variável.
Adota-se o produto mN
i
i
−∑
=1
1 λ como α.
A Krigagem Ordinária é um estimador não tendencioso, onde [ ] 0*00 =− ZZE ,
isto é, a média da diferença entre o valor real e o valor estimado de um mesmo ponto é
nula. Essa restrição impõe que as duas médias sejam iguais, portanto:
50
[ ] ∑∑==
+=⇒
+=
N
i
ii
N
i
ii ZmZEZE11
0 λαλα
O critério para o cálculo dos pesos na Krigagem Ordinária é de que a variância
dos pontos estimados seja mínima. Esta técnica de krigagem não requer que se conheça a
média a priori. Assim, é necessário que:
11
=∑=
N
i
iλ e, assim, α=0
Portanto, o estimador da Krigagem Ordinária é
∑=
=N
i
ii ZZ1
*0 λ , com 1
1
=∑=
N
i
iλ
2.4.4. Semi-variograma
Define-se a função semi-variograma de dois pontos [z(xi), z(xi+h)] pela seguinte
expressão matemática, conforme exposto por Ushizima et al. (2003):
onde:
- γ (h) é a semi-variância
- n(h) é o numero de pares de valores da variável considerada em uma
determinada direção
- z(xi), z(xi+h) são valores da variável em dois pontos distintos, separados por
uma distância preestabelecida e constante em uma direção.
- h é o intervalo de distância preestabelecida
γ(h)= __1_ Σ [ z (xi) – z (xi+h)]2
2n(h)
n(h)
i-1
51
- ½ é a metade da média das diferenças quadráticas e representa a distância
perpendicular dos dois pontos em relação à linha de 450 do diagrama da dispersão
espacial.
O semi-variograma, em termos práticos, é a ferramenta matemática que permite
estudar a dispersão natural da variável regionalizada (Guerra, 1988) ou conforme
definido por Landim (1998), a medida do grau de dependência entre amostras. O cálculo
de γ em função do intervalo (h) resulta no semi-variograma, normalmente denominado
variograma, sendo que o formato deste gráfico descreve o grau de autocorrelação
presente.
Onde tem-se:
- h: distância
- γh: semi-variância
- Amplitude: indica a distância a partir da qual as amostras passam a não possuir
correlação espacial e a relação entre elas torna-se aleatória;
C
C0
C + C0
γ (h)
h
Patamar
Amplitude
Modelo de curva.
Figura 14: Modelo de semi-variograma (Landim, 1998).
52
- Patamar (C + C0): indica o valor segundo o qual a função estabiliza no campo
aleatório, mostrando a variância máxima da variável em estudo e, conseqüentemente,
covariância nula, sendo:
C: É a variância de dispersão e representa as diferenças espaciais entre os
valores de uma variável tomada em dois pontos separados por distâncias cada vez
maiores;
C0: É o “efeito pepita” e representa as variações locais ou a pequena escala,
como erro de análises, amostragem, etc...
No modelo variográfico, são encontrados parâmetros relacionados à escala, à
extensão da continuidade, ao valor onde o variograma se estabiliza e à forma da
dependência espacial. Fornece as informações necessárias à execução da krigagem,
permitindo encontrar os pesos ótimos a serem associados às amostras com valores
conhecidos que irão estimar os pontos desconhecidos (Landim & Sturaro, 2002). Para a
elaboração do modelo variográfico utilizado no presente estudo, foi utilizado o software
Variowin (Pannatier, 1995).
53
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
As tabelas abaixo apresentam o resumo dos resultados obtidos nas análises
químicas realizadas, bem como o resumo dos dados estatísticos provenientes do
tratamento destes resultados.
Tabela 2: Teores de mercúrio total obtidos, localização e posição em relação a área de
floresta e pastagem e teor de matéria orgânica (M. O.).