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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Gadolínio antrópico como traçador da presença de esgotos sanitários em águas superficiais
Title Alternative: Anthropogenic gadolinium as tracer of presence of wastewater in surface waters
Author: Marteleto, Thaís de Paula, 1990-
Advisor: Enzweiler, Jacinta, 1955-
Abstract: Resumo: A composição química das águas naturais reflete a dinâmica de processos que ocorrem na (sub)-superfície terrestre e é modificada constantemente seja por fatores naturais e/ou por influência antrópica. A contribuição antrópica de constituintes às águas naturais, seja pela descarga de resíduos urbanos, industriais ou pelo uso e ocupação do solo, resulta no incremento das concentrações de vários constituintes nas águas impactadas. O gadolínio é um elemento terra rara que apresenta propriedades paramagnéticas, motivo pelo qual alguns quelatos sintéticos de Gd são empregados como agentes de contraste em exames de ressonância magnética. Os quelatos de Gd destinados a este fim são muito estáveis e solúveis, não são metabolizados e são rapidamente eliminados via urinária. Consequentemente, concentrações anômalas de Gd têm sido registradas em corpos d¿água de áreas urbanas que dispõem infraestrutura médica avançada e elevada densidade populacional e têm sido atribuídas ao uso crescente de quelatos de Gd. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a distribuição espacial e quantificar anomalias de Gd antrópico dissolvido nas drenagens e corpos d¿água da área do campus da Unicamp e Lagoa Chico Mendes, localizada no Parque Ecológico Hermógenes Freitas Leitão Filho, ambos no Distrito de Barão Geraldo (Campinas/SP), e confirmar o potencial deste elemento como traçador do vazamento de efluentes sanitários das tubulações de afastamento. A rede de afastamento de esgotos da área é antiga e a ocorrência de vazamentos é uma possibilidade plausível. As drenagens da área de estudo são pequenas, mas atravessam locais com diferentes usos e ocupações do solo. Na área há laboratórios de três hospitais que empregam quelatos de Gd em exames de ressonância magnética. Sessenta e duas amostras de águas superficiais e subterrâneas foram analisadas quanto aos constituintes maiores e traço, que inclui os ETR, e carbono orgânico dissolvido. Os padrões das concentrações dos ETR normalizadas pelo PAAS (Folhelho Australiano Pós-Arqueano) mostraram anomalias significativas de Gd na água, especialmente em dois dos pontos de drenagens que desaguam na Lagoa Chico Mendes, nas proximidades de onde confluem as redes de efluentes e de águas pluviais do campus. A quantificação das anomalias de Gd e das concentrações de Gd antrópico nestes pontos produziu valores elevados, e ao mesmo tempo transientes, desses dois parâmetros. A fonte do Gd antrópico foi atribuída a efluentes brutos oriundos de vazamentos nas redes de afastamento da área de estudo. O uso do Gd antrópico como traçador da presença de esgotos sanitários em águas apresenta elevada sensibilidade comparado com outros parâmetros e a sua determinação é relativamente simples e de baixo custo. Com o estudo foi confirmado que a presença de Gd antrópico em corpos d¿água é um parâmetro para detectar vazamentos de efluentes, especialmente na área de estudo, onde as drenagens são independentes e de primeira ordem, e os laboratórios da infraestrutura médica local empregam quelatos de Gd

Abstract: The chemical composition of natural waters reflects the dynamics of processes occurring on the terrestrial (sub)-surface and it is constantly modified by natural factors and / or by anthropic influence. The anthropogenic addition of various constituents to pristine water, either from urban discharge, industrial waste or land use, impacts the concentrations of several components of water courses. Gadolinium is a rare earth element that exhibits paramagnetic properties. Gd chelates serve as as contrast agents in procedures by magnetic resonance imaging. Such Gd chelates destined for this purpose are very stable and soluble, they are not metabolized but quickly eliminated in urine. Consequently, anomalous concentrations of Gd registered in urban water bodies with advanced medical infrastructure and are highly populated were attributed to the increasing use of Gd chelates. In this work we aimed to characterize the spatial distribution and quantify dissolved anthropogenic anomalies of Gd in the drainage and water bodies of the campus area of Unicamp and Chico Mendes Lagoon, in the Ecological Park Hermógenes Freitas Leitão Filho, both in the Barão Geraldo District (Campinas/SP) and confirm it as a tracer of the leakage of sanitary effluents from the separation pipes. The sewage network in the area is old and the occurrence of leaks is a plausible possibility. The drainnages of the study area are small, but the land occupation is complex and varied. Laboratories of three hospitals of the area employ Gd chelates in magnetic resonance imaging. Sixty-two surface and groundwater samples were analyzed for major constituents and trace constituents, including the REE, and dissolved organic carbon. The patterns of the REE concentrations normalized against PAAS (Post-Archean Australian Shale) showed significant Gd anomalies in the water, especially at two of the locations where the drainages discharge into the Chico Mendes Lagoon. Nearby the effluent and pluvial water networks converge. The quantification of the Gd anomalies and the concentrations of anthropogenic Gd at these points produced high, and at the same time, transient values for the two parameters. The source of the anthropogenic Gd was attributed to leaking in the network raw effluents. Compared to other similar parameters, anthropogenic Gd is a highly sensitive tracer of the presence of sanitary sewage in water and its determination is relatively simple and of low cost. The study confirmed that the presence of anthropogenic Gd in water bodies is a parameter to detect effluent leaks, especially in the study area, where the drainages are independent and of the first order, and because Gd chelates are used by local medical infrastructure
Subject: Águas superficiais
Águas subterrâneas
Quelatos
Traçadores (Quimica)
Efluentes
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: MARTELETO, Thaís de Paula. Gadolínio antrópico como traçador da presença de esgotos sanitários em águas superficiais. 2018. 1 recurso online (109 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/331879>. Acesso em: 3 set. 2018.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:IG - Tese e Dissertação

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