Grup III: Çalışmaya alınan kontrol grubu
3. Beyin ödemi ve NT-proBNP
“O estudo hidrogeoquímico tem por finalidade identificar e quantificar as principais propriedades e constituintes químicos das águas subterrâneas, procurando estabelecer uma relação com o meio físico” (FEITOSA e MANOEL-FILHO, 2000, p. 81). No que tange aos objetivos desse estudo, as análises hidrogeoquímicas são procedimentos fundamentais na reconstrução da gênese de nascentes, uma vez que possibilitam a definição do aquífero de origem das águas.
A seleção dos parâmetros para análise laboratorial foi realizada respeitando as características hidrogeológicas das unidades de estudo, bem como as recomendações apresentadas por Feitosa e Manoel-Filho (2000), Hindi et al. (2003) e Salgado e Valadão (2003).
O Laboratório de Cromatografia Líquida do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear realizou ensaios de determinação da concentração de fluoreto, cloreto, brometo, nitrito, nitrato, sulfato, sódio, potássio e amônio nas amostras de água das nascentes. O método
utilizado foi a cromatografia por troca iônica, com limite de quantificação de 0,1 mg/L para ânions e 0,1 mg/L para cátions.
Para determinação dos cátions, as amostras foram coletadas e filtradas em campo com o uso de filtros de 0,45 µm e posteriormente acidificadas com HNO3 concentrado até obter pH final
igual ou inferior a dois. O armazenamento foi feito sob refrigeração em recipientes plásticos de 100 mL, até o envio para o Laboratório de Cromatografia Líquida. Duas campanhas sazonais foram realizadas: agosto de 2011 e fevereiro de 2012. A preparação das amostras para as análises de ânions por cromatografia foi similar à dos cátions, porém sem acidificação das mesmas.
As concentrações de magnésio, alumínio, cálcio, cromo, ferro total, cobalto, cobre, cádmio, titânio, manganês, níquel, zinco, bário e chumbo foram realizadas pelo método de espectrometria de emissão atômica por plasma acoplado indutivamente (ICP-OES) no Centro de Pesquisa Manoel Teixeira da Costa do Instituto de Geociências da UFMG. As amostras foram armazenadas em frascos plásticos de 200 mL com o mesmo preparo citado anteriormente. Em alguns casos foi necessária diluição das amostras em água destilada na proporção de 1:10 v/v.
No Laboratório de Geomorfologia do Instituto de Geociências da UFMG foram realizadas as análises de carbonato e bicarbonato, sílica, sólidos totais dissolvidos e condutividade elétrica. O preparo das amostras envolveu a filtragem (filtros de 0,45 µm) e armazenamento sob refrigeração em recipientes plásticos de 200 mL, porém, sem acidificação. Excetuam-se as amostras de condutividade, que não necessitaram de filtração, mas também foram armazenadas em geladeira.
As concentrações de carbonato e bicarbonato foram determinadas por titulação com HCl em titulador automático. As amostras com baixos teores foram reanalisadas manualmente. Os resultados expressam a soma de carbonatos e bicarbonatos, não sendo possível separar as concentrações de cada um dos ânions.
A determinação da concentração de sílica nas amostras de água foi realizada pelo método de fotocolorimetria no Fotocolorímetro AT 100PB (Alfakit). Uma curva de calibração (R² = 0,9996) foi construída a partir da leitura da absorvância de soluções-padrão de SiO2 em água, com
concentrações entre 0,124 mg/L e 3,100 mg/L. As amostras foram diluídas em água destilada na proporção de 1:10 v/v e os resultados da concentração de sílica foram obtidos em função da curva de calibração obtida.
A condutividade elétrica (EC) foi lida em condutivímetro de bancada, calibrado com soluções- padrão de 1.413 µS/cm, 70µS/cm ou 14 µS/cm, de acordo com a necessidade da alíquota. As amostras coletadas foram analisadas in natura, sem filtragem ou acidificação. A condutividade foi utilizada para interpretação do grau de mineralização das águas (GRANJEIRO et al., 2007). A literatura apresenta três principais métodos para a determinação dos sólidos totais dissolvidos (TDS). A análise gravimétrica representa o método imediato para definição da concentração do resíduo seco em função do volume de água. Este método é recomendado pelo “Standard methods for the examination of water and wastewater”.
Todavia, o método mais utilizado nas pesquisas nacionais é o cálculo de TDS em função da Condutividade Elétrica. Segundo trabalhos empíricos, verificou-se que há uma relação (Equação 2) direta entre esses dois parâmetros com fator de multiplicação variando entre 0,6 e 0,9 (ATEKWANA et al., 2004), comumente sendo utilizado acriticamente o fator 0,7 (WALTON, 1989). Esse procedimento, porém, implica em uma série de imprecisões, já que o fator pode variar em função da constituição química das águas. Neste sentido, Sampaio et al. (2007) não identificaram relação linear entre a EC e TDS para águas residuárias.
TDS = k . EC (2)
Para pesquisas que se utilizam de análises hidrogeoquímicas, o TDS é comumente calculado em função da soma de cátions, ânions e coloides (Equação 3) (FEITOSA e MANOEL-FILHO, 2000), conforme apresentam Salgado e Valadão (2003), Salgado et al. (2004), Sardinha et al (2012), entre outros. Porém, é comum a existência de erros metodológicos para esse tipo de procedimento, uma vez que a concentração de determinados ânions é calculada em função dos cátions (por exemplo, os íons carbonato e bicarbonato são mensurados em função do cálcio), ou mesmo pela inexistência da determinação dos coloides.
Ʃcátions+ Ʃânions+ Ʃcoloides≈ TDS (3)
Sendo assim, neste trabalho, a análise de sólidos totais dissolvidos (TDS) foi realizada pelo método da somatória de cátions e ânions. Ciente das eventuais imprecisões do método foi realizada a mensuração de íons secundários e traços além dos tradicionais íons prioritários retratados na literatura. Com isso há uma diminuição no risco de subestimação dos resultados. Ademais, os carbonatos foram corrigidos pela massa molecular para retirar a duplicidade da contabilização do cálcio. Portanto, com as devidas precauções metodológicas, acredita-se
que este método, replicado constantemente nos últimos anos, produzirá resultados profícuos para a interpretação hidrogeomorfológica das nascentes.
A partir do TDS é possível calcular a perda de massa proporcionada pelo esvaziamento geoquímico. Como há uma clara dupla estacionalidade climática, inicialmente utiliza-se a Equação 4 para o cálculo da perda geoquímica sazonal (instantânea). Posteriormente, a Equação 5 leva à perda geoquímica anual (total).
PGinst = TDSinst . Qinst (4)
PGtotal = (Σ(TDSinst)n) . Qm . d (5)
Em que PGinst é a perda geoquímica instantânea, TDSinst é a concentração de sólidos totais
dissolvidos em uma amostra de água, Qinst é a vazão mensurada no momento da amostragem
do referido TDSinst. PGtotal é o somatório de todas as TDSinst dividido pelo número de
mensurações de TDSinst, Qm é a média das vazões mensuradas e d é o período de
monitoramento (para este caso, um ano hidrológico)2.
A interpretação gráfica dos dados hidrogeoquímicos foi realizada no software gratuito QualiGraf, desenvolvido pela FUNCEME. Foram utilizados os diagramas de Piper, Schoeller e Stiff como modelos analíticos.
O Diagrama de Piper é uma variação do Diagrama Triangular simples, uma composição de três gráficos (dois triangulares e um losangonal) que permite a representação das concentrações de ânions e cátions simultaneamente. Ele é composto por um gráfico triangular de cátions majoritários (Ca2+, Mg2+ e Na++K+); outro gráfico triangular de ânions majoritários
(Cl-, SO
4-2 e CO32-+HCO3-); e um diagrama losangonal integrador que representa a soma de
cátions e ânions. Ele é utilizado para definir distintos grupos de água em relação a sua composição química (FEITOSA e MANOEL-FILHO, 2000).
O Diagrama de Schoeller é um gráfico logarítmico que representa, no eixo das abscissas, as concentrações de cátions, ânions ou a soma deles, unidas por uma sequência de linhas. A principal vantagem deste diagrama é a possibilidade de alteração dos íons analisados, de acordo com as necessidades de cada trabalho, podendo-se aumentar ou diminuir o número
2 Não foi utilizado o modelo de cálculo de desnudação geoquímica de Thomas (1994), pelo fato de não ser possível
mensurar a área de contribuição das nascentes. Por este motivo, preferiu-se o termo “perda” ao “desnudação” neste trabalho, evitando confusões conceituais.
de parâmetros. A interpretação é feita a partir da sobreposição das linhas formadas por diferentes amostras, avaliando a proximidade entre elas (FEITOSA e MANOEL-FILHO, 2000). Por fim, o diagrama de Stiff representa a concentração de cátions (no eixo da direita) e ânions (no eixo da esquerda), em semirretas paralelas unidas em seus extremos para formar um polígono. A figura geométrica resultante indica a categoria hidrogeoquímica da água, possibilitando a comparação entre as amostras (FEITOSA e MANOEL-FILHO, 2000).
Os limites de detecção associados a cada parâmetro hidrogeoquímico analisado são apresentados no QUADRO 2.
QUADRO 2
Limites de detecção e métodos de mensuração dos parâmetros hidrogeoquímicos analisados Parâmetro Limite de detecção Unidade Método Parâmetro Limite de detecção Unidade Método
Al3+ 0,2618 ppm Espectometria K+ 0,1 g/mL Cromatografia
Ba2+ 0,0549 ppm Espectometria Mg2+ 0,0338 ppm Espectometria
Br- 0,1 g/mL Cromatografia Mn2+ 0,0316 ppm Espectometria
Ca2+ 0,213 ppm Espectometria Na+ 0,1 g/mL Cromatografia
CaCO3 1,0 mg/L Titulação NH4+ 0,1 g/mL Cromatografia
Cd2+ 0,0062 ppm Espectometria Ni2+ 0,1903 ppm Espectometria
Cl- 0,1 g/mL Cromatografia NO2- 0,1 g/mL Cromatografia
CO32- 0,0082 ppm Espectometria NO3- 0,1 g/mL Cromatografia
CO32-/HCO3- 0,6 mg/L Titulação Pb2+ 0,0138 ppm Espectometria
Cr3+ 0,0404 ppm Espectometria SiO2 0,5 mg/L Fotocolorimetria
Cu+ 0,0207 ppm Espectometria SO4- 0,1 g/mL Cromatografia
EC 1,0 S/cm Condutivímetro Ti4+ 0,0154 ppm Espectometria
F- 0,1 g/mL Cromatografia Zn4+ 0,0098 ppm Espectometria
Fe3+ 0,0179 ppm Espectometria
Fonte: dados laboratoriais