Distributions of trace metals in sediment cores from a hypertrophic reservoir in northeast Brazil

Abstract

The distributions of Al, Cu, Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn were measured in two sediment cores obtained from the Macela Reservoir in Northeast Brazil. Principal component analysis (PCA) clearly separated both the cores and the sections corresponding to different depths. The concentrations of Cu, Cr, Mn and Zn were highest in the upper sections (0-20 cm), and were significantly correlated with the total organic carbon (Corg) content. The concentrations of Co, Pb and Ni were highest in the lower sections (25-45 cm), and showed strong correlations with aluminum. Cu, Cr, Mn and Zn were derived from anthropogenic sources, while Co, Ni and Pb were of natural origin. Toxicity assessment based on the threshold effect level (TEL) and probable effect level (PEL) values listed in the Canadian Sediment Quality Guidelines (SQG) showed that Cu, Pb and Zn rarely cause any adverse effects, while Ni was likely to cause frequent effects in the biota of the reservoir. The toxicity of Cr was uncertain. _________________________________________________________________________________________ RESUMO: As distribuições de Al, Cu, Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn foram investigadas em dois sítios de sedimentos do reservatório Macela, Nordeste do Brasil. A análise de componentes principais (PCA) separou nitidamente os sítios de sedimentos coletados e as suas diferentes seções. Cu, Cr, Mn e Zn apresentaram as maiores concentrações nas seções do topo (0-20 cm) e mostraram correlações significativas com o conteúdo de carbono orgânico total (Corg). As concentrações de Co, Pb e Ni foram maiores nas seções do fundo (25-45 cm) e mostraram fortes correlações com alumínio. Cu, Cr, Mn e Zn foram provenientes do aporte antropogênico, enquanto que Co, Ni e Pb foram de origem natural. As toxicidades avaliadas com base nos valores do nível limiar de efeitos (TEL) e nível provável de efeitos (PEL) listados no Sediment Quality Guidelines (SQG) canadense mostraram que Cu, Pb e Zn raramente exercem efeitos adversos aos organismos, enquanto que para o Ni, esses efeitos biológicos ocorrem frequentemente à biota do reservatório. A toxicidade do Cr foi incerta.