Explorando a quantificação de elementos terras raras em rochas carbonáticas e águas naturais : traçadores de processos geoquímicos, ambientais e antrópicos

Abstract

Este trabalho teve como objetivo a quantificação de elementos terras raras (ETR) em rochas carbonáticas e águas naturais como forma de explorar seus usos como potenciais traçadores de processos geoquímicos, ambientais e antrópicos. A primeira parte consistiu no desenvolvimento e investigação de métodos analíticos para determinação de ETR em carbonatos empregando-se material de referência JDo-1 e amostras de rochas da Grota da Fervedeira (Bodó/RN). Dois métodos que exploraram a digestão total do carbonato, um com ácido acético e o outro com HF e HClO4, apresentaram as recuperações, variando entre 86% e 111%. A adição de uma etapa de cromatografia em coluna para remoção de Ca e Mg da matriz representou um aprimoramento dos limites de detecção, com valores entre 0,0002 (Lu) e 0,11 (Ce) mg/kg, sem prejudicar a acurácia e a precisão. Análises de carbonatos naturais revelaram que a presença de formas alótropas e fases minerais diferentes influenciam a capacidade de recuperação/quantificação dos ETR, a depender do método de digestão, porém sem alterar significativamente a distribuição normalizada destes elementos. Na segunda parte do trabalho, um método analítico previamente validado foi aplicado para quantificar ETR em águas naturais do Distrito Federal. Em amostras superficiais do Lago Paranoá, coletadas durante a estiagem, foram identificadas concentrações elevadas de gadolínio antropogênico (Gdant), variando entre 37,1±0,6 e 48,3±0,3 ng/L na região do Deck Norte. Durante o período chuvoso, concentrações entre 12,1±0,4 e 15,6±0,5 ng/L foram observadas em amostras superficiais próximas à barragem, além de concentrações relativamente mais elevadas (maiores que 27,7±0,5 ng/L) na coluna de água. Nesse período, condições redutoras observadas no hipolímnio coincidiram com anomalias positivas de Ce e com um declínio de ETR pesados. Durante o período de estiagem, observaram-se menores variações de Gdant ao longo da coluna de água (entre 20 e 30 ng/L), além de anomalias negativas de Ce. Análises realizadas nos drenos da barragem e em águas subterrâneas próximas forneceram informações sobre a influência de ETR provenientes do Lago Paranoá nos drenos e sobre os ETR da litologia local nas águas subterrâneas.