Accumulation and recovery capacity of heavy metals in sand mine ponds of the Otamiri River in Owerri, Nigeria

Ano: 2014 | Volume: 9 | Número: 1

Autores: Dike Henry Ogbuagu, Comfort Barikpoa Samuel

Palavras-chave: in-stream sand mining, geoaccumulation index, pond recovery capacity, sediments.

Resumo Português:

Níveis, índice de acumulação e recuperação da capacidade de metais pesados (Pb, Cd, Cu, Ni, Zn, Fe, Mn) em lagoas de mineração de areia do Rio Otamiri em Owerri, Nigéria, foram investigados durante a estação chuvosa de 2012. Amostras de água (WC) e de sedimentos (SD) foram coletadas em seis pontos de amostragem, sendo os pontos WC 1 - WC 3 e SD 1 - SD 3 localizados dentro de uma lagoa de mineração abandonada e WC 4 - WC 6 e SD 4 - SD 6 localizados dentro de uma lagoa de mineração ativa. O pH foi determinado in situ e os metais pesados determinados em espectrofotômetro de absorção atômica. O teste-t de Student, o índice de geoacumulação (Igeo), o fator de acumulação (AF) e a capacidade de recuperação das lagoas (PRC) foram computados para as lagoas. Houve heterogeneidade espacial significativa nos níveis médios dos metais pesados nos sedimentos (sig. t = 0,029) para P < 0,05, com níveis mais elevados de metais registrados nos sedimentos do que nas colunas de água. A ordem do Igeo foi Fe (5,959) > Zn (4,932) > Cu (4,743) > Mn (4.326) > Pb (3,214) > Ni (2,483) > Cd (1,649), do AF foi Zn (1,513) > Cd (1,179) > Fe (1,082) > Ni (1,048) > Mn (1,042) > Cu (1,032) > Pb (0,987) e da PRC foi de Zn (33,891) > Cd (15,165) > Fe (7,604) > Ni (4,608) > Mn (4,047) > Cu (3,052) > Pb (-1,373). A mineração em atividade causou contaminação extrema da lagoa com Fe, contaminações forte a extrema com Cu, Zn e Mn, contaminação forte com Pb, contaminação moderada a forte com Ni e contaminação moderada com Cd. No entanto, o Pb mostrou déficit de capacidade de recuperação e isso poderia trazer consequências ecológicas desfavoráveis na biota residente e gera preocupações com saúde pública entre os dependentes dos recursos do rio. Deve ser aplicada regulamentação rigorosa sobre mineração de areia nos cursos d’água.

Resumo Inglês:

This study investigated the levels, index of accumulation and recovery capacity of heavy metals (Pb, Cd, Cu, Ni, Zn, Fe, Mn) in sand mine ponds of the Otamiri River in Owerri, Nigeria during the wet season of 2012. Water (WC) and sediment samples (SD) were collected from six sampling points, with WC 1-WC 3 and SD 1-SD 3 located within a derelict mine pond and WC 4-WC 6 and SD 4-SD 6 located within an actively mined pond. The pH was determined in situ and levels of heavy metals measured with the atomic absorption spectrophotometer. The student’s t-test, index of geoaccumulation (Igeo), accumulation factor (AF) and pond recovery capacity (PRC) were computed for the ponds. There was significant spatial heterogeneity in mean levels of the heavy metals in sediments (sig. t=0.029) at P<0.05, with higher levels of metals also recorded in sediments than water columns. The order of Igeo was Fe (5.959) > Zn (4.932)> Cu (4.743) > Mn (4.326) > Pb (3.214) > Ni (2.483) > Cd (1.649), AF was Zn (1.513) > Cd (1.179) > Fe (1.082) > Ni (1.048) > Mn (1.042) > Cu (1.032) > Pb (0.987) and PRC was Zn (33.891) > Cd (15.165) > Fe (7.604) > Ni (4.608) > Mn (4.047) > Cu (3.052) > Pb (-1.373). Active mining led to extreme contamination of the ponds with Fe, strong to extreme contaminations with Cu, Zn and Mn, strong contamination with Pb, moderate to strong contamination with Ni and moderate contamination with Cd. However, Pb showed deficit recovery capacity and this could portend unfavourable ecological consequences on resident biota and raises public health concerns among resource dependants of the river. Strict enforcement of regulations on in-stream sand mining should be applied.