Natural occurrence of hexavalent chromium in a sedimentary aquifer in Urânia, State of São Paulo, Brazil

• Main Authors: Christine Bourotte, Reginaldo Bertolo, Marta Almodovar, Ricardo Hirata
• Format: Article
• Language: English
• Published: Academia Brasileira de Ciências 2009-06-01
• Series: Anais da Academia Brasileira de Ciências
• Subjects: cromo; água subterrânea; aqüífero; contaminação natural; chromium; ground-water; aquifer; natural contamination
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001-37652009000200009

Anomalous concentrations of hexavalent chromium have been detected in ground-water of the Adamantina Aquifer inat least 54 municipalities located in the northwestern region of the State of São Paulo, southeast Brazil, occasionallyexceeding the permitted limit for human consumption (0.05 mg.L-1). An investigation was conducted in the municipality of Urânia, where the highest concentrations of chromium were detected regionally. It was defined that the originof this contamination is natural, since high concentrations of chromium were detected in aquifer sandstones (averageof 221 ppm) and also in pyroxenes (6000 ppm), one of the main heavy minerals found in the sediments. Besides, noother possible diffuse or point sources of contamination were observed in the study area. Stratification of ground-waterquality was observed and the highest concentrations of Cr6+ were detected at the base of the aquifer (0.12 mg.L-1),where ground-water shows elevated values for redox potential (472.5 mV) and pH (8.61). The origin of Cr6+ in water may be associated with the weathering of pyroxene (augite), followed by the oxidation of Cr3+ by manganese oxides. The highest concentrations of Cr6+ are probably related to desorption reactions, due to the anomalous alkaline pHfound in ground-water at the base of the aquifer.<br>Concentrações anômalas de cromo hexavalente foram detectadas em águas subterrâneas do Aqüífero Adamantina em pelo menos 54 municipalidades localizadas na região noroeste do Estado de São Paulo, sudeste do Brasil, algumas vezes ultrapassando o limite máximo permitido para consumo humano (0,05 mg.L-1). Um estudo foi realizado no município de Urânia, onde as mais elevadas concentrações de cromo da região foram detectadas. A origem da contaminação foi definida como natural, pois foram detectadas concentrações de cromonos arenitos do aqüífero (média 221 ppm) e em piroxênios (6000 ppm), um dos principais minerais pesados encontrados nos sedimentos. Além disso, não foram observadas outras possíveis fontes de contaminação difusas ou pontuais naárea de estudo. Uma estratificação da qualidade da água no aqüífero foi observada e as mais elevadas concentrações de Cr6+ foram detectadas na base do aqüífero (0,12 mg.L-1), onde as águas subterrâneas apresentam valores elevados de potencial redox (Eh = 472,5 mV) e de pH (8,61). A origem do Cr6+ na água deve estar associada com o intemperismo do piroxênio (augita), seguida da oxidação do Cr3+ pelos óxidos de manganês. As maiores concentrações de Cr6+ estão provavelmente ligadas com reações de desorção, devido ao pH anomalamentealcalino da água subterrânea na base do aqüífero.