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This study intends to evaluate baseline concentrations of chemical elements for unpolluted sediments of Sepetiba Bay (SE Brazil). It analyzes the concentrations of potentially toxic elements (PTE) and other chemical elements (by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry and Inductively Coupled Plasma Emission Spectrometry) from the upper part of the SP2 drillcore (or 2-SPT-1-RJ; with 50.30 m length), collected on the margins of Sepetiba Bay (at latitude 22° 55'S and longitude 43° 46'W). This core was described and sampled. Textural, mineralogical and geochemical analyses were performed in 17 sediment levels. The sediment layers of interest were selected, considering the period in which they were deposited, before high anthropic influence in the area, and on sediment grain-size. Only the muddy levels were selected, since fine sediments generally tend to have higher elemental concentrations. Foraminiferal occurrence was also analyzed in the selected layers. The results indicate that the studied sediments were deposited in a transitional marine context, after being exposed to multiple sedimentary cycles and weathering. The baseline concentrations, related to natural sediment sources were estimated for As, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) and P and for other chemical elements. These results are useful in environmental impact assessment not only in the study area, but also for other coastal regions of Rio de Janeiro State. TÍTULO: CONCENTRAÇÕES DE FUNDO DE ELEMENTOS QUÍMICOS NA BAÍA DE SEPETIBA (SE BRASIL) RESUMO:Este estudo pretende avaliar as concentrações de fundo de elementos químicos, em sedimentos não poluídos, na Baía de Sepetiba (Se Brasil). Analisa as concentrações de elementos potencialmente tóxicos (PTE) e outros elementos químicos (por Espectrometria de Massa Plasma Acoplada Indutivamente e Espectrometria de Emissão Plasma Acoplada Indutivamente) da parte superior do testemunho SP2 (ou 2-SPT-1 RJ; com 50,30 m de comprimento), coletado nas margens da Baía de Sepetiba (à latitude 22° 55'S e longitude 43° 46'W). Este testemunho foi descrito e amostrado a cada 5 cm. Análises estruturais, mineralógicas e geoquímicas foram realizadas em 17 níveis de sedimentos. Os níveis de interesse foram selecionados, considerando o período em que foram depositados, antes da alta influência antrópica na área, e no tamanho do grão do sedimento. Apenas os níveis de lama foram selecionados, uma vez que os sedimentos finos tendem geralmente a ter maiores concentrações de elementos quimicos. A ocorrência de foraminíferos foi também analisada nas camadas selecionadas. Os resultados indicam que os sedimentos estudados foram depositados num contexto marinho de transição, após serem expostos a múltiplos ciclos sedimentares e a intemperismo. As concentrações de fundo, relacionadas a fontes naturais de sedimento foram estimadas para As, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) e P e para outros elementos químicos. Esses resultados são úteis para a avaliação de impacto ambiental, não apenas na área de estudo, mas também em outras regiões costeiras do Estado do Rio de Janeiro. PALAVRAS-CHAVE: Multi-indicadores. Sedimentos. Registros Holocénicos. Litoral. Atlântico Sul.