1 |
[en] ASSESSMENT OF THE DEGRADATION OF OIL IN MANGROVE SEDIMENT: STUDY CASE, GUANABARA BAY / [pt] AVALIAÇÃO DA DEGRADAÇÃO DE ÓLEO EM SEDIMENTOS DE MANGUEZAL: ESTUDO DE CASO, BAÍA DE GUANABARA, RJCASSIA DE OLIVEIRA FARIAS 08 January 2007 (has links)
[pt] O Brasil vem apresentando crescimento acentuado da
indústria petrolífera,
o que gera aumento de acidentes envolvendo petróleo e seus
derivados. Como
grande parte da zona costeira brasileira é coberta por
manguezais, importante
ecossistema para a procriação e preservação de espécies
marinhas e terrestres,
torna-se urgente estudar a dinâmica do óleo nestes
ambientes Para tal,
escolheu-se a Baía de Guanabara, local sujeito à poluição
crônica e aguda de
petróleo e derivados. Em 2000 ocorreu o maior derramamento
de óleo na
história desta baía. Cerca de 1.800 m3 de óleo naval, do
tipo MF380, foram
liberados, atingindo importantes áreas de manguezais.
Entre estes bosques,
foram escolhidos 3 para realizar um monitoramento da
evolução ao longo do
tempo do óleo derramado. Os manguezais de Suruí e de Nova
Orleans foram
selecionados porque foram diretamente atingidos no
acidente. Já o de Piedade,
serviu como área de referência, uma vez que não foram
encontradas evidências
de contaminação. Em todas as áreas foram realizadas
coletas anuais, a partir de
2000, totalizando 5 campanhas. Em cada manguezal foram
obtidas amostras de
sedimento em perfil em profundidade para a análise de
hidrocarbonetos
alifáticos, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos,
hopanos e esteranos. Além
destes parâmetros, também foram analisados os seguintes
dados acessórios:
teor de umidade, carbono orgânico, granulometria, pH e Eh.
Em apenas uma
amostragem (quarta amostragem) foi realizada a análise de
sulfetos ácidos
voláteis (SAV) e de metais associados aos sulfetos (MES).
A extração dos
compostos orgânicos (alifáticos, HPAS, hopanos e
esteranos) foi feita em
Soxhlet (EPA 3540C), o extrato foi concentrado, fracionado
em cromatografia
em coluna e analisado por CG-DIC (alifáticos) CG-EM (HPAs,
hopanos e
esteranos) (EPA-8270D). Os SAV foram analisados pelo
método colorimétrico e
no extrato resultante da acidificação da amostra foram
determinados os metais
associados aos SAV. O Zn e o Al foram lidos em
espectrofotometria de absorção atômica com detector de
chama e os demais metais (Ni, Cu, Cd e Pb) foram
lidos em espectrofotometria de absorção atômica com forno
de grafite. Os
resultados demonstram que passados 4 anos do acidente
houve uma queda de
aproximadamente 70 % da concentração inicial dos
hidrocarbonetos alifáticos e
HPAs nos manguezais atingidos. Apesar deste decréscimo,
ainda pode-se
detectar a presença de HPAs em concentrações muito
elevadas no Suruí (cerca
de 28 (mi)g g-1). Já em Piedade não foi observada variação
da concentração de
HPAs ao longo das amostragens, apresentando valores de
aproximadamente
600 ng g-1. A cinética de degradação dos HPAs apresentou
valores mais
elevados nos compostos de menor peso molecular e com o
menor grau de
alquilação. Os dados de hopanos e esteranos comprovam a
existência do óleo
derramado nos manguezais do Surui e Nova Orleans, já em
Piedade a sua
presença não foi evidenciada. Com base na interpretação de
espectros de
massa e comparação com dados da literatura foi possível
sugerir a presença de
HPAs de origem diagenética de diversos compostos tetra e
penta cíclicos.
Também a distribuição dos n-alcanos de maior peso
molecular nos sedimentos
evidenciou a presença de produtos oriundos de vegetais
superiores. Os
resultados obtidos para a relação MES/SAV mostram que nas
amostras
profundas dos manguezais de Piedade e Nova Orleans e na
amostra superficial
do manguezal de Surui foram encontrados valores acima de
1, indicando a
ocorrência de metais biodisponíveis. Por se tratar do
sistema da Baía de
Guanabara esperavam-se valores de metais mais elevados.
Porém, como esta
região está localizada próxima a APA de Guapimirim, esses
manguezais não
têm sido influenciados diretamente pela região industrial. / [en] Brazil is observing an increasing growth in the petroleum
industry resulting
in an equally increased risk of accidents involving
petroleum and derivatives. A
great part of the Brazilian coastal plain is covered by
mangroves, which are an
important ecosystem for procreation and preservation of
marine and terrestrial
species. As a result it is urgent the need to study the
oil dynamics in this
environment. To do so, the Guanabara Bay was chosen, since
this area is
subjected to intense pollution by oil and its derivatives.
In the year 2000,
occurred the largest oil spill in the Bay. Around 1,800 m3
of oil, type MF380,
were spilled, reaching importat mangrove areas. In the
mangrove forests were
chosen three sites to monitor the evolution of the spilled
oil trough time. The
mangroves sites in Surui and Nova Orleans were chosen,
since they were
directly reached by the accident. The site at Piedade, was
chosen as a reference
area, since there was not evidences of contamination in
this site. In all areas it
was carried out annual sampling since the year 2,000,
adding up to five surveys.
In each mangrove site sediment samples were collected in
depth profiles in order
to analyze the aliphatic hydrocarbons, PAH, hopanes and
steranes. Besides
these parameters, the following accessory data were also
analyzed: umidity
content, organic carbon, grain size, pH and Eh. Only in
one sampling (fourth) the
acid volatile sulfides (AVS) and sulfide associated metals
were analyzed (SEM).
The extraction of organic compounds (aliphatic, PAHs,
hopanes and steranes)
was done in Soxhlet (EPA 3540C), the extract was
concentrated, fractionated in
column chromatography and analyzed bt CG-DIC (aliphatic)
CG-EM (PAHs,
hopanes and steranes) (EPA-8270D). The AVS were analyzed
by colorimetric
method and in the extract resulted from the sample
acidification were determined
the associated metals to the AVS. The Zn and Al wre read
by atomic absorption
spectrophotometry with flame detector and the other metals
(Ni, Cu, Cd and Pb)
were analyzed by atomic absorption spectrophotometry with
graphite oven. The results demonstrated that after four
years since the accident, occurred a
decrease of approximately 70% of the initial concentration
of aliphatic
hydrocarbons and PAH in the impacted mangroves. Even
though the observed
decrease, it is still detected the presence of HPAs in
high levels of concentration
in Surui Site (28 ug g-1). In Piedade Site however, it was
not observed variations
in the concentration of PAHs in the samplings, showing
approximate values of
600 ng g-1. The kinetic degradation of the PAHs presented
higher values in the
lower molecular weight compounds and with lower
alquilation grades. The
hopanes and steranes data attested the existence of the
spilled oil in the Surui
and Nova Orleans mangroves, however in Piedade, the
presence of oil was not
detected. Based in the interpretation of the mass spectra
and comparison with
literature data it was possible to suggest the presence of
diagenetic PAHs from
different tetra and penta cyclic compounds. Also the
distribution of higher
molecular weight n-alkanes in the sediments highlighted
the presence of plant
products. The results obtained for the relation SEM/AVS
shows that the deeper
samples in Piedade and Nova Orleans sites and in the
superficial samples at
Surui site, present values higher than 1, indicating the
occurrence of bioavailable
metals. The metal content values for Guanabara Bay was
expected to be higher.
However, as the analyzed sites are located near the
Guapimirim Preservation
Area, these mangroves are not directly subjected to the
industrial region.
|
2 |
[en] CHARACTERIZATION OF THE SEDIMENTARY ORGANIC MATTER FROM UPWELLING SISTEM OFF CABO FRIO / [pt] CARACTERIZAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA SEDIMENTAR NO SISTEMA DE RESSURGÊNCIA DE CABO FRIOAIDA PEREIRA BAETA 15 June 2016 (has links)
[pt] Sistemas de ressurgência costeira têm grande interesse científico, pois por sequestrarem nutrientes, controlam a biologia e a pesca em áreas oceânicas vastas. O ecossistema de Cabo Frio (RJ) representa a principal área de ressurgência costeira no Brasil e uma exceção no oceano global já que a maioria das zonas de ressurgência localiza-se em sistemas de correntes da borda Leste do Oceano Atlântico. Esta ressurgência sazonal e regida pelos padrões de vento da região causa intermitente, mas significativa resposta biológica na coluna de água de Cabo Frio, propiciando o aumento das comunidades de fito e zooplânctônicas. O enriquecimento das águas é responsável pela proliferação de microorganismos no sedimento. Este acoplamento dos processos físicos e biológicos controla a transferência de material planctônico para os sedimentos, visto que não há uma fonte relevante de material terrestre para a região. Para averiguação de alterações nos processos de transferência ao longo da parte do Holoceno, possivelmente ligados a mudanças climáticas, foram utilizados biomarcadores moleculares lipídicos em sedimentos coletados em outubro/2002 em 3 pontos entre a latitude 23 graus 11 S e longitude 41 graus 47 W, sendo utilizados para este estudo 2 pontos denominados CF02-01A e CF02-02A. Além dos marcadores moleculares quantificados no presente estudo foram também utilizados os marcadores isotópicos e a composição elementar obtidos por outros autores para auxiliar na interpretação dos resultados. Os marcadores utilizados foram os hidrocarbonetos alifáticos, os esteróis, os álcoois graxos e os ácidos graxos em CG-EM. O método empregado permitiu quantificar e identificar 31 compostos na fração de ácidos graxos e 67 na fração neutra. No testemunho CF02-01A foram obtidos as seguintes concentrações médias: 97,40 mais ou menos 99,15 ug g-1 COT para os n-alcanos; 93,39 mais ou menos 37,00 ug g-1 COT para os esteróis; 81,32 mais ou menos 40,65 ug g-1 COT para os álcoois graxos e 129,70 mais ou menos 132,41 ug g-1 COT para os ácidos graxos. Para o testemunho CF02-02A foram verificadas as seguintes concentrações médias: 128,7 mais ou menos 213,11 ug g-1 COT para os n-alcanos; 68,25 mais ou menos 30,02 ug g-1 COT para os esteróis; 119,20 mais ou menos 96.65ug g-1 COT para os álcoois graxos e 100,13 mais ou menos 176,88 ug g-1 COT para os ácidos graxos. Essas concentrações são inferiores às observadas nos sistemas de ressurgência africana ou da costa peruana. Os resultados obtidos demonstram que a matéria orgânica presente na região de Cabo Frio é fortemente influenciada por material autóctone altamente lábil derivado de diatomáceas e dinoflagelados, entretanto há também influência de matéria orgânica alóctone advinda, mais provavelmente, de transporte eólico. Observa-se um incremento na taxa de acumulação de marcadores autótones e alóctones no período entre cerca de 3600 BP e 2100 BP superposto a oscilações a intervalos de tempos da ordem de 300 anos. Tais variações devem estar associadas à variabilidade na circulação atmosférica regional ou semihemisférica, as quais podem controlar o fenômeno da ressurgência. É importante ressaltar que foi observada neste estudo a presença de elevada MCNR, que é utilizada como indicativo da presença de hopanos maturados na maioria das amostras isto demonstra a incidência de percolação de material oleoso a partir de reservatórios presentes na área. / [en] Upwelling coastal systems are of great interesting for Science, since they provide nutrientes and control the biology, the chemistry and fisheries in vast ocean areas. Cabo Frio ecosystem (RJ – located on the southwestern margin of the South Atlantic Ocean) is the main coastal upwelling zone in Brazil and it is an exception in global ocean, as major upwelling zones are located in ocean current systems of East margins. This seasonal upwelling is governed by winds pattern prevailing in the area and it causes intermittent but significant biological responses in the water column of Cabo Frio. Besides generating rather intense phytoplankton and zooplankton surges the enriched waters are responsible for proliferation of microorganisms in the sediments. As long as there are no relevant sources of land derived nutrients to the region, the coupling of physical and biological ocean processes control the transfer of organic material of planktonic origin to the sediments. In this work, lipid biomarkers analyzed in sediments sampled in two stations (CF02-01A and CF02-02A), located between 23 degree 11 S and 41 degree 47 W and collected in October/2002, were used to evaluate possible changes in the upwelling system during the late Holocene. Organic compounds were obtained through Soxhlet extraction technique, following saponification and the division in neutral and acid fractions. Neutral fraction was concentrated and then passed through a chromatographic column to separate n-alkanes from sterols and fatty alcohols and acids by CG-MS. In fatty acid fraction 31 compounds were identified and quantified while in neutral fraction 67 compounds were investigated. CF02-01A core was characterized by the average concentrations of 90,40 more or less 99,15 ug g-1 TOC for n-alkanes; 93,39 more or less 37,00 ug g-1 TOC for sterols; 81,32 more or less 40,65 ug g-1 TOC for fatty alcohols and 129,70 more or less 132,41 ug g-1 TOC for fatty acids. In CF-02A core the average concentrations obtained were: 128,7 more or less 213,11 ug g-1 TOC for n-alkanes; 68,25 more or less 30,02 ug g-1 TOC for sterols; 119,20 more or less 96,65 ug g-1 TOC for fatty alcohols and 100,13 more or less 176,88 ug g-1 TOC for fatty acids. These concentrations are smaller than the reported for upwelling systems in Africa and Peru. The results indicate that the organic matter in the Cabo Frio region is strongly influenced by highly labile autochthonous material derived from diatoms and dinoflagellates, although there is a significant influence of allochthonous organic matter possibly driven by eolic processes. An increase is observed in the accumulation rates of both autochthonous and allochthonous markers in the period between 3600 BP and 2100 BP, superimposed by oscillations with time intervals of about 300 years. Such trends are probably bound to variability of regional or semi-hemispheric circulation of the atmosphere, which are controlling the upwelling processes. It is important to highlight the presence of substantive UCM in many sample, which allied to the occurrence of maturated hopanes indicate presence of degraded oil residues. This is a strong evidence of oil seepage from reservoirs abundantly present in the region.
|
Page generated in 0.0383 seconds