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[en] PREDICTING MERCURY CONCENTRATION IN TUCUNARÉ USING MASS BALANCE AND BIOENERGETICS / [pt] PREDIÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE MERCÚRIO EM TUCUNARÉ USANDO MODELOS DE BALANÇO DE MASSA E BIOENERGÉTICOYSRAEL MARRERO VERA 18 March 2005 (has links)
[pt] O mercúrio usado no garimpo do ouro na região amazônica é
liberado para a
atmosfera, solo e rios. Uma vez na atmosfera, o metal é
oxidado e imediatamente se
deposita. Na água, ocorre a transformação para o
metilmercúrio principalmente pela
ação de microrganismos. A formação do metilmercúrio
aumenta a dispersão e
biodisponibilidade do elemento no ambiente aquático. O
metilmercúrio pode ser
incorporado pelo plancton entrando, assim, na cadeia
alimentar. A concentração do
metal aumenta a medida que se ascende nos níveis tróficos
da cadeia, atingindo os
valores mais elevados em peixes carnívoros como o
tucunaré. Dessa forma, as
emissões de mercúrio provocam a contaminação dos recursos
naturais e aumentam os
riscos para a saúde dos consumidores habituais de pescado.
O objetivo deste trabalho é
testar um modelo de bioacumulação de mercúrio em peixes
para estimar concentrações
em predadores de topo da cadeia alimentar. O modelo pode
ser usado como ferramenta
para a gestão ambiental de ecossistemas aquáticos
potencialmente contaminados com
mercúrio. Este objetivo foi atingido através da combinação
dos modelos de balanço de
massa de Trudel e bioenergético de Wisconsin, aplicados em
espécies tropicais do
gênero Cichla (tucunaré) da bacia do rio Tapajós. O modelo
bioenergético de Wisconsin
foi usado para determinar as taxas de consumo de alimento
a partir de dados de
crescimento estimados. Os parâmetros usados nos modelos
foram obtidos na literatura.
A habilidade da modelagem na predição dos teores de
mercúrio em tucunarés foi
avaliada através da comparação com dados de campo obtidos
nos anos 1992 e 2001, no
rio Tapajós e no sistema de lagos Maicá. Os melhores
resultados foram alcançados para
os espécimes coletados no ano 1992, o que parece estar
relacionado com uma melhor
estimativa da concentração de mercúrio no alimento neste
ano. / [en] The mercury used in the artisanal mining (garimpo) of
gold in the Amazon
region is emitted to the atmosphere, soil and rivers. Once
in the atmosphere, the
metal is oxidized and immediately deposited. In the water,
the transformation to
methylmercury takes place mostly due to the action of
microorganisms. The
formation of methylmercury increases the dispersion and
bioavailability of the
element in the aquatic environment. The methylmercury can
be assimilated by
the plankton and enters the food chain. The concentration
of the metal increases
further up in the trophic levels of the chain and reaches
the highest values in
carnivorous fishes like tucunaré. Thus, the mercury
emissions cause the
contamination of natural resources and enhance the risks
to the health of regular
fish consumers. The objective of this work is to test a
model for bioaccumulation
of mercury in fishes. The model calculates concentrations
in top predators of the
food chain and can be used as a tool for the management of
aquatic ecosystems
potentially contaminated with mercury. This objective was
accomplished through
the combination of the Trudel mass balance and Wisconsin
bioenergetics
models, applied to tropical species of the Cichla
(tucunaré) genre of the Tapajós
river basin. The Wisconsin bioenergetics model was
utilized to determine the
rates of food consumption from estimated fish growth data.
The parameters used
in the models were found in the literature. The ability of
the models to predict
mercury contents in tucunarés was evaluated by comparison
with the field data,
obtained in 1992 and 2001, in the Tapajós River and in the
Maicá lakes. The best
results were attain ed for specimens collected in 1992
what seems to be related to
a better estimate of mercury concentration in the food in
this year.
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[pt] APLICAÇÃO DE MODELOS DE BALANÇO DE MASSA, FUNDAMENTADOS NA AQUIVALÊNCIA, NA AVALIAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE METAIS EM LAGOAS COSTEIRAS DO MUNICÍPIO DO RIO DE JANEIRO / [en] APPLICATION OF MASS BALANCE MODELS, BASED ON AQUIVALENCE, IN THE ASSESSMENT OF THE METALS DISTRIBUTION IN COASTAL LAGOONS IN THE MUNICIPALITY OF RIO DE JANEIROJESSICA ROCHA DA SILVA 29 September 2023 (has links)
[pt] Os modelos de balanço de massa servem como ferramenta para
compreender e/ou quantificar o comportamento e destino de compostos químicos
no meio ambiente, através dos diferentes compartimentos ambientais. Estes têm
como finalidade principal a obtenção de um panorama geral e observação das
conexões entre diversos fatores que impactam na concentração, no transporte e na
transformação de compostos químicos. A Lagoa Rodrigo de Freitas e o Complexo
Lagunar de Jacarepaguá, no Rio de Janeiro, são regiões costeiras que funcionam
como bacias de acumulação sofrendo constantemente com problemas relacionados
à poluição, por estarem situadas em regiões de alta urbanização, densidade
demográfica e fluxo de veículos. Trabalhos de monitoramento realizados nas
regiões apontam que as lagoas apresentam concentrações elevadas de metais, que
quando liberados no meio ambiente tendem a se distribuir e acumular em diferentes
compartimentos, bióticos e abióticos. Estes contaminantes apresentam persistência
ambiental, estão frequentemente biodisponíveis no compartimento aquático e
muitas vezes levam a efeitos tóxicos, tanto para a biota exposta quanto para os
humanos. Todavia algumas regiões são de difícil monitoramento devido a questões
logísticas e financeiras, e o uso desse tipo de modelagem vêm sendo empregada
como uma ferramenta interessante. Neste contexto, o presente trabalho descreve os
resultados da modelagem ambiental, tendo a aquivalência como critério de
equilíbrio, na análise do destino e transporte de diferentes metais nas duas regiões
supracitadas, através da estimativa e discussão das taxas de fluxos, regiões de
acúmulo, variações locais e graus de complexidade dos modelos. Os resultados
indicam que, em ambos os casos, houve um bom ajuste dos modelos para a
realidade local. Na Lagoa Rodrigo de Freitas a maior remoção de metais ocorreu
através do ar (89,88 por cento). Água e sedimento (49,11 por cento) foram as regiões que mais
trocaram metais, sendo também a poeira urbana uma importante fonte de troca.
Sedimento, poeira urbana e emissões diretas no meio aquático contribuíram mais
significativamente para o transporte de metais para a água (maior 75 por cento). Na Lagoa de
Jacarepaguá a maior remoção de metais ocorreu através do ar (49,36 por cento) e
soterramento (28,42 por cento). A advecção do ar (49,39 por cento) e da água (44,68 por cento) foram as
maiores vias de remoção de metais na Lagoa da Tijuca, enquanto na Lagoa de
Marapendi a remoção se deu quase exclusivamente através da advecção no ar. A
advecção da água e o sedimento foram as principais fontes de metais para as águas
das Lagoas de Jacarepaguá e Tijuca, enquanto o ar foi o responsável por grande
parte desse aporte na Lagoa de Marapendi, sendo justificado pela configuração
espacial das lagoas e as premissas adotadas no modelo. As regiões com maior
tendência de acúmulo de metais foram o sedimento, o solo e a poeira urbana. O
maior grau de complexidade do modelo em comparação a um modelo mais
simplificado e a maior quantidade/confiabilidade dos dados ambientais
aumentaram a precisão das predições do modelo. Estes resultados certificam o uso
desse tipo de modelagem como ferramenta auxiliar no controle, classificação e
avaliação de risco e tomada de decisões pelos órgãos competentes. / [en] Mass balance models serve as a tool to understand and/or quantify the
behavior and fate of chemical compounds in the environment, across different
environmental compartments. These have as main purpose to obtain an overview
and observation of the connections between different factors that impact the
concentration, transport, and transformation of chemical compounds. The Rodrigo
de Freitas lagoon and the Jacarepaguá lagoonal complex, in Rio de Janeiro, are
coastal regions that function as accumulation basins, constantly suffering from
problems related to pollution, as they are located in regions of high urbanization,
demographic density and vehicles flow. Monitoring work carried out in the regions
indicates that the lagoons have high concentrations of metals, which when released
into the environment tend to be distributed and accumulated in different
compartments, biotic and abiotic. These contaminants have environmental
persistence, are often bioavailable in the aquatic compartment, and often lead to
toxic effects, both for exposed biota and for humans. However, some regions are
difficult to monitor due to logistical and financial issues, and the use of this type of
modeling has been used as an interesting tool. In this context, the present work
describes the results of the environmental modeling, having aquivalence as a
balance criterion, in the analysis of the destination and transport of different metals
in the two aforementioned regions, through the estimation and discussion of the
flow rates, accumulation regions, local variations and degrees of complexity of the
models. The results indicate that, in both cases, there was a good adjustment of the
models to the local reality. In Rodrigo de Freitas lagoon, the highest removal of
metals occurred through air (89.88 per cent). Water and sediment (49.11 per cent) were the regions that most exchanged metals, with road dust also being and important source
of exchange. Sediment, road dust, and direct emissions into aquatic environment
contributed most significantly to the transport of metals into water (more than 75 per cent). In the Jacarepaguá lagoon, the highest metal removal occurred through air (49.36 per cent) and burial (28.42 per cent). Air (49.39 per cent) and water (44.68 per cent) advection were the major means of metal removal in the Tijuca lagoon, while in the Marapendi lagoon removal occurred almost exclusively through air advection. The advection in water and sediment were the main sources of metals for the waters of the Jacarepaguá and Tijuca lagoons, while the air was responsible for a large part of this contribution in the Marapendi lagoon, being justified by the spatial configuration of the lagoons and the assumptions adopted in the model. The regions with the greatest tendency for metal accumulation were sediment, soil and road dust. The greater degree of
complexity of the model compared to a more simplified model and the greater
quantity/reliability of the environmental data increased the accuracy of the model s
predictions. These results certify the use of this type of modeling as an auxiliary
tool in the control, classification and risk assessment, and decision-making by the
competent agencies.
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