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Previous issue date: 2016-08-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The association of mercury with the granulometric composition and different geochemical
aspects of sediment, can provide important information about the mobility of this element in
the environmental compartments. The reservoirs are complex environments being studied, as
can be divided into three environmental compartments with them, Fluvial compartment,
Transition compartment and Lakeside compartment, however, the interest in studying the
association of mercury with the geochemical aspects in reservoirs constructed from
impoundment Amazonian rivers is mainly due to the impact these buildings have on the
biogeochemical cycle of mercury. Sediment is one of the environmental compartments
affected by the flooding of the forest is the river banks, and this flood causes changes in the
geochemical composition of this environmental compartment due to the addition of organic
matter and metals with toxic potential such as the Mercury. In this sense this study aimed to
evaluate the geochemical aspects that favor the distribution of labile mercury in sediment
Balbina Reservoir. For both the sediment samples were collected in 10 sampling sites located
upstream of the dam during the month of May 2015, seasonal rainy period. In these samples
were determined by mercury concentration (HgT) mercury analyzer using Direct Mercury
Analyzer (DMA-80). The extraction of labile mercury (HgL), labile iron (FeL), labile
aluminum (AlL) and labile manganese (MnL) were made using the U. S 3051st EPA method.
The concentration of HCl was determined using atomic fluorescence spectrometer cold vapor,
Tekran, model 2600, the FeL concentrations, MnL, and AlL were determined using ICP-OS,
Thermo®, iCAP 7600 Series model. The content of organic matter (TMO) was done
following the 2540-G of the Standard Methods Online methodology and for particle size
analysis, we used the particle size analyzer by laser diffraction Mastersizer 2000 from
Malvern. The results were analyzed using the Spearman correction coefficient, simple linear
regression (RLS) and chemometric tools Hierarchical Cluster Analysis (HCA) and Analysis
of Main Components (ACP). TMO varied in the range from 2.08 to 48.29%, the
granulometric composition presented in the following percentage ranges, sand 46.86 to
94.18%, silt from 4.97 to 48.03% and clay from 0.85 to 5 92%. The concentration of HgT
ranged from 0.0123 to 0.3072 mg HgT kg-1.Varying the concentration of the extracted metals
were 4132.39 to 211,896.20 mg FeL kg-1, 1613.64 to 46437.64 mg AlL kg-1, from 0.0176 to
0.6133 mg MnL kg-1 and from 0.000 to 0.2560 mg HgL kg-1. The percentage of HgL in the
sediment ranged from 0 to 83% over the concentration of HgT and this variation was
influenced by the geochemical characteristics of each collection point. The Spearman
correlation coefficient showed that the HgL has positive strong correlation to the TMO, silt,
clay, FeL, MnL and AlL and strong negative to the sand. These correlations were ratified by
chemometric study of these variables, so that the AHC and ACP showed the existence of
three different sediment groups in the Balbina Reservoir. The concentration of HgL is high in
the river compartment (in the river Uatumã and its tributaries), the transition compartment
(center of the vessel) there is a decrease in concentration and lacustrine compartment (near the
dam) there is an increase in concentration. The RLS showed that concentration of HgT and
HgL are strongly correlated and it was found that the HgT follows the same pattern of
behavior exhibited by HgL. The lability of mercury in the sediment can be influenced by the
high concentration of FeL, AlL, MnL, organic matter and pH. / A associação do mercúrio com a composição granulométrica e os diferentes aspectos
geoquímicos do sedimento, pode oferecer informações importantes sobre a mobilidade deste
elemento nos compartimentos ambientais. Os reservatórios são ambientes complexos de
serem estudados, pois podem ser divididos em três compartimentos ambientais sendo eles,
compartimento Fluvial, de Transição e Lacustre, no entanto, o interesse em estudar a
associação do mercúrio com os aspectos geoquímicos em reservatórios construídos a partir do
represamento de rios amazônicos se deve principalmente ao impacto que estas construções
causam no ciclo biogeoquímico do mercúrio. O sedimento é um dos compartimentos
ambientais afetado pela inundação de parte da floresta que constitui a margem dos rios, e esta
inundação causa mudanças na composição geoquímica deste compartimento ambiental,
devido ao acréscimo de matéria orgânica e de metais com potencial tóxico como é o caso do
mercúrio. Neste sentido este estudo teve como objetivo principal avaliar os aspectos
geoquímicos que favorecem a distribuição de mercúrio lábil no sedimento do reservatório de
Balbina. Para tanto a coleta de sedimento foi realizada em 10 pontos de amostragem
localizados a montante da barragem durante o mês de maio de 2015, período sazonal chuvoso.
Nestas amostras foram determinadas a concentração de mercúrio total (HgT) usando o
analisador de mercúrio Direct Mercury Analyzer (DMA-80). A extração do mercúrio lábil
(HgL), ferro lábil (FeL), alumínio lábil (AlL) e manganês lábil (MnL) foram feitas usando o
método U. S EPA 3051a. A concentração do HgL foi determinada usando o espectrômetro de
fluorescência atômica do vapor frio, Tekran, modelo 2600, as concentrações do FeL, MnL e
AlL foram determinadas usando ICP-OS, Thermo®, modelo iCAP 7600 Series. O teor de
matéria orgânica (TMO) foi feito seguindo a metodologia 2540-G do Standard Methods
Online e para a análise granulométrica, utilizou-se o granulômetro por difração a laser
Mastersizer 2000, da Malvern. Os resultados obtidos foram analisados usando o coeficiente
de correção de Spearman, regressão linear simples (RLS) e as ferramentas quimiométricas
Análise Hierárquica de Cluster (AHC) e Análise das Componentes Principais (ACP). O TMO
variou na faixa de 2,08 - 48,29%, a composição granulométrica apresentou porcentagem nas
seguintes faixas, areia 46,86 - 94,18%, silte 4,97 - 48,03% e argila 0,85 - 5,92%. A
concentração de HgT variou entre 0,0123 - 0,3072 mg de HgT kg-1. A variação da
concentração dos metais extraídos foram, 4132,39 – 211896,20 mg de FeL kg-1, 1613,64 –
46437,64 mg de AlL kg-1, 0,0176 – 0,6133 mg de MnL kg-1 e 0,000 – 0,2560 mg de HgL kg-1.
A porcentagem de HgL no sedimento variou de 0 a 83% em relação a concentração de HgT e
esta variação foi influenciada pela característica geoquímica de cada ponto de coleta. O
coeficiente de correlação de Spearman mostrou que o HgL possui correlação forte positiva
para o TMO, silte, argila, FeL, MnL e AlL e forte negativa para a areia. Estas correlações
foram ratificadas pelo estudo quimiométrico destas variáveis, de forma que a AHC e ACP
mostraram a existência de três grupos de sedimento distinto no reservatório de Balbina. A
concentração de HgL é alta no compartimento fluvial (entrada do rio Uatumã e seus
tributários), no compartimento de transição (centro do reservatório) ocorre uma diminuição na
concentração e no compartimento lacustre (próximo a barragem) ocorre um aumento na
concentração. A RLS mostrou que concentração de HgT e HgL estão fortemente
correlacionadas e foi constatado que o HgT segue o mesmo padrão de comportamento
apresentado pelo HgL. A labilidade do mercúrio no sedimento pode estar sendo influenciada
pela elevada concentração de FeL, AlL, MnL, matéria orgânica e pH.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/5411 |
| Date | 18 August 2016 |
| Creators | Oliveira, Cássio Augusto da Silva |
| Contributors | Sargentini Junior, Ézio |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-graduação em Química, UFAM, Brasil, Instituto de Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -8156311678363143599, 500 |
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