[pt] O crescimento populacional vem acarretando um incremento
no consumo de
combustíveis fósseis e na queima de biomassa e, como
conseqüência, um
aumento na fonte de partículas de carbono negro (ou black
carbon - BC) em
ambientes costeiros e estuarinos. Este material orgânico
refratário vem sendo
estudado nos últimos 30 anos e é considerado um importante
reservatório
geoquímico. Todavia, sua função no ciclo do carbono ainda
não é totalmente
caracterizada. O BC desempenha um papel de causador de
problemas ambientais
(como aquecimento global) e também de atenuador dos riscos
representados pelos
contaminantes orgânicos devido ao seu efetivo poder
sorvente. Este trabalho
apresenta de forma inédita a distribuição de BC em
sedimentos e sua relação com
compostos HPAs de uma região estuarina do Estado do Rio de
Janeiro - Baía de
Guanabara (ambiente conhecidamente afetado por poluição
crônica de diversos
compostos). Para realização da pesquisa, foi realizado
primeiramente uma
validação e escolha metodológica entre 2 protocolos de
determinação de BC
encontrados na literatura: oxidação química com
dicromato/ácido sulfúrico e
oxidação térmica a 375 oC, em que este último apresentou
maiores vantagens e foi
selecionado para determinar BC nas amostras de sedimento.
Os teores de BC
foram determinados por um analisador elementar Carlo Erba
EA1110. Os teores de
BC nos sedimentos superficiais (0-2 cm) de 25 estações da
região interna da baía
foram de 0,19 %p.s. . +- 0,07 %p.s. ., variando entre 0,03
%p.s. . e 0,31 %p.s. . A
distribuição na baía de Guanabara sugere a presença de um
gradiente decrescente
de partículas pirogênicas da região de fundo da baía em
direção à zona costeira.
Determinações de carbono orgânico total (TOC), razões
molares C/N e
distribuições BC:TOC (5,35 % +- 2,45 %, n = 25) foram dados
adicionais avaliados.
Testemunhos de sedimento de 90 cm de comprimento de 3
manguezais da região
norte foram estudados: Suruí, Nova Orleans e Piedade, que
exibiram teores de BC
de 0,11 %p.s. . +- 0,08 %p.s. . e BC:TOC de 1,99 % +- 1,59
% (n = 62). A relação
entre o material BC e HPAs (determinados em estudo
anterior) nas camadas
sedimentares pôde ser analisada através de correlações e
da análise de
componentes principais e revelaram uma tendência de sorção
destes compostos contaminantes com BC nos bosques de Nova
Orleans e Suruí. Em Piedade, as
razões de compostos HPAs alquilados (1,7-dimetilfenantreno
e 2,6-
dimetilfenantreno) apontaram para um domínio de produtos
de combustão de
madeira, que não pode ser isolado pela metodologia
aplicada. Adicionalmente, a
sorção de HPAs no material BC foi confirmada pela
realização de um experimento
de fortificação de pireno (concentrações monitoradas por
análise de fluorescência -
espectrofluorímetro de luminescência Perkin Elmer LS55B).
Os resultados
discutidos aumentaram o conhecimento sobre as diferentes
frações da matéria
orgânica nos sedimentos da Baía de Guanabara e apontam
para a importância da
fração carbono negro (ainda pobremente pesquisada no
Brasil) no carbono
orgânico total e na regulação da liberação de
contaminantes hidrofóbicos para o
ambiente e biota. / [en] Black carbon (BC) is a term used to represent the
continuum of charred
materials produced during incomplete combustion of fossil
fuel and biomass. Since
the emission rates of BC are increasing in the last
decades due to energy
requirements from modern human population, there is great
interest in the
distribution of BC in the environment (atmosphere, water
and sediment) because
their role in the biogeochemical cycle of carbon is not
fully understood and, also,
because the high adsorption capacity of BC particles may
decrease the
bioavailability of organic contaminants (PAH, for
example). In the present work it
was determined the distribution, for the first time ever,
of BC in superficial sediments
from Guanabara Bay and it was evaluated the relation
between BC (quantified in the
present work) and known concentration of polycyclic
aromatic hydrocarbons (PAHs)
in sediment cores from 3 mangrove regions in the bay
(Suruí, Nova Orleans and
Piedade). Two analytical protocols for BC quantification
were compared (chemical
oxidation with dichromate/sulphuric acid and thermal
oxidation at 375 ºC), and the
second one was chosen for routine analysis. After
treatment, the BC content was
measured by a dry-oxidation method in a Carlo Erba EA110
elemental analyser.
Total organic carbon (TOC) was also measured using the
same instrument. In the
superficial sediments (0-2 cm) from Guanabara Bay, the
mean BC carbon content (n
= 25) was 0.19 +- 0.07 % (dry-weight mass), ranging from
0.03 % to 0.31 %. The
percentage of BC to TOC was 5,35 +- 2,45 (n = 25). The
sediments in the northern
sector of the bay had higher contents of BC, what is
related to the input of pyrolitc
materials from river and urban runoff and local restricted
water circulation. In the
mangrove sediments, the BC content was 0.11 +- 0.08 % (dry-
weight mass) and the
BC:TOC fraction was 1.99 +- 1.59 % (n = 62). Linear
regression and principal
components analysis revealed that the distribution of PAH
is closed related to the
BC contents in the sediment from Suruí and Nova Orleans,
but not for Piedade
sediments, probably due to uncertainties in the origin of
PAHs in these sediments.
An experiment with fortification of sediment with pyrene
confirmed the importance of
adsorption of PAH to the BC particles. In conclusion, the
data obtained in the
present work permitted a better understanding of the
different fractions of organic matter in the sediments
from Guanabara Bay and showed the importance of BC in
the fate and possible effects of PAH in this coastal
contaminated system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:10537 |
| Date | 11 September 2007 |
| Creators | LETICIA GOMES DA LUZ |
| Contributors | ANGELA DE LUCA REBELLO WAGENER |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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