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CICLO GLOBAL DE ELEMENTOS METÁLICOS:
O CONTRASTE ENTRE O CHUMBO E O MERCÚRIO
Miguel Caetano, João Canário e Carlos Vale
Iniciativa RISCOS - Riscos Ambiente e Qualidade do Ar - 8 Nov. 2012
Ciclo global do Pb
Fonte atmosférica•Deposição seca•Chuva
Fonte terrestre•Solos•Solos•Rios
Circulação oceânica
Bioacumulação
Interacção nasmargens
0
5
10
15
20
2 4 6 8 10
Pro
fun
did
ad
e (c
m)
Pb (µg g-1)
1850
Pb no Oceano - sedimento
Associação às partículas
Depositam no sedimento
20
25
30
35
Pro
fun
did
ad
e (c
m)
MC2
MC4
Evolução cronológica da contaminação em Pb no sed.
de origem atmosférica
Caetano et al. 2012
Pb no Oceano - sedimento
Associação às partículas
Depositam no sedimento
0
5
10
1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 1.24
206Pb/207Pb
Antropogénico
Evolução cronológica da contaminação em Pb no sed.
de origem atmosférica
10
15
20
25
30
35
Pro
f. (c
m)
MC 2
MC 8
Natural
Assinatura isotópicadistingue a origem do Pb
Caetano et al. 2012
0
10
20
30
0 500 1000 1500 2000
Pb (µg.g-1)
Dep
th (c
m)
Raízes de planta de sapal
Fontes de Pb•Atmosférica•Fluvial•Efluentes
Pb nos Estuários - Sedimentos/Plantas
Plantas retêm elevadas quantidades de Pb nas raízes
Raiz
Caule
Folhas
Flores
40
50
60
Dep
th (c
m)
sedimento
Decomposição dos detritos liberta Pb para a água dispersando no estuário ficando disponível para organismos aquáticos.
Reduzida proporção de Pb é libertado para a atmosfera
Caetano et al. 2007
As dragagens – Implicações na bioacumulação de Pb
0
10
20
30
40
50
60
0 1 2 3 4 5
time (hours)
Pb
(n
M)
Pbdiss
Imersão/dragagem sedimentos contaminados liberta Pb para a água
0.0100
0.1000
1.0000
Nov.05 Jan.06 Fev.06 Ab.06
Pb
(µg
/g)
time (hours)
Limite legal Acumulação progressiva de Pb no músculo de organismos
marinhos com valor comercial
Transferência para os humanos
S. solea
Caetano et al. 2003; Raimundo et al. 2009a
20
6P
b/2
07P
b
Isótopos de Pb - vantagens
Assinatura isotópica em tecidos de Polvo
1.160
1.170
1.180
1.190
1.200
1.210
Matosinhos Olhão
Diferente assinatura isotópica de Pb
1.150
As características do ambiente reflectem-se nos organismos
Duas populações distintas
Raimundo et al. 2009b
O Mercúrio
• Único metal líquido à temperatura ambiente• Único metal líquido à temperatura ambiente• Elevada tensão de vapor – volátil• Elevada toxicidade
Sector Emissões em 2005 (ton)
% Contribuição paraas emissões totais
Combustão de carvão 498 (339-657) 26
Aquecimento Residencial 382 (257-506) 20
Produção artesanal de ouro 323 17
Produção de cimento 189 (114-263) 10
Produção de metais não-ferrosos (Cu, Zn, Pb) 132 (80-185) 7
Fontes de Mercúrio
Produção de metais não-ferrosos (Cu, Zn, Pb) 132 (80-185) 7
Produção de ouro 111 (66-156) 6
Outros residuos 61 (35-74) 3
Inceneração de residuos 42 2
Industrias de cloro-alcalis 47 (29-64) 2
Amálgamas dentárias (cremação) 27 1
Produção de mercúrio 9 (5-12) 0.5
Outras 68 3
TOTAL 1921 97.5
FonteEspécie de mercúrio
Hgº Hg (II) MeHg
Respiração 40-200 0 0
AlimentaçãoPeixe 0 600 600
Quantidades de Hg absorvidas pelo organismo humano
(ng dia-1)
AlimentaçãoOutra 0 3600 ?
Água Consumo 0 50 0
Amálgamas Dentárias 3800-21000 0 0
TOTAL 3900-21000 4200 2400
Fonte: World Health Organization
Mercúrio no Estuário do Tejo
38.8
38.85
38.9
38.95
39
7
9
11
13
15
38.8
38.85
38.9
38.95
39
8
10
12
14
16
[HgT] (nmol g-1)
P. St. Iría
V. F. Xira [MeHg] (pmol g-1)
P. St. Iría
V. F. Xira
24 ton Hg 23 Kg MeHg
-9.35 -9.3 -9.25 -9.2 -9.15 -9.1 -9.05 -9 -8.95 -8.9
38.6
38.65
38.7
38.75
1
3
5
-9.35 -9.3 -9.25 -9.2 -9.15 -9.1 -9.05 -9 -8.95 -8.9
38.6
38.65
38.7
38.75
2
4
6
Lisboa
BarreiroAlmada
Alcochete Lisboa
BarreiroAlmada
Alcochete
80 Estações
24 ton Hg 23 Kg MeHg
(Canário et al., 2005)
Experiência I
5
10
15
20
9 11 13 15 17 19
[Hg] (n
mol g
-1)
Escuro
Radiação Solar
Experiência II
0
1
2
3
4
9 11 13 15 17 19
Hora (GMT)
[Hg]
(nm
ol g
-1)
Hora (GMT)
3.2 kg Hg h-1
Transporte de Hg sedimento/atmosfera
UV
Sedimentosmuito
contaminados
Sedimentospouco
contaminados
50 50 µgµg mm22 hh--117.6 7.6 µgµg mm22 hh--11
[Hg][Hg]=2 µg =2 µg gg--11
CamadaCamada 0.5 cm0.5 cm
[Hg][Hg]=0.7 =0.7 µgµg gg--11
CamadaCamada 0.5 cm0.5 cm
Material Material
DragadoDragado
Hg0
Hg0 Hg0
Hg0
Hg0
~~56%56%
HgHg00
6h6h
~~100%100%
HgHg00
8h8h
ESTUÁRIO ESTUÁRIO DO TEJODO TEJO
Transporte de Hg água/atmosfera
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4F
lux
(ng
Hg
m- ²h
-1)
Aberto
Hg0
-0.2
-0.1
0.0
09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00
Flu
x (n
g H
g m
Time (hours)
0.23±0.16 ng m-2 h-1
53 mg Hg h-1
Transporte de Hg vegetação/atmosfera
0.39±0.24 ng m-2 h-1
Todas as espécies estudadas (n=3) 0.12 - 0.24 ng m-2 h-1
8.6 mg Hg h-1