Tese - Larissa Pinheiro Costa

Geoquímica do Arsênio em Sedimentos do Estuário da Lagoa dos Patos
 
Autor: Larissa Pinheiro Costa
 
Resumo
 
Este estudo apresenta resultados acerca da geoquímica do arsênio (As) no estuário da Lagoa dos Patos, onde predominam zonas rasas de alta produtividade biológica sob um regime hidrológico irregular. Para compreender a geoquímica do metaloide no estuário, investigou-se a relação dos processos diagenéticos/biológicos na distruibuição do As. Testemunhos foram coletados em três locais dentro do estuário para analisar possíveis alterações no conteúdo de As com o gradiente de salinidade. Dois testemunhos foram coletados em cada localidade, um em água rasa sem vegetação e o outro em uma marisma. Juntamente com As, quantificamos o tamanho das partículas, potencial redox (Eh), manganês (Mn), ferro (Fe), carbono orgânico total (COT), concentrações de sulfeto livre (dissolvido), os sulfetos voláteis ácidos (AVS) e os sulfetos redutíveis em cromo (CRS). Ademais, para estudar os efeitos da bioturbação/bioirrigação testemunhos foram obtidos durante um período dominado por água polihalina, em dois ambientes diferentes de uma marisma: um não vegetado colonizado por caranguejos (Neohelice granulata) e um local vegetado por Spartina alterniflora. Especificamente, determinamos a porcentagem de nódulos em cada intervalo de profundidade, juntamente com o conteúdo de As, Fe e Mn dos nódulos, que foi analisado por espectrometria ICP-MS. A mineralogia dos nódulos foi investigada por microscópio eletrônico de varredura (MEV) com sistema EDS, e por difratômetria de raios-X. Os resultados demonstraram que nódulos são compostos principalmente por quartzo, filossilicatos e óxidos/oxi-hidróxidos amorfos de Fe-Mn. Nos sedimentos de zonas rasas, elevadas concentrações de As, Fe e Mn ocorrem em profudidades entre 40 cm e 50 cm (abaixo da superfície). Perfis verticais de Eh, sulfetos livres e CRS para testemunhos de zona rasa mostraram distribuição semelhante em profundidades de 50 cm, sugerindo que a formação de pirita é um importante reservatório para o As em sedimentos de águas rasas abertas. Nas marismas do estuário, a bioturbação/bioirrigação dos sedimentos leva à penetração de oxigênio abaixo da fronteira das zonas óxica e subóxica e à subsequente formação de óxi-hidróxidos de FeMn em maior profundidade, onde a distribuição do As está fortemente correlacionada com a do Fe. Variações das concentrações de Fe e Mn da água intersticial foram analisadas, para períodos dominados por água polihalina e oligohalina. Os resultados do estudo da água instersticial mostraram que nas marismas ocupadas por S. alterniflora, o crescimento desta planta apresenta maior impacto na geoquímica do As, se comparado ix aos efeitos da salinidade, devido à sulfato redução e a consequente redução do pH da água intersticial. Maiores concentrações de Fe foram observadas nas águas intersticiais durante o período de água polihalina, o que correspondeu à época de crescimento da S. alterniflora no estuário. O oposto ocorre em zonas ocupadas por N. granulata, onde maiores concentrações de Fe são observadas durante período oligohalino. Constatou-se também que áreas com sedimentos biologicamente perturbados podem superar concentrações de As estipuladas pelo legislativo, onde a formação de anomalias é resultado da redistribuição diagenética do metaloide, e não tem caráter antropogênico. Este estudo demonstra diferenças nas condições geoquímicas para os diferentes tipos de bioirrigação em sedimentos de marismas, além de diferenças nas condições geoquímicas para marismas e águas rasas abertas que podem ter implicações importantes para a distribuição de As em sedimentos estuarinos. Estudos futuros devem incluir taxas de sulfato redução e conteúdo de pirita, para assim fornecer uma melhor compreensão sobre a geoquímica e destino final do Fe e, consequentemente do As.