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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 DE ELEMENTOS METÁLICOS: O … · O CONTRASTE ENTRE O CHUMBO E O MERCÚRIO Miguel Caetano, João Canário e Carlos Vale Iniciativa RISCOS -Riscos Ambiente e Qualidade

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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

Ciclo do Mercúrio

HgO �������� Hg2+ �������� MeHg

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

Hg0

Estuário do Tejo

Pb