A Figura 15 apresenta um gráfico entre a concentração de Hg total e matéria orgânica de Mauá, no qual pôde-se observar a correlação entre essas duas variáveis. Ao se analisar todo o conjunto de dados do perfil, tem-se uma correlação positiva não significativa (r = 0,24, p = 0,29).
Porém, ao observar a correlação para os resultados das camadas entre 20 cm de profundidade e a base do perfil, tem-se uma correlação fortemente positiva (r= 0,81, p = 0,03) (Figura 16 a) demonstrando que em níveis mais baixos e naturais, com baixas concentrações de fósforo total indicando um período anterior a eutrofização, esta correlação positiva concorda com trabalhos anteriores da literatura, incluindo na própria baía de Guanabara (MACHADO et al, 2008; COVELLI et al, 2012).
Figura 15: Distribuição entre a concentração de Hg total e percentagem de matéria orgânica no perfil sedimentar do RE (Mauá).
Do topo do perfil a 20 cm de profundidade houve uma forte correlação negativa (r = - 0,74, p = 0,02), que foi calculada sem incluir o ponto que não segue a tendência geral deste conjunto de dados (Figura 16 b). Esta correlação negativa mostra uma forte mudança da relação do mércurio com a matéria orgânica em comparação com a fase anterior que tinha condições mais próximas a naturais. Foi observado uma tendência de diminuição dos teores de matéria orgânica em relação ao topo, a qual pode ser causado pelo período de desmatamento dos últimos anos da região, que ocorreu concomitantemente a uma tendência de crescimento da concentração de Hg total em relação ao topo, justificando essa tendência negativa.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0 10 20 30 40 Hg to ta l (η g /g ) Matéria Orgânica (%)
Figura 16: Gráficos de correlações entre a concentração de mercúrio total e percentagem de matéria orgânica para o manguezal de Mauá. (a) Correlação positiva. (b) Correlação negativa.
A Figura 17 representa o gráfico de correlação da concentração de Hg com a percentagem de matéria orgânica de Guapimirim. Analisando o perfil inteiro há uma significativa correlação negativa (r= -0,48, p = 0,02). Como esta área possui a vegetação preservada e os resultados de fósforo indicam que todo o perfil corresponde a um período de eutrofização da baía, esta correlação negativa pode ser explicada por um efeito de biodiluição do Hg pela biomassa de manguezal resultando numa menor concentração de Hg quando acontece um maior acumúlo de matéria orgânica de manguezal como foi observado em Cubatão, São Paulo (MACHADO et al., 2016) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 20 30 40 H g t ot al ( η g/g) Matéria Orgânica (%) 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 18 23 28 33 Hg tot a l (η g/g) Matéria Orgânica (%) (b) (a)
Figura 17: Distribuição entre a concentração de Hg total e percentagem de matéria orgânica no perfil sedimentar do RM (Guapimirim).
5.6 Fluxo sedimentar
Para entender como o desenvolvimento do acúmulo de metal nos sedimentos varia com o tempo e prever, se possível, as tendências mais recentes, são feitos cálculos de fluxos de Hg total depositado (COVELLI, et al. 2012).
Sendo assim, o fluxo de Hg (HgF) nos testemunhos sedimentares pode ser obtida através da seguinte equação
( ) ( ) ( )
onde, ω é a taxa de sedimentação de massa (g.m-2
.ano-1), (Hg)s é a concentração
de Hg (mg.kg-1) no sedimento, φ é a porosidade, ν é a taxa de sedimentação (mm.ano-1) e ρ é a densidade do sedimento (g.cm-3).
A porosidade, por sua vez, é calculada a partir da equação
( ⁄ )
( ⁄ ) ( ⁄ )
onde, Mw é o peso de água perdida na secagem, Ms é o peso do sedimento seco
ρw=1,025 g.m-3 é a densidade da água e ρs é a densidade do sedimento.
60 70 80 90 100 110 120 130 15 20 25 30 H g t ot al ( η g/g) Matéria Orgânica (%)
Segundo Amador et al. (1997), a taxa de sedimentação da Baía de Guanabara em regiões próximas ao continente foi superior a 1 cm.ano-1 na década de 90. A partir da atividade de 210Pb, Godoy et al. (1998) encontrou taxas de sedimentação para os estuários do rio Estrela e rio Guapimirim, dentro da baía de Guanabara (Tabela 7). É possível observar que a taxa de sedimentação aumentou praticamente em uma ordem de grandeza nas camadas mais recentes dos testemunhos.
Tabela 6: Apresentação da taxa de sedimentação da Baía de Guanabara no Rio Estrela e Guapimirim, retirado de Godoy et al. (1998).
Localização Profundidade Taxa de Sedimentação (cm.ano-1)
Mauá (Rio Estrela) 0 – 43 1,3
43 – 53 0,12
Guapimirim 0 – 39 0,86
39 – 54 0,19
Um fator importante observado em relação aos trabalhos realizados por Godoy et al. (1998), Amador et al. (1980) e Wilken et al. (1986), demonstram que a taxa de sedimentação dentro da baía de Guanabara é maior do que nos manguezais estudados neste trabalho, pois os manguezais são inundados apenas periodicamente. Nos manguezais o transporte é dependente ao regime de maré (ALONGI, et al. 2005). Estudos revelam que a presença de vegetação influencia na retenção de sedimentos, aumentando sua taxa de sedimentação (FURUKAWA et al.,1997). Para o testemunho de Guapimirim não foi possível obter dados do fluxo de Hg pela ausência de dados de datação por 210Pb neste manguezal do rio Macacu.
Segundo Borges (2006), através do método de datação por 210Pb, foi possível determinar a taxa de sedimentação no manguezal de Mauá, resultando numa taxa de sedimentação de 0,24 cm.ano-1, para o mesmo local de coleta deste trabalho. Isso possibilitou o uso dessa taxa de sedimentação para um cálculo aproximado no fluxo de testemunho no manguezal de Mauá (Figura 18).
Figura 18: Determinação do fluxo de Hg total nos perfis sedimentares do rio Estrela, Mauá (a) e do rio Macacu, Guapimirim (b). As idades estimadas estão baseadas num outro testemunho datado que foi coletado na mesma área, apresentado por Borges, et al., (2009).
As taxas de acumulação de Hg para o manguezal de Mauá variaram de 2 mg.m-2.ano-1 até aproximadamente 11 mg.m-2.ano-1. É possível observar que há um aumento do fluxo de Hg a partir dos anos 1940.
Estas estimativas de fluxo corroborando com o histórico de contaminação que foi indicado pela concentração de Hg total, demonstrando também que a partir dos anos 1940 houve um aumento do fluxo que acompanha um crescimento populacional na região apontado por Borges et al. (2009) e Monteiro et al. (2012)
1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 0 2 4 6 8 10 12 A no
6 CONCLUSÕES
O aumento do aporte de nutrientes é bastante evidenciado nos altos valores de concentração encontrados para o fósforo total tanto na área a noroeste, quanto a nordeste da baía de Guanabara.
Como observado em outros estudos, a região noroeste da baía de Guanabara possui um maior aporte de rejeitos e nutrientes causados por uma maior concentração de atividade industrial. Esse desenvolvimento causou um aumento dos níveis de Hg total na região degradada de Mauá e aumento da concentração de fósforo total e, paralelamente um menor teor de matéria orgânica foi encontrado nas camadas superficiais em Mauá devido a degradação recente neste ambiente de manguezal.
Na área de proteção ambiental de Guapimirim, houve um menor impacto de contaminação por rejeitos industriais e crescimento populacional. Isso pode ser observado pelos menores teores de Hg total, matéria orgânica e fósforo total em comparação com o perfil de Mauá. Contudo, houve uma correlação negativa por todo o perfil entre a concentração de Hg e percentagem de matéria orgânica. Com isso, há indícios de que esteja ocorrendo o efeito de biodiluição do Hg pela matéria orgânica originada pela vegetação de manguezal.
Ambos os perfis demonstraram correlações negativas entre a concentração de Hg e a matéria orgânica, em seus conjuntos de dados referentes aos períodos com eutrofização. Porém, no caso da área de Mauá esta correlação negativa nas camadas mais superficiais foi atribuída a ocorrência a uma queda nos níveis de matéria orgânica após o desmatamento, enquanto a contaminação por mercúrio estava aumentada.
Este estudou mostrou que pode ocorrer uma variabilidade entre concentrações de mercúrio e matéria orgânica, em comparação a uma mesma área ou em áreas distintas ao longo do tempo, sob o efeito de eutrofização. Isto indica que mais estudos devem ser realizados para uma maior compreensão do comportamento do mercúrio neste ambiente de manguezal.
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