Estudo do ciclo biogeoquímico do arsênio no Pantanal da Nhecolândia

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Hechavarría Hernández, Amauris, 1977-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Arsênio - Pantanal (MT e MS)
Arsenic - Pantanal (MT e MS)
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/14840
Resumo: Orientador: Anne Helene Fostier
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spelling Estudo do ciclo biogeoquímico do arsênio no Pantanal da NhecolândiaStudy of arsenic biogeochemical cycle in Pantanal of NhecolândiaArsênio - Pantanal (MT e MS)Arsenic - Pantanal (MT e MS)Orientador: Anne Helene FostierTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: O arsênio (As) é um elemento de alto potencial tóxico cuja contaminação abrange sistemas aquáticos e terrestres em todas as regiões do planeta, se apresentando como uma das problemáticas ambientais mais severas na atualidade. A presença de concentrações de As que podem superar 3 mg L-1 em águas das lagoas salino-alcalinas do Pantanal da Nhecolândia (Brasil), é um caso singular de contaminação natural por este elemento na América do Sul. A falta de estudos da especiação, da interação com os componentes deste ecossistema e das variações do As em função do regime hídrico regional, limita o conhecimento acerca do ciclo biogeoquímico do As nestas lagoas. Este trabalho busca caracterizar o ciclo biogeoquímico do As baseado no conhecimento de sua distribuição e os fatores que podem influenciar sua transformação e dinâmica nas águas das lagoas salino-alcalinas. Foram coletadas amostras de material biótico (macrófitas e fitoplâncton) e abiótico (águas superficiais, subsuperficiais e subterrâneas, microbialitos, solos e sedimentos) de cinco lagoas nos anos 2017, 2018 e 2019 nas quais foram determinadas as concentrações de As total. Foi realizado um estudo da especiação de As nas amostras de água, e os compostos de As derivados da sua interação com a matéria orgânica foram caraterizados. A partir dos resultados obtidos, foi possível confirmar que o As está distribuído nos componentes bióticos e abióticos das lagoas salino-alcalinas da região da Nhecolândia. As maiores concentrações foram encontradas nas águas, enquanto nos sedimentos, microbialitos, fitoplâncton, plantas/algas e solos elas foram inferiores às reportadas para outros ambientes contaminados com As. Foi concluído que a distribuição e dinâmica do As nas águas é controlada pela interação entre fatores como a evapo-concentração, a entrada de água doce e a morfologia do solo ao redor das lagoas. A espécie dominante do As nas águas foi o As(V), podendo coexistir com baixas concentrações de As(III), ácido dimetilarsênico (DMA), ácido monometilarsênico (MMA) e outras espécies não identificadas. As variações sazonais da especiação nas lagoas foram relacionadas ao grau de trofia e a atividade biológica. A distribuição espacial da especiação do As foi influenciada pelas mudanças sazonais nas condições biogeoquímicas na interface água/sedimento-solo. A interação do As com a matéria orgânica (MO) determinou a presença nas águas de diversos complexos As-MO. Esta interação poderia estar relacionada positivamente ao nível de complexidade e condensação da MO e à concentração de Fe e carbono orgânico total. Os resultados obtidos indicam a existência de processos ativos de transferência e transformação do As nas lagoas salino-alcalinas da Nhecolândia regulados pelas mudanças sazonais que caracterizam o regime hídrico regionalAbstract: Arsenic (As) is a highly toxic element that contaminates terrestrial and aquatic systems throughout the planet. This is one of the most severe environmental concerns nowadays. The presence of As concentrations above 3 mg L-1 in the waters of saline-alkaline lakes in the Pantanal of Nhecolândia (Brazil) is a singular case of natural contamination of this element in South America. The lack of studies about the speciation, the interaction with the components of the ecosystem, and the variation of As according to the regional hydric regime limit the knowledge of the As biogeochemical cycle in the saline-alkaline lakes of the Nhecolândia. The objective of this work is to characterize the As biogeochemical cycle based on knowledge of its distribution and factors that influence its dynamic and transformation in the waters of the saline-alkaline lakes. Samples of biotic (macrophytes and phytoplankton) and abiotic (superficial, sub superficial and underground waters, soils, and sediments) material were collected in five lakes in 2017, 2018, and 2019, in which As content was determined. A speciation study of As was performed in water samples, and the As compounds produced by the interaction of As with dissolved organic matter were characterized. From the results, it was possible to confirm that As was distributed in the biotic and abiotic components of the saline-alkaline lakes of the Nhecolândia region. The highest concentrations were found in waters, unlike the contents of sediments, microbialites, phytoplankton, plants/algae, and soils, which were lower than those reported in As contaminated environments. It was concluded that the distribution and dynamics of As in the waters were controlled by the evapo-concentration process, the incoming freshwater, and the soil morphology around the lakes. The dominant species in the waters was As(V), coexisting with low concentrations of As(III), dimethylarsenic acid (DMA), monomethylarsenic acid (MMA) and other unidentified species. The seasonal variation of the speciation was related to the lake's trophic condition and biological activity. The spatial distribution of As was affected by the seasonal changes in biogeochemical conditions at the water/sediment-soil interface. The interaction As organic matter determined the presence in the waters of As-organic matter complexes. This interaction could be positively related to the complexity and condensation level of organic matter and the concentration of Fe and total organic carbon. The results obtained indicate the existence of active processes of transference and transformation of As into saline-alkaline lakes in the Nhecolândia region, regulated by the seasonal changes that characterize the regional hydric regimeDoutoradoQuímica AnalíticaDoutor em CiênciasCNPQ142323/2017-9[s.n.]Fostier, Anne Hélène, 1960-Rath, SusanneMontagner, Cassiana CarolinaMenegário, Amauri AntonioRosa, André HenriqueUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASHechavarría Hernández, Amauris, 1977-20232023-09-20T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (135p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/14840HECHAVARRÍA HERNÁNDEZ, Amauris. Estudo do ciclo biogeoquímico do arsênio no Pantanal da Nhecolândia. 2023. 1 recurso online (135p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/14840. Acesso em: 26 abr. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1372796porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-01-24T15:54:37Zoai::1372796Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-01-24T15:54:37Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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