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Tipo do documento: Tese
Título: Balanço de massas de mercúrio (Hg) total em duas microbacias da Amazônia Central
Título(s) alternativo(s): Mass balance of total mercury (Hg) in two small stream catchments in the Central Amazon, Brazil
Autor: Peleja, José Reinaldo Pacheco 
Primeiro orientador: Forsberg, Bruce Rider
Primeiro membro da banca: Cunha, Hillandia Brandão da
Segundo membro da banca: Sargentini Junior, ézio
Terceiro membro da banca: Netto, Paulo Eduardo Artaxo
Quarto membro da banca: Malm, Olaf
Quinto membro da banca: Guimaraes, Jean Remy Davee
Resumo: O efeito da podzolização do solo no ciclo biogeoquímico do mercúrio (Hg) foi investigado na Amazônia Central através de um estudo de balanço de massas de Hg total em duas microbacias naturais próximas à cidade de Manaus, no Estado do Amazonas, Brasil. A primeira microbacia drena o igarapé de água clara Barro Branco na Reserva Florestal Adolfo Ducke e drena Latossolos amarelos em processo leve de podzolização. A segunda microbacia drena o igarapé da Campina localizado na Reserva Florestal da Campina e drena Podzois em estágio de podzolização intensa. Amostras de água de precipitação aberta, precipitação efetiva, água de subsolo e água superficial dos igarapés foram monitoradas quanto aos níveis de Hg total no período de abril de 2005 a março de 2006. Os estoques de Hg total em declives topográficos às margens dos dois igarapés também foram quantificados ao longo de topossequências (platôs, vertentes e baixios). Em ambas as bacias a fração fina (< 63 &#956;m) apresentou maiores concentrações de Hg total que a fração grossa (>63 &#956;m). Os estoques integrados de Hg total, para os primeiros 30 centímetros superficiais de solo, foram 1,3 vezes maiores nos latossolos da microbacia da reserva Ducke (23 mg/m2) do que nos podzóis da microbacia da Campina (18 mg/m2). O dossel da floresta na microbacia da Campina interceptou o Hg depositado na precipitação aberta de forma mais eficiente do que o dossel da floresta de terra-firme da Reserva Ducke. Os níveis de Hg total na água da precipitação aberta, leaf drip e stem flow aumentaram durante os meses de junho, julho, agosto e setembro, sendo diretamente correlacionados com a ocorrência de focos de queimada nas florestas do Estado do Amazonas. A água de subsolo em ambas as microbacias apresentou concentrações mais elevadas nos baixios próximos aos igarapés. As águas pretas do igarapé da Campina apresentaram concentrações mais elevadas de Hg total (13 ng/L) que as águas claras do igarapé da reserva Ducke (9 ng/L). O exporte anual no igarapé da campina (20 &#956;g de Hg/m2/ano), foi duas vezes mais elevado, do que no igarapé Barro Branco (10 &#956;g de Hg/m2/ano), nos dois igarapés o exporte foi maior no período chuvoso. O resultado do balanço de massas evidenciou que na microbacia do igarapé Barro Branco o exporte via vazão do igarapé foi nitidamente inferior ao aporte via deposição atmosférica (24,4 &#956;g de Hg/m2/ano), enquanto no igarapé da Campina a exportação foi da mesma ordem de magnitude do aporte atmosférico depositado sobre esta (21,7 &#956;g de Hg/m2/ano). Duas hipóteses foram levantadas quanto ao papel da pedologia no exporte de mercúrio: 1) a gradual transformação de um latossolo para podzol pode resultar na liberação de Hg antigo associado ao solo através de intemperismo químico e físico ou 2) simplesmente alterar a capacidade de retenção de Hg, recém depositado, facilitando seu exporte para o sistema fluvial. Porém, não ficou claro se o Hg exportado em ambos os igarapés é de origem moderna via deposição atmosférica ou de origem antiga acumulado nos solos. A podzolização somada aos processos de lixiviação lateral, favorecida pela drenagem oblíqua, bem como, a presença de áreas úmidas (solos hidromórficos), aparece como um fenômeno importante controlando a dinâmica do mercúrio nos diferentes tipos de solos.
Abstract: The effect of soil podzolisation on the biogeochemical cycle of mercury (Hg) was investigated in the Central Amazon through a mass balance study of total mercury in two small stream catchments located near the city of Manaus, Amazonas State, Brazil. The first catchment basin drains the clear water stream Barro Branco in the Adolpho Ducke Forest Reserve and is composed of oxisols in the process of mild podzolisation. The second catchment drains a Campina stream located in the Campina Forest Reserve and is composed of spodosols, which suffer from intense podzolisation. Samples of open rainwater, throughfall, groundwater and surface stream water were collected and monitored for total mercury levels during the period from April, 2005 to March, 2006. Total mercury stocks along margins of both streams were also evaluated by way of transects traversing topographical gradients (upland, slope and riparian terrain). In both basins the fine fraction (< 63 &#956;m) presented larger concentrations of total Hg than the gross fraction (>63 &#956;m). The integrated stocks of total Hg in the top 30 centimeters of soil were 1.3 times greater in the oxisols of the Barro Branco catchment (23 mg/m2) than in the podzols of the Campina basin (18 mg/m2). The forest canopy of the Campina intercepted the Hg deposited from the rainwater more efficiently than the canopy of terra-firme forest of the Ducke Reserve. The total mercury levels in the open rainwater, leaf drip and stemflow water samples increased during the months of June, July, August and September, which directly correlated to the annual peak in forest fires observed for the State of Amazonas in 2005. The groundwater samples from riparian areas in both basins presented the largest concentrations of total mercury. The black water of the Campina stream presented greater total Hg concentrations (13 ng/L) than the clear water stream Barro Branco (9 ng/L). The annual export from the Campina stream (20 &#956;g of Hg/m2/year) was two times more elevated than the Barro Branco stream (10 &#956;g of Hg/m2/year). However, both streams exhibited the highest export flux during the rainy season. The mass balance results demonstrated that the export flux from Barro Branco stream was much less than the atmospheric deposition in its basin (24.4 &#956;g of Hg/m2/year). In contrast, the export flux in the Campina stream closely resembled the basin s atmospheric deposition (21.7 &#956;g of Hg/m2/year). Two hypotheses were proposed regarding the pedological function of the export of mercury: 1) the gradual transformation of an oxisol to a podzol can result in the liberation of old mercury deposits due to chemical and physical intemperism in the soil, or; 2) the retention capacity of recently deposited Hg is simply altered, facilitating its export to the fluvial system. However, it was not clear whether exported mercury in both streams was of recent origin due to atmospheric deposition or of Hg deposits which had accumulated in the soils over a long period of time. The effect of soil podzolisation, influenced by lateral leaching of spodosols in humid systems which possess oblique drainage patterns, appears to be an important controlling factor for mercury dynamics in different soils of the Central Amazon.
Palavras-chave: Mercúrio Aspectos Ambientais
Balanço de Massas
Microbacias Amazônia
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS
Idioma: por
País: BR
Instituição: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Sigla da instituição: INPA
Departamento: Ecofisiologia, Ictiologia, Mamíferos aquáticos, Recursos pesqueiros, Aquacultura, Sistemática e Biol
Programa: Biologia de Água Doce e Pesca Interior
Citação: PELEJA, José Reinaldo Pacheco. Mass balance of total mercury (Hg) in two small stream catchments in the Central Amazon, Brazil. 2007. 149 f. Tese (Doutorado em Ecofisiologia, Ictiologia, Mamíferos aquáticos, Recursos pesqueiros, Aquacultura, Sistemática e Biol) - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Manaus, 2007.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/1496
Data de defesa: 1-Mar-2007
Aparece nas coleções:Doutorado - BADPI

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