Alternativa analítica para especiação físico-química de mercúrio em águas costeiras tropicais

Abstract

Recebido em 5/2/01; aceito em 24/10/01 ANALYTICAL ALTERNATIVE FOR THE PHYSICAL-CHEMICAL SPECIATION OF MERCURY IN TROPICAL COASTAL WATERS. The determination of the physical-chemical mercury speciation in tropical coastal waters using the derivatization technique with CVAFS detection was optimized. This methodology is able to separate the elementary, reactive, organic and total mercury phases with low operational costs. The importance of bromide chloride solution, the diluted aqua regia, used as the oxidative solution, and different compositions of the reductive solution of stannous chloride were tested and the better results for coastal waters are presented. The recuperation of the sum of the different phases ranges from 80 to 94% of the total Hg content in duplicates of different marine samples. The optimized methodology permits important studies on the mercury cycle in the coastal environment. INTRODUÇÃO A compreensão dos processos biogeoquímicos, sejam eles pre-cipitação/dissolução, adsorção/dessorção, bioconcentração, desgazeificação/deposição atmosférica, dos quais participam os me-tais-traço nas regiões estuarinas e no oceano aberto necessita da de-terminação das diferentes espécies físico-químicas dos metais pre-sentes. A especiação de um elemento é a determinação das formas físico-químicas individuais do elemento que somadas são iguais à concentração total desse elemento 1. Diferentes formas de distinguir espécies físico-químicas são empregadas em estudos ambientais 2. A derivatização é um método de caráter operacional que define as formas dos elementos traço atra-vés do uso acoplado de técnicas analíticas de baixo custo operacional e técnicas de seleção física de espécies. A derivatização promove a separação entre as fases orgânicas e inorgânicas nas fases dissolvido e particulado de águas naturais. A modelagem matemática funda-mentada em variáveis termodinâmicas e constantes de equilíbrio tam-bém é utilizada como estimativa acurada para a determinação das espécies de metais-traço em águas naturais 3,4. As regiões costeiras, zonas de alta atividade reacional devido às rápidas mudanças das condições ambientais que ocorrem devido à mistura das águas doces com as águas salinas, promovem modifica-ções de importantes parâmetros tais como a força iônica, razões en-tre os maiores componentes, pH, potencial de oxi-redução, turbidez, etc. Esses parâmetros vão modificar não somente a físico-química da solução aquosa como também modificar a biodisponibilidade dos metais-traço, que dependerá da especiação química desses elemen-tos. A despeito dessas evidências tem sido dada pouca importância à especiação química, sendo determinadas somente espécies organometálicas individuais 2. Técnicas de derivatização podem ser de grande interesse por relacionarem ciclos de especiação de grande interesse ambiental. Em região costeira subtropical foi observado que, embora haja grande capacidade de imobilização de mercúrio em sedimentos de fundo, esta retenção pode representar menos de 15% das entradas totais anuais do metal para a bacia de drenagem avaliada. O restante permanece ciclando nas águas estuarinas, disponível à biota local ou em parte sendo exportado para o oceano e/ou águas costeiras vizi-nhas 5. Comparados os resultados obtidos sobre o balanço de mercúrio em área costeira subtropical não eutrofizada com outros relaciona-dos na literatura internacional, foi demonstrado que o transporte atra-vés da coluna d'água é o principal passo no ciclo do mercúrio nesses ambientes, mais importante que o processo de deposição em sedi-mentos de fundo 6. Em águas, de um modo geral, há predominância da forma oxida-da (divalente, que pode ou não estar associada a ligantes orgânicos ou inorgânicos) 7. A espécie orgânica é de grande interesse uma vez que, em sua grande maioria, representa o metil-mercúrio, que é a espécie mais tóxica de mercúrio e pode facilmente ser incorporada pela biota 8. A importância da especiação físico-química pode ser exem-plificada pelas observações feitas numa área do Pacífico Equatorial sobre a deposição atmosférica e a evasão gasosa de mercúrio no ambiente marinho 9. Nesse estudo ficou comprovado que as taxas de evasão gasosa daquela região não podiam ser suportadas pelas taxas de deposição atmosférica, que é a principal fonte de mercúrio para os oceanos abertos. Através da modelagem dos resultados, ficou com-provado que essas taxas eram mantidas pelas entradas de mercúrio das águas de ressurgência, que encontraram nas águas de mistura ambiente propício a formação de Hg 0. Ou seja, o metil-mercúrio pode em zonas de mistura encontrar ambiente propício à demetilação, ge-rando a forma elementar mais facilmente disponível à difusão gaso-sa, o que pode explicar parte do balanço geoquímico de mercúrio em ambientes costeiros. A formação dos complexos de menor toxicidade que o metil-mercúrio, tais como CH 3 HgSH ou CH 3 HgSR, pode ser um processo regulador da contaminação da biota e explicar porque, em alguns