ANÁLISE DOS PERFIS DE CONCENTRAÇÃO DE MERCÚRIO EM PILHAS DE REJEITOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA (LAGOA DE JUTURNAÍBA, BRASIL- RJ).

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1 ANÁLISE DOS PERFIS DE CONCENTRAÇÃO DE MERCÚRIO EM PILHAS DE REJEITOS DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA (LAGOA DE JUTURNAÍBA, BRASIL- RJ). Nome dos autores: Gabriela C. Pontes (IC) 1, Letícia O. silva (M) 2, Julio C.F.A Wasserman Universidade Federal Fluminense UFF, Niterói RJ, gabrielacugler@id.uff.br 2 - Universidade Federal da Fluminense UFF, Campus da Praia Vermelha, Niterói RJ Resumo: Nas estações de tratamento de água (ETA) uma das etapas do processo é a utilização do sulfato de alumínio para coagulação do material particulado em suspensão, onde é possível encontrar e metais pesados. A lagoa de Juturnaíba possui duas áreas de rejeito químico, provenientes de duas estações de tratamento de água. O objetivo desse estudo é avaliar as concentrações de mercúrio em perfis das duas pilhas de rejeito a fim de avaliar sua variação com a profundidades. Foram coletados 5 testemunhos em pontos diferentes. A extração foi feita com água régia (3HCl + 1HNO3), em banho de areia a 60 C. As leituras das amostras foram feitas por espectrometria de absorção atômica do vapor frio, utilizando o aparelho Lumex RA915+. Os resultados encontrados indicam concentrações entre 8 ng.g -1 e ng.g -1, com uma recuperação da amostra padrão de PAC09/07 e PAC 3 variando entre 92 e 104%. A preocupação com o mercúrio se deve a sua característica neurotóxica e a sua capacidade de fixação no ambiente e nos diferentes níveis tróficos. Palavras-chave: Mercúrio Total, Pilhas de Rejeito, Juturnaíba, Brasil. Analysis of the profiles of mercury concentration in wastes piles of water treatment plants (Juturnaíba Lagoon, Brazil - RJ). Abstract: In the water treatment plants one of the stages of the process is the use of the aluminum sulfate for coagulation of the suspended matter, where it is possible to find the presence from heavy metal. The Juturnaíba lake has two areas of chemical disposal, originating from water treatment plants. The objective of this study is to carry out a profile of the concentrations of mercury in two sediment cores obtained in the sludge piles. 5 cores were collected in different points. The extraction was done with the use of aqua regia (3HCl + 1HNO3), in a sand bath at 60 C. The measure of the samples were carried out by cold vapor atomic absorption spectrophotometry, with a Lumex RA The results showed concentrations between 8 ng. g -1 and ng. g -1, with a recovery of the sample standard of PAC09/07 and PAC 3 varying between 92 and 104 %. The preoccupation with the mercury owes to its neurotoxic effects and its capacity to attain different trophic levels. Keywords: Total Mercury, sludge piles, Juturnaíba, Brazil.

2 Introdução A preocupação com a toxidade provocada pelo mercúrio vem aumentando. O mercúrio é considerado pela Agência de Proteção Ambiental (EPA), como um dos elementos mais perigosos, devido a sua característica de acúmulo e persistência no ambiente e biota. O mercúrio é neurotóxico e seu efeito tóxico depende da forma química, da dose, do tempo de exposição e da taxa de administração (BISINOTI, 2004). A distribuição das diversas espécies de mercúrio que encontram no sistema aquático é regulada por processos físicos, químicos e biológicos, os quais ocorrem nas interfaces ar/água e água/sedimento. Segundo o ciclo biogeoquímico o metilmercúrio (MeHg) e o dimetilmercúrio são interconvertidos nos sistemas atmosféricos, aquáticos e terrestres (MICARONI et al.,2000) Os seres humanos são expostos a diferentes formas de mercúrio, incluindo vapores de mercúrio, amalgama dentária, bem como exposições ocasionais e de pequena escala de ouro e operações de mineração de prata, causando riscos potenciais para a saúde (MERGLER,2007). O estudo da contaminação dos seres humanos por mercúrio tem como seu principal marco, o caso de Minamata, Japão. Paralelamente ao estudo do impacto do mercúrio na saúde humana, a qualidade ambiental tem sido estudada; e mostra que o processo de desenvolvimento pode trazer consequências negativas. A urbanização e o crescimento populacional ocorridos nos últimos anos têm sido responsáveis por demandas crescentes de bens de consumo, energia e água para abastecimentos público e industrial, gerando grandes volumes dos mais variados resíduos. No Brasil, existem muitas ETAs (estações de tratamento de água), chamadas de convencionais ou tradicionais, que empregam a coagulação/floculação/sedimentação e filtração. Esses sistemas geram rejeitos nos decantadores e nos filtros e os lançam diretamente no meio ambiente. A questão do lodo de tratamento de água de Estações de Tratamento de Água representa uma grande preocupação, pois a probabilidade desse resíduo conter algum dos elementos químicos que são de relevante preocupação para o meio ambiente. E nesse contexto, pode-se citar o sulfato de alumínio, que é utilizado como agente floculante do processo de tratamento de água, que em sua composição química pode possuir metais tóxicos, e este irá se depositar com o decorrer do tempo em sedimentos do local em que é lançado, contaminando assim a pilha de rejeito. (OLIVEIRA, 2015). A lagoa de Juturnaíba, situada no município de Silva jardim, possui duas áreas de rejeito químico, ambas provenientes de estações de tratamento de água (Fig. 1). O presente estudo tem como objetivo traçar um perfil de concentração de mercúrio total presente nas duas pilhas de rejeito. Este trabalho se justifica pelo fato de possíveis aportes de mercúrio oriundos desses materiais particulados sob ação antrópica resultante do lodo das estações de tratamento de água, poderem ser fontes de contaminação de mercúrio para o meio ambiente. A preocupação ocorre devido à grande extensão de utilização dessa água, pois as ETA s mencionadas anteriormente são responsáveis pelo abastecimento de toda Região dos Lagos que possui mais habitantes (IBGE, 2010). Não só o risco à saúde humana, existe ainda a preocupação com a contaminação do meio ambiente.

3 Figura 1: Localização das estações na área de rejeito químico. Experimental Os 5 testemunhos (4 tubos de pvc e 1 de acrílico) foram coletados em 4 pontos das duas pilhas de rejeito e foram fatiados a cada 3 cm até em torno de 30 cm de profundidade. Após a coleta as amostras foram colocadas em sacos plásticos e levadas ao laboratório. Para a quantificação do mercúrio total foram separados 2g de sedimento seco e adicionados 5 ml de água deionizada. 5 ml de água régia (3 HCL: 1 HNO3), foram acrescentados e o frasco foi aquecido por 20 minutos em banho de areia à 60 C, utilizando o termo-reator cinético (dedo frio), para evitar a perda de mercúrio por volatilização durante a digestão. Após o resfriamento foram adicionados 50 ml de água deionizada e 15 ml de permanganato de potássio (KMnO4) a 5%. Depois o excesso de oxidantes foi neutralizado com cloridrato de hidroxilamina 12% (MALM et al., 1989). A leitura foi feita em 50 ml de amostra após a derivatização com cloreto estanoso a 20% (HACTH, OTT., 1968). A leitura do mercúrio total foi realizada no espectrofotômetro de absorção atômica por vapor frio Lumex RA 915+ Zeeman Mercury Spectrometer. Amostras de referência PAC09/07 e PAC 3 foram analisadas simultaneamente para garantir a qualidade da análise. Resultados e Discussão Os resultados das concentrações de mercúrio total nos cinco testemunhos das estações da pilha de rejeitos das ETA s, obtidos a partir da curva de calibração do aparelho explicado na metodologia, foram plotados em gráficos a partir das concentrações de Hg nos perfis sedimentares. O resultado é uma distribuição espacial da concentração de mercúrio nas diferentes profundidades, tendo a profundidade variando de 1-35cm. Outros três parâmetros analisados a fim de confirmar os resultados obtidos foi o limite de detecção, o limite de quantificação e análise de uma amostra padrão. Os resultados encontrados na tabela 1 representam o valor do limite de detecção e de quantificação. Já os resultados da tabela 2 são referentes às análises realizadas no material de referência PAC09/07 e PAC 3. As amostras coletadas na área de rejeito químico da ETA 2 (testemunhos 3, 4 e 5) foram determinadas concentrações que variaram entre 8 ng g -1 a 484 ng g -1, como indicado na figura 2. Na ETA 1 a concentração máxima encontrada chegou a 40 vezes maior que o menor valor encontrado na pilha de rejeito da ETA 2. As concentrações nos testemunhos 1 e 2 (ETA 1) variaram entre 62 ng g -1 a ng g -1, como indica do na Fig. 2.

4 Tabela 1: Resultados encontrados para o limite de detecção e o limite de quantificação Parâmetro HgT (ng.g-1) Limite Detecção 04 Limite Quantificação 06 Tabela 2: Resultados encontrados para o material de referência PAC09/07 e PAC 3 ID Hg (ng/g) Recuperação (%) PAC09/ PAC09/ PAC Figura 2: Perfis de concentração de mercúrio nos 5 testemunhos das pilhas de rejeito. Segundo Oliveira (2015) o mercúrio associa-se a diferentes suportes geoquímicos, quanto ao uso de produtos químicos pelas estações de tratamento de água, que nesse caso é o sulfato de alumínio. E isto se remete ao fato de se ter encontrado os maiores valores de HgT na área de rejeito químico da ETA 1, que foi a estação que mais gerou lodo químico ao longo dos anos. O grande perigo da contaminação do lodo é a possível exposição da população do entorno da Lagoa de Juturnaíba, onde se encontram as pilhas de rejeito. A possibilidade de remineralização faz com que aumente a probabilidade de contato das pessoas por mercúrio, bem como seu consumo, pois o mercúrio pode também ser transportado pela água. Outro perigo é quanto à metilação, como a taxa de sedimentação é baixa existe a possibilidade de se encontrar metil mercúrio nas pilhas de rejeito. Como mencionado anteriormente o metilhg é a forma mais perigosa para a saúde humana do mercúrio.

5 A relação causa/efeito não depende da dimensão das emissões pontuais, mas de emissões por fontes difusas e dos processos de remobilização do mercúrio acumulado no meio ambiente. Tornando-se então muito importante conhecer os processos biogeoquímicos controlados da dinâmica do mercúrio, bem como os processos antrópicos envolvidos. Sendo possível então construir um cenário de contaminação do mercúrio no ambiente. (LACERDA, 1997) Conclusões O mercúrio é um metal que ainda não possui solução par sua retirada do meio ambiente, a melhor solução ainda é a prevenção. Sendo assim, mesmo que seja retirado o mercúrio da pilha de rejeito ele ainda deixará resquícios no local. O presente trabalho levantou ainda a discussão quando a qualidade do tratamento da água no país bem como a preocupação com a questão do rejeito. Futuros trabalhos na área são importantes para comprovar se esse mercúrio realmente se encontra na água e nos peixes, a fim de mapear o grau de exposição da população à contaminação do rejeito. Agradecimentos Agradeço a Universidade Federal Fluminense, por meio do grupo Rede UFF de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável - REMADS-UFF, juntamente com a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro FAPERJ, pela oportunidade de realizar este trabalho apresentado. E aos organizadores do congresso pela oportunidade de exposição do trabalho. Referências Bibliográficas BISINOTI, Márcia Cristina; JARDIM, Wilson F. O comportamento do metilmercúrio (metilhg) no ambiente. Química Nova, v. 27, n. 4, p , HATCH, W.Ronald; OTT, L. Welland. Determination of Sub-Microgram Quantities of Mercury by Atomic Absorption Spectrophotometry. Analytical Chemistry. ACS Publications, v. 40, n. 14, dez p. LACERDA, L. D. Contaminação por mercúrio no Brasil: fontes industriais vs garimpo de ouro. Química Nova, v. 20, n. 2, p , MALM, O.; PFEIFFER, W. C.; BASTOS, W. R., SOUZA, C. M. M. Utilização do acessório de geração de vapor frio para análise de mercúrio em investigações ambientais por espectrometria de absorção atômica. Revista Ciência e Cultura, v.41, n.1, jan p. MERGLER, Donna et al. Methylmercury exposure and health effects in humans: a worldwide concern. AMBIO: A Journal of the Human Environment, v. 36, n. 1, p. 3-11, MICARONI, R. C. C. M.; BUENO, M. I. M. S.; JARDIM, Wilson de Figueiredo. Compostos de mercúrio. Revisão de métodos de determinação, tratamento e descarte. Química nova, v. 23, n. 4, p , OLIVEIRA, O.S. Perfís de concentração de mercúrio em pilhas de rejeitos de estação de tratamento de água (Lagoa de Juturnaíba, Brasil- RJ) Tese de doutorado. Universidade Federal Fluminense SOUZA, Vinicius Andrade et al. Análise de metais (Cu, Zn, Fe, Mn, Pb, Al e Hg), em sedimentos superficiais do reservatório Jurtunaíba, Rio de Janeiro, Brasil. 2013