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Title: Biogeoquímica da água intersticial em sedimentos marinhos adjacentes a foz do Rio Doce após o rompimento da barragem de Mariana, MG
Authors: Brito, Thiago Tapajós Pereira
metadata.dc.contributor.advisor: Díaz Ramos, Rut Amelia
metadata.dc.contributor.advisorco: Silva Filho, Emmanoel Vieira da
metadata.dc.contributor.members: Rodrigues, Ana Paula de Castro
Nóbrega, Gabriel Nuto
Machado, Wilson Thadeu Valle
Issue Date: 2018
Abstract: Zonas costeiras são locais de extrema importância para a ciclagem dos nutrientes em escala mundial e para a produtividade primária. A mineralização da matéria orgânica em sedimentos marinhos tem sido investigada pelas concentrações de nutrientes dissolvidos na água intersticial. O presente estudo quantificou as concentrações de ΣNO3 - , NH4 + , PO4 3- , sílica dissolvida (SiD) e SO4 2- na água intersticial de sedimentos marinhos na margem continental do rio Doce, após o maior desastre ambiental do Brasil, devido ao rompimento da barragem de rejeitos de Mariana (MG). Foram analisadas também as concentrações de Carbono Orgânico Total (COT), Nitrogênio Total (NT), enxofre total (ST), as assinaturas isotópicas de δ13C, δ15N e a granulometria dos sedimentos. Todas as analises foram realizadas em quatro testemunhos coletados na plataforma e no talude continental do rio Doce e um testemunho na plataforma do rio Jequitinhonha. Este estudo buscou comparar esses dois rios com bacias de drenagem vizinhas e com cenários diferentes: um com impacto da lama e o outro, sem o impacto. No testemunho da plataforma do rio Doce foi observado o surgimento de condições subóxicas – anóxicas, possivelmente devido ao isolamento do sedimento causado pela deposição da lama de rejeitos. Neste testemunho, as concentrações de NH4 + atingiram 2020,0 µM, devido à redução dissimilatória de NO3 - a NH4+(RDNA), e as condições anóxicas. As concentrações de PO4 3- na plataforma do rio Doce não apresentaram incremento na água intersticial, indicando adsorção provavelmente por oxi hidróxidos de ferro, presente em forma de coloides. Em geral, o aumento da SID pode ser devido à dissolução da sílica biogênica. A partir de 10 cm de profundidade no testemunho da plataforma do Rio Doce, foi observado a diminuição das concentrações de SO42-, indicando maior intensidade do processo de sulfato redução. As Maiores concentrações de COT foram observadas na plataforma do rio Doce devido a condições anóxicas. Enquanto que no talude adjacente ao rio Doce, as concentrações de NO3- tendem a reduzir e de NH4+ tendem a aumentar. Na região mais profunda do talude não se observa o consumo de NO3- nem o processo de RDNA e as concentrações dos outros compostos apresentaram pouco variação com a profundidade. O testemunho da plataforma continental do Jequitinhonha apresentou diferentes comportamentos nas concentrações de ΣNO3- e PO43- e menor aumento de NH4+, comparado à plataforma continental do rio Doce. O desastre ambiental pode ter causado alterações na liberação e consumo das espécies químicas estudadas, assim como pode ter tido influência na diagênese recente da matéria orgânica.
metadata.dc.description.abstractother: Coastal zones are extremely important sites for worldwide cycling and for primary productivity. The Mineralization of organic matter in marine sediments has been investigated through dissolved nutrient concentrations in interstitial water.The present study quantified the concentrations of ΣNO3-, NH4+, PO43-, dissolved silica (DS) and SO42-in pore water of marine sediments on the continental margin of the Doce River, after the largest environmental disaster in Brazil, due to the rupture of the Mariana (MG) tailings dam. Were also analysed the concentrations of total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), total sulfur (TS), the isotopic signatures of δ13C and δ 15N and the grain size of the sediments. All the analyses were realized in four cores colleted in the shelf and in the continental slope of the Doce River and one core in the shelf of the Jequitinhonha River. This study aimed to compare two rivers with neighboring drainage basins and with different scenarios: one with mud impact and antoher without mud impact. In the core from the Doce River shelf, it was observed suboxic –anoxic conditions, possibly due to sediment isolation caused by tailings mud deposition. In this core, the NH4+ concentrations reached 2020.0 µM, due to the dissimilatory reduction of NO3-to NH4+ (RDNA), and to the anoxic conditions. PO43- concentrations in the Doce River shelf don´t increase in interstitial water, indicating adsorption probably by iron oxyhydroxides, present in the form of colloids. In general, the increase in DS can be due to the dissolution of biogenic silica. From 10 cm depht in the core of the Doce River shelf was observed a decrease in SO42- concentrations, indicating a greater intensity of the sulfate reduction process. Higher TOC concentrations were observed at the Doce River shelf due to anoxic conditions. While in the slope adjacent to the Doce River, NO3- concentrations tend to decrease and NH4+tend to increase. In the deepest region of the slope there is no consumption of NO3-, the process of RDNA was not observed and the concentrations of the other compounds showed little variation with the depth. The continental shelf of the Jequitinhonha River presented different behaviors of the concentrations of ΣNO3- and PO43-and lower NH4+increase, compared to the continental shelf of the Doce River. The environmental disaster may have caused changes in the release and consumption of the studied chemical species, as well as may have influenced the early diagenesis of organic matter.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/11843
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