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Tipo do documento: Dissertação
Título: Análises de isótopos de chumbo em conchas de bivalves através da técnica LA-ICP-MS
Título(s) alternativo(s): Analysis of lead isotopes in bivalve shells by LA-ICP-MS
Autor: Pessoa, Igor Araujo 
Primeiro orientador: Antonioli, Luzia
Primeiro coorientador: Fernandez, Marcos Antonio dos Santos
Primeiro membro da banca: Santos, Sonia Barbosa dos
Segundo membro da banca: Souza, Miguel Antonio Tupinambá Araújo
Terceiro membro da banca: Bergamaschi, Sérgio
Resumo: A análise dos elementos químicos contidos no interior das conchas de bivalves é capaz de revelar as mudanças que ocorrem no ambiente, uma vez que os elementos são provenientes da água onde os animais vivem. Os metais presentes na água são transferidos e acumulados na concha através dos processos metabólicos. A deposição da concha ocorre a partir de uma matriz orgânica onde são sintetizados dois tipos de cristais de carbonatos de cálcio (calcita e aragonita). Os metais ficam armazenados no interior da concha, mesmo após a morte dos animais, quando são preservadas da ação do intemperismo. Vários estudos analisaram a presença de chumbo em bivalves, já foram utilizados no monitoramento de poluentes e no controle da qualidade da água. No entanto, não existe nenhum estudo relacionado a investigação da composição isotópica de chumbo no interior das conchas. Sendo assim, esse trabalho é pioneiro, e teve como objetivo: caracterizar as assinaturas isotópicas de chumbo no interior das conchas, através da técnica LA-ICP-MS (Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). Para isso, foi necessário o desenvolvimento do método analítico proposto; o instrumento utilizado foi o espectrômetro de massa Neptune (ThermoFisher Scientific) com plasma acoplado e comprimento de onda do laser de 193nm. 13 espécies de conchas de bivalves foram utilizadas, ao todo 25 conchas foram analisadas, provenientes da Baía da Ilha Grande, Rio de Janeiro. Os resultados revelaram a presença de distintas assinaturas isotópicas de chumbo no interior das conchas. Esses dados estão de acordo com resultados pretéritos de outros estudos, os quais analisaram assinaturas de chumbo nos sedimentos superficiais da mesma região geográfica. As diferentes assinaturas isotópicas registradas nas conchas foram atribuídas a presença de diversas fontes antropogênicas que atuam na região. Observou-se também uma alta variabilidade da concentração de chumbo entre as amostragens, inclusive entre as distintas camadas de uma mesma concha. A variação na concentração de chumbo observada no interior das conchas foi associada a diversos fatores, entre eles: aos processos biológicos e metabólicos, as condições ambientais, distintos tempo de exposição ao poluente e as distintas doses inaladas pelos organismos, e ao modo de vida pertinente a cada espécie. Estes fatores possuem papéis fundamentais na incorporação do chumbo. A camada externa das conchas apresenta um padrão de crescimento caracterizado por linhas de crescimento impressas na superfície da concha, tal padrão pode ser facilmente correlacionado com o tempo de vida do animal se as linhas forem mensuradas durante o desenvolvimento da concha. Assim sendo, concluiu-se que a análise de poluentes é mais interessante na camada externa do que nas outras camadas. De maneira geral, este estudo revelou algumas dificuldades inerentes à utilização de conchas de bivalves como registros ambientais, a concentração presente nas conchas não representa com precisão os níveis reais de contaminação no ambiente. Por outro lado, comprovou-se que é possível realizar a análise de isótopos de chumbo em conchas bivalves utilizando a técnica LA-ICP-MS, a interpretação das assinaturas de chumbo pode ajudar na caracterização das fontes atuantes no ambiente.
Abstract: Bivalve mollusks are able to accumulate chemical elements from ambient water inside their shells, in this way, they have the potential to be good proxy indicators of environmental changes. Substantial amounts of metals can be stored inside the shells through metabolic processes. Shell s deposition occurs through an organic matrix where is synthesized two types of calcium carbonates (calcite and aragonite), the metals fixed in the crystalline structure can remain inside the shell even after the depth of the animals. Several studies have used bivalve in chemical monitoring (identification and quantification of pollutants) and biomonitoring (estimation of environmental quality). Some have analyzed the presence of lead in shells, however, there are no studies addressing the isotopic composition of lead inside bivalve shells. Therefore, this is a pioneer study in literature, the objective of this study is to determine lead isotope composition in order to investigate lead signatures in the shells. In addition, it was also required develop the proposed analytical methodology. The analyzes were performed in the MULTILAB Laboratory of the University of Rio de Janeiro State (UERJ), using a Neptune mass spectrometer (ThermoFisher Scientific) with coupled plasma and Laser (Photo193nm). At total 25 shells from Ilha Grande Bay, Rio de Janeiro State (Brazil), were used as samples. The results reveled different kinds of lead signatures inside the shells due the presence of anthropogenic lead sources acting in the area. Those results are coherent with data reported in another study, which analyzed lead signatures in sediments from the same geographic area. Different amounts of lead concentrations were observed between the samples, even so between the layers from the same shell. The variation of lead concentration inside the shells were associated with several factors, such as: biological processes, environmental conditions, distinct pollutants sources and exposition time. These factors play key roles in lead incorporation by the animals. Grow lines pattern (printed in the outer shell surface) can be easily correlated with different periods of the animals life (if the lines were measured through the time during the grow of the shell). In this way, the pollution events can be correlated with the age of the animals, therefore, the analyses of lead concentrations in the outer layer looks more interesting than the inner layer. Overall, this study revealed some difficulties inherent in the use of bivalve shells as environmental records tools. Because of the variables listed above looks not easy to link metal concentrations in bivalves shells with the contamination levels in the environment. In other hand, this work prove that is possible to perform analysis of lead isotopes in bivalve shells using the LA-ICPMS technique, which can be used to have insights about lead pollution sources recorded in shells as a perspective tool for environmental studies.
Palavras-chave: Bivalve shells
lead isotopes
LA-ICP-MS
Conchas de bivalves
Isótopos de chumbo
LA-ICP-MS
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Geologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Análise de Bacias e Faixas Móveis
Citação: PESSOA, Igor Araujo. Análises de isótopos de chumbo em conchas de bivalves através da técnica LA-ICP-MS. 2016. 208 f. Dissertação (Mestrado em Análise de Bacias;Tectônia, Petrologia e Recursos Minerais) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2016.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7158
Data de defesa: 31-Mai-2016
Aparece nas coleções:Mestrado em Análise de Bacias e Faixas Móveis

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