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Type: TESE DIGITAL
Title: Elementos terras raras e traçadores isotópicos em estuários subtropicais : uma abordagem geoquímica da transferência de metais à biota
Title Alternative: Rare earth elements and isotopic tracers in subtropical estuaries : a geochemistry approach of metal transfer to biota
Author: Bosco-Santos, Alice, 1987-
Advisor: Silva, Wanilson Luiz, 1965-
Enzweiler, Jacinta, 1955-
Abstract: Resumo: O presente trabalho explora a geoquímica dos elementos terras raras (REE) em sedimentos de diferentes profundidades, sua solubilidade em águas intersticiais e consequências na biota exposta (musculatura e carapaças de caranguejos Ucides cordatus) em três ambientes estuarinos subtropicais no sudeste do Brasil. Estes ambientes contrastam em termos de impactos antrópicos industrial e urbano e esta investigação propõe a utilização de assinaturas de REE, elementares e isotópicas como ferramentas para realizar diagnóstico ambiental da transferência destes contaminantes entre o meio físico e biótico. Foram testadas as razões isotópicas 143Nd/144Nd e 147Sm/144Nd como potenciais traçadores desde a fonte (produto mineral utilizado em um processo industrial) até o organismo vivo exposto no ambiente natural. Os resultados sugerem duas assinaturas de REE diferentes nos sedimentos da área, uma natural (background geoquímico sedimentar e água do mar) e outra do contaminante (foscoritos ligados à indústria de fertilizantes e sedimentos superficiais). Essas assinaturas ajudam a compreender o histórico de acumulação de REE e outros elementos nos sedimentos do estuário. Baixa solubilidade de REE foi encontrada como consequência das condições redox do ambiente, sugerindo que os níveis destes elementos presentes na água não colocam em risco a biota exposta. Entretanto, indícios da transferência da assinatura de REE aos organismos analisados foram observados, cujos seus tecidos assimilam assinaturas isotópicas diferentes. Esse comportamento é um resultado de hábitos alimentares de Ucides cordatus e do processo de troca de exoesqueleto destes organismos que conferem vias diferentes de incorporação de REE. A utilização das razões 143Nd/144Nd e 147Sm/144Nd, juntamente com outras ferramentas testadas (R(M/L), R(H/M), (La/Yb)n, (Sm/La)n, (Yb/Sm)n, e correspondência do padrão de REE), mostrou-se como conspícuos traçadores e eficazes ferramentas diagnósticas que liga o substrato sedimentar contaminado à biota

Abstract: This research explores the geochemistry of rare earth elements (REE) in sediments from different depths, their solubility in pore water, and their effects on exposed biota (crabs, Ucides cordatus muscles, and shells) in three subtropical estuarine environments located in southeastern Brazil. These environments are contrasting in terms of industrial and urban human impacts. This novel research proposes the use of REE signatures, elemental and isotopic, as a tool to assess the environmental impacts of these contaminants and the possibility of a transfer between the physical and biotic environment. The isotopic ratio of 143Nd/ 144Nd and 147Sm /144Nd were tested as potential tracers from the source (mineral product used in an industrial process) to the exposed living organism in the natural environment. The results suggested two different REE signatures in the sediments; a natural signature (from the geochemical background and sea water), and a contaminant signature (phoscorites connected to the fertilizer industry and the surface sediments). These signatures helped understand the accumulation history of REEs and other elements in the estuary sediments. Low solubility of REEs were found to be related to the redox environmental conditions, suggesting that present level of these elements in the water does not pose any risk to the exposed biota. However, it was observed that the REE signature could transfer to the analyzed organisms, with each tissue assimilating different isotopic signatures. This behavior is a result of Ucides cordatus eating habits and exoskeleton exchange process, which confer different routes of REE incorporation. The use of 143Nd/144Nd and 147Sm/144Nd, along with other ratios including R(M/L), R(H/M), (La/Yb)n, (Sm/La)n, (Yb/Sm)n and REE pattern matching proved to be conspicuous tracers and effective diagnostic tools connecting the contaminated substrate to biota
Subject: Terras raras
Geoquímica
Traçadores (Quimica)
Isotopos
Caranguejo
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IG - Tese e Dissertação

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