POLLUTION OF THE OCEAN SEDIMENTS BY HEAVY METALS
Eng.Elma Romanó *
* Environmental, agricultural engineer, master in soil science
elmanery@gmail.com


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SEA IS LIFE


Pollution of the ocean sediments by heavy metals
Eng.Elma Romanó *

The oceans are subject to various contaminations suffering Anthropogenic influences such as pollution from sewage, industrial or domestic, that has been thrown in the rivers reach the seas where they are deposited in marine sediments. Also alter the balance of marine ecosystems.

An emblematic case throughout history, in the late 50s was the leak of methyl mercury in the waters of Minamata Bay, contaminating fish and poisoning the population, which was observed in a group of people who showed symptoms of contamination mercury.

The marine contamination by heavy metals is difficult to control because the sea currents carry these pollutants mix in a very high speed, over long distances.

As mercury, other heavy metals are classified as. Highly reactive metals chemical and bio-accumulative, incapable of being eliminated by the body, the very high concentrations, even so-called essential metals are toxic to living beings.

That's why metal pollution has a great impact on the quality of life of affected populations.

The seabed have naturally high levels of some metals, such as manganese, but this fact is compounded by pollution and proximity to coastal areas, as well as the acidification of the oceans.

Annually, the oceans absorb about 25% of the CO2 emitted into the atmosphere by human activities, dramatically reducing the impact of greenhouse gases on climate. When CO2 dissolves in seawater, it forms carbonic acid. This process, called ocean acidification is making the sea water more corrosive to shells and skeletons of many marine organisms, as well as affecting their physiology and reproduction processes. These impacts have been detected in living organisms from diverse regions of the planet. Ocean acidification is a direct result of the emission of co2 and not climate change.

Within decades, the chemistry of the tropical oceans will not support the growth of coral reefs and large areas of the polar oceans will become corrosive to calcifying marine organisms. These changes will impact food chain, biodiversity and fisheries resources. (
Www.ocean-acidificacion.net) Ocean acidification is a relatively new field of study, with most publications of scientific articles have occurred since 2004.

The increased availability of heavy metals in marine waters is enhanced with acidification, since the metals in acidic pHs become freer.

All metals have a natural origin, but with the man accelerated industrialization, modified and greatly expanded levels of several of them, changing their chemical form and making them sometimes more available for biological incorporation.

When present in nature in its original form, they do not confer risk to the environment, however with the growth of world population, the major environmental accidents involving large oil spills are factors that facilitate contamination.

The behavior of these metals in the sediment is determined by the geochemical characteristics of each element and their interactions as the means, which are linked mainly to the values of pH, Eh, organic matter and clay minerals in sedimentary strata (Moore & Ramamoorthy 1984; in Laybauer, op cit, p.5, et seq.)

Accidents like the supertanker ship, the Valdez, the Exxon service, hit the coast of Alaska, leaking 260,000 barrels of oil, immersing in oil virtually the entire fauna of the region. With the visible consequences, death of 250,000 seabirds, 2,800 sea otters, 250 bald eagles, 22 orcas, and billions of salmon eggs. The cleanup cost $ 2.5 billion, just cleaning this oil surface, and the effective environmental liabilities, such as contamination by metals in the sediments and the gradual contamination of fauna and flora, were not counted because their accounting is difficult.

In Brazil, Petrobras was responsible, by shedding more than 1 million gallons of crude oil into Guanabara Bay. In July of the same year, another accident. This time, about 4 million gallons of crude oil leaking refinery in Araucaria (PR), with the consequences that the stain spread over 50 square kilometers. Reached the mangrove area of environmental protection (EPA) Guapimirim; death of countless species of fauna and flora, serious damage to social and economic order the local population.

In 2002 began the largest environmental disaster which so far had shaken the Galician coast: the sinking and subsequent shedding of thousands of tons of fuel oil from the tanker "Prestige". The Greek tanker Prestige sank off the coast of Spain, pouring 11 million gallons of oil off the coast of Galicia. Dirt affected 700 beaches and killed more than 20 thousand birds. In comparison with the Exxon Valdez oil spill the quantity was lower and Biodegradation of the product was facilitated by higher temperatures. In the months following the disaster, the Nautile submarine robot-welded ship sunk to 3600 feet deep, as a consequence, about 15 000 birds were affected, the cleanup cost $ 12 billion.

In 2010, an explosion on the BP oil rig in the Gulf of Mexico caused the death of 11 people after the explosion of the Deepwater Horizon, besides playing in the sea more than 4 million barrels of oil, the worst environmental disaster in history United States, as a consequence, 750 million gallons of oil and 6 million gallons of chemical dispersants, killed 11 employees, more than 400 turtles at risk of extinction and that were contaminated, among other animals like dolphins. The BP oil spill in the Gulf of Mexico, which could become the largest environmental disaster in the country and the most expensive cleaning service from the Exxon Valdez in 1989, is expected to cost insurers up to $ 1.5 billion.

These accidents demonstrate just how the environmental issue is treated with contempt worldwide by both private companies and by regulatory agencies such activities.

The effective recovery of these environments will not be possible because the marine environment is extremely complex and difficult to repair, irreversible damage and consequences in the short and long term.

Not to mention even with nuclear accidents that not only affect the continents, oceans, but also through contamination plumes, like the Chernobyl nuclear accident happened in 1986, at the Chernobyl Nuclear Power Plant in Ukraine, producing a cloud of radioactivity that hit the Soviet Union, Eastern Europe, Scandinavia and the UK, with the release of contamination 400 times more than the bomb that was dropped on Hiroshima. Large areas of Ukraine, Belarus and Russia were badly contaminated. Resulting in the evacuation and resettlement of roughly 200,000 people. the result still felt in these areas have no data recorded. And the recent Fukushima nuclear accident with serious environmental consequences still being counted, but studies on contamination by nuclear radiation in the seas are still unclear.

We are experiencing a new geological era, the "anthropogenic", where humans and their activities are changing the climate of the planet. Emissions of CO 2 at high levels, the resulting acidification of the oceans, the release of pollutants of all kinds, among the major contaminants generated by these sources are: nutrients, synthetic organic compounds, sediments, and solid waste plastics, metals , radionuclides, oil and hydrocarbons in general, and in particular, polycyclic aromatic hydrocarbons.

The increasing widespread pollution of the oceans will bring disastrous consequences for the future of the heavy metal pollution worsens the extent that environmental factors are contributing to its effective potential, man will suffer possibly because changes occur in the food chain, modification of ecosystems and biodiversity. Some heavy metals can cause fish kills, death of plankton, and can accumulate in the flesh of fish and shellfish. They are concentrated as they move into the food chain and this will also affect the population survives on fishing.

Despite several summits to discuss the environmental problems of the planet abundance of water in the oceans and their false impression of inexhaustible causes this problem does not have the value that it should have and as the pollution of fresh water and soils we can predict severe damage to the planet if this situation is not controlled.

References

ALLOWAY, B. J.; AYRES, D. C. Chemical Principles of Environmental Pollution. Bla- Ckie Academic e Professional. Chapman e Hall, 1993.

BAIRD, C. Environmental Chemistry. W. H. Freeman and Company. New York,1995

BRITO F°., Dilermando. Toxicologia humana e geral. Liv. Atheneu. Rio de Janeiro/SP, 1998

DORST, Jean . Antes que a natureza morra: por uma ecologia política. São Paulo ; Ed. Blucher, 1973

GOES, Roberto Charles. Toxicologia Industrial - um guia prático para prevenção e primeiros socorros. Liv. e editora Revinter Ltda. RJ, 1997.

JESUS, H.C. de; COSTA, E. de A.; MENDONÇA, A. S. F.; ZANDONADE, E. 2004. Distribuição de Metais Pesados em Sedimentos do Sistema Estuarino da Ilha de Vitória-Es. Quim. Nova, Vol. 27, No. 3, 378-386.

LARINI, Lourival. Toxicologia. Editora Manole Ltda. São Paulo, 1997.

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Poluição dos sedimentos dos oceanos
por metais pesados

Eng.Elma Romanó
*


*Ambientalista. Engenheira Agrônoma, Mestre em ciência dos solos. elmanery@gmail.com


Os oceanos estão sujeitos a contaminações diversas sofrendo influência das atividades antrópicas, tais como a poluição por águas usadas, domésticas ou industriais, que vem sendo lançados nos rios atingindo os mares onde se depositam nos sedimentos marinhos. Alteram ainda o equilíbrio dos ecossistemas marinhos.

Um caso emblemático ao longo da história, no fim da década de 50 foi o vazamento de mercúrio metilado, nas águas da baía de Minamata, contaminando peixes e intoxicando a população, que foi observado em um grupo da população que apresentou os sintomas por contaminação do mercúrio.

A contaminação marinha por metais pesados é de difícil controle, pois as correntes marítimas transportam misturam estes poluentes em uma velocidade muito grande, em grandes distâncias.

Assim como o mercúrio, outros metais são classificados como pesados. Metais químicos altamente reativos e bio-acumulativos, incapazes de serem eliminadas pelo organismo, as concentrações muito elevadas, mesmo dos chamados metais essenciais, são tóxicos aos seres vivos.

É por isso que a poluição por metais tem um impacto muito grande sobre a qualidade de vida das populações afetadas.
O fundo do mar têm naturalmente níveis altos de alguns metais, como o manganês, mas esse fato é agravado pela poluição e com a proximidade às áreas costeiras, bem como pela acidificação dos oceanos.

Anualmente, os oceanos absorvem cerca de 25% do CO2 emitido para a atmosfera pelas atividades humanas, reduzindo drasticamente o impacto deste gás de efeito estufa sobre o clima. Quando o CO2 se dissolve na água do mar, forma-se o ácido carbônico. Este processo, denominado de acidificação oceânica, está tornando a água do mar mais corrosiva para conchas e esqueletos de numerosos organismos marinhos, bem como afetando seus processos de reprodução e fisiologia. Esses impactos já foram detectados em organismos vivos de diversas regiões do planeta. A acidificação dos oceanos é um resultado direto das emissões de co2 e não das mudanças climáticas.

Dentro de décadas, a química dos oceanos tropicais não sustentará o crescimento dos recifes de corais e grandes extensões dos oceanos polares se tornarão corrosivas aos organismos marinhos calcificadores. Estas alterações terão impacto sobre a cadeia alimentar, a biodiversidade e os recursos pesqueiros. (
www.ocean-acidificacion.net)

A acidificação oceânica é um campo de estudo relativamente novo, sendo que a maioria das publicações de artigos científicos ocorreram a partir de 2004.

A disponibilidade maior dos metais pesados nas águas marinhas é potencializado com a acidificação, pois em pHs ácidos os metais tornam-se mais livres.

Todos os metais têm origem natural, porém, com a industrialização o homem acelerou, modificou e ampliou em muito os níveis de diversos deles, alterando sua forma química e tornando-os, às vezes, mais disponíveis para incorporação biológica.

Quando presentes na natureza em sua forma original, eles não conferem riscos ao ambiente, entretanto com o crescimento da população mundial, os grandes acidentes ambientais envolvendo grandes derramamentos de petróleo são fatores que facilitam a contaminação.

O comportamento desses metais no sedimento é determinado pelas características geoquímicas de cada elemento e suas interações como o meio, que estão vinculadas, principalmente, aos valores de pH, Eh, matéria orgânica e argilo-minerais do estrato sedimentar (Moore & Ramamoorthy 1984; in Laybauer, op cit, p.5 , et seq).

Os acidentes como o da Navio superpetroleiro, o Valdez, a serviço da Exxon, bateu na costa do Alasca, deixando escapar 260 mil barris de petróleo, imergindo em óleo praticamente toda a fauna da região,. Tendo como consequências visíveis, morte de 250.000 pássaros marinhos, 2.800 lontras marinhas, 250 águias, 22 orcas e bilhões de ovos de salmão. A limpeza custou $ 2,5 bilhões, limpeza esta apenas do petróleo de superfície, sendo que o passivo ambiental efetivo, como a contaminação pelos metais nos sedimentos e a gradativa contaminação da fauna e flora, não foram contabilizados, pois é difícil sua contabilização

. No Brasil, a Petrobras, foi responsável, , pelo derramamento de mais de 1 milhão de litros de óleo cru, na baía de Guanabara. Em julho do mesmo ano, mais um acidente. Desta vez, cerca de 4 milhões de litros de óleo cru vazam de refinaria em Araucária (PR),tendo como consequências que a mancha se espalhou por mais de 50 quilômetros quadrados. Atingiu o manguezal da área de proteção ambiental (APA) de Guapimirim; morte de inúmeras espécies da fauna e flora, graves prejuízos de ordem social e econômica a população local.

Em 2002 começou a maior catástrofe ambiental que até o momento havia sacudido a costa galega: o afundamento e posterior derramamento de milhares de toneladas de fuel-oil por parte do petroleiro "Prestige". O petroleiro grego Prestige naufragou na costa da Espanha, despejando 11 milhões de litros de óleo no litoral da Galícia. A sujeira afetou 700 praias e matou mais de 20 mil aves. Em comparação com o Exxon Valdez, a quantidade de óleo derramado foi menor, e a biodegradação do produto foi facilitada pelas temperaturas mais altas. Nos meses seguintes ao desastre, o submarino-robô Nautile soldou o navio afundado a 3600 metros de profundidade, como consequência, cerca de 15 mil pássaros foram afetados, a limpeza custou $ 12 bilhões.

Em 2010, uma explosão na plataforma de petróleo da BP no golfo do México provocou a morte de 11 pessoas após a explosão da plataforma Deepwater Horizon, além de jogar no mar mais de 4 milhões de barris de óleo, no pior desastre ambiental da história dos Estados Unidos, como consequências, 750 milhões de litros de óleo e 6 milhões de litros de dispersantes químicos, 11 funcionários mortos, mais de 400 tartarugas que correm risco de extinção e que foram contaminadas, entre outros animais como golfinhos. O derramamento de petróleo da BP no Golfo do México, que pode se tornar o maior desastre ambiental do país e o mais caro serviço de limpeza desde o Exxon Valdez, em 1989, deve custar às seguradoras até US$ 1,5 bilhão.

Estes acidentes apenas demonstram como a questão ambiental é tratada com descaso a nível mundial tanto pelas empresas particulares como pelos órgãos fiscalizadores destas atividades.

A recuperação efetiva destes ambientes não será possível, pois o ambiente marinho é extremamente complexo e de difícil reparação, um dano irreversível e com consequências a curto e longo prazo.

Sem contar ainda com os acidentes nucleares que nem só afetam, os continentes, como também os oceanos através de plumas de contaminação, como o acidente nuclear de Chernobil que aconteceu em 1986, na Usina Nuclear de Chernobil, na Ucrânia, produzindo uma nuvem de radioatividade que atingiu a União Soviética, Europa Oriental, Escandinávia e Reino Unido, com a liberação de 400 vezes mais contaminação que a bomba que foi lançada sobre Hiroshima. Grandes áreas da Ucrânia, Bielorrússia e Rússia foram muito contaminadas. Resultando na evacuação e reassentamento de aproximadamente 200 mil pessoas. a consequência ainda sentida nestas áreas tem dados não contabilizados. E o recente acidente nuclear de Fukushima com gravíssimas consequências ambientais ainda sendo contabilizadas, mas estudos sobre a contaminação pela radiação nuclear nos mares ainda são obscuros.

Estamos vivenciando uma nova era geológica, a “antropogênica”, onde o Homem e suas atividades estão modificando as condições climáticas do planeta. As emissões de CO 2 em níveis elevados, a consequente acidificação dos oceanos, o lançamento de poluentes de todos os tipos, dentre os principais contaminantes gerados por estas fontes encontram-se: nutrientes, compostos orgânicos sintéticos, sedimentos, resíduos sólidos e plásticos, metais, radionuclídeos, petróleo e hidrocarbonetos em geral e em particular, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos.

A crescente poluição generalizada dos oceanos trará consequências desastrosas para o futuro a poluição por metais pesados se agrava na medida que fatores ambientais estão contribuindo para sua potencialidade efetiva, o homem sofrerá as consequências pois possivelmente ocorrerão alterações na cadeia alimentar, modificação dos ecossistemas e biodiversidade. Alguns metais pesados podem causar a morte de peixes, morte do plâncton, e podem se acumular na carne dos peixes e dos moluscos. Eles se concentram a medida que avançam na cadeia alimentar e isso afetará também a população que sobrevive da pesca.

Apesar de várias reuniões de cúpula, para discutir os problemas ambientais do planeta, a fartura de água nos oceanos e sua falsa impressão de inesgotável faz com que este problema não tenha o valor que deveria ter e tal como a poluição das águas doces e os solos podemos prever graves danos ao planeta se esta situação não for controlada.

Referências Bibliográficas

ALLOWAY, B. J.;

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MANAHAN, S. E. Environmental Chemistry. sixth edition, Lewis Publishers, London, 1994.



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