Quimica dos estuarios

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Questionário da aula “Propriedades da água no sistema estuarino” 
 
1) Qual o significado de estudar o comportamento conservativo ou não conservativo 
de elementos ou substâncias em um sistema estuarino? 
Os elementos que possuem comportamento conservativos são alterados apenas por 
processos físicos, como a salinidade e concentração de gás inerte. E os que apresentam 
comportamento não conservativos são alterados por processos biológicos e químicos, como 
nutrientes e matéria orgânica. Portanto, sabendo que um estuário é um sistema com grande 
aporte de matéria orgânica e com variações diárias de salinidades devido à mistura de 
águas interiores com a água do mar, é importante estudar o comportamento dos elementos 
presentes nesse ambiente, sendo este um ambiente importante ecologicamente. Além 
disso, no artigo, foi apresentado um input de Lítio, resultado de atividades industriais na 
região, o qual foi considerado fator importante para a dinâmica do ambiente. 
 
2) O artigo apresenta o Li para o estudo do comportamento conservativo de 
elementos em estuários. Quais as características que deve possuir um elemento 
conservativo? Por que se utilizou o Li e não outro metal alcalino? 
 Basicamente, os elementos conservativos são os elementos que respondem apenas 
aos processos físicos que ocorrem no ambiente estudado. E portanto obedecem o princípio 
de Marcet: ser não reativos e serem encontrados no ambiente aquático em proporções 
relativas constantes, mesmo que em diferentes localidades tenham quantidades absolutas 
diferentes. 
 O Lítio foi escolhido para estudos no lugar de outros metais alcalinos, devido ao 
conflito de informação de pesquisas realizadas. Num primeiro momento, foi considerado 
conservativo o comportamento dos elementos, devido à lacuna de informação existente 
sobre o comportamento dos metais alcalinos e alcalinos terrosos durante a mistura 
estuarina. Por outro lado, Hanor & Chan (1977) registraram o comportamento não 
conservativo do Bário dissolvido no estuário do Rio Mississipi, então, para um estudo de 
balanço de massa do Lítio dissolvido (Egli, 1979) era necessário saber o comportamento de 
tal elemento. Então, a concentração e distribuição do Li disolvido no esturário de Rio St. 
Lawrence, no Canadá, e no estuário do Rio Scheldt, Bélgica e Holanda, são estudados. 
 
 
3) Como foi realizada a coleta, qual o procedimento experimental adotado e qual a 
técnica utilizada para a determinação do Li? 
As amostras foram coletadas ao longo de todo estuário de St. Lawrence e no golfo de St. 
Lawrence, sendo amostras verticais da coluna d’água. As amostras eram imediatamente 
filtradas em filtro de prata, o tamanho era de aproximadamente 0,8 µm, e várias outras 
estações foram feitas outras alíquotas, eram filtros de nuclepore policarbonatos de 
aproximadamente 0,4µm. Apenas coletas das superfícies da água foram coletadas. As 
amostras foram filtradas no mesmo dia em filtros Millipore de acetato de celulose, uma 
alíquota com filtro de tamanho de 0,45µm e outra com tamanho de 0,05µm. As amostras 
filtradas foram armazenadas a 4°C em frascos, de polietileno ou de polipropileno, de 30 ml 
ate a análise. Os testes mostraram que o tipo de filtro (prata, de policarbonato ou de acetato 
de celulose) usada ou o tempo de armazenamento (1 semana a 5 meses) não afetou a 
concentração de Li da amostras. Além disso, não houve diferença significativa na 
concentração de Li entre alíquotas de uma dada amostra de filtrado através de filtros de 
tamanhos diferentes. 
Li dissolvida foi medida por espectroscopia de emissão de chama. As amostras com 
salinidades acima de 10%o foram diluídas, com intuito de melhorar a medição. Para cada 
lote de amostras analisadas, uma mistura de volumes iguais de cada amostra foi preparada. 
Quantidades conhecidas de Li foram adicionados a cada um dos cinco alíquotas desta 
mistura diluída como as amostras. Estas soluções foram usadas para calibrar o instrumento. 
Soluções padrão preparados desta maneira têm propriedades químicas e físicas 
semelhantes às das amostras, e a diferença entre a salinidade soluções padrão e amostras 
nunca excedeu 3%o. A intensidade de emissão das soluções padrão e as amostras foram 
medida a um comprimento de onda de 670.8 nm com um espectrofotômetro de absorção 
atômica Perkin Elmer (chama ar-acetileno).Uma emissão de base causada por outros sais 
no mar também foram medidas em 670,4 nm e 671,2 nm, onde não há emissão de Lítio, e 
essa foi subtraída do sinal de emissão recebido nas amostras. A inclinação da curva de 
calibração (intensidade de emissão comparada ao Lítio adicionado) é utilizada para calcular 
a concentração de Li das amostras. A precisão dos resultados é ±1% e a precisão de ±5%. 
 
4) Avalie e discuta os resultados obtidos para os estuários Lawrence e Sheldt. 
 No estuário de Lawrence, de acordo com o gráfico, temos que os dados da 
concentração de Li pela salinidade aumentam gradativamente, compondo uma reta 
constante. Assim sendo, representando um elemento de comportamento conservativo. 
No estuário de Sheldt, de acordo com o gráfico, os dados da concentração de Lítio 
pela salinidade aumentam, porém não seguem a reta de tendência, havendo um 
deslocamento discrepante. Segundo os resultados dos testes apresentados, pôde-se 
afirmar que existe um aporte muito grande de Lítio na região, não natural, ou seja, 
proveniente das atividades industriais situados próximos ao rio. Este input antropogênico 
resultou em uma concentração elevado de Lítio no ambiente, afetando os resultados dos 
testes realizados. Porém, os pesquisadores confiam na linha de diluição teórica obtida e 
portanto, afirmam que o Lítio tem comportamento conservativo, mesmo ele tenha afetado a 
concentração de outros elementos ao longo do estuário. 
 
 
5) Abaixo temos um resultado hipotético para a um elemento em estuário e função da 
salinidade: 
 
Ponto Salinidade 
Concentração 
(µg/L) 
1 30,918 150 
2 31,524 145 
3 32,153 142 
4 32,345 139 
5 32,789 134 
6 32,995 133 
7 33,121 127 
8 33,457 98 
9 33,954 79 
 
A partir dos dados acima: 
a) construa um gráfico da concentração do elemento versus a salinidade. O elemento 
possui um comportamento conservativo ou não conservativo? 
 
Fig. 1: Gráfico da concentração do elemento versus a salinidade. 
 
Pelo gráfico a concentração do elemento é diminuída pela salinidade, porém em um ponto 
podemos observar um aumento na concentração do elemento, logo concluímos que este 
possui um comportamento não conservativo. Caso tivesse comportamento conservativo 
teríamos uma diminuição constante da concentração do elemento com o aumento da 
salinidade. 
 
b)faça a reta de regressão, calcule o coeficiente de correlação dos dados e avalie se o 
modelo linear é o melhor modelo para os dados encontrados. 
 
Fig. 2: Reta de regressão Polinomial. 
 
 
Fig. 3: Reta de regressão Linear 
 
De acordo com as imagens acima temos 2 retas de regressão, a linear e a polinomial. 
Quanto mais próximo o coeficiente de correlação(R²) se aproxima de 1, é quando temos o o 
melhor modelo. Assim a reta de regressão polinomial seria o melhor modelo, dado que a 
exponencial, potencial e logarítmica, possuem o coeficiente de correlação menor que da 
regressão linear.