Mercury emissions from soil and litter during forest burning

Orientador: Anne Hélène FostierDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: O mercúrio (Hg) é um metal com alto potencial tóxico e, em função da sua alta pressão de vapor, é facilmente liberado para a atmosfera. As fontes desse material podem ser naturais, antropogênicas ou ainda provenientes de re-emissões. Com o aumento da atividade antropogênica observado a partir da revolução industrial, tem-se verificado aumentos na quantidade de mercúrio emitido ou re-emitido para a atmosfera. Sabendo-se que uma das fontes expressivas de Hg à atmosfera são as queimadas de biomassa (~ 8 %), o projeto versa sobre o estudo das emissões de Hg pelos solos e vegetação (serapilheira) decorrentes de queimadas de floresta. A proposta consistiu na realização de experimentos de queima no bioma Amazônico e em laboratório. Na floresta realizaram-se experimentos de queima, coletando-se amostras de serapilheira e solos antes e depois da queimada. Nessas amostras foram determinadas as concentrações de Hg total com um analisador direto de mercúrio, constatando-se perdas significativas de Hg na vegetação e no solo superficial (0-1 cm). Como a hipótese inicial foi que a emissão do Hg se dá em queimadas com condições mais severas, foram investigadas variáveis que também apresentassem relações com a severidade da queima, e se verificaram correlações entre a perda de Hg com a umidade, percentual de matéria orgânica e a razão entre as quantidades de alguns elementos (Ca, Fe e C) presentes no solo. A fim de se avaliar quais variáveis afetavam as emissões de Hg pelos solos, experimentos de aquecimento em laboratório foram realizados com amostras coletadas nas áreas experimentais, submetendo essas a aquecimento em uma mufla. Como resultado desses experimentos obteve-se a comprovação da influência do tempo de aquecimento e da umidade, sendo encontrada uma alta correlação entre o tempo e as emissões de HgAbstract: Mercury is a metal with an elevated toxic potential and, because of its high vapor pressure, it is easily released to the atmosphere. The sources of this metal can be natural, anthropogenic or even from re-emissions. With the increase of anthropogenic activity that has been observed since the industrial revolution, it has been ascertained increments on the issued mercury amount or reissued to the atmosphere. Knowing that mercury has several sources to the atmosphere and one expressive of these are the biomass burnings (~ 8 %), the following project described the studies on the Hg loss rates of soils and vegetation (litter) as a function of forest burning. The proposal consists on the accomplishment of burning experiments in the Amazon biome and in laboratory. In the forest burning experiments had been made, collecting litter and soil samples before and after the burning. In these samples, the concentrations of total Hg were determined using a direct mercury analyzer resulting in significant Hg losses in the vegetation and in the superficial soils (0-1 cm). As the initial hypotheses was that Hg emission happens in more severe burning conditions, variants that also had a relation with fire severity were investigated and correlations between Hg loss with humidity, organic matter and the ratio between the amounts of the elements calcium and carbon present on the soil. In order to evaluate which variables affect the Hg emissions by the soils, heating experiments were done in the laboratory with soil samples collected in the experimental areas, submitting these to heating in a furnace. As a result of these experiments it had been proved the influence of the time of heating, being found a high correlation between time and mercury lossMestradoQuimica AnaliticaMestra em Química2014/00555-5CAPESCNPQFAPES