Especiação química de arsênio inorgânico no estuário da Lagoa dos Patos-RS

Abstract

A poluição das águas por metais, principalmente os metais pesados, vem chamando a atenção no mundo, pois estes poluentes aquáticos representam um risco em potencial, devido ao seu caráter acumulativo. Entre os metais, o arsênio recebe destaque pelo seu potencial tóxico. O arsênio inorgânico ocorre na natureza em quatro estados de oxidação: As5+, As3+, As0 e As3- . O estado de oxidação do arsênio tem um papel importante no seu comportamento e toxicidade nos sistemas aquáticos. Pelo fato do arsênio ser extremamente perigoso e nocivo para o meio ambiente, novos métodos analíticos de especiação química no meio ambiente têm sido publicados. Neste estudo foi otimizado e validado um método para realizar a especiação química de arsênio inorgânico presente em amostras de água coletadas nos meses de julho e outubro de 2010 no estuário da Lagoa dos Patos (RS, Brasil), como parte das atividades do Programa de Monitoramento Ambiental do Porto do Rio Grande-RS. Foi usada a técnica de espectrometria de absorção atômica com geração de hidretos e injeção em fluxo (FI-HG AAS), podendo ser quantificadas espécies de As3+ e As5+ nas amostras de água estuarina. A concentração do arsênio trivalente inorgânico foi determinada, após adição de solução tampão citrato de sódio (0,4 mol L-1 ; pH = 6,0). A concentração de arsênio inorgânico total foi determinada, após uma etapa de pré-redução da espécie pentavalente para a forma trivalente usando uma mistura de iodeto de potássio, ácido ascórbico em meio ácido clorídrico concentrado. A concentração de arsênio pentavalente foi calculada pela diferença das concentrações de arsênio inorgânico total e trivalente. A interpretação dos resultados gerados pelo método proposto usado ao analisar amostras de águas coletadas no estuário da Lagoa dos Patos foi feita pela análise dos componentes principais. Os dados tratados estatisticamente revelaram uma interação significativa neste estudo entre o arsênio, o material em suspensão (MS) e o NH4 + na superfície da coluna d’água no período da primavera.

Water pollution by metals, mainly by heavy metals, has been drawing the world’s attention once these aquatic pollutants present potential danger, due to its cumulative properties and, among heavy metals, the arsenic stands out because of its toxic potential. Inorganic arsenic occurs in nature under four oxidation states: As5+, As3+, As0 e As3- . Arsenic oxidation state is an important factor regarding its behavior and toxicity in aquatic systems. Because arsenic presents extreme danger and harm to environment, new analytic methods for chemical speciation in environment have been studied. This study optimized and validated a method to perform chemical speciation of inorganic arsenic in water samples collected in the Environmental Monitoring Program of the Port of Rio Grande-RS in July and October 2010 in the estuary of Lagoa dos Patos (RS, Brazil). The Flow Injection Hydride Generation Atomic Absorption Spectrometry technique was employed, allowing the quantification of As3+ e As5+, present in estuarine water samples. The concentration of inorganic trivalent arsenic was determined after the addition of sodium citrate buffer solution (0.4 mol L-1 ; pH= 6.0). Total inorganic arsenic concentration was determined after a step of pentavalent species pre-reduction, to trivalent form, by using a solution of potassium iodate and ascorbic acid in concentrated chloridric acid. Arsenate concentration was calculated by total and trivalent inorganic arsenic concentration differences. Data interpretation, of results generated by the improved method employed to analyze water samples collected from estuary of Lagoa dos Patos was done by the main components analysis. The processed data revealed a statistically significant interaction in this study between the arsenic, suspended matter (MS) and NH4 + on the surface of the water column during the spring.