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As variações sazonais na produção e decomposição de MeHg, geralmente, têm sido atribuída aos efeitos da temperatura, mas também podem ser relacionadas com as mudanças sazonais nas condições de produtividade e oferta de nutrientes, além das condições redox.

Callister & Winfrey (1986) relatam que as taxas de metilação tendem a decrescer com a diminuição da temperatura, devido à diminuição nas taxas de crescimento e metabolização de bactérias e reportam que em sedimentos superficiais de rios, a temperatura ótima de metilação é de 35ºC. Guimarães et. al. (1998) em estudos realizados no Pantanal, também indicaram que a temperatura ideal para metilação está na faixa de 33º C a 45º C.

Diversos trabalhos concluíram que a desmetilação é favorecida em baixas temperaturas, enquanto que a metilação é favorecida com temperaturas mais elevadas, liderando o incremento produtivo de MeHg no verão (Callister & Winfrey, 1986; Muresan et.

al., 2008).

Condições de pH ácido, geralmente facilitam a liberação de metais tóxicos de sedimentos e partículas em suspensão, mas segundo Ullrich et. al. (2001) os dados sobre a partição e mobilidade de Hg são um pouco contraditórios. Xun et. al. (apud Ullrich et. al.,

2001), afirma que altos valores de pH (maiores que 8,0) podem favorecer a formação de dimetilmercúrio, sendo que a produção de MeHg em água de lagos é cerca de 7 vezes mais rápida em pH ácido (por volta de 4,5) do que em pH alcalino (maior que 8,5).

Um decréscimo no pH na interface água-sedimento em condições aeróbias, resulta em um incremento de duas a três vezes a produção de MeHg. Miskimmin et. al. (apud Ullrich

et. al., 2001), relataram também que uma redução do pH de 7 para 5 aumenta, de modo

significante, as taxas de metilação. Por outro lado, em sedimentos anaeróbios, a produção de MeHg geralmente decresce em baixos valores de pH.

Uma das maneiras na qual o pH pode afetar a metilação pode ser pela diminuição da atividade microbiana em condições ácidas, causando uma diminuição correspondente nas taxas de metilação bacteriana. Miskimmin et. al. (apud Ullrich et. al., 2001), descobriram que as taxas de respiração microbiana tiveram um efeito muito pequeno sobre a produção líquida de MeHg em águas de represas e foram insensíveis a mudanças de pH entre pH 5 e 7. No entanto, há indícios de que a atividade de bactérias redutoras de sulfato pode ser significativamente diminuída na faixa de pH ácido.

Segundo Ullrich et. al. (2001), parece que as condições ácidas geralmente favorecem a metilação de Hg em água doce e na interface sedimento/água, ao passo que a metilação em sedimentos anóxidos é menor, possivelmente, devido ao aumento na atividade de desmetilação em baixos valores de pH (pH ácido). Águas doces ácidas, portanto, podem levar ao aumento da taxa de metilação na fase água, mas é improvável que afetem substancialmente a metilação em sedimentos mais profundos. As diferenças observadas no efeito do pH sobre a metilação de Hg nas águas e sedimentos, podem estar relacionadas às diferenças nas condições redox.

Não está claro se o estímulo à metilação em águas doces é um efeito direto do pH ácido sobre o processo de metilação, ou se está relacionado a outros fatores que são influenciados pelo pH, como a perda de espécies voláteis de Hg da superfície água, ou alterações na solubilidade e partição do Hg. Winfrey & Rudd (1990), apresentam a hipótese de que a provável diminuição nos sítios de ligação do COD em baixos valores de pH, resultantes da protonação de grupos funcionais podem estimular a metilação através da promoção da ligação do Hg diretamente para as células microbianas. O aumento da concentração de MeHg na fase aquosa em pH ácido também é suscetível de ser parcialmente atribuído ao aumento da dessorção de MeHg em sedimentos superficiais (Miller & Akagi, 1979). Portanto, não refletem, necessariamente, maior metilação, indicando ainda que o pH

apenas controla a partição sedimento/água em relação ao MeHg, não tendo impactos em seus processos de metilação.

Em ambientes naturais, as taxas de metilação acabam sendo maiores em sedimentos anóxidos e é aceito que a metilação do Hg tem lugar principalmente em condição anaeróbia (Ullrich et. al., 2001).

Segundo alguns autores (apud Ullrich et. al., 2001), as taxas de metilação e de estabilidade em sedimentos para o MeHg parecem ser melhoradas em condições anaeróbias. A metilação do Hg em sedimentos estuarinos é fortemente favorecida em baixos valores de EH, (cerca de -220 mV, apontado por Ullrich et.al. 2001) e a oxigenação dos sedimentos inibe a metilação microbiana, enquanto que a degradação do MeHg parece ser mais favorecida em condições aeróbias. Em águas intersticiais de sedimentos, as concentrações de MeHg foram muito baixas na zona aeróbia, mas foram elevadas nas camadas anóxidas sugerindo que a máxima atividade de metilação em sub-superficíe, logo abaixo da interface sedimento/água, são causadas pelo aumento da produção de MeHg sob condições moderadamente anaeróbias, enquanto a degradação bacteriana de MeHg é dominante na zona de superfície oxigenada, e nas camadas mais profundas do sedimento, onde condições fortemente sulfeto-redutoras, limitam a disponibilidade de Hg para a metilação. Concentrações de MeHg nos sedimentos também são influenciados pelos ciclos redox de óxidos de Fe e Mn que controlam parcialmente as concentrações de Hg dissolvido na água intersticial de sedimentos influenciando na biodisponibilidade do Hg (Ullrich et. al., 2001).

O aumento da decomposição de matéria orgânica e produção primária durante os meses de verão tornam os sedimentos progressivamente mais anóxidos, que juntamente com as temperaturas mais elevadas, geralmente supõe-se ter um efeito estimulante sobre a atividade de metilação bacteriana.

Em resumo, é evidente que a metilação microbiana é mediada e geralmente favorecida por condições anaeróbias, enquanto a desmetilação é favorecida por condições aeróbias. Por outro lado, a metilação abiótica parece ser em grande parte aeróbia. O estado redox e o pH do sedimento também afetam a partição de espécies de Hg entre os sedimentos e fases de água.

Além disto, em relação aos mecanismos de metilação, não existe um consenso sobre quais são as condições mais ou menos favoráveis ao processo, visto que diversos fatores influenciam o mecanismo sendo citado por Bisinoti & Jardim (2004), que talvez seja

necessário um estudo em cada ambiente específico para determinar estas condições e a tendência do comportamento de metilação ou desmetilação.

Benzer Belgeler