O presente estudo apresenta as concentrações de Hg em cinco espécies abundantes de macrófitas aquáticas (Elodea densa, Sagittaria montevidensis, Salvinia auriculata, Pistia stratiotes e Eichhornia crassipes) coletadas em duas represas que recebem águas da transposição do rio Paraíba do Sul, SE do Brasil. A acumulação de Hg nessas espécies e seu papel no transporte de Hg ao longo do sistema fluvial devido ao manejo das macrófitas são discutidos. As concentrações de Hg foram maiores nas macrófitas flutuantes que nas enraizadas. Em geral, as raízes apresentaram maiores concentrações de Hg que as folhas para todas as espécies. As concentrações de Hg variaram de acordo com as espécies entre 46-246 ng.g-1 e 37-314 ng.g-1, respectivamente. Estas concentrações são maiores que aquelas relatadas para macrófitas coletadas em lagos não contaminados no Brasil e em outras regiões tropicais, e similares àquelas relatadas para áreas moderadamente contaminadas. As concentrações de Hg podem ser atribuídas ao transporte fluvial a partir da região industrializada do vale do rio Paraíba do Sul. Uma amostragem intensiva de Pistia stratiotes na represa do Vigário foi realizada para avaliar a capacidade de incorporação de Hg por esta macrófita. Os resultados mostraram uma correlação negativa, significativa, entre as concentrações de Hg e o tamanho dos indivíduos, demonstrando a importância de juvenis desta espécie na absorção de Hg. A retirada periódica de macrófitas da represa, seguida por sua disposição em áreas adjacentes, pode afetar a dinâmica do Hg. Os resultados mostram uma mobilização de 0,52 a 1,3 kg Hg por ano, uma fração significativa da carga total de Hg presente nas águas da represa. A disposição inadequada deste material poderá resultar em um aumento da mobilização de Hg na bacia.

This paper reports on a study to determine the Hg content in the five most abundant aquatic macrophyte species (Elodea densa, Sagittaria montevidensis, Salvinia auriculata, Pistia stratiotes and Eichhornia crassipes) in two artificial reservoirs flooded by water diverted from the Paraíba do Sul river, SE Brazil. The potential of these species for Hg accumulation and their role in Hg transport along the river system due to macrophyte management were evaluated. Mercury concentrations were higher in free-floating than in rooted species. Roots were also richer in Hg than were leaves. Dry weight Hg concentrations in leaves and roots from all species varied from 46-246 ng.g-1 to 37-314 ng.g-1, respectively. These values are higher than those reported for uncontaminated lakes in Brazil and in other tropical areas and similar to those reported for moderately contaminated sites. Mercury concentrations can be attributed to fluvial transport from the heavily industrialized Paraíba do Sul river basin. Intensive sampling of Pistia stratiotes from two sites in the Vigário reservoir was performed to evaluate the capacity of Hg incorporation in short periods of time. The results showed a significant negative correlation between Hg content and size class of individual plants, demonstrating the importance of juveniles, fast growing plants in absorbing Hg. The foremost impact related to Hg contents in the studied area concerns the periodic removal of macrophytes for reservoir management, followed by disposal in nearby areas. This results in the mobilization of 0.52 to 1.3 Kg of Hg per year, a significant fraction of the Hg burden present in reservoir waters. Disposal of such material may result in Hg leaching to river systems, affecting the Hg transfer throughout the basin.

Este estudo apresenta uma primeira estimativa de emissões de Pb e Hg para a Região Sudeste do Brasil, a região mais industrializada da América do Sul, durante o século XX, baseada na análise de perfis de sedimentos datados, coletados em lago ombrotrófico da Serra do Itatiaia, na região do vale do Rio Paraíba do Sul, Estado do Rio de Janeiro. As concentrações médias de Pb ao longo dos perfis variaram de 40 a 180 µg g-1, enquanto que para Hg as concentrações variaram de 30 a 420 ng g-1. As concentrações de Hg se correlacionaram significativamente com as de Pb até os anos 80. A taxa de acumulação de Pb no período pré-industrial foi de cerca de 8,0 ± 2,0 mg m-2 ano-1, com um máximo observado na superfície dos perfis variando de 40 a 80 mg m-2 ano-1. Por outro lado, a taxa de acumulação de Hg foi de 36 ± 4 µg m-2 ano-1, entre 1910 e 1940, apresentando um máximo nos anos 60 de cerca de 120 µg m-2 ano-1, e decrescendo novamente após os anos 70 para 20 µg m-2 ano-1. O padrão de distribuição temporal da acumulação de Hg é similar aqueles relatados para diferentes regiões do hemisfério norte. Entretanto, as taxas de acumulação pré-industrial de Pb e Hg são de 3 a 6 vezes maiores que os valores relatados para o período pré-industrial no hemisfério norte. Emissões originadas na industrialização mais antiga no hemisfério norte podem ter influenciado a magnitude da acumulação pré-industrial na região em estudo, que se iniciou pelo menos 100 anos depois. No caso do Hg, a mineração de ouro e prata nos três séculos anteriores, pode também ter influenciado as taxas de acumulação pré-industrial estimadas neste estudo.

This study presents the first estimate of Pb and Hg loads to southeastern Brazil, the most industrialized region of South America, during the 20th century. This estimate was based on the analysis of dated ombrotrophic lake sediment cores, from the Itatiaia Mountains, at the Paraíba do Sul River valley region, in the Rio de Janeiro State. Average Pb concentrations along the cores ranged from 40 to 180 µg g-1, whereas for Hg, concentrations ranged from 30 to 420 ng g-1. Mercury concentrations correlated significantly with Pb concentrations up to the middle of the 1980's. Average regional pre-industrial (prior to 1940) Pb accumulation rate was 8.0 ± 2.0 mg m-2 yr-1, with maximum at the surface of the cores ranging from 40 to 80 mg m-2 yr-1. The average Hg deposition rate was 36 µg m-2 yr-1, between 1910 and 1940. A maximum of 120 µg m-2 yr-1 was observed in the 1960's, with a further decrease after the late 1970's. The temporal Hg distribution pattern is similar to those reported in different regions of the northern hemisphere. However, regional pre-industrial Pb and Hg accumulation were from 3 to 6 times higher than those reported for the northern hemisphere. Emissions from the earlier industrialization of the northern hemisphere may have influenced the magnitude of regional pre-industrial Pb and Hg deposition in South America, where the industrialization started about 100 years latter. In the case of Hg, gold and silver mining during the previous three centuries, may have also affected regional pre-industrial values.

São apresentados os primeiros resultados sobre a concentração de Hg em três espécies de pequenos tubarões da costa SE brasileira (Rhizoprionodon lalandei, R. porosus e Mustelus higmani). As concentrações de Hg em R. lalandei variaram de 21,5 a 280,0 ng.g-1 em peso seco (p.s.) (média de 74,6 ng.g-1 p.s.; 17,9 ng.g-1 em peso úmido). In R. porosus, variaram de 7,6 a 90,5 ng.g-1 p.s. (média de 42,2 ng.g-1 p.s., 9,4 ng.g-1 em peso úmido), enquanto em M. higmani variaram de 13,0 a 162,8 ng.g-1 p.s. (média de 54,9 ng.g-1 p.s., 13,4 ng.g-1 em peso úmido). Estas faixas de concentração são muito baixas quando comparadas com valores encontrados em espécies de grandes tubarões da costa do Atlântico Sul-Ocidental. Foi verificada uma correlação positiva, significativa entre a concentração total de Hg e o tamanho dos indivíduos. Isto sugere a ocorrência de biomagnificação do Hg nesses animais.

We present here the first results of Hg concentrations in three small shark species (Rhizoprionodon lalandei, R. porosus and Mustelus higmani) from the SE Brazilian coast. Mercury concentrations in R. lalandei ranged from 21.5 to 280.0 ng.g-1 dry weight (d.w.) (average 74.6 ng.g-1 d.w.; 17.9 ng.g-1 wet weight). In R. porosus, concentrations ranged from 7.6 to 90.5 ng.g-1 d.w. (average 42.2 ng.g-1 d.w., 9.4 ng.g-1 wet weight), whereas in M. higmani, concentrations ranged from 13.0 to 162.8 ng.g-1 d.w. (average 54.9 ng.g-1 d.w., 13.4 ng.g-1 wet weight). These concentration ranges are very low compared with values reported for other large shark species of the Southwestern Atlantic Ocean. There was a significant positive correlation between Hg concentrations and individual size, suggesting that biomagnification is occurring in these animals.

This paper reviews the history of Hg contamination in Brazil by characterizing and quantifying two major sources of Hg emissions to the environment: industrial sources and gold mining. Industry was responsible for nearly 100% of total Hg emissions from the late 1940's to the early 1970's, when efficient control policies were enforced, leading to a decrease in emissions. Gold mining, on the other hand was nearly insignificant as a Hg source up to the late 1970's, but presently is responsible for over 80% of total emissions. Presently, over 115 tons of Hg are released into the atmosphere in Brazil annually. Nearly 78 tons come from gold mining operations, 12 tons come from chlor-alkali industry and 25 tons come from all other industrial uses. Inputs to soils and waters however, are still unknown, due to lack of detailed data base. However, emissions from diffuse sources rather than well studied classical industrial sources are probably responsible for the major inputs of mercury to these compartments.