Oxygen uptake during mineralization of humic substances from Infernão Lagoon (São Paulo, Brazil)

ABSTRACT

Assays were carried out to evaluate the dissolved oxygen uptake resulting from mineralization of humic substances (fulvic acid (FA) and humic acid (HA)) from different sources sediment, dissolved organic matter (DOM) of 120-day decomposed aquatic macrophyte (Scirpus cubensis and Cabomba piauhyensis), and lagoon DOM. The experiments were also aimed at estimating the oxygen uptake coefficient of the mineralization. About 20-30 mg of substrate were added to 1.1 liters of water from Infernão Lagoon (21º33' to 21º37'S; 47º45' to 47º51'W). The solutions were aerated and the dissolved oxygen (DO) was monitored during 40 days. Dissolved organic carbon (DOC) and particulate organic carbon (POC) were estimated after 80 days of the experiment. Anaerobic processes were avoided by aerating the solutions. The results were fitted to a first-order kinetics model, from which the uptake of oxygen parameters was obtained. Oxygen consumption (OC) ranged from 4.24 mg L-1 (HA - S. cubensis) to 33.76 mg L-1 (FA - sediment). The highest deoxygenation coefficient (kD) was observed during mineralization of FA - DOM (0.299 day-1), followed in decreasing order by FA - S. cubensis, HA - sediment, HA - S. cubensis, FA - sediment, and FA - C. piauhyensis (0.282; 0.255; 0.178; 0.130, and 0.123 day-1, respectively). The carbon analyses indicated that the FA and HA samples at the end of the experiment presented a decay that varied from 15.23% to 42.35% and that the FA and HA conversions into POC were relatively low (from 0.76% to 3.94%).

RESUMO

Foram realizados ensaios a fim de avaliar o consumo de oxigênio dissolvido resultante da mineralização de substâncias húmicas (ácido fúlvico - AF e ácido húmico - AH) provenientes de diferentes fontes sedimento, matéria orgânica dissolvida (MOD) resultante de 120 dias de degradação de macrófitas aquáticas (Scirpus cubensis e Cabomba piauhyensis) e MOD da lagoa do Infernão. O experimento também teve por objetivo estimar os coeficientes de consumo de oxigênio durante a mineralização. Cerca de 20-30 mg de substratos foram adicionados a 1,1 litro de água da lagoa do Infernão (21º33' a 21º37'S; 47º45' a 47º51'W). As soluções foram aeradas e o oxigênio dissolvido (OD) foi monitorado durante 40 dias. O carbono orgânico dissolvido (COD) e o particulado (COP) foram estimados após 80 dias. Os processos anaeróbios foram evitados aerando-se as soluções. Os resultados foram ajustados a um modelo cinético de primeira ordem e os parâmetros do consumo de oxigênio foram obtidos. O consumo de oxigênio (CO) variou de 4,24 mg L-1 (AH - S. cubensis) a 33,76 mg L-1 (AF - sedimento). O coeficiente de desoxigenação mais elevado (kD) foi observado durante mineralização do AF - MOD (0,299 dia-1), seguido em ordem decrescente AF - S. cubensis, AH - sedimento, AH - S. cubensis, AF - sedimento e AF - C. piauhyensis (0,282; 0,255; 0,178; 0,130; e 0,123 dia-1, respectivamente). As análises de carbono indicaram que o AF e o AH ao final do experimento apresentaram decaimento de 15,23% a 42,35% e que as conversões de AF e de AH em COP foram relativamente baixas (0,76% a 3,94%).