Os modelos de balanço de massa servem como ferramenta para compreender e/ou quantificar o comportamento e destino de compostos químicos no meio ambiente, através dos diferentes compartimentos ambientais. Estes têm como finalidade principal a obtenção de um panorama geral e observação das conexões entre diversos fatores que impactam na concentração, no transporte e na transformação de compostos químicos. A Lagoa Rodrigo de Freitas e o Complexo Lagunar de Jacarepaguá, no Rio de Janeiro, são regiões costeiras que funcionam como bacias de acumulação sofrendo constantemente com problemas relacionados à poluição, por estarem situadas em regiões de alta urbanização, densidade demográfica e fluxo de veículos. Trabalhos de monitoramento realizados nas regiões apontam que as lagoas apresentam concentrações elevadas de metais, que quando liberados no meio ambiente tendem a se distribuir e acumular em diferentes compartimentos, bióticos e abióticos. Estes contaminantes apresentam persistência ambiental, estão frequentemente biodisponíveis no compartimento aquático e muitas vezes levam a efeitos tóxicos, tanto para a biota exposta quanto para os humanos. Todavia algumas regiões são de difícil monitoramento devido a questões logísticas e financeiras, e o uso desse tipo de modelagem vêm sendo empregada como uma ferramenta interessante. Neste contexto, o presente trabalho descreve os resultados da modelagem ambiental, tendo a aquivalência como critério de equilíbrio, na análise do destino e transporte de diferentes metais nas duas regiões supracitadas, através da estimativa e discussão das taxas de fluxos, regiões de acúmulo, variações locais e graus de complexidade dos modelos. Os resultados indicam que, em ambos os casos, houve um bom ajuste dos modelos para a realidade local. Na Lagoa Rodrigo de Freitas a maior remoção de metais ocorreu através do ar (89,88 por cento). Água e sedimento (49,11 por cento) foram as regiões que mais trocaram metais, sendo também a poeira urbana uma importante fonte de troca. Sedimento, poeira urbana e emissões diretas no meio aquático contribuíram mais significativamente para o transporte de metais para a água (maior 75 por cento). Na Lagoa de Jacarepaguá a maior remoção de metais ocorreu através do ar (49,36 por cento) e soterramento (28,42 por cento). A advecção do ar (49,39 por cento) e da água (44,68 por cento) foram as maiores vias de remoção de metais na Lagoa da Tijuca, enquanto na Lagoa de Marapendi a remoção se deu quase exclusivamente através da advecção no ar. A advecção da água e o sedimento foram as principais fontes de metais para as águas das Lagoas de Jacarepaguá e Tijuca, enquanto o ar foi o responsável por grande parte desse aporte na Lagoa de Marapendi, sendo justificado pela configuração espacial das lagoas e as premissas adotadas no modelo. As regiões com maior tendência de acúmulo de metais foram o sedimento, o solo e a poeira urbana. O maior grau de complexidade do modelo em comparação a um modelo mais simplificado e a maior quantidade/confiabilidade dos dados ambientais aumentaram a precisão das predições do modelo. Estes resultados certificam o uso desse tipo de modelagem como ferramenta auxiliar no controle, classificação e avaliação de risco e tomada de decisões pelos órgãos competentes.