AVALIAÇÃO DA CONTRIBUIIÇÃO DE FONTES POLUIDORAS · centro de desenvolvimento da tecnologia...
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USO DE LIQUENS COMO BIOMONITORES NA AVALIAÇÃO DA CONTRIBUIIÇÃO DE FONTES POLUIDORAS Camila de Oliveira Viana Dissertação apresentada como parte dos requisitos para obtenção do Grau de Mestre em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais 2010
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USO DE LIQUENS COMO BIOMONITORES NA
AVALIAÇÃO DA CONTRIBUIIÇÃO DE FONTES
POLUIDORAS
Camila de Oliveira Viana
Dissertação apresentada como parte dos requisitos para obtenção do Grau de Mestre em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais
2010
1
COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR - CNEN
CENTRO DE DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA NUCLEAR – CDTN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DAS
RADIAÇÕES, MINERAIS E MATERIAIS
USO DE LIQUENS COMO BIOMONITORES NA AVALIAÇÃO DA
CONTRIBUIIÇÃO DE FONTES POLUIDORAS
Camila de Oliveira Viana
Dissertação apresentada como parte dos requisitos para obtenção do Grau de Mestre em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais Área de concentração: Meio Ambiente Orientadora: Maria Ângela de Barros Correia Menezes
Belo Horizonte
2010
2
3
Ao meu mais que tudo
4
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais e irmãs, pelo suporte, incentivo e amor.
Ao meu Amor, por tudo!
À minha orientadora, Maria Ângela Menezes, pelos ensinamentos, incentivo e carinho.
À Elene Maia, por ter acreditado na proposta, me incentivado e orientado no início do
trabalho.
Ao Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN /CNEN) pela oportunidade.
Ao Serviço de Reator e Técnicas Analíticas do CDTN e toda sua equipe pelas diversas
análises realizadas.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela concessão
da bolsa.
À Divisão de Educação Ambiental e Manejo do Parque Municipal e do Parque das
Mangabeiras, e à Fundação de Parques Municipais, pela permissão e apoio que
possibilitaram a condução do trabalho.
Ao Professor Marcelo Marcelli do Instituto de Botânica de São Paulo, pela receptividade,
ensinamentos e identificações.
À Cláudia Sabino pela importante ajuda, também pelos ensinamentos, conselhos e gentileza.
À Fundação Estadual do Meio Ambiente (FEAM) pela atenção e disponibilidade de dados.
Ao Departamento de Biologia do Coltec pela gentileza no empréstimo do microscópio
estereoscópico.
Ao Jésus, funcionário do Parque das Mangabeiras, pelo auxílio durante as coletas.
Ao Dovenir pela ajuda indispensável nas coletas e andanças pelos parques.
Ao George Uemura, pelos conselhos, contatos e conversas.
Ao Alberto Avelar pela ajuda e interesse despendidos a este trabalho.
Aos colegas do reator, especialmente ao Wagner e à Cida pela ajuda, paciência e boa
companhia. Também ao senhor Zé Augusto, pela agradável recepção junto à portaria do
reator.
À Raquel Mingote e ao Renato Furtado por me permitirem utilizar parte do laboratório para
as pesagens e lavagens das amostras, pela gentileza.
5
Aos colegas da turma de 2008, foi um prazer conhecê-los! À Camila Boff, especialmente, pelo
companheirismo e pelos cartões, origamis, papos e feiras que virão!
À todo corpo docente da Pós-graduação pelos ensinamentos e empenho à este Programa.
À Cerisa, Roseli e Fulgêncio pelo excelente trabalho junto à Secretaria.
À Nívia e Virgínia, pelo auxílio com as referências e presteza.
Aos meus amigos pela presença nos diversos momentos da minha vida. À Carol,
especialmente, pelas conversas, desabafos e almoços no CDTN.
À Marli e ao Ricardo pelo apoio e carinho.
6
“Porque a ciência não é somente a procura pela verdade, não é
somente um jogo desafiador, ou uma profissão. Ela é uma vida levada
por diversas pessoas, coletivamente, como uma escola onde se
aprende a viver em sociedade, da forma mais coletiva possível, onde
somos membros uns dos outros.” (Sandy Ogston)
7
USO DE LIQUENS COMO BIOMONITORES NA AVALIAÇÃO DA
CONTRIBUIIÇÃO DE FONTES POLUIDORAS
RESUMO
Os níveis de poluição atmosférica, em geral, são avaliados pela medida direta dos principais
poluentes através, por exemplo, da coleta de aerossóis e particulados em filtros de ar.
Entretanto, essa metodologia apresenta dificuldades devido ao custo elevado de aquisição dos
equipamentos coletores de ar, custos de manutenção e de coleta e também devido ao grande
número de pontos de amostragens necessários para o monitoramento. Uma alternativa é
aplicar o biomonitoramento, que é o acompanhamento de reações demonstradas por
determinados seres vivos na presença de poluentes atmosféricos. Essa metodologia tem sido
útil, pois fornece informações rápidas e seguras quanto aos efeitos antropogênicos no meio
ambiente. A biomonitoração por liquens tem sido considerada uma ferramenta adequada de
medidas diretas de contaminantes do ar, em comparação aos métodos convencionais.
Este trabalho foi o primeiro em Belo Horizonte que, utilizando liquens epifíticos como
biomonitores, indicou o nível de poluição atmosférica em termos de elementos químicos no
centro da cidade, informação importante, já que Belo Horizonte é a 5ª maior cidade brasileira
em população, apresentando um fluxo intenso de veículos leves e pesados. O foco do trabalho
foi o Parque Municipal Américo René Giannetti, localizado no hipercentro da capital, onde
duas coletas foram realizadas amostrando liquens e solo. O Parque das Mangabeiras, unidade
de conservação e localizado no limite leste da cidade, também teve essas matrizes analisadas.
A concentração elementar foi determinada pela técnica de análise por ativação neutrônica,
utilizando o reator nuclear de pesquisa TRIGA MARK I IPR-R1 do CDTN/CNEN. Os
resultados foram avaliados pelo cálculo de fatores de enriquecimento, análises estatísticas e
confecção de mapas de distribuição de elementos e indicaram que Al, Br, Cs, Cl, Fe, K, Mg,
Mn, Na, Rb e Zn contribuem significantemente na composição da atmosfera local e que,
como principais fontes poluidoras, destacam-se as emissões veiculares e re-suspensão do solo.
A contribuição do solo está possivelmente relacionada aos empreendimentos minerários
próximos à cidade. Ainda, há evidências de variação na disposição dos elementos químicos ao
longo do talo liquênico, não relacionada ao tempo de exposição, mas possivelmente, ao tipo
de elemento ou necessidade metabólica do líquen.
Palavras-chave: Biomonitoramento, Liquens, Poluição Atmosférica, Análise por Ativação
Neutrônica
8
USE OF LICHENS AS BIOMONITORS FOR THE ASSESSMENT
OF POLLUTION SOURCES
ABSTRACT
Atmospheric pollutant levels are generally analyzed by direct measure, using air collectors.
There is, thus, an ever increasing interest in using indirect monitoring methods, such as
analysis of bioacumulators organisms that can lead to different and additional diagnosis of the
subject. Biomonitoring allows assessing environmental conditions using organisms that
respond to levels of environmental pollutants to physiological or behavioral changes. Since
the late 1860s, lichens have been increasingly used in air pollutant studies because of some of
their biological characteristics, which make them very sensitive to alterations on the air
composition. The use of lichens in biomonitoring of the atmospheric pollution levels is
nowadays considered a rather adequate tool when compared to the conventional methods of
direct measure of air contaminators. Belo Horizonte, the capital of the state of Minas Gerais,
is located in the southeastern region of Brazil, having 2 million inhabitants and an intense flux
of vehicles. Its surrounding areas are an important industrial center, concentrating many
industries in several areas, such as mineral extractive industry, metallurgy, car plant and
petrochemical industries. The air quality is usually evaluated analyzing the concentration of
inhalable particulate matter (PM10), however, there are very few data about the city’s level of
atmospheric pollution concerning chemical elements. This work was the first in Belo
Horizonte using lichens as biomonitors to indicate the level of atmospheric pollution in terms
of chemical elements. The focus of the work was the Parque Municipal, a municipal park
located downtown. Two samplings were done and samples of lichens and soil were taken
from the Parque Municipal, and some from an ecological park located in the limits of the city
(named Parque das Mangabeiras). The determination of the elementary concentration was set
applying the analytical nuclear technique neutron activation analysis, k0-standardization
method, using the research nuclear reactor TRIGA MARK I IPR-R1, located in Belo
Horizonte.
The results were evaluated applying the enrichment factors calculation, statistic analysis and
production of distribution maps. Observing the results it was possible to conclude that the
elements Al, Br, Cl, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn are expressive in the local atmospheric
composition pointing out vehicular emissions and soil re-suspension as the main pollutant
sources, the latter possibly related to the surrounding mining areas. The results also showed
9
evidences of variation in the arrangement of chemical elements along the lichen thallus. This
fact seems to be related to the type of elements or their metabolic needs.
Keywords: Biomonitoring, Lichens, Atmospheric pollution, Neutron Activation Analysis
10
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 - Parque Municipal Américo René Giannetti localizado na região central de Belo
Horizonte .................................................................................................................................. 19
FIGURA 2 - Filamentos do micobionte (Parmotrema tinctorum) envolvendo células do
fotobionte (Trebouxia sp), visto ao microscópio (SPIELMANN, 2006) ................................. 21
FIGURA 3 - Vista da Avenida Afonso Pena em 1911, na qual aparece o prédio dos Correios,
a Delegacia Fiscal, a Agência de Bondes Viação Elétrica e a área do Parque Municipal (área
verde à esquerda) (BH Nostalgia, 2010). ................................................................................. 26
FIGURA 4 - Esquema da seqüência de eventos para uma reação (n, γ) típica (figura adaptada
da referência IAEA, 1990)........................................................................................................ 33
FIGURA 5 - Primeira Coleta: regiões de amostragem no Parque Municipal .......................... 37
FIGURA 6 – Primeira Coleta: regiões de amostragem no Parque das Mangabeiras ............... 37
FIGURA 7 - Equipamento e materiais utilizados para a limpeza das amostras de liquens ..... 39
FIGURA 8 - Espécie de fungo liqueinizado epifítico: Canoparmelia texana ......................... 41
FIGURA 9 - Pontos de amostragem da Segunda Coleta .......................................................... 43
FIGURA 10 - Desenho esquemático ilustrando as três áreas em que o talo liquênico das
amostras da Segunda Coleta foi seccionado ............................................................................. 44
FIGURA 11 - Ferramenta utilizada para a retirada do solo ..................................................... 45
FIGURA 12 - Reator Nuclear TRIGA MARK I IPR-R1 localizado no CDTN/CNEN........... 46
FIGURA 13 - Posicionamento das amostras para o esquema ii (longa) à esquerda, e para o
esquema i (curta), à direita ....................................................................................................... 47
FIGURA 14 - Modelo Digital de Elevação da região, destacando a cidade de Belo Horizonte e
o PMARG ................................................................................................................................. 49
FIGURA 15 - Rosa dos Ventos cedida pela FEAM ilustrando a direção preferencial dos
ventos na região do PMARG .................................................................................................... 50
FIGURA 16 - Rosa dos ventos obtida com dados referentes ao período de março de 2004 a
março de 2009, na Estação Meteorológica do CDTN .............................................................. 51
FIGURA 17 - Valores de FE para os elementos comuns às amostras do Parque Municipal e do
Parque das Mangabeiras na Primeira Coleta ............................................................................ 65
FIGURA 18 - Dendograma das regiões amostradas na Primeira Coleta ................................. 69
FIGURA 19 – Concentração de V, U, Th, Sb, La, Cr, Co, Br e As por região amostrada na
Primeira Coleta no Parque Municipal ...................................................................................... 70
11
FIGURA 20 - Dendograma obtido por meio da análise de cluster para das amostras da
Segunda Coleta considerando as áreas 1, 2 e 3 dos liquens ..................................................... 71
FIGURA 21 - Dendograma obtido por meio da análise de cluster para as amostras da área 1 71
FIGURA 22 - Dendograma obtido por meio da análise de cluster para as amostras da área 2 71
FIGURA 23 - Dendograma obtido por meio da análise de cluster para as amostras da área 3 71
FIGURA 24 - ANOVA aplicada à variável Al em relação aos pontos de coleta ..................... 79
FIGURA 25 - ANOVA aplicada à variável Zn em relação aos pontos de coleta .................... 80
FIGURA 26 - Distribuição do elemento Br nos pontos de coleta do PMARG ........................ 82
FIGURA 27 - Distribuição do elemento Zn nos pontos de coleta do PMARG ....................... 82
FIGURA 28 - Distribuição do elemento Al nos pontos de coleta do PMARG ........................ 83
FIGURA 29 - Distribuição do elemento Mg nos pontos de coleta do PMARG ...................... 84
FIGURA 30 - Distribuição do elemento Rb nos pontos de coleta do PMARG ....................... 84
12
LISTA DE TABELAS
TABELA 1- Relação entre poluentes atmosféricos e seus efeitos na saúde humana............... 16
TABELA 2 - Concentração elementar, em mg kg-1, dos materiais de referência analisados . 53
TABELA 3 - Concentração elementar em mg kg-1 das amostras de liquens da Primeira Coleta
.................................................................................................................................................. 54
TABELA 4 - Concentração elementar em mg kg-1 das amostras de liquens da Segunda Coleta
(borda do líquen, área 1) ........................................................................................................... 55
TABELA 5 - Concentração elementar em mg kg-1 das amostras de liquens da Segunda Coleta
(meio do líquen, área 2) ............................................................................................................ 57
TABELA 6 - Concentração elementar em mg kg-1 das amostras de liquens da Segunda Coleta
(centro do líquen, área 3) .......................................................................................................... 59
TABELA 7 - Intervalo das concentrações elementares, em mg kg-1, obtidas em liquens
epifíticos coletados na Região Metropolitana de São Paulo e no Parque Municipal na Primeira
Coleta ........................................................................................................................................ 61
TABELA 8 - Fatores de Enriquecimento das amostras de liquens da Primeira Coleta ........... 65
TABELA 9 - Fatores de Enriquecimento das amostras da Segunda Coleta ............................ 66
TABELA 10 - Origens prováveis dos elementos que apresentaram os maiores valores de FE
.................................................................................................................................................. 67
TABELA 11 - Matriz de correlação de Pearson....................................................................... 74
TABELA 12 - Resultados positivos dos testes de suposição de normalidade aplicados ......... 75
TABELA 13 - Valores p para ANOVA aplicada ao fator "área liquênica" nas variáveis com
distribuição normal ................................................................................................................... 77
TABELA 14 - Valores p para Kruskal-Wallis aplicado ao grupo de variáveis “área liquênica”
.................................................................................................................................................. 78
TABELA 15 - Valores p para Kruskal-Wallis aplicado ao grupo de variáveis "ponto de
coleta" ....................................................................................................................................... 80
13
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 15
1.1 POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA ............................................................................................... 15
1.2 MONITORAMENTO E LOCAL DE ESTUDO .......................................................................... 17
1.3 BIOMONITORAMENTO ..................................................................................................... 20
1.4 FUNGOS LIQUEINIZADOS ................................................................................................. 21
1.4.1 NUTRIÇÃO E ACUMULAÇÃO DE ELEMENTOS ................................................................. 23
1.4.2 OS LIQUENS E A POLUIÇÃO DO AR ................................................................................ 23
2. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 25
3. REVISÃO DE LITERATURA .................................................................................................. 26
3.1 BELO HORIZONTE E O PARQUE MUNICIPAL .................................................................... 26
3.2 A UTILIZAÇÃO DE LIQUENS NO BIOMONITORAMENTO DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA ........ 28
3.3 DETERMINAÇÃO MULTI-ELEMENTAR: ANÁLISE POR ATIVAÇÃO NEUTRÔNICA ................. 32
4. PARTE EXPERIMENTAL ....................................................................................................... 36
4.1 PRIMEIRA COLETA .......................................................................................................... 36
4.1.1 ESTRATÉGIA DE AMOSTRAGEM DE LIQUENS ................................................................. 36
4.1.2 PREPARO DAS AMOSTRAS DE LIQUENS PARA ANÁLISE QUÍMICA ................................... 38
4.2 SEGUNDA COLETA .......................................................................................................... 40
4.2.1 LIQUENS ....................................................................................................................... 40
4.2.1.1 ESTRATÉGIA DE AMOSTRAGEM DE LIQUENS .............................................................. 40
4.2.1.2 PREPARO DAS AMOSTRAS DE LIQUENS PARA ANÁLISE QUÍMICA ................................ 43
4.2.2 SOLO ............................................................................................................................ 44
4.2.2.1 ESTRATÉGIA DE AMOSTRAGEM DE SOLO ................................................................... 44
4.3 APLICAÇÃO DA ANÁLISE POR ATIVAÇÃO NEUTRÔNICA .................................................. 45
4.4 CONTROLE DE QUALIDADE DAS ANÁLISES....................................................................... 47
4.5 INFRA-ESTRUTURA ......................................................................................................... 47
5. ANÁLISE DAS CONDIÇÕES DA REGIÃO DE ESTUDO NO QUE CONCERNE À DISPERSÃO DE
POLUENTES ATMOSFÉRICOS .................................................................................................. 48
6. RESULTADOS ..................................................................................................................... 52
7. ANÁLISE DOS DADOS E DISCUSSÃO .................................................................................... 62
7.1 FATOR DE ENRIQUECIMENTO .......................................................................................... 64
7.2 MÉTODOS DE ESTATÍSTICA MULTIVARIADA E OUTROS .................................................. 68
7.2.1 ANÁLISE DE CLUSTER .................................................................................................. 68
14
7.2.2 ANÁLISE DE CORRELAÇÃO ........................................................................................... 72
7.2.3 ANÁLISE DA DISTRIBUIÇÃO DOS DADOS ....................................................................... 75
7.2.4 ANÁLISES DE VARIÂNCIA ............................................................................................. 77
7.3 MAPAS DE DISTRIBUIÇÃO ................................................................................................ 81
8. CONCLUSÕES E SUGESTÕES ............................................................................................... 85
8.1 CONCLUSÕES .................................................................................................................. 85
8.2 SUGESTÕES ..................................................................................................................... 87
REFERÊNCIAS ........................................................................................................................ 89
ANEXO A – AUTORIZAÇÃO DE COLETA ................................................................................. 97
ANEXO B – TESTES DE NORMALIDADE .................................................................................. 98
ANEXO C – CONCENTRAÇÕES (MG KG -1) DAS AMOSTRAS DE SOLO..................................... 104
ANEXO D – TRABALHOS EM CONGRESSOS INTERNACIONAIS .............................................. 106
APRESENTADOS .................................................................................................................. 106
ACEITO PARA APRESENTAÇÃO ............................................................................................ 109
15
1. INTRODUÇÃO
1.1 POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
A degradação ambiental decorrente da emissão de poluentes atmosféricos tem
aumentado de forma significativa nos últimos anos devido à expansão populacional e
industrial atingindo, principalmente, os centros urbanos e/ou industriais (MILLER and
MILLER, 1989; PNUMA, 2002). Nesses locais, a qualidade do ar tem se apresentado de
forma inadequada, devido ao aumento na concentração de poluentes na atmosfera. Tendo
como foco o território brasileiro, nos períodos de estiagem e o inverno da região sudeste do
País esse acréscimo de poluentes pode ter efeito maximizado, lembrando que as condições
meteorológicas influenciam diretamente no grau de dispersão de poluentes (GODISH, 1997).
Na prática, considera-se como poluente atmosférico qualquer substância presente no ar
que, em decorrência da sua concentração, possa torná-lo impróprio, nocivo ou ofensivo à
saúde, inconveniente ao bem-estar público, danoso aos materiais, à fauna e à flora ou
prejudicial à segurança e às atividades normais da comunidade (BRASIL, 1990). Os poluentes
atmosféricos podem, ainda, ser classificados em função de seu estado físico (material
particulado, gases e vapores); classe química (orgânicos e inorgânicos) e, finalmente, de
acordo com sua origem, sendo: poluentes primários, emitidos por fontes identificáveis, ou
poluentes secundários, formados pela reação entre poluentes (GODISH, 1991).
A origem dos poluentes primários na atmosfera está diretamente relacionada a
processos, naturais ou antropogênicos, de formação/emissão de tais substâncias ou partículas.
Erupções vulcânicas, decomposição de animais e vegetais, formação de partículas radioativas,
re-suspensão de poeira de solo pelos ventos, formação de gás metano em pântanos e incêndios
naturais em florestas constituem exemplos de fontes naturais de emissão de poluentes
(JAENICKE and HOBBS, 1993). Já as fontes antropogênicas podem ser provenientes de
diversos processos e operações industriais, tais como: incineração de lixo, queima de
combustíveis, mineração, queimadas na agricultura, poeiras fugitivas, entre outros (GODSHI,
1991; BOTKIN and KELLER, 1995).
Estima-se que a poluição atmosférica ao ar livre e de lugares fechados seja responsável
por aproximadamente 5% da carga mundial de doenças, afirma publicação do Programa das
Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) (2002). Na Europa, diversos efeitos
adversos à saúde têm sido relacionados à exposição à poluição atmosférica, conforme
demonstrado na TAB. 1, incluindo aumento no risco de doenças cardiopulmonares e redução
16
da expectativa de vida dos cidadãos europeus. Alguns destes efeitos podendo ocorrer a baixas
concentrações, antes consideradas seguras (WHO, 2004).
TABELA 1- Relação entre poluentes atmosféricos e seus efeitos na saúde humana
Poluente Efeitos relacionados a um período
de curta exposição
Efeitos relacionados a um período de longa
exposição
Material particulado - Reações inflamatórias no pulmão
- Sintomas respiratórios
- Efeitos adversos ao sistema
cardiovascular
- Aumento no uso de
medicamentos
- Aumento nas admissões
hospitalares
- Aumento na mortalidade
- Aumento em sintomas respiratórios
- Redução da função pulmonar em crianças
- Aumento de doenças crônicas de obstrução
pulmonar
- Redução da expectativa de vida, devido
principalmente à mortalidade cardiopulmonar e
provavelmente à câncer de pulmão
Ozônio - Efeitos adversos à função
pulmonar
- Reações inflamatórias no pulmão
-Efeitos adversos aos sintomas
respiratórios
- Aumento no uso de
medicamentos
- Aumento nas admissões
hospitalares
- Aumento na mortalidade
- Redução do desenvolvimento da função
pulmonar
Dióxido de
nitrogênioa
- Efeitos na função pulmonar,
particularmente em asmáticos
- Aumento das reações alérgicas
inflamatórias
- Aumento das admissões
hospitalares
- Aumento da mortalidade
- Redução da função pulmonar
- Aumento na probabilidade de sintomas
respiratórios
a
No ar ambiente, o dióxido de nitrogênio serve como indicador para uma complexa mistura de poluentes
relacionados, principalmente, ao tráfego de veículos.
Fonte: adaptado de WHO, 2004
Apesar de na maior parte das cidades européias e da América do Norte, as
concentrações de material particulado (PM), ozônio (O3), dióxido de nitrogênio, monóxido de
carbono, dióxido de enxofre (SO2) e chumbo (Pb) terem diminuído de forma substancial nos
últimos anos (US EPA, 2008), em muitos países em desenvolvimento, a urbanização
acelerada resultou em uma maior poluição do ar em muitas cidades (PNUMA, 2002). A
poluição atmosférica tem contribuído para um aumento no número de casos de doenças
respiratórias, principalmente, nestes países, onde o controle das emissões atmosféricas ainda é
feito de forma precária (PNUMA, 2002).
Assim, nos grandes centros urbanos, a poluição atmosférica é vista como um caso de
saúde pública: estudos epidemiológicos mostram uma relação entre esse tipo de poluição e o
17
aumento de doenças respiratórias, câncer de pulmão, mortalidade infantil e de idosos (WHO,
2004; PERERA et al, 2006). Os poluentes podem potencialmente provocar efeitos
genotóxicos, ou seja, induzir alterações no material genético de organismos a eles expostos,
tais como quebras e aberrações cromossômicas e mutações (Knudsen et al, 1999;
GEORGIADIS et al, 1999).
Além da saúde humana, as substâncias nocivas emitidas na atmosfera afetam
claramente os ecossistemas. Por exemplo, a chuva ácida, um dos motivos de preocupação
ambiental mais importante nas últimas décadas, leva à acidificação do solo e da água, o que
resulta em redução da biodiversidade, degradação de florestas e solos. Ainda, o excesso de
nitrogênio (na forma de nitrato e/ ou amônio) promove a eutrofização, principalmente nas
áreas costeiras. A chuva ácida também pode causar a corrosão de monumentos e edifícios
históricos, além de reduzir os rendimentos agrícolas (PNUMA, 2002).
1.2 MONITORAMENTO E LOCAL DE ESTUDO
Em geral, os níveis de poluição atmosférica são avaliados pela medida direta dos
principais poluentes através, por exemplo, da coleta de aerossóis e particulados em filtros de
ar. Entretanto, esta metodologia muitas vezes apresenta dificuldades devido ao custo elevado
de aquisição dos equipamentos coletores de ar, custos de manutenção e de coleta e também
devido ao grande número de pontos de amostragens necessários para o monitoramento
(SAIKI, 2005). Além disso, medidas físico-químicas podem ser utilizadas para fornecer dados
sobre a qualidade do ar, porém não são suficientes para prever os riscos aos quais os seres
vivos estão sujeitos.
O monitoramento da qualidade do ar é realizado para determinar o nível de
concentração de um grupo de poluentes universalmente consagrados como indicadores,
selecionados devido à sua maior freqüência de ocorrência na atmosfera e aos efeitos adversos
que causam ao meio ambiente. São eles: material particulado (poeira), dióxido de enxofre
(SO2), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx), hidrocarbonetos (HC) e
ozônio (O3). Para cada uma dessas substâncias foram definidos padrões de qualidade do ar, ou
seja, limites máximos de concentração que, quando ultrapassados, podem afetar a saúde, a
segurança e o bem-estar da população, bem como ocasionar danos ao meio ambiente em geral
(FEAM, 2010). No Brasil, os padrões de qualidade do ar foram fixados pelo Conselho
Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), por meio da Resolução CONAMA 03/90
(BRASIL, 1990).
18
Apesar de não pertencerem aos parâmetros brasileiros de monitoramento da qualidade
do ar, que contemplam apenas os poluentes universalmente consagrados (citados acima)
(BRASIL, 1990), a presença de elementos traço na atmosfera tem sido estudada há décadas
(BOWEN, 1979; HE et al, 2005). Elementos traço são elementos presentes em baixas
concentrações (mg kg-1 ou menos) no ecossistema. Naturalmente presentes no solo, elementos
como zinco (Zn), cobre (Cu) e manganês (Mn) são essenciais para o crescimento das plantas,
no entanto, são metais tóxicos a estas em altas concentrações. Outros elementos traço -
cádmio (Cd), chumbo (Pb), cromo (Cr), níquel (Ni), mercúrio (Hg), e arsênio (As) – têm
efeitos tóxicos em diversos organismos vivos, sendo, freqüentemente, considerados
contaminantes (HE et al, 2005). Neste sentido, a alteração das concentrações de tais
elementos, e ainda, a translocação destes elementos nos diversos compartimentos ambientais
(ar, solo, água) devido a diversas atividades, pode ser discutida em termos relacionados tanto
à saúde humana quanto ambiental.
O Programa de Monitoramento da Qualidade do Ar da Região Metropolitana de Belo
Horizonte vem sendo feito levando-se em conta a concentração média das partículas em
suspensão e inaláveis (FEAM, 2010), não considerando a composição das espécies químicas
presentes no material particulado coletado. No entanto, recentemente (BOUÇAS, 2009),
estudo realizado tendo como foco a Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH)
identificou diversas fontes cujas emissões podem levar à degradação da qualidade do ar nesta
região. A origem do material particulado presente na atmosfera e sua composição elementar
foi analisada, e, observou-se que, de maneira geral, os elementos com maiores concentrações
são típicos traçadores de re-suspensão de poeira de solo e de emissão veiculares, indicando
que o trânsito é um dos fatores que mais interfere na qualidade do ar da RMBH.
Belo Horizonte é a 5ª maior cidade brasileira em população - cerca de 2,5 milhões de
habitantes - perfazendo 5 milhões se for considerada a Região Metropolitana. Apresenta um
fluxo intenso de veículos leves e pesados, correspondendo a uma frota de, aproximadamente 1
milhão de veículos, além de sofrer influência das emissões das indústrias da RMBH
(BOUÇAS, 2009).
Neste cenário, este trabalho foi o primeiro em Belo Horizonte utilizando liquens como
biomonitores a indicar o nível de poluição atmosférica em termos de elementos químicos no
centro da cidade. O local escolhido para coleta dos liquens foi o Parque Municipal Américo
René Giannetti (PMARG), que está localizado no hipercentro de Belo Horizonte (FIG. 1),
estando cercado por vias de tráfego intenso. Ao mesmo tempo, por ser um local bastante
19
arborizado e apresentando liquens nas árvores, o Parque Municipal apresenta as condições
adequadas para fornecer os bioindicadores da poluição ambiental no centro da cidade.
FIGURA 1 - Parque Municipal Américo René Giannetti localizado na região central de Belo Horizonte
20
1.3 BIOMONITORAMENTO
O acompanhamento de reações demonstradas por determinados seres vivos na
presença de poluentes atmosféricos, metodologia denominada biomonitoramento, tem sido
ferramenta útil, pois fornece informações rápidas e seguras quanto aos efeitos antropogênicos
no meio ambiente e, ainda, prevê riscos de danos aos ecossistemas naturais e à saúde dos
seres vivos expostos aos poluentes (SZCZEPANIAK et al, 2003).
Assim, uma alternativa no estudo de avaliação da qualidade do ar é o uso de
organismos vivos como biomonitores ou bioindicadores que tem sido largamente aplicado em
muitos países (BLASCO et al, 2008; FREITAS et al, 2000; FUGA, 2007; SMODIS et al,
2007; SZCZEPANIAK et al, 2003). No Brasil, o biomonitoramento ainda é uma técnica
pouco aplicada, em grande parte restrita ao meio acadêmico. No entanto, alguns estudos
realizados pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), com vistas ao
aprimoramento dos diagnósticos ambientais do estado, demonstram a possibilidade de
aplicação desta ferramenta em órgãos ambientais. Os exemplos abrangem o
biomonitoramento da poluição aquática (com ensaios ecotoxicológicos realizados desde 1992)
e atmosférica. Este último compreende estudo inédito no País, realizado em 2002 e 2003,
onde se objetivou mapear a incidência de ozônio na cidade de Sorocaba utilizando como
biomonitor a espécie de tabaco Nicotiana tabacum (CETESB, 2009).
Biomonitores, de forma geral, são organismos que respondem a certos níveis de
poluição por uma mudança natural no seu comportamento ou por acumulação de partículas
poluentes em seus tecidos (BLASCO et al, 2008). No entanto, uma definição menos
abrangente é dada por Conti e Cecchetti (2001), que consideram que: bioindicadores são
organismos usados para a identificação e determinação qualitativa de fatores ambientais,
enquanto biomonitores são organismos usados para a determinação quantitativa de
contaminantes sendo classificados como sensíveis ou acumuladores.
Uma das principais vantagens do uso dos biomonitores está relacionada intimamente
com a permanência e ocorrência comum do organismo no local de interesse, significando
facilidade de amostragem e baixo custo (SZCZEPANIAK et al, 2003). Tais organismos
podem fornecer informações básicas sobre os índices de poluição em termos de elementos
químicos, por exemplo, e permitir o monitoramento em longo prazo. Desta forma, o
biomonitoramento tem sido usado como forma de inferir sobre a concentração de elementos
traço em aerossóis e deposição. Isso implica que o organismo de interesse deve concentrar o
elemento de interesse e refletir quantitativamente as condições de seu habitat.
21
Entre os diversos biomonitores, o líquen, ou fungo liqueinizado, tem sido considerado
um dos mais eficientes em estudos de poluição do ar (SMODIS et al, 2007). A utilização de
liquens na biomonitoração de níveis de poluentes atmosféricos é hoje considerada uma
ferramenta bastante adequada quando comparada aos métodos convencionais de medidas
diretas de contaminantes do ar. Eles têm sido utilizados como indicadores de níveis de
poluição em países da Europa responsáveis por emissão de elementos traços na atmosfera,
como a Itália e a Inglaterra (GIORDANO et al, 2004; HAWSKWORTH and ROSE, 1970).
1.4 FUNGOS L IQUEINIZADOS
O líquen é, por definição (NASH III, 2008), uma associação simbiótica entre um
fungo e um microrganismo fotossintetizante (FIG. 2). Nessa associação, a alga é a parte
responsável pela formação de nutrientes, enquanto o fungo supre a alga com água e minerais.
O componente fúngico de um líquen (o micobionte) é em geral do filo Ascomycotina, mas
existem alguns poucos pertencentes ao filo Basidiomycota. O componente fotossintetizante
(fotobionte, também chamado de ficobionte em alusão às algas) é na maioria dos casos uma
Chlorophyta ou uma cianobactéria, podendo muito raramente ser uma bactéria autotrófica.
FIGURA 2 - Filamentos do micobionte (Parmotrema tinctorum) envolvendo células do fotobionte (Trebouxia sp), visto ao microscópio (SPIELMANN, 2006)
O micobionte do líquen não ocorre fora dele, quer dizer, não é capaz de viver
individualmente, sendo totalmente dependente da simbiose. Já o fotobionte muitas vezes é
capaz de ter vida livre, e essa é uma das razões para que a taxonomia dos liquens seja feita
com base nos componentes fúngicos.
Embora a natureza dual da maior parte dos liquens seja mais conhecida, sabe-se da
ocorrência de simbiose com três ou mais organismos, algumas vezes pertencentes a três reinos
diferentes. O caráter simbiótico da associação entre tais organismos continua sendo bastante
22
discutido e investigado pelos especialistas, tendo em vista, a possível complexidade da
interação entre micobionte e fotobionte (NASH III, 2008). A estrutura resultante da
associação entre o micobionte e fotobionte é conhecida como talo. O talo liquênico apresenta
morfologia e química características da espécie, de modo que a identificação dos liquens é
feita com base neste (SPIELMANN, 2006). Há especificidade e seletividade na relação
simbiótica e a forma do talo, a fisiologia e os requerimentos nutricionais são definidos e
estáveis (MIAO et al, 2001).
O tipo de substrato em que um fungo liqueinizado cresce pode ser importante na
identificação, já que existe seletividade em algumas espécies (SPIELMANN, 2006). É
possível encontrar os liquens se desenvolvendo sobre solos, rochas, telhados, muros,
entretanto, comumente as espécies têm hábito epifítico, ou seja, vivem sobre outras plantas.
Também já foram reportadas algumas espécies liquênicas de hábito aquático, como a
Peltigera hydrothyria (NASH III, 2008).
Os liquens, por não constituírem um ser único e sim uma combinação de diferentes
seres, podem se reproduzir de várias maneiras. Uma delas é “em separado” (reprodução
indireta), isto é, o micobionte e o fotobionte têm sua própria reprodução e posteriormente se
liquenizam. Outro modo de reprodução dos liquens é “em conjunto” (reprodução direta),
quando micobionte e fotobionte formam órgãos especializados de reprodução. Tais estruturas
de reprodução são importantes na determinação das espécies de liquens (SPIELMANN,
2006).
Fungos liqueinizados são encontrados em todas as regiões do mundo, inclusive em
áreas submetidas a condições climáticas severas. Estima-se que o número de espécies varie de
13.500 a aproximadamente 17.000, sendo o último mais razoável por existirem muitas regiões
ainda não exploradas. A maioria das espécies são perenes algumas sobrevivendo por 1000
anos, podendo ser usadas para a datação de superfície de rochas. O crescimento do líquen
normalmente é lento, tendo as espécies de regiões tropicais um crescimento radial anual de
alguns milímetros a poucos centímetros por ano (HONEGGER, 2008).
Por se adaptarem a diversos ambientes, os fungos liqueinizados produzem um arsenal
de mais de 500 metabólitos únicos, de importância industrial em cosmética, perfumaria e
aplicações terapêuticas. Na Europa, centenas de toneladas de liquens são usadas por ano para
obtenção de fixadores de perfumes, dentre outros produtos (PEREIRA, 2005). Em várias
partes do mundo seus produtos têm sido utilizados na medicina tradicional por séculos
(MIAO et al, 2001). Entretanto, mesmo produzindo moléculas de baixo peso que apresentam
atividades biológicas importantes, o potencial terapêutico dos liquens ainda é pouco
23
explorado pela indústria farmacêutica moderna. Há duas razões prováveis para tal lacuna na
pesquisa liquenológica: possuem crescimento lento na natureza e são de difícil propagação em
cultura (MIAO et al,2001).
1.4.1 NUTRIÇÃO E ACUMULAÇÃO DE ELEMENTOS
Como conseqüência de algumas características morfológicas específicas, como
ausência de cutícula e de estômatos, a absorção de elementos nos liquens ocorre por toda sua
superfície. Os nutrientes absorvidos pelos liquens, de forma geral, podem ter sua origem no
substrato de crescimento da espécie ou de fontes atmosféricas (NASH III, 2008).
Muitos liquens ocorrem em solos ou rochas, possuindo um íntimo contato com seu
substrato, assim, nutrientes solúveis podem ser incorporados, resultando em altas
concentrações de elementos de origem lítica. No entanto, apesar da solubilização destas
partículas ser uma fonte potencial de nutrientes este processo é muito lento, e a maioria dos
elementos destas partículas permanecem indisponíveis para o processo. No caso das espécies
epifíticas, nutrientes lixiviados das folhas podem ser absorvidos.
Os nutrientes dispersos na atmosfera podem ser absorvidos na forma gasosa ou devido
à precipitação (CONTI e CECCHETTI, 2001). A precipitação inclui não apenas a chuva, mas
também orvalho e névoa. Inclusive, estes últimos têm grande importância porque a
concentração de nutrientes e contaminantes nestes podem estar bem maiores, por ter havido
menos diluição quando comparada à chuva (NASH III, 2008).
Como em qualquer organismo, os processos de acumulação e processamento de
macronutrientes e micronutrientes essenciais são fatores críticos no crescimento e
desenvolvimento dos liquens. Além disso, mecanismos de concentração de nutrientes são
decisivos para a sobrevivência do líquen, já que as fontes de nutrição atmosféricas – principal
fonte de nutrição do líquen - são relativamente inferiores comparadas com o pool de
nutrientes presentes no solo, por exemplo. Recentemente, o interesse por tais mecanismos de
concentração de elementos tem levado o uso de liquens para estudos de deposição atmosférica
de metais e outros contaminantes atmosféricos (NASH III, 2008).
1.4.2 OS LIQUENS E A POLUIÇÃO DO AR
Fungos liqueinizados são muito sensíveis a gases fitotóxicos, principalmente NOx e
SOx, matéria particulada e outros poluentes secundários. De acordo com Nash III (2008),
Szczepaniak (2003), Conti e Ceccheti (2001) e outros, a alta sensibilidade dos liquens à
24
poluição atmosférica está relacionada à sua biologia. As seguintes características citadas
elucidam este fato:
- a maioria das espécies vive por décadas ou centenas de anos, e, como organismos perenes,
estão sujeitos ao efeito cumulativo dos poluentes;
- liquens não possuem sistema vascular para a condução de água ou nutrientes; como
conseqüência, eles desenvolveram mecanismos eficientes para a captura de água e nutrientes
de fontes atmosféricas;
- névoa e orvalho, maiores fontes de água dos liquens, freqüentemente têm concentrações de
poluentes maiores do que as de precipitação, e os mecanismos de concentração de nutrientes
também concentram poluentes;
- diferentes de muitas plantas vasculares, os liquens não possuem partes decíduas, não
podendo evitar a concentração de poluentes desfazendo-se de tais partes;
- a ausência de estômatos e de cutícula significa que os aerossóis podem ser absorvidos em
toda superfície do talo liquênico;
- embora a desidratação permita ao líquen sobreviver nos períodos secos, isso também
concentra as soluções a ponto de concentrações tóxicas ocorrerem.
Vale lembrar que as características acima são uma generalização no que diz respeito à
sensibilidade dos liquens aos poluentes, já que esta pode variar entre espécies, ou grupos de
liquens. O trabalho foca espécies epifíticas e urbanas, mais tolerantes à poluição, que possam
refletir a composição e concentração de alguns elementos químicos presentes na atmosfera em
longo prazo.
As vantagens de serem utilizados liquens sobre os métodos convencionais como a
utilização de filtros de ar, é que os liquens são perenes, podem ser encontrados na maioria dos
ambientes terrestres, são facilmente coletados, de baixo custo operacional e podem monitorar
áreas extensas. A elevada capacidade de acúmulo de elementos traço permite a determinação
de vários elementos com precisão e exatidão.
25
2. OBJETIVOS
O objetivo principal desta pesquisa foi avaliar a contribuição das potenciais fontes
poluidoras do Parque Municipal Américo René Giannetti, localizado na região central de Belo
Horizonte, por meio da dosagem de elementos químicos em liquens.
Os objetivos específicos foram:
- verificar se havia variação de indicação de poluição entre as amostras de liquens
coletadas nas árvores nas áreas mais próximas das vias de trafico intenso e na região central
do Parque Municipal,
- verificar a contribuição de fontes antropogênicas na composição elementar das
amostras de liquens,
- inferir sobre a qualidade do ar da área central de Belo Horizonte.
26
3. REVISÃO DE LITERATURA
3.1 BELO HORIZONTE E O PARQUE MUNICIPAL
Belo Horizonte, anteriormente conhecida como “cidade jardim”, possui 27 milhões de
metros quadrados de área verde e mais de 200.000 árvores em suas ruas, parques e praças.
Atualmente, o município possui 56 parques, 700 praças e jardins e 260 espaços livres de uso
público, provenientes de parcelamento do solo, destinados ao poder público na categoria de
área verde pública (SECRETARIA MUNICIPAL ADJUNTA DE MEIO AMBIENTE, 2006).
Primeira cidade planejada do País, Belo Horizonte foi construída com ambições de
símbolo urbanístico nacional. Em coerência com tal proposta, o Parque Municipal, primeira
área de lazer e contemplação de Belo Horizonte, foi inaugurado em 26 de setembro de 1897,
três meses antes da fundação da nova Capital do Estado de Minas Gerais. A equipe
responsável pela construção de Belo Horizonte, sob coordenação do engenheiro Aarão Reis e
com o objetivo de construir uma área de lazer para a população da futura Capital, transformou
a antiga Chácara do Sapo, situada no coração da cidade, no Parque Municipal (FIG. 3)
(COMPANHIA VALE DO RIO DOCE, 1992).
FIGURA 3 - Vista da Avenida Afonso Pena em 1911, na qual aparece o prédio dos Correios, a Delegacia
Fiscal, a Agência de Bondes Viação Elétrica e a área do Parque Municipal (área verde à esquerda) (BH
Nostalgia, 2010).
27
O projeto inicial foi elaborado pelo arquiteto e paisagista francês Paul Villon e incluía
cassino, restaurante, observatório meteorológico, ponte artística e um majestoso portão de
entrada, além das alamedas, gramados, bosques e lagos. O projeto sofreu modificações e,
atualmente, o Parque abriga em seu espaço o teatro Francisco Nunes, o Mercado das Flores, o
Palácio das Artes, o Colégio IMACO e um orquidário (PREFEITURA DE BELO
HORIZONTE, 2010).
Localizado no centro da cidade, o Parque ocupava, originalmente, 600.000 m², destes,
restam atualmente em torno de 182 mil m² devido às construções realizadas no local:
Faculdade de Medicina da UFMG, os hospitais da Alameda Ezequiel Dias e Avenida Alfredo
Balena, o América Futebol Clube (atual Extra Hipermercado), o abrigo dos bondes de Santa
Tereza, o Teatro Francisco Nunes e o Colégio IMACO (PREFEITURA DE BELO
HORIZONTE, 2010).
Em 1955, recebeu o nome oficial de Parque Municipal Américo Renê Giannetti
(PMARG), nome do Prefeito que governou Belo Horizonte no período de 1951 a 1954 e
realizou a primeira grande reforma do Parque. O Parque compõe o Patrimônio Cultural da
cidade e foi tombado pelo decreto 17086 em 1975, pelo Instituto Estadual do Patrimônio
Histórico e Artístico de Minas Gerais (IEPHA), reforçando o caráter de lazer desse espaço e
garantindo a integralidade de sua área com a proibição de novas construções em seu território
(COMPANHIA VALE DO RIO DOCE, 1992).
Em seu interior, frondosas e diversas espécies de árvores de diferentes regiões do
Brasil e partes do mundo, compõem a paisagem do espaço. De acordo com o levantamento
arbóreo realizado em 2001, são cerca de 270 espécies, num total aproximado de três mil e
oitocentas árvores, sendo os fícus (Ficus sp) as mais antigas, plantadas ainda quando a área
era uma chácara. Destacam-se entre as espécies, pau-brasil (Caesalpinia echinata), pau-ferro
(Caesalpinia ferrea), quaresmeiras (Tibouchina granulosa) (árvore símbolo da cidade),
paineiras (Chorisia speciosa), sapucaias (Lecythis pisonis), dentre outras espécies raras; estas
servem de abrigo a aves e outros animais, como: tucano-toco (Ramphastos toco), sabiás-poca
(Turdus amaurochalinus), saí-andorinha (Tersina viridis), mico-estrela (Callithrix penicillata)
e tantos outros animais que utilizam o Parque como refúgio natural (NEVES, 2006).
Em meio à paisagem ecológica, a paisagem histórica da cidade, que teve seu
crescimento e desenvolvimento paralelo ao do Parque, é desenhada através de monumentos,
estátuas e bustos, identificados com placas descritivas.
28
Com seus 112 anos de existência, o Parque Municipal é testemunha espacial do
processo de desenvolvimento da Capital mineira, em especial da área central da cidade, onde
está localizado, o que lhe atribui enorme importância histórica. Nele, através de seus usuários,
no decorrer do tempo e da atenção dispensada pelo poder público a esse espaço, podemos
perceber as etapas do desenvolvimento, em diversos sentidos, de Belo Horizonte.
3.2 A UTILIZAÇÃO DE LIQUENS NO BIOMONITORAMENTO DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA
Durante as últimas décadas, o uso de organismos cosmopolitas para avaliar a poluição
tem se ampliado notavelmente. Dentre estes organismos, os liquens são um dos mais
estudados como bioindicadores/biomonitores da qualidade do ar (FERRY et al, 1973;
WOLTERBEEK, 2002).
O primeiro estudo usando liquens epifíticos como bioindicadores foi publicado em
meados do século XIX por Willian Nylander (citado por CONTI and CECCHETTI, 1866).
Nylander observou que os liquens eram organismos raros em locais de alta poluição
atmosférica. Entretanto, foi a publicação do trabalho de Hawksworth e Rose, em 1970 - que
relacionava a concentração de SO2 com a presença ou ausência de liquens - que impulsionou
o desenvolvimento de diversos estudos na área. Desde então, muitos autores tem demonstrado
a possibilidade de uso dos liquens como biomonitores da qualidade do ar, em vista de sua
sensibilidade a vários fatores ambientais que podem ocasionar mudanças em alguns de seus
componentes ou em parâmetros específicos, como por exemplo, parâmetros fisiológicos
(CONTI and CECCHETTI, 2001). Por tudo isso, eles têm sido definidos como “sistemas de
controle permanente” da poluição atmosférica (NIMIS et al, 1989).
De acordo com Nimis e Tretiach (1995), diferentes espécies liquênicas reagem a
diferentes poluentes de diversas formas. Assim, é possível inferir sobre a qualidade do ar a
partir do uso de fungos liqueinizados através de duas metodologias:
i) pelo mapeamento da biodiversidade liquênica, e/ou pela determinação de
presença/ausência de espécies bioindicadoras;
ii) através da dosagem de poluentes acumulados no talo liquênico de espécies
biomonitoras, e/ou pelo transplante de liquens de áreas não contaminadas para
áreas contaminadas a fim de avaliar mudanças em parâmetros fisiológicos e
morfológicos, ou para realização de medidas de bioacumulação de poluentes
(CONTI and CECCHETTI, 2001).
O primeiro método consiste em mapear a distribuição de espécies epifíticas em
diferentes distâncias da fonte poluidora. Tal metodologia tem sido bastante usada
29
(GIORDANI et al, 2002; LOPPI and CORSINI, 2003; SZCZEPNIAK and BIZIUK, 2003)
com o objetivo de detectar mudanças na qualidade do ar com base na sensibilidade de
determinadas espécies a poluentes gasosos. Isso porque a poluição pode ser danosa a algumas
espécies - a ponto de eliminá-las ou modificar a freqüência de ocorrência destas - alterando,
assim, a biodiversidade liquênica da área em questão. Matematicamente, é possível
representar esta análise a partir do cálculo do índice de pureza atmosférica (“Index of
Atmospheric Purity”, IAP). A determinação do IAP resulta num valor referente ao nível de
poluição atmosférica de determinada área, e é baseado no número, freqüência, e tolerância
dos liquens presentes nesta área (BLASCO et al, 2008).
Em regiões onde os fungos liqueinizados não são eliminados pelos contaminantes é
possível realizar estudos de biomonitoramento através da análise direta dos poluentes
presentes no talo. Assim, com o segundo método, também chamado de biomonitoramento
passivo (HERZIG et al, 1989), é possível determinar a concentração de poluentes no talo a
fim de inferir sobre as condições atmosféricas do local de estudo. Pesquisas têm sido
realizadas em diversos países dosando-se metais, compostos sulfurosos e nítricos, ozônio,
hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs), radionuclídeos e outros poluentes
atmosféricos (HERZIG et al ,1989; DOBBEN et al, 2001;WOLTERBEEK, 2002; JERAN et
al, 2007).
Trabalhos como os de Andersen et al (1978), Herzig et al (1989), Wolterbeek (2002) e
Jeran et al (2003) afirmam, também, que liquens são excelentes bioacumuladores de
elementos traço. Neste sentido, diversos países têm analisado os níveis de metais em liquens
presentes áreas industriais ou em locais com alta emissão veicular e, em áreas limpas, ou seja,
livres deste tipo de emissão (BLASCO et al, 2008; DOBBEN et al, 2001; FREITAS et al,
2000; GIORDANO et al, 2004; JERAN et al, 2007; LOPPI and CORSINI, 2003).
Tais estudos são conduzidos utilizando diversas técnicas, dentre essas, técnicas
analíticas nucleares - com a finalidade de determinação multielementar, como a Análise por
Ativação Neutrônica (AAN) (SAIKI et al, 1997; FREITAS et al, 2000; RIZZIO et al, 2001;
JERAN et al, 2003; PIGNATA et al, 2007) - e outras, tais como: Emissão de Raios-X (PIXE),
Espectrometria por Fluorescência de Raios-X (XRF), Espectrometria de Absorção Atômica
(AAS), Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS)
(CALLIARI et al, 1995; ADAMO et al, 2007; BLASCO et al, 2008; CARRERAS et al,
2009b). Vale ressaltar que, apesar de comumente consideradas técnicas nucleares, PIXE e
XRF não são realizadas a partir de características nucleares, e sim atômicas (WOLTERBEEK,
30
2001), por este motivo não foram citadas como técnicas nucleares; contudo, permitem
também análises multielementares, como a AAN.
Wolterbeek (2001) considera a possibilidade de análise de um grande número de
elementos importante por permitir o reconhecimento de fontes de emissão desconhecidos,
além de diminuir possíveis interpretações equivocadas. Isso porque a presença simultânea de
alguns elementos acrescenta de forma positiva, adicionando informações importantes ao
entendimento dos dados.
A coleta dos liquens epifíticos, normalmente é realizada a uma altura de 1,5m a 2,0m
do solo, sendo a espécie arbórea, em alguns casos, considerada (BERGAMASCHI et al, 2004;
RIZZIO et al, 2001). Alguns estudos (DE BRUIN and HACKENITZ, 1986; SLOOF and
WOLTERBEEK, 1993; SAIKI et al, 2003) demonstraram a possibilidade de influência do
substrato na composição elementar dos liquens, contudo, nenhum resultado conclusivo foi
obtido até então. Saiki et al (2003) conclui, em estudo realizado na cidade de São Paulo, que
para a espécie liquênica Canoparmelia texana, a absorção de elementos do tronco da árvore
varia de acordo com o substrato (ou seja, espécie arbórea) e o elemento em questão. Completa
ainda dizendo que, para a espécie estudada, caso a absorção de elementos do substrato ocorra,
sua quantidade é muito inferior à absorção de elementos originados de deposição e/ou
precipitação.
Em trabalhos recentes, como os de Brunialti e Frati (2007) e Bergamaschi et al (2004),
as análises para estudos de biomonitoramento são realizadas apenas em parte do talo
liquênico, em sua região mais periférica (aproximadamente 3mm da borda). Fisher et al
(1978), Loppi et al (1997) e outros, demonstraram que esta região da borda liquênica é
fisiologicamente mais ativa, apresentando a idade de aproximadamente 1 ano dependendo da
espécie.
O procedimento de lavagem das amostras apresenta variações dentre os pesquisadores.
Existem evidências (CALLIARI et al, 1995) de que o procedimento de lavagem tenha
influência em amostras urbanas de liquens, no sentido de haverem perdas significativas de
elementos presentes na superfície do talo. Assim, em grande parte dos estudos (BRUNIALTI
and FRATI, 2007; BERGAMASCHI et al, 2004; e outros) a lavagem não é realizada, ou
realiza-se apenas uma breve imersão em água destilada (JERAN et al, 2007; FUGA et al,
2007; dentre outros).
Considerando ainda, que os elementos dosados nos liquens basicamente são
originados de fontes naturais ou antropogênicas, de acordo com Jeran et al (2003) existem
pelo menos duas maneiras de identificar a fonte destes elementos: calculando-se o fator de
31
enriquecimento (“Enrichment Factor”, “EF”) (RIZZIO et al, 2001; JERAN et al, 2003;
REIMANN E CARITAT, 2005) para cada elemento, ou aplicando técnicas de análise
estatística multivariada de dados (WOLTERBEEK, 2001; JERAN et al, 2007).
O fator de enriquecimento tem sido usado por mais de 30 anos a fim de estimar a
contribuição antropogênica na concentração total de metais presentes numa amostra
(REIMANN E CARITAT, 2005), e, pode ser obtido pela seguinte equação:
FE = Cx/Cn (amostra) : Cx/Cn (ambiente)
onde, Cx é a concentração do elemento X, o qual o fator será determinado, e Cn é a
concentração do elemento N, normalizador, aquele que é, assumidamente, característico do
ambiente.
Em estudos de poluição atmosférica, a análise de fatores ou fatorial (“factor analysis”,
FA), uma técnicas da estatística multivariada de dados, tem sido usada para reduzir a
quantidade de dados em fatores, estes, gerados a partir da composição elementar de aerosóis
ou organismos biomonitores. Tais fatores são agrupados por apresentarem semelhanças entre
si, sendo a fonte de emissão dos poluentes analisados, uma das possibilidades de
agrupamento. Desta forma, é possível identificar fontes de emissão, remover fatores
desinteressantes a determinado estudo, dentre outras possibilidades (WOLTERBEEK, 2001).
Conforme relatado, atualmente, trabalhos têm sido publicados utilizando liquens a fim
de monitorar diversos poluentes, utilizando diversas técnicas analíticas e de análise de dados.
Neste contexto, o biomonitoramento em larga escala surge, permitindo monitorar extensas
áreas, a partir da união de esforços entre diversos centros de pesquisa. Em muitos países, tais
esforços têm permitido a identificação de fontes de emissão não observadas, o cruzamento de
dados de biomonitoramento com dados epidemiológicos, a formação de banco de dados
(WOLTERBEEK, 2001, 2002; JERAN, 2007; CARRERAS et al, 2009a, 2009b; SAIKI et al,
2009; SARMENTO et al, 2009;), resultando em um amplo diagnóstico ambiental.
No Brasil, apesar da existência de um grande número de espécies de liquens, havendo
mais de 2800 espécies já listadas (MARCELLI, 1998), trabalhos sobre o uso sistemático de
liquens como biomonitores da poluição ambiental ainda são escassos. Em 2007, pesquisas
realizadas no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN-SP) indicaram a
distribuição espacial de poluentes na Região Metropolitana de São Paulo, através da dosagem
de elementos traço. Os resultados demonstraram que os liquens coletados em regiões
consideradas limpas apresentaram concentrações menores dos elementos As, Co, Fe, La, Mo,
32
Na, Sb, Sc, U e Zn em relação àqueles coletados na Região Metropolitana de São Paulo. O
mapa de distribuição dos elementos apresentou altas concentrações nas áreas do complexo
petroquímico, indústria metalúrgica e áreas urbanas afetadas pela emissão veicular (FUGA et
al, 2007).
3.3 DETERMINAÇÃO MULTI -ELEMENTAR : ANÁLISE POR ATIVAÇÃO NEUTRÔNICA
Neste trabalho a técnica analítica aplicada para a determinação multi-elementar dos
elementos químicos em amostras de liquens e de solo foi a Análise por Ativação Neutrônica.
A técnica de Análise por Ativação Neutrônica (AAN) é amplamente conhecida por sua
sensibilidade para detecção e determinação de um grande número de elementos químicos,
apresentando precisão e exatidão nos resultados (DE SOETE et al, 1972; FRIEDLANDER at
al, 1981). As limitações da técnica estão relacionadas com a necessidade de se dispor de um
irradiador de nêutrons, envolvendo custo e mão de obra especializada e de instalação. No
CDTN/CNEN, a técnica é aplicada utilizando o reator nuclear de pesquisa TRIGA MARK I
IPR-R1 que opera a uma potência de 100 kW.
Essa técnica teve seu início em 1936 quando Hevesy e Levi verificaram que certos
elementos tornavam-se radioativos após sua exposição a uma fonte de nêutrons (HEVESY
and LEVY, 1936, FRIEDLANDER et al, 1981). Assim foram percebidas as potencialidades
das reações nucleares para a identificação qualitativa e quantitativa de elementos químicos
por meio da radioatividade induzida por uma fonte de nêutrons ou partículas carregadas.
Portanto, a AAN é, puramente, uma técnica analítica elementar, por ser baseada nas
propriedades do núcleo do átomo e não no comportamento dos elétrons (ADLOFF and
GUILLAUMONT, 1993; IAEA, 1990). Isso significa que a técnica determina elementos, sem
considerar a composição química.
De maneira geral, a técnica consiste em expor a amostra a uma fonte de nêutrons, o
que resulta, nos elementos com características nucleares apropriadas, na formação de um
radionuclídeo. A radioatividade induzida é medida por espectometria gama, gerando dados
qualitativos e quantitativos, que concernem à concentração e identificação dos elementos
químicos presentes na amostra.
No caso de determinação de emissores gama, método k0, nesta pesquisa foi utilizado o
método k0 que tem como característica utilizar um monitor de fluxo de nêutrons para cálculo
da atividade específica ao invés de padrões do elemento de interesse, parâmetros do reator e
33
calibração absoluta do sistema de detecção gama (DE CORTE, 1987, SABINO et al, 1995,
MENEZES, 2003, 2006). É um método semi-absoluto que utiliza a convenção de Högdahl.
Em um reator, fonte de nêutrons usualmente utilizada, os nêutrons são originados a
partir da fissão dos núcleos atômicos do combustível. A seqüência de eventos que ocorre após
a emissão do nêutron pelo reator, ou seja, durante as reações envolvidas na Análise por
Ativação Neutrônica é denominada captura radioativa de nêutrons (FIG. 4). A reação nuclear
que ocorre é do tipo (n, γ), na qual o nuclídeo captura um nêutron, emitindo radiação gama. A
probabilidade de ocorrência dessa reação nuclear depende de características do nuclídeo alvo,
tais como: secção de choque, abundância isotópica e meia vida do radionuclídeo produzido.
FIGURA 4 - Esquema da seqüência de eventos para uma reação (n, γγγγ) típica (figura adaptada da referência IAEA, 1990)
Quando um nêutron interage com o núcleo alvo por meio de uma colisão inelástica ou
captura, há formação de um núcleo composto em um estado excitado. O núcleo composto é
levado para um estado energético mais estável, quase instantaneamente, devido à emissão de
um ou mais raios gama, denominados raios gama prontos (emitidos em um período de tempo
da ordem de 10-12 até 10-16 segundos (ADLOFF and GUILLAUMONT, 1993; GLASCOK,
2008). Na maioria dos casos, essa nova configuração do núcleo composto é ainda instável e
liberará energia (ou decair) emitindo uma ou mais partículas e raios gama secundários (raios
gama de decaimento). Esse processo ou fenômeno, comumente denominado radioatividade ou
decaimento radioativo, é característico de cada elemento e pode levar desde frações de
segundos a vários anos, e o isótopo instável, emissor dos raios gama secundários, denomina-
se núcleo radioativo (ou radioisótopo).
34
O cálculo de determinação da fração do elemento na amostra pode ser realizado por
métodos de padronização, tais como: padronização relativa (GIRARDI et al,1965),
padronização absoluta (GIRARDI et al,1965) e padronização k0 (DE CORTE E SIMONITS,
2003), aplicado neste estudo. Nos dois primeiros métodos de Ativação Neutrônica, as
concentrações dos elementos de interesse são determinadas por meio da comparação entre
amostras e padrões, que são analisados simultaneamente, caracterizando-se como um método
comparativo. Já no método de padronização k0, as concentrações elementares são calculadas
utilizando-se constantes como o k0, parâmetros do reator e equações específicas (DE CORTE,
1987).
No método k0 padronizado, a equação fundamental do método (DE CORTE, 1987), é
aplicada para se calcular a massa do elemento “a” presente na amostra. De forma
simplificada, tem-se a seguinte equação considerando os índices a, quando se refere à amostra, e p
ao padrão/monitor de fluxo de nêutrons:
mF
Fa
p n a p p p a a a
n p a a a p p p
m C S C D H
k C S C D H= ,
,
εε
0
Onde: m é a massa do elemento analisado, Cn é a área líquida sob o pico gama do
radionuclídeo de interesse, ε é a eficiência do detector para o gama considerado, F é igual a [f
+ Q0(α)] , onde f é a razão entre os fluxos de nêutrons térmico e o epitérmico, o qual é
definido a partir de uma determinada energia e Q0(α) é a razão entre o I0(α), integral de
ressonância, e σo , secção de choque a nêutrons térmicos, S é o fator de saturação de irradiação
em função do tempo de irradiação, C é o fator de correção de decaimento do radionuclídeo
durante a contagem, D é o fator de correção de decaimento do radionuclídeo entre o final de
irradiação e o início da contagem; H é o tempo morto do detector durante a contagem.
Para a aplicação do método, o procedimento usual para a irradiação consiste em
inicialmente acondicionar as amostras em seus respectivos tubos de polietileno com
capacidade para 0,300 g de amostra. Estes tubos, por sua vez, são acondicionados em tubos
maiores de polietileno e, então, inseridos em outros denominados “coelhos”, que são
adequados para a inserção dos tubos de polietileno na Mesa Giratória do reator. Neste local, a
uma potência de 100 kW, o fluxo de nêutrons térmicos é de 6,6 x 1011 nêutrons.cm-2.s-1. A
cada irradiação, as amostras são acompanhadas por monitores de fluxo de nêutrons e
materiais de referência certificados (MENEZES et al, 2003, 2006).
35
Após a irradiação, é esperado um tempo adequado para que decaiam os radionuclídeos
de meias-vidas mais curtas que possam interferir na espectrometria gama. No sistema de
detecção gama, é levantado o espectro gama de cada amostra através do programa
computacional por um tempo necessário para que se alcance uma boa estatística de contagem.
A geometria de contagem é mantida constante para cada esquema de irradiação. A avaliação
dos espectros gama e os cálculos de concentração são executados através de programas
específicos.
As limitações da técnica estão relacionadas com a necessidade de se dispor de um
irradiador de nêutrons, envolvendo custo e mão de obra especializada. Na realidade, estas
limitações podem ser vistas como vantagens para os laboratórios que já dispõem de um reator
nuclear e de especialistas na área, privilégio de poucos institutos, no caso o CDTN/CNEN.
A ativação neutrônica tem características que quase a tornam uma técnica analítica ideal -
sensibilidade, capacidade multielementar, seletividade, versatilidade, abrangência de
aplicações – principalmente quando aplicada de forma instrumental, ou seja, sem envolver
tratamento químico prévio da amostra.
36
4. PARTE EXPERIMENTAL
Todos os procedimentos laboratoriais da Parte Experimental foram desenvolvidos nas
dependências do CDTN, com exceção da etapa de limpeza manual dos liquens. Esta etapa foi
executada no Departamento de Biologia do Colégio Técnico da UFMG (COLTEC).
4.1 PRIMEIRA COLETA
A Primeira Coleta foi, na realidade, uma coleta preliminar, que teve como objetivo
refinar os procedimentos de coleta, avaliar a massa de líquen suficiente para a detecção dos
elementos químicos, e comparar os resultados do biomonitoramento do Parque Municipal,
localizado no centro da cidade, com outro possivelmente menos poluído, no caso, o Parque
das Mangabeiras. O Parque das Mangabeiras é uma unidade de conservação e está localizado
na base da Serra do Curral, a cinco quilômetros do centro da cidade. Essa coleta foi realizada
na estação seca.
4.1.1 ESTRATÉGIA DE AMOSTRAGEM DE LIQUENS
Liquens epifíticos, isto é, presentes nos troncos de árvores, foram selecionados dentre
os diversos tipos de liquens, por serem encontrados com facilidade na área do Parque
Municipal. Além disso, os liquens epifíticos são considerados mais adequados por
apresentarem menor influência do acúmulo de elementos de solo (AGUIAR et al, 2007).
A estratégia de amostragem consistiu na escolha da espécie arbórea adequada para a
retirada dos liquens, seleção dos liquens, altura deles em relação ao solo, diâmetro do
espécime, forma de coleta e acondicionamento.
Para que fosse possível realizar a coleta, uma autorização foi requerida junto à
Fundação de Parques Municipais da Prefeitura. Uma cópia da autorização concedida está
disponível no ANEXO A. As coletas em ambos os parques foram realizadas com auxílio de
um técnico do CDTN. Para as coletas no Parque das Mangabeiras, devido à extensão da área,
obteve-se, também, o auxílio de um funcionário do referido parque.
Escolha da espécie arbórea
Considerando a distribuição na área, principalmente do Parque Municipal, observou-se
a espécie arbórea mais adequada para a retirada das amostras. Exemplares de ipês - Tabebuia
serratifolia (Vahl) Nicholson e Tabebuia impetiginosa (Mart. ex DC) Standley - foram,
37
assim, escolhidos, como espécie arbórea mais adequada para retirada dos liquens em ambos
os parques, devido à sua presença em diversas regiões destes.
Assim, os ipês selecionados localizavam-se na região mais central e também na região
mais periférica do Parque Municipal, somando 8 regiões no total (FIG. 5). No Parque das
Mangabeiras, foram retirados, no mesmo período, liquens de ipês localizados em 3 áreas do
Parque, todos de localização mais central (FIG. 6).
FIGURA 6 - Primeira Coleta: regiões de amostragem no Parque das Mangabeiras
FIGURA 5 – Primeira Coleta: regiões de amostragem no Parque Municipal
38
Seleção dos liquens
A seleção dos liquens foi feita de forma visual baseada em semelhanças morfológicas -
como coloração e tipo de talo - entre algumas espécies urbanas.
Vale ressaltar que a Primeira Coleta foi conduzida como um estudo preliminar. Neste
sentido, objetivou-se coletar espécies urbanas de liquens e não uma espécie em particular. No
entanto, visando identificar algumas particularidades destas espécies urbanas, e identificar
parte das espécies coletadas, realizou-se uma visita à Seção de Liquenologia e Micologia do
Instituto de Botânica de São Paulo. Foram identificadas amostras dos gêneros Pyxine spp,
Canoparmelia spp, Parmotrema spp, dentre outros. Tal estudo também possibilitou refinar os
procedimentos da coleta seguinte.
Altura do líquen na árvore
De acordo com o procedimento adotado no IPEN/CNEN-SP (AGUIAR et al, 2007;
COCCARO et al, 1999; SAIKI et al, 1997) as amostras de liquens selecionadas localizavam-
se a uma altura de 1,5m do solo.
Diâmetro do líquen
Foram selecionados liquens com tamanhos similares (diâmetros de 0,3 a 0,9 cm). O
diâmetro foi definido priorizando organismos jovens, relacionados, portanto, a um menor
período de exposição aos poluentes.
Coleta
Para a retirada das amostras foi utilizada uma faca de aço inoxidável (SAIKI et al,
1997; COCCARO et al, 1999). Como o líquen é uma estrutura frágil foi necessário que uma
camada fina da casca da árvore sob o líquen também fosse retirada. Após a coleta, as amostras
foram, individualmente, acondicionadas em envelopes de papel para evitar a formação de
bolores. Cada envelope foi, cuidadosamente, guardado a temperatura ambiente até a etapa de
preparo para a análise química.
4.1.2 PREPARO DAS AMOSTRAS DE LIQUENS PARA ANÁLISE QUÍMICA
A metodologia adotada para o preparo das amostras de liquens para a análise química
consistiu em três etapas: limpeza, lavagem e liofilização.
39
Limpeza manual
A limpeza foi realizada com auxílio de pinça (de aço inoxidável, pertencente a kit
médico), lupa de 10 e 20x de aumento e microscópio estereoscópico da marca Olympus (FIG.
7), a fim de separar pedaços da casca da árvore carreados durante a coleta. Esta etapa foi
realizada no COLTEC.
FIGURA 7 – Microscópio estereoscópico e pinças utilizados para a limpeza das amostras de liquens
Após esta etapa, a fim de ter uma massa suficiente para a análise (em torno de 100mg),
as amostras foram agrupadas, de acordo com a região coletada (ver FIG. 5 e 6). Cada amostra
analisada foi composta por 2 a 6 amostras da mesma região.
Lavagem
Conforme comentado no item 3.2, existem divergências na literatura quanto ao
procedimento e se deve realizar a etapa de lavagem dos liquens, não existindo uma
padronização. Neste trabalho decidiu-se por realizar a lavagem, a fim de se ter mais segurança
de que os elementos químicos detectados eram provenientes do líquen, e não de alguma
poeira de deposição.
As amostras desta Primeira Coleta foram colocadas em um funil de haste com papel
filtro de filtração rápida e lavadas, cuidadosamente, com 250 mL de água deionizada para
remover as partículas solúveis. Em seguida, esperou-se a secagem à temperatura ambiente
para facilitar a remoção dos pedaços de liquens do papel filtro. Com auxílio de pinça, retirou-
se pedaço por pedaço do líquen, ficando as partículas sólidas aderidas ao papel de filtro. As
amostras foram, então, pesadas em balança analítica e acondicionadas em tubos de polietileno
já adequados para a irradiação. Cada tubo foi fechado com parafilme sendo acondicionados
em um freezer (-18ºC) visando preparo para a liofilização.
40
Esta etapa foi realizada no Laboratório de Medidas Ambientais do CDTN, onde a
pressão ambiente é positiva.
Liofilização
O objetivo dessa etapa foi desidratar as amostras de modo que a concentração
elementar fosse referente ao peso seco da amostra. Optou-se pela liofilização para evitar que a
secagem por aquecimento levasse à perda de elementos voláteis. A liofilização foi realizada
por 24 horas no liofilizador LabConco.Em seguida as amostras foram pesadas e para os
cálculos foi utilizado o peso seco.
4.2 SEGUNDA COLETA
A partir dos resultados das amostras da Primeira Coleta e maior aprofundamento
teórico, alguns parâmetros não observados para a realização da coleta anterior, foram
alterados e/ou acrescentados para a concretização dessa etapa.
Com base nos resultados obtidos na Primeira Coleta e pela dificuldade em encontrar
espécies com características semelhantes às encontradas no Parque Municiapl, optou-se em
restringir a amostragem de liquens na Segunda Coleta ao Parque Municipal, e em coletar solo
dos parques Municipal e Mangabeiras. Esta coleta foi realizada no início da estação seca.
4.2.1 L IQUENS
4.2.1.1 ESTRATÉGIA DE AMOSTRAGEM DE LIQUENS
A estratégia de amostragem da Segunda Coleta contemplou todos os parâmetros
observados na Primeira Coleta, além da observação do padrão de direção dos ventos,
conforme relatado a seguir:
Seleção dos liquens
Diferente da Primeira Coleta priorizou-se maior restrição das espécies liquênicas. Para
isto, foram observadas algumas características - por exemplo, relacionadas à morfologia do
talo e da estrutura reprodutiva – referentes à espécie Canoparmelia texana (FIG. 8), por ser
uma das espécies liquênicas mais utilizadas em estudos de biomonitoramento no país (FUGA,
2006; SAIKI et al, 2003).
41
FIGURA 8 - Espécie de fungo liqueinizado epifítico: Canoparmelia texana
A percepção de tais características foi possível devido a informações obtidas na visita
à Seção de Liquenologia e Micologia do Instituto de Botânica de São Paulo e, permitiu a
seleção do menor número de espécies possível. Infelizmente, apesar de ser o procedimento
ideal, a identificação das espécies em campo não foi possível, já que não foram encontrados
especialistas no Estado de Minas Gerais que pudessem realizar-lá no momento da coleta. Por
isso, após a coleta realizada com base nas características citadas, cerca de 30% das amostras
foram enviadas à Seção de Liquenologia e Micologia do Instituto de Botânica de São Paulo
para posterior identificação pelo Prof. Dr. Marcelo Pinto Marcelli. Assim, assumiu-se que as
amostras analisadas pertenciam ao grupo abaixo ou a espécies similares. As seguintes
espécies foram identificadas:
- Heterodermia albicans (Pers.) Swinscow & Krog (referente a 50% das amostras enviadas),
- Heterodermia lepidota Swinscow & Krog,
- Canoparmelia crozalsiana (B. de Lesd.) Elix & Hale,
- Canoparmelia texana (Nyl.) Elix & Hale,
- Physcia cf. tribacoides Nyl.,
- Physcia cf. undulata Moberg,
- Parmotrema lichexanthonicum Eliasaro & Adler e,
- Parmotrema delicatulum (Vainio) Hale.
Escolha da espécie arbórea
Devido à maior restrição das espécies liquênicas, não foi possível manter a
uniformização do substrato, ou seja, as amostras dessa coleta pertenciam a diferentes espécies
arbóreas.
42
Altura do líquen na árvore
Da mesma forma que na Primeira Coleta, as amostras foram retiradas a 1,5m do solo.
Diâmetro do líquen
As amostras de liquens desta coleta tinham de 4 a 7 cm de diâmetros. Optou-se em
coletar amostras maiores a fim de aumentar a massa para a análise química.
Direção dos ventos
Para esta coleta observou-se, ainda, a localização das amostras na árvore com relação
ao padrão de direção dos ventos da cidade (ventos preferenciais vindos de leste). Para tanto,
foi obtida informação junto à base local do Instituto Nacional de Meteorologia e realizado um
breve estudo sobre a dispersão dos poluentes no local da coleta (ver Capítulo 5).
Coleta
A coleta foi efetuada utilizando uma faca de aço inoxidável e uma lupa de 10/20x de
aumento e um aparelho de GPS para marcar as coordenadas dos pontos. Seguindo o
procedimento anterior, da Primeira Coleta, as amostras foram acondicionadas em envelopes
de papel.
Um total de 34 amostras de fungos liqueinizados foi retirado do Parque Municipal. A
FIG. 9 abaixo ilustra os pontos de coleta das amostras que foram analisadas, somando um
total de 20 pontos, lembrando que parte das amostras coletadas foi enviada para a
identificação. É importante comentar que, o número restrito de amostras deve-se aos
parâmetros observados para a coleta, acima descritos, como altura e localização da amostra no
tronco, tamanho e tipo de espécie, e à extensão da área do Parque. Então, dentro destas
condições este foi o número máximo de amostras possíveis.
43
FIGURA 9 - Pontos de amostragem da Segunda Coleta
4.2.1.2 PREPARO DAS AMOSTRAS DE LIQUENS PARA ANÁLISE QUÍMICA
As amostras da Segunda Coleta foram preparadas da seguinte forma:
Limpeza manual
Etapa executada de acordo com o mesmo procedimento da Primeira Coleta. Mas,
durante o procedimento desta coleta, as amostras foram seccionadas em 3 áreas: área 1
referente à borda (0-3mm), área 2 ao meio (3-5mm seguintes) e área 3 ao centro (o restante do
talo), sendo analisadas separadamente, as amostras foram assim triplicadas, resultando no
final do preparo em 60 amostras. O objetivo destes recortes foi verificar a variação na
absorção dos elementos com o tempo de exposição⁄crescimento do líquen, desta forma
verificando a possibilidade de utilizar as partes numa análise conjunta.
44
A FIG. 10 ilustra este procedimento:
Lavagem
Este procedimento foi alterado após leitura mais criteriosa da literatura, optando-se em
adotar a lavagem por imersão (JERAN et al, 2007; FUGA et al, 2007). As amostras de liquens
da Segunda Coleta foram colocadas no papel filtro e imersas por 1 minuto em água
deionizada.
Liofilização
Esta etapa foi realizada da mesma forma que para as amostras da Primeira Coleta
(item 4.1.2).
4.2.2 SOLO
Um total de 5 amostras de solo foram extraídas do Parque Municipal, e 4 do Parque
das Mangabeiras. A coleta de solo foi necessária para a determinação do Fator de
enriquecimento (item 7.1).
4.2.2.1 ESTRATÉGIA DE AMOSTRAGEM DE SOLO
A estratégia consistiu em selecionar os locais de coleta e na adoção do procedimento
apropriado para a amostragem.
Seleção do local de coleta
Para a coleta do solo, em ambos os parques, foram selecionadas áreas próximas às
áreas em que foram coletados os liquens.
a1
a2
a3
FIGURA 10 - Desenho esquemático ilustrando as três áreas em que o talo liquênico das amostras da Segunda Coleta foi seccionado
45
Coleta
A amostragem do solo foi executada com auxílio de um trado (FIG. 11). Os 3 cm
superficiais da área selecionada para a coleta foram descartados, uma vez que estão mais
expostos à ação do vento, presença de folhas e deposição de poeira. Os 20 cm seguintes (em
profundidade) foram coletados.
FIGURA 11 - Trado utilizado para a retirada do solo
Desta forma, aproximadamente, 2 kg de solo foram removidos de cada região
amostrada. O material foi seco à sombra e à temperatura ambiente, evitando-se a perda de
elementos voláteis caso a secagem fosse realizada por calor. Em seguida, o solo foi
desaglutinado e peneirado selecionando partículas de tamanho inferior a 0,062mm,
granulometria recomendada para a análise de metais (ALLOWAY, 1995). Parte do material,
por volta de 5g, foi então depositado em um frasco plástico novo e limpo, próprio para o
acondicionamento de amostras.
Para a determinação dos elementos químicos, as amostras foram pesadas e transferidas
para tubos de polietileno adequados ao procedimento de análise por ativação neutrônica.
4.3 APLICAÇÃO DA ANÁLISE POR ATIVAÇÃO NEUTRÔNICA
A análise por Ativação Neutrônica foi aplicada através do método k0-padronizado,
utilizando o reator nuclear de pesquisa TRIGA MARK I IPR-R1 localizado no CDTN/CNEN,
Belo Horizonte (FIG. 12). O reator opera a uma potência de 100 kW, com o fluxo médio de
nêutrons térmicos de 6,6x1011 nêutrons.cm-2.s-1 na Mesa Giratória, sendo os parâmetros
médios f e alfa, 21,67 e 0,0026 respectivamente.
46
FIGURA 12 - Reator Nuclear TRIGA MARK I IPR-R1 loca lizado no CDTN/CNEN
Foram aplicados dois esquemas para a irradiação:
i) para a determinação de elementos cujos radionuclídeos são de meias-vidas curtas – Al,
Mn, Mg, V – onde as amostras são irradiadas uma a uma por 5 minutos. Após tempo de
espera de cerca de 1 minuto, é levantado o espectro gama por tempo suficiente para se
alcançar uma boa estatística de contagem;
ii) para os radionuclídeos de meias-vidas médias e longas, o tempo de irradiação é de 8 horas.
O tempo de decaimento é de 2 dias a 1 semana, para a determinação de elementos cujos
radionuclídeos são de meias-vidas médias (entre 12 e 72 horas) como o Na, K, As e Br;
será de 20 dias, para a determinação de radionuclídeos de meias-vidas longas, como o Cr,
Hg, Sb, Sc, Zn, etc.
Nos dois esquemas de irradiação, as amostras foram acompanhadas por monitores
fluxo de nêutrons – liga Al-Au (0,1%), IRMM-530R (INSTITUTE FOR REFERENCE
MATERIALS and MEASUREMENTS, 2002) e por padrões de referência certificados de
liquen (INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, 1999) e de solo
[INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, 1984], para verificar a exatidão do
método. O posicionamento das amostras em ambos esquemas de radiação, está demonstrado
na FIG. 13 , abaixo:
47
FIGURA 13 - Posicionamento das amostras para o esquema ii (longa) à esquerda, e para o esquema i
(curta), à direita
A espectrometria gama foi realizada em detector HPGe (High Pure Germanium) com
50% de eficiência nominal utilizando o programa Genie 2k, CANBERRA. A avaliação dos
espectros gama é realizada através do programa HyperlabPC (HYPERLAB-PC, 2002) e o
cálculo de concentração foi feito através do programa KayWin (Kayzero for Windows, 2006),
específico para o método k0.
4.4 CONTROLE DE QUALIDADE DAS ANÁLISES
Para a avaliação da precisão, as amostras foram analisadas em triplicata. Para a
exatidão, foram analisadas em quintuplicata amostras de referência certificadas: IAEA Lichen
336 e IAEA/Soil 7.
4.5 INFRA-ESTRUTURA
Os equipamentos e instalações disponíveis para a realização da pesquisa foram:
- Reator nuclear de pesquisa TRIGA MARK I IPR-R1, com potência de 100 kW, com 40
posições para a irradiação simultânea de 40 amostras na análise de ativação neutrônica;
- Laboratório de Ativação Neutrônica do Serviço de Reator e Irradiações para realização de
análises pela técnica de ativação neutrônica com detectores HPGe de 15, 25 e 50% de
eficiência nominal e eletrônica associada para a espectrometria gama;
- Programas para aquisição de espectros Genie 2K, para análise de espectros HyperlabPC e de
cálculo de concentração método-k0, KayWin (Kayzero for Windows, 2006);
- Liofilizador Labconco, “freezer” Sellex So-Low (modelo U85-13) a -18ºC e balança
analítica Mettler Toledo (modelo AG285);
- Serviços de Tratamento de Rejeito e de Proteção Radiológica
- Biblioteca e demais infra-estruturas necessárias.
Monitor 3
Monitor 2
Monitor 1
Amostras 5,6,7
Amostras 1,2,3,4
Amostra Monitor 1
Monitor 2
48
5. ANÁLISE DAS CONDIÇÕES DA REGIÃO DE ESTUDO NO QUE CONCERNE À
DISPERSÃO DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS
O processo de transporte de poluentes na atmosfera é influenciado por alguns fatores,
entre eles, destacam-se o relevo da região, o tipo de ocupação do terreno e as condições
meteorológicas locais. Estes fatores são representados por variáveis do tipo topografia
(relevo), altura de construções (ocupação do terreno) e velocidade, direção e flutuação dos
ventos. Paralelamente, a caracterização das fontes emissoras é também fundamental para a
caracterização das condições iniciais da pluma – nuvem de poluentes (EAGLEAN, 1991).
Desta forma, tais fatores foram observados a fim de auxiliar na identificação de prováveis
fontes emissoras de poluentes existentes na região em circunvizinha da área de estudo.
Belo Horizonte está localizada em meio às montanhas centrais do Estado de Minas
Gerais. O relevo desta região é caracterizado como apresentando condições complexas devido
à grande variedade de altitudes (673 < h < 1508 m – média de 921). Especificamente o
PMARG está localizado na área limitada pelas coordenadas, a noroeste X= 611290 m e Y =
7796790 m e a sudeste X= 611830 m e Y= 7796225 m, próximo ao rio Arrudas, portanto
numa região de vale (842 < h < 869 m – média de 854). O Modelo Digital de Elevação
(MDE) desta área (FIG. 14), elaborado por pesquisadores do LabGEO⁄CDTN, permite a
visualização de tais informações, sendo possível, ainda, observar a região em que está inserida
a cidade de Belo Horizonte (limites marcados em vermelho). A Serra do Curral também se
destaca na figura por acompanhar o limite sudeste da cidade e por possuir as maiores altitudes
da região apresentada. A área em torno de Belo Horizonte, parte mostrada na FIG. 14, é
caracterizada por pólos industriais, com destaque para: indústria extrativista mineral
(concentradas no setor leste e sudeste), automobilística e petroquímica (maioria dispostas a
sudoeste), indústrias de cimento (a norte da capital), dentre outras.
49
FIGURA 14 - Modelo Digital de Elevação da região, destacando a cidade de Belo Horizonte e o PMARG
A Fundação Estadual do Meio Ambiente (FEAM) disponibilizou dados referentes à
direção e velocidade dos ventos para o período de março de 2004 a março de 2009, coletados
na Estação Automática de Monitoramento da Qualidade do Ar da Praça Rui Barbosa,
localizada à cerca de 920 m do centro geométrico do PMARG. O resultado representado na
rosa dos ventos (FIG. 15) demonstra que o sentido predominante neste período foi de ventos
oriundos do quadrante leste, ou seja, aproximadamente 18% do setor nordeste (NE), 20% do
setor leste (E) e 25% do setor sudeste (SE).
50
FIGURA 15 - Rosa dos Ventos cedida pela FEAM ilustrando o sentido preferencial dos ventos na região
do PMARG
A Estação da Praça Rui Barbosa faz investigações de vento por meio de um sensor
localizado à 10m do nível do solo, onde a altitude local é de 838 m. A posição desta Estação
em relação à sua vizinhança não é favorável para medição de ventos predominantes da região,
pois os dados sofrem a influência do vale e das construções vizinhas que apresentam grandes
alturas.
Desta forma também foram obtidas dados meteorológicos coletados na Estação
Meteorológica do CDTN, instalada no topo de uma região cuja elevação é de 857m, em uma
região com baixa ocupação urbana. Esta Estação foi projetada com fins de geração de dados
para estudos de dispersão de poluentes atmosféricos. O período utilizado foi de março de
2004 a março de 2009. Os resultados estão representados na rosa de ventos contida na FIG.
16. Estes dados confirmam o sentido preferencial dos ventos como oriundos do quadrante
leste. Nesta figura foi representado um vetor resultante que leva em consideração todos os
dados observados.
51
Resultant Vector
83 deg - 60%
NORTH
SOUTH
WEST EAST
6%
12%
18%
24%
30%
WIND SPEED (m/s)
>= 11.1
8.8 - 11.1
5.7 - 8.8
3.6 - 5.7
2.1 - 3.6
0.5 - 2.1
Calms: 8.30%
FIGURA 16 - Rosa dos ventos obtida com dados referentes ao período de março de 2004 a março de 2009,
na Estação Meteorológica do CDTN
52
6. RESULTADOS
A análise por ativação neutrônica permitiu quantificar os elementos químicos
presentes nas amostras de fungos liqueinizados na ordem de mg kg-1 a percentagem. Por
exemplo, Au, Co, Cs, Sb, Sc e Sm mostraram concentração a níveis de traço nos liquens
analisados enquanto que Al, Fe, K, Mg e Na apresentaram valores a nível de percentagem.
A TAB. 2 traz os resultados das análises dos materiais certificados das amostras de
liquens (IAEA⁄ Lichen-336) e de solo (IAEA⁄ Soil-7), mostrando a exatidão do método k0
utilizado para a determinação elementar das amostras.
Os resultados das análises das amostras da Primeira Coleta são apresentados na TAB.
3, os das amostras de liquens coletados da Segunda Coleta nas TAB. 4, 5 e 6 e os das
amostras de solo estão disponíveis no ANEXO C. Todos os elementos dispostos na tabela
foram detectados em pelo menos uma amostra. Naquelas em que não foi detectado o elemento
atribuiu-se o limite de detecção desse elemento. O valor do limite de detecção é determinado
para cada amostra pelo programa KayWin junto com a determinação da concentração da
amostra; ou seja, para todas as amostras é obtido um valor específico. Assumiu-se o limite de
detecção da amostra onde se obteve a menor concentração detectada no grupo. Os grupos de
amostras considerados foram os seguintes:
- liquens do Parque Municipal da Primeira Coleta,
- liquens do Parque das Mangabeiras da Primeira Coleta,
- borda do líquen (área 1) da Segunda Coleta,
- meio do líquen (área 2) da Segunda Coleta,
- centro do líquen (área 3) da Segunda Coleta,
- solo dos parques Municipal e Mangabeiras da Segunda Coleta.
Desta forma, o limite de detecção para um determinado elemento pode ser diferente
dependendo do grupo de amostras. Quando dentro do grupo a concentração de um elemento
não foi detectada em nenhuma amostra, foi assumido o menor limite de detecção das amostras
do grupo. Para a análise dos dados e confecção das planilhas estatísticas, apenas os elementos
detectados em mais de 50% das amostras de liquens foram utilizados. Desta forma, Al, As,
Au, Br, Ca, Cl, Co, Cr, Fe, Hf, K, La, Mg, Mn, Na, Sb, Sm, Th, U, W, V e Zn foram
utilizados nas análises da Primeira Coleta, e, Al, As, Au, Br, Cl, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mg,
Mn, Na, Rb, Sb, Sc, Sm, V e Zn foram os elementos empregados no estudo da Segunda
Coleta.
53
TABELA 2 - Concentração elementar, em mg kg-1, dos materiais de referência analisados
Elemento
IAEA⁄ Lichen - 336 IAEA ⁄ Soil - 7
Valor Certificado
(Intervalo de confiança
95%)
Valor
Experimental
X ± sx
a
Valor Certificado
(Intervalo de confiança
95%)
Valor
Experimental
X ± sx
a
Al 680 (570 - 790)* 932 ± 34 47000
(44000 – 51000)* 59050 ± 2044
As 0,63 (0,55 - 0,71) 0,7 ± 0,01 13,4 (12,5 – 14,2) 13,1 ± 1
Au NR 0,004 ± 0,0003 NR < 0,01
Ba 6,4 (5,3 - 7,5) 6 ± 1 159 (131 – 196)* 169 ± 21
Br 12,9 (11,2 – 14,6) 13 ± 1 7 (3 -10)* 6,5 ± 0,3
Ca NR 2914 ± 165 163000
(157000 – 174000)* < 100000
Ce 1,28 (1,11 – 1,45) 1,2 ± 0,1 61 (50 -63) 56 ± 2
Cl 1900 (1600 – 2200)* 1835 ± 53 NR NA
Co 0,29 (0,24 – 0,34) 0,3 ± 0,01 8,9 (8,4 – 10,1) 9,1 ± 0,3
Cr 1,06 (0,89 – 1,23) * 2,8 ± 0,2 60 (49 – 74) 72 ± 3
Cs 0,11 (0,097 – 0,123) 0,12 ± 0,01 5,4 (4,9 – 6,4) 5,4 ± 2
Eu 0,023
(0,019 – 0,027)* <0,04 1 (0,9 – 1,3) 1,1 ± 0,1
Fe 430 (380 – 480) 471 ± 18 25700
(25200 – 26300)* 26680 ± 938
Hf NR 0,064 ± 0,004 5,1 (4,8 – 5,5) 5,5 ± 0,2
K 1840 ± 200 1950 ± 75 12100
(11300 – 12700)* 10370 ± 421
La 0,66 (0,56 – 0,76) 0,64 ± 0,04 28 (27 – 29) 28 ± 1
Mn 63 (56 – 70) 64 ± 2 631 (604 – 650) 650 ± 42
Na 320 (280 – 360) 390 ± 10 2400 (2300 – 2500)* 2026 ± 121
Nd 0,60 (0,42 – 0,78)* < 3 30 (22 – 34) 33 ± 2
Rb 1,76 (1,54 – 1,98)* 1,9 ± 0,2 51 (47 – 56) 51 ± 3
Sb 0,073
(0,063 – 0,083) 0,077 ± 0,004 1,7 (1,4 – 1,8) 1,7 ± 0,1
Sc 0,17 (0,15 – 0,19)* 0,19 ± 0,01 8,3 (6,9 – 9,0) 9,1 ± 0,3
Sm 0,106
(0,092 – 0,120) 0,098 ± 0,004 5,1 (4,8 – 5,5) 4,1 ± 0,2
Ta NR 0,025 ± 0,002 0,8 (0,6 – 1,0) 0,69 ± 0,04
Th 0,14 (0,12 – 0,16) 0,15 ± 0,01 8,2 (6,5 – 8,7) 8,1 ± 0,3
U NR 2,6 ± 0,2 2,6 (2,2 – 3,3) 2,4 ± 0,1
V 1,47 (1,25 – 1,69)* 1,3 ± 0,1 66 (59 – 73) < 90
W NR < 0,1 NR < 1
Yb 0,037
(0,025 – 0,049)* 0,045 ± 0,002 2,4 (1,9 – 2,6) 2,4 ± 0,1
Zn 30,4 (27,0 – 33,8) 35 ± 1 104 (101 – 113) 104 ± 8
a
Média aritmética das concentrações e desvio padrão da média; * Valor informativo; NR, não reportado; NA,
não analisado
TABELA 3 - Concentração elementar em mg kg-1 das amostras de liquens da Primeira Coleta
Elemento Parque Municipal Américo René Giannetti Parque das Mangabeiras
Região 1 Região 2 Região3 Região 4 Região 5 Região 6 Região 7 Região 8 Região 1 Região 2 Região 3
As 1,3 ± 0,1 3,2 ± 0,1 1,4 ± 0,1 1,6 ± 0,1 0,9 ± 0,1 1,8 ± 0,1 0,61 ± 0,04 1,4 ± 0,1 4,8 ± 0,2 6,9 ± 0,2 3,4 ± 0,1
Au 0,024±0,002 0,13 ± 0,01 0,51 ± 0,02 0,2 ± 0,01 0,015±0,001 0,030±0,002 0,010±0,001 0,026±0,001 0,016±0,001 0,028±0,001 0,014±0,001
Ba < 120 125 ± 19 < 120 < 120 < 120 < 120 < 120 < 120 64 ± 10 68 ± 4 50 ± 4
Br 8,6 ± 0,3 10,6 ± 0,4 20 ± 1 4,8 ± 0,2 3,8 ± 0,1 5,3 ± 0,2 6,3 ± 0,2 8,1 ± 0,3 7,8 ± 0,3 9,7 ± 0,3 10,6 ± 0,4
Ca < 6500 16610±2264 14290±2550 < 6500 < 6500 < 6500 < 6500 < 6500 < 2280 29750±1398 14870 ± 848
Ce < 5 12 ± 1 < 5 < 5 < 5 < 5 < 5 < 5 5,9 ± 0,4 7,9 ± 0,4 4,4 ± 0,3
Co < 1 2,3 ± 0,2 1,9 ± 0,3 2,2 ± 0,3 < 1 1,5 ± 0,3 < 1 1,8 ± 0,2 1,6 ± 0,1 2,3 ± 0,1 1,2 ± 0,1
Cr < 8 22 ± 2 < 8 9,1 ± 1,5 < 8 10 ± 2 < 8 < 8 19 ± 1 25 ± 1 14 ± 1
Cs < 0,4 < 0,4 < 0,4 < 0,4 < 0,4 < 0,4 < 0,4 < 0,4 < 0,4 0,5 ± 0,1 0,4 ± 0,1
Eu < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,01 0,11 ± 0,01 < 0,01
Fe 4325 ± 368 10770 ± 476 5208 ± 267 4537 ± 52 2205 ± 113 4793 ± 271 1849 ± 87 4220 ± 216 30550±1082 34130±1202 16470±590
Hf < 0,4 < 0,4 < 0,4 < 0,4 < 0,4 < 0,4 < 0,4 < 0,4 0,46 ± 0,04 0,65 ± 0,05 0,4 ± 0,1
K 415 ± 104 1220 ± 46 647 ± 29 750 ± 33 345 ± 17 936 ± 41 353 ± 15 612 ± 58 1212 ± 44 1412 ± 55 908 ± 34
La 2,1 ± 0,1 3,6 ± 0,1 1,6 ± 0,1 2,4 ± 0,1 0,80 ± 0,03 1,6 ± 0,1 0,65 ± 0,03 1,25 ± 0,05 2,7 ± 0,1 < 1 2,0 ± 0,1
Na 103 ± 4 94 ± 3 109 ± 4 116 ± 4 49 ± 2 133 ± 5 41 ± 1 107 ± 4 43 ± 2 37 ± 1 27 ± 1
Nd < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 558 ± 25 < 3
Sb 0,61 ± 0,03 1,28 ± 0,05 0,6 ± 0,1 0,49 ±0,03 0,37 ± 0,02 0,56 ± 0,03 0,21 ± 0,02 0,41 ± 0,02 0,57 ± 0,03 0,74 ± 0,03 0,34 ± 0,02
Sc 0,47 ± 0,03 1,01 ± 0,05 0,44 ± 0,03 0,50±0,03 0,24 ± 0,02 0,56 ± 0,04 0,21 ± 0,01 0,44 ± 0,02 1,12 ± 0,04 1,52 ± 0,05 0,75 ± 0,03
Sm 0,19 ± 0,01 0,44 ± 0,02 <0,03 0,19 ± 0,01 0,10 ± 0,01 0,19 ± 0,01 0,09±0,01 0,14 ± 0,01 0,39 ± 0,01 0,46 ± 0,02 0,25 ± 0,01
Ta < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0,16 ± 0,02 < 0,1
Th 0,75 ± 0,01 1,3 ± 0,1 < 0,5 0,6 ± 0,1 0,7 ± 0,1 0,6 ± 0,1 < 0,5 0,7 ± 0,1 0,9 ± 0,1 1,4 ± 0,1 0,73 ± 0,05
U < 0,2 0,56 ± 0,04 < 0,2 < 0,2 0,3 ± 0,1 < 0,2 < 0,2 0,24 ± 0,04 0,38 ± 0,02 0,49 ± 0,02 0,25 ± 0,01
W < 0,5 0,9 ± 0,1 0,8 ± 0,1 < 0,5 0,56 ± 0,04 < 0,5 < 0,5 < 0,5 0,66 ± 0,03 0,71 ± 0,03 1,11 ± 0,05
Yb < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0,22 ± 0,02 < 0,1 3 ± 1
Zn 99 ± 12 230 ± 18 142 ± 12 57 ± 10 54 ± 5 84 ± 12 52 ± 6 67 ± 8 58 ± 4 74 ±4 43 ± 3
54
TABELA 4 - Concentração elementar em mg kg-1 das amostras de liquens da Segunda Coleta (borda do líquen, área 1)
Elemento CA12 CA13 CA14 CA15 CA16 CA17 CA18 CA19 CA20 CA21
Al 2413 ± 86 1804 ± 66 2645 ± 96 4588 ± 165 1973 ± 71 3111 ± 113 3679 ± 132 3520 ± 127 4738 ± 171 5215 ± 188
As 0,8 ± 0,1 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5
Au 0,008±0,001 < 0,001 < 0,001 < 0,001 0,005±0,001 0,01 ±0,002 < 0,001 0,017±0,002 0,070±0,004 0,015±0,002
Br 1,5 ± 0,1 1,4 ± 0,1 1,7 ± 0,2 3,0 ± 0,3 0,9 ± 0,1 < 0,2 3,6 ± 0,2 1,7 ± 0,2 2,8 ± 0,2 3,1 ±0,2
Ce < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3
Cl < 53 1451 ± 102 1918 ± 151 2429 ± 194 1744 ± 112 1842 ± 142 1934 ± 149 1563 ± 128 2653 ± 196 2387 ± 194
Co 0,35 ± 0,03 0,3 ± 0,1 < 0,05 0,6 ± 0,1 < 0,05 < 0,05 0,4 ± 0,1 0,4 ± 0,1 0,5 ± 0,1 < 0,05
Cr 21 ± 1 30 ± 1 47 ± 2 54 ± 3 22 ± 1 39 ± 2 40 ± 2 41 ± 2 49 ± 2 57 ± 3
Cs < 0,05 0,23 ± 0,03 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 0,54 ± 0,05 < 0,05
Eu < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04
Fe 1417 ± 64 540 ± 72 424 ± 75 1913 ± 105 689 ± 50 567 ± 59 533 ± 55 1655 ± 141 1908 ± 103 1431 ± 111
Ga < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06
Hf < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08
K 5040 ± 189 4246 ± 161 4591 ± 228 5566 ± 276 3771 ± 144 2671 ± 116 4325 ± 206 4062 ± 166 4007 ± 166 4325 ± 182
La 0,58 ± 0,04 < 0,04 < 0,04 0,9 ± 0,1 < 0,04 < 0,04 < 0,04 0,6 ± 0,1 0,6 ± 0,1 < 0,04
Mg 1513 ± 121 1275 ± 130 < 700 < 700 874 ± 108 < 700 < 700 < 700 < 700 < 700
Mn < 1 15 ± 1 13 ± 1 30 ± 3 < 1 9 ± 1 29 ± 2 50 ± 3 30 ± 2 26 ± 2
Na 789 ± 28 998 ± 35 1453 ± 51 1763 ± 62 820 ± 29 1405 ± 49 1388 ± 49 1282 ± 45 1766 ± 62 1857 ± 65
Rb 17 ± 2 < 9 < 9 < 9 < 9 < 9 25 ± 4 < 9 < 9 < 9
Sb 0,36 ± 0,04 < 0,07 < 0,07 0,6 ± 0,1 < 0,07 < 0,07 < 0,07 < 0,07 0,5 ± 0,1 < 0,07
Sc 0,17 ± 0,01 0,07 ± 0,02 0,07 ± 0,01 0,22 ± 0,03 0,07 ± 0,01 0,07 ± 0,02 0,10 ± 0,01 0,18 ± 0,02 0,2 ± 0,01 0,14 ± 0,02
Sm 0,04 ± 0,01 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 0,05 ± 0,01 < 0,02
Th 0,21 ± 0,04 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2
U < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06
V < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3
W < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2
Zn 66 ± 3 41 ± 2 45 ± 4 113 ± 6 42 ± 3 46 ± 4 69 ± 4 83 ± 5 87 ± 6 66 ± 5
55
Continuação TAB. 4, Concentração elementar em mg kg-1 das amostras de liquens da Segunda Coleta (borda do líquen, área 1)
Elemento CA22 CA23 CA24 CA25 CA26 CA27 CA28 CA29 CA30 CA31
Al 3244 ± 117 2134 ± 77 4324 ± 155 566 ± 20 7367 ± 263 3303 ± 119 2582 ± 93 2637 ± 95 3176 ± 113 5464 ± 199
As < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 0,5 ± 0,1 < 0,5 < 0,5 < 0,5
Au < 0,001 < 0,001 0,030 ± 0,003 0,0020 ± 0,0004 0,06 ± 0,01 < 0,001 < 0,001 0,010 ± 0,001 < 0,001 < 0,001
Br 3,3 ± 0,2 2,3 ± 0,1 4,1 ± 0,3 0,33 ± 0,03 5,2 ± 0,3 1,8 ± 0,2 4,8 ± 0,2 2,9 ± 0,1 6,2 ± 0,2 2,3 ± 0,2
Ce < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3
Cl 2698 ± 196 1505 ± 101 3063 ± 263 333 ± 26 3359 ± 273 2567 ± 189 1784 ± 127 1655 ± 116 1865 ± 147 2560 ± 205
Co < 0,05 0,24 ± 0,05 < 0,05 < 0,05 0,8 ± 0,1 < 0,05 0,43 ± 0,05 0,3 ± 0,1 0,4 ± 0,1 0,6 ±0,1
Cr 53 ± 2 26 ± 1 67 ± 3 6,7 ± 0,3 81 ± 4 57 ± 3 33 ± 2 36 ± 2 43 ± 2 63 ± 5
Cs < 0,05 0,24 ± 0,02 < 0,05 < 0,05 0,6 ± 0,1 0,42 ± 0,05 < 0,05 0,34 ± 0,03 0,3 ± 0,04 < 0,05
Eu < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04 < 0,04
Fe 729 ± 52 502 ± 35 1668 ± 120 < 320 2893 ± 161 < 320 477 ± 41 713 ± 51 1414 ± 81 < 320
Ga < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06
Hf < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08
K 5707 ± 227 5193 ± 195 3503 ± 167 457 ± 21 3944 ± 187 2578 ± 105 3185 ± 135 8621 ± 323 5838 ± 321 4372 ± 196
La < 0,04 0,24 ± 0,04 1,0 ± 0,1 0,05 ± 0,01 0,5 ± 0,1 < 0,04 < 0,04 < 0,04 0,5 ± 0,1 < 0,04
Mg < 700 < 700 < 700 < 700 < 700 1745 ± 219 1350 ± 150 1821 ± 162 < 700 < 700
Mn < 1 11 ± 1 47 ± 3 3,8 ± 0,2 55 ±3 8 ± 1 19 ± 1 16 ± 1 24 ± 1 < 1
Na 1714 ± 61 968 ± 34 2378 ± 85 261 ± 9 2487 ± 88 1702 ± 60 1237 ± 44 1150 ± 40 1556 ± 55 1989 ± 71
Rb 36 ± 5 24 ± 2 < 9 < 9 < 9 <9 < 9 34 ± 4 26 ±4 < 9
Sb < 0,07 < 0,07 < 0,07 < 0,07 < 0,07 < 0,07 < 0,07 < 0,07 0,4± 0,1 < 0,07
Sc 0,08 ± 0,01 0,06 ± 0,01 0,20 ± 0,04 < 0,01 0,35 ± 0,03 0,07 ± 0,01 0,07 ± 0,01 0,09 ± 0,01 0,17 ± 0,02 0,10 ± 0,01
Sm < 0,02 < 0,02 0,10 ± 0,01 < 0,02 0,11 ± 0,01 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02
Th < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2
U < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06 < 0,06
V < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3
W < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2
Zn 59 ± 3 60 ± 3 114 ± 7 10 ± 1 99 ± 7 38 ± 4 47 ± 6 68 ± 4 73 ± 5 56 ± 8
56
TABELA 5 - Concentração elementar em mg kg-1 das amostras de liquens da Segunda Coleta (meio do líquen, área 2)
Elemento CA12 CA13 CA14 CA15 CA16 CA17 CA18 CA19 CA20
Al 2406 ± 87 2910 ± 105 3159 ± 114 4385 ± 157 1950 ± 70 2776 ± 100 4826 ± 173 2980 ± 106 5287 ± 189
As 13 ± 1 5 ± 1 < 2 12 ± 3 5,7 ± 0,4 < 2 7 ± 1 9 ± 1 8 ± 1
Au 0,077 ± 0,004 0,015 ± 0,003 0,05 ± 0,01 0,04 ± 0,005 0,02 ± 0,002 0,04 ± 0,01 < 0,01 0,13 ± 0,01 0,14 ± 0,01
Br 10,7 ± 0,4 11 ± 1 6,7 ± 0,5 10 ± 1 5,7 ± 0,3 6 ± 1 32 ± 1 12 ± 1 17 ± 1
Ce < 5 < 5 < 5 < 5 < 5 < 5 < 5 < 5 < 5
Cl 924 ± 74 1473 ± 116 1860 ± 160 2279 ± 195 1346 ± 85 2002 ± 165 2207 ± 201 1292 ± 111 2727 ± 222
Co 0,59 ± 0,05 0,4 ± 0,1 < 0,1 0,9 ± 0,1 < 0,1 0,4 ± 0,1 < 0,1 0,51 ± 0,05 0,8 ± 0,1
Cr 23 ± 1 35 ± 2 60 ± 3 75 ± 3 19 ± 1 54 ± 3 60 ± 2 31 ± 2 65 ± 3
Cs 0,29 ± 0,03 0,32 ± 0,03 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0,7 ± 0,1
Eu < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08
Fe 3675 ± 145 1304 ± 83 687 ± 123 2926 ± 168 1305 ± 66 1012 ± 79 1344 ± 112 3721 ± 173 3934 ± 196
Ga < 14 < 14 < 14 < 14 < 14 < 14 < 14 < 14 < 14
Hf < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5
K 380600±15300 298500±11860 249600±10790 296800±12830 274900±10490 125800± 6753 278200±12960 296100±11970 296800±13820
La 4,7 ± 0,2 2,2 ± 0,2 < 0,4 4,7 ± 0,4 1,3 ± 0,1 < 0,4 3,1 ± 0,4 2,9 ± 0,3 4,3 ± 0,3
Mg 1239 ± 115 1524 ± 162 < 600 < 600 875 ± 89 < 600 < 600 1101 ± 142 < 600
Mn 46 ± 2 20 ± 2 14 ± 1 33 ± 2 13 ± 1 13 ± 1 59 ± 3 66 ± 3 40 ± 3
Na 23416 ± 86 32525± 137 42749 ± 188 50912 ± 224 18605 ± 82 42883 ± 198 62204 ± 288 30279 ± 145 61778 ± 290
Rb 22 ± 2 22 ± 4 < 15 < 15 < 15 < 15 < 15 24 ± 3 < 15
Sb 0,65 ± 0,05 0,35 ± 0,05 < 0,2 1,0 ± 0,1 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 0,7 ± 0,1
Sc 0,36 ± 0,01 0,17 ± 0,01 0,12 ± 0,02 0,33 ± 0,02 0,12 ± 0,01 0,12 ± 0,02 0,23 ± 0,02 0,35 ± 0,02 0,39 ± 0,02
Sm 0,38 ± 0,02 0,17 ± 0,02 < 0,05 0,27 ± 0,03 0,1 ± 0,01 < 0,05 0,22 ± 0,03 0,2 ± 0,1 0,38 ± 0,03
Th 0,35 ± 0,05 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2
U < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1
V < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 1,5 ± 0,2 < 0,3 < 0,3 2,1 ± 0,3 < 0,3
W < 9 < 9 < 9 < 9 < 9 < 9 < 9 < 9 < 9
Zn 68 ± 4 36 ± 3 41 ± 4 118 ± 7 46 ± 3 37 ± 3 84 ± 6 77 ± 7 102 ± 7
57
Continuação: TAB. 5, Concentração elementar em mg kg-1 das amostras de liquens da Segunda Coleta (meio do líquen, área 2) CA21 CA22 CA23 CA24 CA25 CA26 CA27 CA28 CA29 CA30 CA31
Al 5280 ± 189 2608 ± 94 1648 ± 60 3829 ± 278 6375 ± 231 5267 ± 188 3822 ± 139 1547 ± 55 1298 ± 46 3127 ± 113 5055 ± 183
As 9 ± 1 6 ± 1 5,3 ± 0,5 12 ± 1 10 ± 1 17 ± 1 < 2 4,0 ± 0,4 4,0 ± 0,4 6 ± 1 < 2
Au 0,07 ± 0,01 0,08 ± 0,01 0,020 ± 0,003 0,021 ± 0,004 0,07 ± 0,01 0,07 ± 0,01 0,08 ± 0,01 < 0,01 0,015 ± 0,002 < 0,01 0,033 ± 0,005
Br 19 ± 1 22 ± 1 6,9 ± 0,4 22 ± 1 26 ± 1 23 ± 1 14 ± 1 18 ± 1 11,5 ± 0,5 18 ± 1 16 ± 1
Ce < 5 < 5 < 5 < 5 < 5 < 5 <5 < 5 < 5 < 5 < 5
Cl 2646 ± 237 2010 ± 159 1239 ± 79 2482 ± 338 4508 ± 327 2900 ± 215 3224 ± 256 1254 ± 83 884 ± 59 1982 ± 153 3117 ± 241
Co 0,9 ± 0,1 < 0,1 0,23 ± 0,03 0,8 ± 0,1 < 0,1 1,9 ± 0,1 1,9 ± 0,1 0,36 ± 0,04 0,24 ± 0,03 < 0,1 1,7 ± 0,1
Cr 86 ± 5 61 ± 3 20 ± 1 37 ± 2 117 ± 7 67 ± 5 80 ± 6 18 ± 1 18 ± 1 56 ± 3 74 ± 3
Cs < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0, ± 0,1 0,9 ± 0,1 0,27 ± 0,02 0,29 ± 0,02 < 0,1 < 0,1
Eu < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08 < 0,08
Fe 2699 ± 153 1332 ± 123 975 ± 51 3104 ± 139 1642 ± 174 5949 ± 261 6886 ± 316 1328 ± 86 1547 ± 64 1882 ± 106 1919 ± 123
Ga < 14 < 14 < 14 < 14 < 14 < 14 < 14 < 14 < 14 < 14 < 14
Hf < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5
K 322500±15280 338000±14290 289300±11330 < 10020 324800±17600 278100±13330 128600±9127 253500±10340 391700±14590 276900±12720 324500±28820
La 3 ± 1 < 0,4 1,4 ± 0,1 5,8 ± 0,3 < 0,4 6,6 ± 0,4 < 0,4 < 0,4 1,7 ± 0,1 1,9 ± 0,3 < 0,4
Mg <600 <600 900 ± 105 1098 ± 280 <600 <600 <600 1105 ± 99 1359 ± 92 <600 <600
Mn 36 ± 2 16 ± 1 14 ± 1 60 ± 9 42 ± 3 86 ± 6 12 ± 1 25 ± 1 21 ± 1 25 ± 1 24 ± 2
Na 65724±329 40655 ± 203 25212 ± 108 34988 ±174 85214 ± 460 53120 ± 286 73506 ± 353 23501 ± 115 18208 ± 78 45351 ± 231 63916 ± 473
Rb < 15 39 ± 5 27 ± 3 < 15 < 15 < 15 < 15 < 15 28 ± 2 < 15 < 15
Sb < 0,2 < 0,2 0,22 ± 0,03 1,1 ± 0,1 1,1 ± 0,2 1,5 ± 0,1 1,1 ± 0,3 0,39 ± 0,05 0,40 ± 0,03 < 0,2 < 0,2
Sc 0,30 ± 0,02 0,14 ± 0,01 0,10 ± 0,01 0,40 ± 0,02 0,20 ± 0,03 0,70 ± 0,04 0,80 ± 0,05 0,13 ± 0,01 0,20 ± 0,01 0,20 ± 0,02 0,20 ± 0,02
Sm 0,25 ± 0,03 0,16 ± 0,02 0,12 ± 0,01 0,40 ± 0,02 < 0,05 0,61 ± 0,03 < 0,05 0,10 ± 0,01 0,10 ± 0,01 0,20 ± 0,02 < 0,05
Th < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 0,8 ± 0,1 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2
U < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1
V < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 5 ± 0,5 < 0,3 1,3 ± 0,2 1,1 ± 0,1 < 0,3 < 0,3
W < 9 < 9 < 9 < 9 < 9 < 9 < 9 < 9 < 9 < 9 < 9
Zn 71 ± 6 53 ± 4 63 ± 3 100 ± 5 111 ± 10 124 ± 7 130 ± 8 42 ± 2 50 ± 2 65 ± 4 72 ± 5
58
TABELA 6 - Concentração elementar em mg kg-1 das amostras de liquens da Segunda Coleta (centro do líquen, área 3)
Elemento CA12 CA13 CA14 CA15 CA16 CA17 CA18 CA19 CA20 CA21
Al 3193 ± 115 2066 ± 74 2617 ± 94 4324 ± 154 1511 ± 54 1454 ± 52 2205 ± 79 4958 ± 177 4363 ± 155 2606 ± 93
As 3,0 ± 0,1 0,9 ± 0,1 0,7 ± 0,1 1,8 ± 0,1 1,30 ± 0,05 1,03 ± 0,05 1,2 ± 0,1 2,9 ± 0,1 1,9 ± 01 1,4 ± 0,1
Au 0,012 ± 0,001 0,007 ± 0,001 0,020 ± 0,001 0,020 ± 0,001 0,040 ± 0,002 0,011 ± 0,001 0,010 ± 0,001 0,070 ± 0,003 0,060 ± 0,003 0,030 ± 0,001
Br 3 ± 0,1 2,6 ± 0,1 1,6 ± 0,1 3,0 ± 0,1 2,0 ± 0,1 1,3 ± 0,1 5,0 ± 0,2 5,0 ± 0,2 3,5 ± 0,1 3,5 ± 0,1
Ce < 4 < 4 < 4 < 4 < 4 < 4 < 4 < 4 < 4 < 4
Cl 710 ± 48 855 ± 61 1412 ± 108 1248 ± 111 1048 ± 56 1241 ± 76 978 ± 77 811 ± 99 1518 ± 156 1019 ± 120
Co 0,60 ± 0,04 0,50 ± 0,05 < 1 0,50 ± 0,05 0,30 ± 0,02 0,20 ± 0,03 0,30 ± 0,03 4,9 ± 0,2 1,2 ± 0,1 0,40 ± 0,03
Cr 19 ± 1 17 ± 1 29 ± 2 40 ± 2 14 ± 1 21 ± 1 18 ± 1 27 ± 2 28 ± 1 21 ± 2
Cs 0,40 ± 0,02 0,40 ± 0,02 < 0,06 0,30 ± 0,06 0,10 ± 0,01 < 0,06 0,50 ± 0,04 0,30 ± 0,02 0,6 ± 0,1 0,30 ± 0,02
Eu 0,040 ± ,004 0,03 ± 0,01 < 0,01 < 0,01 0,020 ± 0,002 < 0,01 < 0,01 0,040 ±0,003 0,04 ± 0,01 < 0,01
Fe 5278 ± 191 2336 ± 92 1148 ± 70 3869 ± 163 2745 ± 103 1411 ± 64 1461 ± 69 7591 ± 278 5242 ± 199 3245 ± 127
Ga 0,7 ± 0,1 < 0,6 < 0,6 < 0,6 < 0,6 < 0,6 < 0,6 1,0 ± 0,1 0,9 ± 0,1 < 0,6
Hf 0,30 ± 0,02 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 0,40 ± 0,04 < 0,2 < 0,2
K 8360 ± 296 6702 ± 250 4023 ± 147 2438 ± 102 5488 ± 197 2585 ± 94 6293 ± 226 6119 ± 221 5960 ± 213 5133 ± 196
La 2,0 ± 0,1 1,05 ± 0,05 0,60 ± 0,03 < 0,07 0,90 ± 0,03 0,50 ± 0,02 0,70 ± 0,04 1,9 ± 0,1 1,30 ± 0,05 1,00 ± 0,04
Mg 1276 ± 92 1193 ± 95 920 ± 128 < 350 706 ± 65 < 350 1260 ± 114 1117 ± 169 1767 ± 201 < 350
Mn 80 ± 3 32 ± 1 15 ± 1 47 ± 3 19 ± 1 14 ± 1 55 ± 2 < 10 53 ± 2 48 ± 2
Na 471 ± 16 700 ± 24 902 ± 32 1082 ± 38 355 ± 12 528 ± 19 851 ± 29 657 ± 24 791 ± 28 690 ± 24
Rb 22 ± 1 25 ± 3 < 6 < 6 14 ± 1 < 6 29 ± 3 28 ± 3 26 ± 3 17 ± 3
Sb 0,70 ± 0,04 0,40 ± 0,03 0,28 ± 0,05 0,50 ± 0,05 0,20 ± 0,02 0,20 ± 0,03 0,20 ± 0,02 0,80 ± 0,04 0,50 ± 0,03 0,30 ± 0,02
Sc 0,50 ± 0,02 0,30 ± 0,01 0,10 ± 0,02 0,40 ± 0,02 0,20 ± 0,01 0,20 ± 0,01 0,20 ± 0,01 0,70 ± 0,03 0,50 ± 0,02 0,30 ± 0,01
Sm < 0,02 0,01 ± 0,01 < 0,02 0,12 ± 0,01 0,080 ± 0,003 0,050 ± ,003 0,070 ± ,004 0,21 ± 0,01 0,10 ± 0,01 0,08 ± 0,01
Th 0,70 ± 0,04 0,20 ± 0,04 < 0,2 0,6 ± 0,1 0,30 ± 0,03 < 0,2 < 0,2 0,8 ± 0,1 0,60 ± 0,05 0,30 ± 0,05
U < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0,2 ± 0,02 < 0,1 < 0,
V 4,8 ± 0,3 2,4 ± 0,2 < 0,2 4,6 ± 0,4 2,1 ± 0,2 2,2 ± 0,2 1,6 ± 0,2 5,1 ± 0,5 5,9 ± 0,5 < 0,2
W < 0,6 < 0,6 < 0,6 < 0,6 < 0,6 < 0,6 < 0,6 0,70 ± 0,05 < 0,6 < 0,6
Zn 82 ± 4 43 ± 2 32 ± 2 111 ± 5 42 ± 2 28 ± 2 64 ± 3 96 ± 4 67 ± 3 57 ± 3
59
Continuação: TAB. 6, Concentração elementar em mg kg-1 das amostras de liquens da Segunda Coleta (centro do líquen, área 3
CA22 CA23 CA24 CA25 CA26 CA27 CA28 CA29 CA30 CA31
Al 1950 ± 70 2154 ± 77 2267 ± 81 4016 ± 146 9127 ± 327 2044 ± 73 811 ± 29 2507 ± 90 2692 ± 96 1330 ± 48
As 1,1 ± 0,1 1,9 ± 0,1 2,50 ± 0,01 7 ± 2 5,0 ± 0,2 0,5 ± 0,1 0,80 ± 0,05 1,00 ± 0,05 1,00 ± 0,05 0,60 ± 0,04
Au 0,020 ± 0,001 0,060 ± 0,003 0,060 ± 0,002 0,100 ± 0,003 0,20 ± 0,01 0,006 ± 0,001 0,010 ± 0,001 0,009 ± 0,001 0,010 ± 0,001 0,010 ± 0,001
Br 6,0 ± 0,2 2,0 ± 0,1 5,0 ± 0,2 15 ± 2 8,0 ± 0,3 4,0 ± 0,1 4,0 ± 0,1 4,0 ± 0,1 3,0 ± 0,1 2,0 ± 0,1
Ce < 4 < 4 < 4 < 4 6 ± 1 < 4 < 4 < 4 < 4 < 4
Cl 1153 ± 71 1096 ± 93 1622 ± 115 2310 ± 165 1793 ± 209 1587 ± 90 968 ± 58 876 ± 61 607 ± 52 1171 ± 57
Co 0,40 ± 0,03 0,40 ± 0,02 0,40 ± 0,03 0,6 ± 0,1 1,2 ± 0,1 0,30 ± 0,03 0,60 ± 0,03 0,40 ± 0,02 0,50 ± 0,02 0,20 ± 0,02
Cr 19 ± 1 15 ± 1 20 ± 1 40 ± 2 49 ± 2 29 ± 1 15 ± 1 17 ± 1 19 ± 1 21 ± 1
Cs 0,40 ± 0,04 0,20 ± 0,01 < 0,06 < 0,06 1,00 ± 0,05 0,20 ± 0,01 0,40 ± 0,02 < 0,06 0,30 ± 0,02 0,20 ± 0,02
Eu < 0,01 0,020 ± 0,004 0,040 ± ,004 0,10± 0,02 0,07 ± 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,020±0,003 < 0,01
Fe 2601 ± 123 2116 ± 84 4298 ± 160 3563 ± 171 10370 ± 289 645 ± 45 1749 ± 75 2660 ± 100 2839 ± 108 1337 ± 77
Ga < 0,5 < 0,5 0,7 ± 0,1 < 0,5 2,0 ± 0,2 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5
Hf < 0,2 < 0,2 0,25 ± 0,03 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2
K 6952 ± 264 4318 ± 156 5279 ± 192 19450 ± 732 5469 ± 198 1743 ± 75 5055 ± 191 6177 ± 233 5696 ± 228 7443 ± 269
La 0,90 ± 0,04 0,80 ± 0,03 1,8 ± 0,1 3 ± 1 3,2 ± 0,1 < 0,1 0,60 ± 0,03 0,80 ± 0,03 0,90 ± 0,03 0,50 ± 0,02
Mg 740 ± 79 < 350 < 350 < 350 < 350 1054 ± 161 924 ± 114 1356 ± 99 976 ± 92 1256 ± 71
Mn 21 ± 1 22 ± 1 48 ± 2 68 ± 4 145 ± 6 16 ± 1 27 ± 2 33 ± 1 34 ± 1 16 ± 1
Na 565 ± 20 800 ± 28 559 ± 20 2054 ± 84 1458 ± 51 1335 ± 48 770 ± 28 619 ± 22 645 ± 22 629 ± 22
Rb 40 ± 3 20 ± 2 < 6 < 6 < 6 < 6 < 6 28 ± 2 24 ± 2 33 ± 3
Sb 0,40 ± 0,03 0,30 ± 0,02 0,70 ± 0,05 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0,20 ± 0,01 < 0,1 0,30 ± 0,02 < 0,1
Sc 0,20 ± 0,01 0,30 ± 0,01 0,40 ± 0,01 0,40 ± 0,02 1,00 ± 0,04 0,10 ± 0,01 0,20 ± 0,01 0,30 ± 0,01 0,30 ± 0,01 0,10 ± 0,01
Sm 0,070 ±0,004 0,08 ± 0,01 0,20 ± 0,01 0,70 ± 0,01 0,34 ± 0,02 < 0,02 0,060 ±0,003 0,080 ±0,004 0,090 ±0,003 0,050 ± 0,003
Th < 0,2 0,30 ± 0,03 0,51 ± 0,04 < 0,2 1,1 ± 0,1 < 0,2 < 0,2 < 0,2 0,30 ± 0,04 < 0,2
U < 0,1 < 0,1 0,20 ± 0,03 < 0,1 0,5 ± 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1
V 2,9 ± 0,2 2,7 ± 0,3 3,0 ± 0,3 3,6 ± 0,5 13 ± 1 < 0,2 < 0,2 2,9 ± 0,2 2,4 ± 0,2 1,1 ± 0,1
W < 0,6 < 0,6 < 0,6 < 0,6 0,72 ± 0,01 < 0,6 < 0,6 < 0,6 < 0,6 < 0,6
Zn 43 ± 2 74 ± 3 114 ± 4 151 ± 31 147 ± 9 32 ± 2 35 ± 2 48 ± 2 52 ± 3 37 ± 2
60
Com a finalidade de comparar os resultados obtidos neste estudo com trabalhos
anteriores, foi construída a TAB. 7. Esta dispõe a faixa de concentração (o menor e o maior
valor) obtida por elemento nas análises de liquens epifíticos coletados em 8 pontos da Região
Metropolitana de São Paulo (resultados da publicação SAIKI et al, 2007) e, o intervalo que
compreende os resultados do presente trabalho para os liquens coletados nas 8 regiões do
PMARG durante a Primeira Coleta, em Belo Horizonte. O estudo realizado em São Paulo
executou o mesmo procedimento de coleta e aplicou o mesmo método de análise. Observa-se,
que, de forma geral, as concentrações obtidas neste trabalho são da mesma ordem de grandeza
daquelas obtidas no artigo publicado. As diferenças encontradas possivelmente são devidas,
entre outros fatores, ao tipo e idade dos liquens epifíticos analisados.
TABELA 7 - Intervalo das concentrações elementares, em mg kg-1, obtidas em liquens epifíticos coletados
na Região Metropolitana de São Paulo e no Parque Municipal, na Primeira Coleta
Região Metropolitana de São Paulo* Parque Municipal Américo René Giannetti (Primeira Coleta)
As 0,92 – 1,95 0,61 – 3,20 Au NR 0,01 – 0,51 Ba 20 – 92 <120 – 125 Br 4,1 – 17,2 5,3 – 20,0 Ca 26900 – 61200 <6500 – 16610 Ce NR <5 – 12 Cd 1,05 – 9,00 NA Cl 339 – 629 NA Co 0,61 – 1,82 <1,0 – 2,3 Cr 5,85 – 41,70 <8 – 22 Cs 0,24 – 0,68 <0,4 Fe 2237 – 6027 1849 – 10770 K 2399 – 6096 345 – 1220 La 3,2 – 9,6 0,65 – 3,60 Mn 39,6 – 102,0 NA Na 173 – 725 41 – 116 Rb 9,3 – 20,0 NA Sb 0,7 – 2,2 0,21 – 1,28 Sc 0,59 – 1,19 0,21 – 1,01 Se 0,15 – 0,47 NA Zn 115,3 – 235,0 52 – 230
* Adaptado do artigo SAIKI et al, 2007; NR, não reportado; NA, não analisado
61
62
7. ANÁLISE DOS DADOS E DISCUSSÃO
A avaliação dos dados obtidos nas análises dos liquens e dos solos foi efetivada por
meio de três procedimentos:
i) Cálculo de Fatores de Enriquecimento (FE): que visou quantificar a contribuição
antropogênica presente nas amostras, considerando, em linhas gerais que, quanto maior a
contribuição antropogênica, maior a poluição atmosférica do local estudado.
O fator de enriquecimento (FEs) foi introduzido na década de 70 (ZOLLER et al,1974;
DUCE et al, 1975) desde então, tem sido amplamente utilizado em pesquisas ambientais a fim
de estudar a origem dos elementos presentes na atmosfera de determinada região. Em outras
palavras, o cálculo de tais fatores pretende identificar e quantificar a interferência humana nos
ciclos globais de elementos (ADAMO et al, 2008; BERGAMASCHI et al, 2004; RIZZIO et
al, 2001; JERAN et al, 2003; REIMANN and CARITAT, 2000, 2005). Após o cálculo do
fator, os resultados devem ser interpretados visando a comparação dos valores de FE de uma
área específica, e não através da determinação de um valor de corte, já que diversos processos
biogeoquímicos podem influenciar a transferência de elementos nos ciclos naturais,
influenciando o cálculo (REIMANN and CARITAT, 2005).
Conforme comentado em capítulo anterior, o cálculo do FE de um elemento específico
‘x’ é obtido dividindo-se a concentração obtida de tal elemento, Cx, pela concentração do
elemento de referência (ou elemento normalizador, ‘n’), Cn, em seguida divide-se esse
resultado pela constante Cx/Cn, que se refere às concentrações de ‘x’ e ‘n’ presentes no
ambiente, ou seja, na crosta terrestre. O resultado é a seguinte equação:
FE(x) = Cx/Cn (amostra) : Cx/Cn (ambiente)
De acordo com Reimann e Caritat (2000, 2005), assume-se que a razão Cx/Cn é
constante e/ou similar para ‘amostra’ e ‘ambiente’, durante processos naturais, mas sofre
alterações se a concentração de um elemento é aumentada (ou enriquecida) por via
antropogênica. Utilizando-se a equação, esta alteração é constatada quando o resultado da
razão Cx/Cn para a amostra tem valores superiores à razão Cx/Cn do ambiente, resultando
num valor final maior que 1. Desta forma, independente dos valores de concentração
medidos, este cálculo pode ser usado para diferenciar fontes geogênicas ou antropogênicas,
sendo que, quanto mais distantes os valores de FE forem de 1, maior a indicação do elemento
ter origem antropogênica.
63
ii) Métodos de Estatística Multivariada e outros: que visou identificar prováveis fontes de
emissão, verificar se há variação de indicação de poluição dentro da área do Parque
Municipal, se há influências das áreas do líquen na alocação de elementos no talo, e outras
possíveis correlações entre os dados. Para as análises estatísticas fez-se uso do programa
PASW Statistics 18.
A análise de dados através de métodos de estatística multivariada têm sido aplicada em
diversas áreas com o intuito de estudar dados complexos, onde várias variáveis são medidas
simultaneamente. Na área ambiental, devido à alta variabilidade dos dados de poluição -
originada por influências geogênicas, hidrológicas, sazononais e antrópicas – métodos de
estatística multivariada são utilizados na interpretação destes dados, a fim de conservar tais
informações (JERAN et al, 2007; KNUPP, 2007).
A estatística multivariada foi introduzida devido à limitação da univariada para o
tratamento estatístico de dados que apresentam diversas variáveis, muitas vezes
correlacionadas entre si, tornando a análise bastante complexa (JOHNSON, 1998). No
entanto, a aplicação da estatística multivariada somente foi possível devido ao avanço da
tecnologia computacional, e, atualmente, seus métodos são utilizados com diversos
propósitos, entre eles:
- simplificar ou facilitar a interpretação de fenômenos através da construção de índices ou
variáveis alternativas que sintetizem a informação original dos dados;
- construir grupos de elementos amostrais que apresentem similaridade entre si, possibilitando
a segmentação do conjunto de dados original;
- investigar as relações de dependência entre as variáveis, muitas vezes, com objetivos de
predição;
- comparar populações ou validar suposições através de testes de hipóteses (MINGOTI,
2005).
Com vistas à sintetização da estrutura de variabilidade dos dados obtidos, algumas
técnicas exploratórias da estatística multivariada, tais como análise de agrupamento (‘cluster’)
e análise de correlação foram utilizadas no presente trabalho. Métodos de inferência
estatística, tais como verificação de normalidade e análises de variância (ANOVA e Kruskal-
Wallis) foram também aplicados com o intuito de estudar os dados obtidos.
iii) Mapas de distribuição de elementos: a fim de observar as regiões do PMARG com
maior indicação de poluição, considerando alguns elementos químicos.
64
7.1 FATOR DE ENRIQUECIMENTO
No presente estudo, a fórmula anteriormente descrita foi aplicada considerando em
‘amostra’ as concentrações obtidas na análise dos fungos liqueinizados, e, em ‘ambiente’, as
concentrações das amostras de solo coletadas (disponíveis no ANEXO C). Portanto, foi
possível distinguir os elementos que possivelmente foram originados do solo local, de outras
fontes.
O elemento normalizador, dentre os elementos usualmente utilizados, Al, Sc, Ti e Zr
(BERGAMASCHI et al, 2004; RIZZIO et al, 2001), foi selecionado considerando aqueles
comuns às amostras de solo e líquen, no caso, Al e Sc. Sabendo que o elemento normalizador
deve apresentar baixa variabilidade, o coeficiente de variação (CV) (LOSKA et al ,1997;
REIMANN and CARITAT, 2005) destes dois elementos foi calculado. O Sc foi então
selecionado como elemento normalizador por apresentar o menor valor de CV.
Desta forma, para calcular, por exemplo, o FE do elemento cloro na Primeira Coleta
primeiro calculou-se a média aritmética das concentrações de Cl e Sc nas amostras de liquens
desta coleta e, também as médias de Cl e Sc nas amostras de solo do PMARG. Em seguida,
dividiu-se a média da concentração de Cl dos liquens pela média da concentração de Sc dos
liquens. O valor obtido foi, então, dividido pela razão entre a média da concentração de Cl e
de Sc do solo local. A equação representa o que foi feito:
FE(Cl) = CCl/CSc (liquens) : CCl/CSc (solo local)
De acordo com a ocorrência de elementos comuns às amostras de líquen e solo - o que
vem a possibilitar o cálculo do FE - foram escolhidos os elementos a serem analisados. Para a
aplicação da fórmula de cálculo dos fatores de enriquecimentos foi calculada a média
aritmética dos elementos de interesse em cada amostra.
Inicialmente, foram calculados os fatores a partir dos dados da Primeira Coleta (TAB.
8). No Parque Municipal foi possível estimar os valores para Al, As, Br, Co, Fe, K, La, Mn,
Na, Sb, Sc, V e Zn. Já com os dados do Parque das Mangabeiras, 19 elementos foram comuns
às amostras de solo: Al, As, Br, Ce, Co, Cr, Fe, Hf, K, La, Mn, Na, Sb, Sc, Sm, Th, U, W e V.
65
TABELA 8 - Fatores de Enriquecimento das amostras de liquens da Primeira Coleta
FE's
Municipal
FE's
Mangabeiras
Al 0,8 1
As 0,5 0,3
Br 6 3
Ce - 2
Co 5 1
Cr - 2
Fe 1 0,4
Hf - 1
K 0,1 0,05
La 0,8 0,3
Mn 7 0,5
Na 0,1 0,02
Sb 3 0,9
Sc 1 1
Sm - 0,4
Th - 1
U - 0,4
W - 0,5
V 0,7 0,8
Zn 12 -
Observa-se, de forma geral, que das amostras do Parque das Mangabeiras, 15
elementos apresentam valores de FE iguais ou menores que 1, quando comparado aos valores
obtidos para o Parque Municipal. A FIG. 17 ilustra tal diferença:
FIGURA 17 - Valores de FE para os elementos comuns às amostras do Parque Municipal e do Parque das
Mangabeiras na Primeira Coleta
66
Os baixos valores dos fatores de enriquecimento iguais ou menores que 1, a presença
de terras-raras (Ce e Sm), e o número maior de elementos comuns às amostras de líquen e
solo, indicam maior contribuição do solo nas concentrações dos elementos amostras de
liquens do Parque das Mangabeiras do que nas amostras do Parque Municipal. Por outro
lado, os FE’s do Parque Municipal destacam-se com os valores mais elevados. Br, Co, Mn, Sb
e Zn são os elementos com os maiores valores de FE, sendo possível, desta forma, relacioná-
los à fontes antropogênicas. Considerando que quanto mais distantes os valores de FE forem
de 1, maior a indicação do elemento ter origem antropogênica. Assim, o elemento Zn destaca-
se por apresentar o maior fator de enriquecimento dentre todas as amostras (ver TAB. 8), o
que confirma seu caráter de traçador de poluição veicular (FUGA et al, 2007; CARRERAS et
al, 2009b).
Para a Segunda Coleta, os cálculos foram realizados considerando as áreas em que as
amostras de liquens foram seccionadas, da área mais jovem (área 1) à mais antiga (área 3). Da
mesma forma que para a Primeira Coleta, foram selecionados os elementos comuns às
amostras de liquens e solo. Além disso, dentre estes elementos comuns, os que apresentaram
mais de 50% dos valores iguais aos limites de detecção foram descartados. Para a área 1 os
fatores foram calculados para 9 elementos, para área 2, 12 elementos e para a área 3 um total
de 15 elementos. A TAB. 9 mostra os fatores de enriquecimento das amostras da Segunda
Coleta.
TABELA 9 - Fatores de Enriquecimento das amostras da Segunda Coleta
FE's da Segunda Coleta
Área 1 Área 2 Área 3
Al 2 1 0,9
As - 3 0,8
Br 8 21 4
Co 4 3 3
Cs - - 49
Fe 1 1 1
K 2 101 1
La - 1 0.7
Mn 3 2 2
Na 7 98 1
Rb - - 16
Sb - 5 2
Sc 1 1 1
V - - 1
Zn 30 16 11
- , valores não calculados (elementos detectados em menos de 50% das amostras)
67
Na tabela acima, Br, Cs, K, Na, Rb e Zn apresentam os maiores valores de FE, assim,
os resultados sugerem que houve influência antrópica na concentração dos elementos. Alguns
elementos não tiveram o FE calculado em todas as áreas, isso deve-se à presença de poucos
valores acima do limite de detecção. Para os elementos com fatores calculados nas três áreas,
é possível observar alguns com diferenças notáveis. Neste sentido, a área 2 destaca-se,
comparativamente, com altos valores de FE . Elementos como Na e K apresentam FE’s até
100 vezes maiores do que nas áreas 1 e 3. Este fato reflete a diferença nas concentrações
destes elementos entre as áreas, o que possível verificar nas TAB. 4, 5, 6, e sugere que esta
fração do talo apresenta intensa atividade metabólica, uma vez que estes elementos são
essenciais e reportados como responsáveis por processos de trocas iônicas (FUGA, 2006;
NASH III, 2008).
A partir do cálculo dos fatores de enriquecimento, observa-se que Br, Cs, K, Na, Rb e
Zn foram identificados em ambas coletas, como elementos enriquecidos, que denotam
interferência humana na concentração dos elementos nos fungos liqueinizados amostrados. A
provável via destes elementos para o meio ambiente foi pesquisada, o que resultou no
seguinte quadro:
TABELA 10 - Origens prováveis dos elementos que apresentaram os maiores valores de FE
Elemento Origens prováveis Referências
Br Emissões veicular e industrial; partículas de
minérios Carreras et al, 2009b; Dias da Cunha et al,
2004; Fuga et al, 2007 Cs Poeira de solo; erosão de rochas Fuga et al, 2007
K Partículas orgânicas transportadas pelo ar;
fertilizantes; poeira do solo Dias da Cunha et al, 2004; Fuga et al, 2007;
Yenisoy-Karakas & Tuncel, 2004
Na Fertilizantes; poeira do solo Fuga et al, 2007; Yenisoy-Karakas & Tuncel,
2004 Rb Poeira de solo; erosão de minerais Fuga et al, 2007
Zn Emissões industriais; desgaste e queima de pneus;
detritos de esgoto; poeira do solo Carreras et al, 2009b ; Dias da Cunha et al,
2004; Fuga et al, 2007
De acordo com a TAB. 10, além do efeito do tráfego de veículos (Br e Zn), a poeira do
solo surge como via provável para todos elementos. É importante lembrar que o cálculo foi
realizado com os valores de solo da região em estudo, Parque das Mangabeiras ou Parque
Municipal, assim, caso estes elementos tivessem sua origem no solo local, provavelmente
seus fatores de enriquecimento denotariam maior influência geogênica. Em outras palavras, o
enriquecimento das amostras com elementos de origem no solo pode estar relacionado a
processos de dispersão de poluentes, considerando principalmente fatores como incidência de
ventos e localização de prováveis fontes emissoras destes elementos. Isso porque, conforme
68
analisado no Capítulo 5, o Parque Municipal recebe, preferencialmente, ventos da direção
leste. Considerando uma macrorregião, é na região leste de Belo Horizonte que estão
localizados diversos empreendimentos minerários. Por exemplo, a cava de mineração mais
próxima do Parque das Mangabeiras (localizado no limite da cidade) está distante apenas
1 km. Assim, sabendo que:
- mecanismos de transporte de poluentes a longas distâncias podem ser eventualmente
responsáveis por transportar elementos aos pontos de coleta (BERGAMASCHI et al, 2004),
- que, em locais onde o solo é exposto à erosão pelo vento a poeira do solo pode representar
uma importante fonte de elementos para liquens (BARGAGLI, 1995; LOPPI et al, 1999) e,
- a localização da mineração em relação à direção preferencial dos ventos da região,
pode-se concluir que o material particulado emitido na forma de poeira pelas atividades
minerárias pode ter contribuído como fonte antrópica desses elementos.
7.2 MÉTODOS DE ESTATÍSTICA MULTIVARIADA E OUTROS
7.2.1 ANÁLISE DE CLUSTER
A análise de cluster é um método de agregação, também conhecido como análise de
agrupamento, que permite, a partir da representação em dendogramas, observar similaridades
entre os dados. Tem um propósito explanatório, sendo que o mesmo grupo de dados pode ser
estudado de diversas maneiras. No dendograma, o eixo y exibe os índices dos objetos
agrupados, enquanto o x representa a correspondente distância de ligação, uma medida da
similaridade entre os objetos analisados (JOHNSON, 1998).
Tendo como base de dados a Primeira Coleta, onde amostras foram retiradas do
PMARG e do Parque das Mangabeiras, tal análise foi empregada a fim de agrupar as
diferentes regiões e locais de coleta segundo similaridades no que se refere às concentrações
dos elementos químicos determinados (FIG. 18).
69
Observando a seqüência em que os locais de coleta foram dispostos, a FIG. 18 mostra
que, de forma geral, as amostras do Parque Municipal se diferenciam das amostras do Parque
das Mangabeiras. Este fato indica que as concentrações dos elementos nos liquens do parque
da região central da cidade (PMARG) são diferentes das concentrações obtidas no outro
parque, considerado não-poluído (Pq Man.).
No entanto, as amostras da região 3 do Parque das Mangabeiras apresentam maior
similaridade com as das regiões 2 e 3 do Municipal. Isso pode ser explicado devido à sua
localização: próxima à praça do Parque (conhecida como Praça das Águas) onde encontra-se
o estacionamento e o centro administrativo deste, local de grande movimento de veículos
internos e próxima ao tráfego dos veículos externos. O agrupamento das regiões 2 e 3 do
Parque Municipal também é fato interessante, já que estas regiões estão localizadas nos
limites deste com a Avenida do Andradas. Nestas regiões, muitos dos ipês em que os liquens
foram coletados estão a poucos metros ou no exato limite do Parque, são regiões bastante
expostas e diferentes da região 1, que apesar de localizar-se próxima à borda, não apresenta
ipês tão próximos à via de tráfego (ver FIG. 4). Ainda, analisando as concentrações dos
elementos das amostras desta coleta (TAB. 3) é possível notar que a região 2 apresenta 87,5%
dos elementos com os maiores valores. Para exemplificar esta tendência, a FIG. 19 compara a
contribuição da concentração elementar dos liquens retirados na Primeira Coleta por região do
0 1000 2000 3000 4000 5000Distâncias
Região1/PMARG
Região 2/PMARG
Região 3/PMARG.
Região 4/PMARG.
Região 5/PMARG.
Região 6/PMARG.
Região 7/PMARG.
Região 8/PMARG.
Região 1/Pq Man.
Região 2/Pq Man.
Região 3/Pq Man.
FIGURA 18 - Dendograma das regiões amostradas na Primeira Coleta
70
PMARG. As regiões 2 e 3 apresentam os maiores valores. Estes resultados parecem refletir a
localização e condições das regiões amostradas.
FIGURA 19 – Concentração de V, U, Th, Sb, La, Cr, Co, Br e As por região amostrada na Primeira
Coleta no Parque Municipal
A partir dos dados da Segunda Coleta a análise de cluster objetivou observar o
agrupamento das amostras quanto a similaridades entre as áreas 1, 2 e 3 em que as amostras
foram seccionadas no que concerne às concentrações dos elementos químicos determinados.
A FIG. 20 demonstra que o dendograma não agrupou as partes do mesmo talo liquênico: a1
(borda), a2 (meio) e a3 (centro), conforme destaca, como exemplo, a amostra CA 12 marcada
em vermelho. No entanto é possível observar similaridade entre as áreas 1 e 3, distinguindo da
área 2, isso devido à proximidade entre as amostras da a2 em oposição as amostras referentes
à a1 e a3. Concluindo, com relação à concentração de elementos, as áreas do talo de diferentes
espécimes apresentam maior similaridade entre si do que entre as áreas de cada espécime.
Ainda, diferenciação da área 2 reforça a constatação anterior, supondo ser esta fração do talo
metabolicamente mais ativa que as outras.
71
0
100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000
Distâncias
CA 12 (a1)
CA 12 (a2)
CA 12 (a3)
CA 13 (a1)
CA 13 (a2)
CA 13 (a3)
CA 14 (a1)
CA 14 (a2)
CA 14 (a3)
CA 15 (a1)
CA 14 (a2)
CA 15 (a3)
CA 16 (a1)
CA 14 (a2)
CA 16 (a3)
CA 17 (a1)
CA17 (a2)
CA 17 (a3)
CA 18 (a1)
CA 18 (a2)
CA 18 (a3)
CA 19 (a1)
CA 19 (a2)
CA 19 (a1)
CA 20 (a1)
CA 20 (a2)
CA 20 (a3)
CA 21 (a1)
CA 21 (a2)
CA 21 (a3)
CA 22 (a1)
CA 22 (a2)
CA 22 (a3)
CA 23 (a1)
CA 23 (a2)
CA 23 (a3)
CA 24 (a1)
CA 24 (a2)
CA 24 (a3)
CA 25 (a1)
CA 25 (a2)
CA 25 (a3)
CA 26 (a1)
CA 26 (a2)
CA 26 (a3)
CA 27 (a1)
CA 27 (a2)
CA 27 (a3)
CA 28 (a1)
CA 28 (a2)
CA 28 (a3)
CA 29 (a1)
CA 29 (a2)
CA 29 (a3)
CA 30 (a1)
CA 30 (a2)
CA 30 (a3)
CA 31 (a1)
CA 31 (a2)
CA 31 (a3)
FIGURA 20 - Dendograma obtido por meio da análise de cluster para das amostras da Segunda Coleta considerando as áreas 1, 2 e 3 dos liquens
72
7.2.2 ANÁLISE DE CORRELAÇÃO
Dados são ditos correlacionados quando as variáveis estão relacionadas através de uma
equação linear. O cálculo do coeficiente de correlação de Pearson foi utilizado para a
avaliação da relação entre as variáveis contínuas (elementos químicos determinados). Nesta
análise, os coeficientes de correlação apresentam valores que variam de 1 a -1; onde, o valor 0
indica que as duas variáveis não dependem linearmente uma da outras, 1 significa uma
correlação perfeitamente linear e na mesma direção e, o valor -1 indica, também, uma
correlação perfeita, mas com inclinação negativa (direções opostas) (MINGOTI, 2005).
Para a aplicação da análise de correlação de Pearson foram utilizados os dados de
concentrações obtidas nas amostras da área 2 dos liquens da Segunda Coleta. Isso porque,
conforme comentado anteriormente, a área 2 destaca-se com altas concentrações de elementos
essenciais. Desta forma, a correlação entre os elementos químicos identificados nesta área
pode refletir reações metabólicas importantes para o funcionamento do líquen.
A matriz de correlação de Pearson (TAB.10) possibilita verificar que existe forte
correlação entre os seguintes elementos: Al-Na (0,897), Al-Cr (0,872), Al-Cl (0,881), As-Sm
(0,847), As-Mn (0,807), As-La (0,850), Cr-Cl (0,919), Cs-Fe (0,801), Mn-Sm (0,804), Na-Cr
(0,955), Na-Cl (0,927), Sb-Zn (0,839), Sc-Zn (0,819) Sc-Fe (0,979), Sm-La (0,955).
Essas correlações sugerem a origem dos elementos, uma vez que todos os elementos
com coeficientes de correlação próximos a 1 podem estar associados a fontes geogênicas ou
relacionados às emissões industriais e/ou veiculares (BERGAMASCHI et al, 2004;
BOUÇAS, 2009; DIAS DA CUNHA et al, 2004; FUGA et al, 2007; YENISOY-KARAKAS
& TUNCEL, 2004). Isso porque, de acordo com os autores, elementos como Al, As, Cs, Fe,
La, Mn, Na, Sc e Sm denotam contribuição geogênica, ou seja, são elementos de solo. Por
exemplo, o maior coeficiente de correlação de Pearson obtido (0,979) demonstra que Fe e Sc
estão fortemente relacionados. O Sc é utilizado como elemento de referência recorrente em
cálculos de fatores de enriquecimento, inclusive neste trabalho, e apresenta baixa significância
metabólica para liquens (BERGAMASCHI et al, 2004). Isso significa que o Fe está
fortemente relacionado ao material particulado de origem geogênica. Lembrando ainda, a
localização de Belo Horizonte nos limites do Quadrilátero Ferrífero - onde a extração mineral
é atividade econômica marcante e elementos como Fe e As são característicos (MENEZES et
al, 2006b;) – ainda, a composição natural do solo brasileiro, rico em terras raras, como o Sm
(FRANÇA et al, 2002), a alta representatividade de elementos de solo de tais correlações
demonstram coerência.
73
Já as correlações entre Cl, Cr, Sb e Zn apontam para outra fonte provável de
contribuição para a composição elementar dos liquens do centro da cidade, que são as
emissões industriais e/ou automotivas (BERGAMASCHI et al, 2004; BOUÇAS, 2009; DIAS
DA CUNHA et al, 2004; FREITAS et al, 2000; FUGA, 2006). Devido à localização do
Parque Municipal, supõe-se que as emissões veiculares sejam mais representativas que as
industriais. No entanto, apesar de não existirem indústrias no local de estudo, a Região
Metropolitana de Belo Horizonte, através de mecanismos de transporte de poluentes, pode
estar contribuindo com possíveis emissões industriais relacionadas a estes elementos.
TABELA 11 - Matriz de correlação de Pearson
Zn V Sm Sc Sb Rb Na Mn Mg La K Fe Cs Cr Co Cl Br Au As Al
Al 0,688 0,033 0,294 0,433 0,472 -0,507 0,897 0,484 -0,597 0,293 0,234 0,362 0,215 0,872 0,453 0,881 0,593 0,366 0,389 1
As 0,561 0,467 0,847 0,430 0,594 -0,083 0,071 0,807 0,024 0,850 -0,260 0,445 0,085 0,134 0,215 0,170 0,355 0,254 1
Au 0,397 0,138 0,272 0,472 0,251 0,127 0,325 0,303 -0,230 0,197 -0,074 0,547 0,429 0,327 0,290 0,272 0,018 1
Br 0,445 0,094 0,326 0,240 0,291 -0,119 0,544 0,559 -0,292 0,219 0,023 0,160 0,075 0,465 0,101 0,545 1
Cl 0,678 -0,046 0,022 0,432 0,558 -0,454 0,927 0,215 -0,651 -0,016 0,224 0,336 0,273 0,919 0,451 1
Co 0,630 0,355 0,365 0,785 0,575 -0,336 0,424 0,300 -0,252 0,335 0,395 0,791 0,638 0,345 1
Cr 0,578 -0,143 -0,052 0,345 0,398 -0,369 0,955 0,124 -0,742 -0,075 0,179 0,250 0,168 1
Cs 0,539 0,316 0,310 0,808 0,611 -0,170 0,301 0,141 -0,097 0,230 -0,142 0,801 1
Fe 0,772 0,422 0,543 0,979 0,725 -0,212 0,336 0,476 -0,139 0,507 -0,102 1
K -0,047 -0,088 -0,229 -0,139 -0,213 -0,073 0,215 -0,107 -0,148 -0,231 1
La 0,504 0,409 0,955 0,473 0,505 -0,163 -0,058 0,779 0,134 1
Mg -0,408 0,053 0,077 -0,199 -0,122 0,366 -0,717 0,006 1
Mn 0,541 0,589 0,804 0,475 0,457 -0,191 0,171 1
Na 0,639 -0,162 -0,038 0,435 0,403 -0,446 1
Rb -0,342 -0,046 -0,084 -0,261 -0,307 1
Sb 0,839 0,331 0,502 0,782 1
Sc 0,819 0,402 0,502 1
Sm 0,469 0,508 1
V 0,219 1
Zn 1
Número de observações: 20
74
75
7.2.3 ANÁLISE DA DISTRIBUIÇÃO DOS DADOS
O estudo da distribuição dos dados foi realizado a partir da análise de histogramas, de
gráficos de probabilidade normal (“normal probability plots”) e de testes de suposição de
normalidade.
De forma geral, histogramas demonstram a freqüência de distribuição dos dados, se
estes seguem uma distribuição normal o histograma apresenta-se no formato de um sino
simétrico. No caso de um gráfico de probabilidade normal, os dados que seguem a
distribuição normal estarão dispostos linearmente. Já o teste de normalidade Kolmogorov-
Smirnov (K-S) foi escolhido por ser amplamente aplicado e considerado conservativo
(ZHANG et al, 2005) sendo baseado na maior diferença absoluta entre a freqüência
acumulada observada e a estimada pela distribuição normal (PONTES, 2005). A suposição de
normalidade para K-S deve ser aceita quando p > 0,05.
Apenas os resultados obtidos nas análises da Segunda Coleta foram verificados por
apresentarem maior número de amostras. Além disso, as amostras da Primeira Coleta não
foram analisadas em conjunto devido às diferenças nos parâmetros que guiaram o
procedimento desta coleta, já descrito anteriormente. Assim, a distribuição normal foi testada
utilizando os valores de concentração das amostras da Segunda Coleta. As seguintes
variáveis: Al, Cl, Cr, Mn, Sc e Zn apresentaram distribuição normal de acordo com os testes
efetuados, conforme demonstrado na TAB. 11. Os resultados do restante dos elementos
analisados podem ser verificados no ANEXO B.
TABELA 12 - Resultados positivos dos testes de suposição de normalidade aplicados
Variável
Kolmogorov-
Smirnov
‘One Sample
Test’
Histograma Gráfico de Probabilidade Normal
Valor p
Al 0,355
01000
20003000
40005000
60007000
80009000
10000
AL
0
5
10
15
20
25
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Pro
portio
n p
er B
ar
01000
20003000
40005000
60007000
80009000
10000
AL
-3
-2
-1
0
1
2
3
Exp
ecte
d V
alu
e fo
r N
orm
al D
istr
ibut
ion
76
Cl 0,801
0 1000 2000 3000 4000 5000CL
0
5
10
15
20
Count
0.0
0.1
0.2
0.3
Pro
portio
n p
er B
ar
0 1000 2000 3000 4000 5000CL
-3
-2
-1
0
1
2
3
Exp
ecte
d V
alu
e fo
r N
orm
al D
istr
ibut
ion
Cr 0,286
0 50 100 150CR
0
10
20
30
Co
u nt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Prop
ortion per B
ar
0 50 100 150CR
-3
-2
-1
0
1
2
3
Exp
ecte
d V
alu
e f o
r N
orm
al D
istr
ibut
ion
Mn 0,220
0 50 100 150MN
0
10
20
30
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Prop
ortion per B
ar
0 50 100 150MN
-3
-2
-1
0
1
2
3
Exp
ecte
d V
alu
e fo
r N
orm
a l D
istr
ibu
tion
Sc 0,060
0.0 0.5 1.0 1.5SC
0
10
20
30
Co
un
t
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Pro
po
rtion
pe
r Ba
r
0.0 0.5 1.0 1.5SC
-3
-2
-1
0
1
2
3
Exp
ecte
d V
alu
e f o
r N
orm
al D
istr
ibut
ion
Zn 0,376
0 50 100 150 200ZN
0
5
10
15
20
25
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Pro
portio
n p
er Ba
r
0 50 100 150 200ZN
-3
-2
-1
0
1
2
3
Exp
ecte
d V
alu
e fo
r N
orm
al D
istr
ibut
ion
77
7.2.4 ANÁLISES DE VARIÂNCIA
Sabendo que a suposição de normalidade, imprescindível nos testes de hipóteses
paramétricos, pode em muitos casos não ser apropriada (PONTES, 2000), dois tipos de
análises foram aplicadas com o objetivo de estudar o grau de variabilidade das amostras: um
teste paramétrico (ANOVA) e um não paramétrico (Kruskal-Wallis). De acordo com Pontes
(2000), concentrações de drogas, substâncias químicas ou substâncias tóxicas - variáveis não
negativas que freqüentemente têm distribuições assimétricas - são fontes de dados apropriados
para a utilização de métodos não paramétricos.
A Análise de Variância (ANOVA) visa fundamentalmente verificar se existe uma
diferença significativa entre as médias e se os fatores exercem influência em alguma variável
dependente. Nesta análise é realizado um teste hipótese sob normalidade, onde a hipótese nula
considera médias iguais para todas as amostras testadas. Através do valor de probabilidade ou
valor p avalia-se a probabilidade desta hipótese estar correta (JOHNSON, 1998). Já o teste de
Kruskal-Wallis é baseado na aleatorização, os dados são transformados em postos, ou seja,
são ordenados em substituição aos dados obtidos no experimento. Em outras palavras, são
atribuídos postos ao conjunto completo de observações e, as diferenças nos postos médios
indicam a diferença no grupo de dados analisado. O teste de hipótese desta análise assume
como hipótese nula que todos os grupos vêm de uma mesma população (PONTES, 2000).
Neste trabalho foi utilizado um nível de significância de 0,05 para os testes; assim,
valores de p iguais ou menores que 0,05 rejeitam a probabilidade de igualdade entre as
amostras. Inicialmente, analisou-se o fator “área liquênica”, a fim de verificar se existe
diferença significativa entre as amostras considerando a alocação de elementos no talo do
líquen. Os valores p obtidos para ANOVA estão dispostos na TAB. 12.
TABELA 13 - Valores p para ANOVA aplicada ao fator "área liquênica" nas variáveis com
distribuição normal
Variável Valor p
Al 0,502
Cl 0
Cr 0
Mn 0,029
Sc 0,001
Zn 0,575
78
É importante comentar a existência de diferença de precisão entre as análises das 3
áreas, uma vez que existem diferenças entre a massa das amostras, sendo 1, 2 e 3 a ordem
crescente das amostras considerando a massa. Desta forma, estatisticamente, os resultados
apresentam maior precisão para as amostras da área 3. Os valores p maiores que 0,05 aprovam
a probabilidade de igualdade entre as amostras, portanto, Cl, Cr, Mn e Sc apresentaram
diferenças significativas relacionadas à localização no talo liquênico, enquanto, Al e Zn
aprovam a probabilidade de igualdade entre as amostras ao analisar o fator “área liquênica”.
Também de acordo com o teste de Kruskal-Wallis, algumas variáveis são iguais
considerando como grupo a “área liquenica”, e outras não, a saber na TAB. 13:
TABELA 14 - Valores p para Kruskal-Wallis aplicado ao grupo de variáveis “área liquênica”
Variável Valor p
Al 0,174
As 0
Au 0
Br 0
Cl 0
Co 0,039
Cr 0
Cs 0,007
Fe 0
K 0
La 0
Mg 0,295
Mn 0,019
Na 0
Rb 0,150
Sb 0
Sc 0
Sm 0
V 0
Zn 0,498
A TAB. 13 demonstra que Al, Mg, Rb e Zn apresentaram valores p maiores que 0,05
aprovando a probabilidade de igualdade das amostras no que se refere ao grupo “área
liquênica”. A partir da confirmação de igualdade das amostras quanto aos cortes realizados no
79
talo foi possível analisar este mesmo grupo de amostras no que concerne à localização destas
no Parque Municipal. Ou seja, observou-se o grau de variabilidade das amostras quando se
refere ao fator (ou grupo de variáveis) “ponto de coleta”, lembrando que originalmente são 20
amostras, o que corresponde a 20 pontos de coleta. Deste modo, os elementos Al, Mg, Rb e
Zn foram analisados a fim de verificar se há variação de indicação de poluição dentro da área
do Parque Municipal.
Desta forma, a análise por ANOVA demonstra que há diferenças em relação aos
parâmetros que compõem os elementos Al (p=0) e Zn (p=0), ou seja, em relação às
concentrações e à localização desses no Parque, FIG. 24 e 25.
FIGURA 24 - ANOVA aplicada à variável Al em relação aos pontos de coleta
80
FIGURA 25 - ANOVA aplicada à variável Zn em relação aos pontos de coleta
O teste de Kruskal-Wallis confirma a dependência da localização das amostras para
Al, Mg, Rb e Zn, uma vez que os valores p são menores que 0,05, conforme demonstra a
tabela abaixo:
TABELA 15 - Valores p para Kruskal-Wallis aplicado ao grupo de variáveis "ponto de coleta"
Variável Valor p
Al 0,021
Mg 0,023
Rb 0,008
Zn 0,003
81
7.3 MAPAS DE DISTRIBUIÇÃO
Uma vez concluídas as análises de Fatores de Enriquecimento e Estatísticas, o estudo
dos mapas de distribuição pretende ilustrar os resultados obtidos nestas análises.
Em síntese, conforme discutido nas seções 7.1 e 7.2, as emissões veiculares e a poeira
de re-suspensão do solo (provavelmente resultante do material particulado emitido pelas
minerações) parecem contribuir como fontes de elementos para os liquens coletados. É
interessante comentar a concordância deste resultado com o trabalho de Bouças (2009), onde
a concentração elementar de filtros de ar amostrados em região muito próxima ao Parque
Municipal (na Praça Rui Barbosa) indicou grande participação de típicos traçadores de re-
suspensão do solo (ex.: Al, K). Ainda neste trabalho as concentrações de Fe da ordem de
percentagem, principalmente na moda grossa do material particulado, foram relacionadas à
emissão de poeiras fugitivas provenientes das diversas mineradoras existentes nas
circunvizinhanças da cidade de Belo Horizonte; e os elementos Cl, Mn e Zn foram
relacionados à emissões automotivas ou industriais.
Assim, a fim de ilustrar a variação na indicação de poluição na área do PMARG já
constatada (ver 7.2.4), elementos que caracterizam as fontes de emissão foram selecionados.
Para a confecção dos mapas os valores de concentração obtidos na Segunda Coleta (área 2 do
líquen) foram utilizados devido às características específicas já mencionadas. A distribuição
de Br e Zn - elementos com altos fatores de enriquecimento, e que, de acordo com as
características locais, podem ser vistos como indicadores de poluição veicular - e de Al, Mg e
Rb, tidos como elementos vindos do solo, está representada nas FIG. 26, 27, 28, 29 e 30,
abaixo. Nos mapas os pontos mais escuros indicam locais onde os liquens absorveram as
maiores quantidades destes poluentes. Aqui, assume-se os elementos Al, Mg e Rb como
poluentes considerando a provável contribuição dos empreendimentos minerários próximos à
cidade no aumento de elementos de solo na atmosfera.
82
FIGURA 26 - Distribuição do elemento Br nos pontos de coleta do PMARG
FIGURA 27 - Distribuição do elemento Zn nos pontos de coleta do PMARG
83
Apesar de ser uma área pequena, é possível observar nos mapas das FIG. 26 e 27, de
forma geral, que os pontos mais externos e próximos às vias de tráfego apresentam as maiores
concentrações. Já comparando as FIG. 28, 29 e 30, as distribuições não demonstram nenhum
tipo de concordância aparente. No entanto, o Al (FIG. 28) apresenta maior variação (“mapa
mais colorido”) e o Rb a menor variação (“mapa menos colorido”) dentre os três elementos.
Ou seja, o Rb e o Mg se distribuem mais uniformemente na área do parque, as concentrações
não variam tanto de ponto para ponto.
FIGURA 28 - Distribuição do elemento Al nos pontos de coleta do PMARG
84
FIGURA 29 - Distribuição do elemento Mg nos pontos de coleta do PMARG
FIGURA 30 - Distribuição do elemento Rb nos pontos de coleta do PMARG
85
8. CONCLUSÕES E SUGESTÕES
O presente capítulo apresenta as principais conclusões extraídas deste trabalho,
que focou avaliar a contribuição das potenciais fontes poluidoras do Parque Municipal,
localizado na região central de Belo Horizonte, através da dosagem de elementos químicos
em liquens. Para tanto, foram realizadas duas coletas distintas: a primeira, conduzida como
um estudo exploratório, preliminar, que visou comparar a condição atmosférica do Parque das
Mangabeiras (considerado menos poluído) com o Parque Municipal; e a segunda, que
compreendeu além da coleta de liquens no Parque Municipal, a coleta de solo, para
possibilitar o uso de fatores de enriquecimento como método de avaliação. Ainda, para
identificar as prováveis fontes de emissão dos elementos dosados e verificar a variação de
indicação de poluição dentro da área do Parque foram utilizados métodos estatísticos e
confeccionados mapas de distribuição de alguns elementos químicos dosados.
Além disso, este capítulo apresenta algumas sugestões para trabalhos futuros, que são
baseadas na experiência adquirida durante a realização deste estudo.
8.1 CONCLUSÕES
A avaliação da composição elementar da atmosfera utilizando fungos liqueinizados
permitiu identificar diversos elementos. Observando a freqüente ocorrência nas amostras, as
concentrações e⁄ou os resultados das análises dos dados, os seguintes elementos químicos: Al,
Br, Cs, Cl, Fe, K, Mg, Mn, Na, Rb e Zn surgem com expressividade na composição do ar do
Parque Municipal Américo René Giannetti.
Apesar de não contemplar uma comparação com valores de base, já que a legislação
brasileira não dispõe sobre níveis elementares aceitáveis, o estudo possibilitou avaliar a
contribuição das potenciais fontes poluidoras e inferir sobre a qualidade do ar através do
cálculo de fatores de enriquecimento, onde o nível de contribuição antropogênica para alguns
elementos foi estimado. Desta forma, quanto maior a contribuição antropogênica maiores os
níveis de poluentes na atmosfera. A interferência humana no ciclo dos elementos químicos foi
constatada observando os fatores de enriquecimento de Br, Cs, K, Na, Rb e Zn. Estes
elementos apresentaram concentração aumentada, ou enriquecida, por processos não naturais,
podendo ser considerados poluentes atmosféricos da área em estudo. A origem destes
elementos foi estudada e as emissões veiculares e a re-suspensão do solo surgiram como
fontes prováveis. Vale ressaltar que, mesmo sendo um local de intenso tráfego veicular,
inesperadamente, elementos típicos de solo apresentaram expressividade durante todas as
análises. A presença de mineradoras nos limites da cidade auxilia a compreensão deste fato.
86
Já que, o processo de mineração, tem como claro impacto ambiental negativo a dispersão de
material particulado (especificamente do tipo poeira) em diversas atividades, como lavra,
transporte e tratamento do minério. Assim, os elementos de solo se enquadram como poluente
por estarem presentes na atmosfera em maiores concentrações do que estariam caso fosse
possível descartar tal atividade humana de grande expressividade na região.
Dentro dos limites do Parque Municipal verificou-se certa variação de indicação de
poluição entre as amostras de liquens coletadas nas árvores das áreas mais próximas às vias de
trafego intenso. Os dados da Primeira Coleta indicaram a região da Avenida dos Andradas
como mais poluída. Para a Segunda Coleta, as análises estatísticas mostraram que alguns
elementos apresentam esta variação. Coerentemente, para os típicos traçadores de poluição
veicular Br e Zn, por exemplo, as maiores concentrações encontram-se nas regiões limítrofes
do PMARG.
Devido ao restrito e reduzido número de amostras, para a Segunda Coleta, recortes
foram realizados nos liquens a fim de triplicar as amostras. Assim, paralelamente à análise da
poluição atmosférica proposta, avaliou-se o efeito deste procedimento e a possibilidade de
utilizar as frações do talo liquênico em conjunto. Para tanto, considerar-se-ia, basicamente, as
óbvias diferenças na idade (ou tempo de exposição) destas partes, lembrando que o
biomonitor em questão apresenta crescimento radial. Tal procedimento conduziu a uma breve
análise da dinâmica de acumulação de elementos em fungos liqueinizados possibilitando
pontuar que:
- as áreas do talo de diferentes espécimes apresentam maior similaridade entre si do
que entre as áreas de cada espécime;
- a borda (área 1) e o centro (área 3) apresentaram maior similaridade considerando as
três áreas;
- o meio (área 2) apresentou concentrações mais elevadas de Na e K do que as outras,
sugerindo ser metabolicamente mais ativo;
- as diferenças entre as frações do talo dependem do elemento químico em questão, já
que, estatisticamente, para alguns elementos, as três áreas não apresentam diferenças.
Tais observações permitem dizer que há evidências de variação na disposição dos
elementos químicos ao longo do talo liquênico, não relacionada ao tempo de exposição, mas
possivelmente, ao tipo de elemento ou necessidade metabólica deste. O possível uso das
partes do talo para um estudo conjunto é, portanto, relativo, já que alguns elementos, no caso
Al, Mg, Rb e Zn, de acordo com resultados estatísticos, parecem distribuir-se uniformemente
87
pelo talo. Logo, para uma avaliação mais completa, a análise de um maior número de
amostras parece ideal.
Concluindo, este trabalho comprova que a qualidade do ar no Parque Municipal
Américo René Giannetti é impactada pelo trânsito local e por fatores regionais, como
indústrias da região metropolitana e, principalmente, mineradoras. Convém salientar, também,
que o presente estudo apresenta relevância, não por ser o primeiro utilizando fungos
liqueinizados como biomonitores nesta região, contudo por permitir inferir sobre a qualidade
do ar durante um período de tempo – da ordem de anos - diferentemente da análise
momentânea oficial realizada através de estações automáticas de monitoramento. Assim, os
resultados proporcionarão aos órgãos ambientais responsáveis uma visão diferente, dando
suporte em ações futuras possibilitando, por exemplo, observar o histórico da poluição
atmosférica em cidades onde não existem dados anteriores ao monitorameto realizado.
Diante de tudo isso, e sabendo da facilidade de veiculação do material particulado em
suspensão decorrente de atividades minerárias, da proximidade de tais empreendimentos às
cidades, da dificuldade de redução das emissões, do crescente aumento de veículos nas
cidades, dos efeitos do material particulado como poluente atmosférico no sistema
respiratório, e da importância em se conhecer a composição elementar desse material, faz-se
essencial a discussão de alternativas complementares ao monitoramento do ar. Neste sentido,
o biomonitoramento com liquens configura uma opção atraente pela facilidade de
amostragem, baixo custo e conhecimento prévio da eficiência de tal organismo em estudos de
poluição atmosférica.
Espera-se, portanto, contribuir para a garantia de um meio ambiente saudável para
todos, tendo em vista, ainda, o valor da extrapolação dos padrões de instruções normativas e
deliberações, muitas vezes já ultrapassados e que não alcançam resultados condizentes aos
impactos observados.
8.2 SUGESTÕES
Para trabalhos futuros utilizando liquens no biomonitoramento da condição
atmosférica recomenda-se, principalmente, o aumento do número de pontos de amostragem, o
que possibilitaria refinar as análises estatísticas proporcionando estudo mais abrangente dos
resultados. Ainda, considera-se como metodologia ideal a seleção de apenas uma espécie de
líquen a ser utilizada como biomonitor a fim de assegurar, por exemplo, quanto à
possibilidade de variações na absorção de elementos de uma espécie para outra.
88
Destaca-se, também, a necessidade de incentivos na realização de pesquisas no País na
área de liquenologia geral e de sua aplicação em estudos de biomonitoramento; lembrando das
vantagens ambientais e econômicas destes estudos e do potencial brasileiro frente à sua
famosa biodiversidade.
Sugere-se ainda a revisão dos padrões e instruções normativas que versam sobre a
qualidade do ar no Brasil, tendo em vista a ausência de limites legais no que concerne às
concentrações de elementos químicos na atmosfera e os riscos potencias de diversos
elementos à saúde humana e ambiental.
89
REFERÊNCIAS
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97
ANEXO A – AUTORIZAÇÃO DE COLETA
98
ANEXO B – TESTES DE NORMALIDADE
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal (3246.70,1663.13) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
AL 60.000 0.120 0.355
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(3.18,3.79) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
AS 60.000 0.246 0.001
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(0.03,0.04) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
AU 60.000 0.241 0.002
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(7.47,7.31) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
BR 60.000 0.231 0.003
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(1763.39,832.96) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
CL 60.000 0.084 0.796
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(0.53,0.71) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
CO 60.000 0.254 0.001
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(40.10,22.75) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
CR 60.000 0.127 0.287
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(0.24,0.22) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
CS 60.000 0.199 0.018
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(2268.27,1947.50) distribution
99
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
FE 60.000 0.188 0.029
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(142632.00,428548.00) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
K 60.000 0.370 0.000
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(1.24,1.51) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
LA 60.000 0.233 0.003
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal (867.13,374.81) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
MG 60.000 0.221 0.006
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(30.89,25.10) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
MN 60.000 0.136 0.220
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(15669.50,23466.50) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
NA 60.000 0.380 0.000
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(16.80,9.29) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
RB 60.000 0.203 0.014
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(0.33,0.33) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
SB 60.000 0.199 0.017
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(0.25,0.20) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
SC 60.000 0.170 0.061
100
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(0.12,0.14) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
SM 60.000 0.236 0.003
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(1.36,2.14) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
V 60.000 0.345 0.000
Kolmogorov-Smirnov One Sample Test using Normal(68.83,31.48) distribution
Variable N-of-Cases MaxDif Probability (2-tail)
ZN 60.000 0.118 0.376
101
0 1000 2000 3000 4000 5000CL
0
5
10
15
20
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
Pro
portio
n p
er Ba
r
0 1 2 3 4 5CO
0
10
20
30
40
50
60
Co
u nt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Pro
portio
n p
er Ba
r
0 50 100 150CR
0
10
20
30
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Prop
ortion
per B
ar
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2CS
0
5
10
15
20
25
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Prop
ortion
per B
ar
01000
20003000
40005000
60007000
80009000
10000
AL
0
5
10
15
20
25
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Pro
portio
n p
er Ba
r
0 5 10 15 20AS
0
10
20
30
40
50
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Pro
portio
n p
er Ba
r
0.0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25AU
0
10
20
30
40
50
Co
un
t
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Pro
po
rtion p
er B
ar
0 10 20 30 40BR
0
10
20
30
Co
un
t
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Pro
po
rtion p
er B
ar
102
0 50 100 150MN
0
10
20
30
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Prop
ortion p
er Bar
010000
2000030000
4000050000
6000070000
8000090000
NA
0
10
20
30
40
50
60
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0P
roportio
n per B
ar
0 10 20 30 40 50RB
0
10
20
30
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5P
roportion p
er Bar
0.0 0.5 1.0 1.5SB
0
10
20
30
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Prop
ortion per B
ar
02000
40006000
800010000
12000
FE
0
10
20
30
Cou
nt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Pro
portio
n p
er Ba
r
0 1000000 2000000 3000000 4000000K
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Co u
nt
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Pro
portio
n p
er Ba
r
0 1 2 3 4 5 6 7LA
0
10
20
30
40
50
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Prop
ortion
pe
r Ba
r
0 500 1000 1500 2000MG
0
5
10
15
20
25
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Prop
ortion
pe
r Ba
r
103
0.0 0.5 1.0 1.5SC
0
10
20
30
Cou
nt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Pro
portio
n p
er Ba
r
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8SM
0
10
20
30
40
50
Cou
nt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Pro
portio
n p
er Ba
r
0 5 10 15V
0
10
20
30
40
50
60
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Prop
ortion
pe
r Ba
r
0 50 100 150 200ZN
0
5
10
15
20
25
Co
unt
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Prop
ortion
pe
r Ba
r
104
ANEXO C – CONCENTRAÇÕES (mg kg -1) DAS AMOSTRAS DE SOLO Elemento Parque Municipal Parque das Mangabeiras
CA72 CA73 CA74 CA75 CA76 CA77 CA78 CA79 CA80
Al 111400±3949 158300±5601 173800±6155 188900±6684 177100±6261 12140±435 26990±965 9446±342 19470±744
As 94 ± 4 251 ± 9 < 3 95 ± 3 171 ± 6 168 ± 6 41 ± 3 80 ± 3 127 ± 4
Au < 0,01 < 0,01 0,19 ± 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
Ba 311 ± 24 459±25 < 153 266 ± 54 < 153 < 153 471 ± 39 < 153 < 153
Br 43 ± 2 48 ± 2 35 ± 1 62 ± 2 42 ± 1 17 ± 1 12 ± 1 23 ± 1 26 ± 1
Cd < 6 < 6 < 6 < 6 < 6 < 6 < 6 22 ± 6 22 ± 4
Ce 78 ± 3 < 4 < 4 < 4 < 4 22 ± 1 < 4 11 ± 1 16 ± 1
Co 12,1±0,5 10,7±0,4 11,7 ±0,4 7,5 ± 0,3 8,1 ± 0,3 2,8 ± 0,1 5,9 ± 0,2 5,5 ± 0,2 11,7±0,4
Cr 128 ± 5 < 9 < 9 < 9 < 9 42 ± 2 91 ± 3 40 ± 2 36 ± 1
Cs 4,8 ± 0,2 6,3±0,2 2,9 ± 0,2 6,5 ± 0,2 5,9 ± 0,2 < 0,6 0,9 ± 0,1 < 0,6 < 0,6
Eu 1,1 ± 0,1 0,58±0,04 < 0,1 0,8 ± 0,1 2,1 ± 0,2 < 0,1 0,9 ± 0,1 < 0,1 1,1 ± 0,1
Fe 149400 ± 5410 80490 ± 2826 66730 ± 2404 82940 ± 2908 169600 ± 5944 511300 ±
17960
187000 ± 6565 478200 ± 16790 312300 ± 10970
Ga < 11 < 11 1413±53 1326±50 1307±72 < 11 < 11 < 11 < 11
Hf 12 ± 1 < 0,6 < 0,6 < 0,6 < 0,6 0,9 ±0,1 7,4 ± 0,3 1,3 ± 0,1 1,7 ±0,1
K < 9230 < 9230 560300 20260 485900±17630 261700 ± 9812 13830 ± 1034 404600 14490 27310 ± 10780 38470 ± 1863
La 94 ± 4 75 ± 3 91 ± 3 93 ± 3 50 ± 2 50 ± 2 64 ± 2 20 ± 1 53 ± 2
Mn 1778±7 554 ± 20 510 ±18 525 ± 19 781 ±28 1575±56 1353±48 1617±57 7316±79
Na 25036±486 28870±1013 48368±126 26597±85 16570±600 3090±115 6140±217 3977±141 7532±266
Nd 42 ± 3 < 12 < 12 20 ± 3 < 12 < 12 17 ± 3 < 12 20 ± 2
Rb < 26 64 ± 4 69 ± 4 74 ± 4 44 ± 4 < 26 53 ± 5 < 26 < 26
Sb 3,5 ±0,5 12,5±0,5 5 ± 1 3± 1 5 ± 1 7 ± 1 2,1 ± 0,3 2,7 ± 0,5 2,4 ± 0,3
Sc 16 ± 1 16,± 1 17 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 4,6 ± 0,1 10,1±0,3 4,6 ± 0,2 5,6 ± 0,2
Sm 12 ± 1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 7,6 ± 0,3 < 0,1 3,1 ± 0,1 10,4±0,4
Ta 1,4 ±0,1 1,7 ± 0,1 1,5 ± 0,1 1,7 ± 0,1 1,6 ±0,1 < 0,1 0,78±0,04 < 0,1 0,32±0,04
105
CONTINUAÇÃO : CONCENTRAÇÕES (mg kg -1) DAS AMOSTRAS DE SOLO
Elemento Parque Municipal Parque das Mangabeiras
CA72 CA73 CA74 CA75 CA76 CA77 CA78 CA79 CA80
Tb < 0,2 0,48 ± 0,03 < 0,2 0,58±0,03 0,49±0,04 0,4 ± 0,1 0,81±0,03 < 0,2 0,58±0,03
Th 0,67±0,03 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 2,1 ± 0,1 12 ± 1 2,4 ± 0,1 3,3 ± 0,1
Ti 4144±329 6273±390 5507±359 8716±465 6054±381 1058±1356 2020±173 <919 <919
U 16 ± 1 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 5,3 ± 0,2 < 0,5 5,1 ± 0,2 9,1 ± 0,4
V 85 ± 4 119 ± 6 118 ± 6 165 ± 7 140 ± 6 70 ± 3 68 ± 3 30 ± 1 51 ± 4
W 17 ± 1 31 ± 1 24 ± 1 14 ± 1 19 ± 1 8,8 ± 0,5 9,1 ± 0,5 9,5 ± 0,4 7,1 ± 0,4
Yb 4,7 ±0,3 < 1 < 1 < 1 < 1 1,9 ± 0,3 < 1 < 1 3,3 ± 0,2
Zn 133 ± 7 816±29 319 ± 13 149 ± 7 81 ± 4 < 6 26 ± 2 < 6 53 ± 3
Zr 631± 5 < 443 < 443 799 ± 99 633 ±65 < 443 < 443 < 443 < 443
106
ANEXO D – TRABALHOS EM CONGRESSOS INTERNACIONAIS
APRESENTADOS
5th International Workshop on Biomonitoring of Air Polluition, BIOMAP, Buenos Aires,
2009. (poster)
VIANA, C. O., MENEZES, M. A. B. C., MAIA, E. C. P. Epiphytic lichens on air biomonitoring in Belo
Horizonte city, Brazil: a preliminary assessment
OBS.: O trabalho completo já foi revisado e deverá ser publicado no periódico International Journal of
Environment and Health
107
International Nuclear Atlantic Conference, INAC, Rio de Janeiro, 2009. (poster)
VIANA, C. O., MENEZES, M. A. B. C., MAIA, E. C. P. Assessment of air quality in Mangabeiras’ Park,
Belo Horizonte, Brazil, using epiphytic lichens as biomonitor
108
International k0-users Workshop, Belo Horizonte, 2009. (poster)
VIANA, C. O., MENEZES, M. A. B. C., MAIA, E. C. P. A preliminary study about the air quality in
Mangabeiras’ Park, Belo Horizonte, Brazil, using epiphytic lichens as biomonitor
109
ACEITO PARA APRESENTAÇÃO
16th Radiochemical Conference, Marianske Lazne, April 2010(poster)
VIANA, C. O., MENEZES, M. A. B. C., MAIA, E. C. P. A preliminary assessment about the air quality in
Mangabeiras’ Park, Belo Horizonte, Brazil, using epiphytic lichens as biomonitor
