5.2.1 Concentração de elementos poluentes
As análises obtidas a partir dos testes preliminares em P. tinctorum após trinta dias de exposição apontaram detecção para os elementos N, S e Zn, ao passo que para elementos Cd e Pb foi verificado que suas concentrações estavam abaixo do limite de detecção, não sendo, portanto, quantificados no MPAES-4100 (Tabela 6).
Tabela 6– Concentração de elementos poluentes em amostras de liquens, durante os testes preliminares após exposição de 30 dias
Elementos Pontos de estudo
Controle A B C D N (g.kg-1) 11,6 9,4 10,4 11,4 10,8 S (g.kg-1) 0,7 1,0 1,1 1,1 1,3 Zn (mg.kg-1) 25,1 24,6 32,1 24,5 31,5 Cd (mg.kg-1) <LQ <LQ <LQ <LQ <LQ Pb (mg.kg-1) <LQ <LQ <LQ <LQ <LQ Fonte: Do autor, 2017
N= nitrogênio; S= enxofre; Zn= zinco; Cd= cádmio; Pb= chumbo. LQ: limite de quantificação. A: 500 m da rodovia; B: 30 m da rodovia; C: centro; D: Distrito Industrial III
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Os resultados dos testes preliminares, embora incapazes de traduzirem estatisticamente qualquer apontamento, demonstraram que houve incremento para o elemento S quando comparados os resultados obtidos entre o grupo controle e os demais pontos, em especial o ponto D. Em função de não ter havido detecção dos elementos Cd e Pb, os mesmos foram substituídos pelos elementos Ferro (Fe) e cobre (Cu).
Após a exposição das amostras de liquens por 30 dias consecutivos, no período seco, foi possível verificar diferença significativa para a concentração de S entre os pontos estudados (p=0.046), sendo maiores no ponto D (1,1 g.kg-1) e menores no ponto A (0,7 g.kg-1). Para os demais elementos (N, Cu, Fe, e Zn) não foram observadas diferenças significativas entre os pontos de estudo, no período seco; contudo, houve uma tendência desses valores serem maiores nos pontos C e D (Tabela 7).
O SO2 é fator limitante para a diversidade liquênica (MIKHAILOVA, 2007), e por isso as maiores concentrações encontradas no ponto D corroboram a menor diversidade encontrada nesse ponto e a baixa similaridade com os demais pontos.
As análises das amostras relativas ao período chuvoso, não apontaram diferença significativa entre os pontos de estudo.
Tabela 7 – Concentrações de elementos poluentes em amostras de liquens em diferentes pontos, no período seco e chuvoso
Elemento/ período Pontos de estudo Média Controle A B C D N(g.kg-1) Seco 10,6 ± 2,1 8,5 ± 4,3 10,8 ± 0,8 10,7 ± 1,2 12,2 ± 1,2 10,5 ± 1,3 Chuvoso 10,1 ± 1,7 10,1 ± 0,3 9,6 ± 0,8 10,9 ± 1,2 9,5 ± 1,0 10,0 ± 0,6 S(g.kg-1) Seco 0,9 ± 0,1 0,7a ± 0,1 0,9ab ± 0,1 0,9ab ± 0,2 1,1b ± 0,1 0,9 ± 0,2* Chuvoso 0,6 ± 0,1 0,7 ± 0,2 0,8 ± 0,1 0,6 ± 0,1 0,7 ± 0,1 0,7 ± 0,1 Cu(mg.kg-1) Seco 8,1 ± 0,8 6,5 ± 1,3 7,8 ± 0,9 12,6 ± 5,7 8,1 ± 2,2 8,6 ± 2,3* Chuvoso 6,2 ± 3,4 5,5 ± 0,6 6,3 ± 1,4 7,6 ± 1,7 5,8 ± 1,3 6,3 ± 0,9 Fe(mg.kg-1) Seco 2724,7 ± 425,9 2335,4 ± 623,8 2598,6 ± 152,6 3264,0 ± 978,9 3461,0 ± 56,0 2876,7 ± 470,3* Chuvoso 760,6 ± 143,3 739,2 ± 263,5 791,6 ± 26,7 832,5 ± 28,6 872,7 ± 44,4 799,3 ± 54,0 Zn(mg.kg-1) Seco 17,6 ± 2,0 16,4 ± 0,7 16,9 ± 0,8 18,6 ± 3,2 18,6 ± 1,8 17,6 ± 1,0 Chuvoso 18,0 ± 2,4 16,7 ± 3,0 20,2 ± 4,3 18,8 ± 4,2 17,7 ± 4,0 18,3 ± 1,3 Fonte: Do autor, 2018
A: 500 m da rodovia; B: 30 m da rodovia; C: centro; D: Distrito Industrial III
Letras diferentes indicam diferença significativa entre os pontos do estudo pelos testes Kruskal-Wallis e Dunn (p<0,05). *Indica diferenças significativas entre os períodos seco e chuvoso para S e Cu e Fe pelo teste T e para Fe pelo teste Mann-Whitney (p<0,05)
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As concentrações de S, Cu e Fe apresentaram diferença significativa entre os períodos estudados, sendo cerca de 33,3%, 36,5% e 264,7% maiores no período seco, respectivamente. No período chuvoso a concentração dos elementos tende a ser menor na atmosfera devido ao fato de os mesmos serem removidos do ar pelas chuvas, uma vez que estes se incorporam nas partículas de água (PLAUDE et al., 2012). Contudo, os elementos N e Zn não apresentaram variação significativa entre os períodos seco e chuvoso.
Fioreze e Dos Santos (2014), utilizando liquens do gênero Parmotrema, que cresceram em diferentes ambientes, sendo estes urbano e rural, avaliaram a qualidade do ar da cidade de Frederico Westphalen (RS), e obtiveram concentrações em amostras coletadas na área rural para Zn e Cu próximos dos verificados no presente estudo. No entanto, em ambiente urbano foram verificados valores máximos para Zn e Cu de 88,9 mg.kg-1 e 88,4 mg.kg-1, respectivamente. Provavelmente, os resultados encontrados no presente estudo foram menores em termos de concentração quando comparadas com as amostras coletadas em ambiente urbano por Fioreze e Dos Santos (2014), em função dos autores citados terem utilizados talos de liquens que cresceram nos ambientes estudados, acumulando poluentes atmosféricos durante toda a sua vida nos diferentes ambientes.
Martins-Mazzitelli (1991), utilizando liquens da espécie P. tinctorum em exposição por período de 9 meses, demonstraram que a espécie é extremamente viável para estudos envolvendo acúmulo de metais presentes na atmosfera que demandem períodos mais prolongados, devido a sua sensibilidade e coerência nos resultados verificados.
5.2.2 Análise macroscópica
Os talos de liquens expostos em todos os pontos de estudos, nos períodos seco e chuvoso, apresentaram cloroses de tons róseos, em maior ou menor grau, que é característica da exposição ao enxofre (ELLENBERG, 1991 apud ROSSBACH et al., 1999), conforme Figura 6.
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Figura 6 - Detalhe de área com clorose
Fonte: Do autor, 2018
Tarhanen (1998) verificou que o componente fotobionte dos liquens são os que primeiro sofrem os efeitos dos elevados níveis de enxofre na atmosfera, sendo observado que alguns elementos apresentam afinidade com os cloroplastos dos componentes fotobiontes e que, por consequência da degradação dos mesmos, surgem as áreas denominadas cloroses. Esse processo foi possível de ser verificado a nível microscópico, uma vez que o fenômeno citado ocasiona a morte do componente fotobionte (Figura 7). Segundo Bargagli e Mikhailova (2002), a clorofila se degrada em feofitina ainda em concentrações baixas de SO2 na atmosfera.
Figura 7– Cortes de talos de P. tinctorum antes e depois da exposição à poluição atmosférica
Fonte: Do autor, 2018
A. Talo de P. tinctorum íntegro antes da exposição à poluição atmosférica; B. Talo de P. tinctorum após 30 dias de exposição, evidenciando morte do componente fotobionte
A B
Camada gonidial
Camada medular
Córtex inferior
Camada gonidial danificada
Proliferação de hifas de fungo
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No período seco, os liquens foram mais afetados quando comparados com os valores das áreas de clorose registrados no período chuvoso (p < 0.0001), o que pode ser observado na Tabela 8 e na Figura 8.
Quanto aos pontos, foi observada diferença significativa para as médias de clorose, sendo maiores no ponto D, no qual observou-se em torno de 34% dos talos dos liquens afetados no período seco. Esse resultado pode estar relacionado ao perfil do local, com indústrias químicas e de fertilizantes que utilizam enxofre nos seus processos produtivos, além do intenso fluxo de veículos pesados que utilizam óleo diesel como combustível, o qual possui entre 0,1 a 0,5% de enxofre em sua composição (BRAUN; APPEL; SCHMAL, 2003; OSLO, 2011).
No período chuvoso não foram observadas diferenças significativas do porcentual de clorose entre os pontos, variando de 0,58 a 1,93% dos talos (p = 0,065). Contudo, houve a mesma tendência de aumento de cloroses no ponto D, observada no período seco (Tabela 8). Tal queda nos percentuais de clorose pode ser explicada pelo fato de precipitações retirarem do ambiente atmosférico os elementos que afetariam os liquens, nas formas de chuvas ácidas, como por exemplo os óxidos de enxofre.
Tabela 8 – Área de clorose verificada para cada amostra por ponto de estudo, nos períodos seco e chuvoso.
Período/ pontos de estudo
Área total (cm2) Clorose (cm2) Clorose (%) Média de
clorose (%) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Seco A 88,4 83,9 99,6 22,8 4,6 12,4 25,8 5,5 12,4 14,6 ±10,3ab B 71,21 73,1 75,4 5,6 3,4 12,0 7,8 4,6 15,8 9,4 ± 5,8a C 100,4 121,7 94,5 24,8 4,8 6,0 24,7 3,9 6,4 11,7 ± 11,3ab D 75,7 74,3 84,4 28,8 18,3 32,9 38,1 24,6 39,0 33,9 ± 8,0b Chuvoso A 124,2 145,0 138,7 2,4 1,5 2,4 1,9 1,0 1,7 1,76 ± 0,4 B 121,7 140,6 118,5 0,8 1,0 0,4 0,7 0,7 0,3 0,6 ± 0,2 C 153,6 105,6 118,9 2,7 2,6 1,0 1,7 2,5 0,8 1,7 ± 0,8 D 116,4 103,7 118,4 2,2 2,5 1,8 1,9 2,4 1,5 1,9 ± 0,5 Fonte: Do autor, 2018
Letras diferentes indicam diferença significativa entre os pontos estudados, pelos testes ANOVA e Tukey (p<0,05)
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Figura 8 – Área de clorose verificada nos talos de liquens
Fonte: Do autor, 2018
A-D: Amostras expostas no período seco nos pontos A, B, C e D, respectivamente. E-H: Amostras expostas no período chuvoso nos pontos A, B, C e D, respectivamente
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O cálculo do índice de correlação de Pearson apontou alta correlação positiva entre N, S, Fe e Zn para as análises referentes ao período seco (Tabela 9).
A presença de Zn e Fe pode ser observada em locais com intenso fluxo de veículos uma vez que uma das fontes de emissão para esses elementos se refere ao desgaste de peças de veículos automotores, os quais se depositam em superfícies na forma de material particulado sendo continuamente ressuspensos no ambiente (STEPHENSON; LESTER,1987).
QI et al. (2016) e Xia, Wang e Song (2014) também relacionaram a concentração de
diversos elementos, dentre eles Zn e Cu, com emissões geradas por veículos automotores, evidenciando que estes emitem poluentes a partir de uma série de situações como desgaste de peças, pneus e freios, queima de combustíveis e aditivos, dentre outros. Os elementos Zn, Cu e Fe estão presentes na composição de óleos de motor, apresentando potencial para contribuir com o aumento da concentração desses elementos no ambiente (SILVEIRA et al., 2010).
A correlação entre S e N também pode ser atribuída à emissão de poluentes oriundos da queima de combustíveis por veículos. A principal fonte de óxidos de nitrogênio é a poluição veicular, e a principal fonte de emissão de enxofre de origem antropogênica é a queima de combustíveis derivados de petróleo (DUCHIADE, 1992; CANÇADO et al., 2006; OSLO, 2011).
A ocorrência de clorose no talo dos liquens apresentou correlação moderada a alta com a concentração de N, S, Fe e Zn, principalmente com S (r=0,71), o que se verifica em função de muitas espécies de liquens, dentre elas P. tinctorum, serem muito sensíveis aos óxidos de nitrogênio e enxofre (HAWKSWORTH, 2005; MIKHAILOVA, 2007).
A diversidade de espécies apresentou correlação negativa com a concentração dos
elementos analisados (r =-0,51 a -0,94) e com a porcentagem de clorose (-0,72).
Tabela 9 – Matriz de correlação de Pearson para variáveis coletadas no período seco
N S Cu Fe Zn Clorose (%) Diversidade N 1,00 --- --- --- --- --- --- S 0,99 1,00 --- --- --- --- --- Cu 0,31 0,21 1,00 --- --- --- --- Fe 0,84 0,85 0,60 1,00 --- --- --- Zn 0,79 0,78 0,71 0,99 1,00 --- --- Clorose (%) 0,59 0,71 -0,22 0,62 0,51 1,00 --- Diversidade -0,71 -0,75 -0,51 -0,96 -0,94 -0,72 1,00 Fonte: Do autor, 2018
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6 CONCLUSÃO
Conclui-se que a diversidade dos liquens, como método de biomonitoramento passivo, sofreu influência da poluição atmosférica em Uberaba, permitindo identificar áreas com maior perturbação ambiental, como o Distrito Industrial III, e menos impactadas como no ponto A.
Com relação ao estudo dos elementos absorvidos pelos talos do liquen P. tinctorum conclui-se que o mesmo se mostrou efetivo como bioacumulador de S, Fe e Cu, uma vez que foi verificada diferença significativa entre os períodos (seca e chuva), e entre os pontos de estudo, para S. No entanto, para os demais elementos (N e Zn) essa espécie de líquen não mostrou diferença significativa após o período de exposição adotado (30 dias).
O estudo das áreas de clorose nos talos de P. tinctorum permitiu concluir que a utilização dessa espécie se mostrou eficiente para monitoramento ativo da poluição do ar tendo como método o transplante do mesmo de áreas preservadas para áreas em que se deseja monitorar a poluição atmosférica.
O número de espécies de liquens se mostrou inversamente proporcional às concentrações dos elementos N, S, Cu, Fe e Zn nos talos dos liquens, o que permite concluir que esses elementos interferem na diversidade liquênica dos ambientes onde suas concentrações se mostrem elevadas, assim como no aumento de cloroses, principalmente o S.
Conclui-se, ainda, que a aplicação do método de monitoramento ativo em larga escala pode apresentar dificuldades na obtenção de grandes quantidades de talos de liquens a serem transplantados. No entanto, verifica-se que esse método tem eficiência, podendo ser utilizado em situações pontuais onde se verifique menor diversidade de liquens (método passivo), o que tornaria os métodos complementares.
O presente estudo pode ser utilizado como base de conhecimentos para tomadas de decisões nos processos de gestão ambiental do município de Uberaba, levando-se em consideração as áreas apontadas como aquelas que sofrem maior perturbação ambiental relacionada à poluição atmosférica.
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