Douglas Dourado Santos
Em 15 de abril de 2019, o aluno Douglas Dourado Santos do programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica de São Paulo, bolsista CAPES, defendeu sua dissertação de mestrado intitulada: “Deposição de HPAs em remanescentes de Floresta Atlântica”.
A banca examinadora foi presidida pela orientadora, Dra. Mirian Cilene Spasiani Rinaldi do Núcleo de Pesquisa em Ecologia (IBt), e contou com a participação da Dra. Marie Bourotte do Instituto de Geociências (IGc/USP) e do Dr. Maurício Lamano Ferreira do Centro Universitário Adventista de São Paulo (UNASP / São Paulo).
Deposição de HPAs em remanescentes de Floresta Atlântica
ABSTRACT
Biotic and abiotic ecosystem compartments have an important role in reducing the concentrations of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the atmosphere, such as the capture of these pollutants by leaf surfaces and soil. Because of the toxicity and the tendency of these compounds to bioaccumulate in the environment it is important to assess the impact of PAHs in different compartments of anthropized ecosystems. The leaf surface is the main interface of the exchange of these compounds between atmosphere and vegetation. Thus, many studies evaluate possible sources of PAHs and contaminations levels of atmosphere and vegetation through the accumulation of these compounds in leaves. However, the risk analysis based only on PAH’s leaf concentration of few species may reduce the significance of the studies at ecosystem level, mainly in tropical and subtropical forests, which have a rich biodiversity. Thus, in two remnants of the Atlantic Forest, the present study was proposed aiming to: a) establish the levels of PAHs in leaves and soil and their mobility in the edaphic system; b) evaluate the capacity of pioneer and non-pioneer tree species to accumulate PAHs; c) explore the influence of seasonality on the concentrations of PAHs in the atmosphere, leaves and soil; d) evaluate the sources of atmospheric PAHs through their concentrations in atmospheric particulate matter and dry and wet depositions; e) investigate the relations between concentrations of PAHs present in the atmosphere, leaves and soil. Study was conducted in the following two remaining areas of Atlantic Forest situated in the State of São Paulo, Southeast Brazil: State Park Fontes do Ipiranga (PEFI) and Municipal Park Paranapiacaba (PP). PEFI is located in the southern region of the municipality of São Paulo (SP) and PP is located in the municipality of Santo André (SP). The highest daily PAH flows (dry + wet deposition) were found in the summer, with 10,6 µg m-2 d-1 e 7,7 µg m-2 d-1 in PEFI and PP, respectively. The ΣPAHs to PM10 in PEFI ranged from 5 ng m-3 to 1 ng m-3 (summer) and from 29 ng.m-3 to 1 ng.m-3 (winter), while PP varied from 9 ng.m-3 to 2 ng.m-3 (summer) and 9 ng.m-3 to 1 ng.m-3 (winter). The concentrations of PAHs in the atmosphere indicate that PP and PEFI are being impacted mainly by light (∑2-3 rings) and heavy (∑5 rings) PAHs. There is an indication of PAHs from pyrogenic sources at both sites. The PAHs present in Site 1 most likely come from fossil fuel burning by vehicle emissions, as its forest remnant is surrounded by urbanization. Site 2 most likely receives PAHs predominantly released by industrial activity in Cubatão, such as the burning of fossil fuel for energy generation. There was no difference between successional groups (pioneer and non-pioneer) in the capacity of leaf accumulation of PAHs. Seasonality influenced the accumulation of PAHs by tree species, being more evident in PEFI. The concentrations of lighter PAHs in the soil and leaves of PEFI and PP were higher than the concentrations of intermediate and heavy compounds. However, the concentrations of compounds 5 rings were also important. There was greater mobility and enrichment by PAHs in the deeper horizon of the analyzed soil (20–30 cm) from PEFI than from PP and reflects the large concentration of pollutants that PEFI has received in the last 60 years. This study indicates that the both sites receive HPAs of anthropic origin, but PEFI receives higher concentrations of these compounds than PP.
Keywords: tropical forest, bioaccumulation, leaf, soil, atmosphere
RESUMO
Compartimentos bióticos e abióticos dos ecossistemas desempenham um importante papel na redução das concentrações dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) atmosféricos, como pela captação desses poluentes pelas superfícies foliares e solo. Devido a toxicidade e a tendência dos HPAs em bioacumular no ambiente, é importante avaliar o impacto destes nos diferentes compartimentos de ecossistemas antropizados. A superfície foliar é a principal interface de troca desses compostos entre atmosfera e vegetação. Desta forma, muitos estudos avaliam possíveis fontes emissoras de HPAs e níveis de contaminação da atmosfera e da vegetação por meio do acúmulo desses compostos em folhas. Porém, a alta biodiversidade das florestas tropicais e subtropicais para a análise de riscos ao ecossistema pode diminuir a significância de análises da concentração foliar de HPAs, que se baseiam em poucas espécies avaliadas. Assim, considerando dois remanescentes de Floresta Atlântica, os objetivos deste estudo foram: (a) estabelecer os níveis de HPAs em folhas e solo, bem como sua mobilidade no sistema edáfico; (b) avaliar a capacidade das espécies arbóreas pioneiras e as espécies não pioneiras em acumular HPAs; (c) explorar a influência sazonal na distribuição dos HPAs na atmosfera, folhas e solo; (d) avaliar as fontes dos HPAs atmosféricos por meio de suas concentrações no material particulado atmosférico e deposições seca e úmida; (e) investigar as relações entre as concentrações de HPAs presentes na atmosfera, nas folhas e no solo. O estudo foi conduzido em dois remanescentes de Floresta Atlântica no Estado de São Paulo: Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI), situado na região sul do município de São Paulo (SP), e Parque Natural Municipal Nascentes de Paranapiacaba (PP), situado no município de Santo André (SP). As maiores estimativas de fluxos diários de HPAs (deposição seca + úmida) foram encontradas no verão, com 10,6 µg m-2 dia-1 e 7,7 µg m-2 dia-1 no PEFI e PP, respectivamente. As ∑HPAs verificadas no MP10 do PEFI variaram de 5 ng m-3 a 1 ng m-3 (verão) e de 29 ng m-3 a 1 ng m-3 (inverno), enquanto em PP variaram de 9 ng m-3 a 2 ng m-3 (verão) e de 9 ng m-3 a 1 ng m-3 (inverno). As concentrações de HPAs verificadas na atmosfera apontam que PP e PEFI estão sendo impactados principalmente pelos HPAs leves (∑2-3 anéis) e pesados (∑5 anéis). Há uma indicação da presença de HPAs oriundos de fontes pirogênicas nos dois locais. Os PAHs verificados no PEFI provavelmente provêm da queima de combustíveis fósseis, por meio da emissão veicular, enquanto PP deve receber esses compostos oriundos da atividade industrial de Cubatão, como a queima de combustíveis fósseis para geração de energia. Não foi verificada diferença entre grupos sucessionais (pioneiras e não pioneiras) na capacidade de acúmulo foliar de HPAs, em ambos os remanescentes. A sazonalidade influenciou no acúmulo de HPAs pelas espécies arbóreas, sendo mais evidente no PEFI. As concentrações de HPAs mais leves no solo e folhas do PEFI e de PP foram superiores às concentrações dos compostos intermediários e pesados. Porém, destacaram-se também alguns compostos com 5 anéis. Houve maior mobilidade e enriquecimento por HPAs no horizonte mais profundo do solo analisado (20–30 cm) do PEFI que de PP e reflete a grande concentração de poluentes que o PEFI já recebeu nos últimos 60 anos. Este estudo aponta que os dois locais recebem HPAs de origem antrópica, porém o PEFI recebe maiores concentrações desses compostos que o PP.
Palavras-chave: floresta tropical, bioacumulação, folha, solo, atmosfera
Douglas Dourado Santos
Deposição de HPAs em remanescentes de Floresta Atlântica
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