Elementos químicos em ecossistemas: caracterização ambiental para restauração de áreas impactadas

Autor: FERREIRA, Fabiano da Silva
Přispěvatelé: FRANÇA, Elvis Joacir de, SOUZA, Ebenézer Moreno
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFPE
Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron:UFPE
Popis: Projetos de restauração florestal são fundamentais para a conservação da biodiversidade da Mata Atlântica devido à contínua fragmentação sofrida por esse bioma ao longo dos anos. Nessas áreas, a ciclagem de elementos químicos merece atenção especial, pois o conhecimento das condições do solo e da vegetação quanto à composição química facilita a compreensão da transferência de elementos químicos, principalmente os tóxicos, do solo para a vegetação. Desse modo, este estudo objetivou a avaliação das concentrações de Al, Ba, Ca, Cd, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, P, Pb, Sb, Sr, Th, U, V e Zn e suas transferências, dos solos para as folhas de espécies arbóreas nativas e exóticas do Parque Natural Municipal Mata do Frio - PNMMF, floresta urbana em recuperação localizado na Cidade do Paulista, Estado de Pernambuco, Brasil. As árvores foram identificadas e numeradas em áreas com diferentes impactos antropogênicos. Amostras de solos (aproximadamente 100 g) foram coletadas sob a projeção da copa das árvores na profundidade de 0-20 cm. A amostragem das folhas (cerca de 500 g) ocorreu nos terços médio e inferior das copas das árvores. Após preparação das amostras de solos (secagem e moagem) e de folhas (lavagem, secagem e moagem), a Espectrometria de Fluorescência de Raios-X por Dispersão de Energia - EDXRF, a Espectrometria de Absorção Atômica com Chama - FAAS e a Espectrometria de Massas com Plasma Acoplado Indutivamente - ICP-MS foram aplicadas para a determinação das concentrações dos elementos químicos, em que, para as duas últimas técnicas analíticas, foi necessária a obtenção das soluções das amostras a partir de tratamento químico mais apropriado para cada matriz a ser analisada. Brancos analíticos e materiais de referências também foram analisados junto às amostras para o controle da qualidade dos procedimentos analíticos. Incertezas analíticas expandidas em nível de 95% de confiança foram estimadas a partir da combinação de precisão e exatidão das análises químicas. Os solos da região mais impactada apresentaram concentrações mais elevadas dos elementos químicos tóxicos Cd, Pb, Sb e V e dos elementos químicos da família IIA Ca, Ba e Sr. As espécies exóticas acumularam Al, Ca, Cu, Fe, Mg, Sb e Zn nas folhas, enquanto que as maiores concentrações de Cd, Pb e Sb nas folhas das espécies nativas corroboram a hipótese da maior absorção de elementos químicos nocivos pelas plantas nativas. A espécie Schefflera morototoni das florestas de Mata Atlântica de Pernambuco confirmou a tendência de acumulação de Zn em suas folhas. As diferentes características ambientais encontradas para as espécies nativas e exóticas indicaram que a ciclagem de elementos químicos está em processo de recuperação das condições naturais do solo, assim como direcionando os nutrientes para a vegetação. Plantas exóticas podem auxiliar os mecanismos de transferência e conservação de elementos químicos na vegetação, contudo, devem ser observadas informações quanto à bioacumulação de substâncias indesejáveis e aos efeitos alelopáticos, que poderiam prejudicar a sucessão ecológica das espécies arbóreas. Forest restoration projects are fundamental for the Atlantic Forest biodiversity conservation due to the continuous fragmentation suffered by this biome over the past years. In these areas, the chemical element cycling deserves special attention, because the knowledge of soil and vegetation conditions related to the chemical composition facilitates the understanding the transference of chemical elements, mainly the toxic ones, from soil to vegetation. Therefore, this study aimed at the assessment of concentrations and their transferences Al, Ba, Ca, Cd, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, P, Pb, Sb, Sr, Th, U, V and Zn from soils to leaves of exotic and native tree species of the Parque Natural Municipal Mata do Frio – PNMMF, urban forest under restoration located at the Paulista Municipality, Pernambuco State, Brazil. The trees were identified and labeled in different areas with respect to the anthropogenic impact levels. Soil samples at the 0-20 cm (approximately 100 g) were sampled under the tree crown projection. Leaf sampling (about 500 g) was carried out in the lower- and middle-crown of trees. After sample preparation of soils (oven-drying and milling) and leaves (cleaning, oven-drying and milling), the Spectrometry of Energy Dispersion X-Ray Fluorescence - EDXRF, the Flame Atomic Absorption Spectrometry - FAAS and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry - ICP-MS were applied to determine chemical element concentrations, in which, for the last two analytical techniques, sample solutions were obtained through the chemical treatment specific for each matrix to be analyzed. Analytical blanks and reference materials were also analyzed with the samples for the quality control of the analytical procedures. Expanded analytical uncertainties at the 95% confidence level were estimated by combining precision and accuracy of the chemical analyses. Soils from the most impacted area showed the highest concentrations of the toxic chemical elements Cd, Pb, Sb and V and of the family IIA chemical elements Ca, Ba and Sr. The exotic species accumulated Al, Ca, Cu, Fe, Mg, Sb and Zn in leaves, while the highest concentrations of Cd, Pb and Sb found in native species leaves corroborated the hypothesis of the higher uptake of toxic chemical elements by native plants. The species Schefflera morototoni from the Pernambuco Atlantic Forest has confirmed the tendency of Zn accumulation in leaves. The different environmental characteristics found for exotic and native trees indicated that the chemical element cycling is accelerating the soil recovery, as well as concentrating nutrients into vegetation. Exotic plants can assist the transference mechanisms and the conservation of chemical elements in vegetation, however, bioaccumulation of undesirable substances and allelopathy should be considered since such processes would suppress the ecological succession of tree species.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: