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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
AGRONOMIA (CIÊNCIAS DO SOLO) (31002013002P7)
Educação Presencial
Fracionamento Geoquímico de Cu, Pb e Cr em Solos da Região Serrana – RJ: Valores de Referência de Biodisponibilidade e Avaliação da Contaminação em Áreas Cultivadas com Hortaliças de Folha
GABRIELA DA ROCHA SALDANHA
DISSERTAÇÃO
31/08/2022

O modo intensivo de produção agrícola da Região Serrana - RJ se caracteriza pela utilização massiva de agroquímicos (fertilizantes minerais solúveis e agrotóxicos), resíduos orgânicos da produção de proteína animal e também pelo manejo inadequado do solo, com preparo mecanizado e a favor da pendente. Este tipo de exploração tem proporcionado severos impactos ambientais como: perdas de solo por erosão; contaminação do solo e águas superficiais e subsuperficiais, e comprometimento da qualidade das hortaliças produzidas. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivos: propor os Valores de Referência de Biodisponibilidade (VRB) para Cu, Pb e Cr, para os solos da Região Serrana do Rio de Janeiro; avaliar a contaminação do solo por Cu, Pb e Cr, através do uso conjunto dos índices de poluição (IP) e biodisponibilidade (IB), em áreas de produção de hortaliças de folha e avaliação do risco à saúde humana ocasionado pelo consumo de hortaliças de folha contaminadas por esses três metais. Para a determinação dos VRBs, foram coletadas amostras de solo, em 62 pontos, em áreas sem ou com baixa atividade antrópica, mata e pastagem, nas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm. Para avaliação da contaminação por Cu, Pb e Cr de áreas cultivadas com hortaliças de folha (salsa, alface e couve-comum), amostras superficiais foram coletadas em 205 pontos, na profundidade de 0-20 cm. Nessas áreas, também foram coletadas amostras de folhas das hortaliças. A determinação dos teores pseudototais, desses três metais, foi realizada seguindo a metodologia EPA 3051. Entretanto, o fracionamento geoquímico foi realizado pelo método BCR modificado. Para as amostras de folha, utilizou-se a metodologia EPA 3050B. Nas áreas de produção de hortaliças de folha foram determinados os IPs e IBs. Os extratos obtidos foram analisados em aparelho Espectrometria de Emissão com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES) (capítulo 1) e de absorção atômica (capítulo 2). Verificou-se que as áreas de mata e pastagem extensiva não apresentaram diferença significativa nos teores pseudototais e nas diferentes formas químicas de Cu, Pb e Cr, indicando que ambas poderiam ser utilizadas para o estabelecimento dos valores de referência de qualidade e de biodisponibilidade. Através da análise agrupamento, subdividiu-se as amostras de solo com baixa atividade antrópica em 3 grupos homogêneos. Neste trabalho, o percentil 75 (P75) de cada grupo foi o escolhido para o estabelecimento dos VRBs. Os VRBs de Cu para os grupos G1, G2 e G3, foram de: 0,40; 0,33, e 0,16 mg.kg-1, respectivamente. Para o Pb, foram de: 1,05; 0,30 e 0,90 mg.kg-1 e para Cr, de 0,09; 0,00 e 0,15 mg.kg-1, respectivamente. Os teores biodisponíveis de Cu, Pb e Cr foram influenciados, principalmente, pelo pH e óxidos e hidróxidos de Mn, como indicado pela Análise de Componetes Principais (ACP). Constatou-se também pelas ACPs que os teores biodisponíveis mais elevados estariam associados as áreas mais baixas do relevo. As áreas de cultivo de hortaliças foram subdivididas em 2 grupos pela análise agrupamento. Utilizando os VRQs e VRBs para região Serrana determinou-se os valores Índices de Poluição (IP) e Biodisponibilidade (IB). No G1, o IP de Cu apresentou moderado risco de contaminação, Pb baixo risco e Cu ausência de risco. Entretanto, os IBs de Pb e Cr apresentaram severa contaminação. Entretanto, para o G2, os IPs de todos os elementos estudados apresentaram ausência de contaminação, porém, os IBs de Pb e Cr, indicaram moderado e severo risco de transferência para a cadeia alimentar. A absorção de Cu, Pb e Cr pelas plantas de alface, salsa e couve-comum, está relacionada aos seus teores biodisponíveis. Como constatado ao longo do trabalho o Pb, representava maior risco de entrada na cadeia trófica, por possuir maior labilidade. Com relação as hortaliças folhosas produzidas na região, mesmo tendo os IBs de Cr, em ambos grupos, indicando risco severo, somente o Pb apresentou teores médios em folhosas acima do limite máximo estabelecido por agência regulatória brasileira. Entretanto, os riscos associados ao consumo das hortaliças produzidas na região de estudo não extrapolaram os limites consideráveis toleráveis, devido ao baixo consumo de tais folhosa.

Agricultura de Montanha;Poluição do Solo;Biodisponibilidade de Metais
The intensive mode of agricultural production in the Serrana Region - RJ is characterized by the massive use of agrochemicals (soluble mineral fertilizers and pesticides), organic residues from animal protein production and also by inadequate soil management, with mechanized preparation and in favor of the slope. This type of exploration has provided severe environmental impacts such as: soil loss by erosion; contamination of soil and surface and subsurface waters, and compromising the quality of the vegetables produced. In view of the above, the present work had the following objectives: to propose the Bioavailability Reference Values (VRB) for Cu, Pb and Cr, for the soils of the Serrana Region of Rio de Janeiro; to evaluate the contamination of the soil by Cu, Pb and Cr, through the joint use of the pollution indexes (IP) and bioavailability (IB), in areas of production of leafy vegetables and evaluation of the risk to human health caused by the consumption of vegetables of leaf contaminated by these three metals. To determine the VRBs, soil samples were collected at 62 points, in areas with or without human activity, forest and pasture, at depths of 0-20 cm and 20-40 cm. To assess Cu, Pb and Cr contamination of areas cultivated with leafy vegetables (parsley, lettuce and common cabbage), surface samples were collected at 205 points, at a depth of 0-20 cm. In these areas, leaf samples of vegetables were also collected. The determination of the pseudototal contents of these three metals was performed following the EPA 3051 methodology. However, the geochemical fractionation was performed by the modified BCR method. For leaf samples, the EPA 3050B methodology was used. In the areas of production of leafy vegetables, the IPs and IBs were determined. The extracts obtained were analyzed in an Inductively Coupled Plasma Emission Spectrometry (ICP-OES) (Chapter 1) and Atomic Absorption (Chapter 2) device. It was verified that the areas of forest and extensive pasture did not present significant differences in the pseudototal contents and in the different chemical forms of Cu, Pb and Cr, indicating that both could be used to establish the reference values of quality and bioavailability. Through cluster analysis, soil samples with low anthropic activity were subdivided into 3 homogeneous groups. In this work, the 75th percentile (P75) of each group was chosen to establish the VRBs. The Cu VRBs for groups G1, G2 and G3 were: 0.40; 0.33, and 0.16 mg.kg-1, respectively. For Pb, they were: 1.05; 0.30 and 0.90 mg.kg-1 and for Cr, 0.09; 0.00 and 0.15 mg.kg-1, respectively. The bioavailable contents of Cu, Pb and Cr were mainly influenced by pH and Mn oxides and hydroxides, as indicated by Principal Component Analysis (PCA). It was also found by the ACPs that the higher bioavailable levels would be associated with the lower areas of the relief. The vegetable growing areas were subdivided into 2 groups by cluster analysis. Using the VRQs and VRBs for the Serrana region, the Pollution Index (IP) and Bioavailability (IB) values were determined. In G1, the Cu IP presented moderate risk of contamination, Pb low risk and Cu no risk. However, the Pb and Cr BIs showed severe contamination. However, for G2, the PIs of all the elements studied showed no contamination, however, the IBs of Pb and Cr indicated moderate and severe risk of transfer to the food chain. The absorption of Cu, Pb and Cr by lettuce, parsley and common cabbage plants is related to their bioavailable contents. As observed throughout the work, Pb represented a greater risk of entry into the trophic chain, due to its greater lability. Regarding the leafy vegetables produced in the region, even having the IBs of Cr, in both groups, indicating severe risk, only Pb presented average levels in hardwoods above the maximum limit established by the Brazilian regulatory agency. However, the risks associated with the consumption of vegetables produced in the study region did not exceed the considerable tolerable limits, due to the low consumption of such hardwoods.
Mountain Mountain Agriculture;Pollution Index;Bioavailability of Metals
1
100
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
O trabalho possui divulgação autorizada
Dissertação de Mestrado Gabriela da Rocha Saldanha (1).pdf

Contexto

MANEJO DO SOLO E QUALIDADE AMBIENTAL
QUÍMICA E POLUIÇÃO DO SOLO
ESTABELECIMENTO DE VALORES DE REFERÊNCIA DE METAIS PESADOS EM SOLOS

Banca Examinadora

NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
FARLEY ALEXANDRE DA FONSECA BREDA Egresso - Doutorado
ANA CAROLINA CALLEGARIO PEREIRA Participante Externo
NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Bolsa no país - Pós-graduação 24
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO - Infraestrutura 24

Vínculo

Bolsa de Fixação
Instituição de Ensino e Pesquisa
Pesquisa
Sim
Capes
  • Compatibilidade
  • . . .
  • Versão do sistema: 3.88.7
  • Copyright 2022 Capes. Todos os direitos reservados.

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