Universidade Estadual do Rio Grande do Sul Curso Superior ...professor-ruas.yolasite.com/resources/Bioindicadores 3.pdf · • Entre os inúmeros poluentes emitidos para a atmosfera,

Universidade Estadual do Rio Grande do Sul

Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental

Componente curricular: BIOINDICADORES AMBIENTAIS

Aula 3

1. Créditos: 30 2. Carga horária semanal: 2 (4 concentradas) 3. Semestre: 1° 4. Bioindicadores da qualidade do ar.

Professor Antônio Ruas

•1.Introdução

• Dentre os diversos problemas ocasionados pelo modelo de

desenvolvimento capitalista podemos mencionar a poluição

atmosférica, problema esse cada vez mais eminente nos grandes

centros urbanos.

• O impacto da poluição ambiental é mais observado em

populações que residem nas proximidades de áreas

industrializadas, quando comparadas com populações de áreas

isoladas. Diversos estudos relatam estes efeitos na saúde

humana. A poluição atmosférica tem afetado a saúde da

população, mesmo quando seus níveis encontram-se aquém do

que determina a legislação vigente.

•

•1.Introdução

• Como é sabido que os componentes da contaminação

atmosférica antropogênica atingem o organismo

predominantemente por via inalatória, é de se esperar que seus

principais efeitos se manifestem no trato respiratório. A exposição

aos poluentes ambientais é reconhecida como um importante

fator de risco para a ocorrência das internações hospitalares em

crianças, absenteísmo escolar, mortalidade intrauterina e também

para defeitos congênitos.

•1.Introdução

• Há fortes evidências de que a poluição atmosférica está

associada com aumentos importantes no risco de morte e

doenças crônicas em crianças, resultados desastrosos na

gravidez e agravamento de doenças. A relação entre danos à

saúde e poluição atmosférica foi estabelecida a partir de

períodos, onde foram detectados altos níveis de poluição do ar. É

bastante conhecido na literatura o excesso de mortes ocorrido em

Londres nos anos de 1948 e 1952, onde foram descritos

incrementos de aproximadamente 300 e 4.000 mortes,

respectivamente. Outros desastres decorrentes da poluição do ar

ocorreram anteriormente no Vale de Meuse, Bélgica e Donora

nos Estados Unidos

•2. Poluição atmosférica

• Entende-se como poluente atmosférico qualquer forma de

matéria ou energia com intensidade e em quantidade,

concentração, tempo ou características em desacordo com os

níveis estabelecidos e que tornem ou possam tornar o ar:

• • Impróprio nocivo ou ofensivo à saúde;

• • Inconveniente ao bem estar público;

• • Danoso aos materiais, à fauna e flora;

• • Prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às

atividades normais da comunidade.

• Controle das emissões e da concentração de poluentes no ar:

• Conselho Nacional de Meio Ambiente - CONAMA (Resoluções)

018/ 86 (de 06/ 05/ 1986), 005/ 89 (de 15/ 06/ 1989), 003/ 90 (de

28/ 06/ 1990) n°008/ 90 (de 06/ 12/ 1990).

• Resolução 005/ 89: instituiu o Programa Nacional de Controle

da Qualidade do Ar – PRONAR.


• Poluentes primários - aqueles emitidos diretamente pelas

fontes de emissão;

• Poluentes secundários – aqueles formados na atmosfera

através da reação química entre poluentes primários e

componentes naturais da atmosfera.

• A qualidade do ar, mesmo mantidas as emissões, pode mudar

em função das características meteorológicas, que determinam o

grau de dispersão dos poluentes.

• As mais importantes fontes de poluentes atmosféricos são

indústrias, usinas termoelétricas, incineradores de lixo, calefação

doméstica e, especialmente, tráfego de automóveis.

•


• Entre os inúmeros poluentes emitidos para a atmosfera, em

áreas urbanas, ou gerados por processos secundários estão:

dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio, ozônio, materiais

particulados e compostos orgânicos como benzeno ou hidro-

carbonetos aromáticos policíclicos.

• Os compostos fotoquímicos (ozônio) e os materiais

particulados, têm uma importância cada vez maior, devido ao

aumento do tráfego de automóveis.

• Possíveis efeitos mutagênicos das complexas misturas de

poluentes atmosféricos nas cidades têm recentemente causado

preocupação pública.

•


• Há 02 tipos de padrões de qualidade do ar.

• Padrões primários - concentrações de poluentes que,

ultrapassadas, poderão afetar a saúde da população. São os

níveis máximos toleráveis.

• Padrões secundários - concentrações abaixo da qual se prevê

o mínimo efeito adverso para a população.

• Os padrões de qualidade do ar são baseados em estudos

científicos dos efeitos produzidos por poluentes específicos e são

fixados em níveis que possam propiciar uma margem de

segurança adequada.

•


• Os padrões nacionais foram estabelecidos pelo IBAMA -

Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e aprovados pelo CONAMA

- Conselho Nacional de Meio Ambiente, por meio da Resolução

CONAMA 03/90. Esta resolução estabeleceu o Plano de

emergência para episódios críticos de poluição do ar (para

estados, municípios, sociedade).

• Um ECPA é a presença de concentrações altas subitamente

devido aà condições metereológicas desfavoráveis à dispersão.

• Ficaram estabelecido os níveis de atenção, alerta e

emergência.

• Os padrões nacionais de qualidade do ar e dos níveis de

atenção, alerta e emergência são apresentados a seguir.

Padrões nacionais de qualidade do ar (Resolução CONAMA nº 03 de 28/06/90)

Poluente Tempo de Amostragem

Padrão Primário µg/m³

Padrão Secundário µg/m³

Método de Medição

partículas totais em suspensão

24 horas1 MGA2

240 80

150 60

amostrador de grandes volumes

partículas inaláveis

24 horas1 MAA3

150 50

150 50

separação inercial/filtração

fumaça 24 horas1 MAA3

150 60

100 40

refletância

dióxido de enxofre

24 horas1 MAA3

365 80

100 40

pararosanilina

dióxido de nitrogênio

1 hora1 MAA3

320 100

190 100

quimiluminescência

monóxido de carbono

1 hora1 8 horas1

40.000 35 ppm 10.000 9 ppm

40.000 35 ppm 10.000 9 ppm

infravermelho não dispersivo

ozônio 1 hora1 160 160 quimiluminescência

•1 - Não deve

ser excedido

mais que uma

vez ao ano.

•2 - Média

geométrica

anual.

•3 - Média

aritmética

anual.

• Fonte:

CETESB

• O nível de

atenção é

declarado pela

CETESB com

base na

Legislação

Estadual que é

mais restritiva

(200 µg/m3).

Fonte:

Companhia

Ambiental do

Estado de São

Paulo Fonte:

CETESB

Critérios para episódios agudos de poluição do ar (Resolução CONAMA nº 03 de 28/06/90) Parâmetros Atenção Alerta Emergência partículas totais em suspensão (µg/m3) - 24h

375 625 875

partículas inaláveis (µg/m3) - 24h

250 420 500

fumaça (µg/m3) - 24h

250 420 500

dióxido de enxofre (µg/m3) - 24h

800 1.600 2.100

SO2 X PTS (µg/m3)(µg/m3) - 24h

65.000 261.000 393.000

dióxido de nitrogênio (µg/m3) - 1h

1.130 2.260 3.000

monóxido de carbono (ppm) - 8h

15 30 40

ozônio (µg/m3) – 1h

400* 800 1.000

Poluente Período Concentração média máxima permitida (μg/m³)*

M P 1 0 2 4 h 5 0

S O 2 2 4 h 2 0

O 3 1 h 1 0 0

N O 2 1 h 1 9 0

C O 8 h 1 0 0 0 0

•Tabela 1. Padrões Nacionais de Qualidade do Ar – OMS

•*Uma vez ao ano. Fonte: GOMES, et. al., 2008

• As substâncias mutagêncas e carcinogêncas são, por exemplo,

benzeno, metais pesados e hidrocarbonetos.

• Mesmo com valores abaixo do nível permitido pelos órgãos

responsáveis, a poluição atmosférica tem afetado de forma

significativa a vida dos seres vivos. Embora o mecanismo

biológico específico ainda esteja em estudo, diversos autores

sustentam que o efeito deletério da poluição atmosférica na

saúde da população é causal.

•3. Relação com a saúde.

• Estima-se que a exposição à particulate matter (PM), uma

mistura de partículas líquidas e sólidas em suspensão no ar,

classificadas de acordo com o seu diâmetro, causa 800.000

mortes em todo o mundo, das quais 35.000 ocorrem na América

Latina. Crianças, idosos e portadores de doenças

cardiorespiratórias prévias, incluindo os asmáticos, compõem a

população mais suscetível aos efeitos da poluição atmosférica.

• Estudos recentes realizados em diferentes contextos urbanos,

incluindo a cidade de São Paulo, têm mostrado associações

importantes entre níveis de poluição do ar e atendimentos

ambulatoriais, hospitalizações e óbitos por doença respiratória.

Nesses estudos, material particulado inalável e óxidos de

nitrogênio têm sido os poluentes mais consistentemente

relacionados com os efeitos deletérios sobre o aparelho

respiratório.

•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.

• Os biomonitoramentos, passivo e ativo, têm sido amplamente

utilizados no Brasil nas últimas décadas para estudos diversos da

qualidade do ar e efeito dos poluentes sobre as espécies vegetais

inferiores e superiores, fungos e líquens.

• As plantas superiores são particularmente úteis para programas

de biomonitoramento da qualidade do ar. São organismos

eucarióticos, com complexidade genética similar à do homem e

são facilmente cultivadas. Além disto, muitas plantas possuem

ciclos de vida curtos, o que permite uma avaliação dos efeitos

causados por perturbações ambientais em curto prazo

•


• As plantas bioindicadoras, devido sua sensibilidade às

alterações no ambiente, oferecem significativa resposta aos

poluentes, apresentando modificações em suas estruturas. Essas

mudanças podem ser observadas tanto em nível macroscópico,

através do aparecimento de cloroses, necroses, queda de folhas

ou diminuição no seu crescimento, como pode ocorrer em nível

genético, estrutural, fisiológico ou bioquímico, não sendo

visualmente observadas.

•


• Angiospermas.

• Espécies:

• Nicotiana tabacum (o tabaco);

• Tillandsia sp., T. usneoide; T. capillaris;

• T. caput medusae; T. bulbosa,

• angiospermas da família das

• Bromeliaceae.

• T. usenoide é conhecida como

• Barba-de-pau,

• Barba-de-velho,

• Musgo Espanhol..


• Angiospermas.

• Espécies: Tradescantia pallida; T. pallida purpura:

• Angiosperma cultivável, da família Commelinaceae, de valor

para jardinagem. O nome popular é Trapoeraba-roxa

• É usada para observação

•de efeitos genotóxicos.


• Angiospermas.

• Espécies:

• Tibouchina pulchra.

• Outra Angiosperma da família Melostomataceae de valor para

jardinagem. Considerada

•Tolerante, pode ser usada

•para observação de

•alterações

•fisiológicas e bioquímicas

•pela acumulação de metais

•pesados e fluoretos.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Tibouchina_pulchra_-_Jardim_Bot%C3%A2nico_de_S%C3%A3o_Paulo_-_IMG_0325.jpg


• Musgos

• Pleurozium schereberi e Hylocomium splendens são musgos da

família Hylocomiaceae que ocorrem na América, Europa e Ásia.

Utilizadas, juntas ou separadamente, no biomonitoramento de

metais pesados e material particulado.

• As concentrações de 37 elementos químicos, em amostras

coletadas de musgos, estão relacionadas a elementos presentes

na atmosfera os quais provocam danos a saúde

• Hipnum cupressiforme é um musgo próximo, pertence à família

Hypnaceae, com ocorrência registrada na América, Europa, Ásia,

África e Oceania. São utilizados na avaliação de metais pesados

e hidrocarbonetos presentes na atmosfera.

•


• Musgos


• Líquens

• Os líquens mostram alta sensibilidade a poluentes, não

somente pela diminuição da sua vitalidade, como por sintomas

externos característicos. Eles são reconhecidos por serem muito

sensíveis à poluição atmosférica e, desde o século IX, são

utilizados como bioindicadores, sendo objeto de vários trabalhos

que visam o controle das alterações atmosféricas em vários

locais.

•


• Líquens

• Gênero Usnea:

• Líquens da família Parmeliaceae, também chamados de

barbas: Barba-de-homem, Líquen barba, Musgo de árvore.

•


• Líquens

• Gênero Usnea:

• Líquens da família Parmeliaceae, também chamados de

barbas: Barba-de-homem, Líquen barba, Musgo de árvore.

• Usnea barbata, U. b. amblyocada produz ácido úsnico,

antibiótico natural, principais espécies usadas como

bioindicadores.

• U. b. amblyoclada é geralemente intolerante à poluição

atmosférica, podendo não crescer. Coletadas nas proximidades

de minas de extração de Pb, nas províncias do Canadá e no Vale

de St. Lawrey, EUA permitiram avaliar a composição isotópica de

Pb nestes locais, possibilitando o primeiro mapeamento da

distribuição isotópica de Pb no Nordeste da América do Norte .


• Líquens

• Gênero Usnea:

• U. b. amblyoclada: parâmetros bioquímicos e de crescimento

em amostras transplantadas da espécie, submetidas à ação de

poluentes atmosféricos contidos em emissões veiculares e

industriais, foram avaliados na cidade de Córdoba, Argentina.

Verificou-se que altas concentrações de clorofila e dos demais

parâmetros analisados coincidiam com a elevação dos níveis de

partículas suspensas, hidrocarbonetos, oxônio (O3) e ácido

sulfídrico (H2S) atmosférico.

•


• Líquens

• Gênero Parmelia (próximo de Usnea, líquen crustáceo)

•


• Líquens

• Parmelia caperata: em diversos estudos de biomonitoramento

da qualidade do ar para análise de metais, avaliando as variações

intra e inter-específicas na capacidade de bioacumulação.

• Parmelia sulcata: para análise de metais acumulados. Através

da análise da concentração de elementos-traço nesta espécie,

foram avaliadas as contribuições de vapores de fontes

geotérmicas naturais para a contaminação da atmosfera, em dois

locais do Monte Amiata na Itália.

• Parmelia consparca: no monitoramento da qualidade do ar em

áreas vulcânicas ativas, pois a composição do líquen reflete a

contribuição de partículas de material vulcânico (elemento de

maior traço) em sua constituição.


• Líquens

• Gênero Xanthoria: líquens crustáceos da família

Teloschitaceae.

•


• Líquens

• Gênero Xanthoria: líquens crustáceos da família

Teloschitaceae.

•


• Líquens

• Xanthoria parietina: como bioindicador de metais pesados em

emissões atmosféricas. É tolerante às atmosferas poluídas com

metais pesados. Foram analisadas as concentrações de Hg e

outros elementos-traço, coletados nas proximidades de uma

usina geo-termoelétrica, em Bagnore, Itália, verificando

correlação linear entre os valores de concentrações de Hg nos

liquens e nos ambientes expostos a emissões naturais e da

usina.

• Foram analisadas concentrações de 27 elementos químicos

provenientes de emissões vulcânicas em amostras de líquens

presentes em troncos e rochas, no Monte Etna e Ilha Vulcano,

Itália, com resultados significativos sobre a importância de líquens

no monitoramento da qualidade do ar sob influência de emissões

vulcânicas.


• Líquens

• Amostras de líquens expostos a emissões atmosféricas

industriais e ao tráfego de veículos foram analisadas para

verificar as concentrações de metais como arsênio (As), cádmo

(Cd), cromo (Cr), níquel (Ni), chumbo (Pb), vanádio(V), zinco (Zn)

e mercúrio (Hg).

• Com base na freqüência da espécie, considerada sensível ao

poluente da área de estudo, foi verificado o Índice de Impureza

Atmosférica (IAP).

• Exemplos

• Exemplos

• Exemplos

• Exemplos

• Exemplos

• Exercício.

• Sugerir usos de bioindicadores.

• Quais os grupos mais indicados?

• Viabilidade no Brasil?

Universidade Estadual do Rio Grande do Sul Curso Superior ...professor-ruas.yolasite.com/resources/Bioindicadores 3.pdf · • Entre os inúmeros poluentes emitidos para a atmosfera,

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