Orientador: Prof. Dr. Vander de Freitas Melo / Co-orientador: Profª. Drª. Noemi Nagata / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 28/03/2016 / Inclui referências / Area de concentração : Solo e ambiente / Resumo: Estudos sobre a avaliação da poluição dos solos próximos às rodovias de alto tráfego são incipientes no Brasil. Os principais poluentes minerais advindos do desgaste de veículos e queima de combustível fóssil em solos próximos as rodovias são os metais com potencial para causar danos principalmente aos sistemas neurológico, reprodutivo, cardiovascular e renal em humanos. Dos principais poluentes orgânicos destacam-se os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs). O interesse pelos HPAs foi devido a sua persistência no solo, sua baixa biodegradabilidade, alta lipofilicidade, possível efeito prejudicial à biota e carcinogenicidade em humanos. Neste estudo, objetivou-se diagnosticar e avaliar a presença de metais (As, Cd, Cr, Cu, Sb, Ni, Zn, Pb) e os 16 HPAs prioritários (USEPA, 2016), no trecho rodoviário entre Curitiba e Ponta Grossa no Estado do Paraná. Foram coletadas amostras compostas de solos em 20 sítios selecionados ao longo da rodovia com duas repetições (inverno e primavera). Nos mesmos locais foram coletadas amostras de poeiras e plantas (gramíneas). Amostras de referência para solos, com o mínimo de influência antrópica em área de mata, foram coletadas em cinco sítios diferentes de acordo com o compartimento geológico representativo de cada situação. A determinação dos metais nas amostras de solos, poeiras e plantas foi feita por Espectrometria de Emissão Atômica por Plasma Acoplado Indutivamente - ICP-OES. A quantificação dos HPAs seguiu a metodologia de análise por cromatografia em fase gasosa com detecção por espectrometria de massa (CG-MS) (ISO 18287). Os resultados analíticos (concentração de metais e parâmetros físico-químicos dos solos) foram tabulados e submetidos à Análise de Componentes Principais (ACP) para discriminação entre solos antropizados e não antropizados (afetados ou não pelas rodovias) e Análise Discriminante via método de Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) para elaboração de um modelo preditivo de ação antrópica e monitoramento dos solos próximos à rodovia. Os Valores Orientadores da CETESB (2014) para solos foram comparados aos teores dos poluentes inorgânicos e orgânicos presentes nos solos próximos à rodovia. Para auxiliar na avaliação dos teores de metais nos solos e poeiras, foi aplicado o índice Igeo. O presente estudo confirmou alterações expressivas nos solos próximos à rodovia devido ao impacto de atividades antrópicas relacionadas ao tráfego rodoviário, evidenciadas principalmente por alterações nos atributos físicos e químicos dos solos, contaminação por metais e HPAs, no inverno e primavera. O Sb destacou-se como poluente emergente. Os maiores teores de metais nos solos foram para o Cu, As, e Zn, e nas poeiras para o Cu, Zn e Ni. A contaminação por deposição atmosférica refletiu-se nos maiores teores de Sb e Zn na parte aérea das gramíneas. O Naftaleno foi o hidrocarboneto com os maiores teores nos solos próximos a rodovia. Palavras-Chave: Tráfego Rodoviário. Contaminação do solo, poeiras e gramíneas. ACP. PLSDA. Naftaleno. / Abstract: Studies concerning the evaluation of pollution in soils nearby heavy traffic highways are incipient in Brazil. The main mineral pollutants arising vehicle wear and the burning of fossil fuel in these soils are metals which present potential to be harmful especially to the neurological, reproductive, cardiovascular, and renal systems in human beings. Among the main organic pollutants the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) stand out. Such interest in PAHs is due to their persistence in soil, low biodegradability, high lipophilicity, possible harmful effects on biota and carcinogenicity in human beings. The objectives of this study were to diagnose and to evaluate metals (As, Cd, Cr, Cu, Sb, Ni, Zn and Pb) and the 16 other priority PAHs (USEPA, 2016) presence in the stretch of highway between Curitiba and Ponta Grossa in the State of Paraná. Composite samples of soil were collected in 20 sites selected along the highway in two repetitions (winter and spring). In the same locations dust and plants (grasses) samples were collected. Soil reference samples with minimum anthropic influence in wood area were collected from five different sites according to the representative geological compartment in each situation. The determination of metals in soils, dust and plants was done by optical emission spectroscopy with inductive coupled plasma - ICP-OES. The quantification of PAHs followed the methodology of gas chromatography with coupled mass spectrometry - CG-MS (ISO 18287). The analytical results (metals concentration and physical chemical parameters in soils) were tabulated and submitted to the Principal Component Analysis (PCA) to distinguish between anthropized and not yet subjected to anthropization soils (affected or not by the highways) and to the Partial Least Squares Discriminant Analysis Method (PLS-DA) for the elaboration of an anthropic action predictive model and soil monitoring next to the highway. Soil guiding values (CETESB, 2014) were compared to organic and inorganic pollutants levels present in soils next to the highway. The Igeo index was applied to help metals evaluation in soils and dust. This current study confirmed expressive modifications in soils next to the highway due to the impact of the anthropic activities related to road traffic, particularly evidenced by changes in physical and chemical tributes in soils, contamination by metals and PAHs during the winter and spring. Sb stood out as emerging pollutant. The highest metal content in soils applied to Cu, As and Zn, and in dust to Cu, Zn and Ni. The contamination by atmospheric deposition reflected in higher contents of Sb and Zn in aerial parts of grasses. Naphthalene was the hydrocarbon which presented the highest content in soils next to the highway. Keywords: Road Traffic. Soil, dust and grasses contamination. PCA. PLSDA. Naphthalene.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/44023 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Zanello, Sonia |
| Contributors | Nagata, Noemi, 1972-, Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, Melo, Vander de Freitas, 1966- |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 128 f. : il. algumas color., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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