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Title in Portuguese: Sedimentos e macroalgas como bioindicadores de metais traço em dois trechos do litoral oeste do Ceará-Brasil
Author: Chaves, Queilane Lemos de Sousa Gomes
Advisor(s): Magini, Christiano
Keywords: Geologia ambiental
Macroalgas
Sedimentos
Bioindicadores
Metais traço
Issue Date: 2012
Citation: CHAVES, Q.L. de S.G. (2012)
Abstract in Portuguese: Sedimentos têm sido utilizados como indicador ambiental devido sua capacidade de incorporar e acumular elementos contaminantes, com as camadas superficiais é possível analisar o aumento ou o decréscimo das concentrações de metais traço no ambiente, uma vez que incorporam simultaneamente os metais oriundos de fontes naturais quanto os de origem antrópicas. Entretanto os bioindicadores refletem de maneira mais precisa a condição dos metais poluentes no ambiente do que somente as medidas das concentrações dos metais presentes no sedimento e na água. O presente estudo avaliou a geoquímica de sedimentos e do substrato rochoso, juntamente com a química de três espécies de macroalgas rhodophytas; Gracilaria sp., Hypnea musciformis e Cryptonemia crenulata. Delimitamos dois trechos de praias localizadas no estado do Ceará, os quais são importantes ambientes para bancos de macroalgas explorados economicamente neste estado. Os trechos investigados representam duas situações distintas a praia dos Coqueiros situada no município de Caucaia próxima de fontes poluentes, urbana e industrial, e praia Flecheiras situada no município de Trairi longe de centros urbanos e indústrias. A amostragem ocorreu em março de 2011 e os materiais foram analisados via espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) para os sedimentos e via espectrometria de massas com fonte de plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) para as macroalgas. Os resultados obtidos nessa pesquisa mostraram valores altos de bário e zircônio em relação à média crustal, este último com valores médios semelhantes em ambos os locais de estudo (837 ± 499 mg kg-1). Os níveis de Ba foram maiores especialmente nos sedimentos da praia dos coqueiros (1799 a 38680 mg kg-1) e em menor nível nos sedimentos da praia de Flecheiras ( 1034 a 2148 mg kg-1). Os níveis de Ba no substrato rochoso foi menor mas variou entre 387 e 1048 mg kg-1 na praia dos Coqueiros contra 214 a 524 mg kg-1 na praia de Flecheiras. Embora a proximidade de fontes antrópicas como indústrias e centros urbanos possa exercer pressão sobre os níveis especialmente de bário encontrados, origens naturais das anomalias de bário e zircônio não podem ser descartadas. As análises químicas na espécie Gracilaria sp. revelaram que os elementos Al, Ba, Be, Ca, Co, Cr, Cs, Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Ge, Hf, Ho, Li, Lu, Mn, Mo, Pb, Rb, Sc, Sn, Sr, Tb, Ti, Tl, Tm, U, V, Y, Yb e Zn, verificada nos indivíduos oriundos de Coqueiros foi maior que a observada nos espécimes de Flecheiras. Entretanto a concentração dos elementos As, B e Cd foi significantemente maior na Praia de Flecheiras. Na espécie Hypnea musciformis a concentração dos elementos Mo e, sobretudo, para Ba, na praia dos Coqueiros foi maior que a observada nos espécimes da praia de Flecheiras. Os elementos As, B, Cd, e Sr, a concentração relativa às amostras de Flecheiras foi maior que a referente aos indivíduos de Coqueiros, tal diferença foi muito significante para os elementos As e Cd. Em relação à concentração de elementos-traço na espécie Cryptonemia crenulata foram constatadas apenas para B e Co. A concentração de B nos indivíduos de Coqueiros foi maior que a verificada nos espécimes de Flecheiras. E o elemento Co foi maior nas amostras de Flecheiras do que a observada nos espécimes de Coqueiros. Referente ao fator de bioacumulação verificamos para a macroalga Gracilaria sp da praia dos Coqueiros foi significantemente maior que o observado nos espécimes de Flecheiras para os elementos-traço Sc (P = 0,038), Sr (P = 0,018) e, sobretudo, Zn (P = 0,005) e Zr (P = 0,007). A diferença foi significante para o elemento-traço Y (P = 0,057). Nas amostras da macroalga Cryptonemia crenulata o fator de bioacumulação, verificado nos indivíduos originários de Flecheiras foi significantemente maior que o observado nos espécimes de Coqueiros apenas para o elemento-traço Co (P = 0,037). Os bioindicadores mais eficientes na determinação dos metais nesses setores é a espécie Gracilaria sp. uma bioindicadora ideal e sendo os bioindicadores ferramentas essenciais no controle e monitoramento de metais traço em ambientes costeiros ambas as praias revelaram-se contaminadas por diferentes elementos entre muito tóxicos a mais tóxicos.
Abstract: Sediments have been used as environmental indicator because of its ability to incorporate and accumulate contaminants, with the surface layers it is possible to analyze the increase or decrease of concentrations of trace metals in the environment, since both metals incorporated from natural sources as the of anthropogenic origin. However the bioindicators more accurately reflect the condition of the metal pollutants in the environment that only the measurements of the concentrations of the metals present in the sediment and water. The present study evaluated geochemistry of sediments and of the rocky substrate, together with the chemistry of three species of macroalgae rhodophytas; Gracilaria sp., Hypnea musciformis and Cryptonemia crenulata. We defined two stretches of beaches located in the state of Ceara, which are important environments for macroalgal banks exploited economically in this state. The excerpts represent two different situations investigated the Coqueiros beach in the municipality of Caucaia near sources of pollution, urban and industrial, and beach Flecheiras located in the municipality of Trairi far from urban centers and industries. The sampling occurred in March 2011 and the materials were analyzed by optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-OES) for sediment and via mass spectrometry with inductively coupled plasma source (ICP-MS) for macroalgae. The results obtained in this study showed high levels of barium and zirconium compared to the crustal average latter with values similar in both study sites (837 ± 499 mg kg-1). Ba levels were higher especially in the beach sediments of Coqueiros (1799-38680 mg kg-1) and lower in the beach sediments Flecheiras (1034 to 2148 mg kg-1). The levels of Ba in the rocky substrate were lower but varied between 387 and 1048 mg kg-1 at the beach of Coqueiros beach against 214-524 mg kg-1 at the Flecheiras beach. Although proximity to anthropogenic sources such as industrial and urban centers could put pressure on the found levels especially barium, natural origins of barium and zirconium anomalies cannot be discarded. Chemical analysis revealed Gracilaria sp. species in which the elements Al, Ba, Be, Ca, Co, Cr, Cs, Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Ge, Hf, Ho, Li, Lu, Mn, Mo , Pb, Rb, Sc, Sn, Sr, Tb, Ti, Tl, Tm, U, V, Y, Yb and Zn observed in individuals from Coqueiros was greater than that observed in specimens Flecheiras. However the concentration of the elements As, Cd and B was significantly higher in Flecheiras Beach. In species Hypnea musciformes the concentration of the elements Mo and especially to Ba, the Coqueiros beach was higher than that observed in specimens beach Flecheiras. The elements As, B, Cd, and Sr, the relative concentration of the samples was higher than Flecheiras referring to individuals of Coqueiros, this difference was very significant for the elements As and Cd in relation to the concentration of trace elements in the species Cryptonemia crenulata were observed only for B and Co. The concentration of B in individuals of Coqueiros was greater than that observed in specimens Flecheiras. And the element Co was higher in samples Flecheiras than that observed in specimens of Coqueiros. Referring to verify bioaccumulation factor for macroalgae Gracilaria sp Beach Coqueiros was significantly higher than that observed in specimens Flecheiras for trace elements Sc (P = 0.038), Sr (P = 0.018) and especially Zn (P = 0.005) and Zr (P = 0.007). The difference was significant for trace element Y (P = 0.057). In samples of macroalgae Cryptonemia crenulata bioaccumulation factor, found in individuals originating from Flecheiras was significantly higher than that observed in specimens Coqueiros only for trace element Co (P = 0.037). The bioindicators more efficient in determining the metals in these sectors is the species Gracilaria sp. bioindicator ideal and one being the bioindicators essential tools in the control and monitoring of trace metals in coastal environments both beaches proved to be contaminated with various toxic elements among much more toxic.
Description: CHAVES, Q.L. de S.G. Sedimentos e macroalgas como bioindicadores de metais traço em dois trechos do litoral oeste do Ceará-Brasil. 2012. 93 f. Dissertação (Mestrado em Geologia)- Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4808
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