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Conceitos 
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Conceitos 
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Perspectivas futuras 
Qualidade atmosférica local 
 Áreas-sentinela. Vulnerabilidade da biota no solo ao acúmulo. 
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Caracterização da deposição atmosférica das substâncias tóxicas persistentes

  1. 1. Pré-projeto doutorado Programa de Biofísica Ambiental Caracterização da deposição atmosférica das Substâncias Tóxicas Persistentes no Parque Nacional Serra dos Órgãos e da sua dinâmica no compartimento terrestre de florestas e campos de altitude Guilherme Ferreira, Ms. Universidade Federal do Rio de Janeiro Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho Laboratório de Radioisótopos Eduardo Penna Franca
  2. 2. Conceitos  Substâncias Tóxicas Persistentes (STP) faz parte dos POP´s, caracterizam-se quanto as propriedades físico- químicas 1. Revolatização 2. Lenta degradação no ambiente 3. Lipossolubilidade- biomagnificação  Aparecimento e acúmulo gradual em compartimentos ambientais, bióticos e em tecidos humanos.  Efeitos relacionados ao aparecimento de desordens no sistema endócrino, genotoxicidade, carcinogenicidade e imunossupressão  Uso controlado ou proibido- Convenção de Estocolmo
  3. 3. Conceitos • Transporte e deposição a longas distâncias Dispersão as altas latitudes através de correntes atmosféricas. Destilação global. Maiores concentrações de STP mais voláteis e persistentes em direção aos pólos • Transporte e deposição regional em direção às regiões montanhosas Maiores concentrações regiões de convergências de ventos em montanhas tropicais Níveis crescentes em direção aos pontos mais elevados Condensação a frio de vapores e gases ventos ascendentes de nível local Deposição depende da variação da temperatura e do efeito orográfico entre fonte-acumulação Transporte em menor escala – maior eficiência inclusive de substâncias de meia-vida curta
  4. 4. Estudo de caso Parque Nacional Serra dos Orgãos Localização da área em estudo. Fonte: Cruz et. al. (2009). XIV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Natal, Brasil
  5. 5. Mosaicos das tipologias fitogeográficas representativas da PARNASO. Dados de sensoriamento remoto a partir de imagem ASTER (bandas infravermelho onda curta e termal) e fotointerpretação integrado com Modelo Digital de Terreno. Mapeamento obtido através do método de classificação por Árvore de Decisão. Extraído e adaptado de Carvalho Júnior et al. (2009).
  6. 6. Via atmosférica de poluentes depositado nos compartimentos terrestre e aquático do ecossistema de montanhas. Extraído e adaptado de Kallenborn (2006).
  7. 7. Estudo de caso- PARNASO Metodologia  Variações sazonais e altimétricas no transporte de STP no ambiente terrestre da PARNASO- registro de entrada, alcance a partir das fontes: Fase gasosa, deposição relativa – amostradores passivos: discos de poliuretano – bioindicador de exposição Tillandsia usneoides (L.) Σ PCB (bifenilas policloradas); tetra-, penta-PCB Σ HCH´s (hexaclorohexano); α +ϒ (lindano)+δ, HCH-α/ϒ Σ endosulfan= α+β. α/β; sulfato (emissão do solo) Σ DDT(diclorodifeniltricloroetano); p,p`-DDT, p,p`- DDE, p,p`- DDD; T/E clorpirifós Aldrin/dieldrin Heptaloro/epóxido Trans- cis-clordano; difenil éteres polibromados (PBDEs); pentaclorobenzeno (PeCB); sulfonado de perfluorooctano (PFOS); perfluorooctano sulfonil fluoreto (PFOS-F) Levantamento de dados locais: Monitoramento microclimático e de abertura de dossel
  8. 8. Metodologia Extração Purificação Concentração Serapilheira Solo/serapilheira -Propriedades físico-químicas FMS em Sistema Soxhlet Solventes polaridade intermediária (diclorometano, éter) em coluna de sílica em cromatógrafo Vaporizador rotatório Concentrado em N2 Volumado com octano Análise quantitativa CG/MS (Agilent) com detectores e monitoramento seletivo de íons Purificação em solventes Fortificado taxa de amostragem Pré-secagem
  9. 9. Estudo de caso- PARNASO questões levantadas  Diferenças no gradiente de altimetria: desempenho de biomonitoramento com T. usneoides em relação aos discos, sem interferência da lixiviação por água das chuvas.  Relação da temperatura média e ocorrência/pluviosidade acumulada por período e direção de ventos predominantes com as concentrações em T. usneoides e nos discos - Estimativa da taxa de remoção pelas chuvas de compostos semivoláteis da atmosfera - Estimativas da preferência dos contaminantes nos tecidos vegetais (particulados)
  10. 10. Estudo de caso- PARNASO questões levantadas  Os níveis de exposição no solo via atmosfera Equilíbrio dinâmico. Diferenças entre as estações- revolatização e aporte primário/secundário dentro do gradiente altimétrico.  A re-emissão ou deposição de semivoláteis em função das oscilações da temperatura e da umidade relativa do ar. Coeficiente de partição bifásico solo-atmosfera (Ksa)  Variações sazonais na retenção e transferência ao solo de STP por meio da serapilheira - tipo e cobertura de vegetação em cada ponto do transecto  Pluviosidade/Nevoeiro, principal fator no controle da deposição em montanhas tropicais. Diferenças na deposição em serapilheira em períodos secos  Formação de serapilheira- caracterização e diferenças nos níveis de contaminantes entre os períodos- classes de vegetação Ombrófila Alto Montana/sub-Montana
  11. 11. Estudo de caso- PARNASO questões levantadas  Fatores controladores da deposição em solo e vegetação em campos de altitude-volatilidade. Comparação com florestas. Formas químicas predominantes  Identificar diferenças na dinâmica sazonal e a variação altimétrica da partição nos meios bióticos (vegetação) e solo  Importância da transferência vertical atmosfera- solo na remoção de STP. Estimativas da re-emissão e acumulação regulados por: Variáveis meteorológicas pluviosidade, temperatura e direção/intensidade vento período Estimativas coeficientes de partição e volatilidade na temperatura ambiente Capacidade do solo como corpo receptor- de acordo com suas propriedades (COT, CTC, granulometria, densidade, pH, teor de ácido húmico) em cada ponto.
  12. 12. Estudo de caso- PARNASO questões levantadas  Remobilização e transferências entre as camadas superficiais do solo. Quantificação entre o horizonte orgânico e mineral.  Capacidade do solo em estabilizar contaminantes persistentes ao longo do tempo, e papel na perda por re-emissão/degradação (metabólitos) no perfil  Importância de bioindicador epífita nativo na interceptação e retenção. Potencial de aporte de cada STP para o solo. De acordo com atributos do ambiente cobertura de florestas e altitude Deposição semestral, meses secos x úmidos Transferência ao solo- contribuição de aporte de contaminantes na serapilheira acumulada ao ano
  13. 13. Perspectivas futuras Qualidade atmosférica local  Áreas-sentinela. Vulnerabilidade da biota no solo ao acúmulo. Potencial de riscos ecotoxicológicos e espécies-chave bioindicadoras de montanhas.  Aplicação e validação modelos estimar tendências a longo-prazo Dados históricos emissão e deposição atmosférica em compartimentos florestais. Ciclagem de poluentes. Relação fonte-receptores.  Dinâmica do transporte de STP por massas de ar (difusão, convecção). Identificação de fontes. Trocas verticais com solo (evaporação,precipitação) em montanhas.

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