Universidade Estadual do Rio Grande do Sul
Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental
Componente curricular: BIOINDICADORES AMBIENTAIS
Aula 3
Professor Antônio Ruas
1. Créditos: 30
2. Carga horária semanal: 2 (4 concentradas)
3. Semestre: 1°
4. Bioindicadores da qualidade do ar.
•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.
•2. Poluição atmosférica
• 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.
•
•2. Poluição atmosférica
• 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 hidrocarbonetos 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.
•
•2. Poluição atmosférica
• 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.
•
•2. Poluição atmosférica
• 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
emergência.
os
níveis
de
atenção,
alerta
e
• 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)
Padrão Padrão
Tempo de
Método de
Poluente
PrimárioSecundário
Amostragem
Medição
µg/m³ µg/m³
•1 - Não deve
ser excedido
mais que uma
vez ao ano.
•2 - Média
geométrica
anual.
•3 - Média
aritmética
anual.
• Fonte:
CETESB
partículas
24 horas1
totais
em
MGA2
suspensão
240
80
150
60
amostrador de
grandes volumes
partículas 24 horas1
inaláveis MAA3
150
50
150
50
separação
inercial/filtração
24 horas1
MAA3
150
60
100
40
refletância
dióxido de 24 horas1
enxofre MAA3
365
80
100
40
pararosanilina
dióxido de 1 hora1
nitrogênio MAA3
320
100
190
100
quimiluminescência
1 hora1
monóxido
de
8 horas1
carbono
40.000
35 ppm
10.000
9 ppm
40.000
35 ppm
10.000
9 ppm
infravermelho
não dispersivo
160
160
quimiluminescência
fumaça
ozônio
1 hora1
• 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
•Tabela 1. Padrões Nacionais de Qualidade do Ar – OMS
Poluente
Período
Concentração média
máxima permitida
(μg/m³)*
M
2
4
h
5
0
2
4
h
2
0
1
h
1
0
0
1
h
1
9
0
8
h
1
0
0
S
P
O
O
3
N
O
C
O
1
2
2
0
0
0
•*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
•
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• 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.
•
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• 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..
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• 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.
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• 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.
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• 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.
•
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• Musgos
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• 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.
•
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• Líquens
• Gênero Usnea:
• Líquens da família Parmeliaceae, também chamados de
barbas: Barba-de-homem, Líquen barba, Musgo de árvore.
•
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• 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 .
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• 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.
•
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• Líquens
• Gênero Parmelia (próximo de Usnea, líquen crustáceo)
•
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• 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.
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• Líquens
• Gênero
Xanthoria:
Teloschitaceae.
•
líquens
crustáceos
da
família
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• Líquens
• Gênero
Xanthoria:
Teloschitaceae.
•
líquens
crustáceos
da
família
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• 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.
•4. Vegetais e líquens como bioindicadores.
• 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?