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https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/15825
Tipo do documento: | Dissertação |
Title: | Fracionamento geoquímico de Zn, Ni e Cd em solos da Região Serrana - RJ: valores de referência de biodisponibilidade e avaliação da contaminação em áreas cultivadas com hortaliças de folha |
Other Titles: | Geochemical fractionation of Zn, Ni and Cd in soils of the Serrana Region - RJ: reference values of bioavailability and assessment of contamination in areas cultivated with leaf vegetables |
Authors: | Sarmento, Rayana da Rocha |
Orientador(a): | Amaral Sobrinho, Nelson Moura Brasil do |
Primeiro coorientador: | Lima, Erica Souto Abreu |
Primeiro membro da banca: | Amaral Sobrinho, Nelson Moura Brasil do |
Segundo membro da banca: | Breda, Farley Alexandre da Fonseca |
Terceiro membro da banca: | Santos, Fabiana Soares dos |
Keywords: | Metais pesados;Biodisponibilidade;Índice de poluição;Índice de biodisponibilidade;Heavy metals;Bioavailability;Pollution index;Bioavailability index |
Área(s) do CNPq: | Agronomia |
Idioma: | por |
Issue Date: | 6-Jul-2022 |
Publisher: | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UFRRJ |
Departamento: | Instituto de Agronomia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do Solo |
Citation: | SARMENTO, Rayana da Rocha. Fracionamento geoquímico de Zn, Ni e Cd em solos da Região Serrana - RJ: valores de referência de biodisponibilidade e avaliação da contaminação em áreas cultivadas com hortaliças de folha. 2022. 88 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia, Ciência do solo) - Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2022. |
Abstract: | Na Região Serrana do Rio de Janeiro, o aumento dos teores de metais pesados no solo causado pelo uso intensivo de agroquímicos e adubos orgânicos, pode causar sérios prejuízos ao meio ambiente e reduzir a produtividade e a qualidade das hortaliças cultivadas. Para essa região, o presente trabalho teve como objetivos: estabelecer os valores de referência de biodisponibilidade (VRB) para Zn, Ni e Cd e fazer uma avaliação da contaminação por esses três metais, de áreas cultivadas com hortaliças de folha, com base nos valores de referência de qualidade e de biodisponibilidade. No primeiro capítulo, para o estabelecimento dos VRBs, foram coletadas amostras de solo em áreas de baixa atividade antrópica, com cobertura de mata e pastagem extensiva, na profundidade de 0-20 cm. A determinação dos teores pseudototais foi realizado pelo método EPA 3051A, e o fracionamento geoquímico pelo método BRC modificado. Os extratos foram analisados em aparelho Espectrometria de Emissão com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES). Foi verificado, através dos resultados obtidos para atributos de solo e teores de Cd, Zn e Ni, de áreas de mata e de pastagem, que não há diferença significativa entre os dados avaliados, indicando que ambas as coberturas podem ser utilizadas para determinar os VRQs e VRBs. Os VRBs para Zn, Ni e Cd foram estabelecidos pelo percentil 75, para três grupos de solos. Os VRBs para G1 foram de: 4,52 para Zn; 0,59 para Ni, e 0,01 para Cd; para G2 foram de: 8,81 para Zn; 0,55 para Ni, e 0,08 para Cd; e para G3 de: 5,18 para Zn; 0,65 para Ni, e 0,03 para Cd. No segundo capítulo, utilizaram-se os índices de poluição (IP) e de biodisponibilidade (IB) para avaliação do grau de contaminação e dos riscos associados à transferência desses três metais para as hortaliças de folhas. Foram coletadas 205 amostras de solo (0-20) e de hortaliças de folha (couve comum, alface e salsa). Os teores pseudototais de Cd, Zn e Ni foram determinados pelo o método USEPA 3050B e o fracionamento geoquímico pelo método BCR. As hortaliças coletadas foram analisadas para determinação, desses três metais, pelo método USEPA 3050. Os índices de poluição (IP) e de biodisponibilidade (IB) foram calculados com base nos VRQs e VRBs estabelecidos para a Região Serrana. A análise de agrupamento a partir dos teores pseudototais de Cd, Zn e Ni, determinou a formação de 2 grupos. Os IPs no G1 caracterizaram uma severa contaminação para Zn, Ni e Cd. Para o G2, somente para o Cd foi observada uma severa contaminação. Com relação ao IBs, no G1 para o Cd foi verificado um valor muito elevado, entretanto para Zn e Ni esses valores foram muito baixos. Os resultados obtidos apontam, para as áreas de produção de hortaliças de folha, elevados riscos de transferência de Cd para cadeia alimentar. Dentre as hortaliças folhosas cultivadas na região, a couve apresentou teores médios de Cd acima do o limite máximo estabelecido por agência regulatória brasileira. Os valores de ingestão diária estimada (IDE) para Cd, Zn e Ni foram baixos devido ao baixo consumo médio dessas hortaliças no Brasil. De igual forma, os valores de coeficiente de risco alvo não-cancerígeno foram considerados toleráveis (THQ < 1), ao analisar-se os elementos e cenários possíveis. |
Abstract: | In the mountainous region of Rio de Janeiro, the increase in the levels of heavy metals in the soil caused by the intensive use of agrochemicals and organic fertilizers can cause serious damage to the environment and reduce the productivity and quality of cultivated vegetables. For this region, the present work had as objectives: to establish the bioavailability reference values (VRB) for Zn, Ni and Cd and to evaluate the contamination, by these three metals, of areas cultivated with leafy vegetables, based on the quality and bioavailability reference values. In the first chapter, for the establishment of VRBs, soil samples were collected in areas of low human activity, with forest cover and extensive pasture, at a depth of 0-20 cm. The determination of the pseudototal contents was carried out by the EPA 3051A method, and the geochemical fractionation by the modified BRC method. The extracts were analyzed in an Inductively Coupled Plasma Emission Spectrometry (ICP-OES) device. It was verified, through the results obtained for soil attributes and Cd, Zn and Ni contents, of forest and pasture areas, that there is no significant difference between the evaluated data, indicating that both covers can be used to determine the VRQs and VRBs. The VRBs for Zn, Ni and Cd were established at the 75th percentile for three soil groups. The VRBs for G1 were: 4.52 for Zn; 0.59 for Ni, and 0.01 for Cd; for G2 they were: 8.81 for Zn; 0.55 for Ni, and 0.08 for Cd; and for G3 of: 5.18 for Zn; 0.65 for Ni, and 0.03 for Cd. In the second chapter, pollution indexes (PI) and bioavailability (BI) were used to assess the degree of contamination and risks associated with the transfer of these three metals to leafy vegetables. A total of 205 soil samples (0-20) and leafy vegetables (common cabbage, lettuce and parsley) were collected. The pseudototal contents of Cd, Zn and Ni were determined by the USEPA 3050B method and geochemical fractionation by the BCR method. The vegetables collected were analyzed for the determination of these three metals, using the USEPA 3050 method. The pollution (IP) and bioavailability (IB) indices were calculated based on the VRQs and VRBs established for the Mountain Region. The cluster analysis from the pseudototal contents of Cd, Zn and Ni, determined the formation of 2 groups. The IPs in G1 characterized a severe contamination for Zn, Ni and Cd. For G2, only for Cd a severe contamination was observed. Regarding BIs, in G1 for Cd a very high value was verified, however for Zn and Ni these values were very low. The results obtained indicate, for the areas of leafy vegetables production, high risks of Cd transfer to the food chain. Among the leafy vegetables grown in the region, cabbage showed average Cd levels above the maximum limit established by the Brazilian regulatory agency. The estimated daily intake (IDE) values for Cd, Zn and Ni were low due to the low average consumption of these vegetables in Brazil. Likewise, the non-cancerous target risk coefficient values were considered tolerable (THQ < 1), when analyzing the elements and possible scenarios. |
URI: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/15825 |
Appears in Collections: | Mestrado em Agronomia - Ciência do Solo |
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