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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.5.2018.tde-02082018-120103
Documento
Autor
Nome completo
Luis Fernando Amato Lourenço
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2018
Orientador
Banca examinadora
Mauad, Thais (Presidente)
Marcos, Valeria de
Oliveira, Regiani Carvalho de
Bógus, Claudia Maria
Saiki, Mitiko
Título em português
A influência da poluição atmosférica no conteúdo elementar e de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos no cultivo de vegetais folhosos nas hortas urbanas de São Paulo
Palavras-chave em português
Agricultura urbana
Biomonitoramento ambiental
Hortas comunitárias urbanas
Poluição do ar
Segurança alimentar
Resumo em português
O crescimento no número de hortas urbanas em todo o mundo tem desempenhado um papel importante no fortalecimento de sistemas alimentares urbanos mais sustentáveis. Embora as hortas urbanas ofereçam múltiplos benefícios à sociedade, ainda não é claro em até que medida os vegetais cultivados são contaminados pela absorção de elementos químicos e compostos orgânicos provenientes de deposições atmosféricas, levantando questões sobre o quão seguro é o cultivo de alimentos em metrópoles superlativas. Esta tese foi elaborada com o objetivo de avaliar a influência da poluição do ar em vegetais folhosos cultivados em hortas urbanas na cidade de São Paulo. Foram quantificadas as concentrações de 17 elementos químicos (relacionados ao tráfego veicular e à biologia vegetal) e 16 hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HPAs) absorvidos nas folhas da Brassica oleracea var. acephala (couve) e Tetragonia tetragonioides (Pall.) Kuntze (espinafre). Para verificar a correlação entre os elementos químicos encontrados nos espinafres/couves e os presentes no material particulado atmosférico foram expostos simultaneamente aos vegetais exemplares de Tillandsia usneoides L. (Bromeliaceae). Além disso, utilizamos dois métodos de biomonitoramento: as frequências de micronúcleos em tétrades de Tradescantia pallida (Rose) Hunt. cv. "Purpurea" Boom (Trad-MCN) como um indicador de curto prazo de resposta genotóxica à poluição atmosférica, e também o uso de cascas de árvores para quantificar a acumulação de elementos químicos relacionados ao tráfego veicular a longo prazo nas regiões circundantes das hortas. Análises multivariadas foram utilizadas para correlacionar as concentrações elementares, os resultados de biomonitoramento e as características do ambiente urbano local, como variáveis meteorológicas, tráfego e obstáculos verticais adjacentes aos jardins. Encontramos diferenças significativas nas concentrações elementares dos vegetais nas diferentes hortas comunitárias. Essas diferenças foram relacionadas ao tráfego veicular, obstáculos verticais e clima local. As concentrações de Pb e Cd em ambos os vegetais excederam os valores-limite para o consumo após 60 dias de exposição. Observou-se uma forte correlação entre a concentração de elementos relacionados ao tráfego nos vegetais e nos exemplares de Tillandsia usneoides L.. A frequência de Trad-MCN apresentou uma correlação significativa com as variáveis de tráfego e elementos químicos relacionados à ressuspensão de poeira (road dust) e emissão por escape veicular depositados nas cascas de árvores. Foram observadas associações negativas entre Trad-MCN e a distância de vias de tráfego veicular intenso, bem como a presença de obstáculos verticais no entorno das hortas. As concentrações de Mn/Zn presentes nas cascas de árvores foram associadas com o aumento de Trad-MCN. Os níveis de HPAs em ambos os vegetais nos períodos de 45 dias foram < 1 ug kg-1. A poluição do ar proveniente do tráfego veicular influencia diretamente a absorção de elementos químicos em vegetais folhosos e as concentrações desses elementos podem exceder os valores recomendados para o consumo humano
Título em inglês
The influence of atmospheric pollution on elemental content and polycyclic aromatic hydrocarbons in the cultivation of leafy vegetables in urban gardens of São Paulo
Palavras-chave em inglês
Air pollution
Environmental biomonitoring
Food safety
Urban agriculture
Urban community gardens
Resumo em inglês
Urban vegetable gardens have steadily increased worldwide playing a significant role in the strengthening of sustainable urban food systems. Although urban gardens provide multiple benefits to society, the extent to which vegetables are contaminated by the absorption of chemical elements and compounds derived from atmospheric deposition is unclear raising questions about how safe is the cultivation of foods in superlative metropolises. This thesis was designed to evaluate the influence of air pollution on leafy vegetables cultivated in gardens of São Paulo, Brazil. We quantified the concentrations of 17 elements (traffic-related and those essential to plant biology) and 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) absorbed in the edible tissues of Brassica oleracea var. acephala (collard greens) and Tetragonia tetragonioides (Pall.) Kuntze (spinach). In addition, to verify a correlation between the chemical elements found in collard greens/spinach and those from air pollution particles, we simultaneously exposed specimens of the air plant Tillandsia usneoides L. (Bromeliaceae). Also, we evaluated the use of two biomonitoring methods: the micronuclei frequencies for early tetrads of Tradescantia pallida (Rose) Hunt. cv. "Purpurea" Boom (hereafter, Trad-MCN) as a short-term indicator of genotoxic response and tree barks to quantify the accumulation of traffic-related chemical elements as a long-term biomarker of air pollution in urban gardens. Multivariate analysis was used to correlate the elemental concentrations, biomonitoring results and the characteristics of the local urban environment, such as weather variables, traffic burden and vertical obstacles adjacent to the gardens. We found significant differences in the elemental concentrations of the vegetables in the different community gardens. These differences were related to the vehicular traffic, vertical obstacles and local weather. Pb and Cd concentrations in both vegetables exceeded the limit values for consumption after 60 days of exposure. A strong correlation was observed between the concentration of traffic-related elements in vegetables and in Tillandsia usneoides L. The frequency of Trad-MCN had a significant correlation with traffic variables and chemical elements related to road dust and tailpipe emissions deposited in tree barks. Negative associations between Trad-MCN and both the distance through traffic and the presence of vertical obstacles were observed in the vegetable gardens. The Mn and Zn concentration in tree barks were associated with increased Trad-MCN. The levels of PAHs in both vegetables over 45-day periods were < 1 ug kg-1. Air pollution exerts a direct influence in the absorption of urban particles, which may reach levels above the recommended values for consumption
 
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Data de Publicação
2018-08-03
 
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