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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.85.2011.tde-24082012-162944
Documento
Autor
Nome completo
Joaquim Matheus Santiago Coelho
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Pires, Maria Aparecida Faustino (Presidente)
Cotrim, Marycel Elena Barboza
Katsuoka, Lídia
Título em português
Serrapilheira aplicada como biomonitor na avaliação do bosque urbano do Instituto de Pesquisas  Energéticas e Nucleares, São Paulo,SP
Palavras-chave em português
biomonitor
instalações nucleares
serrapilheira
Resumo em português
Diversos processos são considerados responsáveis pela manutenção de ecossistemas. Entre eles podemos destacar a ciclagem mineral que corresponde ao ciclo dos elementos químicos que fluem entre os compartimentos bióticos, folhas e serrapilheira, e abióticos, atmosfera e solo. Esses elementos químicos se acumulam de forma ativa via absorção nos tecidos desses organismos, possibilitando sua aplicação como biomonitor na avaliação da qualidade do ambiente. Partindo dessa premissa é possível, a partir do estudo de ciclagem bioquímica de serrapilheira, conhecer a proveniência dos elementos químicos observados nas folhas diagnose das árvores. Este trabalho teve como objetivo avaliar, em escala espacial e temporal, as características da produção e sazonalidade da deposição da serrapilheira bem como estudar a composição química das folhas originadas desta serrapilheira depositada no campus do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, IPEN, São Paulo, (RMSP) visando seu emprego como indicador do estagio de conservação ou degradação das áreas estudadas. Foram instalados 10 coletores de serrapilheira, com as dimensões de 1m x 1m, profundidade de 45 cm e 2 mm de malha, dispostos a 20 cm do solo sob a copa das árvores. Para determinação da produção de serrapilheira foram recolhidas deposições mensais nos coletores entre os meses: Fevereiro/2010 à Janeiro/2011. A determinação dos elementos químicos foi realizada utilizando as técnicas de fluorescência de raios-X por dispersão de comprimento de onda (WDXRF) e espectrometria de emissão ótica com fonte de plasma de argônio induzido (ICP-OES). Para a análise estatística dos dados foi aplicada a análise de componentes principais. A heterogeneidade temporal observada foi conseqüência da sazonalidade, interferindo na produção de serrapilheira em relação à quantidade e às porcentagens das frações. A produção de serrapilheira (base seca) durante o período de desenvolvimento da pesquisa foi de 5,86 Kg m-2 ano-1 sendo a espécie Psidiumguajara com maior índice de serrapilheira. Entre as frações, o compartimento folhas foi o mais representativo com 53,12% seguido do compartimento madeira com 26,84% e das partes reprodutivas que representou 20,04% de toda serrapilheira. Os elementos analisados foram Ca, Si, K, P, Fe Cl, Ni, Sr, Zn, Cu, Th, U, Mn, Al, Ti, Na, Mg, S e Br. Os elementos mais abundantes foram Ca, Si e K (1,8%, 0,5% e 0,6%, respectivamente) representando a composição foliar. Apesar de no passado ter havido unidades piloto de purificação de urânio e de tório, bem como considerando as atuais instalações do ciclo do combustível, foi observado que o material monitorado não se apresentou impactado quanto aos elementos químicos avaliados, e as instalações existentes não afetaram o ciclo biogeoquímico das plantas. O estudo trouxe resultados extremamente relevantes para se entender melhor em que estado se encontra o bosque em torno das instalações nucleares do IPEN/SP.
Título em inglês
Litterfall as biomonitors applied the evaluation of urban forest of the Nuclear and Energy Research Institute, São Paulo, SP
Palavras-chave em inglês
biomonitor
litterfall
nuclear facilities
Resumo em inglês
Several processes are considered responsible for ecosystems maintaining. Among them we can highlight mineral cycling that corresponds to the cycle of chemical elements that flow between the biotic compartments, leaves and litterfall, and abiotic, atmosphere and soil. These chemical elements accumulate of the active form through the absorption in the tissues of these organisms, allowing its use as a use as biomonitor in the environment quality evaluation. Based on this premise it is possible, from the biochemical cycling study of litterfall, to know the origin of chemical elements observed in diagnosis leaves of trees. The objective of this study was evaluate, on spatial and temporal scale, the characteristics of the production and seasonality of the litterfall deposition and study the chemical composition of leaves arising from this litterfall deposited on the campus of the Nuclear and Energy Research Institute IPEN, São Paulo (RMSP), aiming the employment as an indicator of the conservation or degradation stage of the studies areas. Were installed 10 litterfall collectors, measuring 1m², depth of 45 cm and 2 mm mesh, placed at 20 cm from soil under the crown of 10 trees. To determinate the production of litterfall was collected the deposition monthly during the months of February/2010 through January/2011. The determination of chemical elements was realized by X-ray fluorescence for dispersion of wavelength (WDXRF) and inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). For the statistical analysis was applied to principal component analysis. The temporal heterogeneity observed was consequence of seasonality, interfering in the litterfall production relative to the amount and percentages of fractions. The production of litterfall (dry basis), during the development of the research was 5.86 kg m² year-1, being the Psidiumguajava species with the highest litterfall rate. Among the fractions, the most representative compartment was leaves with 53.12%, followed by wood with 26.84% and reproductive parts thats represented 20.04%, of all litterfall. The elements analyzed were Ca, Si, K, P, Fe Cl, Ni, Sr, Zn, Cu, Th, U, Mn, Al, Ti, Na, Mg, S e Br. The most abundant were Ca, Si, and K (1.8%, 0.5% and 0.6 respectively) representing the leaf composition. Although in the past have been pilot units of uranium and thorium purification, as well considering the current fuel cycle installations, it was observed that monitored material not be presented impacted as to the chemical elements evaluated, and the installations existing do not affect the biogeochemical cycle of plants. The study brought highly relevant results to better understand in what state is the forest around the nuclear facilities of IPEN/SP.
 
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Data de Publicação
2012-11-09
 
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