Growth rings of trees Tipuana Tipu as biomonitors of environmental pollution : the quantification technique for X-ray Fluorescence Total Reflection with Synchrotron Radiation

Orientador: Silvana MoreiraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: Os metais podem ser introduzidos no ambiente naturalmente pelo intemperismo dos minerais e por fontes não naturais como fertilizantes, pesticidas, combustão de carvão e óleo, emissões veiculares, mineração, fundição, refinamento e incineração de resíduos urbanos e industriais. Atualmente muitos estudos utilizam os bioindicadores, plantas ou animais capazes de apresentar respostas qualitativas e/ou quantitativas, quando expostas a substâncias poluentes. As árvores registram e incorporam no seu lenho, desenvolvido ano após ano, as impressões do meio abiótico, tornando possível o estudo das diferentes alterações ambientais, entre elas a poluição, ocorridas ao longo da vida dessas árvores. A possibilidade de datação dos anéis de crescimento do lenho das árvores, aliada à aplicação das informações registradas em sua estrutura para estudos ambientais e históricos deu início à ciência chamada de dendrocronologia. A espécie selecionada para o estudo foi a Tipuana tipu. O presente trabalho teve como objetivo principal a determinação do teor de metais tóxicos em amostras de anéis de crescimento de árvores da espécie Tipuana tipu, previamente datados, coletadas nas regiões da Lapa, Pompéia, Sumaré, Butantã na cidade de São Paulo, através da técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron. Foram realizadas coletas de anéis também no Campus da ESALQ/USP em Piracicaba (SP), local de pouco acesso e com baixo fluxo de veículos. Foram encontrados os seguintes elementos: K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Ba e Pb. Alguns elementos traços apresentaram concentrações acima das consideradas normais em determinados períodos. Na cidade de São Paulo, a amostra 2 do Campus do IPT no Butantã foi a que apresentou maior toxicidade, com concentrações acima do limite tolerável para os seguintes elementos: Ti, Cr, Fe, Cu, Zn, Rb, Sr e Pb. Para as amostras coletadas no Campus da ESALQ em Piracicaba, a amostra 2 apresentou concentrações mais elevadas para a maioria dos elementos quando comparada as outras quatro amostras coletadas no mesmo local, ultrapassando os limites de toxicidade para: Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Sr e Pb. Pelos resultados obtidos podemos considerar que os anéis de árvore de crescimento da espécie Tipuana tipu podem ser utilizados como bioindicadores da contaminação ambientalAbstract: Metals can be introduced in the environment naturally by the weathering of the minerals and by no natural sources as fertilizers, pesticides, oil and coal combustions, vehicular emissions, mining, foundry, refinement and incineration of urban and industrial wastes. Nowadays many studies use the bio-indicators, plants or animals capable to present qualitative and/or quantitative answers, when exposed to substances pollutant. Trees record and incorporate in their log, developed year after year, the impressions of the environment, becoming possible the study of the different environmental changes, including contamination, that have occurred over the life of these trees. The possibility to date the growth rings, combining with the information recorded in its structure to environmental and historical studies began to science called dendrochronology. The selected species, Tipuana tipu, of the Leguminosae family, is native of Argentina and Bolivia and was introduced in Brazil as ornamental. It is one of the most common trees in urban landscaping in Sao Paulo city. The present project has as main objective the determination of the content of heavy metals in samples of growth tree rings of Tipuana tipu, previously dated, collected in strategically locations of São Paulo, using Total Reflection X-Ray Fluorescence with Synchrotron Radiation (SR-TXRF). Samples were collected also in the Campus of ESALQ/USP, in Piracicaba (SP), local of little access and small flow traffic. The following elements were determined: K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Ba, Pb. Some trace elements present concentrations higher than considered as normal in some periods. In São Paulo city, sample 2 collected in IPT Campus, Butantã, showed the highest toxicity, with concentration above the tolerable limit for the elements: Ti, Cr, Fe, Cu, Zn, Rb, Sr and Pb. For the samples collected in the ESALQ Campus, Piracicaba city, the sample 2 present highest concentrations for the majority of the elements when compared to the others four samples collected at the same place, exceeding the toxicity limits for: Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Sr and Pb. By the results obtained we can considerate that growth tree rings of Tipuana tipu specie can be used as bioindicators of environmental contaminationMestradoSaneamento e AmbienteMestre em Engenharia Civi