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Tipo do documento: Dissertação
Título: Geochemical alterations in contaminated mangrove soils and effects on the bioavailability of metals and microbial community
Autor: FERREIRA, Djennyfer Karolaine de Melo 
Primeiro orientador: BIONDI, Caroline Miranda
Primeiro coorientador: ARAÚJO, Paula Renata Muniz
Segundo coorientador: FRACETTO, Felipe José Cury
Primeiro membro da banca: FRACETTO, Giselle Gomes Monteiro
Resumo: Solos de manguezal em condições naturais são considerados drenos de contaminação por reter metais pesados em partículas minerais e orgânicas do solo em formas não disponíveis. No Litoral Norte de Pernambuco, o estuário do Rio Botafogo tem histórico de contaminação por mercúrio (Hg), cromo (Cr) e zinco (Zn), necessitando avaliação de como mudanças no pH, potencial redox e teores de Fe no solo podem afetar a disponibilidade de metais e na microbiota do solo. Os objetivos desse estudo foram determinar os teores de Hg, Cr, Zn e Fe em solos de manguezal, e avaliar as mudanças na compartimentalização desses metais sob dez tempos de incubação expondo os solos a condições oxidantes, bem como as interferências das alterações geoquímicas na biomassa microbiana e respiração do solo. Solos de três áreas (A1, A2 e A3) do Rio Botafogo foram selecionados e coletados, passando por dez tempos de incubação (0, 5, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 e 120 dias). Após a incubação, as amostras foram divididas em duas profundidades (0-5 cm e 5-10 cm). O potencial redox (Eh), e pH do solo foram determinados no campo e após cada coleta dos tempos de incubação. A granulometria do solo foi determinada para cada área. Os teores ambientalmente disponíveis de Hg, Cr, Zn e Fe foram determinados pelo método 3051A e a extração sequencial dos metais foi conduzida. A biomassa microbiana, respiração do solo e quociente metabólico também foram determinados. Os solos foram classificados como argilosos. Após 120 de umidade reduzida, os solos das três áreas acidificaram e o Eh aumentou de condições anóxicas/subóxicas para óxicas. Mudanças no pH do solo e potencial redox não causaram redistribuição significativa do Hg, Cr e Fe em A1, A2 e A3. Houve diminuição de Zn associado a fração carbonato e aumento da associação com a fração residual sob os diferentes tempos de incubação nas três áreas. Ferro estava associado principalmente a fração pirita e teve contribuição significativa na retenção de metais em frações mais recalcitrantes do solo. A acidificação e mudanças nas condições oxidantes do solo demonstraram maior efeito no aumento da biomassa microbiana, e diminuição da respiração do solo na área mais contaminada, possivelmente pelas novas condições favorecerem comunidades fúngicas em relação a bactérias. Além das mudanças no pH e Eh do solo, não houve correlação entre os metais pesados e os atributos microbiológicos avaliados nesse estudo. O quociente metabólico se manteve em níveis baixos nas diferentes áreas e tempos de incubação, demonstrando limitado impacto das alterações geoquímicas nos microorganismos dos solos de manguezal do Rio Botafogo.
Abstract: Mangrove soils in their natural conditions are known as a sink of contamination for retaining heavy metals in solid and organic particles in non-available forms. In the northern littoral of Pernambuco, the Botafogo River estuary has a history of contamination by mercury (Hg), chrome (Cr) and zinc (Zn) but it is needed to evaluate how changes on the soil pH, redox potential, and iron (Fe) contents of these soils can affect the availability of metals and the soil microbiota. The objectives of this study were to determine Hg, Cr, Zn and Fe contents in mangrove soils and analyze changes in compartmentalization of these metals under 10 times of incubation exposing the soils to oxic conditions, as well as the interferences of geochemical alterations on microbial respiration and soil carbon biomass. Soils from three areas (A1, A2 and A3) of the Botafogo River were collected and selected for ten times of incubation (0, 5, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 and 120 days). After incubation times the samples were divided in two depths (0-5 cm and 5-10 cm). Potential redox (Eh) and pH were determined on site and after every collection from incubation times. Soil particle size distribution was performed for each area. Environmental available contents of Hg, Cr, Zn and Fe were determined by the 3051A method and sequential extraction of these metals was performed. Soil microbial biomass, soil respiration and microbial metabolic quotient were also determined. These soils are classified as clay and silty clay. After 120 days of decreased humidity, all areas showed acidification and an increase in Eh from anoxic/suboxic to oxic conditions. Alterations of soil pH and redox potential did not cause significant redistribution of Hg, Cr and Fe in A1, A2 and A3. There was a decrease of Zn associated with carbonate fractions and increased association with residual fractions under incubation times for all three areas. Iron was mostly associated with the pyrite fraction and had significant contribution to holding metals in recalcitrant fractions of soils. Acidification and changes from anoxic to oxic conditions had the main effect on microbial biomass increase and decrease on soil respiration in the most contaminated area, possibly because these new conditions favored fungi communities over bacteria. Besides the changes in soil pH and Eh, there was no correlation between heavy metals and microorganismal attributes analyzed in this study. The microbial metabolic quotient remained low under different areas and times of incubation, showing little impact from the geochemical alterations on microorganisms from the Botafogo River soils.
Palavras-chave: Metal pesado
Microrganismo
Potencial redox
Solo
Manguezal
Área(s) do CNPq: AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Sigla da instituição: UFRPE
Departamento: Departamento de Agronomia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
Citação: FERREIRA, Djennyfer Karolaine de Melo. Geochemical alterations in contaminated mangrove soils and effects on the bioavailability of metals and microbial community. 2021. 60 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8826
Data de defesa: 30-Jul-2021
Aparece nas coleções:Mestrado em Ciência do Solo

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