Transcript
  • Universidade Federal de Ouro Preto

    Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais

    SERIAM AS ABELHAS SEM FERRÃO BOAS AMOSTRADORAS

    AMBIENTAIS DE CONTAMINAÇÃO ATMOSFÉRICA POR

    PARTICULADOS ATMOSFÉRICOS?

    Nathália de Oliveira Nascimento

    Ouro Preto

    2014

  • Nathália de Oliveira Nascimento

    SERIAM AS ABELHAS SEM FERRÃO BOAS AMOSTRADORAS

    AMBIENTAIS DE CONTAMINAÇÃO ATMOSFÉRICA POR

    PARTICULADOS ATMOSFÉRICOS?

    Dissertação apresentada ao Programa de Pós-

    Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais da

    Universidade Federal de Ouro Preto, como

    requisito parcial para obtenção de título de Mestre

    em Ecologia.

    Orientadora: Yasmine Antonini

    Co-orientador: Hermínio Árias Nalini Júnior

    Ouro Preto

    2014

  • AGRADECIMENTOS

    Obrigada a todos que contribuíram direta ou indiretamente para a realização deste trabalho!

    À Yasmine Antonini, por todos os anos de orientação, ensinamentos, dedicação, paciência e

    confiança.

    À Fernanda Ataíde pela colaboração desde sempre, antes mesmo do mestrado, com parceria,

    ensinamentos e ajuda.

    Ao Hermínio A. N. Júnior pela co-orientação e laboratório disponibilizado para as análises.

    À Adriana Trópia pelo auxílio, ensinamentos e dedicação em laboratório com minhas amostras

    e análises, além da enorme ajuda para que tudo acontecesse apesar dos contratempos.

    Ao Celso pelo apoio técnico e auxílios no laboratório de Geoquímica Ambiental.

    Às mineradoras e seus funcionários.

    Aos funcionários Rubens, Greice e Simone pela paciência com meus pedidos.

    Aos funcionários do transporte que muito me ajudaram inclusive quando ia à campo sozinha e

    precisava de ajuda com material.

    Aos amigos do mestrado pela ajuda em campo ou carregando estacas comigo campus afora.

    À Joice e ao Rafael pelo companheirismo, ajudas e risadas em todos os momentos, mesmo os

    de tensão....

    Ao Laboratório de Biodiversidade e todos que o compõe que também muito me ajudaram,

    principalmente com as estacas e companhia em campo.

    Ao Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais.

    À CAPES pelas bolsas concedidas.

    Aos membros da banca, Alessandra Kozovitis e Esther Bastos, por terem aceitado o convite.

    À minha família pelo apoio. Obrigada mãe por ser meu alicerce!

  • "If the bee disappeared off the surface of the

    globe, man would have only four years to live "

    Albert Einstein

  • SUMÁRIO

    Introdução Geral........................................................................................................................ 6

    Pólen e mel de abelhas indígenas sem ferrão: marcadores de contaminação atmosférica por

    metais em particulado atmosférico, na região minerária do Quadrilátero Ferrífero. MG,

    Brasil........................................................................................................................................ 13

    Resumo ........................................................................................................................ 13

    Introdução .................................................................................................................... 14

    Materiais e métodos..................................................................................................... 17

    Resultados.................................................................................................................... 20

    Pólen ................................................................................................................ 24

    Mel ................................................................................................................... 30

    Particulado atmosférico.................................................................................... 35

    Discussão ..................................................................................................................... 41

    Referências .................................................................................................................. 49

  • 6

    INTRODUÇÃO GERAL

    A contaminação atmosférica por material particulado é um dos mais importantes

    impactos gerados por algumas atividades humanas (Almeida 1999) dentre elas, podemos citar

    a mineração, que muito embora tenha grande importância para a economia do país, observa-se

    uma falta de integração entre setores governistas e sociais para a criação de uma política mineral

    mais voltada para a sustentabilidade (Faria 2002). Os impactos das mineradoras sobre o meio

    ambiente causam alterações ambientais indesejáveis como redução de habitat natural,

    degradação e poluição. Existem leis que regulamentam o uso sustentável dos minérios de forma

    sustentável como Muitas empresas já vêm adotando medidas de recuperação ambiental como

    forma de cumprir com a responsabilidade social e a lei ambiental apesar de ser conflitante com

    as leis que regulamentam a mineração. Empresas de grande porte com vultosos rendimentos

    financeiros acabam por seguir normas legais, mas isso nem sempre acontece com pequenos

    empreendimentos que descumprem a lei e acabam por degradar muito mais do que o permitido.

    Os principais problemas desta atividade são poluição do ar, das águas, sonora e subsidência de

    terreno (Faria 2002).

    O estado de Minas Gerais (MG) é responsável por cerca de 53% da produção de

    minérios metálicos e de 29% de minérios gerais, possuindo sete dos maiores municípios

    mineradores do país (IBRAM 2014). MG produz mais de 160 milhões de toneladas de minério

    de ferro por ano, sendo o Quadrilátero Ferrífero (QFe) a mais importante fonte minerária do

    sudeste brasileiro. Localizado na região centro-sudeste de MG, o QFe ocupa uma área de

    aproximadamente 7000 Km2 e recebeu este nome devido as grandes jazidas de minério de ferro

    além de outros tipos de minerais de grande importância, oriundos de diferentes tipos de rochas

    (Instituto Quadrilátero 2014, Quadrilátero Ferrífero-Centro de Estudos Avançados 2009). O

    QFe é reconhecido mundialmente pelas sua grande riqueza mineral e geração de enormes

    retornos econômicos para o Produto Interno Bruto (PIB) além de ser muito bem conhecido em

    termos geológicos sendo amplamente estudado em vários aspectos (Prado Filho & Souza 2004).

    Em toda a área do QFe, observa-se a intensificação e a influencia da exploração mineral sobre

    os recursos naturais com comprovada degradação em detrimento da preservação ambiental.

    Toda essa degradação acaba gerando grandes prejuízos para a saúde humana e para a

    biodiversidade, principalmente pelo fato do QFe estar dentro dos biomas de Mata Atlântica e

    de Cerrado, ambos considerados “hotspots” tendo no cerrado áreas de campo rupestre sobre

  • 7

    formações geológicas de canga, que tem grande importância ecológica e abrigar muitas espécies

    endêmicas e grande interesse minerário (Marent et al 2011).

    Segundo Prado Filho & Souza (2004), as mineradoras do QFe têm trabalhado para

    diminuir danos ao ambiente e isto se mostra de suma importância para a proteção ambiental e

    gestão ambiental das empresas. No entanto, estes autores apontam que muitas empresas tomam

    medidas generalizadas para qualquer empreendimento que gera impacto, como “reflorestar”

    áreas degradadas, deixando de colocar em prática muitas das propostas que foram elaboradas,

    muitas das quais feitas apenas para constar no licenciamento e este ser liberado. Eles concluíram

    em suas pesquisas que quando o órgão ambiental governamental responsável pelo cumprimento

    da legislação libera o início do empreendimento, este também tem que acompanhar o

    andamento para elaborar novas medidas de mitigação quando necessárias e fiscalizar as

    propostas, mas os mesmos autores afirmam que isso nem sempre acontece. Portanto, muitas

    mineradoras acabam não se importando de forma satisfatória em elaborar meios e formas de

    diminuir impactos no ambiente o que acaba gerando destruição, poluição e contaminação.

    Uma importante ação, prevista para minimizar ou mitigar os danos ambientais é o

    monitoramento dos impactos, que deve ser implementado antes, durante e após a instalação e

    operação dos empreendimentos. O monitoramento ambiental é uma solução viável e eficiente

    para evitar e/ou diminuir a degradação e contaminação do meio ambiente se aplicado de forma

    eficiente.

    A poluição atmosférica por material particulado associada à atividade mineradora é

    muitas vezes negligenciada mesmo ocorrendo ao longo de toda a vida útil do empreendimento

    minerador e em todas as atividades ligadas a ela. As atividades de extração, beneficiamento e

    transporte do minério, geram grandes quantidades de material particulado que são lançados na

    atmosfera e posteriormente se depositam na vegetação, solo, corpos d’água, etc. Esses materiais

    particulados se destacam entre os poluentes atmosféricos, devido seu grande potencial poluidor

    (Almeida 1999). Os elementos traço, menores e maiores presentes nos materiais particulados

    lançados na atmosfera podem, em alguns casos, até serem considerados essenciais para

    organismos vivos, mas em altas concentrações se tornam tóxicos gerando uma série de impactos

    negativos nos ecossistemas, se tornando contaminantes ou poluentes (Guilherme et al. 2005).

    O controle e monitoramento da poluição atmosférica proveniente da mineração são de suma

    importância devido aos danos causados ao meio ambiente e à saúde humana (Almeida 1999).

  • 8

    As técnicas de monitoramento atmosférico normalmente incluem a utilização de

    métodos passivos e ativos que nem sempre são eficientes e apresentam altos custos e os

    elementos contaminantes nem sempre são detectados ou quantificados (Campos & Cruz 2002).

    O biomonitoramento, que utiliza organismos vivos, os bioindicadores, avalia suas reações

    previsíveis e quantificáveis frente aos poluentes para controle da qualidade ambiental (Klumpp

    et al. 2001). A relação entre o bioindicador (que pode ser um indivíduo, população ou

    comunidade) e as alterações que este sofre deve ser fácil de detectar para que o

    biomonitoramento seja realizado com sucesso e que medidas para evitar agravamento da

    qualidade ambiental sejam tomadas (Ellenberg 1991). O biomonitoramento apresenta muitas

    vantagens, e dentre todas, Ellenberg (1991) considerou mais relevantes a sensibilidade, a

    distinção de outros métodos de monitoramento, o poder descritivo, a relevância ecológica e

    principalmente o fato de possivelmente identificar e detectar alterações ambientais sozinho ou

    por meio de análises químicas e físicas de forma rápida e com baixos investimentos financeiros.

    A maioria dos estudos com bioindicadores utilizam plantas e líquens, mas o interesse com o

    uso de animais vem aumentando nas últimas duas décadas, e com isso, o uso de muitas espécies

    animais tem sido sugerido como adequado para o biomonitoramento.

    Estudos feitos ao longo das últimas décadas principalmente por países na Europa vêm

    demonstrando grande interesse na utilização de abelhas para monitoramento da qualidade

    ambiental em sua maioria para certificar a não contaminação dos produtos apícolas para

    consumo humano. Alguns trabalhos já apontaram a eficiência na utilização de produtos da

    abelha Apis mellifera, como bioindicadores ou biomonitores de contaminação ambiental

    (Fernández et al. 1994, Bogdanov et al. 2003, Porrini et al. 2003, Celli & Maccagnani 2003,

    Conti & Botré 2001, Bogdanov 2006, Perugini et al. 2011, Kevan 1999, Leita 1996, Balestra

    et al. 1992, Przybylowskia & Wilczynska 2001, Tuzen et al. 2007, Lambert et al. 2012). As

    operárias ao forragearem em busca de alimento entram em contato com o ar contendo poluentes

    como o material particulado com metais pesados, e acabam interceptando-o durante o voo onde

    as partículas acabam aderindo nos pelos e por todo o corpo das abelhas, além disso, ao

    coletarem o néctar e o pólen, que também podem estar contaminados pelo material particulado

    por deposição atmosférica ou via solo e água também contaminados, as abelhas acabam

    carreando poluentes presentes no ambiente forrageado para o interior das suas colônias. Com

    isso as abelhas e seus produtos podem refletir e informar as condições do ambiente e a

    contaminação de plantas, solo, água e ar de extensas áreas dependendo da capacidade de voo e

    forrageio da abelha (Porrini et al. 2003, Pohl 2009).

  • 9

    A maioria dos estudos com abelhas como bioindicadoras no monitoramento ambiental

    analisa a contaminação por pesticidas (Panseri et al. 2014; Chauzat et al. 2011).,mas muitos

    autores têm pesquisado poluentes atmosféricos como um todo. A Apis mellifera é a mais

    utilizada como bioindicador e talvez isso aconteça por ser mais difundida na apicultura para

    produção comercial de mel em muitas áreas do mundo inclusive no Brasil, onde é criada

    também com intuito de produção comercial em detrimento das suas características de ser uma

    espécie exótica, extremamente agressiva e que compete diretamente com espécies nativas

    (Minussi & Alves-dos-Santos 2007). Poucos estudos nessa área vêm sendo desenvolvidos no

    Brasil, e os poucos também foram feitos usando a A. mellifera. O uso de abelhas nativas sem

    ferrão pode ser muito interessante e vantajoso para o biomonitoramento da qualidade do ar por

    suas características como ampla distribuição geográfica, fácil aclimatação, serem generalistas

    quanto às plantas visitadas, grande diversidade, a maioria não ser agressiva, e, portanto de fácil

    manipulação de suas colônias, além de serem extremamente importantes para a polinização

    como um todo e de muitas espécies de plantas com flores diminutas que outros polinizadores

    não conseguem polinizar (Nogueira-Neto 1997). Dentre os meliponíneos, abelhas sem ferrão,

    a abelha Tetragonisca angustula (Latreille, 1811), conhecida popularmente como Jataí, é a que

    pode despertar grande interesse econômico e cientifico e de acordo com Nogueira-Neto (1997),

    tem ampla distribuição geográfica por toda a América Latina, é rustica, muito limpa o que

    garante a qualidade de seus produtos sem precisar de pasteurização para o consumo humano, é

    muito resistente podendo ter colônias facilmente multiplicadas e aclimatadas além de

    potencialmente visitar muitas flores de diversas espécies, sendo muito generalistas. Com isso

    pode ser uma excelente bioindicadora para monitoramento ambiental.

    O uso dos produtos das abelhas vem sendo cada vez mais trabalhado e o mel tem sido

    mais estudado principalmente por ser fonte de alimento humano. O pólen coletado por abelhas

    apesar de ser consumido também na alimentação é pouco estudado, mas os trabalhos com seu

    uso também têm informado e vem sendo usado para controle e monitoramento do ambiente.

    Em um dos estudos mais recentes nessa linha de pesquisa, Formick et al. (2013) afirmam após

    fazer análise de concentrações de metais pesados tóxicos no pólen, no mel e na cera de abelhas,

    que estudos mais complexos utilizando estes produtos podem ser muito úteis no controle da

    qualidade ambiental.

    Assim, neste estudo avaliamos a eficiência do uso das abelhas nativas Jataí com o pólen

    coletado e estocado por elas para o biomonitoramento de qualidade ambiental em áreas que

  • 10

    sofrem impactos contínuos com atividade industrial, no caso desse estudo, áreas de mineração

    dentro do QFe.

    REFERENCIAS

    Almeida, I. T. 1999. A poluição atmosférica por material particulado na mineração à céu aberto.

    194f. Dissertação (Mestrado)-Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

    Balestra V., Celli G., Porrini C., 1992. Bees, honey, larvae and pollen in biomonitoring of

    atmospheric pollution; Aerobiologia, , 8(1), 122 – 126

    Bogdanov, S. 2003. Quality and Standards of pollen an beewax. Apiacta, 38, 334- 341.

    Bogdanov, S. 2006. Contaminants of bee products. Apidologie 37, 1–18

    Campos, V. P.; Cruz, L. P. S. 2002. Amostragem passiva de poluentes atmosféricos. Aplicação

    ao SO2.. Química Nova, V. 25, N. 3, 406-411.

    Celli, G., Maccagnani, B. 2003. Honey bees as bioindicators of environmental pollution.

    Bulletin of Insectology, 137-139

    Chauzat, M-P.; Martel, A-C.; Cougoule, N.; Porta, P.,; Lachaize, J.; Zeggane, S.; Aubert, M.;

    Carpentier, P.; Faucon, J-P. 2011. An assessment of honeybee colony matrices, apis mellifera

    (Hymenoptera:Apidae) to monitor pesticide presence in continental France. Environmental

    Toxicology and Chemistry, 30( 1), 103–111

    Conti, M. E; Botrè, F. 2001. Honeybees and their products as potential bioindicators of heavy

    metals contamination. Environmental Monitoring Assessment 69, 267–282

    Ellenberg, H. 1991. Bioindicators and biological monitoring. In: Ellenberg, H. Biological

    monitoring: signals from the environment. Eschborn.

    Faria, C. E. G. 2002. A mineração e o meio ambiente no Brasil. Secretaria Técnica do Fundo

    Setorial Mineral-Cento de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE); Ciência, Tecnologia e

    Inovação. Relatório Preparado para o CGEE.

  • 11

    Fernández, M.C., Subrá E.Y.A. 1994. Ortiz, La miel, indicador ambiental. Prácticas ecológicas

    para una agricultura de calidad. I Congreso de la Sociedad Española de Agricultura Ecológica

    (Proceedings). Toledo, España. 37-46.

    Formick, G.; Gren, A.; Stawarz, R.; Zysk, B.; Gal, A. 2013. Metal Content in Honey, Propolis,

    Wax, and Bee Pollen and Implications for Metal Pollution Monitoring. Polish Journal

    Environmental Study, 22(1), 99-106.

    Guilherme, L. R. G.; Marques, J. J.; Pierangeli, M. A. P.; Zuliani, D. Q.; Campos, M. L.;

    Marchi, G. 2005. Elementos traço em solos e sistemas aquáticos. Tópicos Ciências do Solo,

    (4), 345-390.

    IBRAM. Instituto Brasileiro de Mineração. Informações sobre a economia mineral do Estado

    de Minas Gerais. 2014. Disponível em:< http://www.ibram.org.br/>

    Instituto Quadrilátero. Geopark Quadrilátero Ferrífero. 2014. Disponível em:<

    http://www.geoparkquadrilatero.org/index.php>

    Kevan G. P. 1999. Pollinator as bioindicators of the state of the environment: Species, activity

    and diversity. Agriculture Ecosystems.Environment, 74, 373-393.

    Klumpp, A.; Ansel, W.; Klumpp, G. Fomin, A. 2001. Um novo conceito de monitoramento e

    comunicação ambiental: a rede européia para a avaliação da qualidade do ar usando plantas

    bioindicadoras (EuroBionet). Revista Brasileira de Botânica. 24, (4), 511-518.

    Lambert, O.; Piroux, M.;, Puyo, S.; Thorin, C; Larhantec, M.; Delbac, F.; Pouliquen, H. 2012.

    Bees, honey and pollen as sentinels for lead environmental contamination. Environmental

    Pollution 170 , 254-259

    Leita L., Muhlbachova G., Cesco S. Barbattini R., Mondini C. 1996. Investigation of the use of

    honey bees and honey bee products to assess heavy metals contamination. Environmental

    Monitoring. Assessment, 43, 1-9.

    Marent, B. R.; Lamounier, W, L.; Gontijo, B. M. 2011. Conflitos ambientais na Serra do

    Gandarela, Quadrilátero Ferrífero-MG: mineração x preservação.Geografias Artigos

    Científicos. Belo Horizonte 07(1), 99-113.

    Minussi, L. C.; Alves-Dos-Santos, I. 2007. Abelhas nativas versus Apis mellifera, Linnaeus,

    espécie exótica (Hymenoptera: Apidae). Bioscience Journal 23 (1), 58-62.

  • 12

    Nogueira-Neto, P. Vida e criação de abelhas indígenas sem ferrão. 1997. São Paulo:

    Nogueirapis. 445

    Panseri, S; Catalano, A.; Giorgi, A.;Arioli, F.; Procopio, A.; Britti, D; Chiesa, L.M. 2014.

    Occurrence of pesticide residues in Italian honey from different areas in relation to its potential

    contamination sources. Food Control (38) 150-156

    Perugini M., Manera M., Grotta L., Abete M. C., Tarasco R. 2011. Heavy Metal (Hg, Cr, Cd,

    and Pb) Contamination in Urban Areas and Wildlife Reserves: Honeybees as Bioindicators.

    Biological Trace Element Research, 140, 170-176.

    Pohl, P. 2009. Determination of metal content in honey by atomic absorption and emission

    spectrometries. Trends in Analytical Chemistry, 28 (1)

    Porrini, C.; Sabatini, A. G.; Girotti, S.; Ghini, S.; Medrzycki, P.; Grillenzoni, F.; Bortolotti, L.;

    Gattavecchia, E. And Celli, G. 2003. Honey bees and bee products as monitors of the

    environmental contamination. Apiacta, 38, 63-70.

    Prado Filho, J. F.; Souza, M. P. 2004. O licenciamento ambiental da mineração no Quadrilátero

    Ferrífero de Minas Gerais – uma análise da implementação de medidas de controle ambiental

    formuladas em EIA/RIMAs. Engenharia Sanitária e Ambiental, 9 (4)

    Przybylowskia P.; Wilczynska, A. 2001. Honey as an environmental marker Food Chemistry,

    74 , 289–291

    Quadrilátero Ferrífero-Centro De Estudos Avançados. Estudos geoambientais. 2009.

    Disponível em: < http://www.qfe2050.ufop.br/?pg=pa_estudos_geoambientais>

    Tuzen, M.; Silici, S.; Mendila, D.; Soylak, M. 2007. Trace element levels in honeys from

    different regions of Turkey. Food Chemistry, 103 (2), 325–330

  • 13

    Pólen e mel de abelhas indígenas sem ferrão: marcadores de contaminação

    atmosférica por metais em particulado atmosférico, na região minerária do

    Quadrilátero Ferrífero, MG, Brasil

    Nathália de Oliveira Nascimento1, Fernanda Ataide de Oliveira2, Hermínio Árias Nalini-Junior2

    Adriana Trópia de Abreu2 & Yasmine Antonini1

    1- Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais – UFOP – DEBIO –

    Campus Morro do Cruzeiro s/n – Ouro Preto, MG, Brasil

    2- Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais – DEGEO -

    Campus Morro do Cruzeiro s/n – Ouro Preto, MG, Brasil

    RESUMO

    O avanço das atividades minerarias no Brasil, principalmente na região do Quadrilátero

    Ferrífero (QFe) em Minas Gerais, tem acarretado a presença de altos níveis de particulados

    atmosféricos com a presença de metais pesados, tóxicos para o ser humano e meio ambiente.

    Abelhas sem ferrão coletam pólen e néctar de plantas que podem estar contaminados com esses

    elementos químicos. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi identificar a presença e

    concentração de elementos químicos, em amostras de pólen, mel e particulado atmosférico

    oriundos de diferentes tipos de mineração relacionando-os com o tipo de rocha minerada e com

    as pluviosidade, em três municípios do QF. As análises qualitativas e quantitativas foram

    realizadas através de ICP-OES e ICP-MS. De acordo com os resultados obtidos, observou-se a

    presença de mais de 40 elementos químicos, entre eles metais tóxicos como Pb, Cd, Cr e As.

    Maiores concentrações de elementos químicos foram verificadas nas amostras de pólen. As

    diferentes áreas de amostragem apresentaram diferenças na composição e concentração dos

    elementos químicos. Na época de seca, com baixa pluviosidade, as concentrações da maioria

    dos elementos químicos foram, em geral, muito superiores às concentrações encontradas no

    período chuvoso. Desta forma, pode-se concluir que o pólen coletado por Tetragonisca.

    angustula pode ser utilizado no monitoramento da contaminação ambiental por metais

    presentes no particulados atmosféricos; existe a necessidade de maior controle da emissão

    desses particulados, nas áreas de amostragem, bem como da necessidade de estabelecer-se uma

    legislação específica para o produtos das abelhas sem ferrão, quanto aos limites de tolerância

    para metais.

  • 14

    Palavras chave: abelhas nativas, metais pesados, biomonitoramento, mineração, poluição

    atmosférica

    INTRODUÇÃO

    As atividades antrópicas nos últimos 150 anos, provocaram e continuam provocando

    bruscas mudanças ambientais com a exposição de organismos vivos a poluentes como metais

    pesados, resíduos de pesticidas, e degradação de habitats através do avanço da fronteira

    agrícola, minerária e do crescimento urbano e industrial levando a grandes desequilíbrios

    ecológicos (Salati et al. 2007, Dreistadt et al. 1990). Fontes de poluentes oriundas do

    desenvolvimento dessas atividades geram grandes impactos influenciando negativamente os

    ambientes, pois parte desses poluentes acaba se acumulando nos seres vivos (Brait et al. 2009).

    As abelhas pertencem a um grupo de espécie chave, os polinizadores, e estão

    particularmente sendo afetadas por esses tipos de poluentes. Elas representam um componente

    chave para a biodiversidade global, fornecendo um importante serviço ecossistêmico, vital para

    plantas nativas e cultivadas. Relatos do desaparecimento e diminuição desses animais com

    colônias inteiras morrendo ou tendo populações enfraquecidas e diminuídas tem sido

    divulgados desde os anos 2000 em países da Europa e nos Estados Unidos. Esse

    desaparecimento rápido e inexplicável ficou conhecido como Colapso da Desordem da Colônia

    (Potts et al. 2010). As razões para esse fenômeno não são muito conhecidas, mas alguns

    pesquisadores atribuem esse acontecimento à: mudanças climáticas; redução e fragmentação

    dos habitats para dar espaço às atividades antrópicas como agricultura intensiva e mineração,

    com consequente redução da biodiversidade de flora o que gera estresse ambiental e até mesmo

    desnutrição das abelhas; novos patógenos; novos parasitas; envenenamento por compostos

    químicos, incluindo pesticidas e material particulado tóxico; consanguinidade e manejo

    inadequado de abelhas domesticadas (Johnson 2010, Lima & Rocha 2012)

    As abelhas são animais importantes para avaliar alterações ambientais, pois ao visitarem

    as flores e armazenarem em seus ninhos, produtos como mel, pólen, cera, própolis atuam como

    bioindicadores da qualidade ambiental, funcionando como verdadeiras sentinelas, patrulheiras

    e marcadoras muito apropriadas para indicar e monitorar a contaminação do ambiente. Esses

    animais quando em busca de alimento, ficam expostas aos poluentes atmosféricos como o

    material particulado com metais pesados e estes podem ser interceptados e aderidos nos pelos

    de todo o corpo das mesmas. Além disso, ao coletarem o néctar e os grãos de pólen, que também

  • 15

    podem estar contaminados pelo material particulado por deposição atmosférica ou via solo e

    água também contaminados, as abelhas acabam transportando poluentes presentes em todo o

    ambiente externo para o interior das suas colônias (Porrini et al. 2003).

    Uma série de variáveis devem ser considerados quando se utiliza as abelhas, ou produtos

    da colmeia como mel, para monitorar metais pesados no ambiente: o tempo (chuva e vento

    podem limpar a atmosfera ou transferir metais pesados de um ambiente a outro), a origem

    botânica (o néctar e os grãos de pólen podem estar mais expostos ou não aos poluentes de

    acordo com a morfologia das flores, bem como de acordo com aspectos fisiológicos de

    transporte e acumulação pelos tecidos das plantas). Devido essa capacidade de fornecer

    informações sobre a condição de uma ampla área do ambiente em que vivem, as abelhas e seus

    produtos vêm sendo estudadas pra avaliar níveis de metais pesados, pesticidas e outros tipos de

    contaminantes em áreas impactadas ou que sofrem impacto indireto de atividades humanas

    (Porrini et al. 2003, Pohl 2009, Fernández et al. 1994, Bogdanov et al. 2003, Celli &

    Maccagnani 2003, Conti & Botré 2001, Bogdanov, 2006, Perugini et al. 2011, Kevan 1999,

    Leita 1996, Balestra et al. 1992, Przybylowskia & Wilczynska 2001, Tuzen et al. 2007, Lambert

    et al. 2012).

    Praticamente todos estes estudos observados foram feitos com as abelhas Apis mellífera

    devido principalmente serem muito difundidas na apicultura com seus produtos voltados para

    consumo humano em todo o mundo, inclusive no Brasil onde essa espécie é exótica e invasora

    (Minussi & Alves-dos-Santos, 2007). Os poucos trabalhos existentes no Brasil que abordam o

    uso de abelhas para biomonitoramento também são feitos com a A. mellífera. Entretanto, o uso

    de abelhas nativas sem ferrão pode ser uma ferramenta muito mais eficiente e interessante por

    oferecer vantagens para o biomonitoramento da qualidade ambiental, como proposto nesse

    trabalho, devido suas características descritas por Nogueira-Neto (1997) que as colocam como

    grupo de espécies indígenas, com ampla distribuição geográfica, fácil aclimatação, hábito

    generalista quanto às plantas visitadas, grande diversidade, a maioria não ser agressiva, fácil

    manipulação, grande importância para a polinização, inclusive de flores de tamanho diminuto

    que outros polinizadores não conseguem fazê-la. A abelha Tetragonisca angustula (Latreille,

    1811), conhecida popularmente como Jataí, é uma abelha nativa sem ferrão meliponídea de

    grande interesse econômico e cientifico por possuir todas as características acima citadas para

    as nativas, ocorrendo por toda a América Latina, ser rústica, limpa com qualidade de seus

    produtos garantida, ser muito resistente podendo ter colônias facilmente multiplicadas e

    aclimatadas (Nogueira-Neto 1997). Diante de tudo isso pode ser uma excelente bioindicadora

    para monitoramento ambiental.

  • 16

    O produto de abelhas mais usado nos estudos é o mel e seu uso deve-se principalmente por

    servir de alimento humano e a apicultura. O pólen estocado nos ninhos das abelhas é pouco

    estudado, e os poucos trabalhos com esse produto tem informado melhor as concentrações de

    poluentes presentes no ambiente, no ar, e seu uso para o biomonitoramento e controle ambiental

    vem sendo proposto pelos pesquisadores como Formick et al (2013).

    Diante disto, a bioindicação e o biomonitoramento de poluição atmosférica por material

    particulado utilizando os produtos das abelhas nativas sem ferrão como as Jataís em áreas com

    grande potencial poluidor como as de mineração que impactam o ambiente ao longo de toda

    sua vida útil podem ser interessantes, visto que existem estudos que comprovam a eficiência de

    abelhas como “amostradoras” do ambiente.

    A utilização e análise do pólen de abelha mais que do mel, de forma simples e prática para

    biomonitoramento ambiental tem baixo custo financeiro em relação à áreas monitorada com

    ampla abrangência regional podendo ser fonte de uma técnica viável para acompanhar a

    qualidade ambiental de uma região com potencial poluidor.

    Nesse trabalho caracterizamos e quantificamos os elementos traço presentes no pólen

    de abelha e no mel de Jataí e comparamos com o encontrado no material particulado coletado

    de forma simples e passiva. . Com isso, associamos a qualificação e quantificação de elementos

    químicos presentes nas matrizes (mel e pólen), com a contaminação atmosférica por material

    particulado nas áreas de mineração estudadas.

    Abelhas sociais podem ser consideradas boas amostradoras ambientais de particulados

    gerados por atividades minerarias porque são generalistas, coletam néctar e pólen de diferentes

    espécies de plantas, em diferentes estratos da vegetação, apresentam atividade o ano inteiro,

    podendo ser utilizadas para avaliar variações sazonais na composição dos particulados, além de

    serem de fácil manejo (Nogueira-Neto 1997). Levando em consideração o exposto acima,

    hipotetizamos que (1) T. angustula será uma espécie boa para amostrar elementos químicos

    presentes no ambiente; (2) o pólen é mais eficiente do que o mel para determinação de

    elementos menores; (3) a composição de metais no particulado atmosférico será semelhante

    aquela encontrada no mel e no pólen e (4) a concentração e composição dos metais será

    diferente entre os períodos seco e chuvoso.

    MATERIAIS E MÉTODOS

  • 17

    O estudo foi conduzido em cinco áreas na região conhecida como Quadrilátero Ferrífero

    (QFe), nos municípios de Ouro Preto, Mariana, Itabirito e Nova Lima (Figura 1).

    Figura1: Área de estudo com os locais de coleta (CT-Área Controle; BM-Bemil; IM-Irmãos Machado; SM-SAFM;

    VM-Viamar Mineração) dentro do Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais-Brasil

    O QFe é uma região localizada no estado de Minas Gerais com área aproximada de 7000

    Km², sendo conhecida mundialmente devido as enormes riquezas minerais e pelos vultosos

    retornos econômicos da exploração de suas jazidas, principalmente de ouro, ferro, manganês,

    topázio imperial e bauxita (Instituto Quadrilátero 2014, Quadrilátero Ferrífero-Centro de

    Estudos Avançados 2009, CPRM 2014). Os principais grupos de rochas encontradas são

    aquelas associadas a Terrenos Granito-Gnaissicos Arqueanos; Xistos; Filitos; Quartzitos;

    Dolomitos; Formações Ferríferas; Canga e Hematita Compacta (CPRM 2014).

    Do ponto de vista biológico O QFe está esta inserido na porção sudeste de Minas Gerais

    abrangendo dois importantes “hotspots” de biodiversidade, o Cerrado e a Mata Atlântica. Por

    ter características geomorfológicas e microclimáticas peculiares e únicas, esta região favorece

    uma grande biodiversidade. São encontradas diversas formações vegetais e fitofisionomias.

  • 18

    Nessa região estão instalados diversos empreendimentos minerários não somente de

    minério de ferro que assinala a região, mas também de ouro, alumínio, manganês, quartizito,

    etc. Cada uma das cinco áreas escolhidas para o trabalho apresenta diferentes tipos de rochas,

    alvo da mineração. Na tabela 1 apresentamos as áreas de estudo com a atividade mineral

    principal de cada uma.

    Tabela 1: Caracterização das principais atividades minerárias em cada área de amostragem, Minas Gerais, Brasil.

    Nome da área Principal atividade Coordenada

    Bemil Mineração Calcário dolomítico 20°22'41.4"S 43°37'24.5"W

    Controle Área residencial 20°03'35.3"S 43°56'44.7"W

    Pedreira Irmãos Machado Gnaisse (brita) 20°19'30.2"S 43°41'43.4"W

    SAFM Mineração Minério de Ferro 20º16'17 "S 43º53'45"W

    Viamar Mineração Esteatita (Pedra Sabão) 20°23'04.6"S 43°14'09.3"W

    Em cada unidade de amostragem foi instalado um ninho de Tetragosnica angustula

    distante no máximo à 1 km da cava principal e na área controle o ninho foi colocado no interior

    do fragmento de floresta. A distância de 1 km foi definida baseada no alcance máximo de voo

    da espécie, que pode chegar até 800 metros (Nogueira-Neto 1997). De cada ninho, amostras de

    pólen estocado no ninho e mel foram colhidas, no período chuvoso (fevereiro e março) e no

    período seco (abril, agosto e setembro). Mel e pólen foram retirados diretamente dos potes de

    alimento.

    Em cada área de amostragem foram instalados cinco coletores de particulado

    atmosférico conforme Azimi et al.(2002) com algumas modificações na altura dos coletores.

    Estes coletores ficaram dispostos no sentido norte-sul, leste-oeste em relação ao ninho da abelha

    e um coletor ao lado do mesmo em posição central. Os coletores foram dispostos distantes cerca

    de 50 metros a partir do central (Figura 2) mantidos por sete dias, no período seco e pelo mesmo

    tempo no período chuvoso. Dentro do frasco coletor foi adicionada solução de 100 ml de ácido

    nítrico Suprapur à 10% com água Mili-Q a fim de dissolver as partículas fazendo uma digestão

    ácida do material ali depositado e evitar a adsorção dos elementos químicos maiores e traços

    nas paredes dos mesmos. As amostras da poeira em deposição nas soluções ácidas resultantes

    desse processo anteriormente descrito foram acondicionadas sob refrigeração à 5º C até o

    processo direto de leitura com identificação e quantificação dos elementos químicos sem passar

    por procedimento de digestão em micro-ondas

  • 19

    Figura 2: Desenho esquemático da disposição do ninho de abelhas e dos coletores de particulados em campo.

    No laboratório todas as amostras de mel e pólen foram submetidas à digestão acida em

    micro-ondas. De cada amostra foram feitas triplicatas retirando-se para cada 1,0g de mel e 0,5g

    de pólen. Em seguida, foram adicionados 7 ml de ácido nítrico ultrapuro à 65% (Merck) e 1 ml

    de peróxido de hidrogênio 30% (Merck, ISO). As amostras foram deixadas em pré-digestão por

    cerca de 18 horas com o frasco fechado em sistema de exaustão. Depois o processo de digestão

    no micro-ondas foi sob 220°C, 1500W e 1000mbar durante 30 minutos. Os frascos com

    amostras digeridas foram abertos somente depois de resfriamento completo para evitar perda

    de elementos químicos de interesse que volatilizam em altas temperaturas. O conteúdo de cada

    frasco foi vertido em balão de 50 ml tendo o volume completado com água Mili-Q ultrapura.

    Os teores dos elementos químicos foram dosados por espectrofotometria de emissão óptica com

    plasma acoplado indutivamente (ICP-OES - Agilent-725) e por espectrofotometria de massa

    com fonte de plasma acoplado indutivamente (ICP-MS – Agilent-7700x). Todas as análises

    foram realizadas no Laboratório de Geoquímica Ambiental (LGqA) no Departamento de

    Geologia da Universidade Federal de Ouro Preto (DEGEO/UFOP).

    Estatística descritiva foi utilizada para calcular valores médios e respectivos desvios de

    15 elementos selecionados. Um teste t pareado foi utilizado para avaliar diferenças nas

    concentrações dos elementos entre os períodos seco e chuvoso. Análise de Componentes

    Principais (PCA) foi feita para avaliar a correspondência ou não dos elementos entre as áreas

    de amostragem e entre os períodos de seca e chuva. Para essa análise, os valores das

    concentrações que apareceram menores que o limite de quantificação (

  • 20

    dos elementos químicos entre as áreas de amostragem foi feito um modelo linear generalizado

    (GLM). Análise de contraste também foi realizada após aplicação do GLM para ver quais as

    áreas que se agrupam e quais se separam de acordo com o elemento químico usado como

    variável explicativa. Estas foram feitas com o software R. Análise de correspondência foi feita

    entre os dados obtidos do pólen e poeira no software Past para ver se os metais em maiores

    concentrações eram os mesmos para as duas matrizes estudadas nas mesmas áreas de

    amostragem.

    RESULTADOS

    Pólen, mel e particulado atmosférico foram analisados separadamente considerando os

    resultados das leituras de todos os elementos nos dois espectrofotômetros. Foram feitas leituras

    das concentrações dos elementos em dois espectrofotômetros, o ICP-OES e o ICP-MS devido

    um fazer boas leituras e determinações de concentrações de elementos em maiores

    concentrações devido as curvas de calibração do mesmo e o outro ser mais sensível para

    determinar concentrações muito baixas em ppb (partes por bilhão).

    Uma vez que nas amostras de pólen, mel e material particulado detectamos quase todos

    os elementos químicos conhecidos, optamos por selecionar elementos traços. Estes elementos

    muitas vezes no texto são chamados de “metais pesados” já que esse termo mesmo não sendo

    regulamentado pela IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) é comumente

    utilizado por se referir a metais contaminantes e que apresentam certa toxicidade à saúde

    humana. Os escolhidos foram: Cr, Co, Ni, Cu, As, Y, Sb, Cs e Ba, Cd, Pb, Al, Fe, Mn e Zn

    (Figura 3). Uma análise descritiva foi feita somente para esses elementos selecionados

    conforme demonstrado na Tabela 2.

  • 21

    Figura 3: Tabela periódica adaptada com os 15 elementos escolhidos e destacados com contorno. Adaptado de:

    http://2.bp.blogspot.com/-i5PmnuH27Yw/U0rHiG8ZMTI/AAAAAAAAL6o/l57765HWHwg/s1600/periodic%2Btable%2Biupac.jpg

    Não existem dados de mel para a área de amostragem da Bemil (BM) e nem de pólen

    para a área da SAFM (SM), visto que não houve coletas desses produtos em nenhuma das

    estações seca ou chuvosa por motivos de perda, morte e enfraquecimento dos ninhos instalados

    nessas localidades.

    Observando-se as médias das concentrações dos elementos selecionados pode-se inferir

    um certo padrão geral para os cinco mais concentrados. Para o mel, esse padrão parece ter sido

    de elementos como o Cr, As, Cu e Y com concentrações abaixo do limite de quantificação dos

    aparelhos de leitura para todas as áreas de amostragem, Co apenas para as áreas CT e SM e Cd

    e Pb aparecendo quantificado apenas nas amostras da área CT. Quando observou-se as médias

    das concentrações dos elementos no pólen, concluiu-se que dentre os cinco elementos

    trabalhados que apresentaram maiores concentrações em todas as amostras de todas as áreas de

    amostragem foram o Cu e o Fe. O Ba apareceu em altas concentrações em todas as áreas, exceto

    na VM. Cr, Cu, Ni e Fe foram encontrados dentre os cinco mais concentrados para três das

    áreas de estudo: CT, VM e BM. Para o material particulado (poeira) observou-se um padrão

    bem interessante, visto que para todas as áreas os metais Al, Fe, Zn e Mn foram os mais

    concentrados. A partir dessa análise viu-se que os cinco elementos mais concentrados não são

    os mesmos para as matrizes estudadas, ou seja, não estão refletindo os mesmos metais

    potenciais poluidores do ar. Isso pode ser devido aos coletores de poeira terem sido muito

  • 22

    pontuais por terem sido fixos e com pouca abrangência coletando somente o que conseguia

    ficar em deposição, já os produtos das abelhas são oriundos de uma área mais ampla e as abelhas

    e as flores onde coletaram recursos ficaram muito mais expostos à atmosfera por muito mais

    tempo e a todas as direções do vento podendo ter interceptado uma gama muito maior de

    particulados contaminados com mais tipos de metais. Os elementos diferentes que ficaram com

    maiores concentrações no pólen refletem tanto a contaminação do ar quanto os elementos

    presentes no solo e os que ficaram em maiores concentrações no material particulado coletado

    refletem apenas os contaminação do ar em poucos dias de amostragem (7 dias por estação seca

    ou chuvosa) por meio de deposição em equipamento que não intercepta o vento em todas as

    suas direções e não foram colocados em todo o raio de ação das abelhas. Com isso estima-se a

    maior eficiência das abelhas em informar sobre quais elementos e suas concentrações no

    ambiente como um todo.

  • 23

    Tabela 2: Lista dos 15 elementos lidos em espectrofotômetros com maiores concentrações na amostras de Pólen,

    Mel e Particulado em cada área de amostragem (*) para médias de concentrações excluindo os valores que

    apareceram

  • 24

    Pólen

    A leitura das amostras de pólen pelo ICP-OES revelou a existência de 25 elementos

    químicos, sendo que As, Be, Cd, Co, Mo, Na, Ni, Pb e V, foram detectados mas não foram

    quantificados (

  • 25

    Tabela 4: Média das concentrações em µg/Kg dos 40 elementos químicos registrados por ICP-MS nas amostras

    de pólen nos períodos de seca (S) e chuva (C). (*) para valores de média das concentrações excluindo os

  • 26

    Alguns elementos (Se, Mo e Cd,) apresentaram concentrações

  • 27

    validar o teste). CT (Área controle); IM (Pedreira Irmãos Machado); VM (Viamar Mineração); BM (Pedreira

    Bemil). Valor de p

  • 28

    ELEMENT DF DEVIANCE Pr>(CHI) ANALYSIS OF CONTRAST

    Al 20 566805 0.002581 CTBMVM IM

    As 20 31299 0.002311 CTBMIM VM

    Ba 20 442012540 4.485e-12 BMVMCT IM

    Cd 20 0.036858 0.2295 VMCTIM BM

    Co 20 48051 0.02289 CTBMVM IM

    Cr 20 47192022 7.88e-09 IMCTBM VIA

    Cs 20 33861 0.006511 CTVMBM IM

    Cu 20 142703472 0.0005545 VMIMCT BM

    Fe 20 345819 0.0604 VMCTBM IM

    Mn 20 7941.6 4.46e-07 IMVM BMCT

    Ni 20 22103995 2.20e-16 IM CTBM VM

    Pb 20 249851 0.0001175 VMCTBM IM

    Sb 20 28861 0.187 MACVIABEM IM

    Y 20 309999 0.0002302 CTVMBM IM

    Zn 20 376.14 0.0009436 IMCTVM BM

    Os resultados da PCA indicam que as áreas de amostragem são diferentes entre si em

    relação à composição dos elementos químicos (64.7% da variação é explicada). As áreas CT,

    BM e IM são semelhantes entre si e diferentes da VM a mais distinta. Os elementos que

    contribuíram mais para agrupar/desagrupar as áreas foram Cr, Co, Ni, As, Pb, Al e Fe (Tabela

    7). Para variação da presença de elementos entre os períodos seco e chuvoso, encontramos

    pouca variação para a área controle e BM. Para as outras duas unidades, as concentrações foram

    diferentes entre os dois períodos. Os elementos Sb, Ba, Cs, Fe, Pb e Y, foram os responsáveis

    por separar os pontos do período seco da área da IM dos pontos do período chuvoso, sendo que

    estes ficaram agrupados no mesmo quadrante da PCA junto com os pontos da BM e CT dos

    dois períodos influenciados pelo Zn, Cu e Mn. Os pontos que representam a VM se separaram

    em relação à sazonalidade onde os pontos representantes da época chuvosa foram influenciados

    a se agruparem por influência do Ni e Cr (Figura 4).

  • 29

    Figura 4: Score Plote da PCA dos dados do pólen nas diferentes áreas de amostragem de acordo com a época de

    coleta: seca ou chuvosa. BM-C, CT-C, IM-C, VM-C (Chuvosa). BM-S, CT-S, IM-S e VM-S (Seca)

    Tabela 7: Contribuição de cada elemento químico (EQ) encontrado nas amostras de pólen na composição dos

    valores dos dois componentes da PCA (PC1 e PC2)

    EQ PC1 PC2

    Al 0.37 -0.158

    As 0.187 -0.448

    Ba 0.311 0.088

    Cd 0.093 0.169

    Co 0.342 -0.231

    Cr -0.048 -0.519

    Cs 0.314 0.09

    Cu -0.135 0.22

    Fe 0.34 0.087

    Mn -0.077 0.192

    Ni -0.067 -0.529

    Pb 0.37 0.096

    Sb 0.259 0.141

    Y 0.382 0.079

    Zn -0.108 -0.023

    76543210-1-2

    2

    1

    0

    -1

    -2

    -3

    -4

    -5

    Componente 1

    Co

    mp

    on

    en

    te 2

    BM-C

    BM-S

    CT-C

    CT-S

    IM-C

    IM-S

    VM-C

    VM-S

    AREA

  • 30

    Mel

    Nas amostras de mel, lidas pelo ICP-OES foram detectados 25 elementos (Tabela 8) e

    nas amostras do ICP-MS foram detectados 41 elementos químicos (Tabela 9). Muitos não foram

    quantificados por estarem abaixo do limite de quantificação (

  • 31

    Tabela 9: Média das concentrações dos elementos químicos (EQ) que foram determinados pelo ICP-MS em uma

    ou mais amostras de mel por época de coleta seca (S) e chuvosa (C). (*) para valores de média das concentrações

    excluindo os

  • 32

    Tabela 10: Valores do resultado do teste t das concentrações dos elementos químicos em cada uma das áreas de

    amostragem entre duas estações sazonais de coleta. (*) para valores que não se pode fazer o teste por não terem

    valores para serem analisados (

  • 33

    Tabela 11: Resultado do GLM e analise de contraste para amostras de mel. Análise de contraste sendo mostrada

    na qual as áreas agrupadas significam que são mais parecidas e as áreas isoladas que são diferentes das demais

    ELEMENT DF DEVIANCE Pr>(CHI) ANALYSIS OF CONTRAST

    Al 20 634.88 0.1311 CTIMVM SM

    As 20 0.077656 0.204 VMSMCT IM

    Ba 20 6028233 2.20E-16 CT VM IMSM

    Cd 20 2.339 0.486 VMSMIM CT

    Co 20 414.97 1.02E-07 VMIM CT SM

    Cr 20 0.21577 0.2042 VMSMCT IM

    Cs 20 1427.4 2.20E-16 CT SM IMVM

    Cu 20 0.083453 0.2041 VMSMCT IM

    Fe 20 25646 0.2087 CTIMVM SM

    Mn 20 12893 5.45E-16 IMCTVM SM

    Ni 20 32039 0.1535 CTVMSM IM

    Pb 20 26.264 0.488 VMSMIM CT

    Sb 20 477.02 0.3656 VMSMCT IM

    Y 20 20.744 1.27E-13 VMCTIM SM

    Zn 20 8.9129 8.9129 VMCTSM IM

    A Análise de Componentes Principais (PCA) mostrou que as áreas apresentam

    diferenças na composição dos elementos químicos com leve tendência a se separarem. O valor

    cumulativo do resultado explicou 47,5% da variação entre as áreas. A tabela 12 mostra o quanto

    cada elemento interfere nas duas principais componentes dessa análise multivariada. Os

    elementos que mais contribuíram para a diferenciação dos pontos da SM foram o Fe, Al, Mn,

    Y, Ba e Co. Os pontos da IM também se separaram talvez por influência do Cr, Ni, Cu, As e

    Zn. VM parece estar com leve tendência a agrupamento e talvez mais influenciada pelas

    concentrações do Cs. Quanto à sazonalidade, a SM por ter tido apenas uma coleta na estação

    chuvosa ficou separada das demais assim como esperado, e a área controle parece ter tido uma

    tendência a separação, levando a pensar que com o mel, não houve diferença tão significativa

    entre as concentrações dos elementos nas áreas (Figura 5).

  • 34

    Figura 5: Score Plote da PCA dos dados do mel nas diferentes áreas de amostragem de acordo com a época de

    coleta: seca ou chuvosa. SM-C, CT-C, IM-C, VM-C (Chuvosa). CT-S, IM-S e VM-S (Seca)

    Tabela 12: Contribuição de cada elemento químico (EQ) encontrado nas amostras de mel na composição dos

    valores dos dois componentes da PCA (PC1 e PC2)

    EQ PC1 PC2

    Al -0.366 0.171

    As 0.109 0.172

    Ba -0.208 0.362

    Cd 0.194 0.005

    Co 0.292 0.421

    Cr 0.292 0.421

    Cs -0.053 -0.035

    Cu -0.244 0.204

    Fe -0.365 0.101

    Mn -0.4 0.287

    Ni 0.292 0.421

    Pb 0.145 0.105

    Sb 0.172 0.076

    Y -0.332 0.268

    Zn 0.041 0.232

    3210-1-2-3-4

    3

    2

    1

    0

    -1

    -2

    -3

    -4

    Componente 1

    Co

    mp

    on

    en

    te 2

    CT-C

    CT-S

    IM-C

    IM-S

    SM-C

    VM-C

    VM-S

    AREA

  • 35

    Particulado Atmosférico

    Nas amostras de particulado foram identificados 33 elementos químicos sendo 26

    determinados pelo ICP-OS e 19 pelo ICP-MS (Tabela 13). O Cd, Co, Mo, Li, Ni, V, As e Pb

    foram detectados mas não foram quantificados (

  • 36

    Tabela 14: Média das concentrações µg/L dos elementos lidos pelo ICP-MS nas amostras de particulado

    atmosférico por época de coleta seca (S) e chuvosa (C). (*) para valores de média das concentrações excluindo os

  • 37

    Com a análise de GLM, observou-se que os elementos que não foram diferentes

    significativamente e que, portanto, não são responsáveis pela diferenciação das áreas foram o

    Cu, As, Ba, Cd e Zn. O Cs não foi lido em nenhuma amostra de particulado e, portanto não foi

    considerado. Quanto a análise de contraste, observou-se que a área SM é a mais diferente das

    demais devido as concentrações de Cr, Co, Pb, Al e Mn. A área IM se mostra mais diferente

    quando se observa as concentrações do Ba, Cd, Al e Zn. A área VM pelo Ni e Cu. A área BM

    pelo As e Y. A área controle não se mostrou diferente isoladamente das demais áreas como

    todas as outras (Tabela 16).

    Tabela 16: Resultado do GLM e analise de contraste para amostras de poeira. Análise de contraste sendo mostrada

    na qual as áreas agrupadas significam que são mais parecidas e as áreas isoladas que são diferentes das demais

    ELEMENT DF DEVIANCE Pr>(CHI) ANALYSIS OF CONTRAST

    Cr 45 981.18 0.001177 BMIMCTVM SM

    Co 45 21.942 5.08e-07 BMVMIMCT SM

    Cu 45 137.15 0.1886 BMCTSMIM VM

    Ni 45 168.92 2.99e-06 IMBMSMCT VM

    Áreas de amostragem

    CT IM VM BM SM

    P-value T-value P-value T-value P-value T-value P-value T-value P-value T-value

    Cr 0.006 5.42 0.026 3.43 0.004 6.16 0.107 2.08 0.692 -0.42

    Co 0.361 -1.03 0 -7.74 0.082 2.17 -1.96 -1.96 0.471 0.77

    Ni 0.252 -1.34 0.085 2 0.445 0.81 0.286 -1.17 0.557 0.62

    Cu 0.299 -1.16 0.345 1.01 0.075 -2.39 0.514 0.72 0.078 -2.36

    As 0.695 -0.42 0.003 -4.58 0.745 0.34 0.451 0.83 0.241 -1.33

    Y * * * * * * 0.71 0.4 * *

    Sb 0.587 -0.59 0.52 0.68 0.367 -1.02 0.56 0.62 0.443 0.83

    Ba 0.125 -1.94 0.367 1.02 0.173 1.55 0.084 -2.29 0.659 -0.46

    Cd 0.625 -0.53 0.38 0.99 0.298 -1.19 0.221 1.34 0.598 -0.56

    Pb 0.527 -0.69 0.402 0.94 0.714 -0.39 0.783 0.29 0.436 0.85

    Al 0.099 -1.95 0.003 -4.98 0.032 2.93 0.137 -1.85 0.924 0.1

    Fe 0.05 -2.57 0 -9.22 0.053 2.72 0.174 -1.65 0.236 1.39

    Mn 0.327 -1.09 0.511 0.72 0.3 -1.19 0.089 -2.11 0.804 -0.26

    Zn 0.243 -1.37 0.768 0.31 0.531 -0.67 0.514 0.72 0.861 0.18

  • 38

    As 45 2.6849 0.3995 IMCTVMSM BM

    Y 45 237.91 0.01079 CTSMVMIM BM

    Sb 45 12.683 0.000217 BMIMSM CTVM

    Cs

  • 39

    Figura 6: Score Plote da PCA dos dados da poeira nas diferentes áreas de amostragem de acordo com a época de

    coleta: seca ou chuvosa. BM-C, SM-C, CT-C, IM-C, VM-C (Chuvosa).BM-S, CT-S, IM-S, SM-S e VM-S (Seca)

    Tabela 17: Contribuição de cada elemento químico (EQ) encontrado nas amostras de particulado atmosférico na

    composição dos valores dos dois componentes (PC1 e PC2) da PCA.

    EQ PC1 PC2

    Cr 0.119 0.148

    Co 0.389 -0.033

    Ni -0.011 0.31

    Cu 0.046 0.42

    As -0.004 0.072

    Y -0.028 -283

    Sb -0.201 0.306

    Ba 0.269 0.295

    Cd 0.143 0.456

    Pb 0.363 0.263

    Al 0.449 -0.142

    Fe 0.383 -0.078

    Mn 0.466 -78

    Zn 0.028 0.22

    6543210-1-2-3

    5.0

    2.5

    0.0

    -2.5

    -5.0

    Componente 1

    Co

    mp

    on

    en

    te 2

    VM-S

    BM-C

    BM-S

    CT-C

    CT-S

    IM-C

    IM-S

    SM-C

    SM-S

    VM-C

    AREA

  • 40

    Uma análise de correspondência foi feita no programa Past com os dados de médias das

    concentrações do pólen de abelha e da poeira nas duas estações de coleta a fim de visualizar

    graficamente e estatisticamente os elementos químicos que em maiores concentrações

    apareceram mais nas áreas e se o pólen e a poeira tiveram mesmos elementos químicos com

    maiores concentrações nas mesmas áreas para ver se houve relação entre essas matrizes em

    alguma área de amostragem, ou seja, se teve algum elemento em maior concentração para as

    duas matrizes nas mesmas áreas. O que foi observado é que para a poeira o Fe, Al, Mn e Zn

    foram mais abundantes e influenciam a separação e para o pólen os demais elementos sãos os

    de maiores concentrações com diferenças entre qual deles aparece mais abundante em relação

    a estação sazonal de coleta. O teste conseguiu explicar basicamente o que já foi informado com

    as análises anteriores com a ressalva de estar comparando graficamente duas matrizes

    concomitantemente (Figuras 7 e 8).

    Figura 7: Gráfico gerado pela Análise de Correspondência com os dois principais eixos explicando 72,791 % da

    variação. Os pontos correspondentes aos valores da poeira na estação seca são: CT-PO, IM-PO, VC-PO, BM-PO,

    SM-PO estando mais influenciados em todas as areas e tendo maiores concentraçoes de Al, Fe, Mn e Zn. Os ntos

    que representam os valores das concentrações do pólen na estação seca são: CT-P, IM-P, VM-P, BM-P estando

    mais influenciados em todas as áreas e tendo maiores concentraçoes de Ba, Cu, Sb, Ni e Pb na seca.

    Cr

    Co

    Ni

    Cu

    As

    Y

    Sb

    Ba

    Cd

    Pb

    Al_FeMn_ Zn

    BM-P

    BM-P

    BM-P

    IM-P

    IM-PIM-P

    CT-P

    CT-PCT-P

    VM-PVM-P

    VM-P

    BM-POBM-POBM-POBM-PO

    BM-POIM-PO

    IM-PO

    IM-POIM-POIM-PO

    CT-PO

    CT-PO

    CT-PO

    CT-POCT-PO

    SM-POSM-POSM-POSM-POSM-PO

    VM-PO

    VM-PO

    VM-POVM-POVM-PO

    -1,8 -1,5 -1,2 -0,9 -0,6 -0,3 0 0,3 0,6

    Axis 1

    -0,02

    -0,01

    0

    0,01

    0,02

    0,03

    0,04

    0,05

    0,06

    Axis

    11

  • 41

    Figura 8: Gráfico gerado pela Análise de Correspondência com os dois principais eixos explicando 68,998% da

    variação. Os pontos correspondentes aos valores da poeira na estação chuvosa são: CT-PO, IM-PO, VC-PO, BM-

    PO, SM-PO estando mais influenciados em todas as areas e tendo maiores concentraçoes de Al, Fe, Mn e Zn. Os

    pontos que representam os valores das concentrações do pólen chuvosa são: CT-P, IM-P, VM-P, BM-P estando

    mais influenciados em todas as áreas e tendo maiores concentraçoes de Ba, Cu, Cr e Ni na chuvosa .

    DISCUSSÃO

    Os metais pesados presentes na atmosfera podem se depositar nos pelos das abelhas

    operárias e serem trazidos de volta para a colméia com os grãos de pólen, ou eles podem ser

    absorvidos em conjunto com o néctar das flores, ou através da água. O emprego de abelhas do

    gênero Apis e seus produtos como indicadores de presença de elementos químicos no ambiente

    vêm sendo apresentado em vários estudos, principalmente na Europa (p. ex. Porrini et al. 2003,

    Raeymaekers 2006, Chauzat et al. 2011, Satta et al. 2012, Formick et al. 2013). Utilizando

    métodos semelhantes de análise (ICP-OES e ICP-MS), esses autores, conseguiram mostrar que

    os produtos (mel, pólen, própolis, cera) da abelha Apis mellifera podem ser usados como

    bioindicadores e biomonitores ambientais em relação à poluição, em especial da emissão de

    particulados na atmosfera por atividades antropogênicas.

    Os trabalhos publicados até o momento, no Brasil e em outros países principalmente na

    Europa, vêm utilizando abelhas melíferas nos estudos de contaminantes no mel e pólen. No

    Cr

    Co

    Ni

    Cu

    AsY

    Sb

    Ba

    Cd

    Pb

    Al_FeMn_ Zn

    BM-P

    BM-P

    BM-P

    IM-PIM-P

    IM-P

    CT-P

    CT-P

    CT-P

    VM-P

    VM-P

    VM-PBM-POBM-PO

    BM-PO

    BM-PO

    BM-PO

    IM-PO

    IM-PO

    IM-PO

    IM-POIM-PO

    CT-PO

    CT-PO

    CT-PO

    CT-PO

    CT-PO

    SM-POSM-POSM-POSM-PO

    SM-POVM-PO

    VM-PO

    VM-POVM-POVM-PO

    -1,8 -1,5 -1,2 -0,9 -0,6 -0,3 0 0,3 0,6

    Axis 1

    -0,3

    -0,24

    -0,18

    -0,12

    -0,06

    0

    0,06

    0,12

    0,18

    0,24

    Axis

    7

  • 42

    caso do Brasil, como a abelha melífera é introduzida, podemos inferir que as espécies de abelhas

    nativas sejam mais efetivas como amostradores, pois podem ser capazes de coletar néctar e

    pólen de espécies de plantas que a abelha melífera não visita o que pode aumentar a informação

    fornecida da qualidade do ambiente. Quase não se tem estudos com abelhas nativas e

    biomonitoramento por metais pesados em áreas impactadas, mas encontramos alguns estudos

    como o de Szentgyorgyi et al. (2011) que testaram a riqueza de abelhas do gênero Bombus sp.

    ao longo de um gradiente de poluição por Zn, Cd e Pb e não encontrou diminuição da riqueza

    com o aumento das concentrações desses elementos ao longo do gradiente de poluição. Em

    trabalho semelhante, Morón et al. (2012) avaliaram a relação entre abundância e riqueza de

    abelhas nativas, também ao longo de um gradiente contaminado por metais pesados (Pb, Cd e

    Zn) e verificaram diminuição nos dois parâmetros com o aumento da contaminação.

    Operárias de T. angustula se mostraram, assim como as Apis, eficientes na função de

    amostradores ambientais, pois tanto no mel, quanto no pólen analisados foram encontrados

    muitos elementos químicos, em todas as áreas de amostragem. O fato de serem generalistas,

    facilmente aclimatadas, possuírem ampla distribuição geográfica, ninhos com longo período de

    vida e serem nativas (Nogueira-Neto 1997) fazem com que as jataís sejam uma espécie

    qualificada a ser utilizada em programas de monitoramento ambiental, já que os metais pesados

    são emitidos de uma forma continua tanto de forma natural (intemperismo) quanto por fontes

    antropogênicas (no caso, atividade minerária).

    O mel e o pólen armazenados nas colônias de T. angustula se mostraram eficazes para

    a quantificação e qualificação dos elementos químicos nas áreas de estudo. Nas amostras de

    pólen detectou-se 25 elementos químicos pelo ICP-OES (sendo 17>LQ) e 40 pelo ICP-MS

    (sendo 37>LQ) e nas amostras de mel foram detectados 25 elementos pelo ICP-OES (sendo

    11>LQ) e 41 pelo ICP-MS (sendo 29>LQ). Conforme esperado, o pólen se mostrou mais

    eficiente, pois vários elementos determinados nas amostras de mel e não quantificados (

  • 43

    metais nos seus diferentes órgãos e produtos. Os autores elencaram o pólen juntamente com a

    própolis como melhores que o mel e a cera como informantes mais precisos já que esses

    produtos sofrem menor interferência e transformações pelas abelhas dentro das colônias. Isto

    também poderia explicar o que observamos com o pólen sendo melhor que o mel para informar

    sobre os metais no ambiente.

    Satta et al (2012) também analisaram produtos de abelhas e o impacto de metais

    pesados focando Cr, Cd e Pb como poluentes em áreas de mineração e afirmaram que o mel

    não é um bom bioindicador de poluição por metais pesados, porém seu uso como tal para ter

    alguma eficiência deve ser feito levando em consideração a origem botânica do mesmo, ou seja,

    as espécies botânicas sensíveis aos poluentes devem ser usadas também para apoiar a ideia de

    biomonitoramento com o mel. Para esses autores, o pólen recolhido pelas abelhas podem ser

    uma ferramenta mais eficiente de monitoramento de contaminação por metais pesados além de

    fornecer dados mais abrangentes das plantas presentes na localidade e por meio disso se poder

    descobrir espécies vegetais sensíveis a poluição e otimizar o biomonitoramento e ate mesmo

    poder usar o mel a partir de analises anteriores do pólen. Nesse trabalho, Satta et al (2012)

    concluíram que as abelhas são bioindicadores muito confiáveis de poluição em áreas de

    mineração, sendo o mel um produto que não informa a realidade dos níveis de contaminação

    por metais pesados enquanto que o pólen fornece informações muito seguras. Eles encontraram

    concentrações interessantes dos elementos estudados sendo o Cd com valores mínimo e

    máximo respectivamente de 0,31mg/kg e 4,68 mg/kg no pólen e 0,005 mg/kg e 0,046 mg/kg

    no mel. O Pb apareceu com valores mínimo e máximo respectivamente de 0,75 mg/kg e 2,00

    mg/kg no pólen e 0,029 mg/kg e 0,063 mg/kg no mel. Já o Cr essa mesma relação foi de

    0,020mg/kg mínimo e 0,097 mg/kg máximo no pólen e 0,029 mg/kg mínimo e 0,063mg/kg

    máximo no mel. Ao contrário do que esse trabalho demonstrou como resultados, o presente

    estudo também feito em áreas de mineração, mas estas ainda ativas diferentemente das

    estudadas por Satta, não encontrou concentrações determinadas de Cd e Pb para as amostras de

    pólen por estarem abaixo de LQ e os únicos valores encontrados para esses elementos foram

    em uma amostra de mel na área de mineração de ferro, na qual não ocorreu coleta de pólen por

    enfraquecimento e morte da colônia, com valores respectivos de 4, 6174 µg/kg e 15,072 µg/kg.

    No entanto o Cr foi lido para a maioria das amostras de pólen com valores mínimo e máximo

    de 211, 5 µg/kg e 3925 µg/kg. O pólen também é apresentado como melhor na avaliação de

    condição ambiental por Chauzat et al (2011), e mesmo que os poluentes estudados tenham sido

  • 44

    pesticidas, suas observações são muito válidas em relação ao que acontece com a forma como

    os poluentes chegam e fixam-se ao mel e ao pólen.

    Os elementos químicos presentes nas amostras de mel e pólen podem também serem

    derivados do processo natural de erosão de rochas, e isso é confirmado por estudos

    desenvolvidos em regiões com baixa aptidão minerária. Santos et al. (2008), por exemplo,

    estudaram amostras de mel, oriundos de região de transição entre o semiárido e a Floresta

    Atlântica, no estado da Bahia, e encontraram variações nas concentrações de K, Na, Ca, Mg,

    Mn, Zn, e Fe em uma região sem nenhuma atividade mineraria. Esses elementos também

    foram registrados no nosso estudo. No caso do nosso estudo, as maiores concentrações de Fe

    (96,04 µg/Kg), Zn (2,522 µg/Kg) e Mn (79,59 µg/Kg), por exemplo, foram muitas vezes

    superiores às encontradas por esses autores que foram 0,98 µg/g de Mn, 0,25 µg/g de Zn, 3,98

    µg/g de Fe, o que era esperado, já que as rochas do QF, além do ferro, apresentam também

    outros elementos químicos. Em outro estudo, Magalhães (2010), também encontrou diferenças

    nas concentrações de vários elementos químicos obtidos a partir do mel e pólen de Apis

    mellifera, entre os municípios estudados com diferentes atividades antropogênicas poluidoras.

    As maiores concentrações de vários elementos encontrados nos nosso trabalho, comparados aos

    citados acima, pode estar ocorrendo devido a grandes volumes de particulados gerados pela

    atividade de muitas minas em atividade.

    Não existe parâmetro normativo para concentrações máximas de metais pesados tóxicos

    no pólen, mesmo este sendo usado na alimentação, mas existe para o mel, inclusive para os

    países do Mercosul devido o consumo humano desse produto bem como sua comercialização.

    Ainda assim, os valores máximos estabelecidos para um consumo controlado e precavido

    acontecem somente para alguns elementos com seus respectivos limites máximos: As (0,30

    µg/Kg), Pb (0,30 µg/Kg) e Cd (0,10 µg/Kg) (Brasil 2013). No presente trabalho não foram

    quantificadas concentrações de arsênio em nenhuma amostra de mel, mas no pólen foram

    encontradas concentrações bem maiores que 0,30 µg/Kg. O Pb foi quantificado na IM em altas

    concentrações e muito maiores que a estabelecida como adequada no mel. O cádmio não foi

    quantificado em nenhuma amostra de pólen, mas apareceu no mel em uma amostra com valores

    bem maiores que o estabelecido para não estar contaminado para consumo, tenho para o Cd

    valor médio de 4,6174 µg/Kg. O Pb no mel apareceu com valor de 15,072 µg/Kg. Estes únicos

    valores médios de concentração desses metais, Cd e Pb, foram encontrados para a área controle

    que não sofre ativamente com a atividade minerária, mas estaá próxima de uma, além de ser

  • 45

    uma área com muitas residências, mas está próxima também de uma rodovia. Os outros metais

    encontrados e quantificados, mesmo sem nenhum limite máximo para suas concentrações no

    mel e muito menos no pólen, podem ter esses valores considerados altos levando-se em

    consideração que tem valores maiores que o Pb e Cd que são os mais estudados em ambientes

    poluídos.

    Outros elementos químicos que tem limite estabelecido para alimentos no geral ou para

    outro tipo de alimento diferente de mel e pólen de abelha são o Cr (0,10 mg/kg), Cu (10,0

    mg/kg), Ni (5,0 mg/kg), Sb (2,0 mg/kg), Zn (50,0 mg/Kg) (Brasil 1998), Al (7,0 mg/Kg), Fe

    (não encontrado limite de tolerância estabelecido para consumo humano, mas encontrou-se

    valor máximo estipulado de 0,8 mg/Kg por peso corporal e de toxicidade no solo de 50 µg/l),

    Mn (concentração considerada alta entre 780 – 930 mg/kg em alimentos) (Venezuela, 2001).

    No presente estudo notou-se dificuldade em achar parâmetros com limites máximos para as

    concentrações dos elementos químicos diferentes do As, Pb e Cd. Existem parâmetros com

    grande quantidade de elementos químicos para a qualidade da água, mas não para de alimentos.

    Observando-se as médias das concentrações dos elementos encontrados no mel e no pólen para

    todas as áreas, notou-se que não houve extrapolação dessas concentrações para muitos

    elementos nas áreas. Diante disso, podemos concluir que muitas das amostras estiveram com

    altas concentrações com algumas delas ultrapassando os limites estipulados. Conclui-se disso

    que se precisa de mais esforços para aprimoramento da normatização de limites toleráveis de

    elementos químicos para que mais estudos possam ser feitos e que monitoramentos sejam mais

    efetivos por poder se basear em limites estabelecidos legalmente.

    Quando se analisou o material particulado, aqui também chamado de poeira, viu-se que ao

    contrário do esperado, tanto a concentração quanto a composição dos elementos químicos foi

    diferente do encontrado no mel e no pólen. Já que as abelhas T. angustula voam a curtas

    distâncias, esperaríamos que os elementos encontrados na poeira fossem semelhantes ao

    encontrado no mel e pólen. Metais pesados tóxicos como o Cd e Pb, por exemplo, foram

    quantificados em todas as amostras de particulado, nas cinco áreas de amostragem. Já no pólen,

    foram quantificados apenas para uma área. Outros elementos, como o Cs, foram detectados nas

    amostras de pólen e mel e não o foram no particulado. No entanto o resultado encontrado talvez

    seja explicado pelo fato de a poeira poder ser facilmente carregada pelo vento e seguir em

    diferentes direções. O fato de termos encontrado diferentes elementos químicos em diferentes

    concentrações, entre o particulado e as duas matrizes biológicas, valida ainda mais a capacidade

    das abelhas na biomonitoramento ambiental. Esses resultados podem comprovar que os metais

  • 46

    encontrados no mel e no pólen podem ser atribuídos aos particulados que circulam pela

    atmosfera, com uma menor chance de serem trazidos pela água ou do solo, translocados por

    plantas metalófilas, onde as operarias forrageiam. Isso porque os coletores de particulado

    atmosférico (poeira) são muito pontuais e não refletem a ampla área que as abelhas forrageiam

    e todas as direções do vento que elas podem entrar em contato interceptando os particulados.

    Acreditamos que a contribuição na concentração de metais pesados no pólen das flores e néctar

    por translocação via solo pode ser muito menor que por deposição atmosférica. Lambert et al.

    (2012) chegou a essa mesma conclusão em seus estudos.

    Algumas espécies vegetais apresentam capacidade de translocar e armazenar metais

    pesados nos seus tecidos. O Se, por exemplo, elemento detectado no nosso estudo, pode ser

    translocado por algumas espécies de plantas. Quinn et al. (2011) avaliaram a concentração do

    selênio em flores e mostraram que houve uma diminuição dos visitantes florais e maior

    quantidade de grãos de pólen inviáveis. De acordo com esse autor, outros elementos como As,

    Cd, Co, Cu, Ni, Mn, Pb e Zn, também podem ser translocados. Meindl & Ashman (2013)

    verificaram alterações comportamentais em abelhas que visitaram flores de plantas

    acumuladoras de Al e Ni. Saunier et al. (2013) realizaram um estudo em área de mina

    abandonada na França, e não encontraram Zn e Pb nas amostras de mel e pólen de abelha, mas

    encontraram em liquens e musgos indicando que esses elementos não estão presentes no

    particulado atmosférico, mas no solo.

    Na região do QF são poucos os registros de espécies de plantas que já foram testadas

    quanto a capacidade de transloscar metais pesados. De acordo com Antonella Schetini (com.

    pess) pelo menos três espécies de plantas visitadas por T. angustula e que ocorrem nas áreas de

    amostragem (Eremanthus incanus, Eremanthus erytropappus e Baccharis sp.), apresentam

    capacidade de translocar metais. Os resultados reportados pela autora indicam Pb, Cd, Cu, Cr,

    Co, Y, Ni, Ba, Fe, Al, Zn e Mn quantificados nas folhas das espécies de plantas citadas acima,

    mas não se tem dados se chegam às flores.

    Conforme esperado, para os 15 elementos químicos analisados, houve diferença

    significativa nas concentrações, entre as duas estações avaliadas (seca e chuva) e entre as

    unidades de amostragem. As unidades de amostragem se agruparam ou se separaram em função

    do tipo de rocha minerada, que são diferentes umas das outras quanto a composição química.

    As áreas de amostragem são diferentes, mas apresentam alguma similaridade nos elementos

    químicos mensurados. A separação ficou mais evidente em relação aos elementos encontrados

  • 47

    no particulado atmosférico. A área controle rodeada por grandes minas de ferro não se mostrou

    tão parecida com a área SM talvez por estar inserida em um fragmento de floresta. VM se

    diferenciou muito das demais talvez por apresentar exploração de pedra sabão (esteatito) que é

    formada por uma maior variedade de minerais (talco, dolomita, actinolita, lorita, podendo ter

    pirita, arsenopirita, magnetita, epidoto, titanita e elementos traço como Cr, Ni e Cu) (Quintaes,

    2006).

    As concentrações dos elementos analisados variaram em relação aos dois períodos

    meteorológico estudados (seca e chuva). No período seco as concentrações, em algumas áreas,

    foram o dobro do encontrado para o período chuvoso e as amostras de pólen, mais uma vez

    foram mais importantes para essa avaliação. Não houve muita diferença entre as estações do

    ano para a deposição dos particulados, mas houve no pólen. As maiores variações foram

    verificadas nas amostras de pólen e menos nas amostras de mel e particulado. Para o mel, essa

    diferença talvez não tenha ocorrido porque muitos elementos apresentaram concentrações

  • 48

    concluíram que na estação de seca as concentrações dos elementos químicos com destaque para

    o Pb, são maiores.

    As matrizes utilizadas, pólen, mel e particulado atmosférico, mostraram que nas áreas

    de estudo existe uma grande quantidade de elementos químicos, em diferentes concentrações.

    Esses elementos estão sendo desmobilizados das rochas mineradas e lançados na atmosfera, se

    depositando nas plantas e consequentemente sendo carreados pelas abelhas. Podemos inferir

    sobre possíveis consequências da ingestão desses elementos pelas abelhas, pois para alguns

    elementos as concentrações verificadas estão muito acima do limite considerado toxico para

    consumo humano e durante o estudo, em algumas das áreas de amostragem as colônias

    definharam. A composição do “pool” de elementos com suas respectivas concentrações variou

    bastante entre as áreas de amostragem (o que pode ser devido aos diferentes minerais

    constituintes das rochas mineradas em cada região e isto pode ser usado para indicação de

    origem geológica do particulado) e entre os dois períodos meteorológicos, com maiores

    concentrações no período seco, reforçando a necessidade de medidas de controle da emissão de

    poeira, por parte das mineradoras.

    Observou-se a eficácia do uso de abelhas Apis na grande maioria dos estudos de uso

    desses animais para bioindicação e monitoramento. No presente estudo, pode-se observar que

    a proposta de uso de abelhas jataí substituindo Apis mellifera pode ser interessante para

    programas de monitoramento por terem se mostrado eficientes na coleta e armazenamento de

    produtos em seus ninhos (esses produtos, principalmente o pólen, terem fornecido informações

    de identificação e quantificação de elementos químicos presentes no ambiente), serem nativas,

    não comprometerem a biodiversidade, serem de fácil manejo e relativamente abundantes nos

    ambientes.

    Trabalhos futuros podem ser desenvolvidos para avaliar, através de estudos de origem

    botânica do pólen e mel armazenados, a presença de espécies metalófitas, estudos sobre

    carreamento e acumulação de metais nas flores, relação entre riqueza e abundancia de visitantes

    florais em gradientes de contaminação atmosférica, alterações comportamentais dos visitantes

    em relação ao acumulo de determinados elementos químicos, dentre outros.

    REFERÊNCIAS

  • 49

    Azimi, S.; Ludwig, A.; The´Venot, D.R.; Colin, Jean-Louis. 2002.Trace metal determination in

    total atmospheric deposition in rural and urban areas. The Science of the Total Environment,

    308.

    Balestra V., Celli G., Porrini C., 1992. Bees, honey, larvae and pollen in biomonitoring of

    atmospheric pollution; Aerobiologia, 8 (1) 122 – 126

    Bogdanov, S. 2003. Quality and Standards of pollen an beewax. Apiacta, 38, 334- 341.

    Bogdanov, S. 2006 Contaminants of bee products. Apidologie 37, 1–18

    Brait, H. H. F.; Antoniosi Filho, N. R.; Furtado, M. M. 2009. Utilização de pelos de animais

    silvestres para monitoramento ambiental de Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn. Química Nova, 32

    (6), 1384-1388

    Brasil 1998. Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância Sanitária. Portaria n. 685, de 27 de

    agosto de 1998.Diário Oficial da República Federativa do Brasil. D.O.U. 29 agosto 1998.

    Brasil. Ministério da Saúde. Resolução 42, de 29 de agosto de 2013 Dispõe sobre o

    Regulamento Técnico MERCOSUL sobre Limites Máximos de Contaminantes Inorgânicos em

    Alimentos. Diário Oficial da União, Brasília, 30 de agosto 2013.Seção 1, p. 33

    Celli, G., Maccagnani, B. 2003. Honey bees as bioindicators of environmental pollution.

    Bulletin of Insectology. 137-139.

    Chauzat, M. P; Martel, A.C.; Cougoule, N.; Porta, P.; Lachaize, J.; Zeggane, S.; Aubert, M.;

    Carpentier, P.; Faucon, J. P. 2011. An assessment of honeybee colony matrices, Apis mellifera

    (Hymenoptera: Apidae) to monitor pesticide presence in continental France. Environmental

    Toxicology and Chemistry. 30 (1), 103-111

    Conti, M. E; Botrè, F. 2001. Honeybees and their products as potential bioindicators of heavy

    metals contamination. Environmental Monitoring Assessment 69, 267–282

    CPRM. Serviço geologico do Brasil. 2014 Secretaria de geologia, mineração e transformação

    mineral – Ministério de Minas e Energia. Brasil.

    Dreistadt, S.H. et al. 1990. Urban ecology and Insect Ecology. Bioscience, 40 (3), 192-198

  • 50

    Fernández, M.C., Subrá E.Y.A. 1994. Ortiz, La miel, indicador ambiental. Prácticas ecológicas

    para una agricultura de calidad. I Congreso de la Sociedad Española de Agricultura Ecológica

    (Proceedings). Toledo, España. 37-46.

    Formick, G.; Gren, A.; Stawarz, R.; Zysk, B.; Gal, A. 2013. Metal Content in Honey, Propolis,

    Wax, and Bee Pollen and Implications for Metal Pollution Monitoring. Polish Journal

    Environmental Study, 22 (1), 99-106.

    Hewett, P.; Ganser, G. H. 2007. A Comparison of Several Methods for Analyzing Censored

    Data. Annals of Occupational Hygiene, 51 (7), 611–632

    Instituto Quadrilátero. Geopark Quadrilátero Ferrífero. 2014. Disponível em:<

    http://www.geoparkquadrilatero.org/index.php>

    Johnson, R. 2010. Honey Bee Colony Collapse Disorder. Congressional Research Service

    Kevan G. P. 1999. Pollinator as bioindicators of the state of the environment: Species, activity

    and diversity. Agric. Ecosyst.Environ., 74, 373-393.

    Lambert, O.; Piroux, M.;, Puyo, S.; Thorin, C; Larhantec, M.; Delbac, F.; Pouliquen, H. 2012.

    Bees, honey and pollen as sentinels for lead environmental contamination. Environmental

    Pollution 170, 254-259

    Leita L., Muhlbachova G., Cesco S. Barbattini R., Mondini C. 1996. Investigation of the use of

    honey bees and honey bee products to assess heavy metals contamination. Environ. Monit.

    Assess., 43, 1-9.

    Lima, M. C; Rocha, S. A. 2012. Efeitos dos agrotóxicos sobre as abelhas silvestres no Brasil:

    proposta metodológica de acompanhamento. Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos

    Recursos Naturais Renováveis (Ministério do Meio Ambiente). Brasília: IBAMA.

    Meindl, G. A.; Ashman, T-L. 2013. The effects of aluminum and nickel in nectar on the

    foraging behavior of bumblebees. Environmental Pollution. 177, 78-81

    Morón, D.; Grzes, I. M.; Skórka, P.; Szentgyorgyii, H.; Laskowski, R.; Potts, S. G.;

    Woyciechowski, M. 2012. Abundance and diversity of wild bees along gradients of heavy metal

    pollution. Journal of Applied Ecology, 49, 118-125. Doi: 10.1111/j.1365-2664.2011.02079.x

  • 51

    Nogueira-Neto, P. Vida e criação de abelhas indígenas sem ferrão. 1997. São Paulo:

    Nogueirapis. 445

    Perugini M., Manera M., Grotta L., Abete M. C., Tarasco R. 2011. Heavy Metal (Hg, Cr, Cd,

    and Pb) Contamination in Urban Areas and Wildlife Reserves: Honeybees as Bioindicators.

    Biologycal Trace Element. Research, 140, 170-176.

    Pohl, P. 2009. Determination of metal content in honey by atomic absorption and emission

    spectrometries. Trends in Analytical Chemistry,. 28 (1).

    Porrini, C.; Sabatini, A. G.; Girotti, S.; Ghini, S.; Medrzycki, P.; Grillenzoni, F.; Bortolotti, L.;

    Gattavecchia, E. And Celli, G. 2003. Honey bees and bee products as monitors of the

    environmental contamination. Apiacta 38, 63-70.

    Potts. S. G.; Biesmeijer, J. C.; Kremen, C.; Neumann, P.; Schweiger, O.; Kunin, W. E. 2010.

    Global pollinator declines: trends, impacts and drivers. Trends in Ecology and Evolution, 25

    (6)

    Przybylowskia P.; Wilczynska, A. 2001. Honey as an environmental marker Food Chemistry,

    74, 289–291

    Quadrilátero Ferrífero-Centro De Estudos Avançados. Estudos geoambientais. 2009.

    Disponível em: < http://www.qfe2050.ufop.br/?pg=pa_estudos_geoambientais>

    Quinn, C. F.; Prins, C. N.; Freeman, J. L.; Gross, A. M.; Hantzis, L. J.; Reynolds, R. J. B.;

    Yang, S. I.; Covey, P. A.; Bañuelos, G. S.; Pickering, I. J.; Fakra, S. C.; Marcus, M. A.; Arathi,

    H. S.; Pilon-Smits, E. A. H. 2011. Selenium accumulation in flowers and its effects on

    pollination. New Phytologist. 192, 727–737 Doi: 10.1111/j.1469-8137.2011.03832.x

    Quintaes, K. D. 2006A influência da composição do esteatito (pedra-sabão) na migração de

    minerais para os alimentos - Minerais do esteatito. Cerâmica, 52, 298-306

    Raeymaekers, B. 2006. A prospective biomonitoring campaign with honey bees in a district of

    Upper-Bavaria (Germany). Environmental Monitoring and Assessment. 116, 233-243. DOI:

    10.1007/s10661-006-7389-8

    Roman A. 2009. Concentration of Chosen Trace Elements of Toxic Properties in Bee Pollen

    Loads. Polish Journal of Environmental. Study, 18( 2),, 265-272

  • 52

    Salati, E.; Santos, A. A. D.; Klabin, I. 2007. Relevant environmental issues. Estudos Avançados

    21 (56)

    Santos, J. S. D.; Santos, N. S.D. Santos, M. L. P. D.; Santos, S. N. D.; Lacerda, J. J. D. J. 2008.

    Honey classification from semi-arid, Atlantic and transitional forest zones in Bahia, Brazil.

    2008. Journal of the Brazilian Chemical Society, 19 (3)

    Satta, A.; Verdinelli, M.; Ruiu, L.; Buffa, F.; Salis, S.; Sassu, A.; Floris, I. 2012. Combination

    of beehive matrices analysis and ant biodiversity to study heavy metal pollution impact in a

    post-mining area (Sardinia, Italy). Environmental Science Pollution Research. 19, 3977-3988

    Saunier, J-B; Losfeld, G.; Freydier, R.; Grison, C. 2013. Trace elements biomonitoring in a

    historical mining district (les Malines, France). Chemosphere. 93, 2016-2023

    Szentgyorgyi, H.; Blinov.; Eremeeva, N.; Luzyanin, S.; Grzes, I. M.; Woyciechowsky, M.

    2011. Bumblebees (Bombidae) along pollution gradient – heavy metal accumulation, species

    diversity, and Nosema bombi infection level. Polish Journal of Ecology, 59 (3), 599-610

    Tuzen, M.; Silici, S.; Mendila, D.; Soylak, M. 2007. Trace element levels in honeys from

    different regions of Turkey. Food Chemistry, 103, (2) 325–330

    Venezuela, T. C. 2001. Determinação de contaminantes metálicos (metal tóxico) num solo

    adubado com composto de lixo em área olerícola no município de Nova Friburgo. Dissertação

    de mestrado em Toxicologia Ambiental. Escola Nacional de Saúde Pública da Fundação

    Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro

    Minussi, L. C.; Alves-Dos-


Top Related