Poluição além do visível: microplásticos em ecossistemas lênticos tropicais e seus fatores ecológicos determinantes

dc.contributor.advisorBueno, Alessandra Angélica de Pádua
dc.contributor.co-advisorHernández, John Jairo Arévalo
dc.contributor.refereePompeo, Paulo dos Santos
dc.contributor.refereeBenone, Naraiana Loureiro
dc.creatorBinler, Natasha Ferreira Valsoni
dc.creator.Lattes1411852277408565
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0009-0009-0303-0524
dc.date.accessioned2026-01-26T16:59:41Z
dc.date.issued2025-09-29
dc.description.abstractMicroplastic (MP) pollution represents an emerging threat to the integrity of aquatic ecosystems, particularly in tropical lentic environments that remain poorly studied. This study investigated the occurrence, distribution, and ecological drivers of MP abundance in sediments and marginal soils of tropical artificial lagoons located at the Federal University of Lavras (UFLA), Minas Gerais, Brazil. An initial methodological validation step was conducted for MP extraction, in which sediment samples of different textures were sequentially processed through: (1) organic matter digestion; (2) density separation using water (H₂O), sodium chloride (NaCl), and zinc chloride (ZnCl₂) solutions; (3) filtration; and (4) optical microscopy analysis, including morphological characterization of particles (shape, color, and size). The most efficient methodology was then applied to environmental samples. Environmental and anthropogenic variables (visible plastic debris, soil texture, surrounding land use, hydrological position, and distance from roads) were incorporated into statistical models to identify factors associated with MP abundance. The protocol achieved an average recovery efficiency of 87.2%, with higher rates in sandy sediments and the best performance observed with ZnCl₂ among the tested solutions. MPs were detected in 100% of environmental samples, totaling 9,244 particles and an average abundance of 14,006 ± 17,043 particles·kg⁻¹. The composition was dominated by fragments (73.2%), black particles (81.9%), and sizes <500 µm (94.7%). Although no significant differences were found between margins and lagoon bottoms, high spatial variability was observed across lagoons, with concentrations exceeding 30,000 particles·kg⁻¹ in some and falling below 8,000 in others. Principal component analysis revealed distinct patterns in particle composition among lagoons, suggesting different sources and depositional processes. Regarding hydrological connectivity, lagoons closer to headwaters exhibited higher abundances, whereas more distant or disconnected ones showed reduced values, indicating a filtering effect of hydrological flow. Statistical models identified forest cover (positive relationship) and visible plastic debris mass (negative relationship) as the main predictors of MP abundance. The results confirm that apparently preserved environments, such as headwater areas with greater forest cover, are not free from contamination, possibly due to diffuse inputs such as atmospheric deposition. Conversely, the absence of visible macroplastics did not indicate low contamination, suggesting that visually “clean” sites may conceal high loads of microscopic particles. The predominance of small, dark fragments highlights ecological and health concerns, given their high bioavailability to aquatic organisms and potential for trophic transfer. Overall, tropical lagoons act as important sinks for MPs, reflecting the interaction between anthropogenic and environmental factors. This study helps to fill knowledge gaps on MP pollution in freshwater ecosystems, providing insights for monitoring, mitigation, and public policies aimed at waste management and water quality conservation.
dc.description.areastematicasdaextensaoDireitos humanos e justica
dc.description.areastematicasdaextensaoEducação
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.areastematicasdaextensaoSaúde
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.areastematicasdaextensaoTrabalho
dc.description.concentrationEcologia e Conservação de Recursos em Paisagens Fragmentadas e Agrossistemas
dc.description.notesArquivo retido a pedido da autoria, até setembro de 2027.
dc.description.odsODS 3: Saúde e bem-estar
dc.description.odsODS 6: Água potável e saneamento
dc.description.odsODS 12: Consumo e produção responsáveis
dc.description.odsODS 14: Vida na água
dc.description.odsODS 15: Vida terrestre
dc.description.resumoA poluição por microplásticos (MPs) constitui uma ameaça emergente à integridade de ecossistemas aquáticos, especialmente em ambientes lênticos tropicais ainda pouco estudados. Este trabalho investigou a ocorrência, distribuição e determinantes ecológicos da abundância de MPs em sedimentos e solos marginais de lagoas artificiais tropicais, localizadas na Universidade Federal de Lavras (UFLA), Minas Gerais, Brasil. Para isso, foi realizada uma etapa inicial de validação metodológica para extração de MPs, na qual amostras de sedimentos com distintas texturas foram processadas sequencialmente por: 1) digestão de matéria orgânica; 2) separação por densidade, utilizando soluções de água (H₂O), cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de zinco (ZnCl₂); 3) filtração; e 4) análise em microscopia óptica, incluindo caracterização morfológica das partículas (formato, cor e tamanho). A metodologia com maior eficiência foi aplicada nos experimentos com as amostras ambientais. Variáveis ambientais e antrópicas (resíduos plásticos visíveis, textura do solo, uso do entorno, posição hidrológica e distância de estradas) foram incluídas em modelos estatísticos para identificar os fatores associados à abundância de MPs. O protocolo apresentou eficiência média de 87,2% na recuperação de partículas, com maiores taxas em sedimentos arenosos e melhor desempenho do ZnCl₂ entre as soluções testadas. MPs foram detectados em 100% das amostras ambientais, totalizando 9.244 partículas e abundância média de 14.006 ± 17.043 partículas·kg⁻¹. A composição foi dominada por fragmentos (73,2%), partículas pretas (81,9%) e tamanhos <500 µm (94,7%). Embora não tenha encontrado diferença significativa entre margens e fundos, observou-se alta variação espacial entre lagoas, com concentrações superiores a 30.000 partículas·kg⁻¹ em algumas unidades e inferiores a 8.000 em outras. A análise de componentes principais revelou padrões distintos na composição das partículas entre lagoas, indicando diferentes fontes e processos de deposição. Em relação à conectividade hidrológica, lagoas mais próximas das cabeceiras apresentaram abundâncias mais elevadas, enquanto aquelas mais distantes ou desconectadas exibiram valores reduzidos, evidenciando efeito de filtragem hidrológica. Os modelos estatísticos apontaram a cobertura florestal (relação positiva) e a massa de resíduos plásticos visíveis (relação negativa) como principais preditores da abundância de MPs. Os resultados confirmam que ambientes aparentemente preservados, como áreas de cabeceira com maior cobertura florestal, não estão livres da contaminação, possivelmente devido a aportes difusos, como deposição atmosférica. Por outro lado, a ausência de macroplásticos visíveis não significou baixa contaminação, sugerindo que locais visualmente “limpos” podem ocultar elevadas cargas de partículas microscópicas. A predominância de fragmentos pequenos e escuros reforça a preocupação ecológica e sanitária, dada sua alta biodisponibilidade para organismos aquáticos e potencial transferência trófica. Conclui-se que lagoas tropicais atuam como sumidouros importantes de MPs, refletindo a interação entre fatores antrópicos e ambientais. Este estudo contribui para preencher lacunas sobre a poluição por MPs em ecossistemas dulcícolas, oferecendo subsídios para monitoramento, mitigação e políticas públicas voltadas à gestão de resíduos e conservação da qualidade da água.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.tipodeimpactoSociais
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoEconômicos
dc.description.tipodeimpactoOutros
dc.identifier.citationBINLER, Natasha Ferreira Valsoni. Poluição além do visível: microplásticos em ecossistemas lênticos tropicais e seus fatores ecológicos determinantes. 2026. 63 p. Dissertação (Mestrado em Ecologia Aplicada) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60545
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeInstituto de Ciências Naturais (ICN)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ecologia Aplicada
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectBiodisponibilidade
dc.subjectConectividade hidrológica
dc.subjectPlástico - poluição
dc.subjectMicroplásticos
dc.subjectAnthropogenic factors
dc.subjectHydrological connectivity
dc.subjectPlastic pollution
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA APLICADA
dc.titlePoluição além do visível: microplásticos em ecossistemas lênticos tropicais e seus fatores ecológicos determinantes
dc.title.alternativePollution beyond the visible: microplastics in sediments of tropical lentic ecosystems and its ecological drivers
dc.typedissertação

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