EEB. EXP. MÁRIO NARDELLI | COLÉGIO UNIVERSITÁRIO UNIDAVI PROGRAMA INSTITUCIONAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA
GRUPO DE ESTUDOS EM INICIAÇÃO CIENTÍFICA RIO DO OESTE | SC
A influência dos metais pesados no desenvolvimento de plantas.
Área de concentração: Biologia/Saneamento básico.
HEIDEMANN, Thaissa SCHMITZ, Lucas Schiochett
Orientador: Prof. Me. Leonardo Maurício Pisetta Gorges Co-orientador: Profª. Silvana Catarine Bauer
Rio do Oeste, 19 de fevereiro de 2021.
1. RESUMO.
O tema do projeto é a consequência da falta de saneamento básico, no qual foi proposto analisar a influência de águas contaminadas em plantações para consumo humano, com o objetivo de estudar os riscos para os organismos. Foram criados um grupo de controle e um grupo de teste sob mesmas condições, ambos com 100 feijões plantados. Durante um período de dois meses o grupo de teste foi regado semanalmente com 5ml de mercúrio diluído em 500ml de água e foram mensurados para a coleta de dados. A partir dos gráficos montados, ficou evidente a diferença no desenvolvimento das plantas dos dois grupos. O grupo de teste apresentou retardo no desenvolvimento e amadurecimento das suas estruturas. Portanto, o acesso e manutenção do saneamento básico se faz importante para evitar o despejo dessas substâncias na natureza.
Palavras-chave: Saneamento básico, teste com feijões, risco ambiental.
1.2 ABSTRACT.
The theme of the project is the consequence of the lack of basic sanitation, and has been proposed to analyze the influence of contaminated water in plantations for human consumption, in order to study the risks to organisms. A control group and a test group were created under the same conditions, both with 100 beans planted. During a period of two months, the test group was watered weekly with 5ml of mercury diluted in 500ml of water and then measured for data collection. From the graphs assembled, the difference in the development of the plants in the two groups was evident. The test group showed delayed development and maturation of their structures. Therefore, access to and maintenance of basic sanitation is important to avoid the dumping of these substances into nature.
Key-words: Basic sanitation, bean testing, environmental risk.
2. INTRODUÇÃO.
O projeto de pesquisa foi realizado por alunos da EEB. Exp. Mário Nardelli, que participam do grupo de pesquisa do GEIC em parceria com o Colégio UNIDAVI. O tema escolhido foi as
consequências da falta de saneamento básico. O é apresentado por conta da presença desse problema na nossa cidade e busca entender como as substâncias presentes no esgoto afetam as águas. A questão que se faz é: Quais são os problemas que as águas afetadas por esgoto podem causar a plantas?
Foi proposta uma parceria com a Vigilância Sanitária de Rio do Oeste, que forneceu materiais e suporte técnico no decorrer da pesquisa.
Procurou-se com a realização do projeto entender quais são os problemas causados pela falta de saneamento básico a plantas e animais e encontrar possíveis soluções com base nos resultados obtidos.
3. OBJETIVO.
Analisar a influência das substâncias encontradas na água do esgoto e seus riscos para os organismos.
3.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
- Fazer a coleta de água em local inapropriado e realizar testes para detectar as substâncias presentes;
- Montar um grupo de controle e de tratamento de feijões para testar a influência de metais pesados - no seu desenvolvimento;
- Comparar e divulgar os resultados;
- Buscar, se necessário, uma maneira de reduzir a presença de metais pesados no solo e nas plantas.
4. METODOLOGIA.
4.1. COLETAS DE ÁGUA.
No dia 24 de Setembro de 2020, com a ajuda da Vigilância Sanitária do município, foram feitas coletas de água nos pontos indicados na imagem abaixo.
Imagem 01 - Pontos de coletas de água em Rio do Oeste
A imagem mostra o mapa da cidade de Rio do Oeste (SC) com ênfase para os dois pontos nos quais coletou-se amostras de água para os testes, sendo um ponto rural e outro no perímetro urbano. Fonte: Os autores (2021).
Foram escolhidos dois pontos de coleta, onde é recolhido pela Vigilância Sanitária amostras de água com possível presença de minérios. O ponto 1.1 localiza-se a aproximadamente 20km do centro da cidade, enquanto o ponto 1.2 se encontra nas periferias do centro.
As duas amostras foram condicionadas em dois recipientes e identificadas seguindo as instruções do laboratório. O resultado foi acrescentado no texto.
4.2. MONTAGEM DOS GRUPOS PARA TESTE.
Montaram-se dois grupos: um de controle e um de teste. Ambos com 100 feijões plantados em uma área de 1m² sob as mesmas condições físicas, químicas e biológicas. Durante um período de dois meses foram aplicados semanalmente 5ml de clorato de mercúrio diluído em 500ml de água no grupo de teste. Além disso, regaram-se ambos os grupos com a mesma quantidade de água. Ainda semanalmente, mensuraram-se as plantas dos dois grupos para futura comparação.
4.3. COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS.
Após o período de desenvolvimento das plantas, os dados coletados foram observados a partir dos conceitos da estatística, calculando-se a média, variância e desvio padrão.
Coletou-se uma amostra de cada grupo e então, em parceria com o colégio UNIDAVI, analisaram-se as diferenças em suas estruturas com auxílio do microscópio.
4.4. PROPOSTA DE INTERVENÇÃO.
Pensou-se em uma maneira de reduzir a incidência de MP no solo, preservando o desenvolvimento da planta, utilizando espécies específicas de algas, como a Chlorella vulgaris.
Além disso, procurou-se divulgar os resultados, com o intuito de gerar pesquisas futuras com base no tema.
5. RESULTADOS E CONCLUSÕES.
Os testes feitos nas duas amostras de água não apresentaram quantidade significativa de mercúrio.
Foram medidas as quantidades de chuva (em milímetros) nos dias especificados no quadro, com o objetivo de observar se há alguma diferença por conta de sua incidência sobre as amostras.
Quadro 01 – Índice de chuva em Rio do Oeste.
Os autores (2021).
Índice de Chuva
Data mm Data mm
27/out 5 16/nov 10
30/out 30 18/nov 22
05/out 37 19/nov 7
09/nov 15 27/nov 23
11/nov 27 28/nov 3
12/nov 10 30/nov 3
15/nov 11
Observou-se que nas primeiras semanas houve uma maior precipitação em relação às últimas semanas.
No gráfico abaixo, pode-se observar os resultados da média das medições semanais dos feijões dos grupos de controle e teste.
Gráfico 01 – crescimento médio dos feijões durante 4 semanas de teste.
Fonte: Os autores (2021).
Percebeu-se durante a passagem das semanas um crescimento esperado do grupo de controle.
Já o grupo de teste apresentou um crescimento muito abaixo do ideal. Também pôde-se ver que mesmo com um alto índice de precipitação, os feijões do grupo de teste tiveram um crescimento inadequado. No gráfico 2, foi calculado o desvio padrão de cada semana dos feijões do grupo de teste.
Gráfico 2 – Desvio padrão dos feijões durante 4 semanas de teste.
Fonte: Os autores (2021).
A partir do gráfico, pôde-se ver que o desvio da altura do grupo de teste aumentou ao decorrer das semanas, ou seja, que houve uma variação maior na altura quando comparado ao grupo de controle.
Concluiu-se então que, com a incidência do mercúrio, os feijões apresentaram um desenvolvimento deficiente. Logo, pode se esperar que os metais pesados presentes no esgoto afetem negativamente as plantas que estão expostas a eles.
9,05
17,67
27,23
34,17
7,86 12,9 17,81 19,38
0 10 20 30 40
1 2 3 4
ALTURA
SEMANAS
Crescimento médio dos feijões (cm) durante 4 semanas de teste
Controle Teste
1,45
3,44 4,08
5,95
0 1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4
ALTURA
SEMANAS
Desvio padrão dos feijões (cm)
durante 4 semanas de teste
Além disso, os fatores climáticos podem influenciar na concentração de metais pesados no solo, diminuindo ou aumentando a exposição das plantas a eles.
Imagem 02 – Corte transversal do caule.
Na esquerda, caule de feijão do grupo de controle e na direita, caule de feijão sob influência de mercúrio. Fonte: Os autores (2021)
Imagem 03 – Corte transversal da folha.
Na esquerda, folha de feijão do grupo de controle e na direita, folha de feijão sob influência de mercúrio. Fonte: Os autores (2021).
Imagem 04 – Corte longitudinal da raiz.
À esquerda, raiz de feijão do grupo de controle e na direita, raiz de feijão sob influência de mercúrio. Fonte: Os autores (2021).
Nas imagens acima, os feijões foram observados no microscópio e constataram-se as diferenças em seu desenvolvimento. Na primeira imagem, percebeu-se que há uma diferença na coloração e formação das células do feijão do grupo de teste comparado ao grupo de controle. Já na segunda imagem, ficou evidente a falta de vários grupos de células, diferença na coloração e falhas individuais em cada célula. A terceira imagem apresentou poucas diferenças quanto a formação das células, porém pôde-se observar uma diferença em sua coloração, principalmente no centro.
Ressalta-se que nas amostras não foram utilizados nenhum corante ou edição nas imagens, portanto os detalhes e coloração são naturais.
Imagem 05 – Comparação de amostras entre os dois grupos de feijões.
A primeira planta representa o grupo de teste sob influência do mercúrio, enquanto abaixo, uma planta do grupo de controle, ambas coletadas no mesmo período do desenvolvimento em comparação com a data do plantio. Fonte: Os autores (2021).
Na imagem acima, foram evidenciadas diferenças na formação das plantas em âmbito geral.
As raízes da planta do grupo de controle são mais vastas quando comparadas ao grupo de teste, além de apresentar formações de nódulos, essenciais para a captação de nutrientes do solo. Não obstante, observou-se um maior número de ramificações tanto no sistema caulinar, quanto radicular. Ainda, o grupo de controle apresentou folhas com tamanho grande e coloração viva, e estatura desenvolvida, enquanto o grupo de teste apresentou falhas na formação das folhas, caule e raízes, estatura sem desenvolvimento e coloração amarelada. Por fim, durante o período de testes, observou-se a formação de estruturas de reprodução.
Concluiu-se, portanto, que a adição de MP no solo afeta as plantas, podendo causar problemas no seu desenvolvimento, afetando a qualidade do fruto. No experimento, o feijão do grupo de teste possui uma chance maior de não acumular na semente os nutrientes necessários para suprir a dieta humana. Além disso, a quantidade de frutos também é reduzida.
Seguindo essa linha de raciocínio, novos testes podem demonstrar que a ingestão de plantas afetadas com MP por animais possivelmente ocasionará mudanças nas suas células, tal como vista nas vegetais, devido sua semelhança.
Por isso, a pesquisa evidencia que o saneamento básico é importante para evitar o despejo de resíduos químicos nos recursos hídricos que possam acarretar prejuízos financeiros e ambientais, e gerar problemas para a saúde pública.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
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PIRES, A. M. M. et al. Extração de materiais pesados fitodisponíveis em solos tratados com lodo de esgoto: Uso de ácidos orgânicos. Comunicado técnico, julho de 2005.
SILVA, F. Biorremoção de nitrogênio, fósforo e metais pesados (Fe, Mn, Cu, Zn) do efluente hidropônico, através do uso de Chlorella vulgaris. Dissertação (Mestrado em Ciências Agrárias) Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas da Universidade Federal de Santa Catarina:
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VERGILIO, C. S. Efeitos morfológicos e ultraestruturais da contaminação por cloreto de mercúrio e cádmio in vivo e in vitro. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia e Biociências).
Programa de Pós-Graduação em Biociências da Universidade Estadual do Norte Fluminense: UENF, Rio de Janeiro, 2009.
