Trabalho de Conclusão de Curso
Fitorremediação de solo contaminado por Metais
Pesados
Mirlene Rafaella Felix de Souza Curso de Ciências Biológicas
Belo Horizonte – MG 2010
Mirlene Rafaella Felix de Souza
Trabalho de Conclusão de Curso
Fitorremdiação de solo contaminado por Metais
Pesados
Trabalho de conclusão de curso apresentado junto ao Curso de Ciências Biológicas do Centro Universitário Metodista Izabela Hendrix, como requisito parcial para obtenção do titulo de licenciado no curso de Ciências Biológicas.
Orientadora: Profª. Marina Neiva Alvim
Belo Horizonte – MG. 2010
AGRADECIMENTOS
Meus agradecimentos a todos aqueles que de alguma forma contribuíram para a realização deste trabalho e, em especial:
Resumo
A fitorremediação utiliza sistemas vegetais para recuperar de solos contaminados por poluentes tóxicos e tem despertado crescente interesse entre pesquisadores e técnicos. Esta área de estudo, embora não seja nova, tomou impulso nos últimos anos, quando se verificou que algumas plantas apresentam a capacidade de recuperar áreas contaminadas.
Este trabalho tem como objetivo avaliar a literatura pertinente ao potencial de espécies vegetais que podem ser uma das alternativas para a despoluição ambiental na qual utiliza os sistemas vegetais e sua microbiota com o fim de remover, capturar ou degradar substâncias tóxicas do ambiente contaminado por metais pesados.
Introdução
A estimativa mundial para os gastos anuais com a despoluição ambiental é aproximadamente 25 a 30 bilhões de dólares. No Brasil os investimentos para o tratamento dos resíduos humanos, agrícolas e industriais crescem à medida que as exigências da sociedade, e leis mais rígidas são aplicadas (DINARDI, 2003). O uso de sistemas baseados em plantas para a remediação de solos contaminados transformou-se em uma intensa área de estudo científico, nos anos recentes, além de buscar encontrar uma maior variedade de espécies de plantas capazes de remediar a contaminação do solo por metais pesados.
Segundo SHAW, (1989) as plantas não são capazes de evitar completamente a absorção dos metais pesados e diferentes espécies desenvolveram uma série de mecanismos de tolerância ao longo do processo evolutivo. Com relação a este aspecto, destacam-se três tipos de plantas: indicadoras, em que a absorção e o transporte de metais pesados para a parte aérea são regulados, e a concentração interna reflete os níveis externos de contaminação; as acumuladoras, em que os metais concentram-se na parte aérea em concentração superior a 1000 ppm; e as exclusoras, em que a concentração de metais pesados na parte aérea é mantida em níveis constantes até que uma concentração crítica no solo seja alcançada, ocorrendo então o aumento do transporte dos metais (BAKER, 1981).
Este trabalho tem como objetivo avaliar a literatura pertinente ao potencial de espécies vegetais para serem utilizadas como espécies fitorremediadoras de solo contaminado por metais pesados.
Solo e Metais pesados
Na biosfera, o solo é um componente muito específico, agindo como um tampão natural e como depósito de contaminantes, alem de controlar o transporte de elementos químicos e substâncias para a atmosfera, hidrosfera e biota. Segundo ANJOS, (1998), o papel mais importante do solo está na sua produtividade, que é essencial para a sobrevivência dos seres humanos.
A presença de metais pesados é um dos fatores que pode limitar o uso do solo para fins produtivos além destes serem tóxicos para as culturas eles podem entrar na cadeia trófica, podendo vir a ser tóxicos para animais e o homem. Segundo MALAVOLTA (1994), a vida útil dos metais pesados no solo varia, sendo de 70-510 anos para o Zn, 13-1100 anos para o Cd, 300-1500 anos para o Cu e 740-5900 anos para o Pb. A completa remoção dos contaminantes metálicos dos solos é quase impossível.
Segundo Santos (1999), os metais pesados podem estar dispostos no solo em diferentes formas. Sua distribuição é influenciada pelas seguintes propriedades do solo: pH, potencial redox, textura, composição mineral, características do perfil, componentes orgânicos do solo e na solução, presença de outros metais pesados, temperatura do solo, conteúdo de água e outros fatores que afetam a atividade microbiana. Estes fatores que afetam a distribuição dos metais pesados no sistema solo controlam a sua disponibilidade, mobilidade do meio e disponibilidade às plantas.
Os metais pesados são muito usados na indústria e estão em vários produtos, eles se diferenciam de outros agentes tóxicos por não serem
sintetizados nem destruídos pelo homem. A mineração, curtumes, gases liberados pelas queimas de combustíveis fósseis, pesticidas, utilização do lodo de esgoto para fertilização na agricultura, aplicação de fertilizantes com impurezas e a fabricação e descarte de baterias, são uma das principais fontes de contaminação do solo por metais pesados (KABATA-PENDIAS & PENDIAS, 2000).
Dentre os metais pesados, o Chumbo (Pb) tem-se destacado como um dos maiores poluentes do meio, o que pode ser atribuído, principalmente, ao seu largo uso industrial nas indústria extrativa e petrolífera (KABATA-PENDIAS & (KABATA-PENDIAS, 2000). No solo, os metais pesados tendem a ligar-se fortemente às argilas e outras partículas, concentrando-se e acumulando-se nas camadas superiores.
A contaminação do solo com Pb pode acarretar uma série de problemas ambientais, como a toxidez direta para microrganismos, animais e humanos (HUANG & CUNNINGHAM, 1996; KABATA-PENDIAS & PENDIAS,2000). Assim, a reabilitação de solos contaminados com esse elemento é muito importante pelo fato desses contaminantes exercerem uma grande pressão sobre o equilíbrio e qualidade dos ecossistemas. Por esse motivo, passou se a preferir à utilização por métodos in situ que perturbem menos o ambiente.
Pesquisas vêm sendo realizadas nos EUA e na Europa, segundo CUNNINGHAM et al (1996), mas também outros países vem pesquisando e estudando esta tecnologia, como Canadá, Coréia e Japão. Exemplo disso são os pesquisadores do Laboratório Nacional de Pesquisa em Fitorremediação
(Coréia), que transferiram um gene da levedura Saccharomyces cerevisiae para o DNA da Arabidopsis thaliana, planta modelo em pesquisas genéticas (ABRABI, 2004). O gene conferiu à Arabidopsis tolerância a metais pesados, como chumbo e cádmio. O resultado é uma planta transgênica capaz de absorver esses metais do solo, sem que haja prejuízo ao seu crescimento e desenvolvimento.
Biorremediação
Várias técnicas vêm sendo desenvolvidas e consolidadas, uma que esta em grande destaque é a biorremediação. Esta técnica de despoluição de ambientes contaminados baseada na aceleração do processo natural de biodegradação de determinadas substâncias no meio ambiente (DINARDI, 2003). O processo depende de algumas condições ambientais, como temperatura, presença de oxigênio, nutrientes e pH. Essa técnica de limpeza usa microrganismos ou processos microbianos para reduzir a concentração e/ou a toxicidade de determinados poluentes, acelerando o processo de biodegradação (DINARDI, 2003).
O uso da técnica de biorremediação foi descoberta através de pesquisas de investigação da degradação de hidrocarbonetos no ambiente natural, nas quais foram identificados alguns microrganismos capazes de usar tais hidrocarbonetos como fonte de carbono e energia (SANTOS et al, 1999). Mas, somente após a análise dos fatores bióticos e abióticos envolvidos no processo de biodegradação, a técnica passou a ser aplicada na limpeza de ambientes contaminados por óleo (CHEKOL, 2004). As técnicas de biorremediação podem ser classificadas como ex situ ou in situ. No tratamento
ex situ o material contaminado é removido para outro lugar e tratado. As
técnicas in situ envolvem tratamentos no próprio local contaminado.
A biorremediação oferece algumas vantagens sobre outras técnicas de remediação, como demonstrado no quadro 1. É ecologicamente correta, pois não altera o equilíbrio dos ecossistemas, visando somente a biodegradação dos compostos poluentes, portanto a redução da concentração e/ou toxicidade.
Quadro 1 Vantagens e Desvantagens da Biorremediação
VANTAGENS DESVANTAGENS
Habilidade dos microrganismos de biodegradar substâncias perigosas ao invés de meramente transferirem o contaminante de um meio para outro; eficiente em meios homogêneos e de textura arenosa;
Para os compartimentos água e ar, maior dificuldade de aclimatação dos microrganismos;
Baixo custo comparativamente a outras técnicas de remediação, se os compostos forem facilmente degradáveis;
Limitações em função de heterogeneidades em subsuperfície
A tecnologia pode ser considerada como destrutiva dos contaminantes;
Inibição por compostos competidores (a exemplo do MTBE na presença de BTEX);
Permite atingir concentrações alvo ambientalmente aceitáveis para o solo.
• Tipos e Estratégias para Biorremediação
São muitos os tipos e as estratégias utilizadas para a remediação de locais contaminados. A seguir algumas definições são dadas e as vantagens e desvantagens de cada técnica comparada no quadro 2.
Biopilhas são conhecidas como biocélulas ou pilhas compostas e são usadas para reduzir as concentrações de constituintes do petróleo em solos escavados, através do uso da biodegradação (EPA, 1994). Esta tecnologia envolve o empilhamento de camadas de solo e a estimulação da atividade microbiana do solo pela aeração e/ou adição de minerais, nutrientes e umidade. As biopilhas são construídas sobre uma base impermeável para reduzir o potencial de migração dos lixiviados para o ambiente subsuperficial (EPA, 1994 e BITTAR, 2000).
Muitos contaminantes orgânicos têm sido reduzidos com a utilização de biorremediação através das biopilhas. Esta tecnologia tem demonstrado funcionar com sucesso, especialmente para os hidrocarbonetos petrolíferos, hidrocarbonetos poliaromáticos (HPA) e cloretos (CHEKOL, 2004).
Landfarming é uma tecnologia de superfície de remediação em que o solo contaminado é escavado em camadas finas e espalhado sobre a superfície do terreno, onde ocorre a estimulação da atividade microbiana aeróbica por intermédio da aeração e/ou adição de minerais, nutrientes e umidade. O "Iandfarming" é empregado com elevada eficiência no tratamento de rejeitos industriais, especialmente na indústria petroquímica. O rejeito é misturado ao solo por aração e dragagem e as condições físico-químicas do solo (água,
aeração e nutrientes) são monitoradas para maximizar a atividade heterotrófica (EPA, 1990).
Os biorreatores têm como diferencial o tratamento em um espaço confinado, o reator. A sua aplicação apresenta como maior vantagem o fácil controle de degradação biológica, que permite um tratamento rápido e eficaz. As concentrações de oxigênio e de nutrientes, o teor de água, a temperatura e o pH são monitorados on-line e podem ser regulados de forma eficiente. Basicamente diferenciam-se dois tipos de reatores: biorreatores do tipo a seco e biorreatores do tipo suspensão (slurry bioreactors) ( EPA, 1990).
Slurry bioreactors baseiam-se na principal tecnologia eletrônica utilizada no
processo de biodegradação: aeróbio (oxigênio molecular), anóxica (nitrato e de alguns metais cátions), anaeróbio (sulfatos-redutores, metanogênicos, fermentação), ou misto ou combinado de elétrons (EPA, 1990, 2006). Os biorreatores em geral podem ser utilizados para solos, sedimentos, lamas e semissólidos ou outros resíduos sólidos. Biorreatores são onerosos e, portanto, são passíveis de ser utilizados para o tratamento mais difícil (EPA, 1990). A bioventilação é uma tecnologia que aumenta a biodegradação natural dos hidrocarbonetos de petróleo mediante o fornecimento de oxigênio aos microrganismos presentes no solo. Utiliza baixa vazão de ar, suficiente apenas para manter a atividade microbiana. Na maioria dos casos, o oxigênio é suprido pela injeção direta de ar no solo contaminado, onde ocorre também a biodegradação dos compostos orgânicos voláteis, que se movem lentamente através do solo biologicamente ativado. A bioventilação é utilizada principalmente para tratar a biodegradação aeróbia de contaminantes, como os
compostos orgânicos voláteis e não-clorados (por exemplo, petróleo hidrocarbonetos) (EPA, 2008).
QUADRO 2 Vantagens e Desvantagens das técnicas de biorremediação
VANTAGENS DESVANTAGENS
Biopilha
• Custo extremamente baixo quando comparado às técnicas convencionais • É efetiva para
contaminantes com baixa taxa de biodegradação • Tempo de tratamento curto,
de seis meses a 2 anos
• Não é eficiente para concentrações de petróleo >50.000 ppm • Presença de metais (>2.500ppm) por inibir a atividade dos microrganismos
• Geração de vapor durante o tratamento pode exigir tratamento prévio à emissão para o meio ambiente
Landfarming
• Simples de planejar e executar;
• Possui um tempo de tratamento curto: geralmente de seis meses a dois anos
• Grandes volumes do solo podem ser tratados
• Tem pequeno impacto ambiental;
• Eficiente para o tratamento de constituintes orgânicos com velocidade de biodegradação baixa • A presença de metais pesados em concentrações superiores a 2.500 ppm pode ser tóxica para a biota • Constituintes voláteis
tendem a evaporar durante o processo, não se biodegradando
• Custos podem ser incorridos durante a escavação;
• Pós e poeiras geradas durante a aeração podem afetar a qualidade do ar
Biorreator • Maiores taxas de biodegradação de poluentes em comparação à biorremediação in situ • Controle e otimização de diversos parâmetros ambientais, como temperatura, pH etc
• Escavação do solo
• Aumento dos custos do tratamento.
Bioventilação • Equipamento disponível, de fácil instalação
• Pouca intervenção no local contaminado
• Tempo de tratamento curto, de seis meses a dois anos
• Concentrações elevadas dos constituintes podem ser
tóxicas para os
microrganismos;
• Não aplicável em solo de baixa permeabilidade ou alto teor de argila
• Exige autorização para a injeção de nutrientes.
Fitorremediação
• Baixo custo
• As plantas ajudam no controle do processo erosivo, eólico e hídrico;
• São mais fáceis de ser controladas do que os microrganismos;
• Pode ser combinada a outros métodos de descontaminação
• O clima é um fator que pode restringir o crescimento das plantas
• O tempo requerido para
obtenção de uma
despoluição satisfatória pode ser longo
Fitorremediação
Desde a antiguidade com o surgimento das primeiras cidades, aparece de modo concomitante utilização das plantas para mitigar os efeitos nocivos das atividades antrópicas. Em 1910, a fitorremediação para o tratamento de solos poluídos com metais pesados nasce na Rússia com a publicação dos trabalhos de Vernadsky (“A biosfera"). O estudo dos fluxos biogeofísicos entre o solo (litosfera), os vegetais (biocenose) e a atmosfera levou à definição das regras de cálculo de bioacumulação de metais pesados nos vegetais. O laboratório de Ecologia Aplicada de Oural à Ekaterinbourg - dirigido a várias décadas por Tamara Chibrik - analisou os impactos sobre a saúde humana, na maior parte das aglomerações russas, das zonas que perturbam os fluxos biogeoquímicos da biosfera e também do magnetismo terrestre. Em 1980, a URSS publicou uma diretiva nacional sobre a fitoremediação e incluiu nos planos qüinqüenais um programa de "fitorecultivação" dos solos industriais contaminados que resultou o tratamento de mais de 1,4 milhões de hectares entre 1980 e 1990. Por volta do anos 90, nos EUA, o russo Ilya Raskin, se inspirando nos antigos trabalhos científicos soviéticos sobre fitoacumulação, desenvolve o conceito de fitoextração. Assim, surgem as primeiras empresas de despoluição através das plantas e as primeiras patentes são depositadas após mais de cinqüenta estudos científicos. Depois de 2000, o conceito de fitorremediação se generaliza no mundo a partir de vários programas de pesquisas cientificas. A Agência de Proteção do Meio ambiente dos EUA publica o primeiro guia de fitorremediação em fevereiro de 2000 e a Comunidade Européia lança o programa de pesquisa COST 837 para por em prática os primeiros ensaios sobre o terreno. Hoje em dias os estudos
continuam evoluindo, mas á muito ainda há que ser investigado a fim de tornar a prática da fitorremediação uma ferramenta eficiente e economicamente viável.
Em virtude do aumento progressivo de teores de metais pesados no ambiente através das atividades humanas, a sociedade está se despertando para as conseqüência maléficas que esses poluentes ocasionam ao meio ambiente e à saúde humana. A ocorrência de áreas degradadas por tais elementos torna- se cada vez mais freqüente e preocupante. A fitorremediação, é uma alternativa capaz de empregar sistemas vegetais fotossintetizantes e sua microbiota com o fim de desintoxicar ambientes degradados ou poluídos. A fitorremediação é uma tecnologia barata, com capacidade de atender uma maior demanda, e que apresenta o maior potencial de desenvolvimento futuro (CHEKOL, 2004).
As substâncias alvos da fitorremediação incluem metais (Pb, Zn, Cu, Ni,Hg, Se), compostos inorgânicos (NO3- NH4+, PO4 3-), elementos químicos radioativos (U, Cs, Sr), hidrocarbonetos derivados de petróleo (BTEX), entre outros, (GRATÃO et al., 2005). A fitorremediação oferece várias vantagens; grandes áreas podem ser tratadas de diversas maneiras, a baixo custo, com possibilidades de remediar, o solo e subsolo contaminados e ao mesmo tempo embelezar o ambiente. Entretanto, o tempo para se obter resultados satisfatórios pode ser longo (DINARDI, 2003).
A destruição das coberturas vegetais em áreas contaminadas por elementos de alta toxidade agrava a degradação do solo, promovendo assim: erosão hídrica e eólica, lixiviação dos contaminantes para o lençol freático, desencadeando progressivo grau de contaminação de outras áreas. A recuperação desses
ambientes necessita estudos de diversas naturezas sobre solo, vegetação e água (CUNNINGHAM ET AL, 1996). E em se tratando de revegetação, a identificação de espécies tolerantes ou com capacidade de acumular os contaminantes mostra-se fundamental para o sucesso do processo.
Há também estudos, desenvolvidos pela Universidade da Geórgia, nos EUA, nos quais a Arabidopsis thaliana foi modificada geneticamente, só que com dois genes da bactéria Escherichia coli (ABRABI, 2004). E com isso, a nova variedade da planta se torna capaz de absorver arsênico do solo; outra pesquisa desenvolvida pela Universidade da Geórgia foi desenvolver algodoeiros transgênicos para limpar solos contaminados com mercúrio (ABRABI, 2004). As plantas já estão sendo testadas no estado norte-americano de Connecticut, onde irão retirar o mercúrio depositado por uma antiga fábrica de chapéus. Estima-se que a cidade deverá economizar cerca de US$ 500 mil – o custo da remoção e recolocação do solo (DINARDI, 2003).
Vários estudos estão sendo realizados com o intuito de selecionar plantas que reúnam o maior número de características para servirem de fitorremediadoras. Outro aspecto a ser observado é que, embora a maioria dos testes avalie plantas isoladas, várias espécies podem ser usadas em um mesmo local, ao mesmo tempo ou subseqüentemente, para remover mais de um contaminante (MILLER, 1996).
Segundo NEWMAN, (2004) existem alguns requisitos para a implantação de programas de fitorremediação que devem ser levados em considerações, como as características físico-químicas do solo e do contaminante, e sua distribuição na área. É desejável que as plantas que apresentem potencial para fitorremediação possuam algumas características
que devem ser usadas como indicativos para seleção. Qualquer fator que venha ocasionar alguma interferência negativamente no desempenho das plantas deve ser controlado ou minimizado, para favorecer sua ação descontaminante ( BAKER, 1981).
A fitorremediação pode ser classificada dependendo da técnica a ser empregada, da natureza química ou da propriedade do poluente. Assim, a fitorremediação pode ser compreendida em:
Fitoextração: Segundo NEWMAN, (2004) esta prática envolve a absorção dos contaminantes pelas raízes, os quais são nelas armazenados ou são transportados e acumulados nas partes aéreas. É aplicada principalmente para metais (Cd, Ni, Cu, Zn, Pb) podendo ser usada também para outros compostos inorgânicos e orgânicos. Esta técnica utiliza plantas chamadas hiperacumuladoras, que tem a capacidade de armazenar altas concentrações de metais específicos (0,1% a 1% do peso seco, dependendo do metal). As espécies de Brassica juncea, Aeolanthus biformifolius, Alyssum bertolonii e
Thlaspi caerulescens são exemplos de plantas acumuladoras de Pb, Cu/Co, Ni
e Zn respectivamente.
Fitovolatilização: alguns íons de elementos dos subgrupos II, V e VI da Tabela periódica, mais especificamente, mercúrio, selênio e arsênio, são absorvidos pelas raízes, convertidos em formas não tóxicas e depois liberados na atmosfera. Este mecanismo é empregado também para compostos orgânicos (GRATÃO, 2005).
Fitoestimulação: as raízes em crescimento promovem a proliferação de microrganismos degradativos na rizosfera, que usam os metabólitos exudados
da planta como fonte de carbono e energia . A aplicação da fitoestimulação limita-se aos contaminantes orgânicos. A comunidade microbiana na rizosfera é heterogênea devido à distribuição espacial variável dos nutrientes nesta zona, porém os Pseudomonas são os organismos predominantes associados as raízes (GRATÃO, 2005).
Rizofiltração: é a técnica que emprega plantas terrestres para absorver, concentrar e/ou precipitar os contaminantes de um meio aquoso, particularmente metais pesados ou elementos radiativos, através do seu sistema radicular. As plantas são mantidas num reator com sistema hidropônico, através do qual os efluentes passam e são absorvidos pelas raízes, que concentram os contaminantes. Plantas com grande biomassa radicular (hiperacumuladoras aquáticos) são as mais satisfatórias, como
Helianthus annus e Brassica juncea, as quais provaram ter potencial para esta
tecnologia.
Fito-estabilização usa plantas para limitar a mobilidade e bio-disponibilidade de metais nos solos. As plantas usadas devem ser capazes de tolerar altos níveis de metais e imobilizá-los no solo por precipitação, complexação ou redução de valências (CARLMA & JOHN KINGSCOTT, 1997).
Na remediação de áreas contaminadas a utilização de apenas uma única técnica às vezes não é eficaz para a limpeza do ambiente. Desta forma nos depara se com várias situações que exigem um conhecimento mais avançado sobre as técnicas existentes, sobretudo aquelas que podem ser aplicadas em consórcio (em conjunto e no mesmo momento).
Neste caso a Fitorremediação, torna-se uma técnica importante de consórcio que utiliza plantas e bactérias para ser aplicado em solos contaminados por compostos orgânicos e/ou inorgânicos. Neste processo empregam-se plantas associadas às bactérias para descontaminar sítios com resíduos químicos orgânicos em sua porção superficial. Áreas contendo plantas apresentam uma biodegradabilidade mais acelerada devido a expansão da população ativa dos microrganismos no solo (rizosfera), que se utilizam da fração “exudada” das raízes como fonte de alimento, o exudado das raízes também estimula transformações cometabólicas, assim sendo muitos contaminantes são degradados via estimulação da microbiota pela presença do exsudato, além de algumas plantas produzirem enzimas que transformam metabolicamente os contaminantes orgânicos contribuindo, desta forma, para sua oxidação mais rápida pelos microrganismos presentes no solo (CHEKOL; VOUGH & CHANEY, 2004).
Segundo DINARDI (2003) a utilização de consórcio está diretamente ligada à importância da recuperação, monitoramento e conservação do ecossistema de Manguezal (em que a aplicação do consórcio é mais comum), devido às suas principais funções.
Para cada elemento, espécie de planta e fase de crescimento a distribuição e acúmulo de contaminantes metálicos variam, mas normalmente, o principal órgão, tanto de absorção quanto de acúmulo, é a raiz. No sistema metal-planta, o metal pode tender a se acumular nas raízes, enquanto que em outros o mesmo pode tender a se acumular em outros órgãos, como caule, folha e fruto (BAKER, 1981).
Alguns elementos como B (Boro), Ni (Níquel), Mn (Manganês) e Zn (Zinco) são distribuídos de maneira uniforme pela planta, enquanto Co (Cobalto), Cu (Cobre), Mo (Molibdênio) e Cd ocorrem em maiores concentrações nas raízes, com quantidades de moderadas a grandes na parte aérea; Cr (Cromo), Pb, Ag (Argônio), Sn (Estanho), Ti (Titânio) e V (Vanádio) concentram se principalmente nas raízes, com quantidades muito pequenas na parte aérea. As plantas podem acumular metais pesados em seus tecidos devido à grande habilidade de se adaptarem às várias condições químicas do ambiente. Por isso são consideradas como um reservatório de elementos metálicos presentes no solo, água e ar. ( MALAVOLTA,1994 e KABATA-PENDIAS & KABATA-PENDIAS, 2000).
Estudos de campo e laboratório tem demonstrado o potencial fitorremediador de algumas plantas.
Plantas de azevém, amendoim e estilosante apresentam potencial para fitorremediação de áreas contaminadas por arsênico (As). Os teores de As nas raízes de todas as espécies foram bastante elevados, indicando que há mecanismos de compartimentalização (SNELLER ET AL., 1999; SCHMÖGER
ET AL., 2000;MEHARG & HARTLEY-WHITAKER, 2002). As espécies vetiver,
jureminha e algaroba comportaram-se de modo diferenciado à contaminação com chumbo (Pb), com respostas distintas quanto à tolerância, absorção, distribuição e acúmulo deste elemento. Com base nas doses críticas de toxidez, verificou se que a raiz demonstrou ser o compartimento mais sensível à contaminação com Pb nas plantas de vetiver e algaroba. Os maiores acúmulos de Pb ocorreram nas raízes das plantas analisadas (SNELLER et al.,
1999; SCHNMOGER et al., 2000;MEHARG & HARTLEY-WHITAKER, 2002). O vetiver também apresentou elevada tolerância e eficiência de absorção e translocação de Pb para a parte aérea, o que pode tornar esta espécie de grande importância para programas de fitorremediação de áreas contaminadas com Pb. Em 2002, Carneiro et al. avaliaram o crescimento de espécies herbáceas em misturas de solo com diferentes graus de contaminação com metais pesados. Através dos resultados puderam observar que a população de Ginseng brasileiro (Pffafia sp.) apresentou elevada tolerância a altas concentrações de cádmio e zinco, sendo hiperacumuladora do primeiro.
Outra vertente é o consorcio com microorganismos. Neste âmbito CARNEIRO et al. (2001) avaliaram plantas herbáceas em solo contaminado por metais pesados e inoculadas por de fungos micorrízicos arbusculares, e puderam observar que a mostarda (Brassica juncea), com a inoculação dos fungos, teve o melhor resultado em relação à acumulação do chumbo, cádmio e zinco.
MELO et al. (2002) avaliaram a fitotoxicidade do tomate (Lycopersicon lycopersicum) e do repolho (Brassica oleraceae) em solo contaminado por metais pesados concluindo que estas espécies apresentam grande potencial para o teste por serem pouco sensíveis aos contaminantes.PLETSCH et al. (2002) utilizaram culturas de raízes geneticamente transformadas da cenoura (Daucus carota) como modelo experimental para o estudo da tolerância ao fenol e seus derivados clorados, obtendo bons resultados com alguns cultivares.GRATÃO (2005) analisou a resposta antioxidativa de células do tabaco (Nicotiana tabacum) submetidas ao
cádmio, observando, principalmente, que o principal mecanismo de defesa da espécie foi a produção de enzimas como substrato para fitoquelatinas, que são proteínas ligantes de metais pesados.Em um dos trabalhos mais recentes na área, Souza (2004) avaliou a eficiência da mamona (Ricinus communis) na fitorremediação de uma área afetada por metais pesados (Pb, Cd, Zn, As e Cu).
Apesar de todos os estudos citados, muito ainda precisa ser estudado a fim de viabilizar totalmente as técnicas de fitorremediação.
Perspectivas
Estudos com plantas fitorremediadoras têm demonstrado resultados promissores para a aplicação desta técnica. O potencial de algumas plantas para a fitorremediação. USEPA – “United States Environmental Protection Agency” (1983; 1987; 1991; 1994; 2000) é uma das referências de trabalho e pesquisas sobre plantas hiperacumuladoras, para serem utilizadas na fitorremediação. Por isso a relevância de se empregar vegetais fitorremediadores como a Mamona (Ricinus communis), que, posteriormente, poderá ser reutilizada na extração do óleo para produção do biodiesel, além de suas outras centenas de utilidades certificadas pela ISO 14000.
Conclusão
A fitorremediação é uma técnica que apresenta um elevado potencial de utilização, devido às vantagens que apresenta em relação às outras técnicas de remediação de contaminantes do solo. Espécies de plantas podem ser usadas como bioindicadoras de solos contaminados por metais pesados, essa técnica exige elevadas considerações, com as características físico-químicas do solo e do contaminante, na área que esta técnica será aplicada. A fitorremediação oferece várias vantagens uma delas é que podemos tratar grandes áreas a baixo custo, com possibilidades de remediar a contaminação do solo. Na Fitorremediação, a escolha da espécie vegetal a ser utilizada é um dos pontos mais importantes. As plantas leguminosas e frutíferas, quando são utilizadas, podem causar grandes riscos pois são consumidas pela população.
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