27/10/2015
RESUMO
O presente estudo tem como objetivo apresentar os conceitos da fitorremediação com o estudo de casos apresentados por um levantamento bibliográfico a fim de obter informações sobre a utilização de diferentes espécies fitorremediadoras e em diferentes casos. Foi apresentada a forma com que a planta se comporta como fitorremediadora, trazendo as características básicas para a escolha de uma espécie fitorremediadora, contando também com casos apresentados que utilizaram experimentos e testes que simulam casos reais de uma recuperação de área degradada. Onde pode-se observar a importância da realização de análise do solo antes e depois da fitorremediação, a fim de quantificar a recuperação da área degradada.
PALAVRAS-CHAVE: Fitorremediação, Recuperação de Área Degradada e Agente Fitorremediador.
ABSTRACT
The present study aims to present the concepts of phytoremediation with the case studies presented in the literature, in order to obtain information on the use of different species and in different cases Phytoremediator. Was presented the way the plant behaves as phytoremediation, bringing the basic characteristics for choosing a ensiformis, counting also with the cases presented that used experiments and tests that simulate the real cases the recovery of the degraded area. Where one can observe the importance of conducting analysis of the ground before and after the phytoremediation in order to quantify the recovery of the degraded area.
KEY WORDS: Phytoremediation, Recovery of Degraded Areas and Agent phytoremediator.
Por ser uma exigência legal e um compromisso social, a remediação de áreas contaminadas criou uma demanda de tecnologias, oportunidades científicas e possibilidades de negócios no mundo todo (ROMERO et al. 2007).
Na busca de conseguir uma forma mais eficiente na descontaminação, mais simples na execução e de menor custo, surge a possibilidade da utilização de biorremediadores, que utiliza organismos vivos como microorganismos e plantas na recuperação de áreas degradadas (PIRES et al. 2003). Nesse contexto cresce a utilização de plantas como biorremediadores, técnica conhecida como fitorremediação, por ser uma alternativa viável de baixo custo, que promove manutenção da fertilidade do solo. (ZANQUETA et al. 2011).
Segundo Pires et al (2003) a fitorremediação é a utilização de plantas para a descontaminação do solo, água e ar para substancias orgânicas e inorgânicas, e se baseia na tolerância de algumas plantas a determinados compostos, seja por armazenagem ou por transformação do composto a ser retirado da área degradada.
Tem-se mostrado que o uso da fitorremediação pode descontaminar áreas com a presença de herbicidas de ação no solo (Procópio et al. 2008). Contudo a fitorremediação contra herbicidas tem menos eficácia que na extração de metais pesados, metaloides, hidrocarbonetos de petróleo, pesticidas, explosivos, solventes clorados e subprodutos tóxicos da indústria (PIRES et al, 2005).
Um grande atrativo dessa técnica é a possibilidade de promover a descontaminação do local in situ, bem como ao baixo custo, quando comparada à remoção do solo para seu tratamento (PIRES et al. 2005).
A utilização da fitorremediação se baseia na seletividade natural ou desenvolvida de espécies que exibem para um determinado composto ou mecanismo de ação, isso se da através do transporte da substancia através dos tecidos da planta podendo ser metabolizado ou armazenado, fazendo com que o composto seja degradado pela planta nos casos da metabolização (PIRES et al, 2003).
Segundo Andrade, Tavares e Mahler (2007) existem cinco tipos de ações que as plantas realizam na fitorremediação:
O objetivo do presente trabalho é apresentar o conceito de fitorremediação analisando casos de fitorremediação testados e compara-los entre si para melhor discernimento da fitorremediação.
2. METODOLOGIA.
Para o entendimento do conteúdo apresentado nesse trabalho, foi destacado um conteúdo bibliográfico através de artigos científicos de fitorremediação no Brasil para melhor lucidar as características específicas a ser utilizada dentro do território nacional.
3. Resultados e discussão
3.1. Características básicas da fitorremediação
A utilização de plantas na recuperação de áreas degradadas, conhecida como fitorremediação, tem como objetivo recuperar a área utilizando o próprio metabolismo da planta.
De acordo com Pires et al (2003) para uma fitorremediação temos alguns pré-requisitos, assumindo uma série de característica para a escolha da planta ideal, mesmo sendo difícil de reunir todas características em uma planta, o ideal seria encontrar uma planta que corresponda com as expectativas da maioria dos itens relacionados a seguir:
Apesar de tantas características boas que a fitorremediação tem, ela também apresenta limitações, essas dificuldades são:
Essas características que limitam a fitorremediação apresentada por Pires et al (2003), não faz da técnica menos eficiente, mas exige a ação conjunta de profissionais de diferentes áreas do conhecimento.
Entre as inúmeras vantagens, Pires et al (2003) destaca algumas características, como o menor custo, os compostos orgânicos podem ser degradados a CO2 e H2O, removendo a conte de contaminação, as plantas são mais fáceis de ser monitoradas, as propriedades biológicas e físicas do solo são mantidas, incorpora ao solo material orgânico, fixa o nitrogênio atmosférico, controla a erosão, reduz o movimento da água contaminada do solo, utiliza como energia o sol e tem uma aceitação publica melhor.
Para entender melhor como acontece o processo fisiológico da planta para uma boa fitorremediação, devemos entender que as plantas podem absorver naturalmente certos elementos do solo que fazem parte da sua nutrição natural, entre eles podemos classificar os micronutrientes e os macronutrientes. Os micronutrientes são o Cloro, Manganês, Boro, Zinco, Ferro, Níquel, Cobre e o Molibdênio, enquanto os macronutrientes são o Carbono, Oxigênio, Hidrogênio, Nitrogênio, Potássio, Cálcio, Fósforo, Magnésio e o Enxofre (KERBAURY, 2008)
Esses elementos podem ser absorvidos em diferentes quantidades por cada espécie de planta, porém esses elementos são elementos absorvidos para o metabolismo da planta, no caso esses elementos entrariam mais na Fitodegradação, uma vez que a planta irá metabolizar esses compostos.
Esses Elementos são considerados essenciais, um vez que esses elementos podem impedir o ciclo de vida das plantas, que não podem ser substituídos por outros elementos com características similares e que participam diretamente no metabolismo da planta (KERBAURY, 2008).
Kerbaury (2008) relaciona que os elementos mais comuns no solo são divididos em minerais primários, minerais secundários (argilas silicatadas) e minerais secundários (“óxidos”). Dentre os primários encontramos a calcita, o gesso, olivina, mica, feldspato, zircão, rutilo, epidoto, turmalina e birnessita. No secundário argilosos temos a esmectita, vermiculita, clorita e caolinita, e no secundário óxidos a alofana, a imogolita, gibbsita, goethita, hematita e ferridrita. Esses elementos são encontrados de acordo com o solo e com o intemperismo das rochas de cada região. Cada tipo de solo apresenta a capacidade de armazenar certos compostos químicos que são essenciais para o desenvolvimento das plantas, essa capacidade do solo reter algumas substancias também influencia na degradação e na escolha do agente fitorremediador a ser escolhido. Essas características dos solos reterem alguns elementos também demonstra a importância de escolher melhor os fertilizantes e adubos que serão usados nas áreas rurais.
A fitorremediação depende da absorção dos compostos pelas plantas, que se tem inicio nas raízes, através do córtex, e para dentro do xilema (TAIZ; ZEIGER, 2009). A distribuição dos compostos se dá através do xilema e do floema, que são dois sistemas complexos com elementos condutores e células de parênquima, que tem continuidade da na raís e no caule, e até nas longos pecíolos e folhas. Para o transporte de água e minerais a planta utiliza o xilema, e no transporte de água e solutos orgânicos usa o floema (Castro, Paulo Roberto de Camargo – Capitulo: Translocação de solutos orgânicos; Fisiologia Vegetal Volume 1 – Textos de Vários Autores. 1979 – 1985).
3.2. Estudo de casos de fitorremediação em solo.
Para avaliação de uma área contaminada, é necessária a utilização de um estudo de uma área sem contaminação para comparar com a contaminada, a fim de ter um parâmetro comparativo (ANDRADE; TAVARES; MAHLER, 2007).
Andrade, Tavares e Mahler afirma que os parâmetros para a avaliação dos solos variam de região para região, isso faz com que, ao mesmo tempo em que traz benefícios por considerar características particulares na definição da existência ou não de alterações ambientais, porém pode impossibilitar a comparação com outros lugares com propriedades similar a estudada.
O Brasil trabalha, através do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conoma) para que se padronizem os valores para orientar as análises de solo e água em todo território nacional (ANDRADE; TAVARES; MAHLER, 2007). Esses parâmetros estão sendo estudados, principalmente, pela CETESB que desenvolveram valores de referência que são:
Em um trabalho realizado por Carmo et al (2008), ele selecionou 19 espécies de vegetais para a fitorremediação em solo contaminado com picloram, que depois de uma análise, constatou ainda que esse herbicida, apesar de ser para controle de vegetais com folhas largas, as grampeias também apresenta extrema sensibilidade para o herbicida, portanto a utilização de certas gramíneas como fitorremediadora para esse herbicida é inadequada.
Porém podemos destacar a utilização de uma gramínea, no caso a Braquiária, como sento boa fitorremediadora para arsênico como descrito o trabalho de Araújo et al (2011), que mesmo com a alteração no seu metabolismo a Braquiária apresentou forte tolerância ao composto, porém a mesma não metaboliza o composto, mas sim armazena, impossibilitando assim a utilização da Braquiária para outro fim após a fitorremediação.
Em ambos os estudo foi levado em consideração a capacidade de absorção da planta, sendo feito testes e experimentos contabilizando a quantidade do composto nas plantas. Esses experimentos pode trazer a possibilidade da utilização para fitorremediação desses compostos das plantas estudadas, mas como sugestão, a análise do solo antes e depois do plantio das plantas fitorremediadoras traria um parâmetro da recuperação da área degradada com a utilização da técnica de fitorremediação.
Apesar de a braquiária ter um potencial fitorremediador para o arsênico, ela apresenta uma tolerância ao composto, porém pouca armazenagem do mesmo, fazendo com que ela seja mais indicada para um reflorestamento de uma área contaminada por arsênico do que uma extração do composto presente no solo, porém para essa afirmação, seria necessária a análise do solo antes e depois do plantio da Braquiária, já que foi levado em conta o composto presente na planta, e não o composto residual no solo.
Pires et al (2003), escolheu 10 espécies diferentes para a fitorremediação de tebuthiuron, que além de escolher espécies que poderiam ser agentes fitorremediadores eles também tem valor econômico, o que torna ideal para recuperar área rural que dependem da terra para sustento da família ou comunidades. Foi feito experimento em casa de vegetação, a fim de simular o ambiente mais próximo do que corresponde à área contaminada. E a cada espécie foi testado um nível diferente do herbicida. Isso demonstrou que duas espécies poderiam ser utilizadas para a fitorremediação, e ambas com valor comercial, nos testes foram realizados com doses até fora da dose estabelecida comercialmente, a fim de elucidar casos extremos de contaminação.
A utilização de plantas que apresenta potencial para fitorremediação aumenta o atrativo se considerarmos a importância comercial que ela terá. Já que para a recuperação da área o ruralista, por exemplo, poderá manter uma renda enquanto trata a degradação.
Zancheta et al (2011) relata em seu estudo que a planta para fitorremediação do cobre demonstrou um mecanismo para maior armazenagem e tolerância do cobre, ela acumulou preferencialmente no sistema radicular, e translocou para as partes aéreas, porem isso torna a planta um pouco limitada na fitorremediação, porém em casos que o solo apresenta uma concentração mais amenizada, o feijão-de-porco, planta alvo do estudo, é considerada ideal para a fitorremediação do cobre.
Quando Belo et al (2007) decidiu pesquisar sobre a fitorremediação de um solo contaminado por Trifloxysulfuron-Sodium, ele levou em consideração a adubação por compostos orgânicos, pois a utilização do feijão-de-porco (canavalia ensiformis) sem a adição de adubação para a fitorremediação desse composto não seria viável, porém com a dição pode-se notar que o vegetal cresceu, porém não teve capacidade fitorremediadora para o Trifloxyfuron-Sodium.
Para a mesma contaminação, e com a mesma planta fitorremediadora, Santos et al (2006) apresentou que a utilização do feijão-de-porco teve sucesso com uma densidade populacional mínima de 20 plantas por metro quadrado quando aplicada antes do plantio de feijão, fazendo com que o crescimento do mesmo não fosse influenciado pela degradação do Trifloxysulfuron.
O feijão-de-porco pode ser apresentado por Santos et al (2006) e Belo et al (2007) como sendo, além de uma agente fitorremediador, uma adubação verde, tornando a planta atrativa na utilização da planta para fitorremediação.
O fato de um estudo ter considerado inadequado por ter um fator fitorremediador baixo, o outro apresentou outra perspectiva, levando em consideração o número de espécies por metro quadrado, a fim de estabelecer, pela sua capacidade reduzida de fitorremediação, um número adequado para sua utilização para esse fim.
Uma boa seleção para uma fitorremediação é a utilização de espécies que irão servir como adubação verde, como é o caso do estudo dirigido por Pires et al (2005), com foco na fitorremediação do herbicida Tebuthiuron, e para esse composto também foi encontrado como sento a melhor fitorremediadora o feijão-de-porco, que conseguiu apresentar a melhor performance para absorção do herbicida.
A junção de uma planta com potencial econômico, a utilização como adubação verde e ainda como fitorremediador faz com que cresça o interesse quando for utilizada em áreas rurais, a fim de não perder a renda enquanto trata o solo contaminado. Isso poderia ser mais bem ilustrado com o estudo do solo comparando os parâmetros antes e depois da fitorremediação, e além do composto a ser retirados, nesse caso, a pesquisa dos compostos orgânicos presentes no solo depois, levando em consideração que a planta utilizada também tem a função de adubação verde.
Apesar de muitas plantas terem um potencial fitorremediador bem específico, o caso do feijão-de-porco apresenta uma tolerância e um potencial fitorremediador para mais de um herbicida, como demonstrados nos estudos citados acima, que foi utilizado como fitorremediadora de Tebuthiuron e de Trifloxysulfuron-Sodium.
No caso do capim-pé-de-galinha-gigante, foi identificado pelo Procópio et al (2008) que a sua utilização para recuperar área com herbicida picloram apresentou uma variável quanto ao número de espécie por metro quadrado, no caso, 172 plantas por metro quadrado teve o melhor resultado para a fitorremediação do herbicida.
Além das técnicas para aprimorar a fitorremediação, contar com a quantidade específica em determinados casos é essencial, já que isso possibilita um melhor aproveitamento das espécies associadas a um estudo impedindo o desperdício desnecessário.
4. Considerações finais
Conclui-se que a fitorremediação do solo tem sido estudada quando as espécies utilizadas e sua capacidade de tolerar e/ou extrair o composto do solo, porém um fato importante a ser estudado é a variação do composto no solo de antes e depois da fitorremediação a fim de estabelecer um potencial fitorremediador das plantas no solo.
5. REFERÊNCIAS
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Esta apresentação reflete a opinião pessoal do autor sobre o tema, podendo não refletir a posição oficial do Portal Educação.
Bacharel em Ciências Biológicas, Pós Graduando Engenharia Ambiental, Casado, nascido 1 de Setembro de 1986 , residente na cidade de São Paulo, com experiência na área de informática, escritório e laboratório de análises clínicas com coleta, hematologia, imunologia, urinálise, bioquímica e controle de qualidade e docência em curso técnico de análises clínicas e enfermagem.
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