Evaluación del Potencial de Fitorremediacion del Macrofía Acuática Salvinia Auriculata en la Absorción y Acumulación de Zinco
DOI:
https://doi.org/10.5433/2447-1747.2021v30n1p367Palabras clave:
Biogeografía aplicada, Ecología de ambientes acuáticos, Química analítica.Resumen
La descarga de metales pesados por actividades antrópicas en cursos de agua es una de las fuentes más comunes de contaminantes tóxicos en el medio ambiente, con la necesidad de desarrollar técnicas capaces de biorremediación de contaminantes de manera eficiente y sostenible. El objetivo de esta investigación es evaluar el potencial de bioacumulación de Zinc (Zn) de la macrófita acuática Salvinia auriculata. Para la realización de este artículo, se recolectaron muestras del macrófito acuático en un fragmento de bosque mixto ombrófilo, en el cual se procesaron en el Laboratorio de Hidrología del Departamento de Geografía de la Universidad Estatal del Medio Oeste (UNICENTRO) en el Campus Cedeteg. Se llevaron a cabo tres experimentos con la solución de sulfato de zinc (ZnSO4) para simular la contaminación e identificar el potencial de absorción, y la lectura se realizó utilizando la técnica de espectrometría de absorción atómica AAS - Laboratorio de análisis de trazas e instrumentos, vinculada al Departamento de Química - UNICENTRO. El análisis combinado de los resultados obtenidos en los tres experimentos confirmó el potencial de Salvinia auriculata en la bioacumulación de Zn, estimando el potencial de absorción de 3.5 mg / kg, alcanzando un índice máximo en aproximadamente 48 horas. Se encontró que Salvinia auriculata mostró alta sensibilidad, siendo un macrófito que puede usarse en la evaluación cualitativa y cuantitativa de la contaminación de los ambientes acuáticos por metales pesados.Citas
AHMAD, K.; AZIZULLAH, A.; SHAMA, S.; KHATTAK, M. N. K. Determination of heavy metal contents in water, sediments, and fish tissues of Shizothorax plagiostomus in river Panjkora at Lower Dir, Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan. Environmental Monitoring and Assessment, v. 186, p. 7357-7366, 2014.
Allan JD. Stream Ecology: Structure and Function of Running Waters. Dordrecht, Neth.: Kluwer. 388 pp. 1995.
AMORIM, Fábio Alan Carqueija, et al. Espectrometria de absorção atômica: o caminho para determinações multi-elementares. Quím. Nova vol.31 no.7 São Paulo 2008.
ANTUNES, S. C. et al. Contribution for tier 1 of the ecological risk assessment of Cunha Baixa uranium mine (Central Portugal): II. Soil ecotoxicological screening. Science of the Total Environment, v. 390, p. 387–395, 2008.
ARAI, T.; OHJI, M.; HIRATA, T. Trace metal deposition in teleost fish otolith as an environmental indicator. Water, Air and Soil Pollution, v. 179, p. 255-263, 2007.
BAKER, A. J. M. et al. Metal hyperaccumulator plants: areview of the ecology and physiology of a biological resource for phytoremediation of metal-polluted soils. In: TERRY, N.; BANUELOS, G. (Ed.). Phytoremediation of contaminatedsoil and water. Boca Raton: Lewis Publishers, 2000. p. 85-107.
BERTHOLF, R.L. Zinc. In: Handbook on Toxicity of Inorganics Compounds, ed. Seller, H.G. & Sigel, H., Marcel Dekker, cap. 71, p. 788- 796, 1988.
BINI, L.M. et al. Species richness and beta-diversity of aquatic macrophytes in the upper Paraná River floodplain. Archiv Fur Hydrobiologie, v. 151, n. 3, p. 511- 525, 2001.
BRASIL. CONAMA. RESOLUÇÃO No 430, DE 13 DE MAIO DE 2011, Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes. DF: Brasília, 2011.
BRASIL. MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria n.36 de 19 de janeiro de 1
CETESB. Decreto 54.487, de 26/06/09, que dispõe de sobre a prevenção e o controle da poluição do meio ambiente. Estado de São Paulo, 2009.
CORRÊA, M.R., VELINI, E.D.; ARRUDA, D.P. Teores de metais na biomassa de Egeria densa, Egeria najas e Ceratophyllum demersum. Planta Daninha, Viçosa-MG, v.20, p.45-49, 2002.
CORRÊA, Tatiana Lopez. Bioacumulação de metais pesados em plantas nativas a partir de suas disponibilidades em rochas e sedimentos: o efeito na cadeia trófica. Dissertação de mestrado. Universidade Federal de Ouro Preto, 2006.
CLARISSE, M.D.; AMORIM, M.C.V.; LUCAS, E. F. Despoluição ambiental: uso de polímeros na remoção de metais pesados. Revista de Química Industrial, v. 67, n. 715, p.330-337, 2009.
CRUZ, C. C. V., COSTA, A. C. A., HENRIQUES, C. A.,Luna, A. S., 2004. Kinetic modeling and equilibrium studies during cadmium biosorption by dead Sargassum sp. Biomass. Bioresource Technology, v. 91, p. 249-257.
COUTINHO, H.D; BARBOSA, A.R. Fitorremediação: considerações gerais e características de utilização. Silva Lusitana, v.15, n.1: 2007.
DOUAY,F. etal. Assessment of potential health risk for inhabitants living near a former lead smelter. Part 1: metal concentrations in soils, agricultural crops, and homegrown vegetables. Environmental Monitoring Assessment, online first, 2012.
ERNEST, W.H.O. Bioavailability of heavy metals and descontamination of soils by plants. Applied Geochemistry, v.11, p. 163-167. 1996.
GREENBERG, A.E; CLESCERI, L.S.; EATON, A.D. Standard methods for the examinationof water and wastewater. 18 ed. Washington: American Public Health Association, 1992.
HASAN, S. H.; TALAT, M.; RAI, S. Sorption of cadmium and zinc from aqueous solutions by water hyacinth (Eichhornia crassipes). Bioresource Technology, v. 98, p. 918-928, 2007.
HENRY-SILVA, G. G.; CAMARGO, A. F. M. Composição química de macrófitas aquáticas flutuantes utilizadas no tratamento de efluentes de aqüicultura. Planta Daninha, v. 24, n. 1, p. 21-28, 2006.
IAP. Portaria IAP Nº 256 DE 16/09/2013, Aprova e estabelece os critérios e exigências para a apresentação da DECLARAÇÃO DE CARGA POLUIDORA. PR: Curitiba, 2013..
KABATA-PENDIAS, A., & PENDIAS, H. Trace Elements in Soils and Plants. 3rd Edition, CRC Press, New York. 2001.
KAVAMURA, V. N.; ESPOSITO, E. Biotechnological strategies applied to the decontamination of soils polluted with heavy metals. Biotechnology Advances, v. 28, n. 1, p. 61-69, 2010.
KHAN, A. G.; KUEK, C.; CHAUDHRY, T. M.; KHOO, C. S.; HAYES, N. J. Role of plants, mycorrhizae and phytochelators in heavy metal contaminated land remediation. Chemosphere, v. 41, p. 197-207, 2000.
KLUMPP, A.; BAUER, K.; FRANZ-GERSTEIN, C.; MENEZES, M. Variation of nutrient and metal concentrations in aquatic macrophytes along the Rio Cachoeira in Bahia (Brazil). Environment International, v. 28, p. 165-171, 2002.
LASAT, M.M. Phytoextraction of Toxic Metals: A Review of Biological Mechanisms. Journal of Environmental Quality, 31, 109-120. 2002.
LAMEGO, F.P.; VIDAL, R. A. Fitorremediação: plantas como agentes de despoluição? Pesticidas: r. ecotoxicol. e meio ambiente, Curitiba, v. 17, p. 9-18, jan./dez. 2007.
LARCHER, W. Ecofisiologia vegetal. Rima Artes e Textos, São Carlos, 2000.
MARSCHNER, H. Mineral nutrition of higher plants. San Diego: Academic Press, 1995.
MARTINS, D. F. F. Estudo integrado do potencial fitorremediador da Eichhornia crassipes em ambientes naturais e sua utilização para obtenção de extratos proteicos. Doutorado em química na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 162 f. 2014.
MIL-HOMENS, M.: COSTA, A. M.; FONSECA, S.; TRANCOSO, M. A.; LOPES, C.; SERRANO, R.; SOUSA, R. Natural heavy metal and metalloid concentrations in sediments of the Minho River estuary (Portugal): baseline values for environmental studies. Environmental Monitoring and Assessment, v. 185, p. 5937-5950, 2013.
NASCIMENTO, C. W. A. do et al. Fitoextração de metais pesados em solos contaminados: avanços e perspectivas. Tópicos em Ciência do Solo, v. 6, p. 461-4495, 2009.
NIEMEYER, J.C. et al. Functional and structural parameters to assess the ecological status of a metal contaminated area in the tropics. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 86, p. 188‐197, 2012.
OLIVEIRA, J.A.; COSTA, C.C. Biomonitoramento dos níveis de Cd e Pb no Ribeirão São Bartolomeu, Município de Viçosa, Mg, através da utilização de aguapés (Eichhornia crassipes (Mart. Solms). In: VI Simpósio Ítalo Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, ABES – Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental. Rio de Janeiro: 2002.
PETRIN, N.; Biorremediação. Disponível em: http://www.estudopratico.com.br/biorremediação-objetivos-funcionamento-e-aplicacao/ 2015; acessado em 10/10/2018
PILON-SMITS, E. Phytoremediation. Annual Review Plant Biology, v. 56, p. 15-39, 2005.
PIRES, F.R. et al. Fitorremediação de solos contaminados com herbicidas. Planta Daninha, v.21, p. 335-341. 2003.
RASKIN, I.; KUMAR, P.N.; DUSHENKOV, S.; SALT, D.E. Bioconcentration of heavy metals by plants. Current Opinion in Biotechnology 5: 285-290.1994.
RORIG, L.R. et al. From a water resource to a point pollution source: the daily jornal of a coastal urbal stream. Brazilian Journal of Biology, v.67, n.4. 2007.
RUBIO, J.; SCHNEIDER, I.A.H. Plantas Aquáticas: Adsorventes Naturais para a Melhoria da Qualidade das Águas. In: XIX PRÊMIO JOVEM CIENTISTA - ÁGUA: FONTE DE VIDA, 2003.
TANDY, S.; BOSSART, K.; MUELLER, R.; RITSCHEL, J.; HAUSER, L.; SCHULIN, R.; NOWACK, B. Extraction of heavy metals from soils using biodegradable chelating agentes. Environmental Science Technology. v.38, p.937-944. 2004.
TAVARES, T. CARVALHO, F. M. Avaliação da exposição de populações humanas a metais pesados no ambiente: exemplos do Recôncavo Baiano. Química Nova, Universidade Federal da Bahia, Núcleo Interdisciplinar de Meio Ambiente, n.2, 1992.
USEPA ‐ U.S. Environmental Protection Agency. Using toxicity tests in ecological risk assessment. ECO Update. Publication 9345.0‐051. EPA 540‐F‐94‐012. PB94‐963303. Intermittent Bulletin, Volume 2, Number 1. September 1994.
Allan JD. Stream Ecology: Structure and Function of Running Waters. Dordrecht, Neth.: Kluwer. 388 pp. 1995.
AMORIM, Fábio Alan Carqueija, et al. Espectrometria de absorção atômica: o caminho para determinações multi-elementares. Quím. Nova vol.31 no.7 São Paulo 2008.
ANTUNES, S. C. et al. Contribution for tier 1 of the ecological risk assessment of Cunha Baixa uranium mine (Central Portugal): II. Soil ecotoxicological screening. Science of the Total Environment, v. 390, p. 387–395, 2008.
ARAI, T.; OHJI, M.; HIRATA, T. Trace metal deposition in teleost fish otolith as an environmental indicator. Water, Air and Soil Pollution, v. 179, p. 255-263, 2007.
BAKER, A. J. M. et al. Metal hyperaccumulator plants: areview of the ecology and physiology of a biological resource for phytoremediation of metal-polluted soils. In: TERRY, N.; BANUELOS, G. (Ed.). Phytoremediation of contaminatedsoil and water. Boca Raton: Lewis Publishers, 2000. p. 85-107.
BERTHOLF, R.L. Zinc. In: Handbook on Toxicity of Inorganics Compounds, ed. Seller, H.G. & Sigel, H., Marcel Dekker, cap. 71, p. 788- 796, 1988.
BINI, L.M. et al. Species richness and beta-diversity of aquatic macrophytes in the upper Paraná River floodplain. Archiv Fur Hydrobiologie, v. 151, n. 3, p. 511- 525, 2001.
BRASIL. CONAMA. RESOLUÇÃO No 430, DE 13 DE MAIO DE 2011, Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes. DF: Brasília, 2011.
BRASIL. MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria n.36 de 19 de janeiro de 1
CETESB. Decreto 54.487, de 26/06/09, que dispõe de sobre a prevenção e o controle da poluição do meio ambiente. Estado de São Paulo, 2009.
CORRÊA, M.R., VELINI, E.D.; ARRUDA, D.P. Teores de metais na biomassa de Egeria densa, Egeria najas e Ceratophyllum demersum. Planta Daninha, Viçosa-MG, v.20, p.45-49, 2002.
CORRÊA, Tatiana Lopez. Bioacumulação de metais pesados em plantas nativas a partir de suas disponibilidades em rochas e sedimentos: o efeito na cadeia trófica. Dissertação de mestrado. Universidade Federal de Ouro Preto, 2006.
CLARISSE, M.D.; AMORIM, M.C.V.; LUCAS, E. F. Despoluição ambiental: uso de polímeros na remoção de metais pesados. Revista de Química Industrial, v. 67, n. 715, p.330-337, 2009.
CRUZ, C. C. V., COSTA, A. C. A., HENRIQUES, C. A.,Luna, A. S., 2004. Kinetic modeling and equilibrium studies during cadmium biosorption by dead Sargassum sp. Biomass. Bioresource Technology, v. 91, p. 249-257.
COUTINHO, H.D; BARBOSA, A.R. Fitorremediação: considerações gerais e características de utilização. Silva Lusitana, v.15, n.1: 2007.
DOUAY,F. etal. Assessment of potential health risk for inhabitants living near a former lead smelter. Part 1: metal concentrations in soils, agricultural crops, and homegrown vegetables. Environmental Monitoring Assessment, online first, 2012.
ERNEST, W.H.O. Bioavailability of heavy metals and descontamination of soils by plants. Applied Geochemistry, v.11, p. 163-167. 1996.
GREENBERG, A.E; CLESCERI, L.S.; EATON, A.D. Standard methods for the examinationof water and wastewater. 18 ed. Washington: American Public Health Association, 1992.
HASAN, S. H.; TALAT, M.; RAI, S. Sorption of cadmium and zinc from aqueous solutions by water hyacinth (Eichhornia crassipes). Bioresource Technology, v. 98, p. 918-928, 2007.
HENRY-SILVA, G. G.; CAMARGO, A. F. M. Composição química de macrófitas aquáticas flutuantes utilizadas no tratamento de efluentes de aqüicultura. Planta Daninha, v. 24, n. 1, p. 21-28, 2006.
IAP. Portaria IAP Nº 256 DE 16/09/2013, Aprova e estabelece os critérios e exigências para a apresentação da DECLARAÇÃO DE CARGA POLUIDORA. PR: Curitiba, 2013..
KABATA-PENDIAS, A., & PENDIAS, H. Trace Elements in Soils and Plants. 3rd Edition, CRC Press, New York. 2001.
KAVAMURA, V. N.; ESPOSITO, E. Biotechnological strategies applied to the decontamination of soils polluted with heavy metals. Biotechnology Advances, v. 28, n. 1, p. 61-69, 2010.
KHAN, A. G.; KUEK, C.; CHAUDHRY, T. M.; KHOO, C. S.; HAYES, N. J. Role of plants, mycorrhizae and phytochelators in heavy metal contaminated land remediation. Chemosphere, v. 41, p. 197-207, 2000.
KLUMPP, A.; BAUER, K.; FRANZ-GERSTEIN, C.; MENEZES, M. Variation of nutrient and metal concentrations in aquatic macrophytes along the Rio Cachoeira in Bahia (Brazil). Environment International, v. 28, p. 165-171, 2002.
LASAT, M.M. Phytoextraction of Toxic Metals: A Review of Biological Mechanisms. Journal of Environmental Quality, 31, 109-120. 2002.
LAMEGO, F.P.; VIDAL, R. A. Fitorremediação: plantas como agentes de despoluição? Pesticidas: r. ecotoxicol. e meio ambiente, Curitiba, v. 17, p. 9-18, jan./dez. 2007.
LARCHER, W. Ecofisiologia vegetal. Rima Artes e Textos, São Carlos, 2000.
MARSCHNER, H. Mineral nutrition of higher plants. San Diego: Academic Press, 1995.
MARTINS, D. F. F. Estudo integrado do potencial fitorremediador da Eichhornia crassipes em ambientes naturais e sua utilização para obtenção de extratos proteicos. Doutorado em química na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 162 f. 2014.
MIL-HOMENS, M.: COSTA, A. M.; FONSECA, S.; TRANCOSO, M. A.; LOPES, C.; SERRANO, R.; SOUSA, R. Natural heavy metal and metalloid concentrations in sediments of the Minho River estuary (Portugal): baseline values for environmental studies. Environmental Monitoring and Assessment, v. 185, p. 5937-5950, 2013.
NASCIMENTO, C. W. A. do et al. Fitoextração de metais pesados em solos contaminados: avanços e perspectivas. Tópicos em Ciência do Solo, v. 6, p. 461-4495, 2009.
NIEMEYER, J.C. et al. Functional and structural parameters to assess the ecological status of a metal contaminated area in the tropics. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 86, p. 188‐197, 2012.
OLIVEIRA, J.A.; COSTA, C.C. Biomonitoramento dos níveis de Cd e Pb no Ribeirão São Bartolomeu, Município de Viçosa, Mg, através da utilização de aguapés (Eichhornia crassipes (Mart. Solms). In: VI Simpósio Ítalo Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, ABES – Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental. Rio de Janeiro: 2002.
PETRIN, N.; Biorremediação. Disponível em: http://www.estudopratico.com.br/biorremediação-objetivos-funcionamento-e-aplicacao/ 2015; acessado em 10/10/2018
PILON-SMITS, E. Phytoremediation. Annual Review Plant Biology, v. 56, p. 15-39, 2005.
PIRES, F.R. et al. Fitorremediação de solos contaminados com herbicidas. Planta Daninha, v.21, p. 335-341. 2003.
RASKIN, I.; KUMAR, P.N.; DUSHENKOV, S.; SALT, D.E. Bioconcentration of heavy metals by plants. Current Opinion in Biotechnology 5: 285-290.1994.
RORIG, L.R. et al. From a water resource to a point pollution source: the daily jornal of a coastal urbal stream. Brazilian Journal of Biology, v.67, n.4. 2007.
RUBIO, J.; SCHNEIDER, I.A.H. Plantas Aquáticas: Adsorventes Naturais para a Melhoria da Qualidade das Águas. In: XIX PRÊMIO JOVEM CIENTISTA - ÁGUA: FONTE DE VIDA, 2003.
TANDY, S.; BOSSART, K.; MUELLER, R.; RITSCHEL, J.; HAUSER, L.; SCHULIN, R.; NOWACK, B. Extraction of heavy metals from soils using biodegradable chelating agentes. Environmental Science Technology. v.38, p.937-944. 2004.
TAVARES, T. CARVALHO, F. M. Avaliação da exposição de populações humanas a metais pesados no ambiente: exemplos do Recôncavo Baiano. Química Nova, Universidade Federal da Bahia, Núcleo Interdisciplinar de Meio Ambiente, n.2, 1992.
USEPA ‐ U.S. Environmental Protection Agency. Using toxicity tests in ecological risk assessment. ECO Update. Publication 9345.0‐051. EPA 540‐F‐94‐012. PB94‐963303. Intermittent Bulletin, Volume 2, Number 1. September 1994.
Descargas
Publicado
2020-12-30
Cómo citar
Negrão, G. N., Souza, N. U., & Butik, M. (2020). Evaluación del Potencial de Fitorremediacion del Macrofía Acuática Salvinia Auriculata en la Absorción y Acumulación de Zinco. GEOGRAFIA (Londrina), 30(1), 367–385. https://doi.org/10.5433/2447-1747.2021v30n1p367
Número
Sección
Artículos
Licencia
Derechos de autor 2020 GEOGRAFIA (Londrina)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
Los autores conservan los derechos de autor y la obra está bajo licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional. Esta licencia permite a terceros distribuir, remezclar, adaptar y desarrollar el material en cualquier medio o formato únicamente con fines no comerciales, dando el debido crédito a la autoría y a la publicación inicial en esta revista.
La revista se reserva el derecho de introducir cambios normativos, ortográficos y gramaticales en los originales con el fin de mantener el nivel culto de la lengua y la credibilidad del vehículo. No obstante, respetará el estilo de redacción de los autores. Los cambios, correcciones o sugerencias de carácter conceptual se enviarán a los autores cuando sea necesario.
