Solubilidade, fracionamento e fitoextração de metais pesados após aplicação de agentes quelantes

A baixa biodegrabilidade de quelantes sintéticos usados para induzir a fitoextração resulta em alto risco ambiental pela possibilidade de lixiviação de metais pesados. Agentes quelantes naturais, mais rapidamente degradados no solo, podem ser uma alternativa para os quelantes sintéticos. O objetivo deste trabalho foi comparar a performance de ácidos orgânicos naturais (gálico, cítrico e oxálico) com ácidos sintéticos (EDTA, DTPA e NTA) na fitoextração induzida de metais. O solo foi contaminado com 500, 300 e 200 mg kg-1 de Pb, Zn e Cu, respectivamente, e cultivado com milho (Zea mays) e mucuna preta (Stizolobium aterrimum). Os agentes quelantes, na dose de 10 mmol kg-1, foram aplicados no solo sete dias antes da coleta das plantas. Amostras do solo foram submetidas à extração com CaCl2 e fracionamento. Os teores dos metais na solução do solo foram também determinados. Os quelantes sintéticos EDTA, DTPA e NTA foram eficientes na solubilização dos metais pesados no solo. Dentre os ácidos orgânicos naturais, apenas o ácido cítrico foi eficiente na solubilização dos metais nas primeiras vinte e quatro horas após a sua aplicação. A distribuição dos metais entre as frações apresentou a seguinte ordem: Pb: matéria orgânica (MO) > óxido de Fe amorfo (OxFeA) > trocável (Tr) > óxido de Fe cristalino (OxFeC); Cu: MO > Tr > OxFeC > OxFeA; e Zn: MO > Tr > OxFeC > OxFeA. De modo geral, a adição dos quelantes sintéticos provocou aumento nos teores trocáveis de Pb e Cu e redução nos teores de Pb, Cu e Zn nas frações óxidos de Fe amorfo e cristalino. O extrator CaCl2 0,01 mol L-1 pode ser utilizado para predição da concentração de Pb, Cu e Zn na solução do solo.

Indução da fitoextração de chumbo por ácido cítrico em solo contaminado por baterias automotivas

A fitoextração - uso de plantas para extrair contaminantes do solo - é uma técnica promissora de recuperação de solos contaminados. Como alternativa aos quelantes sintéticos, ácidos orgânicos naturais estão sendo propostos para induzir a fitoextração por serem rapidamente degradados no solo, evitando risco de poluição secundária. Este trabalho objetivou avaliar o desempenho do ácido cítrico aplicado em doses crescentes, total e parceladamente, na fitoextração induzida de Pb em solo contaminado por resíduos de baterias automotivas. O ácido cítrico, nas doses de 0, 20, 40, 60 e 80 mmol kg-1, foi aplicado de forma total no 30° dia de cultivo de milho (Zea mays) e, parceladamente, no 30º e 34º dias de cultivo. Para efeito comparativo, um tratamento adicional com EDTA na concentração de 10 mmol kg-1 foi utilizado. Nas amostras de solo após aplicação dos tratamentos, foram determinados os teores de Pb solúvel e ligado a frações do solo. Pode-se concluir que o parcelamento das doses de ácido cítrico não influenciou a eficiência da fitoextração, sendo a aplicação única da dose total mais indicada para indução da acumulação de Pb pelas plantas. A remediação da área com fitoextração induzida pela aplicação de ácido cítrico é exequível em período relativamente curto e sem problemas secundários quanto à lixiviação de Pb. A aplicação de ácido cítrico provocou mobilização de Pb das frações menos solúveis (matéria orgânica e óxidos) para a forma trocável. A distribuição de Pb nas frações do solo após aplicação do ácido apresentou a seguinte ordem: trocável > matéria orgânica > óxido de Fe cristalino > óxido de Fe amorfo.

Metais pesados em solos de área de mineração e metalurgia de chumbo: I - Fitoextração

A fitoextração tem sido sugerida como alternativa viável às práticas tradicionais de recuperação de solos contaminados por metais pesados (remoção do solo e destinação em aterros ou coprocessamento em cimento, etc.), em razão dos menores custos e por ser menos impactante ao ambiente. Este trabalho objetivou avaliar a fitoextração induzida (uso de ácido cítrico como agente quelante) de metais pesados, com o cultivo de aveia-preta (Avena strigosa Schreber), girassol (Helianthus annuus L.) e grama-batatais (Paspalum notatum Flügge), em solos poluídos (solos 2, 3 e 4) de uma área de mineração de Pb em Adrianópolis (PR). O solo 1 foi amostrado em área de mata nativa (referência). O experimento foi realizado em casa de vegetação, com três repetições. Foram determinados os teores de Pb, Cd, Cu, Ni, Cr e Zn no solo com HNO3/HCl (3:1) concentrados. Após a colheita das plantas, determinaram-se a massa de matéria seca e os teores de metais pesados nas raízes e parte aérea (digestão nítrico-perclórica). Os solos contaminados (2, 3 e 4) apresentaram as seguintes faixas de teores de metais pesados (mg kg-1): Pb - 2.598,5 a 9.678,2; Cd - 1,9 a 22,2; Cu - 165,5 a 969,2; Ni - 22,6 a 38,4; Cr - 15,2 a 27,8; e Zn - 87,4 a 894,8. A adição de quelante não induziu a uma absorção mais efetiva de metais pesados pelas plantas. O solo 2 possibilitou melhor crescimento das plantas, e o girassol deve ser preferido na fitorremediação das áreas sob as mesmas condições. Na área próxima à planta fabril (solo 3) e nas áreas com grande ocorrência de rejeitos (solo 4), a fitoextração não foi eficiente. Nesses ambientes, recomenda-se o estudo de outras plantas nativas e, ou, exóticas resistentes a altos teores de Pb (solo 3) ou a remobilização de solo mais rejeito para aterros industriais (solo 4).

Efeito da adição de fontes de matéria orgânica como amenizantes do efeito tóxico de B, Zn, Cu, Mn e Pb no cultivo de Brassica juncea

Atividades humanas como mineração, siderurgia e aplicação de fertilizantes tornam a poluição por metais sério problema ambiental na atualidade. A fitorremediação - uso de plantas e da microbiota, associada ou não a adições de amenizantes de solo, para extrair, seqüestrar e, ou, reduzir a toxicidade dos poluentes - tem sido descrita como uma tecnologia efetiva, não-destrutiva, econômica e socialmente aceita para remediar solos poluídos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da mostarda na remoção de Zn, Cu, Mn, Pb e B de um solo contaminado e o efeito da adição de materiais orgânicos na redução da disponibilidade de metais pesados e B para essa planta. O trabalho foi realizado em casa de vegetação, com delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 5 com quatro repetições, utilizando 0, 7, 14, 21 e 28 g kg-1 de C no solo. Os materiais orgânicos utilizados foram: solomax, turfa e concentrado húmico mineral (CHM). A adição de turfa e concentrado húmico mineral reduziu os teores de Zn, Cu, Pb e B extraíveis do solo e na parte aérea da mostarda; contudo, essa redução não foi suficiente para impedir os efeitos fitotóxicos dos elementos. A adição dos materiais orgânicos promoveu aumento nos teores de Mn no solo, entretanto apenas o solomax proporcionou aumento na concentração do elemento na parte aérea das plantas. Os efeitos da turfa e do CHM sobre a disponibilidade de Zn, Cu, Mn, Pb e B no solo, a concentração na parte aérea e o crescimento das plantas indicaram o potencial desses materiais como agentes amenizantes de toxicidade e do solomax como auxiliar em programas de fitoextração induzida.

Fitorremediação de solo salino s ódico por Atriplex nummularia e gesso de jazida

Atriplex nummularia apresenta-se como alternativa de uso na recuperação de solos salino-sódicos, podendo servir como suporte forrageiro e como folhagem na floricultura e paisagismo. Com o objetivo de avaliar o potencial desta halófita na fitorremediação de solo salino-sódico sob irrigação com águas salinas e verificar o potencial do gesso como potencializador da fitoextração de Na, realizou-se um experimento em casa de vegetação, em esquema fatorial 2 x 3, sendo dois tratamentos com gesso de jazida(ausência, e aplicação de 50 % da dose recomendada pela necessidade de gesso) e três classes de água para irrigação (C1 = 175 μS cm-1; C2 = 500 μS cm-1e C3 = 1500 μS cm-1). Foram realizadas avaliações dos teores de Na, no solo e na planta, aos 40, 70, 100 e 130 dias do transplantio da A. nummularia. O gesso proporcionou ganho médio de 96 % na matéria seca de raiz. O teor de Na nas folhas foi significativo a partir da terceira época avaliada com valores de 90,1 e 109,7 g kg-1, para 100 e 130 dias após o transplantio, respectivamente. Este efeito foi aumentado em 30 % com a aplicação de gesso. O teor de Na+ no solo foi menor em média 31 e 26 %, com e sem gesso, respectivamente, a partir de 100 dias após o transplantio. Com base nas condições estudadas, pode-se concluir que a Atriplex nummularia comportou-se como planta hiperacumuladora de Na, com potencial de uso na fitoextração deste elemento no solo. O uso do gesso de jazida promoveu o aumento da capacidade de extração de Na do solo pela planta, podendo ser usado como potencializador da fitoextração. A irrigação da A. nummularia para uso de fitorremediação pode ser feita com águas salinas na faixa de 175 a 1500 μS cm-1.

Dessorção e lixiviação de chumbo em espodossolo tratado com agentes quelantes

A baixa degradabilidade no solo de quelantes sintéticos usados para induzir a fitoextração pode significar elevado risco ambiental pela lixiviação de metais pesados. Agentes quelantes naturais, mais rapidamente degradados no solo, podem ser uma alternativa para os quelantes sintéticos. Este trabalho objetivou avaliar a capacidade de três agentes quelantes sintéticos e dois quelantes naturais de cadeia alifática na dessorção de Pb de um Espodossolo contaminado pela deposição de escórias resultantes da reciclagem de baterias automotivas. A lixiviação de Pb promovida pelos quelantes foi também estudada. O trabalho compreendeu dois experimentos: (1) dessorção de Pb utilizando as concentrações de 0, 2, 5, 10, 20 e 30 mmol kg-1 dos ácidos cítrico e oxálico e dos quelantes sintéticos EDTA, DTPA e NTA; (2) lixiviação realizada em colunas de PVC com concentrações de 0, 10 e 20 mmol kg-1 de ácido cítrico, ácido oxálico, EDTA e NTA. O uso do EDTA promoveu elevada dessorção e lixiviação de Pb, não sendo recomendado para programa de fitoextração na área em estudo. A elevada dessorção de Pb, aliada à baixa lixiviação promovida pelo NTA, qualifica o quelante para indução da fitoextração de Pb no solo. Os quelantes naturais não apresentaram riscos para a lixiviação de Pb nas concentrações estudadas, mas parecem pouco promissores para a fitoextração do elemento, devido à baixa dessorção.

Fungos micorrízicos no crescimento e na extração de metais pesados pela braquiária em solo contaminado

Avaliou-se, em casa de vegetação, a influência de 14 isolados de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) no crescimento e extração de Zn, Cd, Cu e Pb pela Brachiaria decumbens em solo contaminado. Foram utilizadas plantas com e sem FMA, em vasos com 0,92 kg de solo com (mg kg-1): Zn, 3.300; Cu, 60; Cd, 29; Pb, 73. Os isolados fúngicos tiveram efeitos diferenciados no crescimento e aumentaram a produção de matéria seca em 84%. Os teores de metais na planta foram elevados e apresentaram relação inversa com a produção de matéria seca. Verificou-se que os FMA não afetaram os teores de Pb, mas reduziram em 20, 28 e 63% os teores de Zn, Cd e Cu na parte aérea, respectivamente, e aumentaram os teores de Cu nas raízes em mais de 1.000%. Os FMA aumentaram a quantidade de metais extraídos do solo em 845, 142, 68 e 54% para Cu, Pb, Zn e Cd, respectivamente. Acaulospora spinosa, Acaulospora morrowiae-UFLA e Gigaspora gigantea aumentaram a extração simultânea dos quatro metais contaminantes. Os FMA, de acordo com a espécie, aumentam a capacidade da B. decumbens de extrair metais pesados do solo.

Avaliação do potencial fitorremediador da mamona (Ricinus communis L.) e girassol (Helianthus annuus L.) quanto à remoção de chumbo e tolueno em efluentes sintéticos.

The development of research that aim to reduce or even eliminate the environmental impacts provided by anthropogenic actions. One of these main action is the discard of industrial waste in the biotic compartments such as soil, water and air, gained more space in academic settings and in private. A technique of phytoremediation involving the use of plants (trees, shrubs, creepers and aquatic) and their associated microorganisms in order to remove, degrade or isolate toxic substances to the environment. This study aimed to evaluate the potential for phytoremediation of castor bean (Ricinus communis L.) and sunflower (Helianthus annuus L.), wild crops suitable region of Rio Grande do Norte, to reduce concentrations of lead and toluene present in synthetic wastewater that simulate the characteristics of treated water production originated in the petrochemical Guamaré. The experiment was accomplished in randomized blocks in four replicates. Seeds of BRS Energy for the development of seedlings of castor beans and sunflower for Catissol 01, both provided by EMPARN (Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte) were used. Lead concentrations tested were 250, 500 and 1000 mg/L called T2, T3 and T4, respectively, for toluene the concentrations used were 125, 256 and 501 μg/L, called T5, T6 and T7, respectively. The data for removal of lead in relation to sewage systems applied in castor bean and sunflower were 43.89 and 51.85% (T2), 73.60 and 73.74% (T3) and 85.66 and 87.80 % (T4), respectively, and toluene were approximately 52.12 and 25.54% (T5), 55.10 and 58.05% (T6) and 79.77 and 74.76% (T7) for castor and sunflower seeds, respectively. From the data obtained, it can be deduce that mechanisms involved in reducing the contaminants were of phytoextraction, in relation to lead and phytodegradation for toluene. However, it can be concluded that the castor bean and sunflower crops can be used in exhaust after-treatment of industrial effluents that have this type of contaminant