Avaliação do potencial de bioacumulação de cromo em plantas de girassol

Palavras-chave: Fitoextrator, Helianthus annus L., Metais pesados

Resumo

A remediação baseada em plantas (fitorremediação) é uma ferramenta biotecnológica utilizada para a descontaminação de solos e/ou corpos d’água poluídos, inclusive por metais. O objetivo do presente estudo foi estudar a bioacumulação em plantas de girassol (Helianthus annus L.) cultivadas em solo contaminado por cromo (Cr) metálico utilizando a planta girassol, que é um dos melhores “hiperacumuladores” para a fitorremediação de locais poluídos por metais. Foram analisados o acúmulo de Cr no conteúdo de biomassa da parte aérea e no óleo extraído das sementes das plantas cultivadas em solo contaminado por esse metal. Os girassóis foram cultivados em vasos e os tratamentos foram com soluções de dicromato de potássio (K2Cr2O7) nas concentrações zero, 18, 36 e 72 mg Kg-1 e as análises foram realizadas por espectrometria de absorção atômica. Os resultados indicaram que há redução significativa da biomassa das plantas com aumento da dosagem de Cr, acumulando altas porcentagens do metal nos tecidos vegetais da parte aérea, sendo tóxico na concentração mais elevada (72 mg kg-1). No óleo, observou-se que nas diferentes concentrações de Cr no solo, o teor encontrado do metal foi o mesmo. A planta de girassol apresenta potencial fitoextrator de Cr quando cultivada em solo contaminado por esse metal. Destaca-se que o óleo extraído das sementes cultivadas nestas condições não é adequado para consumo humano, em virtude do alto teor de metal.

Biografia do Autor

Sérgio Costa, Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE
Pós-doutorando (PNPD/CAPES) do Programa de Pós-graduação em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional da Universidade do Oeste Paulista – UNOESTE, Presidente Prudente, SP
Markio Gonçalves Vicente, Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE
Egresso do curso de Química da Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE), Presidente Prudente (SP), Brasil.
Vinicius Gomes, Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE
Docente do curso de Química da Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE), Presidente Prudente (SP), Brasil.
Alba Regina Azevedo Arana, Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE
Docente permanente do Programa de Pós-graduação em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional da Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE), Presidente Prudente (SP), Brasil.
Maíra Uliana, Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE
Docente permanente do Programa de Pós-graduação em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional da Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE), Presidente Prudente (SP), Brasil.

Referências

ANVISA. Decreto nº 55871, de 26 de março de 1965. Disponível em: http://www.anvisa.gov.br/legis/decretos/55871_65.htm. Acesso em: 21 ago. 2019.

AMORIM, F. A. C.; LIMA, D. C.; AMARO, J. A.; VALE, M. G. R.; FERREIRA, S. L. Methods for vanadium determination in fuel oil by GF AAS with microemulsification and acid digestion sampling. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 18, n. 8, p. 1566-1570, 2007.

BRASIL. Métodos físico-quimicos para análise de alimentos. 4ª ed. Brasília: Ministério da Saúde, 2008. 1020p.

CHAUHAN, P.; MATHUR, J. Potential of Helianthus annuus for phytoremediation of multiple pollutants in the environment: A Review. Journal of Biological Sciences and Medicine, v. 4, n. 3, p. 5-16, 2018.

CHEN, M.; XU, P.; ZENG, G.; YANG, C.; HUANG, D.; ZHANG, J. Bioremediation of soils contaminated with polycyclic aromatic hydrocarbons, petroleum, pesticides, chlorophenols and heavy metals by composting: applications, microbes and future research needs. Biotechnology advances, v. 33, n. 6, p. 745-755, 2015.

DE, D.; SANTOSHA, S.; ANIYA, V.; SREERAMOJU, A.; SATYAVATHI, B. Assessing the applicability of an agro-industrial waste to Engineered Bio-char as a dynamic adsorbent for Fluoride Sorption. Journal of Environmental Chemical Engineering, v. 6, n. 2, p. 2998-3009, 2018.

EBBS, S. D.; LASAT, M. M.; BRADY, D. J.; CORNISH, J.; GORDON, R.; KOCHIAN, L. V. Phytoextraction of cadmium and zinc from a contaminated soil. Journal of Environmental Quality, v. 26, n. 5, p. 1424-1430, 1997.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Manual de métodos de análise de solo. 2ª ed. Rio de Janeiro, 1997.

FORTE, J.; MUTITI, S. Phytoremediation potential of Helianthus annuus and Hydrangea paniculata in copper and lead-contaminated soil. Water, Air & Soil Pollution, v. 228, n. 2, p. 77, 2017.

GARBISU, C.; ALKORTA, I. Basic concepts on heavy metal soil bioremediation. ejmp & ep (European Journal of Mineral Processing and Environmental Protection), v. 3, n. 1, p. 58-66, 2003.

HAMVUMBA, R.; MATAA, M.; MWEETWA, A. M. Evaluation of sunflower (Helianthus annuus L.), sorghum (Sorghum bicolor L.) and chinese cabbage (Brassica chinensis) for phytoremediation of lead contaminated soils. Environment and Pollution, v. 3, n. 2, p. 65, 2014.

HAUSLADEN, D. M.; ALEXANDER-OZINSKAS, A.; MCCLAIN, C.; FENDORF, S. Hexavalent chromium sources and distribution in California groundwater. Environmental science & technology, v. 52, n. 15, p. 8242-8251, 2018.

Instituto Adolfo Lutz (São Paulo). Métodos físico-químicos para análise de alimentos/coordenadores Odair Zenebon, Neus Sadocco Pascuet e Paulo Tiglea. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008. 1020p.

ISLAM, M. S.; AHMED, M. K.; RAKNUZZAMAN, M.; HABIBULLAH-AL-MAMUN, M.; ISLAM, M. K. Heavy metal pollution in surface water and sediment: a preliminary assessment of an urban river in a developing country. Ecological indicators, v. 48, p. 282-291, 2015.

DE SÁ, T. C. L. L.; MARQUES, M.; DE SOUZA MOREIRA, F. M.; SIQUEIRA, J. O. Crescimento e teor de metais de mudas de espécies arbóreas cultivadas em solo contaminado com metais pesados. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 35, n. 1, p. 121-132, 2000.

MALAVOLTA, E. et al. Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. 2ª ed. Piracicaba: Potafos, 1997. 319p.

MCLEAN, J. E.; BLEDSOE, B. E. Ground water issue. Behaviour of metals in soils. United States Environmental Protection Agency Office of Solid Waste and Emergency Response. EPA/540/S-92/018, 1992.

MIKKONEN, H. G.; DASIKA, R.; DRAKE, J. A.; WALLIS, C. J.; CLARKE, B. O.; REICHMAN, S. M. Evaluation of environmental and anthropogenic influences on ambient background metal and metalloid concentrations in soil. Science of the total environment, v. 624, p. 599-610, 2018.

PANDA, S. K.; CHOUDHURY, S. Chromium stress in plants. Brazilian journal of plant physiology, v. 17, n. 1, p. 95-102, 2005.

PANDEY, V. C.; BAJPAI, O.; SINGH, N. Energy crops in sustainable phytoremediation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 54, p. 58-73, 2016.

PRASAD, M. N. V.; FREITAS, H. Metal-tolerant plants: biodiversity prospecting for phytoremediation technology. In: Trace Elements in the Environment. CRC Press, 2005. p. 501-524.

R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2011. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna. http://www.R-project.org/.

RAIJ, B. VAN. Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. IAC, 2001.

RAHMAN, M. M.; AZIRUN, S. M.; BOYCE, A. N. Enhanced accumulation of copper and lead in amaranth (Amaranthus paniculatus), Indian mustard (Brassica juncea) and sunflower (Helianthus annuus). PloS one, v. 8, n. 5, p. e62941, 2013.

REBAH, F. B.; PRÉVOST, D.; YEZZA, A.; TYAGI, R. D. Agro-industrial waste materials and wastewater sludge for rhizobial inoculant production: a review. Bioresource technology, v. 98, n. 18, p. 3535-3546, 2007.

REVATHI, K.; HARIBABU, T. E.; SUDHA, P. N. Phytoremediation of chromium contaminated soil using sorghum plant. International Journal of Environmental Sciences, v. 2, n. 2, p. 417, 2011.

SARWAR, N.; IMRAN, M.; SHAHEEN, M. R.; ISHAQUE, W.; KAMRAN, M. A.; MATLOOB, A.; REHIM, A.; HUSSAIN, S. Phytoremediation strategies for soils contaminated with heavy metals: Modifications and future perspectives. Chemosphere, v. 171, p. 710-721, 2017.

SAYYED, M. R. G.; SAYADI, M. H. Variations in the heavy metal accumulations within the surface soils from the Chitgar industrial area of Tehran. Proceedings of the International Academy of Ecology and Environmental Sciences, v. 1, n. 1, p. 36, 2011.

SHANKER, A. K.; CERVANTES, C.; LOZA-TAVERA, H.; AVUDAINAYAGAM, S. Chromium toxicity in plants. Environment international, v. 31, n. 5, p. 739-753, 2005.

SINGH, H. P.; MAHAJAN, P.; KAUR, S.; BATISH, D. R.; KOHLI, R. K. Chromium toxicity and tolerance in plants. Environmental Chemistry Letters, v. 11, n. 3, p. 229-254, 2013.

SINHA, V.; PAKSHIRAJAN, K.; CHATURVEDI, R. Chromium tolerance, bioaccumulation and localization in plants: An overview. Journal of environmental management, v. 206, p. 715-730, 2018.

SILVA, M. L. S.; VITTI, G. C.; TREVIZAM, A. R. Concentration of heavy metals in grain of plants cultivated in soil with different contamination levels. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 42, n. 4, p. 527-535, 2007.

TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. 848p.

TANGAHU, B. V.; ABDULLAH, S.; ROZAIMAH, S.; BASRI, H.; IDRIS, M.; ANUAR, N.; MUKHLISIN, M. A review on heavy metals (As, Pb, and Hg) uptake by plants through phytoremediation. International Journal of Chemical Engineering, v. 2011, 2011.

TAVARES, S. R. L.; OLIVEIRA, S. A.; SALGADO, C. M. Avaliação de espécies vegetais na fitorremediação de solos contaminados por metais pesados. Holos, v. 5, p. 80-97, 2013.

WELZ, B.; BECKER-ROSS, H.; FLOREK, S.; HEITMANN, U. High-resolution continuum-source atomic absorption spectrometry: the better way to do atomic absorption spectrometry. Weinheim: Wiley-VCH, p. 294, 2005.

Publicado
2021-03-26
Seção
Tecnologias Limpas