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Título: Levantamento florístico e características anatômicas de espécies nativas do cerrado em solos contaminados por metais pesados
Autor(es): França, Ana Cristina Magalhães de
Orientador: Borém, Rosângela Alves Tristão
Coorientador(es): Guilherme, Luiz Roberto Guimarães
Membro da banca: Castro, Evaristo Mauro de
Soares, Cláudio Roberto Fonsêca Sousa
Área de concentração: Ecologia e conservação de recursos naturais em ecossistemas fragmentados e agrossistemas
Assunto: Recuperação de áreas degradadas
Cádmio
Zinco
Mineração
Anatomia ecológica
Recovery of degraded areas
Cadmium
Zinc
Ecologic anatomy
Mining
Data de Defesa: 27-Jun-2011
Data de publicação: 30-Jul-2014
Referência: FRANÇA, A. C. M. de. Levantamento florístico e características anatômicas de espécies nativas do cerrado em solos contaminados por metais pesados. 2011. 111 p. Dissertação (Mestrado em Ecologia Aplicada) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.
Resumo: Mining is one of the human activities that most contribute to soil pollution with trace elements. It usually results in the deposition of great amounts of metal in the soil. Phytoremediation is a technique that has been largely used for environmental decontamination. The objectives of this study were to identify anatomical differences in leaves and roots of plants exposed to soil contaminated with high levels of cadmium and zinc, as well as to verify the presence of species with potential phytoremediation use. The specimens used are all native vegetal types of the Cerrado biome (Brazilian Savanah). A mining tailings area was selected and visited to first make a floristic inventory and selection of species to be used in this study. Samples of soil containing high levels of trace elements were also collected. A total of eight species of potential phytoremediation use were registered. These species are distributed among seven different families. The species Eugenia dysenterica DC (tree species), Inga vera Willd (tree species) and Gomphrena globosa L. (herbaceous species) were selected for more detailed studies concerning their phytoremediation potential. Seedlings of these species were placed in soil contaminated with 25.22 mg kg-1 of Cd and 4898.39 mg kg-1 of Zn. The control was placed in uncontaminated soil of the Cerrado biome (1.18 mg kg-1 of Cd and 14.59 mg kg-1 of Zn). Seedlings of G. globosa were inoculated with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) to verify the plants´ development (in contaminated soil) and the possible effects of their symbiosis with the AMF. Samples of the vegetative organs were examined through light and scanning microscopy. The level of contaminants absorbed by the specimens was measured. The results showed that all species have morphological plasticity under the conditions they were exposed to. The morphological variations observed were the thickness of the mesophyll, number of layers in the spongy parenchyma, size of palisade parenchyma and differences in stomatal index. The results obtained concerning the concentration of trace elements, especially related to the absorption and accumulation of elements by the roots, were optimistic. The concentration of elements in the roots for the three species were: E. dysenterica with 17.92 mg kg-1 of Cd and 560.88 mg kg-1 of Zn; I. vera with 28.12 mg kg-1 of Cd and 1394.33 mg kg-1 of Zn; and G. globosa with 69.35 mg kg-1 of Cd and 1445.77 mg kg-1 of Zn. The specimens of G. globosa inoculated with AMF, presented different concentration of elements in the roots: 73.60 mg kg-1 of Cd and 983.53 mg kg-1 of Zn. E. dysenterica showed higher sensibility to Cd, whilst I. vera and G. globosa presented higher resistance to this element. Considering the aerial parts (stem and leaves), E. dysenterica presented 6.51 mg kg-1 of Cd and 383.34 mg kg-1 of Zn; I. vera, 1.77 mg kg-1 of Cd and 2691.23 mg kg-1 of Zn and G. globosa, 25.88 mg kg-1 of Cd and 3396.18 mg kg-1 of Zn. The specimens of G. globosa inoculated with AMF presented 29.15 mg kg-1 of Cd and 1485.16 mg kg-1 of Zn in their aerial parts. The data obtained in this study was used to calculate the translocation index of each species. The results showed that I. vera and G. globosa presented high Zn translocation index values (>1). The Zn translocation index for I. vera was 1.98; G. globosa (without AMF), 2.37 and G. globosa (with AMF), 1.61. However, the Cd translocation index was low in all species. The AMF inoculation on G. globosa was not favorable for the development of this species under the environmental conditions considered in the present study. The three species studied have the ability to adapt to contaminant exposure. Thus, these species may be used in recovery programs of areas with environmental characteristics similar to those considered in this study. Long-duration studies should be considered to obtain a better understanding and characterization of these species as hyperaccumulators of the elements analyzed in this study.
Uma das atividades que mais contribui para a poluição do solo com elementos-traço é a mineração, por produzir grandes quantidades de rejeitos. A fitorremediação é uma técnica de uso crescente na descontaminação ambiental. Esse trabalho objetiva identificar modificações anatômicas em folhas e raízes de espécies vegetais nativas do Cerrado quando submetidas ao contato com solo contaminado com altos teores de Cádmio e Zinco, bem como a possibilidade de uso dessas espécies na de fitorremediação ambiental. Inicialmente, uma área de rejeito de mineração foi visitada para realização do levantamento florístico e seleção de espécies para estudo e coleta de solo contendo altos teores de elementos-traço. Na área de estudo foram encontradas oito espécies com potencial uso em fitorremediação, distribuídas em sete famílias botânicas. Dente elas, três espécies foram selecionadas para testes, sendo as espécies arbóreas Eugenia dysenterica DC e Inga vera Willd e a espécie herbácea Gomphrena globosa L. Mudas destas espécies foram colocadas em contato com o solo contaminado por 25,22 mg Kg-1 de Cd e 4898,39 mg Kg-1 de Zn e em solo nativo de Cerrado sem contaminação (1,18 mg Kg-1 de Cd e 14,59 mg Kg-1 de Zn) como testemunha. As mudas de G. globosa receberam inoculação de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) para verificação de seu desenvolvimento em solo contaminado com os elementos em associação com microorganismos do solo. Amostras dos órgãos vegetativos foram analisadas em microscopia de luz e varredura, e o teor dos contaminantes absorvidos pelas espécies foi mensurado. Os resultados mostram que todas as espécies apresentaram plasticidade morfológica nessas condições, como variações na espessura do mesofilo, número de camadas no parênquima esponjoso, tamanho do parênquima paliçádico e diferenças no tamanho dos estômatos quando em contato com os elementos estudados. As espécies obtiveram bons resultados na concentração dos elementos, principalmente na absorção e acumulação pelas raízes. Nas raízes de E. dysenterica foram encontrados 17,92 mg Kg-1 de Cd e 560,88 mg Kg-1 de Zn e em I. vera 28,12 mg Kg-1 de Cd e 1394,33 mg Kg-1 de Zn. Em G. globosa foram encontrados 69,35 mg Kg-1 de Cd e 1445,77 mg Kg-1 de Zn nas raízes das plantas em solo sem FMAs; e 73,60 mg Kg-1 de Cd e 983,53 mg Kg-1 de Zn nas raízes das plantas que receberam a inoculação dos fungos. E. dysenterica apresentou maior sensibilidade ao Cd enquanto I. vera e G. globosa demonstraram maior resistência. Nas partes aéreas (caule e folhas) de E. dysenterica foram encontrados 6,51 mg Kg-1 de Cd e 383,34 mg Kg-1 de Zn. Em I. vera 1,77 mg Kg-1 de Cd e 2691,23 mg Kg-1 de Zn. Em G. globosa foram encontrados 25,88 mg Kg-1 de Cd e 3396,18 mg Kg-1 de Zn nas partes aéreas das plantas em solo sem FMAs; e 29,15 mg Kg-1 de Cd e 1485,16 mg Kg-1 de Zn nas partes aéreas das plantas que receberam a inoculação dos fungos. Com esses dados, o índice de translocação foi calculado, onde I. vera e G. globosa apresentaram elevado índice de translocação de Zn, com valores superiores a 1 nas duas espécies. I. vera apresentou índice 1,98 para translocação desse elemento. Em G. globosa os resultados obtidos foram de 2,37 em solo sem FMAs e 1,61 nas plantas que receberam a inoculação dos fungos micorrízicos arbusculares. As espécies estudadas não apresentaram alto índice de translocação de Cd. A inoculação de FMAs em G. globosa não se mostrou favorável para o desenvolvimento dessa espécie nas condições estudadas. As espécies estudadas podem ser usadas em programas de recuperação de áreas com características semelhantes por apresentarem capacidade de adaptação aos contaminantes. Estudos com maior duração podem contribuir para melhor conhecimento e caracterização destas espécies como hiperacumuladoras dos elementos estudados.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1851
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DBI - Ecologia Aplicada - Mestrado (Dissertações)

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