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Title: Fitorremediação de arsênio: disponibilidade do metalóide no solo e seu acúmulo em girassol e mamona
Other Titles: Arsenic phytoremediation: metalloid forms in soils and its accumulation in plants
???metadata.dc.creator???: Melo, Évio Eduardo Chaves de
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Guilherme, Luiz Roberto Guimarães
???metadata.dc.contributor.referee1???: Faquin, Valdemar
Soares, Cláudio Roberto Fonsêca Sousa
Chalfun Junior, Antonio
Marchi, Giuliano
Keywords: Solos - Poluição
Solos - Remediação
Plantas oleaginosas
Extratores químicos
???metadata.dc.date.submitted???: 3-Mar-2009
Issue Date: 18-Sep-2014
Citation: MELO, E. E. C. de. Fitorremediação de arsênio: disponibilidade do metalóide no solo e seu acúmulo em girassol e mamona. 2009. 82 p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2009.
???metadata.dc.description.resumo???: O crescente acúmulo de arsênio (As) em corpos d´água e solos tem causado grande preocupação com a exposição humana e animal a este metalóide no ambiente. Assim sendo, estudos para determinação da biodisponibilidade de As em diferentes extratores, bem como a avaliação do efeito do fósforo (P) na disponibilidade deste metalóide, aliados a trabalhos que comparem o desempenho de plantas na produção de biomassa e na remoção de As em água e solos contaminados tornam-se necessários não somente para avaliar do risco de ingresso do As na cadeia alimentar, mas também para auxiliar na elaboração de estratégias de remediação em áreas contaminadas. Dentre as alternativas que podem ser empregadas para remediação de áreas contaminadas, destaca-se a fitoextração, caracterizada pela concentração dos contaminantes na parte aérea e remoção destes da área contaminada. Neste sentido, os objetivos deste trabalho foram: (1) quantificar a produção de biomassa e o acúmulo de As em plantas de mamona (Ricinus communis cv. Guarany) cultivadas em solução nutritiva, visando avaliar seu potencial fitoextrator e, ou, sua tolerância a esse elemento; (2) estudar a tolerância do girassol (Helianthus annus) e da mamona em dois solos contaminados com As; comparar a remoção de As pelas espécies; e determinar a biodisponibilidade de As em diferentes extratores (água tridestilada, sulfato de amônio, fosfato de amônio, oxalato de amônio + ácido oxálico, ácidos orgânicos, Mehlich-1 e USEPA 3051A); (3) avaliar o efeito do fósforo na disponibilidade de arsênio para o girassol cultivado em dois solos contaminados, além de comparar a produção de biomassa e acúmulo de As nessa espécie vegetal crescendo nestas condições. O estudo foi conduzido em casa de vegetação do Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal de Lavras no período de agosto de 2007 a junho de 2008. As plantas foram cultivadas em vasos com solução de Hoagland & Arnon com doses crescentes de As (0, 10, 50, 100, 250, 500 e 5000 μg L-1), como também, cultivadas em dois solos, com diferentes texturas e teores de matéria orgânica: Neossolo Quartzarênico (RQ) e Latossolo Vermelho distrófico (LVd), enriquecidos com Na2HAsO4.7H2O nas doses de 0, 35 e 150 mg de As dm-3 de solo, de acordo com os valores orientados de intervenção da CETESB para exposição agrícola e industrial. Após 35 dias, as raízes e a parte aérea das plantas foram coletadas e obtidas as massas da matéria seca e a concentração de As da parte aérea e da raiz, além do conteúdo desse elemento na parte aérea, com vistas a avaliar a remoção do metalóide pelas plantas. A disponibilidade de As foi avaliada pelos diferentes extratores. Conforme os resultados, o aumento na concentração de As na solução nutritiva ocasiona redução na produção de matéria seca de raízes e parte aérea da mamona, mas não causa sintomas severos de toxidez na planta. As concentrações de As são maiores nas raízes quando comparadas com as da parte aérea. A adição de As na solução nutritiva não compromete o acúmulo de nutrientes. As plantas de mamona e girassol não apresentam características próprias de plantas fitoextratoras, mas apresentam potencial de uso na fitoestabilização de áreas contaminadas com arsênio. Devido aos valores variáveis dos coeficientes de correlação entre os extratores testados e as variáveis matéria seca, teor e acúmulo na parte aérea do girassol e da mamona, não foi possível selecionar um extrator adequado para predizer a real disponibilidade de As nos solos estudados. O aumento da dose de P promoveu menor adsorção de As e, por conseqüência, maior solubilidade do metalóide no solo. A adição da razão molar P/As de 3,23 e 13,76 no Latossolo e Neossolo, respectivamente, potencializou a remoção de As pelo girassol nos solos contaminados, indicando que a aplicação de P pode ser utilizada para maximizar a eficiência da espécie na remediação de solos contaminados com As.
The increasing accumulation of arsenic (As) in soils and water bodies has caused increasing concern about human and animal exposure to this metalloid in the environment. As a result, studies assessing the bioavailability of arsenic by different soil extractants and the effect of phosphorus (P) upon this metalloid´s availability, combined with research comparing plant performance in terms of biomass production and As removal from contaminated soil and water are necessary not only to assess the risk of As entry into the food chain, but also to help with the development of remediation strategies for contaminated areas. Phytoextraction is among the alternatives that can be used for remediation of contaminated areas, and is characterized by the concentration of a contaminant in plant shoots, followed by its removal from the contaminated area. The objectives of this work were: (1) to quantify the production of biomass and accumulation of As in castor bean plants grown in nutrient solution aiming to evaluate the plant´s phytoextracting potential as well its tolerance to this metalloid; (2) to assess the tolerance of sunflower and castor bean plants in two soils contaminated with As, to compare the removal of As by these species and to determine As bioavailability as estimated by different soil extractants (tridestilled water, ammonium sulfate, ammonium phosphate, ammonium oxalate + oxalic acid, organic acids mixture, Mehlich-1 and USEPA 3051A; and, (3) to evaluate the effect of phosphorus upon arsenic availability to sunflower (Helianthus annus) grown in two As-contaminated soils, comparing their biomass production and As accumulation capacities. Greenhouse experiments were conducted with plants grown in pots containing a nutrient solution amended with increasing doses of As (0, 10, 50, 100, 250, 500 and 5000 µg L-1), as well as in two soils with different clay and organic matter content, amended with 0, 35, and 150 mg As dm-3 soil. Shoot and roots dry matter production as well as arsenic and nutrient tissue concentrations and contents were measured at the end of the experiments (35 days). Arsenic availability to plants was also evaluated by different soil extractants. The results showed that increasing As concentration in the nutrient solution causes a reduction in dry matter production of castor bean roots and shoots, but does not cause severe phytotoxicity symptoms. Arsenic concentrations were higher in roots compared to shoots. The addition of As in the nutrient solution does not affect the accumulation of nutrients. Castor bean and sunflower plants do not show characteristics of phytoextracting plants, but could be used for phytostabilization of As-contaminated areas. We could not recommend any of the tested extractants due to poor correlations found between soil As with either As concentration/content in plants or dry matter production. Increasing P doses decreased As adsorption and, consequently, a higher solubility of the metalloid in the soil. The addition of a molar P/As ratio of 3.23 in a Typic Oxisol and 13.76 in an Entisol caused an increase on As removal by sunflower grown in As-contaminated soils, indicating that the application of P could be used to maximize the efficiency of this species for remediation of As-contaminated areas.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3771
Publisher: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
???metadata.dc.language???: pt_BR
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