Potencial do guapuruvu (Schizolobium parahyba var. amazonicum) na fitorremediação de metais pesados | Potential of guapuruvu (Schizolobium parahyba var. amazonicum) in phytoremediation of heavy metals

Heavy metals are present in agrochemicals used in agriculture, in petroleum derivatives, in domestic and industrial organic waste, among other diverse uses. Due to accidents or incorrect disposal, metals can accumulate in soil, sediments and water. Soil contamination by metals results in damage to ecosystem functions, and potentially to public health. One of the forms of decontamination is phytoremediation, which consists of using tolerant plants to reduce soil pollution. Among the great plant diversity in Brazil, some native species may have phytoremediation potential. Guapuruvu is a tree species that has not yet been explored as a possible remedial plant. Therefore, the objective of this study was to evaluate the phytoremediation of metals in the soil by the growth of Schizolobium parahyba var. amazonicum in clayey soil. The treatments consisted of 5 increasing doses of Cu, Cr, Mn and Zn in the soil. After growing the seedlings for 60 days, the levels of Cu, Cr, Mn and Zn in the soil, roots, shoots and leachate, the bioconcentration factor and the translocation factor of these toxic elements in plants were determined. Plant height, stem diameter, root dry mass, aerial part dry mass and root length were also evaluated. The trial was conducted in a greenhouse with a randomized block design with six replications. S. parahyba seedlings demonstrated significant potential as a phytoremediation plant in conditions of heavy metal contamination as they showed hyperaccumulation of Cu, Mn and Zn as demonstrated by the application of 100 mg of Cu, 150 mg of Mn and 225 mg of Zn; and 200 mg of Cu, 300 mg of Mn and 450 mg of Zn. Application of doses: 300 mg of Cu, 225 mg of Cr, 450 mg of Mn and 675 mg of Zn; and 400 mg of Cu, 300 mg of Cr, 600 mg of Mn and 900 mg of Zn were lethal to seedlings. It is noteworthy that guapuruvu can play an important role in environmental remediation programs, especially in areas with a history of contamination by heavy metals.

Dissertação (Mestrado)

Os metais pesados estão presentes em agroquímicos utilizados na agricultura, em derivados de petróleo, em resíduos orgânicos domésticos e industriais, entre outras diversas substâncias. Por acidentes ou destinação incorreta, os metais podem se acumular em solos, sedimentos e nas águas. A contaminação do solo por metais resulta em danos às funções ecossistêmicas, e potencialmente à saúde pública. Uma das formas de descontaminação é a fitorremediação, que consiste no uso de plantas tolerantes para reduzir a poluição do solo. Dentre a grande diversidade vegetal no Brasil, algumas espécies nativas podem ter potencial de fitorremediação. O Guapuruvu é uma espécie arbórea ainda pouco explorada como possível planta remediadora. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a fitorremediação de metais no solo pelo crescimento de mudas de Schizolobium parahyba var. amazonicum em solo argiloso. Os tratamentos consistiram em 5 doses crescentes de Cu, Cr, Mn e Zn no solo. Após o crescimento das mudas por 60 dias, foram determinados os teores de Cu, Cr, Mn e Zn no solo, nas raízes, na parte aérea e no lixiviado, o fator de bioconcentração e o fator de translocação desses elementos tóxicos nas plantas. Também foram avaliadas a altura de planta, o diâmetro do colo, massa seca de raízes, massa seca da parte aérea e comprimento radicular. O ensaio foi conduzido em casa-de-vegetação com delineamento em blocos casualizados com seis repetições. Mudas de S. parahyba demonstraram potencial significativo como planta fitorremediadora em condições de contaminação por metais pesados, por apresentarem hiperacumulação de Cu, Mn e Zn, conforme demonstrado na aplicação de 100 mg de Cu, 150 mg de Mn e 225 mg de Zn; e 200 mg de Cu, 300 mg de Mn e 450 mg de Zn. A aplicação das doses: 300 mg de Cu, 225 mg de Cr, 450 mg de Mn e 675 mg de Zn; e 400 mg de Cu, 300 mg de Cr, 600 mg de Mn e 900 mg de Zn foram letais para as mudas. Destaca-se que o guapuruvu pode desempenhar um papel importante em programas de remediação ambiental, especialmente em áreas com histórico de contaminação por metais pesados.