Fitorremediação de cobre em solo contaminado por rejeito de mineração beneficiado com biochar e composto orgânico | Copper phytorremediation in soil contaminated by mining tailings benefited with biochar and organic compound

In areas of Cu mining tailings deposits, the concentration of this element occurs, which results in serious environmental problems. Cu is a heavy metal that is not environmentally degradable, accumulating in several environmental compartments. The accumulation of Cu in the soil presents a high potential for toxicity to plants and contamination of the environment, especially in sandy areas, such as those impacted by mining tailings. Phytoremediation is a technique that uses plants to reduce contaminants in the soil. Phytoremediation can be favored by the addition of soil softeners that have the ability to reduce the toxic effect of metals on plants. Biochar is a product that has the potential to immobilize heavy metals, such as Cu, and can be used as a softener. Biochar is a compound rich in C, obtained through the thermal decomposition of biomass, being a product with a bias for the reuse of waste. Another product with potential use as a softener is organic compost, obtained through the composting process. In this context, the objective of the study is to evaluate whether the addition of biochar and organic compost has the ability to reduce the availability and phytotoxicity of Cu in soil from an area impacted by mining tailings and increase the phytoremediation of Cu by Avena strigosa. The experiments were carried out in a greenhouse for the cultivation of Avena strigosa. Soil was collected in an area impacted by Cu mining tailings, in the municipality of Caçapava do Sul/RS. Two softeners were added to the soil, biochar and organic compost. The experiment was carried out in a 2x4 factorial scheme, with 6 replications totaling 48 experimental units. The availability of Cu and other nutrients in the solid phase and in the soil solution, the accumulation of Cu and other nutrients in the shoots and roots, the plant growth and the phytotoxicity of this heavy metal were evaluated. The results showed that the application of compost favored the growth of the plant, which presented a better nutritional status, and increased the phytoremediation power of the plant. In addition, the compost promoted the greatest accumulation of Cu in the plant roots, promoting the phytostabilization process. On the other hand, biochar did not prove to be a good alternative for the cultivation of Avena strigosa, since it was verified a reduction in the growth of the area part and a decrease in the absorption of Cu by the plant. Thus, the addition of organic compost proved to be an efficient strategy to promote the phytoremediation of Cu by Avena strigosa, since it decreased the availability of Cu in the soil and increased plant growth, favoring the absorption of Cu by its tissues, in addition to to reduce the environmental contamination caused by this metal.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Em áreas de depósitos de rejeitos de mineração de Cu ocorre a concentração deste elemento o que resulta em graves problemas ambientais. O Cu é um metal pesado que não apresenta degradabilidade ambiental, acumulando-se em diversos compartimentos ambientais. O acúmulo de Cu no solo apresenta alto potencial de toxidez às plantas e contaminação do ambiente, principalmente em áreas arenosas, impactadas por rejeitos de mineração. A fitorremediação é uma técnica que utiliza plantas para reduzir contaminantes no solo. A fitorremediação pode ser favorecida pela adição de amenizantes no solo que possuem a capacidade de reduzir o efeito tóxico dos metais às plantas. O biochar é um produto que apresenta potencial de imobilizar metais pesados, como o Cu, podendo ser utilizado como amenizante. O biochar é um composto rico em C, obtido através da decomposição térmica da biomassa, sendo um produto com viés para o reaproveitamento de resíduos. Outro produto com potencial uso como amenizante é o composto orgânico, obtido através do processo de compostagem. Nesse contexto, o objetivo do estudo é avaliar se a adição do biochar e do composto orgânico possui capacidade de reduzir a disponibilidade e fitotoxicidade de Cu em solo oriundo de uma área impactada por rejeito de mineração e aumentar a fitorremediação de Cu por Avena strigosa. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação para o cultivo de Avena strigosa. O solo foi coletado em área impactada pelo rejeito de mineração de Cu, no município de Caçapava do Sul/RS. Foi adicionado ao solo dois amenizantes, biochar de casca de arroz e composto orgânico. O experimento foi realizado em esquema fatorial 2x4, com 6 repetições totalizando 48 unidades experimentais. Foi avaliado a disponibilidade de Cu e de outros nutrientes na fase sólida e na solução do solo, o acúmulo de Cu e de outros nutrientes na parte aérea e nas raízes, o crescimento vegetal e a fitotoxicidade deste metal pesado. Os resultados mostraram que a aplicação de composto favoreceu o crescimento da planta, que se apresentaram com um melhor estado nutricional, e aumentou o poder fitorremediador da planta. Além disso, o composto promoveu o maior acúmulo de Cu nas raízes da planta, promovendo o processo de fitoestabilização. Por outro lado, o biochar não apresentou ser uma boa alternativa para o cultivo de Aveia preta, uma vez que foi verificada a redução do crescimento da parte área e diminuição de absorção de Cu pela planta. Desta forma, a adição do composto orgânico demonstrou ser uma estratégia eficiente para promover a fitorremediação de Cu por Avena strigosa, uma vez que diminuiu a disponibilidade de Cu no solo e aumentou o crescimento da planta, favorecendo a absorção de Cu pelos seus tecidos, além de reduzir a contaminação ambiental causada por este metal.