Potencial da alface-d’água (Pistia stratiotes) para descontaminação de águas contaminadas por Zn e Cd

Abstract

Atualmente a contaminação da água por metais pesados é problema cada vez mais frequente, principalmente devido a intensidade das atividades antrópicas, como as industriais, que muitas vezes descartam nesses ambientes seus efluentes enriquecidos com esses elementos. Esse trabalho teve como objetivo avaliar o potencial da Alface-d’água (Pistia stratiotes) na descontaminação de águas contaminadas pelos metais pesados zinco (Zn) e cádmio (Cd). A pesquisa foi dividida em 3 capítulos. No primeiro, foi avaliada a capacidade de biossorção de metais pesados pela matéria seca da Alface-d’água, onde foram realizadas isotermas de adsorção em laboratório, com cinco doses crescentes de contaminação por Zn (1,8; 18; 50; 79 e 105 mg L-1) e 4 doses de Cd (0,01, 0,1, 1 e 10 mg L-1) em nove tempos de coleta (1, 3, 6, 12, 24, 36, 48, 60 e 72 horas). Os resultados mostraram que a biomassa seca da Alface-d’água possui capacidade de biossorção dos metais analisados, potencializada pelo aumento do tempo de contato com a solução. Tal conclusão também foi demonstrada pela determinação do modelo isotérmico linear, que indica alta afinidade do adsorvente pelo adsorbato. Alterações na morfologia da biomassa foram observadas na microscopia eletrônica de varredura (MEV) antes e depois da biossorção. No segundo capítulo foi avaliado o potencial fitoextrator da Alface-d’água cultivada em doses crescentes de Zn e Cd (separadamente) e as resposta fisiológicas da planta a essa contaminação. O experimento avaliou 4 doses de contaminação de cada metal (Zn = 0; 1,8; 18 e 180 mg L-1 e Cd = 0; 0,1; 1 e 10 mg L-1) e 4 tempos de cultivo (24, 48, 72 e 168 horas). Em cada coleta foram analisados: teores de metais pesados na solução, raiz e parte aérea da planta; teores de pigmentos fotossintéticos por método direto e indireto e eficiência fotossintética através da fluorescência transiente da clorofila “a”. Os resultados mostraram o elevado potencial da Alface-d’água em absorver os metais pesados e acumular em seus tecidos, preferencialmente nas raízes, o que favoreceu a manutenção da síntese de pigmentos e a eficiência fotossintética na maioria das doses testadas. Essa absorção foi potencializada com o tempo de cultivo, que aumentou a translocação dos metais para parte aérea e a síntese de carotenoides para proteção do aparato fotossintético. As maiores doses dos metais tiveram sua eficiência fotossintética diminuída. No terceiro capítulo foi avaliada a cinética de absorção dos metais pesados pela Alface-d’água, sendo instalados experimentos separados para Zn e Cd, com duas concentrações diferentes de cada metal (Zn =1,8 e 18 e Cd 0,1 e 1,0 mg L-1), com 3 repetições cada, totalizando 12 unidades experimentais (6 por elemento). Alíquotas das soluções e aferição do pH foram realizadas em tempos determinados até a estabilização dos teores dos metais na solução. Ao final foram avaliados a produção de biomassa, os teores de metais e os parâmetros cinéticos de absorção (Km e Vmax). Os resultados mostraram que o pH das soluções não foi afetado pelo cultivo da Alface-d’água e que as maiores velocidades de absorção de Zn e Cd foram encontradas nas maiores doses de contaminação da solução. A produção de biomassa foi afetada negativamente pela contaminação, porém esses resultados não interferiram na velocidade de absorção dos metais pela planta. Com base em todos os resultados pode-se concluir que a Alface-d’água apresenta potencial para remediação de corpos hídricos contaminados pelos metais pesados Zn e Cd, tanto com sua biomassa seca como pelo seu cultivo in vivo.