A biodiversidade nos processos de fitorremediação

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1 INSTITUTO SUPERIOR DE AGRONOMIA Biodiversidade e Conservação A biodiversidade nos processos de fitorremediação Lopo Carvalho 29 Maio 2007

2 FITORREMEDIAÇÃO é a utilização de plantas e dos micróbios a elas associados para a recuperação de zonas poluídas/contaminadas; Serve-se dos processos naturais pelos quais as plantas e os micróbios da rizosfera degradam e sequestram os poluentes; É uma tecnologia eficiente de recuperação para uma grande variedade de poluentes, sejam eles orgânicos ou inorgânicos; Poluentes inorgânicos: Ocorrem naturalmente no meio ambiente; A indústria, tráfego, agricultura e a exploração mineira promovem a sua libertação, tornando-os tóxicos; Exemplos: - Macronutrientes (nitrato, fosfato); - Micronutrientes (Cr, Cu, Fe, Zn) - Elementos não essenciais (Cd, Co, F, Hg, Se e Pb) Poluentes orgânicos: São maioritariamente feitos pelo homem; São xenobióticos para os organismos; Muitos deles são tóxicos e carcinogénicos; Provêm de: - Derrames (combustíveis e solventes) - Agricultura (pesticidas, herbicidas) - Indústria (químicos, petroquímicos)

3 A FITORREMEDIAÇÃO pode ser utilizada em substratos sólidos, líquidos e gasosos: Solos poluídos: Zonas militares (TNT, metais, poluentes orgânicos); Campos agrícolas (herbicidas, pesticidas, metais); Zonas industriais (poluentes orgânicos, metais); minas (metais). Águas poluídas: Esgotos municipais (nutrientes, metais); Esgotos industriais (metais); Água drenada de campos agrícolas (nutrientes, metais, matéria orgânicos); Drenagens de minas (metais). As plantas podem também ser utilizadas para filtrar ar, e.g., NO x, SO 2, ozono, CO 2, pó ou até hidrocarbonetos halogenados voláteis.

4 As plantas e os organismos da rizosfera podem ser utilizados para a fitorremediação de forma distinta: Os poluentes orgânicos são degradados directamente nas células vegetais por enzimas específicas Depois de absorvidos pelas raízes da planta alguns poluentes são, convertidos em formas não tóxicas e depois liberados na atmosfera Envolve a absorção dos contaminantes pelas raízes, os quais são nelas armazenados ou são transportados e acumulados nas partes aéreas Os poluentes são estabilizados no solo, prevenindo a sua erosão e lexiviação, podendo também ser convertidos em formas menos solúveis As plantas podem facilitar a biodegradação de poluentes orgânicos através da secreção de enzimas biodegradativas ou pelos seus micróbios na rizosfera (rizodegradação)

5 Diferentes fitotecnologias utilizam diferentes propriedades das plantas e tipicamente utilizam espécies diferentes. No geral as propriedades favoráveis para a fitorremediação são: Crescimento rápido; Grande biomassa; Competitivas; Resistentes; Tolerantes à poluição. Na FITOEXTRACÇÃO níveis altos de absorção, translocação e acumulação nos tecidos são propriedades importantes. As espécies mais utilizadas nesta tecnologia são: Brassica juncea Alyssum bertolonii Thlaspi caerulescens Helianthus annuus

6 Na FITODEGRADAÇÃO favorecem-se plantas com sistemas de raízes grandes e densos e com um alto nível de enzimas degradativas nos tecidos. As espécie mais utilizada neste processo são do género Populus e Myriophyllum: O choupo é também a espécie mais utilizada para FITOVOLATILIZAÇÃO devido à sua alta taxa de transpiração, a qual facilita o movimento dos compostos pela planta até à atmosfera.

7 Quando se constroem zonas húmidas para fitorremediação utilizam-se variadas espécies aquáticas emergentes, submergentes e flutuantes. Os géneros mais populares são Typha, Elodea, Lemna, Eichhornia, Spartina entre outros. Lemna minor Spartina alterniflora Elodea densa Elodea canadensis Typha sp Eichhornia crassipes

8 Avanços em fitorremediação: As melhores espécies fitorremediadoras foram caracterizadas ao nível fisiológico, bioquímico e molecular para identificar os processos especificos, utéis para um futuro melhoramento via manipulação genética. Para atingir este objectivo, plantas modelo como Arabidopsis thaliana e tabaco foram manipuladas com transgenes para melhorar o rendimento da fitorremediação. Arabidopsis thaliana Tabacum nicotiana

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