POTENCIAL E CAPACIDADE DE ACUMULAÇÃO DE PB, CD E ZN NAS ESPÉCIES ESPONTÂNEAS DE MAIOR OCORRÊNCIA NO SOLO DA PLUMBUM¶

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\section*{Resumo}

\retirarecuo O efeito da contaminação por metais em plantas tem sido avaliado em diversas espécies e algumas tem apresentado resistência ou adaptações ao ambiente. Este estudo objetivou avaliar o potencial e capacidade de acumulação de Pb, Cd e Zn nas espécies espontâneas de maior ocorrência no solo da Plumbum. O estudo foi conduzido numa área de 120 x 100 m, situada no município de Santo Amaro, Bahia, a qual foram amostrados Vertissolos nas profundidades de 0-20 e 20-40 cm, para caracterização química. Para a aroeira (60,52 g/5 plantas) e braquiária (63,17 g/5 plantas), a biomassa foi cerca de 2,0 vezes maior do que para a estilosante (29,38 g/5 plantas). As concentrações de Pb, Cd e Zn na parte aérea variaram de acordo com as espécies. O comportamento diferenciado observado para as espécies avaliadas nesse estudo pode estar relacionado com a fertilidade do vertissolo.

\retirarecuo \textbf{Palavras chave}: Bioacumulação, Contaminação ambiental, Fitorremediação.

\vspace{-0.7cm} \section*{1. Introdução }

A produção de cerca de 500 mil toneladas de escória oriundas do processamento de chumbo através das atividades da Minerometalúrgica Plumbum, enriqueceram os solos do município de Santo Amaro, Bahia por metais pesados. O efeito da contaminação por metais em plantas tem sido avaliado em diversas espécies e algumas tem apresentado resistência ou adaptações ao ambiente.

A fitorremediação tem sido a técnica mais difundida em sítios onde as fontes de contaminação estão associadas às atividades de mineração e fundição (OCHONOGOR \& ATAGANA, 2014), apesar dos possíveis efeitos sobre a vegetação e composição do ecossistema, porque cada espécie pode agir de forma diferente, acumulando mais ou menos poluentes (ZACARÍAS et al., 2012). Considerando os altos níveis de contaminantes existentes na área, a presença de espécies espontâneas pode indicar capacidade em tolerar e/ou absorver metais do solo. Com base na presença destas espécies é hipotetizado que apresentem algum potencial de tolerância ou hiperacumulação e que possam ser indicadas para outras áreas com solos contaminados por metais pesados. Este estudo objetivou avaliar o potencial e capacidade de acumulação de Pb, Cd e Zn nas espécies espontâneas de maior ocorrência no solo da Plumbum.

\section*{2. Material e Métodos}

O estudo foi conduzido numa área de 120 x 100 m, situada no município de Santo Amaro, Bahia, a qual foram amostrados Vertissolos nas profundidades de 0-20 e 20-40 cm, para caracterização química. O clima da região é tropical úmido, com temperatura média anual de 25,4 ºC (máxima de 31 °C e mínima de 21,9 °C) e pluviosidade anual média de 1.540 mm. O delineamento experimental foi em blocos numa área subdividida em quatro blocos de 60 x 50 m, nas quais foram observados a ocorrência de três espécies espontâneas: Aroeira (\emph{Schinus terebinthifolia}), Capim Brachiaria (\emph{brachiaria decumbens}) e Estilosante (\emph{stylosanthes viscosa}).

As amostras de plantas foram segmentadas em parte aérea e raiz, secas em estufa de circulação forçada a 65ºC por 72 h, em seguida a massa seca foi pesada, moída em moinho tipo Willye TE 650 com malha de 1 mm de diâmetro e digeridas para determinar os teores de Pb, Cd e Zn. Os teores de Pb, Cd e Zn foram determinados por espectrofotômetria de absorção atômica (AAS modelo Varian AA 220 FS), após digestão

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\section*{3. Resultados e discussões}

Na tabela 1 estão apresentados os dados referentes biomassa da parte aérea e raiz das três espécies. Na parte aérea, a biomassa da aroeira (60,52 g/5 plantas) e braquiária (63,17 g/5 plantas), foi cerca de 2,0 vezes maior do que para a estilosante (29,38 g/5 plantas). Essa mesma tendência foi observada para biomassa de raiz, onde para as espécies aroeira (62,52 g/5 plantas) e braquiária (59,17 g/5 plantas) foram 14 e 13 vezes maior do que para a estilosante (4,56 g/5 plantas), tabela \eqref{tabelao}.

%Tabela 1. Biomassa da parte aérea e raiz das plantas (g/5 plantas)

\begin{table}[!htp] \centering \caption{Biomassa da parte aérea e raiz das plantas (g/5 plantas).} \label{tabelao} {\footnotesize {\renewcommand{\arraystretch}{1.3} \begin{tabular}{p{2em}p{7em}p{7em}p{7em}p{7em}p{7em}p{7em}} \hline \rowcolor[RGB]{72,88,59} \textcolor{white}{Blocos} & \multicolumn{2}{c}{\textcolor{white}{Aroeira}} & \multicolumn{2}{c}{\textcolor{white}{Braquiária}} & \multicolumn{2}{c}{\textcolor{white}{Estilosante}} \ \hline

& Parte Aérea & Raiz & Parte Aérea & Raiz & Parte Aérea &
Raiz\\ \hline 
1 & 57,67$\pm $12,55 & 37,42$\pm $23,01 & 55,93 $\pm $ 29,28 & 74,06 $\pm $ 44,96 & 19,05
$\pm $8,12 & 23,48 $\pm $34,52\\  
2 & 64,10 $\pm $15,64 & 60,38 $\pm $ 5,85 & 62,05$\pm $27,39 & 48,09 $\pm $ 4,44 &
75,13$\pm $54,87 & 10,00 $\pm $ 8,87\\ 
3 & 55,23 $\pm $15,18 & 78,37$\pm $39,99 & 70,01$\pm $32,47 & 54,62 $\pm $ 12,72 &
30,87$\pm $13,87 & 5,08 $\pm $ 3,39\\  
4 & 84,77$\pm $22,64 & 86,08$\pm $ 37,15 & 103,14$\pm $37,96 & 50,06$\pm $17,03 &
26,74$\pm $16,24 & 4,98 $\pm $ 3,16\\ \hline

\end{tabular} } } \end{table}

Na tabela \eqref{tabelan} estão apresentadas as concentrações de Pb, Cd e Zn nas raízes das espécies estudadas. Considerando que são espécies distintas, houve grande variação dos teores encontrados para cada elemento. Os valores para Pb variaram entre 36,07$\pm $15,36 a 228,39$\pm $116,50 na aroeira, e 123,61$\pm $15,64 a 607,20$\pm $174,53 para a braquiária e 19,40$\pm $33,60 a 45,24$\pm $17,95 na estilosante. Avaliando Pb, Cd e Zn na espécie Urochloa \emph{decumbens} nas proximidades da Plumbum, Brandão (2014) identificou 381,04 mg kg-1 de Pb, valor dentro da faixa encontrada para a Braquiária \emph{decumbens}. Neste estudo a concentração de chumbo na planta varia de acordo com o órgão, diminuindo na ordem: raízes \textgreater{} folhas \textgreater{} flores \textgreater{} sementes, mas podem ser modificados de acordo com a espécie (SILVA et al., 2015).

%Tabela 2: Concentração de Pb, Cd e Zn nas raízes das plantas estudadas

As concentrações de Cd variaram entre 1,62$\pm $1,19 a 15,27$\pm $1,18 para a aroeira, 0,00$\pm $0,00 a 8,96$\pm $15,53 para a braquiária, e 0,04$\pm $0,06 a 3,66$\pm $3,73 para estilosante. As plantas apresentam determinados mecanismos de tolerância para altas concentrações do Cd, sendo que as raízes são as barreiras iniciais e onde o metal pode ser imobilizado através da parede celular e dos carboidratos extracelulares.

Considerando a baixa mobilidade do Zn em plantas, foi observado que suas concentrações variaram de 22,45$\pm $1,36 a 161,39$\pm $0,59 para a aroeira, 83,60$\pm $9,87 a 775,28$\pm $18,29 para a braquiária e 29,11$\pm $3,63 a 64,96$\pm $9,82 para a estilosante. Em geral as raízes acumulam mais Zn que na parte aérea, principalmente se as plantas estiverem crescendo em solos ricos neste metal (MACÊDO \& MORRIL, 2008).

As concentrações encontradas na parte aérea das 3 espécies podem ser observadas na tabela 3. As concentrações de Pb na parte aérea variaram entre 0.00$\pm $0.00 a 100.44$\pm $41.66 mg kg\textsuperscript{-1} para a aroeira, 101.68$\pm $2.17 a 219,62$\pm $15,68 mg kg\textsuperscript{-1} para a braquiária, 0.00$\pm $0.00 a 64.63$\pm $15.28 mg kg\textsuperscript{-1} para estilosante.

%Tabela 3. Concentração de Pb, Cd e Zn em Aroeira, Braquiária e %Estilosante (g/5 plantas).

\begin{table}[!htp] \centering \caption{Concentração de Pb, Cd e Zn em Aroeira, Braquiária e Estilosante (g/5 plantas).} \label{tabelam} {\scriptsize {\renewcommand{\arraystretch}{1.3} \begin{tabular}{p{2em}p{6em}p{4em}p{6em}p{6em}p{5em}p{6em}p{6em}p{4em}p{4em}} \hline \rowcolor[RGB]{72,88,59} \multicolumn{2}{c}{\textcolor{white}{Blocos}} & \multicolumn{3}{c}{\textcolor{white}{Aroeira}} & \multicolumn{3}{c}{\textcolor{white}{Braquiária}} & \multicolumn{2}{c}{\textcolor{white}{Estilosante}} \ \hline

& Pb & Cd & Zn & Pb & Cd & Zn & Pb & Cd & Zn\\ \hline 
1 & 100.44$\pm $41.66 & 4.91$\pm $4.87 & 119.00$\pm $44.35 & 219,62$\pm $15,68 & 0,00$\pm $0,00 &
157,10$\pm $69,44 & 4.62$\pm $1.59 & 5.91$\pm $0.53 & 65.29$\pm $11.97\\ 
2 & 0.00$\pm $0.00 & 0.29$\pm $0.41 & 34.95$\pm $14.18 & 101.68$\pm $2.17 & 0,00$\pm $0,00 &
72.19$\pm $32.41 & 11.65$\pm $9.67 & 7.79$\pm $2.90 & 69.32$\pm $13.88\\  
3 & 0.00$\pm $0.00 & 0.36$\pm $0.54 & 56.83$\pm $10.84 & 134.33$\pm $22.53 & 0,00$\pm $0,00 &
109.40$\pm $19.40 & 0.00$\pm $0.00 & 2.92$\pm $5.05 & 26.40$\pm $11.02\\  
4 & 2.50$\pm $4.33 & 0.13$\pm $0.09 & 52.77$\pm $0.53 & 178.93$\pm $66.50 & 0,00$\pm $0,00 &
270.12$\pm $13.30 & 64.63$\pm $15.28 & 1.74$\pm $1.65 & 45.43$\pm $27.92\\  \hline

\end{tabular} } } \end{table}

A braquiária, que apresentou maior grau de tolerância ao elemento neste estudo, é uma espécie que se desenvolve bem em solos contaminados com Pb, Cd e Zn, com alta capacidade de crescimento em níveis tóxicos, além da bioacumulação (SANTOS et al., 2006). As concentrações de Cd variaram entre 0.29$\pm $0.41 a 4.91$\pm $4.87 mg kg\textsuperscript{-1} na aroeira e 1.74$\pm $1.65 a 7.79$\pm $2.90 mg kg\textsuperscript{-1} na estilosante, não havendo valores para a braquiária, Tabela \eqref{tabelam}. Segundo Bowen (1979), a concentração normal de Cd na parte aérea da maioria das plantas varia de 0,1 a 2,4 mg kg \textsuperscript{-1}. Baseando-se nesta faixa, o teor de Cd na parte aérea da aroeira pode ser considerada normal em todos os blocos exceto no 1, onde a concentração foi cerca de 2 vezes superior ao limite de Bowen (1979) e normal para a braquiária. Entretanto para a estilosante apenas o bloco 4 manteve na faixa de normalidade, sendo para os demais blocos superiores até 3 vezes (bloco 2).

As concentrações de Cd não foram detectadas para a braquiária, e variaram entre 0.29$\pm $0.41 a 4.91$\pm $4.87 mg kg\textsuperscript{-1} na Aroeira e 1.74$\pm $1.65 a 7.79$\pm $2.90 mg kg\textsuperscript{-1} na estilosante. Segundo Bowen (1979), a concentração normal de Cd na parte aérea da maioria das plantas varia de 0,1 a 2,4 mg kg \textsuperscript{-1}. Exceto para o bloco 1, a aroeira apresentou valores adequados ao limite de Bowen, assim como a braquiária. Entretanto a estilosante apenas apresentou-se dentro do limite para o bloco 4

As concentrações de Zn variaram entre 34.95$\pm $14.18 a 119.00$\pm $44.35 na Aroeira, entre 72.19$\pm $32.41 a 157,10$\pm $69,44 na Braquiária e entre 26.40$\pm $11.02 a 69.32$\pm $13.88 na estilosante. Valores entre 100 a 400 mg kg\textsuperscript{-1} é considerado tóxico para a maioria das espécies (KABATA-PENDIAS E PENDIAS, 2001), sendo assim, a Aroeira e Braquiária estão acima entre este limite para toxicidade.

\section*{4. Considerações finais}

Neste estudo, nenhuma das espécies de plantas mostraram concentrações de Pb, Cd e Zn maiores que 1000, 100 e 10.000 mg kg\textsuperscript{-1}, na parte aérea, ou seja, não apresentaram potencial hiperacumulador, segundo limites estabelecidos por Santos et al., (2010). O comportamento diferenciado observado para as espécies avaliadas nesse estudo pode estar relacionado com a fertilidade do vertissolo.

\section*{Referências Bibliográficas}

\retirarecuo BRANDÃO, M. C. S. \textbf{Avaliação do potencial fitoextrator e das alterações anatômicas foliares causadas por metais pesados em Ipomoea asarifolia (desr.) Roem. \& Schult e Urochloa decumbens (Stapf.)} Webster. {[}Dissertação{]}. Universidade Federal do Recôncavo da Bahia. 2014.

\retirarecuo KABATA-PENDIAS, A.; PENDIAS, H. \textbf{Trace elements in soil and plants}. 3.ed. Boca Raton: CRC Press, 2001. 331p.

\retirarecuo MACÊDO, L.S.; MORRIL, W.B.B. Origem E Comportamento Dos Metais Fitotóxicos: Revisão Da Literatura. \textbf{Tecnol. e Ciên. Agropec.,} João Pessoa, v.2., n.2, p.29-38, jun. 2008.

\retirarecuo SANTOS, F. S.; HERNÁNDEZ-ALLICA J.; BECERRIL, J. M.; AMARAL-SOBRINHO, N.; MAZUR, N.; GARBISU, C.. Chelate-Induced Phytoextraction of Metal Polluted Soils with Brachiaria decumbens, \textbf{Chemosphere}, Vol. 65, No. 1, 2006, pp. 43-50.

\retirarecuo OCHONOGOR , R. O.; ATAGANA, H. I. Phytoremediation of Heavy Metal Contaminated Soil by \emph{Psoralea Pinnata. International} \textbf{Journal of Environmental Science and Development}\emph{, Vol. 5, No. 5, October 2014.}

\retirarecuo SILVA, E.; SANTOS, P. S.; GUILHERME, M. F. S. Lead in plants: a brief review of its effects, mechanisms toxicological and remediation. \textbf{AGRARIAN ACADEMY}, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.2, n.03; p. 2015

\retirarecuo ZACARÍAS M, BELTRÁN M, TORRES LG, GONZÁLEZ A. A feasibility study of perennial/annual plant species to restore soils contaminated with heavy metals. \textbf{Physics and Chemistry of the Earth}. 37--39 (2012) 37--42.