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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Análise de sílico-fitólitos de eudicotiledôneas em área de mineração e seu potencial na fitorremediação de solos contendo metais pesados
Authors: Heloiza Márcia Fernandes Horn
First Advisor: Regynaldo Arruda Sampaio
First Co-advisor: Adolf Heinrich Horn
First Referee: Hernando Baggio Filho
Second Referee: Luiz Arnaldo Fernandes
Abstract: As atividades antrópicas, como a indústria e a agricultura, utilizam em suas atividades grandes quantidades de metais classificados como metais pesados. Na natureza esses metais ocorrem em quantidades normalmente pequenas e muito distribuídas, sendo por isso, denominados de elementos traços. Ao serem concentrados em processos e atividades antropogênicas, as quantidades liberadas no ambiente podem ser expressivas. Esses metais não são biodegradáveis, podendo acumular-se no meio ambiente. Mesmo em baixas concentrações, são capazes de causar distúrbios metabólicos e doenças crônicas nos seres vivos. Quando esses elementos entram na cadeia trófica, as suas concentrações podem ser aumentadas à medida que passam dos níveis tróficos inferiores aos níveis tróficos superiores (biomagnificação). Metais como Pb, Cd e Hg são classificados como não essenciais e outros como Fe, Zn, Mn, Cu, B, Mo, Ni, Co, Cr, Se e Sn são indispensáveis para animais e/ou plantas. Técnicas de fitorremediação já são bastante conhecidas e empregadas, porém estudos utilizando Si-fitólitos limitam-se a algumas plantas da família Poaceae. O presente trabalho foi desenvolvido no Cerrado em uma área localizada no norte do estado de Minas Gerais no entorno da mina de ouro da empresa Carpathian Gold no município de Riacho dos Machados. Nesta região ocorreu durante o Pré-Cambriano intenso hidrotermalismo impregnando as rochas com concentrações altas de metais pesados disseminados e em zonas específicas, ultrapassando localmente os valores estabelecidos pela legislação ambiental vigente no Brasil. O objetivo deste trabalho foi selecionar plantas que possuam potencial para formar Si-fitólitos e a capacidade de absorver metais pesados e retê-los nesses biominerais. Foram identificadas cinco espécies da Classe Eudicotiledôneas típicas do Bioma Cerrado, a citar: Rollinia leptopetala, Piptadenia gonoacantha, Sida sp, Senna obtusifolia, e Solanum capsicoides. Dentre as espécies coletadas duas foram desconsideradas: Senna obtusifolia, Solanum capsicoides, devido à perda de massa foliar no período de menor precipitação pluviométrica. As espécies selecionadas para serem investigadas foram: Piptadenia gonoacantha, Rollinia leptopetala e Sida sp. Foram coletadas 18 amostras de solos e 45 amostras de plantas para posterior extração dos Si-fitólitos e para análise química dos metais selecionados nos mesmos. As amostras de solos, coletadas no entorno das plantas amostradas (localidades 1-9) numa profundidade entre 3-10 cm foram analisadas para metais totais e disponíveis e deles foram extraídos também Si-fitólitos. Os resultados revelaram que as espécies estudadas concentraram os metais selecionados nos Si-fitólitos. As concentrações variaram para os diversos órgãos da planta (raízes, caules e folhas). Os órgãos das plantas concentraram elementos de formas diferenciadas nas três espécies estudadas. Onde há maior concentração no solo, há também a maior concentração nos Si-fitólitos (plantas, solo). As plantas investigadas podem ser utilizadas para a descontaminação de metais em solos. O melhor aproveitamento foi obtido com as espécies Rollinia leptopetala e Piptadenia gonoacantha com teores superiores. As maiores concentrações de metais ocorreram em Si-fitólitos das folhas seguidas dos caules e raízes. Os Si- fitólitos extraídos do solo (com pequenas quantidades de outros compostos como óxidos, argilas >1-3 %) mostram concentrações médias comparáveis às concentrações médias das plantas estudadas. Variações anormais de concentrações de metais em Si-fitólitos, não correlacionados com os parâmetros investigados, podem ser atribuídas às condições climáticas extremas no ano de estudo.
Abstract: Anthropogenic activities such as industry and agriculture use in large-scale metals activities classified as heavy metals. In nature, these metals occur normally in small quantities and in a distributed form and therefore they are called trace elements.By being concentrated on processes in anthropogenic activities, the quantities released into the environment may be significant. These metals are not biodegradable and can accumulate in the environment. Even at low concentrations, they are able to cause metabolic disorders and chronic diseases in living beings. When these elements enter the tropic chain, their concentrations may be magnified as they pass from lower to upper tropic levels (biomagnification). Metals such as Pb, Cd and Hg are classified as non-essential and others, such as Fe, Zn, Mn, Cu, B, Mo, Ni, Co, Cr, Se and Sn are indispensable to animals and/or plants. Phytoremediation techniques are well known and often employed, but studies using Si-Phytoliths are limited to a few plants of the Poaceae family. The present work was developed in the Cerrado in an area located in the North of the Minas Gerais State, in the surroundings of the gold mine of Carpathian Gold Company, in the municipality of Riacho dos Machados. In this region occurred during the Precambrian intense hydrothermalism impregnating the rocks with high concentrations of heavy metals distributed in disseminated form or concentrated in specific zones, exceeding locally the values established by Brazilian current environmental legislation. The aim of this work was to select plants that have the potential to form Si-Phytoliths and the capacity to absorb heavy metals and contain them in these bio minerals. They were identified five species of Eudicots Class typical of the Cerrado biome, quote: Rollinialeptopetala, Piptadeniagonoacantha, Sidasp, Senna obtusifolia and Solanum capsicoides. Two of these collected species were excluded: Senna obtusifolia and Solanum capsicoides, due to leaf mass loss in the dry period. The species selected that were investigated: Piptadeniagonoacantha, Rollinialeptopetala and Sida sp. 18 soil and 45 plants samples were collected for later extraction of Si-Phytoliths and chemical analysis of selected metals in them. Soil samples collected around the location of plants sampled (number 1-9) at a depth between 3-10 cm were analyzed for total and available metals, and from them were also extracted Si-Phytoliths. The results revealed that the studied species have concentrated the selected metals in the Si-Phytoliths. The concentrations varied for the different organs of the plant (root, stem and leaves). The organs of the three studies species concentrated the elements in different quantities. The highest concentration in the soil coincided with the highest concentrations in Si-Phytoliths (from plants or soil). The plants investigated therefore can be used for the decontamination of metals in soils. The best effect was obtained with the species Rollinialeptopetala and Piptadeniagonoacantha with higher levels. The largest concentrations of metals occurred in Si-Phytoliths of sheets then stems and roots. The Si-Phytoliths extracted from the soil (with small amounts of other compounds like oxides, clays >1-3%) show average concentrations comparable to the average values of studied plants. Some abnormal changes of metals concentrations in Si-Phytoliths, not correlated to the investigated parameters, can be assigned to the extreme weather conditions in the year of study.
Subject: olos
Solos Poluição
iorremediação
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/NCAP-AETF9M
Issue Date: 29-Apr-2016
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