Restauração ecológica de áreas impactadas por cinzas de carvão mineral:contribuíção da Mamona (Ricinus communis L.) e respostas da espécie a metais pesados

Abstract

A atividade carbonífera brasileira está concentrada no sul do Brasil, região que apresenta as maiores reservas do país. A implementação de medidas de redução do impacto ambiental gerado pela atividade carbonífera inclui o manejo adequado dos resíduos da extração e das cinzas geradas durante a queima do carvão mineral. Dentre estas medidas, a restauração por meio da revegetação ecológica tem se tornado uma necessidade. O presente estudo teve por objetivo avaliar alguns dos processos que envolvem a relação entre a mamona (Ricinus communis L.) e as cinzas de carvão mineral. O estudo abrangeu as características do estabelecimento de uma comunidade espontânea numa área de depósito de cinza de carvão mineral e sua potencialidade de ser um sistema vegetal eficiente para a restauração ecológica de áreas impactadas. Sob condições controladas, em laboratório, foi determinado o potencial fitorremediador da mamona avaliando o efeito de metais pesados, cromo hexavalente (cromo VI) e níquel (Ni) em processos fisiológicos e na anatomia da planta. Os experimentos a campo foram realizados em depósito de cinza de carvão localizado na Termelétrica de São Jerônimo-RS e, os trabalhos em casa de vegetação utilizaram cinzas desta usina para o cultivo da mamona. Os resultados dos experimentos no campo demonstraram que a comunidade vegetal, espontaneamente estabelecida no depósito de cinza, é um modelo eficiente para a restauração e que a mamona desempenha uma função importante na sucessão desta comunidade vegetal. Os resultados das análises em condições controladas mostram que a deficiência de macronutrientes da cinza foi o principal fator limitante para o crescimento da espécie. A mamona apresenta o comportamento de uma planta indicadora de níquel, sendo que concentrações acima de 60 µM foram tóxicas as estas. As análises fisiológicas e anatômicas possibilitaram demonstrar que estas concentrações causaram danos no processo fotossintético e inibiram o crescimento das raízes laterais. Estes danos possivelmente estão associados à localização do níquel nos tecidos foliares e radicais. No caso do cromo (VI) para concentrações menores de 90 µM, não foram observados sintomas de toxidez, possivelmente, porque a maior parte do cromo absorvido é mantida nas raízes. O estudo conclui que a mamona mostra ser uma espécie eficiente para o sistema de restauração e pode contribuir para a fitoestabilização de cromo e níquel em áreas de depósito de cinza de carvão mineral

The Brazilian carboniferous activity is concentrated in the Southern region, the area where the country's biggest reserves are located. Measures to reduce the environmental impact from carboniferous activity include the adequate management of coal extraction's residues and the ashes generated during the coal combustion. Amongst those measures, restoration through ecological revegetation has become a necessity. This study aimed to assess some of the processes involving the relation between the castor beans (Ricinus communis L.) and the coal ashes. The study included the characteristics of a spontaneous community establishment in an area of mineral coal ash deposition and its potential of being an efficient vegetal system for the restoration of impacted areas. Under laboratory controlled conditions, it was determined the castor beans' potential for phytoremediation, assessing the effects of the heavy metals chromium (hexavalent, Cr VI) e nickel (Ni) on some of the physiological processes and in the plant anatomy. The field experiments were performed in a coal ash deposit area, located in a thermoelectric power plant in São Jerônimo-RS and, the greenhouse investigation used ashes from this power station to grown castor beans. The results of the field experiments have demonstrated that the vegetal community, spontaneously established in the ash deposit, is an efficient model for the revegetation and have shown that castor bean represent a very important function in the vegetal community succession. The results of the analyses under controlled conditions have shown that the deficiency of the ash's macronutrients was the main limiting factor for the growth of castor bean. Castor bean responds to nickel as indicator species and concentrations above 60 µM were considered toxic for the plants. The physiologic and anatomic analyses show damage to photosynthetic processes and inhibited the growth of lateral roots. These damages are possibly associated to the localization of nickel in the leaves and roots tissues. In the case of the chromium (VI), concentrations below 90 µM, showed no symptoms of toxicity, possibly because most of the chromium absorbed was kept in the roots. The study has concluded that the castor bean may be an efficient species for the revegetation system and it can contribute for the phytoestabilization of nickel and chromium in areas of mineral coal ash deposit.