Potencial do uso de bactérias e plantas para a remediação de cobre em áreas de vitivinicultura e de rejeito de mineração de cobre no Rio Grande do Sul

Abstract

O objetivo deste trabalho foi avaliar mecanismos e estratégias para a biorremediação de áreas contaminadas com cobre. Esta avaliação foi conduzida utilizando-se, como área teste, solos de regiões de vitivinicultura e de rejeito de mineração contaminadas com cobre. Neste solo e rejeito foram isolados e caracterizados bactérias resistentes ao cobre. Os isolados foram avaliados quanto às condições ótimas de crescimento, de sorver e reduzir cobre. Também foram isolados e caracterizados microrganismos do solo rizosférico de aveia preta e tansagem com capacidade de sorção de cobre em meio líquido. Em relação às plantas, foi avaliado o potencial de fitoextração do cobre por aveia preta e a fitoaumentação desta planta por bactérias resistentes à cobre. A biolixiviação do cobre e a comunidade microbiana responsável foi determinada utilizando solo de vitivinicultura e rejeito de mineração de cobre. Os isolados de bactérias obtidas foram altamente resistentes ao cobre e com alta capacidade de remover e reduzir o Cu(II) (Staphylococcus pasteuri N2 e Pseudomonas putida NA). Estes isolados apresentaram alta capacidade de remoção do Cu(II) de solo e da água. Os isolados mais resistentes ao cobre encontrados no solo rizosférico da aveia (P. putida A1, S. maltophilia A2 e A. calcoaceticus A6) foram inoculados na aveia e apresentaram efeito positivo no desenvolvimento desta cultura, bem como para a remoção de cobre nos diferentes substratos testados. A biolixiviação do cobre foi observada no solo pela microbiota natural dos substratos estimulada pela adição de H2SO4 e FeSO4. Os resultados obtidos demonstram o potencial de bactérias e plantas de aveia para a utilização na remoção do cobre em áreas de vitivinicultura e áreas de rejeito de mineração de cobre.

The aim of this study was to evaluate mechanisms and strategies to bioremediation of copper contaminated areas. This evaluation was conducted using as test areas, soils from vineyard areas and waste copper mining area, contaminated with copper. In these soil and waste, it was isolated and characterized copper resistant bacterial isolates. The isolates were evaluated for the optimal conditions to grow, sorption and copper reduction. Also, it was isolated and characterized microorganisms from Avena sativa and Plantago lanceolata from rhyzosphere region with high copper sorption capacity in liquid medium. In the plants, it was evaluated the copper phytoextraction capacity for oatmeal and the phytoaugmentation of this plant by copper resistant bacteria. Copper bioleaching and microbial community were determined using vineyard soils and copper mining waste. It was obtained high copper resistant bacterial and with high Cu(II) removal and Cu(II) reduction capacity (Staphylococcus pasteuri N2 and Pseudomonas putida NA). These isolates showed high Cu(II) removal capacity from soil and water. The copper resistant isolates found in oatmeal rhyzosphere soil (P. putida A1, Stenotrophomonas maltophilia A2 and Acinetobacter calcoaceticus A6) were inoculated into oatmeal plants and showed positive effect in the growth of these plants, as well as in copper removal in the different tested substrates. It was demonstrated copper bioleaching in the soil and waste by indigenous microbiota stimulated for H2SO4 and FeSO4 addition. Results found here present potential use of bacterial and oatmeal to copper removal in vineyard and waste copper mining areas.