Biorremediação de solos contaminados por metais pesados em áreas de beneficiamento de minério de ouro

Abstract

O uso de plantas e microrganismos para remediar solos contaminados por metais pesados é uma alternativa aos métodos convencionais desde que o potencial destes organismos seja avaliado. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo identificar plantas capazes de acumular metais, isolar e identificar microrganismos resistentes e biorremovedores de chumbo, avaliar a fitoextração da mucuna-anâ associada à bioaumentação por bactérias e os riscos da fitoacumulação de metais em plantas medicinais cultivadas em solos contaminados. Amostras de solo (rizosférico e não rizosférico) e de plantas espontâneas foram coletadas de áreas de mineração contaminadas por metais a mais de 40 anos. Experimentos foram conduzidos no Laboratório de Microbiologia e na casa de vegetação da Faculdade de Agronomia da UFRGS, com o objetivo de isolar, identificar e caracterizar a produção de promotores de crescimento vegetal de bactérias resistentes ao Pb, avaliar a bioaumentação bacteriana da mucuna-anã cultivada em solos contaminados e a fitoacumulação de metais pesados em plantas medicinais. Nenhuma planta espontânea foi identificada como hiperacumuladora de metais, porém podem ser usadas nas etapas de recuperação de áreas contaminadas. Foram isoladas 25 bactérias resistentes a Pb. Três isolados bacterianos resistentes a Pb produziram ácido indol-3-acético e sideróforos, contudo não foram capazes de solubilizar fosfato de cálcio. temperatura de incubação, o pH inicial e a concentração inicial de Pb afetam o crescimento bacteriano e a biorremoção. A mucuna-anã foi capaz de acumular na fitomassa da parte aérea e raízes elevadas quantidades de Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Pb, Cr, Ba e As sendo considerada uma hiperacumuladora de Cu e Zn. Os teores de Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Cr, Pb, As e Ba encontrados na fitomassa da parte aérea e raiz das espécies medicinais foram muito acima das estabelecidas pela Organização Mundial da Saúde.

The use of plants and microorganisms to remediate soils contaminated by heavy metals is an alternative to conventional methods since the potential of these organisms could be properly evaluated. This study aimed to identify plants capable of accumulating metals, isolate and identify microorganisms capable to resist and remove lead and also produces plant growth promoters, evaluate the phytoextraction of bioaugmented Mucuna deeringiana and the potencial risks about the use of medicinal plants for heavy metal accumulation. Soil samples (rhizospheric and non-rhizospheric) and spontaneous plants were collected from mining areas contaminated by metals for over 40 years. Experiments were conducted at the laboratory and at the greenhouse with contaminated soil. The greenhouse experiments evaluated the effect of bacterial bioaugmentation in the growth of Mucuna deeringiana and the phyto-accumulation of metals in medicinal plants. No spontaneous plant was identified as hyperaccumulator of metals, but can be used during the recovering process of contaminated areas. Three Pbresistant bacterial isolates were related to produce indole-3- acetic acid and siderophores, but were not able to solubilize calcium phosphate. The incubation temperature, the initial pH and the initial concentration of Pb affect bacterial growth and Pb bioremoval. The Mucuna deeringiana was able to accumulate in the biomass of shoots and roots high amounts of Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Pb, Cr, and Ba being considered a Cu and Zn hyperaccumulator. The contents of Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Cr, Pb, As and Ba found in the biomass of the aerial part and roots of medicinal species were above recommended by the World Health Organization.