Fitorremediação: tipos, vantagens e desvantagens - Ciência - 2023

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o fitorremediação É o conjunto de práticas tecnológicas que utilizam plantas vivas e seus microrganismos associados, para o saneamento ambiental de solos, água e ar.

As tecnologias de fitorremediação aproveitam a capacidade natural de algumas plantas de absorver, concentrar e metabolizar elementos e compostos químicos presentes no meio ambiente como poluentes. As plantas podem ser usadas para extração, imobilização e estabilização, degradação ou volatilização de poluentes.

O solo, as águas superficiais e subterrâneas, e a atmosfera podem ser contaminados como consequência de alguns processos naturais - como erosão geológica, atividade vulcânica, entre outros - e também devido ao efeito das atividades humanas (industriais, agrícolas, águas residuais, mineração, construção, transporte).

Emissões e efluentes industriais, resíduos, explosivos, agroquímicos (fertilizantes, herbicidas, pesticidas), chuva ou deposição ácida, materiais radioativos, entre tantos outros, são fatores de poluição oriundos das atividades humanas.

A fitorremediação surge como uma tecnologia barata, eficaz e publicamente aceita para a correção de vários tipos de contaminação ambiental.

A palavra "fitorremediação" vem do grego "phyto ", que significa planta viva, e do latim "Vou remediar " o que significa restaurar o equilíbrio; ou seja, recuperar o estado de equilíbrio por meio do uso de plantas.

Tipos de fitorremediação

As tecnologias de fitorremediação baseiam-se nos processos fisiológicos das plantas e seus microrganismos associados, como nutrição, fotossíntese, metabolismo, evapotranspiração, entre outros.

Dependendo do tipo de poluente, do grau de contaminação do local e do nível de remoção ou descontaminação necessária, as técnicas de fitorremediação são utilizadas como mecanismo de contenção de contaminantes (técnicas de fitoestabilização, rizofiltração) ou como mecanismo de eliminação (técnicas de fitoextração, fitodegradação e fitovolatilização).

Essas técnicas de fitorremediação incluem:

Fitodegradação

Essa técnica, também chamada de fitotransformação, consiste em selecionar e utilizar plantas que tenham a capacidade de degradar os poluentes que absorveram.

Na fitodegradação, enzimas especiais que algumas plantas possuem, causam a quebra das moléculas dos compostos poluentes, transformando-as em moléculas menores, atóxicas ou menos tóxicas.

As plantas também podem mineralizar poluentes em compostos simples e assimiláveis, como dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂OU).

Exemplos deste tipo de enzima são a deshalogenase e a oxigenase; o primeiro favorece a remoção de halogênios de compostos químicos e o segundo oxida substâncias.

A fitodegradação tem sido utilizada para a remoção de explosivos, como TNT (trinitrotolueno), pesticidas organoclorados e organofosforados, hidrocarbonetos halogenados, entre outros contaminantes.

Rizorremediação

Quando a degradação de poluentes é produzida pela ação de microrganismos que vivem nas raízes das plantas, a técnica de remediação é chamada de rizorremediação.

Fitoestabilização

Esse tipo de fitorremediação é baseado em plantas que absorvem os poluentes e os imobilizam em seu interior.

Sabe-se que essas plantas reduzem a biodisponibilidade de poluentes por meio da produção e excreção pelas raízes de compostos químicos que inativam as substâncias tóxicas por mecanismos de absorção, adsorção ou precipitação-solidificação.

Desta forma, os poluentes deixam de estar disponíveis no meio ambiente para outros seres vivos, evitando-se a sua migração para as águas subterrâneas e a sua dispersão para áreas maiores de solos.

Algumas plantas que têm sido utilizadas na fitoestabilização são: Lupinus albus (para imobilizar o arsênio, As e cádmio, Cd), Hyparrhenia hirta (imobilização de chumbo, Pb), Zygophyllum fabago (imobilização de zinco, Zn), Anthyllis Vulneraria (imobilização de zinco, chumbo e cádmio), Cespitosa deschampia (imobilização de chumbo, cádmio e zinco) e Cardaminopsis arenosa (imobilização de chumbo, cádmio e zinco), entre outros.

Fitoestimulação

Nesse caso, são utilizadas plantas que estimulam o desenvolvimento de microrganismos que degradam os poluentes. Esses microrganismos vivem nas raízes das plantas.

Fitoextração

A fitoextração, também chamada de fitoacumulação ou fito-sequestro, usa plantas ou algas para remover contaminantes do solo ou da água.

Depois que a planta ou alga absorveu os produtos químicos poluentes da água ou do solo e os acumulou, eles são colhidos como biomassa e geralmente incinerados.

As cinzas são depositadas em locais especiais ou aterros de segurança ou utilizadas para recuperação de metais. Esta última técnica é chamada fitominação.

Plantas hiperacumuláveis

Os organismos que são capazes de absorver quantidades extremamente altas de poluentes do solo e da água são chamados de hiperacumuladores.

Plantas hiperacumulativas de arsênio (As), chumbo (Pb), cobalto (Co), cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni), selênio (Se) e zinco (Zn) foram relatadas.

A fitoextração de metais tem sido realizada com plantas como Thlaspi caerulescens (extração de cádmio, Cd), Vetiveria zizanoides (extração de zinco Zn, cádmio Cd e chumbo Pb) Brassica Juncea (extração de chumbo Pb) e Pistia stratiotis (extração de Ag prata, mercúrio Hg, níquel Ni, chumbo Pb e zinco Zn), entre outros.

Fitofiltração

Este tipo de fitorremediação é utilizado na descontaminação de águas subterrâneas e superficiais. Os poluentes são absorvidos por microrganismos ou pelas raízes, ou são fixados (adsorvidos) às superfícies de ambos.

Na fitofiltração as plantas são cultivadas com técnicas de hidroponia e quando a raiz está bem desenvolvida, as plantas são transferidas para águas poluídas.

Algumas plantas utilizadas como fitofiltradores são: Scirpus lacustris, Lemna gibba, Azolla caroliniana, Elatine trianda Y Polygonum punctatum.

Fitovolatilização

Essa técnica funciona quando as raízes das plantas absorvem a água poluída e liberam os poluentes transformados em forma gasosa ou volátil para a atmosfera, através da transpiração das folhas.

A ação fitovolatilizante do selênio (Se) das plantas é conhecida, Salicornia bigelovii, Astragalus bisulcatus Y Chara canescens e também a capacidade de transpirar mercúrio (Hg), a partir das espécies de plantas Arabidopsis thaliana.

Vantagens da fitorremediação

A aplicação de técnicas de fitorremediação é muito mais barata do que a implementação de métodos convencionais de descontaminação.
As tecnologias de fitorremediação são eficientes aplicadas em grandes áreas com níveis médios de contaminação.
Sendo técnicas de descontaminação no local, Não é necessário transportar o meio contaminado, evitando assim a dispersão dos contaminantes pela água ou pelo ar.
A aplicação de tecnologias de fitorremediação permite a recuperação de metais valiosos e água.
Para aplicar essas tecnologias, apenas práticas agrícolas convencionais são necessárias; Não é necessária a construção de instalações especiais, nem a formação de pessoal treinado para a sua implementação.
As tecnologias de fitorremediação não consomem energia elétrica, nem produzem emissões poluentes de gases de efeito estufa.
São tecnologias que preservam solo, água e atmosfera.
São os métodos de descontaminação de menor impacto ambiental.

Desvantagens e limitações

As técnicas de fitorremediação só podem ter efeito na zona ocupada pelas raízes das plantas, ou seja, em área e profundidade limitadas.
A fitorremediação não é totalmente eficiente na prevenção da lixiviação ou percolação de contaminantes nas águas subterrâneas.
As técnicas de fitorremediação são métodos de descontaminação lenta, pois requerem um tempo de espera para o crescimento das plantas e microorganismos a elas associados.
O crescimento e a sobrevivência das plantas utilizadas nessas técnicas são afetados pelo grau de toxicidade dos poluentes.
A aplicação de técnicas de fitorremediação pode ter efeitos negativos nos ecossistemas onde são implementadas, devido à bioacumulação de poluentes nas plantas, que podem posteriormente passar para as cadeias alimentares através dos consumidores primários e secundários.

Referências

Carpena RO e Bernal MP. 2007. Chaves para fitorremediação: fitotecnologias para recuperação do solo. Ecossistemas 16 (2). Maio.
Agência de Proteção Ambiental (EPA-600-R-99-107). 2000. Introdução à fitorremediação.
Gerhardt KE, Huang XD, Glick BR, Greenberg BM. 2008. Fitorremediação e rizorremediação de contaminantes orgânicos do solo: Potencial e desafios. Ciência vegetal. FOLHAS FALTAS
Ghosh M e Singh SP. 2005. Uma revisão da fitorremediação de metais pesados e utilização de seus subprodutos. Ecologia Aplicada e Pesquisa Ambiental. 3(1): 1-18.
Wang, L., Ji, B., Hu, Y., Liu, R., & Sun, W. (2017). Uma revisão sobre fitorremediação in situ de rejeitos de minas. Chemosphere, 184, 594–600. doi: 10.1016 / j.chemosphere.2017.06.025