Utilização de macrófitas flutuantes como biofiltro em sistemas aquáticos contaminados

Abstract

A elevada taxa de crescimento da população aliada a um aumento da industrialização tem contribuído para a degradação do meio aquático através de descargas de águas residuais, industriais e domésticas. Igualmente, a ampla ocorrência de incêndios florestais em Portugal tem conduzido à contaminação dos sistemas aquáticos. Deste modo, os corpos de água são alvo de especial atenção dado que são os principais recetores finais para os contaminantes. Um dos grupos de contaminantes que requer especial atenção na contaminação das massas de água devido às suas propriedades são os metais, dado que apresentam elevada persistência ambiental, potencial efeito tóxico e capacidade de bioacumulação e bioamplificação. Deste modo, este trabalho teve como principal objetivo avaliar o potencial de fitorremediação da macrófita Lemna minor em dois cenários de contaminação distintos: extratos de cinzas de incêndios florestais e efluente de indústrias de pasta e papel. Em termos de objetivos específicos, foram definidos os seguintes objetivos: i) caracterização química das matrizes em estudo; ii) determinação da sensibilidade/tolerância da macrófita L. minor quando exposta às matrizes em estudo através do uso de ferramentas ecotoxicológicas; e iii) avaliar a eficiência de remoção dos contaminantes pela macrófita, nomeadamente Fe, Zn e Mn. Os resultados obtidos revelaram que a planta teve um baixo desempenho na acumulação dos metais quando exposta aos extratos de cinzas dos incêndios florestais, não sendo observadas diferenças significativas entre os tratamentos com e sem plantas. Já quando exposta ao efluente da indústria da pasta e papel, a planta revelou alguma acumulação de Fe nos primeiros dias, mas a sua fraca performance ao longo dos 15 dias de exposição revelou que a sua função de acumuladora foi comprometida. Já no caso do Mn, e ainda que de forma inconstante, verificou-se que a planta desempenhou o seu papel de acumuladora. Em suma, os resultados obtidos revelam que a eficiência da L. minor na remoção de metais de matrizes complexas foi comprometida para os cenários e matrizes testados, o que pode estar relacionado com a toxicidade implícita das matrizes e/ou com a limitação de nutrientes. Neste sentido, será importante otimizar as condições de exposição de modo a promover a natural função acumuladora da planta.

The high population growth rate coupled with an increase in industrialization has contributed to the degradation of the aquatic environment through discharges of wastewater, industrial and domestic. Similarly, the wide occurrence of wildfires in Portugal has led to contamination of aquatic systems. In this way, the bodies of water are the target of special attention given that they are the main final receivers for contaminants. One of the groups of contaminants that requires special attention in the contamination of the water masses due to its properties are metals, since they present high environmental persistence, potential toxic effect and bioaccumulation and bioamplification capacity. This work had as main objective to evaluate the phytoremediation potential of Lemna minor in two different contamination scenarios: Aqueous extracts of ashes and effluent from pulp and paper industries. In terms of specific objectives, the following objectives were defined: i) chemical characterization of the matrices under study; II) Determination of the sensitivity/tolerance of L. minor when exposed to the matrices under study using ecotoxicological tools; and III) to evaluate the efficiency of contaminants removal by macrophyte, namely Fe, Zn and Mn. The results showed that the plant had a low performance in the accumulation of metals when exposed to ash extracts from forest fires, not Significant differences were observed between treatments with and without plants. When exposed to the pulp and paper industry effluent, the plant revealed some accumulation of Fe in the early days, but its poor performance over the 15 days of exposure revealed that its accumulator function was compromised. Already in the case of Mn, and even if inconsistently, it was found that the plant played its role as accumulator. In short, the results show that L. Minor efficiency in the removal of metal from complex matrices was compromised for the scenarios and matrices tested, which may be related to the implicit toxicity of the matrices and/or with the limitation of nutrients. In this sense, it will be important to optimize the exposure conditions to promote the natural plant accumulator function.