Potencial de Catharanthus roseus para fitorremediação de metais em lodo de esgoto e otimização de metodologia para especiação de cromo em lodo de esgoto

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Érica Soares Barbosa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil; ICA - INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS; Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal; UFMG
• Palavras-chave em Português: Biossólido; Contaminantes inorgânicos; Remediação; Vinca; Especiação; Redução
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/33530; https://orcid.org/0000-0003-1801-6556

O lodo de esgoto é um subproduto gerado nas estações de tratamento de efluentes e tem sido utilizado como condicionador e fertilizante de solos. Entretanto, o lodo também pode apresentar contaminantes inorgânicos e orgânicos, por isso, o uso de técnicas como a fitorremediação tem sido uma alternativa econômica e ecológica para reaproveitar e descontaminar o lodo. Neste contexto, surge Catharanthus roseus (L.) G. Don que é uma planta ornamental e medicinal, mas que também apresenta tolerância a diferentes tipos de estresses ambientais. Dessa forma, a primeira parte deste trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de C. roseus para fitorremediação de As, Ba, Cd, Cu, Cr, Ni, Pb, Se e Zn em substrato a base de lodo de esgoto. Para isso, foi avaliado os fatores de bioconcentação (FB) e translocação (FT), após o cultivo de C. roseus em lodo:vermiculita (70:30%) e em substrato comercial (100%) em vasos na casa de vegetação por 108 dias. Os resultados mostraram que C. roseus apresentou FB superior a 1 para Cd, Cu e Zn no lodo de esgoto, indicando que a planta foi fitoestabilizadora para estes metais. O FT foi superior a 1 para Ba, Cd, Cu, Ni, Se e Zn no tratamento controle, mostrando que para estes metais a planta foi fitoextratora. Portanto, pode-se afirmar que C. roseus é uma alternativa econômica e ecológica para a remediação de metais. Além disso, foi verificado o desenvolvimento morfológico superior da planta cultivada no tratamento com lodo. Apesar de C. roseus ter extraído menos de 11% do cromo nos substratos, é importante o estudo das espécies químicas desse metal no lodo. Isso se justifica pelo cromo ser comum em amostras de lodo e, por ser considerado carcinogênico e mutagênico para saúde humana quando se encontra no estado de oxidação (VI). Entretanto vale destacar que, são poucas as metodologias utilizadas para determinar essa espécie de cromo no lodo de esgoto. Por isso, a segunda parte do trabalho teve como objetivo otimizar e validar uma metodologia para extração e análise simultânea de Cr(III) e Cr(VI) por HPLC-ICP-MS/MS em amostras de lodo. A metodologia otimizada foi baseada na extração sólido-líquido assistida por microondas e na extração sólido-líquido convencional. Foram avaliados a composição da fase extratora, modo de homogeneização, tempo e temperatura, sendo os extratos analisados por absorção atômica. A especiação foi realizada em HPLC-ICP-MS/MS com o extrato obtido pelo método desenvolvido. A porcentagem de extração de cromo disponível foi comparada com o método EPA 1311. Os resultados mostram que a extração deve ocorrer usando fase extratora constituída por EDTA a 50 mmol L-1 em pH 9,5, sob agitação a 50 °C por 16 h. Essas condições permitiram atingir 82% de recuperação do cromo e desvio padrão relativo inferior a 10%. Na especiação por HPLC-ICP-MS/MS foi detectado apenas o Cr(III) e, foi verificado que a composição química do lodo promove a redução de Cr(VI) a Cr(III). O método de extração de cromo otimizado foi mais eficiente que o método de referência para determinação do cromo disponível em lodo de esgoto.