Fitotoxicidade e fitorremediação de água e solos contaminados com os agrotóxicos 2,4-D e fipronil aplicados no cultivo de cana-de-açúcar

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Ogura, Allan Pretti
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bioaccumulation; Bioacumulação; Bioindicadores; Bioindicators; Ecotoxicidade; Ecotoxicity; Ecotoxicologia; Ecotoxicology; Recovery of Degraded Areas; Recuperação de Áreas Degradadas
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-08122022-102023/

A expansão de áreas de cultivo de cana-de-açúcar está associada ao uso de agrotóxicos, como o ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) e o fipronil. Esses contaminantes ocasionam riscos a plantas aquáticas e terrestres, além de outros organismos. Nesse contexto, a fitorremediação se apresenta como uma alternativa para redução da ecotoxicidade, utilizando plantas nativas, com ciclo vegetativo rápido e facilidade no plantio e remoção. A presente tese visou à avaliação da fitotoxicidade em plantas aquáticas e terrestres expostas ao 2,4-D e ao fipronil, isolados e em mistura, e à aplicação da fitorremediação de águas e solos contaminados em escala laboratorial. Os ensaios de fitotoxicidade foram feitos com três plantas terrestres (Canavalia ensiformis, Dolichos lablab e Lupinus albus) e três plantas aquáticas (Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes e Salvinia auriculata). O 2,4-D foi o principal responsável pela fitotoxicidade em plantas terrestres, mesmo na menor concentração testada (60 μg kg-1), ocasionando principalmente a redução do tamanho das raízes. Esse herbicida causou efeitos de toxicidade para as plantas aquáticas apenas nas maiores concentrações (445,4 μg L-1), enquanto o mesmo não foi observado para o fipronil às plantas terrestres e aquáticas (até 120 μg kg-1 e 113,9 μg L-1, respectivamente). A mistura dos agrotóxicos não apresentou efeitos de sinergismo ou antagonismo para os dois grupos de plantas, sendo que a fitotoxicidade observada foi decorrente das concentrações de 2,4-D. Dessa forma, resíduos de agrotóxicos no solo e na água, especialmente o 2,4-D, podem comprometer o desenvolvimento de espécies vegetais em cultivos de áreas adjacentes à cana-de-açúcar. Os ensaios de fitorremediação foram feitos com três plantas terrestres (C. ensiformis, Mucuna pruriens e D. lablab) para 23,7 μg kg-1 de 2,4-D e 20,2 μg kg-1 de fipronil durante 30 dias e três plantas aquáticas (E. crassipes, P. stratiotes e S. auriculata) para 158,2 μg L-1 de 2,4-D e 32,6 μg L-1 de fipronil durante 7 dias. Nos dois cenários, as plantas não foram capazes de reduzir as concentrações dos agrotóxicos de forma significativa, o que pode ter sido decorrente do reduzido tempo de contato ou pelas condições experimentais não favoráveis (e.g., pH). Além disso, a elevada persistência do fipronil (e.g., baixa solubilidade de 1,9 a 2,4 mg L-1 e coeficiente de adsorção de 825 a 6863, que confere afinidade à matéria orgânica) pode ter dificultado a fitorremediação. A quantificação dos contaminantes na parte aérea e nas raízes das plantas determinou o potencial de translocação e bioacumulação no tecido vegetal. Houve bioacumulação de fipronil nas raízes e parte aérea das plantas terrestres, mas o mesmo não ocorreu para o 2,4-D, que pode ter sido degradado antes da acumulação (tempo de meia vida de 7 a 14 dias). Em plantas aquáticas, os dois agrotóxicos foram bioacumulados, especialmente nas raízes, indicando potencial para fitorremediação. Porém, as plantas devem ser destinadas de forma adequada para que os resíduos de agrotóxicos não causem impactos na cadeia trófica por meio da biomagnificação. Mesmo após a fitorremediação, organismos bioindicadores foram sensíveis quando expostos às amostras de solo e água, em especial os testes de germinação com a planta Eruca sativa L. para o 2,4-D e, para o fipronil, os cladóceros Ceriodaphnia silvestrii, Ceriodaphnia dubia e Daphnia similis, além da larva do inseto Chironomus sancticaroli. Portanto, há a necessidade de mais estudos para investigar o potencial de fitorremediação desses contaminantes em águas e solos, aumentando o período de exposição e a escala dos experimentos, além da combinação de diferentes espécies de plantas com outras estratégias de remediação de áreas contaminadas.