Remoção de cádmio e chumbo utilizando macrófitas aquáticas (eichhornia sp. E typha sp.) por biossorção e fitorremediação

• Main Author: Bartmeyer, Bruna Carolina
• Other Authors: Oliveira, Luísa Helena dos Santos
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: 2018
• Subjects: BIOSSORVENTES; METAIS TÓXICOS; TRATAMENTOS ALTERNATIVOS DE ÁGUA; ALTERNATIVE WATER TREATMENTS; BIOSORBENTS; TOXIC METALS; PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA AMBIENTAL - UFABC
• Online Access: http://www.biblioteca.ufabc.edu.brhttp://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=110540

Orientadora: Profª. Drª. Luísa Helena dos Santos Oliveira === Coorientadora. Profª. Drª. Lúcia Helena Gomes Coelho === Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Santo André, 2018. === Os metais potencialmente tóxicos promovem a poluição dos compartimentos ar, solo e água e causam danos cumulativos aos ecossistemas por serem recalcitrantes e persistentes. Tecnologias alternativas como a biossorção e a fitorremediação são eficazes para remoção de metais da água. A fim de comparar estas duas tecnologias em ação, em escala laboratorial, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência da remoção dos metais tóxicos Cd e Pb, na concentração inicial de 4 g L-1, de soluções aquosas por duas espécies de macrófitas aquáticas, o Aguapé (Eichhornia sp.) e a Taboa (Typha sp.). Para o ensaio de biossorção as plantas foram lavadas em água corrente, secas naturalmente por 10 dias, seguidas de secagem em estufa, em seguida foram trituradas e peneiradas para padronização do tamanho da biomassa utilizada nos ensaios. A biomassa seca de cada planta foi mantida em contato com as soluções contaminadas com Cd e Pb em intervalos de tempo distintos, até 24 horas. Na fitorremediação as plantas foram lavadas com água corrente, permaneceram em contato com solução de hipoclorito de sódio e enxaguadas com água deionizada. Foram encaminhadas para a casa de vegetação da Universidade Federal do ABC em São Bernardo do Campo, onde permaneceram em contato com a solução nutritiva durante 21 dias para aclimatação. Após a aclimatação as plantas filhas foram coletadas e acondicionadas em frascos de polietileno com as soluções nutritivas contaminadas. Alíquotas foram retiradas em diferentes intervalos. Ao término da fitorremediação as plantas foram digeridas por via úmida do tipo Nitro-Perclórica para avaliação da concentração de metais acumulados em seus tecidos. Para ambos os tratamentos, os ensaios foram realizados em triplicatas e as amostras foram coletadas, filtradas e analisadas por ICP OES. Análises estatísticas foram realizadas utilizando o ANOVA e o Teste-t, com nível de significância de 5%. A remoção média por biossorção pelo Aguapé foi de 80,9% (Cd) e 51,4% (Pb), enquanto a Taboa removeu em média 58,4% (Cd) e 21,1% (Pb). Baseado nesses resultados, constatou-se, estatisticamente, que a biomassa seca do Aguapé tem maior capacidade de remoção de Cd e Pb quando comparada a da Taboa. Na fitorremediação os valores máximos de remoção porcentual, após 21 dias de ensaio, foram de 88,5% (Cd) e 42,6% (Pb) para o Aguapé e de 82,0% (Cd) e 42,3% (Pb) para a Taboa. Análises estatísticas indicam que não há diferenças significativas na remoção dos metais entre as macrófitas na tecnologia de fitorremediação. A análise dos metais retidos nos tecidos vegetais (q) do Aguapé apresentou os valores máximos de 18,8 mg g-1 (Cd) e de 8,6 mg g-1 (Pb) e a Taboa de 15,0 mg g-1 (Cd) e de 4,6 mg g-1 (Pb) na biossorção. Na fitorremediação a concentração na biomassa do Aguapé foi de 3,2 mg g-1 (Cd) e 4,28 mg g-1 (Pb) e de 5,0 mg g-1 (Cd) e 2,3 mg g-1 (Pb) na Taboa. Aparentemente, as biomassas secas apresentam um melhor desempenho na remoção de Cd e Pb. === Potentially toxic metals cause pollution of air, soil and water compartments and poses cumulative damages to the ecosystems for being recalcitrant and persistent. Alternative technologies such as biosorption and phytoremediation are effective for metal removal from water. In order to compare these two technologies, in a laboratory scale, the present work had as objective to evaluate the efficiency of the removal of the toxic metals Cd and Pb, at 4 mg L-1 initial concentration, of aqueous solutions by two species of aquatic macrophytes, Water hyacinth (Eichhornia sp.) and Cattail (Typha sp.). For biosorption assay the plants were washed in tap water, dried naturally for 10 days, followed by oven drying, then crushed and sieved to standardize the size of the biomass used in the tests. The dry biomass of each plant was kept in contact with the solutions contaminated with Cd and Pb at different time intervals, up to 24 hours. In phytoremediation the plants were washed with tap water, remained in contact with sodium hypochlorite solution and rinsed with deionized water. They were sent to the greenhouse of the Federal University of ABC in São Bernardo do Campo, where they remained in contact with the nutrient solution for 21 days for acclimatization. After acclimatization, the daughter plants were collected and conditioned in polyethylene bottles with contaminated nutrient solutions. Aliquots were withdrawn at different intervals. At the end of the phytoremediation the plants were wet-digested by Nitro-Perchloric type to evaluate the concentration of accumulated metals in their tissues. For both treatments, the tests were performed in triplicates ante the samples were collected, filtered and analyzed by ICP OES. Statistical analyzes were performed using ANOVA and the t-Test, with a significance level of 5%. For biosorption, the mean removal by Water hyacinth was 80.9% (Cd) and 51,4% (Pb), while Cattail removed on average 58,4% (Cd) and 21.1% (Pb). Based on these results, it was statistically verified that the dry biomass of Water hyacinth has greater capacity of Cd and Pb removal when compared to Cattail. In phytoremediation the maximum percentage removal values, after 21 days of testing, were 88.5% (Cd) and 42.6% (Pb) for Water hyacinth and 82.0% (Cd) and 42.3% (Pb) for Cattail. Statistical analyses indicate that there are no significant differences in metals removal among macrophytes in phytoremediation technology. The analysis of the metals retained in plants tissues (q) of Water hyacinth showed the maximum values of 18.8 mg g-1 (Cd) and 8.6 mg g-1 (Pb) and Cattail 15.0 mg g-1 (Cd) and 4.6 mg g-1 (Pb) in the biosorption. In the phytoremediation, the concentration in the biomass of Water hyacinth was 3.2 mg g-1 (Cd) and 4.28 mg g-1 (Pb) and 5.0 mg g-1 (Cd) and 2.3 mg g-1 (Pb) in Cattail. Apparently, dry biomass exhibits better performance in Cd and Pb removal.