Utilização da samambaia Pteridium arachnoideum como fitorremediadora de Pb em áreas de mineração de carvão

Authors

  • Manoel Fábio da Rocha Universidade Estadual de Maringá
  • Mari Lúcia Campos

Keywords:

Elementos-traço, Fitorremediação, Pirita

Abstract

Anthropogenic actions have increased the levels of trace elements (ET's) across the planet, causing contamination in bodies of water and soil, as is the case in the Santa Catarina Carboniferous Basin (BCC) and the environmental liabilities caused by coal mining activities. The present study aimed to carry out a bibliometric review on coal mining and the use of ferns as phytoremediators and to evaluate the phytoremediation potential of the fern Pteridium arachnoideum in a coal deposit area in SC. The methodology was divided into two stages: in the first, a bibliometric analysis was carried out in the Scopus and Web of Science (WOS) database with specific terms, such as “fern”, “phytoremediation” and “mining”, analyzing the articles published between the years from 2002 to 2022. In the second, an evaluation of the accumulation of Pb in the tissue of P. arachnoideum collected in coal mining areas of the BCC was carried out. Criciúma, Forquilhinha, Lauro Müller, Siderópolis and Urussanga, were the municipalities for carrying out research on the characterization of Pb levels present in the tailings and waste from BCC deposits, as they present greater problems with environmental liabilities. The Pb contents are above the predicted prevention value for the soil, both for CONAMA resolution n0 420/2009, in three evaluated deposits (A7, A8 and A9) which is 72 mg.kg-1 and for IMA Ordinance no 45/2021, 16.08 mg.kg-1, where only area A12 did not present a value higher than that established. Mining waste and tailings are chemically poor in macro and micronutrients, presenting anomalous ET levels. Even with high levels of Pb in the soil, P. arachnoideum is able to develop in an inhospitable environment, demonstrating that it may have potential for Pb phytostabilization.

References

ANDRADE, J.C. DA M.; TAVARES, S.R. DE L.; MAHLER, C.F. Fitorremediação: O uso de plantas na melhoria da qualidade ambiental. Oficina de Textos, 176 páginas, volume único, 2007.

ANDREOLA, A. Relação entre a presença de samambaias e licófitas e o teor de elementos-traço em áreas degradadas pela mineração de carvão em Santa Catarina, sul do Brasil. Tese (doutorado) – Universidade do Estado de Santa Catarina, Centro de Ciências Agroveterinárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, Lages. 158 páginas, 2015.

ANDREOLA, A.; ROSINI, D.N.; CAMPOS, M.L.; BIASI, J.P.; ZANETTE, V.C.; BORTOLUZZI, R.L.C.; MIQUELUTTI, D.J.; NICOLEITE, E.R. Ferns and lycophytes in coal mining waste and tailing landfills. Environmental Science and Pollution Research. Volume 29, 12 páginas, 2022.

CÉSAR, R.; ROCHA, B. C. R. C.; CASTILHOS, Z. C.; CAMPOS T. M. P.; SCHNEIDER, C. Bioensaios com oligoquetas edáficos para avaliação da eficácia do tratamento de resíduos de mineração de carvão em cenário de disposição terrestre. Revista Geociências, 36, págs. 793 – 800. 2017.

DANIEL, E. S. Aplicação de cobre, crescimento, morfogênese e nutrição mineral em gramíneas tropicais. Tese (Doutorado) – Universidade do Estado de Santa Catarina, Centro de Ciências Agroveterinárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, Lages, 109 páginas, 2018.

EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Serviço nacional de levantamento e conservação do solo. Manual de métodos de análise de solo. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 212 páginas, 1997.

EPAGRI - Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina. Zoneamento agroecológico e socioeconômico do Estado de Santa Catarina. 1.010 páginas, 2022.

GALVAN, N. S.; CAMPOS, M. L.; MIQUELLUTI, D. J.; ESTEVES, M. E. S.; DORS, P. Plantas medicinais e metais pesados: uma revisão bibliométrica. Research, Society and Development, v. 11, n. 9, 2022.

IMA – Instituto do Meio Ambiente. PORTARIA Nº 045/2021. 16 páginas, disponível em: https://consultas.ima.sc.gov.br/portarias/pdf/2802 Acesso em 06/02/2023.

LEAL-ALVARADO, D.A.; MARTÍNEZ-HERNÁNDEZ, A.; CALDERÓN-VÁZQUEZ, C.L.; UH-RAMOS, D.; FUENTES, G.; RAMÍREZ-PRADO, J.H.; SÁENZ-CARBONELL, L.; SANTAMARÍA, J.M. Identification of up-regulated genes from the metal-hyperaccumulator aquatic fern Salvinia mínima Baker, in response to lead exposure. Aquatic Toxicology. Volume 193, 22 páginas, 2017.

MAAHS, R.; KUCHLE, J.; SCHERER, C.S.; ALVARENGA, R.S. Sequence stratigraphy of fluvial to shallow-marine deposits: The case of the early Permian Rio Bonito Formation, Paraná Basin, southernmost Brazil. Brazilian Journal of Geology. Volume 49, 20 páginas, 2019.

MARRUGO NEGRETE, J.; PINEDO-HERNANDEZ, J.; DIEZ, S. Avaliação da poluição por metais pesados, distribuição espacial e origem em solos agrícolas ao longo da bacia do rio Sinú, Colômbia. Ambiente. Res., 154, pp. 380 – 388, 2017.

SCOPUS. Scopus® Quick reference guide. ELSEVIER, 9 páginas, 2017.

SILVA, L. M. DA.; FERREIRA, R. L. Environmental Impact Caused by Coal Mining in The South of Santa Catarina State. Caderno Meio Ambiente e Sustentabilidade, v.6 n.4 – 2015.

TEDESCO, M. J.; GIANELLO, C.; BISSANI, C.A.; BOHNEN, H. & VOLKWEISS, S.J. Análise de solo, plantas e outros materiais. 2.edição, Porto Alegre, Departamento de Solos da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. (Boletim Técnico de Solos, 5), 174 páginas, 1995.

VISENTIN, C.; TRENTIN, A. W. S.; BRAUN, A. B.; THOMÉ, A. Application of life cycle assessment as a tool for evaluating the sustainability of contaminated sites remediation: A systematic and bibliographic analysis. Science of The Total Environment, v. 672, p. 893-905, 2019.

WALKLEY, A.J.; BLACK, I.A. Estimation of soil organic carbon by the chromic acid titration method. Soil Sci. Volume 37, 10 páginas, 1934.

YADAV, K.K.; GUPTA, N.; KUMAR, A.; REECE, L.M.; SINGH, N.; REZANIA, S. Mechanistic understanding and holistic approach to phytoremediation: A review on application and future prospects. Journal Ecological Engineering. Volume 120, 62 páginas, 2018.

ZHAN, J.; LI, T.; YU, H.; ZHANG, X. Cd and Pb accumulation characteristics of phytostabilizer Athyrium wardii (Hook.) grown in soils contaminated with Cd and Pb. Environmental Science and Pollution Research. Volume 25, 11 páginas, 2018.

ZHU, X.; LI, J.; CHENG, H.; ZHENG, L.; HUANG, W.; YAN, Y.; LIU, H.; YANG, X. Assessing the impacts of ecological governance on carbon storage in na urban coal mining subsidence area. Journal Ecological Informatics. Volume 72. 2022.

Published

2023-12-13

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Artigos Completos