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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
AVM FACULDADE INTEGRADA
FITORREMEDIAÇÃO DE CONTAMINANTES ORGÂNICOS NO SOLO
Por: Ana Clara de Almeida Bernardino
Orientadora
Maria Esther de Araújo
Rio de Janeiro
2012
2
UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
AVM FACULDADE INTEGRADA
Fitorremediação de Contaminantes Orgânicos no Solo.
Apresentação de monografia à AVM Faculdade Integrada
como requisito parcial para obtenção do grau de
especialista em Gestão Ambiental.
Por: Ana Clara de Almeida Bernardino
3
AGRADECIMENTOS
À minha família, amigos, colegas de classe e professores do AVM.
4
DEDICATÓRIA
Dedico ao meu pai,Sebastião Vinote Bernardino, meu maior
incentivador e herói.
5
RESUMO
A fitorremediação é uma técnica que consiste em remover
contaminantes do solo,água ou ar através das plantas. A técnica teve seu
aprimoramento nos anos 90 na Europa e nos Estados Unidos, apresentando
um grande sucesso na sua aplicação.
Com os crescentes problemas de poluição no solo por petróleo,
solventes clorados, herbicidas e pesticidas entre outros poluentes orgânicos, a
fitorremediação apresenta-se como uma técnica bastante viável, adaptável a
diferentes regiões e socialmente aceita por ajudar a promover o
desenvolvimento sustentável tão importante nos dias de hoje.
Este presente trabalho tem como objetivo abordar os principais
conceitos e métodos fitorremediação de contaminantes orgânicos no solo, sua
origem ,assim como suas vantagens, desvantagens e a sua difusão no
mercado.
Com este trabalho, espera-se contribuir através de um resumo com base
no que já foi publicado por diversos autores e experiências minhas, somar mais
conteúdo sobre a fitorremediação de contaminantes orgânicos no solo, pois
apesar da extrema importância sobre o assunto, ainda carece de informações e
experiências a serem compartilhadas e este também é um dos objetivos deste
trabalho.
6
METODOLOGIA
O método de pesquisa deste trabalho foi obtido através de leitura e
revisão de bibliografia especializada, sites e artigos desde o início de 2011.
Foram feitos diversos resumos a fim de obter o melhor conteúdo para
que justificasse o embasamento das opiniões postadas e para que assim o
presente trabalho tivesse mais credibilidade perante o leitor.
A abordagem deste trabalho consiste em um resumo de informações da
bibliografia especializada, opiniões a partir de experiências minhas sobre a
fitorremediação, com o que eu tenho trabalhado, estudado e absorvido para
somar neste trabalho.
Como principal referência, tenho os autores Julio César da Matta e
Andrade, Sílvio Roberto de Lucena Tavares e Cláudio Fernando Mahler,
autores do livro “Fitorremediação: O uso de plantas na melhoria da qualidade
ambiental”, livro mais completo atualmente no mercado sobre o assunto e um
dos poucos existentes, sem deixar de citar como referência também outros
excelentes autores os quais estão citados na bibliografia deste trabalho.
7
Sumário
INTRODUÇÃO pg.9
I –POLUIÇÃO DO SOLO POR CONTAMINANTES ORGÂNICOS
Pg.11
1.1- Conceito de solo pg.11
1.2 Poluição do Solo pg.13
1.2.1- Conceito de poluição pg.13
1.2.2- Principais contaminantes orgânicos no solo pg.13
1.2.3- Poluição por hidrocarbonetos de petróleo pg.16
1.2.4- Poluição por solventes clorados pg.18
1.2.5- Poluição por herbicidas ou pesticidas pg.20
Cap II- AS PLANTAS E A FITORREMEDIAÇÃO pg.22
2.1- Fitorremediação pg.24
2.2- As plantas na fitorremediação pg.25
CAP III- TÉCNICAS DE FITORREMEDIAÇÃO DO SOLO PARA
REMOÇÃO DE POLUENTES ORGÂNICOS pg.29
3.1–Mecanismos de fitorremediação pg.29
8
3.1.1- Fitoextração pg.30
3.1.2-Fitoestimulação pg.32
3.1.3-Fitoestabilização pg.32
3.1.4-Fitodegradação ou Fitotransformação pg. 33
3.1.5-Fitovolatização pg.33
CAPÍTULO IV- FITORREMEDIAÇÃO COMO MERCADO DE
TRABALHO PARA O GESTOR AMBIENTAL pg.34
4.1-Gestão Ambiental pg.34
4.2 -Gestor Ambiental e a Fitorremediação pg.36
CONCLUSÃO pg.37
9
INTRODUÇÃO
Desde a metade do século passado, preservar o meio ambiente tem sido
um dos assuntos mais discutidos em diversos meios de comunicação, fóruns
assembléias, com destaque a COP (Conference of Parties, em
inglês) realizado todo ano pela ONU(Organização das Nações Unidas) que visa
discutir entre os países participantes como reduzir os impactos ao meio
ambiente. No Brasil, o histórico de agressões ao meio ambiente vão desde a
colonização do Brasil pelos portugueses em 1500 D.C até os dias de hoje.
Acompanhando a tendência mundial em torno da discussão sobre o
assunto, o Brasil tem criado leis que visam minimizar ao máximo possível os
impactos ambientais negativos, entre elas a Política Nacional de Resíduos
Sólidos criada em agosto de 2010, que surge para tentar solucionar de vez os
problemas do mau descarte de resíduos na natureza.
Com o rigor da lei, muitas empresas buscam técnicas de despoluição
visando se adequar as leis vigentes, evitando multas por parte do órgão
ambiental responsável entre elas a fitorremediação, que em suma é a remoção
de poluentes do ambiente através do auxilio das plantas.
O uso de plantas como agentes despoluidores, tem
despertado crescente interesse entre pesquisadores e técnicos
que atuam na área experimental. Sua utilização tem sido
avaliada, em solos contaminados com metais pesados,
petróleo e derivados de petróleo e outros compostos
orgânicos. Acredita-se que a utilização de plantas com
capacidade de tolerar e concomitantemente extrair e, ou,
degradar determinados compostos possa representar
interessante alternativa para a despoluição de áreas agrícolas
(Pires, 2003, p. 1).
10
A fitorremediação é uma técnica que utiliza sistemas vegetais
para recuperar águas e solos contaminados por poluentes orgânicos ou
inorgânicos. “Através desta técnica é possível extrair e ou reduzir a
toxidade de poluentes no solo, é uma tecnologia efetiva, não-destrutiva,
econômica e socialmente aceita para remediar os solos”(Oliveira, 2009,
p. 1141).
A utilização de plantas em solos degradados pode auxiliar na melhoria
de características físicas e químicas do local, reduzindo os teores de poluentes
no solo.
A vegetação funciona como um filtro natural e sua
eliminação provoca conseqüências desastrosas, seja
diretamente na capacidade de remover/imobilizar/metabolizar
rejeitos ou, indiretamente, na diminuição da diversidade da biota
do solo(Andrade, 2007, p.3).
Este presente trabalho tem o intuito de abordar a importância das
plantas no processo de fitorremediação do solo e seus possíveis efeitos,
demonstrando as técnicas mais utilizadas, vantagens e desvantagens e a
atuação do gestor neste campo.
11
CAPÍTULO I – POLUIÇÃO DO SOLO POR CONTAMINANTES
ORGÂNICOS
Neste capitulo será abordado o conceito de solo e poluição, os principais
poluentes orgânicos, suas características e o histórico de sua origem.
1.1Conceito de solo
O conceito de solo pode variar de acordo com a ciência e o modo do
contexto em que é aplicado, mas de um modo geral, o solo pode ser como
“ um manto superficial formado por rocha desagregada e, eventualmente,
cinzas vulcânicas, em mistura com matéria orgânica em decomposição,
contendo, ainda, água em proporções variáveis e organismos vivos.”(Braga,
2005, p.126).
A composição do solo varia de um solo para o outro, de acordo
com a região, o clima, a sazonalidade, mas pode-se concluir de um modo
geral, as concentrações são encontradas nas seguintes proporções : 45% de
elementos minerais, 25% de ar, 25% de água, 5% de matéria orgânica como
mostra a figura 1:
12
Fonte: Blog Educacional
O solo desempenha uma grande variedade de funções
vitais de caráter ambiental, ecológico, social e econômico. As
suas características são determinadas pelos seus processos
de formação e são dependentes da natureza da fonte
geológica principal, dos organismos que vivem no solo e acima
do mesmo, da erosão, dos níveis de água subterrânea, do seu
alaga-mento, do vento, da chuva, da radiação solar etc. Com o
tempo, os processos de formação dos solos modificam o
material original, contribuindo para a formação de diferentes
camadas, e produzindo uma grande variedade de tipos de solo.
Essa distribuição do solo em camadas tem implicação na
migração e destino dos contaminantes na subsuperfície
(OLIVEIRA apud DINIZ e FRAGA, 2005, pg. 13)
“Dentre as inúmeras funções do solo destacam-se a sustentação
da vida e do habitat para os seres vivos, manutenção, proteção das águas e
dos nutrientes, além da produção de “(Cetesb 2011)
13
1.2 Poluição do Solo
1.2.1- Conceito de poluição
O conceito de poluição pode variar de autor para autor, alguns defendem
que há poluição apenas quando a ação é antrópica, já outros defendem que a
poluição tanto pode ser antrópica como natural. Segundo Bessa a poluição
como um todo pode ser definida como:
Uma presença quantitativa de determinados elementos
contaminantes na atmosfera, de forma que sua quantidade
possa ser nociva aos ser humano, às plantas aos animais, assim
como sejam capazes de interferir no controle da vida ou
propriedades (Bessa, 2005,pg.177)
.
1.2.2- Principais contaminantes orgânicos no solo
Com a industrialização e o uso de tecnologias mais avançadas,
trouxeram desenvolvimento da economia no Brasil e consequentemente
melhorias na qualidade de vida da população. Entretanto, o progresso
acentuou também os impactos ambientais na natureza, sendo então
necessário investir em tecnologias para despoluição do ambiente afetado,
assegurando assim a qualidade de vida também para gerações futuras.
A poluição do solo muitas das vezes não é visível logo de imediato,
embora seus efeitos sejam tão nocivos como no ar ou na água, pois além de
atingir os microorganismos decompositores de matéria orgânica entre outros
microorganismos atinge também o lençol freático, então caso não haja um
monitoramento permanente tanto do órgão ambiental responsável quanto pela
empresa envolvida, podem causar danos que só serão sentidos alguns dias
depois, dificultando o trabalho para contornar a situação.
14
“Uma determinada área é considerada contaminada se, entre outros
fatores, as concentrações de elementos ou substâncias de interesse ambiental
estão acima de um dado limite denominado valor de intervenção”(PEREIRA,
2005,pg.17).Segundo Franco (2009) A primeira exposição da comunidade
microbiana aos hidrocarbonetos, é importante para a determinação do tempo
do processo de eliminação do hidrocarboneto no ambiente.
As complexas reações químicas que acontecem no solo
são realizadas pela presença de milhares de espécies de
microrganismos, como bactérias, fungos e algas, entre outros. A
grande maioria destes organismos vive no primeiro horizonte do
solo, até uma profundidade cerca de 40 cm. É dessa estreita
camada que os vegetais retiram nutrientes necessários ao seu
desenvolvimento, garantindo alimento para os animais que
habitam sobre ela. Entretanto, esta é a primeira a ser atingida
pelos compostos tóxicos. Desta forma, quando estas
substâncias são descartadas, os organismos morrem,
comprometendo diretamente todo o sistema de respiração do
solo (OLIVEIRA apud DIAS, 2008 pg 16).
A figura 2 abaixo, mostra o processo de penetração do contaminante no
solo
15
Apesar desta realidade, a poluição do solo ainda
não foi plenamente discutida e ainda não existe um
consenso entre os pesquisadores de quais seriam as
melhores formas de abordagem da questão. Além das
dif iculdades técnicas, a questão polít ica se reveste de
grande importância pois, se não for adequadamente
conduzida, o controle da poluição ficará muito
prejudicado e terá conseqüências irreversíveis para a
ciclagem de nutrientes (ciclo do carbono, nitrogênio,
fósforo) na natureza e ciclo da água, prejudicando a
produção de alimentos de origem vegetal e
animal.(CETESB, 2011)
Atualmente as técnicas de despoluição do solo então voltadas a 3
classes de compostos orgânicos, são eles: solventes clorados(derivados do
cloro), explosivos e hidrocarbonetos do petróleo. Contudo, segundo Andrade
(2007, pg.108), mas algumas pesquisas têm sido realizadas referentes a outros
contaminantes, são eles os hidrocarbonetos aromáticos polinucleares (PAHs) e
bifenilas policloradas).
16
Existem três formas básicas de produção de compostos orgânicos:
• Ocorrência na natureza: fibras óleos vegetais, gorduras e óleos
animais, alcalóides, celulose, acúcares etc.;
• Síntese orgânica: uma grande variedade de compostos e
materiais(plásticos. PVC, entre outros);
• Fermentação: (ação de microorganismos): alcoóis, acetona,
antibióticos,ácidos, glicerol etc. (ANDRADE apud SAWYER, 2007
pg. 108)
Como o carbono permite até 4 ligações com outros compostos ou
estruturas que podem produzir cadeias contínuas, ramificadas ou cíclicas, com
ou sem anéis que possam conter outros elementos. (ANDRADE, 2007,pg.109).
1.2.3 Poluição por hidrocarbonetos de petróleo
As técnicas de fitorremediação do solo atualmente estão voltadas em
grande parte para o petróleo e seus derivados, devido a sua grande demanda e
necessidade que a sociedade possui desta forma de energia que é de origem
fóssil, sendo a mais utilizada em larga escala desde combustíveis à
cosméticos, somos totalmente dependentes do petróleo.
O processamento do petróleo pode oferecer riscos de
acidentes e consequentes contaminações. Os impactos
ambientais e de saúde pública gerados podem ocorrer desde a
etapa de exploração, passando pela geração de resíduos
(sólidos e líquidos) e emissões atmosféricas durante o processo
de refino, até os eventuais vazamentos acidentais ocorridos em
terra ou em mar (FRANCO apud CORRÊA; RIZZO, 2009). O
17
trabalho de Knox & Gilman (1997), que verificou os efeitos de
tais resíduos, relata um aumento da incidência de câncer nos
ossos, cérebro e pulmões, além de leucemias em indivíduos
residentes próximos às industrias petroquímicas, induzido pelas
mesmas.(FRANCO apud KOX&GILMAN,2009,pg.11).
Outra forma de contaminação muito comum por hidrocarbonetos de
petróleo, provém dos postos de abastecimento de combustíveis, cujo as
principais fontes de contaminação do solo são o benzeno, tolueno, etilbenzeno
e xilenos, compostos BTEX(Freitas, 2008, pg. 12) podendo causar problemas
ao meio ambiente e a saúde pública, pois acumulam ao longo da cadeia trófica.
“No Brasil, a partir da publicação da resolução CONAMA
273, de 29 de novembro de 2000, atualizada posteriormente pela
resolução CONAMA 319 de 4 de dezembro de 2002, os postos
de combustíveis passaram a ser considerados como
empreendimentos potencialmente poluidores, estando
submetidos ao licenciamento prévio de suas instalações e plano
de encerramento de suas atividades, no caso de desativação, a
serem aprovados por órgão ambiental competente. Na fase do
licenciamento, os equipamentos e os sistemas de
armazenamento e abastecimento são testados e ensaiados para
comprovação da inexistência de vazamentos (FREITAS apud
CONAMA, 2008,pg 12).”
A figura 3 mostra o esquema de vazamento de combustível em um
tanque de armazenamento:
18
O vazamento de combustíveis dos tanques atingem logo de imediato o
lençol freático, “o combustível pode atingir galerias de esgotos das cidades,
rede elétrica, metrôs subterrâneos podendo levar a explosões levando risco
aos usuários.”(Cunha 2008, pg.16).
No Brasil não existe uma legislação federal em vigência que determine
em forma de lei a proteção dos lençóis freáticos, e assim como toda resolução
ou lei ambiental no Brasil apenas determina que caso haja algum acidente, a
empresa responderá civil, administrativamente e penalmente as sanções,
sendo obrigada também a reparar os danos causados ao meio ambiente e a
sociedade civil de acordo com a lei de crimes ambientais 9.605 de 1998.
1.2.4 - Poluição por solventes clorados
A exploração de petróleo no Brasil em grande escala ainda pode
ser considerada recente, com a descoberta do pré-sal que promete colocar o
Brasil no “top 3” de maiores exportadores de petróleo e álcool no mundo, gera
e vai gerar milhões de empregos e levará o Brasil aos altos índices de
desenvolvimento econômico e possivelmente social nos próximos anos por
durante muito tempo.
19
Porém a atividade industrial no Brasil está a todo vapor desde os tempos
da era Vargas, passou por altos e baixos momentos com as crises mundiais
mas ainda se mantém hoje como um dos carros chefes do crescimento
econômico do país impulsionado pela alta da venda de veículos e pela industria
têxtil.
Desde então a poluição por solventes clorados atingiu altas proporções
no Brasil, levando o setor industrial a investir em técnicas de biorremediação e
fitorremediação como forma de reverter os danos ambientais decorrente dos
vazamentos de contaminantes a base de cloro.
Como solventes clorados subentende-se, em
geral, solventes orgânicos que contêm cloro. Como
exemplos podem ser citados: tetracloroeteno
(percloroetileno), tricloroeteno (TRI, tricloroetileno),
1,1,1-tricloroetano (metilclorofórmio)2 ou diclorometano
(cloreto de metileno). No mais, podem ser considerados
solventes clorados outros compostos orgânicos que
possuem outros átomos além do cloro, como os fluor-
cloro-hidrocarbonetos fluoretados, ou hidrocarbonetos
clorados que não são solventes, como o inseticida
Lindan. (JAFFÉ,NICKOL&PARTNER,2008 pg.8)
Ainda segundo Nickol & Partner(2008),os solventes metálicos são
usados principalmente como desengraxantes de suferfícies metálicas, os mais
utililizado é o dicloro na fabricação de PVC e o cloreto de vinila para o mesmo
fim. O percloro é muito utilizado para lavagem de produtos a seco na indústria
têxtil. Outras aplicações são mais raras, principalmente as que tem como base
o tricloro o qual sua aplicação na indústria apresenta declínio desde os anos 80
A tabela da figura 4 mostra a produção de solventes clorados desde o
alavancamento do setor industrial no Brasil.
20
Fonte: Jaffé,Nickol&Partner,
“Entre as principais causas para contaminação por
solventes clorados estão o enchimento excessivo de
recipientes de estocagem, processos incorretos de
manuseio, perdas e vazamento durante o enchimento, o
manuseio dos solventes no decorrer da produção,
armazenamento não seguro (vazamentos dos barris
devido a danificações) , vazamentos em canais de esgoto
acidentes no transporte.
(JAFFÉ,NICKOL&PARTNER,2008,2008 pg. 20)”
1.2.5 – Poluição por herbicidas ou pesticidas
A fitorremediação também é constantemente citada como alternativa
para remediação de pesticidas e herbicidas na agricultura usados para eliminar
pragas que são frutos na maioria das vezes do mau gerenciamento das
técnicas de plantio adotadas atualmente para suprir nas necessidades do
mercado brasileiro e mundial que tem o Brasil como um dos principais
fornecedores de alimentos no mundo atualmente. A agricultura no Brasil, se
desenvolve de maneira surpreendente, colocando o país em destaque também
21
no mercado de biocombustível, no caso do etanol, um dos carros chefes de
divulgação da nossa agricultura no exterior.
Para dar conta da demanda, o país cada vez mais investe na agricultura
do pequeno ao grande agricultor, que por sua vez tem que lidar com todas as
pragas do campo que irão surgir e aumentar com a demanda em crescimento.
Nestes casos a fitorremediação se apresenta também como medida
para evitar a contaminação por herbicidas e pesticidas no solo e
consequentemente nas águas subterrâneas.
Mesmo que a fitorremediação ainda é pouco utilizada para despoluição
do solo por solventes clorados nas indústrias ou de pesticidas e herbicidas na
agricultura, o campo para esta área mostra-se muito promissor e será visto no
decorrer deste trabalho.
22
CAP II- AS PLANTAS E A FITORREMEDIAÇÃO
Atualmente existem cerca de 10 milhões de espécies diferentes
catalogadas, o reino plantae é um dos grupos o quais possuem mais espécies
catalogadas ( em torno de 350 mil espécies).
De início, Lineu dividiu as espécies em dois reinos, animal e vegetal, e
com o passar do tempo, chegava-se a conclusão que dividir todas as espécies
em apenas dois grupos era muito redundante, o qual fungos e plantas dividiam
o mesmo reino, mesmo possuindo características muito diferentes, entre outros
milhares de casos.
Data-se que a evolução das plantas começou há mais de 400 milhões
de anos atrás na era Paleozóica.
Os vegetais vem desde estão colonizando o solo
e se adaptando a ambientes muito diversos, de forma tão
eficaz que poucos lugares do planeta são completamente
desprovidos de sua presença. Adaptação ambiental
promoveu a diferenciação de alguns desses vegetais;
estes, por seu maior nível de organização e estruturação,
foram denominados vegetais terrestres superiores ou
plantas superiores(cormófitos) Tais plantas são
caracterizadas pela presença da parte vegetativa área
organizada em caule e folhas, com raízes que servem
para fixar o solo.(ANDRADE, 2007, pg.11).
As plantas são importantes para a manutenção da vida planeta, são
responsáveis pelos ciclos de nitrogênio e do carbono, ajudam na regulação do
clima, seqüestram carbono, servem de alimentos para várias espécies de
animais e atualmente também são usadas para despoluir a água e o solo, e
não só o ar como se pensava há algumas décadas atrás.
O potencial genotípico, aliado às interações
simbióticas com diversos tipos de organismos, permite
23
que determinadas plantas colonizem solos cujas
características químicas restrigem a presença de outras
espécies. Isso ocorre em solos salinos, ácido. Calcários,
pobres em nutrientes, ou excessivamente ricos em
elementos e substâncias presentes na matéria orgânica
em decomposição. .(ANDRADE, 2007, pg.12)
Essa adaptação que as plantas possuem de colonizar praticamente todo
tipo de solo, as tornam como elemento chave para colonizarem também solos
degradados por ação antrópica, uma vez que sua fisiologia de nutrição utiliza
como alimentos diversos contaminantes para realizar o autotrofismo.
“A colonização vegetal em solos degradados pode auxiliar na melhoria
de características físicas e químicas do local, inclusive no caso de solos
poluídos, resultando na redução dos teores do poluente ou de sua
periculosidade. “(ANDRADE, 2007, pg.12)
Com base nestas informações é possível afirmar que o uso de plantas
no processo de despoluição do solo, é uma alternativa viável para os
problemas ambientais que afetam a sociedade na atualidade. É uma alternativa
barata se comparada com as tecnologias mais utilizadas hoje, além do mais é
sustentável pois não só ajuda no processo de despoluição como também
auxilia na melhoria da qualidade do solo, e conseqüentemente das pessoas
que moram nas redondezas do local afetado.
No Brasil, apesar das favoráveis condições
edafoclimáticas ao desenvolvimento desse processo,
praticamente não é aplicado e ainda é desconhecido pela
grande maioria dos envolvidos na área ambiental,
promovendo assim o adiamento do problema, apesar
da existência de milhares de áreas potencialmente
contaminadas que nunca foram sequer investigadas.
( GIARDINI, 2010, pg.20).
A seguir será definido o processo de fitorremediação
24
2.1 Fitorremediação
Para entender melhor o que venha ser a fitorremediação, faz-se
necessário aprofundar nas suas origens e suas primeiras aplicações.
A estimativa mundial para os gastos
anuais com a despoluição ambiental gira em torno de
25 - 30 bilhões de dólares. Este mercado, que já
estável nos Estados Unidos (7 - 8 bilhões), tende a
crescer no Brasil uma vez que os investimentos para
tratamento dos rejeitos humanos, agrícola e industrial
crescem à medida que aumentam as exigências da
sociedade e leis mais rígidas são aplicadas. Apesar
das pressões, são as tecnologias mais baratas com
capacidade de atender uma maior demanda e que
apresentam mais capacidade de desenvolvimento que
tendem a obter maior sucesso no futuro.( Dinardi, 2003,
pg. 1)
Mediante aos altos gastos com tecnologias de despoluição como a
incineração entre outros processos, muitos pesquisadores foram atrás de
técnicas mais baratas que correspondesse em qualidade e com custo reduzido.
A remediação surge como mecanismo responsável pela melhoria da
qualidade ambiental de um local que foi afetado por algum tipo de poluição. Dá-
se o nome de biorremediação natural quando o ser vivo é usado no processo
de despoluição de uma área afetada. “Dessa forma, nos casos em que as
plantas representam o principal mecanismo da biorremediação ou quando são
essenciais para desencadear o processo, denomina-se fitorremediação”.
(Andrade, 2007, pg.13)
A real origem e aplicação da fitorremediação e os
conceitos de suas várias derivações ainda apresentam-se
controversos. Entretanto, parece provável que a prática
25
tenha se desenvolvido em períodos diferenciados nas
várias partes do mundo, e muitas das origens descritas
sugerem que sua aplicação tenha começado na
observação de melhorias ambientais naturalmente
decorrentes da presença de plantas em locais
contaminados o que se demonstrou o potencial de sua
utilização para esse fim.(ANDRADE, 2007,pg.13).
A fitorremediação teve sua expansão nos anos 90 nos Estados Unidos e
Europa, os quais grandes empresas do ramo de petróleo começaram a utilizar
para reparar seus danos. Empresas como a Bioplanta e a Phytotech
começaram a entrar neste mercado fazendo consultoria na área para grandes
empresas com a Union Carbite, Monsanto entre outras.
“Quando comparada com técnicas tradicionais como bombeamento e
tratamento, ou remoção física da camada contaminada, a fitorremediação em
sido considerada vantajosa, principalmente por sua eficiência na
descontaminação e pelo baixo custo.” (NALON apud PERKOVICH e
CUNNINGHAM 2008, pg.13)
2.2-As plantas na fitorremediação
A escolha da planta depende do mecanismo de ação dela para absorver
determinado composto, essas caracetrísticas podem ser naturais da planta ou
pode ser uma característica manipulada em laboratório, assim como são feitos
com os transgênicos.
A utilização da fitorremediação é baseada na
seletividade, natural ou desenvolvida, que algumas
espécies exibem a determinados tipos de compostos
ou mecanismos de ação. Esse fato é de ocorrência
26
comum em espécies agrícolas e daninhas, tolerantes
a certos herbicidas. A seletividade deve-se ao fato
de que os compostos orgânicos podem ser
translocados para outros tecidos da planta e
subseqüentemente volatilizados; podem ainda sofrer
parcial ou completa degradação ou ser transformados
em compostos menos tóxicos, especialmente menos
fitotóxicos, combinados e/ou ligados a tecidos das
plantas (NALON apud ACCIOLY & SIQUEIRA, 2008,
pg.13)
Os vegetais atuam de duas maneiras para retirar os
contaminantes do solo, metabolizando ou acumulando nos seus tecidos,
transformando o composto em outro ou fazendo a mineralização dele, ou
extraindo contaminantes da água subterrânea enfraquecendo sua fonte
de poluição. “Segundo Andrade, a presença de plantas propicia meio
favorável ao aumento da atividade microbiana, que degrada ou participa
das etapas de degradação do contaminante” (Andrade, 2007, pg. 37).
O estímulo ao desenvolvimento da atividade microbiana pode
ocorrer segundo Andrade (2007)das seguintes formas:
• Exsudatos provenientes das raízes que contendo compostos
orgânicos, fornecem nutrientes aos microrganismos;
• Material vegetal em decomposição, que enriquece o solo
com carbono, energia e nutrientes;
• Enzimas encontradas em tecidos aéreos que, liberadas após
decomposição sob o solo, auxiliam na quebra de compostos
tóxicos ou de difícil degradação por microrganismos;
• Redução dos teores de de compostos voláteis por
evapotranspiração das plantas, até níveis que permitem a
sobrevivência e ação de microrganismos biorremadiadores;
27
• Sombreamento e aumento da umidade do solo, modificando
o ambiente e trazendo condições ambientais mais favoráveis
os desenvolvimento microbiano. (Andrade, 2007, pg. 37e 38).
Uma das grandes vantagens que viabilizam a utilização da
fitorremediação é a possibilidade desta técnica remediar diversos
contaminantes simultâneamente o que geralmente ocorre com defensivos
agrícolas que são utilizados em larga variedade na agricultura, que são
geralmente degrados em CO2 e H2O pela planta para sua própria nutrição.
Esta técnica utiliza o mesmo maquinário e insumos utilizados na
agricultura e sivicultura, facilitando para o agricultor aplicar esta técnica em seu
próprio benefício, evitando multas por parte do órgão ambiental ou até mesmo
quando já tenha levado multa por contaminação da área.
A grande desvantagem da fitorremediação seria o tempo para que se
obtenha os resultados, pois mesmo que a planta esteja modificada
genéticamente para que absorva com maior velocidade ou quantidade
determinado contaminante, ainda assim ainda não se compara com a rapidez
que uma tecnologia mecânica faria.
Além do mais o principal risco que pode ocorrer seria da planta entrar na
cadeia de alimentar dos seres vivos da região que assim consumirão a planta
que está contaminada causando assim o fenômeno da bioacumulação ou
biomagnificação, gerando mais prejuízos.
Na figura 5 abaixo temos o esquema de como aconteceria a
bioacumulação do solo até o homem.
28
Fonte: Secan
É uma técnica que assim como qualquer outra requer atenção em sua
manipulação.
No próximo capítulo será mostrado os mecanismos utilizados na
fitorremediação de solo contaminado.
29
CAPÍTULO III- TÉCNICAS DE FITORREMEDIAÇÃO
DO SOLO PARA REMOÇÃO DE POLUENTES
ORGÂNICOS
Usar plantas para absorver contaminantes do solo pode parecer um
tanto complicado e lento para a maioria do empresariado e para os gestores
ambientais, e assim como qualquer outra técnica, exige conhecimento prévio,
pois engloba alguns seguimentos da biologia como a botânica, ecologia,
bioquímica e também conhecimentos de engenharia agrônoma e ambiental,
sendo necessário então uma equipe multidisciplinar nas áreas abrangentes,
caso o projeto seja de larga escala.
Apesar da fitorremediação ser uma técnica pouco difundida no Brasil e
também mais restrita a grandes empresas, no mercado existem diversos tipos
de processos pelo qual é possível fazer a fitorremediação. Neste capítulo
veremos os principais mecanismos e algumas plantas que tem dado resultado
no nosso país.
3.1-Mecanismos de Fitorremediação
Os principais mecanismos de fitorremediação feitos pela planta são:
• Fitoextração: o contaminante é armazenado no tecido vegetal para o
descarte;
• Fitotransformação:ou Fitodegradação: o contaminante é é convertido
para formas menos tóxicas;
• Fitovolatização: ocorre a volatização do contaminante que logo após é
liberado para a atmosfera;
30
• Fitoestimulação: o contaminante sofre biodegradação através da
atividade microbiana;
• Fitoestabilização: o poluente é imobilizado por meio de sua lignificação
ou humificação(Andrande, 200, pg.14)
A exemplo desses mecanismos temos a figura 6 a seguir:
3.1.1- Fitoextração
31
Mecanismo pelo o qual a planta utiliza para absorver contaminantes
extraídos do solo, água ou do ar, não havendo necessidade de
degradação.Segundo Andrade(2005) as espécies são plantadas e
posteriormente colhidas com intuito de deixar o local livre de substâncias
tóxicas. O modo como o material vegetal será descartado varia de acordo com
a espécie da planta, do risco ambiental e também de sua capacidade de
bioacumulação nos seus tecidos. “Dependendo do caso, o tecido vegetal pode
ser incinerado, depositado em aterro, co-processado na fabricação de cimento,
ou em caso de aproveitamento utilizado para produção de fibras, móveis
etc.”(ANDRADE, 2005, pg. 15).
Plantas que acumulam contaminantes em seus tecidos já possuem está
capacidade naturalmente, porém podem ser manipuladas em laboratório a fim
de potencializar sua capacidade bioacumuladora. Muitas dessas plantas já são
naturalmente encontradas no local onde aconteceu determinado dano
ambiental, facilitando para o profissional que está a frente do projeto a
encontrar qual planta ideal que melhor se adepta para aquele solo.
Para este processo, as plantas mais utilizadas atualmente são da família
das Brassicaceae, Euphorbiaceae, Asteraceae, Lamiaceae ou
Scrophulariaceae. Podemos destacar dentro dessas famílias as seguintes
espécies utilizadas para a fitorremediação: Brassica juncea(mostarda da índia),
Brassica napus(canola), Hybrid poplar tress, Hybrid Helianthus
annuus(girassol) e Medicago sativa(alfafa).(ANDRADE, 2007, pg.17)
3.1.2-Fitoestimulação
32
É o mecanismo que envolve microrganismos associados a planta para
realizar a fitorremediação. “As raízes em crescimento (extremidades e
ramificações laterais) promovem a proliferação de microrganismos
degradativos na rizosfera, que usam os metabólitos exsudatos da planta como
fonte de carbono e energia.” (GIARDINI, 2010, pg.28)
Segundo Andrade (2007), Quando ocorre nas raízes é chamado de
rizodegradação porque as raízes das plantas e os microorganismos
decompõem o contaminante. A exemplo dos microorganismos que associados
as plantas realizam a fitoestimulação são: Alacaligens eutrophus H850,
Corynebacterium SP MBI e Pseudomonas LB400.(ANDRADE, 2007, pg.20).
É um dos mecanismos de fitorremediação mais usado para remover
poluentes orgânicos, referente a inorgânicos ainda é pouco utilizado.
3.1.3-Fitoestabilização
Segundo Giardini (2010)os processos de fitoestabilização envolvem a
imobilização no solo, humificação e lignificação nos tecidos vegetais.
Envolve mecanismos físicos, químicos que protegem o solo da
lixiviação, erosão e chuvas.
O mecanismo é definido pelo uso de plantas para
imobilizar contaminantes no sistema solo-planta, visando reduzir
a biodisponibilidade destes contaminantes e previnir sua entrada
em águas subterrâneas ou na cadeia alimentar.
(ANDRADE,2007,pg.21)
A exemplo de plantas que podem ser utilizadas processo temos a
Canavalia ensiformis (L.)
3.1.4-Fitodegradação ou Fitotransformação
33
A degradação de poluentes é feita através da atividade enzimática
da planta, degradando moléculas mais complexas em mais simples a exemplo
do tolueno que pode ser degradado em glicol ou glicocálix. É muito utilizado
para poluente orgânicos como os herbicidas, tricloroetano e o trinitrotolueno.
Segundo Andrade(2007) a fitodegradação vai depender do tipo de planta, da
idade do contaminante entre outras características físicas e químicas da planta.
As plantas mais utilizadas neste processo são muitas vezes do nosso cotidiano
como o feijão( Phasealus coccineus L.) e alguns cereais.
3.1.5-Fitovolatização
É o mecanismos pelo qual as plantas ou microorganismos envolvidos
utilizam a volatização para a remoção de poluentes no solo. Segundo
Andrade(2007) a volatização pode ocorrer pela biodegradação na rizosfera ou
após a passagem na própria planta, tendo como grande vantagem a
possibilidade de remoção do poluente do ecossistema.
A desvantagem de sua utilização se deve ao fato de existir o risco de a
planta liberar o poluente na atmosfera, a exemplo do mercúrio(Hg). É muito
utilizado para poluentes inorgânicos e pouco utilizado para poluente orgânicos.
Para remoção de poluentes orgânicos como os herbicidas e
fertilizantes são utilizadas árvores de choupo(Papulus) na agricultura.
34
CAPÍTULO IV- FITORREMEDIAÇÃO COMO
MERCADO DE TRABALHO PARA O GESTOR
AMBIENTAL
No decorrer dos capítulos anteriores foram abordados os
principais poluentes orgânicos, vantagens e desvantagens da fitorremediação,
os mecanismos e plantas utilizados. É um campo em expansão e que no Brasil
seria muito interessante aprimorar as pesquisas no campo para que se possa
desfrutar de todos os benefícios da fitorremediação com segurança.
Mas como o Gestor Ambiental pode ser inserido neste campo?
Neste capítulo iremos abordar o mercado de trabalho da fitorremediação
de solo para o Gestor Ambiental.
4.1-Gestão Ambiental
Segundo Bruns (2008), a gestão ambiental é consequência
natural da evolução do pensamento da humanidade em relação à utilização
dos recursos naturais de um modo mais sábio, onde se deve retirar apenas o
que pode ser reposto ou caso isto não seja possível, deve-se, no mínimo,
recuperar a degradação ambiental causada.
Neste contexto o gestor ambiental aparece como o profissional que tem
como objetivo de organizar, orientar, planejar as ações humanas sobre a
natureza, buscando sempre o equilíbrio homem-natureza para que possamos
viver em harmonia com o meio ambiente preservando-o também para gerações
futuras, esta definição é constantemente citada também para definir o
desenvolvimento sustentável.
Dentro das funções o qual o gestor ambiental pode executar estão
segundo o site Brasil Profissões (2011):
35
• Educação: trabalhando com a educação e conscientização da população
em escolas e comunidades, mostrando para a sociedade que o
desenvolvimento pode ser aliado à preservação da natureza. A
sustentabilidade de economia é imprescindível para que os processos de
extração naturais continuem
• Extração natural: trabalha junto a processos de retirada de recursos
naturais, implantando projetos e técnicas que visem a preservação
ambiental e utilizem a matéria-prima da maneira mais consciente possível.
Nesse setor, pode trabalhar com empresas públicas ou privadas,
promovendo sempre a sustentabilidade das atividades exercidas
• Projetos de gestão e ocupação: trabalha com a análise de uma região e
com a elaboração de projetos de ocupação na tentativa de reduzir os danos
ambientais
• Fiscalização: trabalha na fiscalização do cumprimento das normas
ambientais, e na manutenção de projetos de administração ambiental
existentes
• Reversão de danos: trabalha em projetos de reversão dos danos
causados e de revitalização do meio ambiente, como despoluição de rios e
solos, etc
• Obras: trabalha no acompanhamento de grandes obras o no
planejamento de projetos de diminuição dos danos causados por elas,
estabelecendo o local mais adequado e as técnicas que devem ser
utilizadas. Esses projetos podem ser de ordem pública ou privada, como por
exemplo: projetos de construção de hidrelétricas, de transposição de rios, de
construção de industrias, de sistemas de drenagem e irrigação, entre outros.
O lema da gestão ambiental deve ser sempre segundo Albuquerque(2009),
usar com racionalidade os recursos da natureza, respeitar a capacidade de
suporte(regenerativa) dos ecossistemas e o compromisso com as gerações
furutras
36
4.2 -Gestor Ambiental e a Fitorremediação
Mediante as definições de objetivos e funções no sub capítulo
anterior, é possível dizer que o gestor ambiental é de essencial importância
para o andamento dos projetos de fitorremediação, sendo o profissional
responsável pela elaboração dos projetos de execução, assim como também
responsável por gerenciar todo o andamento do projeto.
O profissional gestor ambiental pode ter qualquer formação
superior, é uma área multidisciplinar, sendo necessária alguma especialização
na área. No caso do gestor ambiental para a área de fitorremediação na
prática, é necessário também que ele tenha alguma formação em nível de
graduação em áreas relacionadas ao meio ambiente, como por exemplo a
Biologia, Engenharia Agrônoma , Ciências Agrônomas, Engenharia Florestal,
entre outras áreas de conhecimento, ou que tenha um profissional
especializado no assunto responsável pela parte técnica.
O Gestor Ambiental pode atuar desde na parte de responsabilidade
social do projeto representando o rosto da empresa perante a comunidade, até
na execução das tarefas práticas como método do plantio. É um profissional de
extrema importância para o sucesso de qualquer projeto relacionado ao meio
ambiente.
Como todo projeto que envolve meio ambiente, ainda mais quando
trata-se de uma situação em que houve algum acidente que resultou em
poluição ambiental, o gestor ambiental precisa ter “jogo de cintura” para lidar
com a população do entorno, visando uma melhor comunicação entre a
empresa e a população, buscando um melhor acordo para ambos, pois a
empresa estará ali por muito tempo e precisa do apoio da população local,
facilitando assim seu desenvolvimento no local.
37
CONCLUSÃO
Em todo decorrer deste trabalho foi apresentado às vantagens
desvantagens da técnica de fitorremediação do solo contaminado por
poluentes orgânicos de uma forma simples e objetiva. Este trabalho teve como
principal objetivo mostrar o que feito e o que vem sendo feito em termos de
fitorremediação do solo, que apesar de pouco difundida no Brasil, a técnica foi
disseminada nos Estados Unidos e Europa com sucesso, mostrando ser
facilmente adaptada para diferentes países, solo e biodiversidade, facilmente
manipulável após prévio estudo e bem aceito pela sociedade em geral.
A fitorremediação deve ser mais pesquisada e explorada para que
possamos ter total domínio e reduzir assim os possíveis problemas que podem
surgir em decorrer da má manipulação da técnica.
O Brasil apresenta todas as características positivas para desenvolver a
fitorremediação do solo contaminado por orgânicos, temos uma grande
variedade de plantas que realizam com sucesso a absorção de poluentes,
temos a agricultura, a indústria, a exploração de petróleo em constante
desenvolvimento que eventualmente ocorrem acidentes que venham a poluir
nosso solo, água e ar, causando má impressão perante a sociedade e
danificando a biodiversidade e a paisagem. É uma forma de despoluir
totalmente sustentável, apresenta baixo custo referente às tecnologias mais
usadas, que apesar de serem mais rápidas nos processo de despoluição, são
também mais difíceis de manipular, muitas das vezes fazem barulho e aumenta
o fluxo de tráfego na região.
É necessário investir para que os centros de pesquisas espalhados por
todo o Brasil possam realizar as pesquisas neste campo, formar profissionais
capacitados para aprimorar as técnicas, porque assim como qualquer outra,
exige adaptação de acordo com o clima, vegetação, solo do país que pretende
utilizar, não simplesmente “copiar” a técnica como é feito muitas das vezes.
38
Mediante a todas as informações mostradas neste trabalho, conclui-se
que a fitorremediação de contaminantes orgânicos no solo, é uma alternativa
viável, ecologicamente sustentável, e facilmente adaptável em qualquer região
do Brasil, merecendo a devida atenção das empresas e seus gestores
ambientais que ainda carecem de conhecimento sobre a fitorremediação.
39
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Acesso em: 30/01/2012
42
ÍNDICE
FOLHA DE ROSTO pg.1
AGRADECIMENTOS pg.3
DEDICATÓRIA pg.4
RESUMO pg.5
METODOLOGIA pg.6
SUMÁRIO pg.7
INTRODUÇÃO pg.9
I –POLUIÇÃO DO SOLO POR CONTAMINANTES ORGÂNICOS
Pg.11
1.1- Conceito de solo pg.11
1.2 Poluição do Solo pg.13
1.2.1- Conceito de poluição pg.13
1.2.2- Principais contaminantes orgânicos no solo pg.13
1.2.3- Poluição por hidrocarbonetos de petróleo pg.16
1.2.4- Poluição por solventes clorados pg.18
1.2.5- Poluição por herbicidas ou pesticidas pg.20
Cap II- AS PLANTAS E A FITORREMEDIAÇÃO pg.22
2.1- Fitorremediação pg.24
2.2- As plantas na fitorremediação pg.25
CAP III- TÉCNICAS DE FITORREMEDIAÇÃO DO SOLO PARA
REMOÇÃO DE POLUENTES ORGÂNICOS pg.29
43
3.1–Mecanismos de fitorremediação pg.29
3.1.1- Fitoextração pg.30
3.1.2-Fitoestimulação pg.32
3.1.3-Fitoestabilização pg.32
3.1.4-Fitodegradação ou Fitotransformação pg. 33
3.1.5-Fitovolatização pg.33
CAPÍTULO IV- FITORREMEDIAÇÃO COMO MERCADO DE
TRABALHO PARA O GESTOR AMBIENTAL pg.34
4.1-Gestão Ambiental pg.34
4.2 -Gestor Ambiental e a Fitorremediação pg.36
CONCLUSÃO pg.37
BIBLIOGRAFIA pg.39
WEBGRAFIA pg.41
Autora pg.45
44
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Componentes do solo pg.12
Figura 2 Águas superficiais pg.14
Figura 3 Vazamento de combustível pg.18
Figura 4 Produção de solventes clorados no Brasil pg.20
Figura 5 Bioacumulação pg. 28
Figura 6 Métodos de Fitorremediação pg.30
45
AUTORA
Ana Clara de Almeida Bernardino
Bacharel em Ciências Biológicas - UniverCidade
