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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-206661

Resumo

Plantas superiores aquáticas expostas a solos costeiros contaminados por compostos inorgânicos e orgânicos, como a grama rizomatosa de zonas entremarés Spartina alterniflora Loisel., têm mostrado potencial de serem utilizadas como fitorremediadoras. O tributilestanho (TBT) é considerado um dos organoestânicos mais tóxicos liberados no ambiente, capaz de provocar alterações no desenvolvimento de bivalves e o efeito imposex em gastrópodes (masculinização de fêmeas), assim como pode afetar o sistema imune humano. Desde a década de 1960 foi empregado em escala global como biocida ativo em tintas anti-incrustantes, sendo esta prática proibida pela Organização Marítima Internacional em 2008. Uma ampla variação de concentrações do TBT e outros butilestanhos, resultantes de sua degradação (DBT e MBT) são detectados em solos estuarinos próximos aos principais portos brasileiros, indicando sua utilização clandestina, comercialização e uma elevada persistência ambiental. O presente estudo investigou, através de um cultivo em condições controladas de laboratório, a tolerância e a capacidade de fitorremediar solos contaminados por tributilestanho (TBT) da grama S. alterniflora. Mudas de S. alterniflora foram cultivadas em vasos com 450g de sedimento fortificados com concentrações médias iniciais de 0 (controle), 179,04 ngTBT.g¹ (nível baixo) e 834,72 ngTBT.g¹ (nível alto) por 90 dias. Nos dias 0, 60 e 90 do experimento, o desenvolvimento das plantas foi quantificado e as concentrações dos butilestanhos medidas no solo dos vasos com plantas, como em vasos adicionais sem plantas. S. alterniflora mostrou uma alta tolerância à contaminação sedimentar por TBT. Nenhuma planta morreu durante o experimento. Hastes inicialmente plantadas (plantas mãe) e os vários perfilhos formados cresceram vigorosamente (médias de altura de 40-70 cm e 3-6 folhas vivas por haste) no solo controle e contaminados com TBT. Plantas mãe em solos contaminados com TBT apresentaram uma pequena redução da renovação foliar (possível menor atividade metabólica) nos primeiros 60 dias. A biomassa foliar nos vasos em todos os níveis de TBT dobrou nos últimos 30 dias, mas plantas no nível baixo de TBT apresentaram biomassa de raízes significativamente (p< 0,05) maiores e menores alocações em biomassa foliar do que os demais níveis de TBT. A presença de S. alterniflora resultou em uma degradação 196% maior dos butilestânicos totais no nível alto de contaminação de TBT do que em vasos controle não vegetados após 90 dias de crescimento. As reduções observadas em vasos com e sem plantas foram, respectivamente, de 72,05% e 25,35%. A rápida metabolização do IX TBT nos solos contaminados e o aumento das frações de DBT e MBT no bioensaio nos primeiros 60 dias sugerem um importante papel de microorganismos na degradação do TBT. A marcada redução dos níveis de DBT, MBT e butilestânicos totais nos últimos 30 dias de cultivo em solos vegetados e com alto nível de TBT sugerem um aumento da capacidade de fitorremediação devido ao crescimento das plantas. Dentro das condições experimentais da S. alterniflora foi capaz de remediar solos contaminados por altos teores de TBT.


Higher aquatic plants exposed to coastal soils contaminated with inorganic and organic compounds, such as the rhizomatous grass of intertidal zones Spartina alterniflora Loisel., have shown potential to be used as phytoremediation agents. Tributyltin (TBT) is considered to be one of the most toxic organotins released into the environment, capable of causing changes in bivalve development and the imposex effect on gastropods (masculinisation of females), as well as affecting the human immune system. Since the 1960s it has been used on a global scale as an active biocide in antifouling paints, and this practice was banned by the International Maritime Organization in 2008. A wide range of TBT concentrations and other butyltins, its degradation products, are detected in estuarine soils close to the main Brazilian ports, indicating its clandestine use, commercialization and a high environmental persistence. The present study investigated the tolerance and phytoremediation of tributyltin contaminated soils (TBT) of the grass S. alterniflora, under laboratory controlled conditions. S. alterniflora sprouts were cultivated in pots with 450g of fortified soil with initial average concentrations of 0 (control), 179.04 ngTBT.g¹ (low level) and 834.72 ngTBT.g¹ (high level) per 90 days. On days 0, 60 and 90 of the experiment, the development of the plants was quantified and the concentrations of the butyltins measured in the soil of the pots with plants, as in additional pots without plants. S. alterniflora showed a high tolerance to sediment contamination by TBT. No plant died during the experiment. Initially planted tillers ("mother plants") and sprouted tillers formed vigorously (mean height 40-70 cm and 3-6 live leaves per tiller) in the control soil and soils contaminated with TBT. Mother plants in TBT-contaminated soils showed a small reduction in leaf turnover (possible lower metabolic activity) in the first 60 days. At all TBT levels, leaf biomass in the pots doubled in the last 30 days, but plants at low TBT level had significantly higher (p <0.05) root biomass and lower leaf biomass allocations than the other TBT levels. After 90 days of growth, the presence of S. alterniflora resulted in a 196% higher degradation of total butyltins at the high level of TBT contamination than in non-vegetated control pots. The reductions observed in pots with and without plants were 72.05% and 25.35%, respectively. The rapid metabolism of TBT in contaminated soils and the increase of DBT and MBT fractions during the first 60 days of the bioassay suggest an important role of microorganisms in the degradation of TBT. In the XI last 30 days of cultivation, the marked reduction of DBT, MBT and total butyltins in vegetated pots with high TBT level suggests an increase in phytoremediation capacity due to plant growth. Within the experimental conditions used, S. alterniflora was able to remediate soils contaminated by high levels of TBT.

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