Crescimento e Características Químicas da Parte Aérea da Taboa (Typha Latipholia) Localizada numa Área Próxima ao Lixão de Caratinga, MG.

SATHLER, Leonardo de Amorim ^[1], SILVA, Aline Ferreira da ^[2], BARROSO, Apoliane Braga ^[3]

SATHLER, Leonardo de Amorim; et.al. Crescimento e Características Químicas da Parte Aérea da Taboa (Typha Latipholia) Localizada numa Área Próxima ao Lixão de Caratinga, MG. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 03, Ed. 07, Vol. 01, pp. 151-163, Julho de 2018. ISSN:2448-0959

Resumo

A falta de critérios ambientais na instalação de áreas adequadas para a disposição do lixo vem ocasionando inúmeros problemas de contaminação, formando os lixões, que têm influenciado negativamente a qualidade da saúde humana e ambiental nas regiões sob suas influências. Assim, a qualidade dos ecossistemas está cada vez mais ameaçada, pois metais pesados presentes nos resíduos tendem a acumular-se no solo e, dependendo de suas características e da quantidade do metal presente, podem atingir a cadeia alimentar por meio das plantas. Alguns metais pesados ocorrem naturalmente nos solos e desempenham importante papel na nutrição de plantas e animais, enquanto outros são introduzidos pela disposição inadequada de resíduos, a exemplo dos depósitos de lixo a céu aberto, formando os “lixões”. Entretanto, à medida que a concentração do nutriente no tecido aumenta além da zona adequada, o crescimento ou produtividade diminui em ocorrência da toxicidade. Utilizaram-se plantas de Typha latipholia localizadas a diferentes distâncias de um lixão localizado em Caratinga, Estado de Minas Gerais, para verificar a relação entre a distância e o teor de elementos químicos na parte aérea dessas plantas. Os resultados encontrados mostraram que o lixão influencia positivamente no crescimento e na contaminação das plantas.

Palavras-chave: Metal Pesado, Nutrição de Plantas, Contaminação.

Introdução

Um grande número de localidades urbanas e rurais em todo o mundo vem sofrendo transformações ambientais decorrentes do acúmulo de bens de consumo descartáveis, produção de lixo e resíduos industriais diversos, necessitando cada vez mais de áreas para disposição final. Muitas das áreas utilizadas para essa finalidade não são preparadas adequadamente, gerando com isso graves conflitos de usos (Grossi, 1993).

Concomitantemente, as áreas de despejo e de disposição dos resíduos sólidos (lixões e aterros controlados) não podem ser consideradas como o ponto final para muitas das substâncias contidas nos resíduos ali dispostos, pois, quando a água – principalmente das chuvas – percola através desses resíduos, várias dessas substâncias orgânicas e inorgânicas são carreadas pelo chorume, um liquido escuro que contém altas concentrações de metais pesados, sólidos suspensos e compostos orgânicos originados da degradação de substâncias que são metabolizadas, como carboidratos, proteínas e gorduras. Por apresentar substâncias altamente solúveis, pode escorrer e alcançar as coleções hídricas superficiais ou até mesmo infiltrar-se no solo e atingir as águas subterrâneas, comprometendo sua qualidade e potenciais usos (Moreira & Sissino, 1996).

Um metal pode ser classificado como “pesado” desde que apresente uma massa específica superior à 5g cm^-3. São exemplos de metais pesados os elementos Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Fe, Mn, Mo, Hg, Sn e Zn, estes elementos são encontrados naturalmente no solo em concentrações geralmente baixas (Yukawa, 2004). Entretanto, o emprego de fungicidas, fertilizantes, esterco de animais, lixo urbano, lodo de esgoto no solo e a deposição de poeiras industriais, poderão elevar as concentrações de metais até níveis tóxicos (Marsola et al., 2005).

Muitos metais são essenciais para o crescimento de todos os tipos de organismos, desde bactérias até o ser humano, mas eles são requeridos em baixas concentrações, porque, quando em altas concentrações, podem danificar os sistemas biológicos por apresentarem características bio-acumulativas no organismo (Celere et al., 2007).

Um elemento essencial é definido como aquele cuja ausência impede uma planta de completar seu ciclo de vida ou aquele que tem um papel fisiológico claro. Os elementos minerais essenciais são geralmente classificados como macro ou micronutrientes, de acordo com suas concentrações relativas no tecido vegetal (Taiz & Zeiger, 2004).

Quando a concentração de nutrientes em uma amostra de tecido vegetal é baixa, o crescimento é reduzido. Um aumento na disponibilidade de nutrientes é diretamente relacionado a um aumento no crescimento ou produtividade. À medida que a disponibilidade de nutrientes continua a aumentar, é atingido um ponto no qual uma adição continuada de nutrientes não mais se relaciona a aumentos no crescimento ou produtividade, mas resulta em aumentos na concentração nos tecidos vegetais. À medida que a concentração do nutriente no tecido aumenta além da zona adequada, o crescimento ou produtividade diminui em ocorrência da toxicidade (Taiz & Zeiger, 2004).

As raízes, por constituir a parte da planta que está diretamente em contato com o metal pesado, geralmente, constituem o principal órgão da planta envolvido na absorção e, portanto, quase sempre, as maiores concentrações de metais pesados são, também, encontradas nesta parte da planta. Em plantas aquáticas, entretanto, as folhas estabelecem contato direto com a solução de absorção que contém o metal pesado e, portanto, teoricamente podem absorver tanto quanto as raízes (Oliveira et al., 2001).

De acordo com Bianco et al. (2003) Typha latipholia, vulgarmente conhecida por taboa, é uma planta daninha aquática pertencente à família Typhaceae, originária da América do Sul. É muito freqüente em margens de lagos, lagoas ou represas, canais de drenagem e baixadas pantanosas em geral. É bastante vigorosa chegando a produzir 7.000 kg de rizomas por hectare. Seus rizomas são comestíveis, possuindo valor protéico igual ao do milho e de carboidratos igual ao da batata.

Sob o ponto de vista negativo, quando em povoamentos densos, essas plantas provocam desequilíbrio, tornado-se infestantes em açudes e várzeas úmidas, diminuindo ou impedindo seu aproveitamento adequado. Outro fator negativo é que nos povoamentos de Typha latipholia existem excelentes condições para reproduções de mosquitos. Entretanto, as Typha latipholia podem absorver metais pesados, inclusive o Cu, podendo contribuir para o saneamento ambiental (Bianco et al., 2003).

No presente trabalho, foi utilizado plantas de Typha latipholia localizadas a diferentes distâncias de um depósito de lixo como fonte poluidora, para verificar a relação entre a distância e o teor de elementos químicos na parte aérea dessas plantas.

O presente estudo apresenta os seguintes objetivos, a saber:

i. Comparar os níveis de elementos químicos encontrados nos tecidos vegetais da parte aérea com aqueles apresentados na literatura;

ii. Avaliar se existe relação entre a distancia do lixão com o nível de elementos químicos nos tecidos da planta.

Material e métodos

O depósito de lixo localiza-se no município de Caratinga localiza-se em uma área próxima ao Córrego do Pastor, na coordenada geográfica 0797990 E, 7806432 N, fuso 23k a 722 m de altitude. O município de Caratinga localiza-se na porção Leste do Estado de Minas Gerais, Brasil, na região do Vale do Rio do Doce, distante 330 Km de Belo Horizonte, Capital do Estado, possui um clima tropical, com temperaturas médias variando entre as máxima e mínimas de, respectivamente, 27,5 e 16,6°C.

O curso do leito do córrego do Pastor tem uma extensão de 3.800m e vinte por cento (20%) da área de topo da região é coberta por vegetação remanescente da Mata Atlântica. Abaixo do lixão, na planície, há uma várzea irrigada pelo córrego, onde predomina a vegetação de Typha latipholia.

Utilizando-se um GPS (Sistema de posicionamento Global), Garmin modelo Y, foram georreferenciados cinco pontos arbritarios para coleta das taboas. O ponto 1 foi atribuído em função de sua localização, sob um declive logo abaixo do lixão e a partir deste foram marcados um ponto à montante (-119m) e outros três pontos à jusante, conforme apresentado com as coordenadas geográficas apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1. Coordenadas geográficas dos pontos de coleta das amostras de taboa no Córrego do Pastor, Caratinga, Minas Gerais.

*DATUM SAD 169

Foram colhidas aleatoriamente as partes aéreas (folhas e colmos) de cinco plantas Typha latipholia em uma linha imaginaria perpendicular ao leito do córrego do Pastor, em cada ponto de coleta na estação seca. Imediatamente após a coleta as plantas foram medidas para verificar o efeito da proximidade do lixão sobre o seu crescimento. As folhas e colmos foram pesadas obtendo-se a massa fresca inicial e posteriormente foram lavadas com água corrente e solução de HCl 0,1 mol L^-1 e com água destilada, sendo acondicionadas em saco de papel e colocadas em estufa de ventilação forçada de ar regulada a 50^oC até obtenção da massa seca constante.

Amostras de 0,5g de material vegetal seco e moído foram transferidas para um Erlemeyer onde adicionou 10 mL de ácido nítrico-perclórico 3:1. Logo após o material foi aquecido na chapa aquecedora a uma temperatura de aproximadamente 200ºC. Quando restou no erlemeyer aproximadamente 2 a 3mL o aquecimento foi suspenso, o volume obtido foi completado com água deionizada para 25mL e o extrato foi reservado para leitura da absorbância para determinação dos teores de elementos químicos (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cd, Pb, Ni, Zn, Fe, Mn e Cu), que foi realizada em espectrofotômetro de absorção atômica do Laboratório de Análises de Solos da Universidade Federal de Viçosa.

Foi utilizado o teste t ao nível de 5% de probabilidade para testar a significância da correlação entre as distâncias relativas do lixão (m) com os teores de elementos químicos (ppm) aferidos na parte aérea das plantas.

Resultados e discussão

Na Tabela 2 estão apresentados os teores de elementos químicos nas partes aéreas das plantas de Typha latipholia posicionadas em um córrego a diferentes distâncias de um lixão, bem como valores de referência nos tecidos vegetais. O P1 representa um ponto arbitrário mais próximo do lixão. O valor negativo representa o ponto a montante (P2), enquanto os valores positivos (P3, P4 e P5)representam pontos à jusante do P1.

Tabela 2. Teores de elementos químicos presentes na parte aérea de Typha latipholia em cada ponto de coleta em função da distância do lixão, bem como o limite de contaminantes máximo permitido para tecidos vegetais.

Na Tabela 3 está apresentado a matriz de correlação entre as variáveis de crescimento de Typha latipholia, massa seca, massa fresca e os teores de elementos químicos nos tecidos da parte aérea da planta, determinados por espectrofotometria de absorção atômica, coletadas no Córrego Pastor na estação seca no ano de 2007. Foi utilizado o teste t ao nível de 5% de probabilidade para testar a significância da correlação. Os teores de elementos químicos foram expressos em mg kg^-1.

Os elementos encontrados em concentração acima do limite máximo permitido em todos os pontos foram o Fe, Mn e Ni (Tabela 2). Viegas et al., (1992) também obtiveram resultados superiores ao limite máximo permitido para Fe e Mn em plantas de seringueira, mostrando que na planta inteira, o Fe foi o micronutriente mais absorvido com 5.727 mg/planta^-1, vindo em seguida o Mn com 3.555 mg/planta^-1. Entretanto, os resultados obtidos neste estudo foram superiores aos observados por Viegas et al., (1992). Alves et al., (1999), também verificaram que com adição de composto de lixo, houve aumento na produção de matéria seca e das quantidades acumuladas de Fe e Mn.

Também verificou teores totais elevados de Ca e K em todos os pontos. Já o teor de Ba é elevado apenas nos pontos P3 e P4. Enquanto, o teor de N é elevado apenas no ponto P3, concordando nos demais pontos com os resultados apresentados por Fontes (2001) para folhas de alface. Os teores de P foram maiores nos pontos P2 e P1, os de Mg, nos pontos P1, P3 e P4, sendo que nos outros pontos permaneceram bem próximos aos limites máximos estabelecidos por Epstein (1972).

Em relação ao Zn e o Cu, observou-se que o ponto P1 apresentou maior teor destes elementos, embora nos outros pontos, estes valores estiveram abaixo do limite máximo sugerido por Epstein (1972). Com exceção do ponto P1, Martins et al., (2003), também obtiveram resultados semelhantes para Cu e Zn em plantas de milho cultivadas em solo adubado com lodo de esgoto, sendo que as concentrações foliares permaneceram dentro da faixa considerada adequada para a cultura de milho, tanto para o Cu quanto para o Zn.

Os teores de Cd encontrados em todos os pontos são bem inferiores ao limite máximo sugerido por Beckett (1991). Estes resultados são semelhantes aos de Costa et al. (2001), que observando o teor máximo de Cd determinado em plantas de alface, notou-se que o maior teor obtido foi de 0,53 mg/g^-1 nas folhas. Oliveira et al. (2001) descreveram que em plantas de aguapé, 80% de todo o Cd absorvido acumulou-se nas raízes, independente de se ter ou não permitido o contato das folhas com a solução nutritiva.

Na Tabela 2 são apresentados os valores de Cr e S que estão abaixo do limite máximo permitido em todos os pontos, Costa et al. (2001), também verificou que os teores de Cr na matéria seca de alface estavam bem abaixo dos níveis fitótoxicos.

Não foi detectado a presença de Pb na parte aérea das Typha latipholia (Tabela 2). Entretanto, no sedimento em que as plantas estão fixadas existe um teor relativamente elevado deste elemento (comunicação pessoal). Este fato pode ser explicado porque as raízes de Typha latipholia são capazes de acumular valores significativos para esse metal pesado e, simultaneamente, restringir sua translocação para a parte aérea (Abreu, et al., 2007).  Silva (2007) também observou baixa transferência deste metal da raiz para a parte aérea em plantas de arroz. A fração total de um metal no solo, no entanto, não é um parâmetro que expresse sua disponibilidade para as plantas (Camargo et al., 2000).

A presença de metais no ponto P2, pode ser explicada por um escorrimento subsuperficial ou mesmo superficial de chorume como descrito por Célere (2007) ou ainda por contaminação via eólica (Silva, 2007). Outro fator que pode explicar o maior crescimento das plantas e ou maiores teores de elementos no ponto P2 seria a presença de uma ponte composta por terra e tubulação de concreto que proporciona acesso ao lixão que funcionaria como um dique que permitira um acúmulo de água e estaria disponível em maior quantidade para as plantas mesmo em estações secas.

Na Tabela 3 as correções entre as variáveis medidas são apresentadas, nota-se que existi uma relação negativa (r=-0,99) entre a altura das plantas e o teor de Fe. Entretanto houve uma relação positiva (r=0,96) entre o teor de K e a altura das plantas. Assim, verifica-se que o crescimento da planta foi afetado pelos elementos químicos estudados e a produção de matéria seca foi significativamente correlacionada com as concentrações dos elementos nas plantas.

Conclusões

1 – Os elementos encontrados em maior concentração foram o Fe e Mn, apresentando teores acima do limite máximo sugerido por Epstein (1972) em todos os pontos estudados; Ca, K, e Ni também apresentaram teores totais elevados em todos os pontos;

2 – O alto teor de Fe contribuiu para o decréscimo do tamanho das plantas, já para o K, houve uma relação positiva entre o teor do elemento e a altura das plantas;

3 – O lixão influencia positivamente no crescimento e na contaminação das plantas.

4 – Sugere-se que seja realizado um novo experimento levando em consideração a possível contaminação por metais pesados nas raízes da Typha latipholia, bem como avaliar um ponto bem antes do lixão (250m por exemplo) e o pH da água.

Referências

Abreu, C. A.; Romeiro, S.; Lagoa, A. M. M. A; Furlani, P. R.; Pereira, B. F. F. Absorção de chumbo e potencial de fitorremediação de Canavalia ensiformes L. Bragantia, Campinas, v.66, n.2, p.327-334, 2007.

Alves, W. L.; Melo, W. J.; Ferreira, M. E. Efeito do composto de lixo urbano em um solo arenoso e em plantas de sogro. Revista Brasileira de ciência do solo, Viçosa, v.23, p. 729-736, 1999.

Beckett, P. H. T. Critical tissue concentrations as indicators of toxicity. Suelos Ecuatoriales. 21 (2): 39-44, 1991.

Bianco. S.; Pitelli, R.A.; Pitelli, A.M.C.M. Estimativa da área foliar de Typha latypholia usando dimensões lineares do limbo foliar. Planta Daninha, Viçosa, v.21, n.2, 2003.

Camargo, M. S.; Anjos, A. R. M.; Rossi1, C.; Malavolta, E. Adubação fosfatada e metais pesados em latossolo cultivado com arroz. Scientia Agrícola, v.57, n.3, p.513-518, 2000.

Célere, M. S.; Oliveira, A. S.; Trevilato, T. M. B.; Segura-Munoz. S. I. Metais presentes no chorume coletado no aterro sanitário de Ribeirão Preto, São Paulo, Brasil, e sua relevância para a saúde pública. Caderno de Saúde Pública, Rio de Janeiro, v.23, 2007.

Costa, C. A.; Casali, V. W. D.; Ruiz, H. A. L.; Jordão, C. P.; Cecon, P. R. Teor de metais pesados e produção de alface adubada com composto de lixo urbano. Horticultura Brasileira, Brasília, v.19, n.01, p. 10-16, 2001

Fontes, R. L. F. Avaliação da eficiência de material calcário de origem industrial (USIMINAS) como corretivo da acidez do solo para a gricultura. Departamento de solos, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2001.

Grossi, M. G. L. Avaliação da qualidade dos produtos obtidos de usinas de compostagem brasileiras de lixo doméstico através de determinação de metais pesados e substâncias orgânicas tóxicas. Universidade de São Paulo, Tese Doutorado, 224 p. 1993.

Marsola, T.; Miyazawa, M.; Pavan, M. A. Acumulação de cobre e zinco em tecidos de feijoeiro em relação com o extraído do solo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.9, n.1, p.92-98, 2005.

Moreira, J. C.; Sissino, C. L. S. Avaliação da contaminação e poluição ambiental na área de influencia do aterro controlado no Morro do Céu, Niterói, Brasil. Caderno de Saúde Pública. Rio de Janeiro, v12. 1996.

Martins, A. L. C.; Bataglia, O. C.; Camargo, O. A.; Cantarella, H. Produção de grãos e absorção de Cu, Fe, Mn e Zn pelo milho em solo adubado com lodo de esgoto, com e sem calcário. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 27, n.3, 2003.

Oliveira, J. A.; Cambraia, J.; Cano, M. A. O.; Jordão, C. P. Absorção e acúmulo de cádmio e seus efeitos sobre o crescimento relativo de plantas de aguapé e de salvínia. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal. v.13, 2001.

Pais, I; Jones, J. B. JR. The handbook of trace elements. St. Lucie Press, Boca Raton, FL. 223p. 1997

Silva, M. L. S.; Vitti, G. C.; Trevizam, A. R. Concentração de metais pesados em grãos de plantas cultivadas em solo com diferentes níveis de contaminação. Pesquisa Agropecuária brasileira, v.42, n.4, p.527-535, 2007.

Taiz, L.; Zeiger, E.; trad. Santarém, E. R. [et al.] – Fisiologia vegetal. 3ª ed. – Porto Alegre: Artmed, 2004.

Yukawa, C.T. Análise do conteúdo metais pesados em rabanete (Raphanus sativus) submetido à adubação com composto do lodo de esgotos sanitários. PUC Paraná: 2004.

^[1] Docente do Instituto Tecnológico de Caratinga – ITC, Caratinga, Minas Gerais

^[2] Centro Universitário de Caratinga – UNEC, Caratinga, Minas Gerais

^[3] Centro Universitário de Caratinga, Minas Gerais