Planta tropical invasora pode remover completamente poluentes metálicos dos rios da Grã-Bretanha - novo estudo

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Anonim

Poluentes em rios e outras massas de água são um sério problema para a vida marinha e para a saúde humana. No entanto, removê-los da água pode ser um processo caro, muitas vezes exigindo energia de combustíveis fósseis, o que aumenta os custos operacionais e os danos ambientais. Consequentemente, o uso de plantas para remover poluentes - um processo conhecido como fitorremediação - tornou-se cada vez mais atraente em todo o mundo.

A fitorremediação não só é mais ecológica do que os métodos convencionais, como também é mais barata. Envolve o uso de organismos fotossintetizantes para remover poluentes - por exemplo, metais pesados ​​como o chumbo - da água. Acredita-se que o mecanismo de remoção envolve uma combinação de adsorção (por meio da qual os poluentes aderem à superfície das raízes) e absorção (pelo qual são absorvidos pelo sistema de transporte das plantas) de metais através das raízes das plantas.

Nossa equipe de pesquisa tem investigado recentemente como a fitorremediação poderia ajudar a limpar rios na Grã-Bretanha. Embora a fitorremediação já tenha sido usada no país anteriormente, desta vez estamos usando especificamente o jacinto de água. Esta planta tropical não é nativa do Reino Unido, e na verdade é classificada como uma espécie invasora. Já foi usado para fitorremediação antes, mas fomos os primeiros a usá-lo em um rio do hemisfério norte temperado, muito distante de seu habitat nativo, originalmente na América do Sul.

O que descobrimos foi notável. O jacinto de água foi capaz de remover completamente elementos altamente tóxicos da água do rio.

Enraizando a poluição

Nós introduzimos a planta no rio Nant-Y-Fendrod, um afluente do rio Tawe, em Swansea. Esta hidrovia está localizada em uma área que foi o coração da produção global de cobre durante os séculos XIX e XX. Como conseqüência, ele foi altamente poluído por milhões de toneladas de resíduos de fundição de cobre e zinco. Apesar dos esforços anteriores para remediar a terra usando abordagens convencionais, como a remoção de solo contaminado, a contaminação considerável de metais pesados ​​permanece, afetando a qualidade da água do córrego. De fato, a poluição é tão ruim que não atende aos padrões de qualidade da água da UE.

Construímos duas cápsulas de tratamento para conter as plantas no rio, evitando que elas escapassem, mas permitindo que a água entrasse e saísse delas. Usamos 25 plantas em cada vagem, cobrindo cerca de um metro quadrado. Isso equivale a aproximadamente 10% da largura do canal. O conteúdo de metais pesados ​​na água do rio foi determinado - usando espectrometria de massa de plasma indutivamente acoplado - antes da introdução da planta, dentro das vagens de tratamento, e a jusante de hora em hora por um período de sete horas.

Descobrimos que o jacinto de água foi capaz de remover muitos metais pesados ​​- incluindo cádmio, zinco, arsênico, chumbo, cromo, alumínio, cobre, manganês e níquel - da água da corrente. A velocidade dessa remoção de metal foi rápida. Nossos testes demonstraram que mais de 60% do alumínio e zinco que poluem a água que entrava nas vagens foi removido em apenas sete horas. Essa alta velocidade de remoção é consistente com a reputação do jacinto de água como a planta aquática que mais cresce no mundo. Em outros casos, até 100% dos metais foram removidos em apenas três semanas.

Preparando-se para a mudança climática

Até hoje, a maioria dos trabalhos de pesquisa sobre a planta do jacinto de água é originária de países em desenvolvimento. Mas, dados os efeitos das mudanças climáticas na distribuição de todos os tipos de espécies, os pesquisadores dos países desenvolvidos precisam urgentemente desempenhar um papel mais importante na exploração de seu controle, gerenciamento e utilização efetiva.

Uma área particular de pesquisa que ainda precisa ser explorada é lidar com o aguapé depois de ele ter adsorvido / absorvido poluentes. Existem várias soluções possíveis, como a recuperação dos metais adsorvidos / absorvidos para uso industrial e a utilização da biomassa vegetal para produção de bioenergia ou fertilizantes. Outra opção é encontrar uma maneira de viver com a planta aquática mais prolífica do mundo, em vez de erradicá-la - o que até agora não teve sucesso.

A planta tem uma taxa de crescimento prolífica e, como a mudança climática afeta o alcance de todos os tipos de espécies, ela provavelmente se espalhará para novas regiões. Isso significa que pode não ser mais um problema ligado apenas aos países mais pobres da África, Ásia e América do Sul, onde entope rios, lagos e canais, causando enormes encargos econômicos.

Embora existam desvantagens para a fitorremediação - incluindo que leva tempo para a planta prender o poluente, e que deve ser cuidadosamente controlado para impedir que ele bloqueie inteiramente os cursos de água - nossa pesquisa mostrou como a natureza pode ajudar a curar os danos causados ​​pela indústria.

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