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???metadata.dc.type???: Tese
Title: Potencial da alface-d’água (Pistia stratiotes) para descontaminação de águas contaminadas por Zn e Cd
Other Titles: Potential of water lettuce (Pistia stratiotes) for decontamination of water contaminated by Zn and Cd
???metadata.dc.creator???: RODRIGUES, Ana Carolina Dornelas 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Amaral Sobrinho, Nelson Moura Brasil do
First advisor-co: Santos, Fabiana Soares dos
Second Advisor-co: Santos, André Marques dos
???metadata.dc.contributor.referee1???: Amaral Sobrinho, Nelson Moura Brasil do
???metadata.dc.contributor.referee2???: Pinho, Camila Ferreira de
???metadata.dc.contributor.referee3???: Silva, Leonardo Duarte Batista da
???metadata.dc.contributor.referee4???: Pereira, Ana Carolina Callegario
???metadata.dc.contributor.referee5???: Tavares, Sílvio Roberto de Lucena
???metadata.dc.description.resumo???: Atualmente a contaminação da água por metais pesados é problema cada vez mais frequente, principalmente devido a intensidade das atividades antrópicas, como as industriais, que muitas vezes descartam nesses ambientes seus efluentes enriquecidos com esses elementos. Esse trabalho teve como objetivo avaliar o potencial da Alface-d’água (Pistia stratiotes) na descontaminação de águas contaminadas pelos metais pesados zinco (Zn) e cádmio (Cd). A pesquisa foi dividida em 3 capítulos. No primeiro, foi avaliada a capacidade de biossorção de metais pesados pela matéria seca da Alface-d’água, onde foram realizadas isotermas de adsorção em laboratório, com cinco doses crescentes de contaminação por Zn (1,8; 18; 50; 79 e 105 mg L-1) e 4 doses de Cd (0,01, 0,1, 1 e 10 mg L-1) em nove tempos de coleta (1, 3, 6, 12, 24, 36, 48, 60 e 72 horas). Os resultados mostraram que a biomassa seca da Alface-d’água possui capacidade de biossorção dos metais analisados, potencializada pelo aumento do tempo de contato com a solução. Tal conclusão também foi demonstrada pela determinação do modelo isotérmico linear, que indica alta afinidade do adsorvente pelo adsorbato. Alterações na morfologia da biomassa foram observadas na microscopia eletrônica de varredura (MEV) antes e depois da biossorção. No segundo capítulo foi avaliado o potencial fitoextrator da Alface-d’água cultivada em doses crescentes de Zn e Cd (separadamente) e as resposta fisiológicas da planta a essa contaminação. O experimento avaliou 4 doses de contaminação de cada metal (Zn = 0; 1,8; 18 e 180 mg L-1 e Cd = 0; 0,1; 1 e 10 mg L-1) e 4 tempos de cultivo (24, 48, 72 e 168 horas). Em cada coleta foram analisados: teores de metais pesados na solução, raiz e parte aérea da planta; teores de pigmentos fotossintéticos por método direto e indireto e eficiência fotossintética através da fluorescência transiente da clorofila “a”. Os resultados mostraram o elevado potencial da Alface-d’água em absorver os metais pesados e acumular em seus tecidos, preferencialmente nas raízes, o que favoreceu a manutenção da síntese de pigmentos e a eficiência fotossintética na maioria das doses testadas. Essa absorção foi potencializada com o tempo de cultivo, que aumentou a translocação dos metais para parte aérea e a síntese de carotenoides para proteção do aparato fotossintético. As maiores doses dos metais tiveram sua eficiência fotossintética diminuída. No terceiro capítulo foi avaliada a cinética de absorção dos metais pesados pela Alface-d’água, sendo instalados experimentos separados para Zn e Cd, com duas concentrações diferentes de cada metal (Zn =1,8 e 18 e Cd 0,1 e 1,0 mg L-1), com 3 repetições cada, totalizando 12 unidades experimentais (6 por elemento). Alíquotas das soluções e aferição do pH foram realizadas em tempos determinados até a estabilização dos teores dos metais na solução. Ao final foram avaliados a produção de biomassa, os teores de metais e os parâmetros cinéticos de absorção (Km e Vmax). Os resultados mostraram que o pH das soluções não foi afetado pelo cultivo da Alface-d’água e que as maiores velocidades de absorção de Zn e Cd foram encontradas nas maiores doses de contaminação da solução. A produção de biomassa foi afetada negativamente pela contaminação, porém esses resultados não interferiram na velocidade de absorção dos metais pela planta. Com base em todos os resultados pode-se concluir que a Alface-d’água apresenta potencial para remediação de corpos hídricos contaminados pelos metais pesados Zn e Cd, tanto com sua biomassa seca como pelo seu cultivo in vivo.
Abstract: Nowadays water contamination by heavy metals is an increasingly common problem, mainly due to the intensity of human activities, such as industrial, which often discard these environments their effluents enriched with these elements. In this scenario, this work was to evaluate the potential of water lettuce (Pistia stratiotes) in the decontamination of water contaminated by heavy metals zinc (Zn) and Cadmium (Cd). For that, this research was divided into three chapters. In the first chapter, it was evaluated the ability to biosorption of heavy metals by dry matter of water lettuce where laboratory adsorption isotherms were carried out with five increasing doses of Zn contamination (1.8; 18; 50; 79 and 105 mg L-1) and 4 doses of Cd (0.01, 0.1, 1 and 10 mg L-1) in nine sampling times (1, 3, 6, 12, 24, 36, 48, 60 and 72 hours). The results showed that the dry biomass of water lettuce has biosorption capacity of the metals analyzed, enhanced by increasing the contact time with the solution. This conclusion was also demonstrated by determining the isothermal linear model, which indicates a high affinity of the adsorbent for the adsorbate. Changes in the morphology of the biomass were demonstrated by scanning electron microscopy images (SEM) before and after biosorption. In the second chapter it was evaluated the potential fitoextrator of water lettuce grown in increasing doses of Zn and Cd (separately) and the physiological response of the plant to this contamination. The experiment evaluated 4 doses of contamination of each metal (Zn = 0, 1.8, 18 and 180 mg L-1 and Cd = 0, 0.1, 1 and 10 mgL-1) and cultivation time 4 (24, 48, 72 and 168 hours). In each survey were analyzed: heavy metal content in the solution, root and aerial part of the plant; content of photosynthetic pigments by direct and indirect method and photosynthetic efficiency by transient fluorescence of chlorophyll a. The results showed that water lettuce has high potential to absorb and accumulate heavy metals in their tissues, preferably in the roots, thus promoting the maintenance of the pigment synthesis and photosynthetic efficiency in most doses tested. This absorption was enhanced with increasing time of cultivation, which increased the translocation of metals to shoot and carotenoid synthesis for the protection of the photosynthetic apparatus. Higher doses of the metals had their photosynthetic efficiency decreased. In the third section it was evaluated the kinetics of absorption of heavy metals by water lettuce to it have been installed to separate Zn and Cd experiments with two different concentrations of each metal (Zn = 18 and 1.8 and 0.1 Cd and 1.0 mg L-1), with three repetitions each, totaling 12 experimental units (6 units for each element). Aliquots of the solutions and measurement of pH were carried out at certain times until stabilization of the levels of metals in the solution. At the end, the biomass production, the levels of metals and the kinetic parameters of absorption (Km and Vmax) were evaluated. The results showed that the pH of the solutions was not affected by the cultivation of water lettuce and the highest Zn and Cd absorption rates were found in larger doses contamination of the solution. Biomass production was negatively affected by contamination, but these results did not affect the rate of absorption of metals by plants. Based on all the results it can be concluded that the water lettuce has potential for remediation of water bodies contaminated by heavy metals Zn and Cd, both with its dry biomass as for its in vivo cultivation.
Keywords: Remediação
Macrófita
Metais pesados
Remediation
Macrophyte
Heavy metals
???metadata.dc.subject.cnpq???: Recursos Naturais e Proteção Ambiental
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Ciência, Tecnologia e Inovação em Agropecuária
Citation: RODRIGUES, Ana Carolina Dornelas. Potencial da alface-d’água (Pistia stratiotes) para descontaminação de águas contaminadas por Zn e Cd. 2016. 108 f. Tese (Doutorado em Ciência, Tecnologia e Inovação em Agropecuária). Pró - reitoria de Pesquisa e Pós-graduação, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2016.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/2346
Issue Date: 23-Feb-2016
Appears in Collections:DOUTORADO EM CIÊNCIA TECNOLOGIA E INOVAÇÃO EM AGROPECUÁRIA

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