Interferência do cobre sobre a assimilação de nutrientes pelas macrófitas aquáticas...

O emprego de macrófitas aquáticas para a remediação de ambientes contaminados, seja por elevadas cargas de nutrientes ou por presença de metais, tem sido amplamente estudado. Entretanto, a maioria de estudos avalia o potencial das macrófitas para uma ou outra aplicação isoladamente, sem considerar a interferência dos efeitos tóxicos dos metais sobre a remoção de nutrientes por essas plantas. Este tipo de informação é importante quando se visa o uso desses organismos para o controle da eutrofização e a remoção de metais em conjunto. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do cobre sobre a assimilação de nutrientes pelas macrófitas aquáticas Pistia stratiotes L. e Salvinia auriculata Aubl.. Para tanto, indivíduos de ambas as espécies foram cultivados em meio nutritivo sob duas condições: sem adição de cobre (com concentração baixa do metal, 2 µg Cu2+ L -1) e com adição de cobre (1 mg Cu2+ L-1) durante 15 dias. A amostragem para análise de nutrientes dissolvidos foi realizada a cada 3 dias. As análises de fósforo total, clorofila-a e nitrogênio total Kjeldahl foram realizadas para a correção da influência do crescimento do fitoplâncton no meio. Sob a condição com cobre, a concentração de nutrientes permaneceu constante e próxima à concentração inicial (3,2 mg P-PO43-L-1e 19,4 mg N-NO3-L-1) indicando que não houve assimilação significativa pelas macrófitas. Observou-se também uma perda de massa de 0,01 ± 0,03 g M.S. por indivíduo e um acúmulo de cobre maior nas raízes do que nas folhas nas duas espécies. A maior concentração de cobre foi de 19,29 mg Cu+2g-1 M.S. no caso da raiz de S. auriculata. Na condição sem cobre, as macrófitas apresentaram maiores taxas de assimilação quando em elevadas concentrações de nutrientes (2,0 mg P-PO43-g-1M.S. d-1 e 10 mg N- NO3 - g -1 M.S. d-1 em P. stratiotes e 1,5 mg P-PO43- g -1 M.S. d-1 em S. auriculata), com exceção da taxa de assimilação de nitrogênio de S. auriculata que permaneceu constante (3,80 mg N-NO3-g-1 M.S. d-1) apesar da variação de concentração. Foi possível evidenciar que o cobre é toxico e letal para as espécies estudadas na concentração de 1 mg Cu+2 L-1 e inibe totalmente a assimilação de nutrientes e o crescimento das mesmas. Com relação à remoção de nutrientes, P. stratiotes foi mais eficiente em altas concentrações de nutrientes, enquanto que a S. auriculata apresentou melhor desempenho a menores concentrações. S. auriculata é mais apropriada para uso na remediação de ambientes aquáticos contaminados com cobre, dado o maior potencial de acumulação deste metal na sua biomassa.

Título em Inglês

Copper interference in nutrient uptake for Pistia stratiotes L. and Salvinia auriculata Aubl

Palavras-chave em Inglês

Phytoremediation
Contamination
Eutrophication
Metals

Resumo em Inglês

Use of aquatic macrophytes in polluted environment remediation, either for high nutrient load pollution or metal contamination, has been widely studied. Nevertheless, most of the studies have evaluated macrophyte’s potential for one or another application , without considering the toxic effect interference of metals upon plants nutrient removal. This information is important when taking into account the use of these systems for both eutrophication control and metals removal. The objective of this study was to evaluate the copper influence on nutrient uptake for two aquatic macrophytes, Pistia stratiotes L. and Salvinia auriculata Aubl. Individuals of these species were cultivated on nutrient medium for 15 days under two conditions: without copper addition (with low metal concentration, 2 µg Cu2+ L -1 ) and with copper addition (1 mg Cu2+ L -1). Sampling for nutrients analysis was made every three days. Total phosphorus, chlorophyll-a and total Kjeldahl nitrogen analysis were carried out for phytoplankton growth influence correction. In the condition containing copper, nutrient concentration remained constant and similar to initial concentrations (3,2 mg P-PO4 3- L-1 e 19.4 mg N-NO3- L-1), suggesting there was no significant nutrient macrophyte uptake. Mass loss of 0.01 ± 0.03 g D.W. per individual was also observed and copper accumulation was higher in roots than in leaves for both species. The highest copper concentration was 19.29 mg Cu+2g -1 D.W. in the S. auriculata roots. In the condition without copper, macrophytes showed higher uptake rates at high nutrients concentrations (2.0 mg P-PO43- g -1 D.W. d-1 and 10 mg N- NO3- g -1 D.W. d-1 in P. stratiotes and 1.5 mg P-PO43- g -1 D.W. d-1 in S. auriculata), except for S. auriculata nitrogen uptake which remained constant (3.80 mg NNO3-g -1 D.W. d-1) despite concentration variations. It was possible to evidence coper’s toxic and lethal effect for the two species at concentration of 1 mg Cu+2 L-1, as well as a total inhibition upon macrophyte’s growth and nutrient uptake. Regarding nutrient removal, P. stratiotes is more efficient at high concentrations while S. auriculata shows a better performance at lower concentrations. S. auriculata is more suitable for copper contaminated aquatic environment remediation due to its greater metal accumulation potential in its biomass.

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Data de Publicação

2019-04-29

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