Esse artigo não somente mostra algumas plantas, como a relação direta de outros componentes no processo de recuperação de áreas contaminadas. Espero que sirva para esclarecer algo lidianatureza, mas se precisar de mais alguma informação é só chamar!!!
Biorremediação
| |
Os efeitos adversos da utilização de pesticidas orgânicos sintéticos, tais como toxicidade para espécies não-alvo e produção de resíduos persistentes no solo e em águas superficiais, têm chamado a atenção das autoridades para melhor compreensão do destino e persistência no ambiente e no desenvolvimento de métodos eficientes de descontaminação - a biorremediação.
Numerosos xenobióticos, isto é, produtos estranhos ao ambiente, contêm anéis aromáticos e alicíclicos, ou seja, produtos derivados de benzeno ou do petróleo, incluindo os pesticidas e, destes, os cloroaromáticos, como cloroanilinas, cloroacetamidas e triazinas representam classes de pesticidas mais utilizadas mundialmente, estando num extremo de persistência no ambiente. Dentre as cloroanilinas, citam-se os seguintes pesticidas: linuron, diuron, propanil, alachlor, procimidone, que têm como metabólitos comuns 3,4 ou 3,5-dicloroanilina. A biodegradação por microrganismos é o meio mais importante de destruir essas moléculas no ambiente. Por outro lado, plantas podem ser úteis na estabilização e fitorremediação de solos poluídos, atuando diretamente através do seu próprio metabolismo ou através de estimulação de rizobactérias indígenas (bactérias que colonizam o sistema radicular) que podem metabolizar esses poluentes. Muitos dos poluentes são fitotóxicos e, nesses casos, seria vantajoso combinar o tratamento de solos contaminados com a utilização de plantas e rizobactérias. Além disso, a atividade microbiana de rizobactérias pode proteger plantas cultivadas dos efeitos fitotóxicos quando desenvolvidas em solos contaminados por herbicidas.
Dessa forma a utilização de rizobactérias é benéfica para a biodegradação de herbicidas organoclorados no solo, bem como a utilização de plantas que auxiliem nos processos de remediação, isto é, melhorar as condições de solos contaminados.
Pseudomonas
Foto: Itamar Soares de Melo
Certos pesticidas sintéticos, devido a sua toxicidade e bioacumulação, geram efeitos catastróficos de desequilíbrio ao meio ambiente. De particular interesse estão os compostos que têm alta persistência e que contaminam muito, como os organoclorados utilizados na agricultura. O destino final de resíduos e embalagens no campo, de excedentes ou derivados da matéria-prima, ou transporte inadequado são fontes graves de poluição. Embora bactérias tenham evoluído mecanismos para degradar compostos naturais complexos (-lignina, material húmico), certas estruturas químicas eram ausentes ou raras no ambiente antes da sua manufatura e uso como pesticidas. Os xenobióticos, por possuírem freqüentemente estas novas estruturas, fornecem uma oportunidade única para estudar a evolução microbiana de novas vias degradativas.
Os microrganismos são responsáveis por numerosas transformações orgânicas e inorgânicas, ciclos geoquímicos de energia e de nutrientes. Estes microrganismos são responsáveis por 80-90% do metabolismo no solo e estão associados ao equilíbrio e manutenção da fertilidade.
A biodegradação é fundamental no comportamento e destino dos pesticidas no solo. A degradação acelerada, após repetidas aplicações de uma molécula estruturalmente relacionada, no solo ou em água, tem sido freqüentemente relatada. Para que este fenômeno ocorra é necessário uma população microbiana capaz de utilizar o pesticida como fonte de carbono e energia. Os microrganismos exibem duas estratégias ecológicas para metabolismo de pesticidas: a mineralização e o cometabolismo, isto é, o processo no qual o microrganismo enquanto se desenvolve em um composto tem a capacidade de transformar outro composto sem derivar um benefício direto deste metabolismo. Na mineralização, o substrato absorvido é degradado até C, água e sais inorgânicos. No cometabolismo, o microrganismo pode transformar o pesticida, sem retirar energia para o seu desenvolvimento. As reações oxidativas são as mais importantes no metabolismo microbiano de pesticidas, estando envolvidas enzimas do grupo das oxigenases.
Técnicas para a descontaminação dessas áreas são de alto custo e normalmente apresentam problemas associados, como por exemplo: a incineração de resíduos produzem gases tóxicos (dioxinas). O uso de técnicas de biorremediação, através de microrganismos ou a fitorremediação que utiliza espécies de plantas seriam as melhores estratégias. Certas espécies de plantas são particularmente úteis para a remediação de solos com baixo nível de contaminação ou solos no qual o contaminante apresenta baixa solubilidade em água e partição lenta na solução do solo.
A fitorremediação leva a uma redução da mobilidade e disponibilidade da molécula contaminante. Considerando-se o impacto da fitorremediação, muitos trabalhos estão sendo incrementados, com resultados animadores. Descontaminação de solos agrícolas por pesticidas altamente persistentes como: alachlor, trifluralina, TCE e muitos outros têm sido realizada através do uso de plantas, como azevém, alfafa, painço e Kochia sp.
Mais recentemente, o destino de pesticidas cloroaromáticos e hidrocarbonetos em ecossistemas aquáticos tem sido investigado, uma vez que muitos destes compostos são conhecidos por sua toxicidade, propriedades mutagênicas e carcinogênicas. O herbicida propanil, comumente usado há anos na cultura de arroz, após ser transformado, produz 3,4-dicloroanilina e ácido propiônico - metabólitos altamente tóxicos e persistentes no ambiente. Como o produto continua sendo aplicado, uma pergunta que surge sobre a questão de biorremediação é como acelerar ou aumentar a degradação desses metabólitos através da manipulação in situ da diversidade microbiana. Alguns ambientes contém a microflora constitutiva necessária para degradar uma gama de pesticidas.
Cianobactérias
Foto: Itamar Soares de Melo
Muito embora haja diversos trabalhos sobre degradação com microrganismos heterotróficos, isto é microrganismos encontrados em diferentes sistemas, os estudos envolvendo cianobactérias e microalgas em ecossistemas aquáticos são escassos. As cianobactérias combinam metabolismo aeróbico em suas células vegetativas com metabolismo anaeróbico nas suas células diferenciadas; os heterocistos são amplamente distribuídos em ecossistemas, incluindo aqueles poluídos. Cianobactérias podem degradar tanto hidrocarbonetos aromáticos de ocorrência natural, como xenobióticos e servirem, portanto, para descontaminação in situ de lagos, campos alagados, solos, ambientes marinhos e rios. Sob condições de crescimento fotoautotrófico, a cianobactéria marinha Agmenellum quadruplicatum metaboliza fenantreno e duas cianobactérias filamentosas, Arabaena sp. e Nostoc ellipsosporum apresentam uma capacidade natural de degradar lindane, um pesticida alifático altamente clorado. Estudos de degradação do herbicida propanil em lagos demonstraram que uma população de bactérias isolada de um lago pristino na Georgia, Estados Unidos, foi capaz de degradar altas concentrações de propanil.
Autor: Itamar Soares de Melo
|
Nenhum comentário:
Postar um comentário