Dissertação/Tese Pistia stratiotes e Eichhornia crassipes COMO REMEDIADORAS DE ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS COM RESÍDUOS DE ATRAZINE E DIURON - PPGCF

A fitorremediação, apesar de ser ainda incipiente em regiões tropicais, onde as temperaturas mais elevadas tendem a aumentar a solubilidade dos herbicidas em corpos d’água e a favorecer a contaminação de organismos não-alvo, pode reverter ou minimizar os impactos ocasionados por herbicidas em ecossistemas aquáticos. O objetivo do trabalho foi avaliar o crescimento, a fisiologia e anatomia foliar de Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes expostas ao atrazine e diuron, identificando suas potencialidades para fitorremediar e indicar ambientes aquáticos contaminados com estes herbicidas. As macrófitas foram cultivadas, em casa de vegetação, em vasos de polietileno contendo 5 dm3 de solução nutritiva diluída em água destilada. Os tratamentos, dispostos em delineamento inteiramente ao acaso, com quatro repetições, corresponderam às concentrações 0, 10, 100 e 1000 μg L-1 de atrazine e 0; 0,1; 1 e 10 μg L-1 de diuron aplicadas diretamente em solução aquosa, além de vasos sem plantas como tratamento adicional. Intoxicação visual, massa fresca e teor de clorofila total das macrófitas foram avaliados aos 7, 14, 21 e 28 dias após aplicação dos herbicidas (DAA). O incremento em massa seca correspondeu à diferença entre massa seca anteriormente à aplicação do atrazine e diuron e aos 28 DAA dos herbicidas. Fluorescência da clorofila a das plantas foi avaliada aos 7, 14 e 21 DAA do atrazine e diuron e variáveis de trocas gasosas foram analisadas aos 7 dias de cultivo dos exemplares. Anatomia foliar de E. crassipes e P. stratiotes foi avaliada aos 14 dias de exposição das plantas aos contaminantes. Concentrações residuais do atrazine e diuron em solução e em amostras de material vegetal foram quantificadas aos 28 DAA do herbicida, por meio de cromatografia líquida de alta eficiência. E. crassipes apresentou sensibilidade à concentração 1000 μg L-1 de atrazine, com morte dos exemplares aos 28 dias de exposição ao herbicida. O atrazine e o diuron reduziram o crescimento das macrófitas, promoveram condição de estresse abiótico e alteraram seus parâmetros anatômicos. Contudo, o crescimento das plantas não foi interrompido e as macrófitas recuperaram os teores de clorofila total. Concentrações residuais de atrazine em solução foram 35,56 e 79,19%, para E. crassipes, e 76,13 e 78,83% para P. stratiotes, menores que as quantificadas em vasos sem plantas. E. crassipes e P. stratiotes apresentam potencial para fitorremediar ambientes aquáticos com concentração de até 100 e 1000 μg L-1 de atrazine, respectivamente. Concentrações residuais de diuron em solução foram 95,13 e 93,74%, respectivamente, para E. crassipes e P. stratiotes, menores que as quantificadas em vasos sem plantas. E. crassipes e P. stratiotes podem ser indicadas para fitorremediar ambientes aquáticos com concentração de 10 μg L-1 de diuron, atuando também como bioindicadoras da presença desse herbicida em ecossistemas aquáticos brasileiros.

Phytoremediation, despite being still incipient in tropical regions, where higher temperatures tend to increase the solubility of herbicides in water bodies and to favor the contamination of non-target organisms, can reverse or minimize the impacts caused by herbicides in aquatic ecosystems. The objective of the work was to evaluate the growth, physiology and leaf anatomy of Eichhornia crassipes and Pistia stratiotes exposed to atrazine and diuron, identifying their potential for phytoremediation and indicating aquatic environments contaminated with these herbicides. The macrophytes were grown, in a greenhouse, in polyethylene pots containing 5 dm3 of nutrient solution diluted in distilled water. The treatments, arranged in a completely randomized design, with four replications, corresponded to the concentrations 0, 10, 100 and 1000 μg L-1 of atrazine and 0; 0.1; 1 and 10 μg L-1 of diuron applied directly in aqueous solution, in addition to pots without plants as an additional treatment. Visual intoxication, fresh weight and total chlorophyll content of macrophytes were evaluated at 7, 14, 21 and 28 days after application of the herbicides (DAA). The increase in dry matter corresponded to the difference between dry matter prior to the application of atrazine and diuron and to 28 DAA of herbicides. Fluorescence of chlorophyll a from plants was evaluated at 7, 14 and 21 DAA of atrazine and diuron and gas exchange variables were analyzed at 7 days of culture of the specimens. Leaf anatomy of E. crassipes and P. stratiotes was evaluated at 14 days of plant exposure to contaminants. Residual concentrations of atrazine and diuron in solution and in samples of plant material were quantified at 28 DAA of the herbicide, using high performance liquid chromatography. E. crassipes showed sensitivity to the concentration of 1000 μg L-1 of atrazine, with death of the specimens at 28 days of exposure to the herbicide. Atrazine and diuron reduced the growth of macrophytes, promoted an abiotic stress condition and altered their anatomical parameters. However, the growth of the plants was not interrupted and the macrophytes recovered the total chlorophyll contents. Residual concentrations of atrazine in solution were 35.56 and 79.19% for E. crassipes, and 76.13 and 78.83% for P. stratiotes, lower than those quantified in pots without plants. E. crassipes and P. stratiotes have potential for phytoremediation in aquatic environments with concentrations of up to 100 and 1000 μg L-1 of atrazine, respectively. Residual concentrations of diuron in solution were 95.13 and 93.74%, respectively, for E. crassipes and P. stratiotes, lower than those quantified in pots without plants. E. crassipes and P. stratiotes can be indicated for phytoremediation in aquatic environments with a concentration of 10 μg L-1 of diuron, also acting as bioindicators of the presence of this herbicide in Brazilian aquatic ecosystems.