Tolerância e potencial bioacumulador de Vetiveria zizanioides L. Nash cultivada in vitro sob efeito de zinco e cobre
| dc.contributor.advisor | Doutor Ricardo Monteiro Corrêa | |
| dc.contributor.author | Camargos, Ludmila Maria Gonçalves Godoi de | |
| dc.date.accessioned | 2025-07-01T21:04:40Z | |
| dc.date.available | 2025-07-01T21:04:40Z | |
| dc.date.issued | 2017-08-04 | |
| dc.description.abstract | A produção de cimento representa uma atividade industrial com elevado potencial poluidor, sendo que os níveis e as características das emissões estão diretamente relacionados com o perfil tecnológico e operacional do processo produtivo. Dentre os poluentes emitidos pelas indústrias cimenteiras destacam-se os metais pesados, uma vez que representam um grupo de contaminante com alta toxicidade e persistência nos ambientes naturais, sobretudo no solo. Técnicas de remediação baseadas em princípios químicos, físicos e biológicos têm sido propostas para a reabilitação de solos contaminados por metais pesados, entretanto a maioria delas exige alto investimento, o que acaba por inviabilizar tais procedimentos. Nesse contexto, a fitorremediação pode ser considerada um método promissor, visto que apresenta custo relativamente baixo e grande eficiência na estabilização e/ou recuperação de áreas degradadas por poluentes orgânicos e metais pesados. Todavia, uma das principais dificuldades dessa técnica é a seleção de plantas tolerantes ou acumuladoras de elementos- traço, através de protocolos ou metodologias eficientes, com resultados representativos e geração reduzida de resíduos contaminados para o ambiente. Técnicas biotecnológicas, como a cultura de tecidos vegetais, podem representar ferramentas importantes para a otimização de protocolos que avaliem o potencial fitorremediador de espécies vegetais. O presente trabalho objetivou identificar os principais metais pesados emitidos pelas indústrias cimenteiras, avaliar a aplicabilidade da técnica de cultura de tecidos vegetais em estudos de fitorremediação, além de investigar a tolerância e o potencial bioacumulador de Vetiveria zizanioides (capim vetiver) cultivada in vitro, sob diferentes concentrações dos metais pesados cobre (Cu) e zinco (Zn), comumente emitidos durante a produção de cimento. Para tanto, utilizou-se o método de Revisão Sistemática da Literatura no levantamento de estudos que avaliaram a emissão de poluentes – em especial metais pesados – durante o processo de produção de cimento, assim como para a seleção de trabalhos que relacionaram o uso da técnica de cultura de tecidos na identificação e pré-seleção de espécies vegetais com potencial fitorremediador. Por fim, realizou-se um estudo experimental com a finalidade de avaliar o comportamento morfoanatômico e fisiológico de V. zizanioides, cultivado em condições microambientais controladas e em presença de doses crescentes de Cu e Zn. No primeiro estudo observou-se que os principais elementos traços identificados em solos localizados no entorno de áreas de extração e beneficiamento de calcário para produção de cimento foram zinco, cobre, chumbo, cromo, níquel e cádmio. Já no segundo estudo constatou-se que, apesar de existirem particularidades entre a técnica de cultivo in vitro e aquelas que utilizam plantio direto no solo, a cultura de tecidos vegetais representa uma ferramenta confiável para obtenção de informações importantes em relação à toxicidade e à tolerância de espécies vegetais a contaminantes, dentre eles os metais pesados. No terceiro estudo observou-se que, nas condições do experimento, V. zizanioides apresentou ampla plasticidade fisiológica e anatômica em presença de estresse provocado pelo excesso de Cu e Zn, o que lhe confere potencial para utilização na recuperação de áreas contaminadas por esses metais. | |
| dc.description.abstract1 | Cement production represents an industrial activity with high polluting potential, and the emission levels and characteristics are directly related to the technological and operational profile of the production process. Among the pollutants emitted by the cement industry stand out the heavy metals, since they represent a group of contaminants with high toxicity and persistence in natural environments, especially in the soil. Remediation techniques based on chemical, physical and biological principles have been proposed for the rehabilitation of soils contaminated by heavy metals; however, most of them require high investment, which ends up rendering such procedures unfeasible. In this context, phytoremediation can be considered a promising method, since it has a relatively low cost and great efficiency in the stabilization and/or recovery of areas degraded by organic pollutants and heavy metals. However, one of the main difficulties of this technique is the selection of tolerant or accumulating trace element plants, through efficient protocols or methodologies, with representative results and reduced generation of contaminated waste to the environment. Biotechnological techniques, such as plant tissue culture, may represent important tools for the optimization of protocols that evaluate the phytoremediation potential of vegetal species. The present work aimed to identify the main heavy metals emitted by the cement industry, to evaluate the applicability of the plant tissue culture technique in phytoremediation studies, in addition to investigate the tolerance and bioaccumulative potential of Vetiveria zizanioides (vetiver grass) cultivated in vitro under different concentrations of the heavy metals copper (Cu) and zinc (Zn), commonly emitted during the production of cement. For this purpose, the method of Systematic Review of Literature was used to gather studies that evaluated the emission of pollutants - especially heavy metals - during the cement production process, as well as for the selection of works that related the use of the technique of tissue culture in the identification and pre-selection of vegetal species with phytoremediation potential. Finally, an experimental study was carried out to evaluate the morphological and physiological behavior of V. zizanioides, cultivated under controlled microenvironmental conditions and in the presence of increasing doses of Cu and Zn. In the first study, zinc, copper, lead, chromium, nickel and cadmium were identified as the main trace elements identified in soils located around the limestone extraction and processing areas for cement production. In the second study, it was observed that, although there are particularities between the technique of in vitro cultivation and those that use direct planting in the soil, plant tissue culture represents a reliable tool to obtain important information regarding toxicity and tolerance of vegetal species to contaminants, including heavy metals. In the third study, it was observed that, under the conditions of the experiment, V. zizanioides showed a great physiological and anatomical plasticity in the presence of stress caused by excess of Cu and Zn, which supply potential for using it in the recovery of areas contaminated by these metals. | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/20.500.14387/2345 | |
| dc.language.iso | Português | |
| dc.publisher.campi | Bambuí | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.institution | Instituto Federal de Minas Gerais | |
| dc.publisher.program | Mestrado em Sustentabilidade e Tecnologia Ambiental | |
| dc.rights | Acesso aberto | |
| dc.subject.keyword | Recuperação de solos contaminados | |
| dc.subject.keyword | Mineração | |
| dc.subject.keyword | Elementos-traços | |
| dc.subject.keyword | Bioacumulação | |
| dc.subject.keyword | Capim vetiver | |
| dc.title | Tolerância e potencial bioacumulador de Vetiveria zizanioides L. Nash cultivada in vitro sob efeito de zinco e cobre | |
| dc.type | Dissertação |