Uso de macrófitas aquáticas como espécies fitorremediadoras no tratamento terciário de efluentes de laticínios

dc.contributor.advisor-co1Schwantes, Daniel
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5254472099796913
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2251-5887
dc.contributor.advisor1Baron, Daniel
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2054014705484176
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-9542-9413
dc.contributor.authorCamargo, João Vitor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4063990776910313
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0003-9759-1977
dc.date.accessioned2025-02-25T12:02:29Z
dc.date.issued2025-02-10
dc.description.abstractThe possible environmental contamination by heavy metals (HMs), such as cadmium (Cd), lead (Pb), and chromium (Cr), has become recurrent due to the increase in anthropogenic activities when these do not meet the correct technical recommendations. Thus, in order to minimize the damage caused by irregular activities, phytoremediation emerges as an efficient and cost-effective technique in which plants are used for environmental decontamination. In this context, the aquatic macrophytes Pontederia crassipes (Mart.) Solms (arrowhead water hyacinth), Pistia stratiotes L. (water lettuce), and Salvinia auriculata Aubl. (giant salvinia) stand out, as they have remediation potential for inorganic organic pollutants present in water bodies. The dairy industry is present throughout the national territory, and when this industrial sector does not properly manage its waste before discharging it into water bodies, severe cases of contamination occur. Therefore, we tested the hypothesis that aquatic macrophytes have phytoremediation potential as a biotechnological tool in the tertiary treatment of dairy effluents contaminated with pollutants. Our objective was to evaluate the phytoremediation efficiency of macrophytes in water bodies contaminated by heavy metals. We adopted a completely randomized experimental design, consisting of the species P. crassipes, P. stratiotes, and S. auriculata cultivated in dairy effluents containing heavy metals (Cd and Pb). To achieve this, we conducted analyses of physicochemical parameters, total dry matter mass (DMM) to indicate good plant adaptation, and analyzed the concentrations of toxic elements in plant tissues to understand HM accumulation. The collected data were subjected to Tukey and Friedman tests, and after data processing, we created time series graphs for the analyzed variables. The literature reports the existence of a family of protein transporters called 'ZIP', which is involved in the transport of Fe, Zn, Mn, and Cd. Other proteins and transporters stand out and show affinities with divalent ions. We speculate that the transport of potentially toxic elements (PTE) occurs through high- to low-affinity systems (HATS and LATS, respectively). The PTE concentrations were not detrimental to the vegetative growth of the macrophytes, and we highlight their ability to "polish" the physicochemical parameters of the effluent, demonstrating the efficiency of these plants in adjusting the effluent quality before its discharge into water bodies. Therefore, we accept our initial hypothesis that aquatic macrophytes have phytoremediation potential as a biotechnological tool in water bodies contaminated with pollutants.eng
dc.description.resumoA possível contaminação ambiental por metais pesados (MPs), tais como cádmio (Cd), chumbo (Pb) e cromo (Cr) torna-se recorrente dado o aumento de atividades antropogênicas quando essas não atendem as recomendações técnicas corretas. Dessa maneira, a fim de minimizar os danos causados por atividades irregulares, a fitorremediação surge como uma técnica eficiente e econômica, na qual plantas são utilizadas na descontaminação ambiental. Nesse cenário, destacam-se as macrófitas aquáticas Pontederia crassipes (Mart.) Solms (aguapé-de-flecha), Pistia stratiotes L. (alface-d’água) e Salvinia auriculata Aubl. (orelhinha-de-onça), as quais possuem potencial remediador de poluentes orgânicos inorgânicos presentes em corpos hídricos. A indústria de lácteos está presente em todo território nacional, e quando esse setor industrial não maneja corretamente seus rejeitos antes de o lançarem em corpos hídricos, ocorrem casos graves de contaminação. Portanto, testamos a hipótese se macrófitas aquáticas possuem potencial fitorremediador como ferramenta biotecnológica no tratamento terciário de efluentes de laticínios contaminados com poluentes. Nosso objetivo foi avaliar a eficiência fitorremediadora de macrófitas em corpos hídricos contaminados por metais pesados. Adotamos o delineamento experimental inteiramente casualizado, composto pelas espécies P. crassipes, P. stratiotes e S. auriculata cultivadas em efluentes de laticínios com presença de metais pesados (Cd e Pb). Para isso, realizamos análises dos parâmetros físico-químicos, análise de massa de matéria seca total (MST) indicando boas adaptações das plantas, além de analisar as concentrações de elementos tóxicos nos tecidos vegetais a fim de entender o acúmulo de MPs. Os dados coletados foram submetidos aos testes de Tukey e de Friedman e, após o processamento dos dados, realizamos gráficos de séries temporais para as variáveis analisadas. A literatura reporta a existência da família de transportadores proteicos denominados ‘ZIP’, a qual está envolvida no transporte de Fe, Zn, Mn e Cd. Outras proteínas e transportadores se destacam e mostram afinidades com íons bivalentes. Especulamos que o transporte de elementos potencialmente tóxicos (EPT) ocorre por sistemas de alta a baixa afinidade (HATS e LATS, respectivamente). As concentrações de EPT não foram prejudiciais para o crescimento vegetativo das macrófitas e destacamos suas habilidades de ‘polimento’ frente aos parâmetros físico-químicos do efluente, mostrando a eficiência dessas plantas na ‘adequação’ do efluente em relação a esses parâmetros antes de seu lançamento em corpos hídricos. Diante disso, aceitamos nossa hipótese inicial de que macrófitas aquáticas possuem potencial fitorremediador como ferramenta biotecnológica em corpos hídricos contaminados com a presença de poluentes.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipIdPIBITI-CNPq Nº148821/2022-7
dc.identifier.citationCAMARGO, João Vitor. Uso de macrófitas aquáticas como espécies fitorremediadoras no tratamento terciário de efluentes de laticínios. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Agronômica) – Universidade Federal de São Carlos, Lagoa do Sino, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21449.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/21449
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus Lagoa do Sino
dc.publisher.courseEngenharia Agronômica - EAg-LS
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectBioacumulaçãopor
dc.subjectEfluentespor
dc.subjectFitorremediaçãopor
dc.subjectMetais Pesadospor
dc.subjectEffluent Polishingeng
dc.subjectHeavy Metalseng
dc.subjectMetal Bioaccumulationeng
dc.subjectPhysicochemical Parameterseng
dc.subjectPlant Growtheng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
dc.titleUso de macrófitas aquáticas como espécies fitorremediadoras no tratamento terciário de efluentes de laticíniospor
dc.title.alternativeUse of aquatic macrophytes as phytoremediator species in the tertiary treatment of dairy effluentseng
dc.typeTCC

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