Estudo do potencial de fotorremediação de material particulado pela espécie Ficus pumila L. em meio urbano

Abstract

Resumo: Atividades antrópicas vêm sendo responsabilizadas pelo aumento da degradação ambiental, sendo um dos impactos destas atividades a poluição atmosférica, esta é considerada uma grande ameaça à qualidade de vida e à saúde, principalmente daqueles que vivem em regiões com maior densidade urbana. Dado a sua gravidade, o assunto vem sendo estudado, procurando se entender melhor a geração dos poluentes, emissão, interação entre eles na atmosfera, formas de controle e minimização. Entre os poluentes nocivos à saúde, está o material particulado (MP), que consiste em partículas com diâmetro inferior a 100 µm, que ficam suspensas no ar e podem ser inaladas. As mais prejudiciais à saúde humana são aquelas com diâmetros abaixo de 2,5 µm (MP2,5), que já foram relacionadas a um aumento no risco de complicações cardiopulmonares com mortalidade. Uma das formas de minimizar este poluente pode ser por meio da fitorremediação, que consiste na utilização de plantas para remediação da poluição. Nesta, o MP se depõe sobre a superfície das folhas das plantas e após estas serem lavadas pela chuva o poluente carregado pela água não sofre ressuspensão. Após a chuva, a folha está limpa e tem condição de reter novamente mais partículas do poluente. Além de árvores, que possuem uma grande área foliar, paredes verdes podem ser uma opção eficaz que superam a maioria das barreiras impostas pelo meio urbano, como o uso de espaço pela planta e condições do solo. O trabalho analisou a retenção de MP pela espécie Ficus pumila L., cultivada em uma parede verde exposta diariamente à poluição gerada por veículos na cidade de Curitiba. Foram coletadas amostras de folhas e analisadas em laboratório. A metodologia de quantificação consistiu em agitar manualmente as amostras de folhas em água destilada por 1 min e clorofórmio por 40 s, para o SMP e WMP, respectivamente, e filtragem da suspensão. Posteriormente, a quantidade de MP e cera epicuticular presente na amostra foi determinada por gravimetria. Para a comparação da quantidade de MP retido para a espécie foi observado a maior retenção de MP na cera epicuticular do que de forma superficial nas folhas para as mesmas amostras. Os dados obtidos mostraram que a cinética de fitorremediação seguiu um modelo de ordem zero e não foi possível determinar o ponto de saturação de MP por esta espécie. Ao se analisar três estações diferentes, outono, inverno e primavera, foram obtidos maiores valores de MP retido nas folhas para o inverno, estação que apresentou níveis mais altos de concentração de MP no ar. Para diferentes alturas em relação ao solo foi possível verificar que quanto mais próximo do solo mais MP foi retido pela planta. Os resultados mostraram que a espécie Ficus pumila L. apresentou potencial para a fitorremediação do MP na área de estudo.

Abstract: Anthropogenic activities have been blamed for the increase in environmental degradation, one of the impacts of these activities being air pollution, which is considered a major threat to the quality of life and health, especially for those who live in regions with greater urban density. Given its seriousness, the subject has been studied, seeking to better understand the generation of pollutants, the emissions, interaction between them in the atmosphere, forms of control and minimization. Among the pollutants harmful to health is particulate matter (PM), which consists of particles with a diameter below 100 µm that are suspended in the air and can be inhaled. The most harmful to human health are those with diameters below 2.5 µm (PM2.5) which have already been linked to an increased risk of cardiopulmonary complications with mortality. One of the ways to minimize this pollutant can be through phytoremediation, which consists of using plants to remediate pollution. In this technique, the PM is deposited on the surface of the leaves of the plants and after these are washed by the rain, the pollutant carried by the water does not suffer resuspension. After the rain, the leaves are clean and able to retain more pollutant particles again. In addition to trees that have a large leaf area, green walls can be an effective option that overcomes most barriers imposed by the urban environment, such as the plant's use of space and soil conditions. This present work analyzed the retention of PM by the species Ficus pumila L. cultivated in a wall exposed daily to pollution generated by vehicles in the city of Curitiba. Leaf samples were collected and analyzed in the laboratory. The quantification methodology consisted of manually shaking the leaf samples in distilled water for 1 min and chloroform for 40 s, for SMP and WMP, respectively, and filtering the suspension. Subsequently, the amount of PM and epicuticular wax in the sample was determined by gravimetry. It was observed higher retention of PM in the epicuticular wax than in the leaves surface for the same samples. The data obtained showed that the phytoremediation kinetics followed a zero-order model and it was not possible to determine the PM saturation point for this species. When analyzing three different seasons, autumn, winter and spring, higher values of PM retained in leaves were obtained for the winter season, which showed higher levels of PM concentration in the air. For different heights in relation to the ground, it was possible to verify that the closer to the ground the more PM was retained by the plant. The results showed that the Ficus pumila L. showed potential for PM phytoremediation in the study area.