Artigo Pilotos Brasilia

Brasília
Pilotos

Brasília

Fitorremediação de solos contaminados – Experimento 1 – Comparação do conteúdo de metais presentes em plantas nativas e exóticas na área da Estrutural e no Campus Darcy Ribeiro da Universidade de Brasília

A prática de aterrar o lixo é um dos meios mais antigos de disposição de resíduos sólidos e tem sido adotada por séculos. Parte dos resíduos aterrados dá origem ao chorume, um líquido extremamente poluente com odor fétido e coloração escura, formado a partir da biodegradação da matéria orgânica. Esse efluente é uma das maiores restrições em relação ao descarte de rejeitos diretamente sobre o solo, uma vez que, durante a percolação do chorume, desde a zona vadosa até a zona saturada do aquífero, vários compostos químicos e biológicos podem ser transportados e, consequentemente, poluir o solo, o aquífero e as águas superficiais. O Distrito Federal conta atualmente com 3.015.268 habitantes (IBGE, 2019), cujos resíduos sólidos foram descartados no Aterro Controlado do Jockey Club, popularmente conhecido como Lixão da Estrutural, desde o início da década de 1970 até o início de 2018. A constante atividade antrópica acarretou no aumento do volume desses resíduos, o que resultou em inúmeros problemas ambientais relacionados aos métodos inadequados de disposição e estocagem, provocando a contaminação do solo e das águas subterrâneas. À vista disso foi elaborado um diagnóstico de contaminação fundamentado com testes pilotos a partir de tecnologias adequadas para o efetivo controle da contaminação e remediação dos danos causados. A fitorremediação representa a propriedade de que diferentes espécies vegetais apresentam de reter contaminantes dispersos nos solos. De forma geral a pesquisa de espécies para fitorremediação é baseada em espécies de ciclo curto utilizadas em lavouras (ex.: girassol, milhos, leguminosas, etc.). Entretanto, existem espécies florestais que também apresentam a propriedade de retenção e metais pesados e outros contaminantes (Silva et al. 2019). Os metais pesados ou metais de transição mais comumente encontrados como fonte de contaminação são o Cádmio, chumbo, cobalto, cobre, mercúrio níquel e zinco. Estes cátions apresentam a propriedade de se ligarem com a hemoglobina do sangue e causar sérios problemas à saúde humana (Silva et al. 2019). Para crescer e completar o ciclo de vida, as plantas devem adquirir não apenas macronutrientes (N, P, K, S, Ca e Mg), mas também micronutrientes essenciais, como Fe, Zn, Mn, Ni, Mo e outros metais que funcionam como micronutrientes. Plantas desenvolveram mecanismos altamente específicos para reter, translocar e armazenar esses nutrientes. Por exemplo, o movimento do metal através das membranas biológicas é mediado por proteínas com funções de transporte. Além disso, mecanismos sensíveis mantêm a concentração intracelular de íons metálicos dentro da faixa fisiológica. Em geral, o mecanismo de captação é seletivo, plantas preferencialmente adquirindo alguns íons sobre outros. A seletividade da captação de íons depende da estrutura e propriedades dos transportadores de membranas. Essas características permitem que os transportadores reconheçam, vinculem e mediam o transporte transmembrana de íons específicos. Nesse experimento foi feito o plantio de espécies arbóreas nativas, incluindo: Eucalipto (Eucalyptus), Margaridão (Tithonia diversifolia); Leucena (Leucaena leucocephala) e Mamona (Ricinus communis L.); e dentre as espécies nativas foram escolhdas: Angico (Anadenanthera macrocarpa), Pequi (Caryocar brasiliense), Araticum (Annona montana) e Ipê roxo (Handroanthus impetiginosus). A escolha destas espécies foi baseada em dois critérios: abundância ou existência nas duas áreas de amostragem e conhecimento prévio de sua potencial capacidade de acumulação de metais.

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável - ODS

3 - Saúde e Bem-Estar 6 - Água Potável e Saneamento 15 - Vida Terrestre

Desafios OICS

  • Tratamento e recuperação de áreas contaminadas ou degradadas
  • Saneamento adequado
  • Ar e água superficial e subterrânea limpos
  • Qualidade de vida, saúde e nutrição

Eixos PCS

  • AÇÃO LOCAL PARA A SAÚDE
  • GESTÃO LOCAL PARA A SUSTENTABILIDADE

Palavras-chave

  • Fitorremediação
  • Recuperação do Lixão do DF
  • Descontaminação de solo
  • Fitorremediação de solos contaminados
Envolvidos

Atores

Subsecretaria de Gestão das Águas e Resíduos Sólidos (Sugars) da Secretaria de Estado de Meio Ambiente do Distrito Federal - Sema/DF

governamental

SLU - Serviço de Limpeza Urbana do Distrito Federal (responsável pela gestão e controle da URE

publico-privada

Fornecedores

publico-privada

Finatec - Fundação de Empreendimentos Científicos e Tecnológicos

Público beneficiado

População dos arredores do antigo Lixão da Estrutural

Processo de articulação

A Sema/DF desde o início da implementação do projeto CITinova em Brasília se aproximou do SLU para dar conhecimento e também trocar informações quanto a execução dos trabalhos que seriam realizados no “Lixão”, foram realizadas diversas reuniões entre gestores e equipes da Sema e do SLU para alinhamento, inclusive elaboração do termo de referência que viria a ser a base da contratação da Finatec. Após a assinatura do contrato de realização do Diagnóstico Ambiental e proposta de remediação do “Lixão da Estrutural” com a Finatec, o SLU autorizou, sem maiores dificuldades, à equipe técnica contratada a utilizar a área da URE para as atividades dos projetos-pilotos.

Investimento necessário

DE 100 ATE 500 MIL

Especificação dos valores

  • Estudo e escolha das espécies nas duas áreas selecionadas: R$ 16.000,00
  • Coleta e análise de amostras nas duas áreas selecionadas: R$ 100.000,00
Informações gerais Projeto piloto

Piloto

Período de implementação

Início 25/11/2019

Finalização 20/06/2020

País

Brasil

Estado/província

Distrito Federal

município

Brasília

bairro

Cidade Estrutural

Localização

Clique na imagem para ampliar

Detalhes

Nesse experimento foram considerados quatro pontos de amostragens de 4 espécies nativas e quatro espécies exóticas, totalizando 64 pontos de amostragens (32 na área do Lixão e 32 no campus Darcy Ribeiro). A escolha da área do Campus da Universidade de Brasília para comparação foi feita, pois, se trata de uma área situada a mais de 12 km a oeste da área do Lixão da Estrutural, com o mesmo contexto geológico, pedológico e geomorfológico o que permite uma avaliação por comparação direta, em princípio, sem vieses em função dos principais parâmetros de meio físico.
O presente projeto piloto é parte integrante do estudo intitulado “Elaboração do Diagnóstico da Contaminação e Proposta de Remediação do Antigo Lixão da Estrutural”. No contexto da realização do diagnóstico ambiental para determinar a extensão da contaminação no ar, no solo, nas águas superficiais e subterrâneas tendo em vista a elaboração de propostas para sua remediação, a partir do teste de soluções inovadoras com indicação daquelas que pudessem ser viáveis para a implementação. A intenção é minimizar os teores de metais pesados que ocorram em elevados teores nos solos adjacentes à área principal de acumulação de resíduos no antigo Lixão da Estrutural no Distrito Federal. A contaminação dos aquíferos situados em área sob influência do Lixão da Estrutural é considerado o principal impacto ambiental decorrente da disposição sem controle dos resíduos do Distrito Federal acumulados por décadas, sem a devida aplicação de medidas mitigadoras. Os estudos foram desenvolvidos na poligonal do antigo Lixão da Estrutural e adjacências incluindo faixas no interior do Parque Nacional de Brasília (situado a leste), faixas no interior da cidade Estrutural (localizada a sul e sudoeste) e áreas nas chácaras do Núcleo Rural Cabeceira do Valo (situadas a oeste). Esta área está localizada na porção centro-oeste do Distrito Federal, no divisor das bacias dos ribeirões Vicente Pires e Bananal, respectivamente afluentes dos braços sul e norte do Lago Paranoá. O Aterro Controlado do Jóquei, ou como é mais conhecido, o antigo Lixão da Estrutural, atual Unidade de Recebimento de Entulho – URE, está localizado a 15km do Congresso Nacional e é contíguo ao Parque Nacional de Brasília; ocupa uma área de aproximadamente 200 hectares - o que corresponde a cerca de 243 campos de futebol. O local está ativo desde a década de 1950, mas foi oficializado pelo GDF há quase 40 anos. O depósito era listado como o segundo maior lixão a céu aberto da América Latina recebendo cerca 2,2 mil toneladas de rejeitos de domicílios ao dia e pelo menos 5 mil toneladas de entulho de construções, o que equivale a uma média de 7,2 mil toneladas de lixo por dia. Acumula mais de 40 milhões de toneladas de lixo, que formam um maciço de resíduos, o qual alcançou mais de 35 metros nos pontos mais elevados e que estão enterrados. Em 2018, passou a receber apenas resíduos da construção civil e galhadas (resíduos de podas de vegetação). Existe apenas um tanque para armazenar o chorume, com capacidade de 7,5 milhões de litros. O chorume penetra o solo, é drenado para uma lagoa, mas, em períodos de chuva, são feitas retiradas da lagoa para aplicação de volta à superfície do aterro, evitando que o reservatório transborde. No local, há aproximadamente 150 pontos de escape do Metano (CH4), que é queimado 24 horas por dia. O antigo Lixão da Estrutural encerrou as atividades em 20 de janeiro de 2018 pelo Governo do Distrito Federal após uma determinação do Tribunal de Justiça do Distrito Federal motivada por uma ação do Ministério Público do Distrito Federal e Territórios desde 2007. A decisão pelo seu fechamento atende também à Política Nacional de Resíduos Sólidos. Dentre as técnicas de fitorremediação, para esse experimento foi escolhida a fitoacumulação que consiste da absorção dos contamimnantes a partir do solo e armazenamentos nas estruturas vegetais como raízes, caules e folhas, com posterior descarte. A planta pode por mecanismos fisiológicos, se adaptar para acumular maiores níveis de metais, entretanto a plantas já adaptadas para acumulação seletiva de determinados metais as quais são denominadas de hiperacumuladoras.
Nas adjacências de áreas de ocupação irregulares, em contexto de ampla vulnerabilidade social. Foi implantado na área da URE, localizada na faixa tamponamento do Parque Nacional de Brasília (300 metros), selecionada no antigo Lixão da Estrutural do Distrito Federal, com potencial de possíveis solos com contaminação elevada por metais pesados.

Benefícios

Sociais

Melhoria da qualidade vida da população residente na área contaminada, com diminuição dos riscos de contaminação.

Ambientais

Estudos que tratam do uso desta metodologia, conforme descrito no item que trata da metodologia indicam a minimização ou retirada total da contaminação dos solos.

Econômicos

Baixo custo para descontaminação de solos com elevados teores de metais em comparação com as técnicas tradicionais.

Emissão de GEE (Gases de Efeito Estufa)

Este piloto contribui para a redução da emissão de GEE (Gases de Efeito Estufa)

Justificativa

Informações sobre o processo

6 meses para implementar

12 meses para obter retorno

A metodologia, etapas, conclusões e bases conceituais norteadoras do estudo realizado por meio de técnica “in situ” por meio da obtenção de dados primários estão descritos e fundamentados nos Produtos 1, 2, 3,4 e 5 do contrato firmado com a Finatec. Para esse experimento, as seguintes espécies exóticas foram consideradas: Eucalipto (Eucalyptus), Margaridão (Tithonia diversifolia); Leucena (Leucaena leucocephala) e Mamona (Ricinus communis L.); e dentre as espécies nativas foram escolhidas: Angico (Anadenanthera macrocarpa), Pequi (Caryocar brasiliense), Araticum (Annona montana) e Ipê roxo (Handroanthus impetiginosus). A escolha destas espécies foi baseada em dois critérios: abundância ou existência nas duas áreas de amostragem e conhecimento prévio de sua potencial capacidade de acumulação de metais. As amostras foram codificadas com a terminologia FO1 de 01 a 32 e FO2 de 01 a 32, sendo que FO1 representam as amostras obtidas na área do lixão e FO2 amostras obtidas no Campus da Universidade de Brasília. As Tabelas 2 e 3, em anexo, trazem as coordenadas de localização de cada planta cujas folhas foram amostradas diretamente de galhos mais baixos ou com auxílio de podão para o corte de galhos mais elevados, respectivamente na área do Lixão e adjacências e na área do Campus Universitário Darcy Ribeiro (Asa Norte de Brasília). Este procedimento de amostragem de plantas já desenvolvidas objetivou uma avaliação da capacidade de acumulação de metais nos tecidos vegetais sem a necessidade de se plantar e aguardar o tempo necessário para que fosse possível amostrar a massa foliar. As amostras de tecido foram enviadas para análises. A Tabela 4, em anexo, traz os resultados das análises dos metais selecionados nas plantas nativas e exóticas nas duas áreas de amostragens. Estes resultados mostram que não há variação estatística entre as concentrações dos metais em plantas coletadas na área do lixão e adjacências e na área do Campus Universitário Darcy Ribeiro. Os resultados podem ser aplicados para futuros estudos de fitorremediação de solos contaminados por metais, pois os dados analíticos mostram que determinadas plantas acumulam valores anômalos de determinados metais, isso se considerando os valores médios e modais observados (eliminando-se os outliers). Das plantas testadas o Eucalipto (Eucalyptus) é o principal acumulador de sódio, uma vez que, enquanto os demais tipos vegetacionais acumulam valores da ordem de no máximo poucas centenas de mg/kg de massa foliar, o Eucalipto (Eucalyptus) alcança valores entre 1.609 e 18.958 mg/kg (com média de 8.812 mg/kg). O cobre ocorre com teores na ordem de grandeza da unidade em todas as plantas, com exceção do Margaridão (Tithonia diversifolia) em que varia com teores de 5,66 até 15,42 com média de 10,85 mg/kg. Este teor médio representa mais que 100% da média dos demais tipos de vegetação e indica que esta espécie de planta pode ser potencialmente aplicada para fitorremediação de solos contaminados por cobre (principalmente para casos em que os teores nos solos forem anômalos). Embora os teores sejam bastante variáveis, o Margaridão (Tithonia diversifolia) também se destaca como um acumulador de zinco. Neste caso, os teores variam desde menores que o limite de detecção (em uma amostra do lixão) até o valor máximo de 132,11 mg/kg com média de 72 mg/kg de massa foliar. Este valor médio é maior que todas as demais plantas, com destaque para Eucalipto (Eucalyptus) e Angico (Anadenanthera macrocarpa), cujos valores são menores que o limite de quantificação do método analítico para todas as amostras. Leucena (Leucaena leucocephala) e Ipê apresentam valores médio da ordem de 25 mg/kg e as demais plantas valores muito baixos. O ferro e o alumínio ocorrem de forma expressiva em todas as plantas analisadas, entretanto, os teores são anômalos no Margaridão (Tithonia diversifolia) dentre as espécies exóticas e no Pequi (Caryocar brasiliense) dentre as espécies nativas. No Margaridão (Tithonia diversifolia) o ferro ocorre com teor médio de 347 mg/kg (com variação de 15 a 636) e o alumínio de 15.816 mg/kg (com variação de 1.983 a 30.305). No caso do Pequi (Caryocar brasiliense) os teores médios são, respectivamente de, 578 e 27.585 mg/kg para o Fe e o Al.

Imagens