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Tipo: Dissertação
Título: Análises químicas, bioquímicas e ecofisiológicas em plantas de alface (Lactuca sativa L.) cultivadas em rejeitos de minério de ferro da barragem de Fundão
Autor(es): Gorne, Íris Batista
Primeiro Orientador: Peixoto, Paulo Henrique Pereira
Co-orientador: Fontes, Edimar Aparecida Filomeno
Membro da banca: Resende, Cristiano Ferrara de
Membro da banca: Morais, Leandro Elias
Resumo: O rompimento da Barragem de Fundão, pertencente às Companhias Samarco/Vale/BHP, no município de Mariana, MG, causou impactos socioambientais e econômicos imensuráveis, trazendo ao Rio Doce grande quantidade de rejeitos, resíduos responsáveis por alterar significativamente as concentrações normais de sólidos totais e de metais pesados nos ambientes terrestres e aquáticos. Por conseguinte, sem o apoio e suporte adequados, a população afetada continua produzindo seus alimentos nas áreas acometidas pela deposição do rejeito. Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos de diferentes concentrações de rejeito de minério de ferro da barragem de Fundão sobre alguns parâmetros ecofisiológicos e sobre a composição bioquímica e nutricional de plantas de alface (Lactuca sativa L.). As plantas foram obtidas a partir da germinação de sementes e, posteriormente, ao atingirem tamanho uniforme, foram transplantadas para vasos de 2,8 litros contendo concentrações de 0, 25, 50, 75 e 100% de rejeitos de minério de ferro da barragem de Fundão, sendo 0% (substrato fértil) correspondente ao tratamento controle e 100 ao tratamento com rejeito. Após 40-50 dias de cultivo sob condições controladas, as amostras das plantas coletadas foram analisadas quanto à presença de metais pesados e elementos essenciais. Paralelamente, foram avaliados os teores de proteínas solúveis totais e as atividades enzimáticas específicas da SOD, CAT e POD; as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila a; e atividade antioxidante (DPPH) das plantas. Além disso, foram determinados outros parâmetros bioquímicos, como a composição dos pigmentos fotossintéticos e de alguns metabólitos (carboidratos e prolina); além de análises químicas (Vitaminas A e C). Nos experimentos foi utilizado o delineamento experimental inteiramente casualizado (DIC), com três repetições por tratamento. Os resultados foram submetidos às análises de variâncias (ANOVA) pelo teste F (P ≤ 0,05) e as médias comparadas pelo teste de Scott-Knott (P ≤ 0,05). No tratamento contendo 25% de rejeito não houve diferenças significantes no que tange ao crescimento, desenvolvimento, composição mineral e de vitaminas, resultados que indicam que, até essa proporção, o rejeito de minério de ferro não causou impactos prejudiciais severos/significativos em termos de produtividade e composição nutricional nas plantas de alface. No tratamento 50% de rejeito, efeitos prejudiciais ocasionados nas plantas foram percebidos sobre alguns parâmetros, mas, ainda assim, com impactos menores e possíveis de serem mitigados com a adubação e correção na estrutura do substrato. Para as proporções 75% e 100% observaram-se impactos expressivos, principalmente no que tange ao crescimento (MF e MS). Porém, não foram encontrados nas plantas elementos que ocasionassem riscos de toxicidade para a saúde humana pelo seu consumo. Em contraste, observou-se uma deficiência nutricional como consequência da menor translocação de elementos essenciais para as folhas (parte aérea). Os resultados encontrados são satisfatórios ao se considerar a segurança alimentar e nutricional da população que convive e consome alimentos produzidos nos locais afetados pelo rejeito de minério de ferro, nos quais não encontramos riscos e/ou prejuízos para a saúde humana. Além disso, indicam a possibilidade de manutenção da agricultura familiar nos locais afetados, atividade que desempenha papel econômico importante na produção de alimentos.
Abstract: The rupture of the Fundão Dam, owned by Samarco/Vale/BHP companies, in the municipality of Mariana, MG, caused immeasurable socio-environmental and economic impacts, releasing a large amount of tailings into the Doce River. These residues significantly altered the normal concentrations of total solids and heavy metals in terrestrial and aquatic environments. Consequently, without proper support, the affected population continues to produce food in areas affected by the tailings deposition. Therefore, the aim of this study was to assess the effects of different concentrations of iron ore tailings from the Fundão Dam on some ecophysiological parameters and the biochemical and nutritional composition of lettuce plants (Lactuca sativa L.). Plants were obtained from seed germination and, when reaching uniform size, transplanted into 2.8-liter pots containing concentrations of 0, 25, 50, 75, and 100% of Fundão Dam iron ore tailings. The 0% concentration (fertile substrate) corresponded to the control treatment, and 100% to the tailings treatment. After 40-50 days of cultivation under controlled conditions, plant samples were analyzed for the presence of heavy metals and essential elements. Additionally, total soluble protein levels, specific enzymatic activities of SOD, CAT, and POD, gas exchange, chlorophyll a fluorescence, and plant antioxidant activity (DPPH) were evaluated. Other biochemical parameters, such as the composition of photosynthetic pigments and certain metabolites (carbohydrates and proline), as well as nutritional analyses (Vitamins A and C), were also determined. The experimental design used was a completely randomized design (CRD), with three replicates per treatment. The results were subjected to analysis of variance (ANOVA) by the F-test (P ≤ 0.05), and means were compared using the Scott-Knott test (P ≤ 0.05). In the treatment containing 25% tailings, there were no significant differences in terms of growth, development, mineral composition, and vitamins. This suggests that, up to this proportion, iron ore tailings did not cause severe/significant adverse impacts on lettuce productivity and nutritional composition. In the 50% tailings treatment, detrimental effects on seedlings were observed in some parameters, but with minor impacts that could potentially be mitigated with fertilization and substrate correction. At proportions of 75% and 100%, significant impacts were observed, particularly in terms of development (fresh and dry mass). However, no elements were found in the plants that posed risks of toxicity to human health through consumption. On the contrary, a nutritional deficiency was observed as a result of reduced translocation of essential elements to the leaves (aerial part). The results are satisfactory when considering the food and nutritional security of the population that lives in and consumes food produced in areas affected by iron ore tailings. No risks or damages to human health were found. Additionally, the findings indicate the possibility of maintaining family farming in affected areas, which plays a crucial economic role in food production.
Palavras-chave: Segurança alimentar
Agricultura familiar
Metais pesados
Fisiologia vegetal
Ecofisiologia
Food security
Family farming
Heavy metals
Plant physiology
Ecophysiology
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Sigla da Instituição: UFJF
Departamento: ICB – Instituto de Ciências Biológicas
Programa: Programa de Pós Graduação em Biodiversidade e Conservação da Natureza
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazil
Licenças Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16987
Data do documento: 19-Fev-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Biodiversidade e Conservação da Natureza (Dissertações)



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