Potencial da macrófita azolla pinnata na fitorremediação de águas contaminadas por cádmio (cd) e cromo (cr)

Abstract

O presente trabalho avaliou o potencial da macrófita aquática Azolla pinnata na fitorremediação de águas contaminadas por cádmio (Cd) e cromo (Cr), metais pesados de elevada toxicidade, persistência ambiental e forte tendência à bioacumulação. A pesquisa partiu da crescente preocupação com a poluição hídrica, especialmente por efluentes gerados na indústria de alimentos, que frequentemente apresentam teores desses metais acima dos limites permitidos pela legislação ambiental vigente. Nesse contexto, a fitorremediação surge como alternativa sustentável, de baixo custo e ecologicamente viável para a descontaminação de corpos d’água. O estudo foi conduzido em laboratório, utilizando cultivos de Azolla pinnata em soluções com concentrações controladas de Cd e Cr (2, 6 e 10 ppm), monitoradas ao longo de sete dias. As análises foram realizadas por meio de espectrometria de absorção atômica com atomizador de grafite (GF AAS), permitindo quantificar a eficiência de remoção dos metais. Os resultados demonstraram que A. pinnata obteve remoções superiores a 73% para Cd em concentrações mais baixas, com eficiência decrescente conforme o aumento da carga contaminante, mas mantendo desempenho acima de 57% nas maiores concentrações. Para Cr, a eficiência de remoção alcançou até 90%, mesmo nas condições mais desafiadoras. Além das análises quantitativas, foram observadas alterações morfofisiológicas significativas na biomassa exposta, como escurecimento, necrose e degradação das frondes, especialmente em maiores concentrações, indicativas de estresse oxidativo. Os dados obtidos confirmam o elevado potencial de Azolla pinnata como um biofiltro natural para a remoção de metais pesados, apresentando aplicabilidade prática em sistemas de lagoas de polimento e unidades de tratamento de efluentes na indústria de alimentos. A adoção dessa tecnologia contribui diretamente para a mitigação dos impactos ambientais, alinhando-se às metas dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), especialmente no que se refere à melhoria da qualidade da água e promoção da economia circular. O trabalho evidencia a viabilidade técnica do uso de Azolla pinnata como ferramenta eficiente, sustentável e de baixo custo para o controle da poluição hídrica por metais pesados.

This study evaluated the potential of the aquatic macrophyte Azolla pinnata for the phytoremediation of water contaminated with cadmium (Cd) and chromium (Cr), heavy metals characterized by high toxicity, environmental persistence, and a strong tendency for bioaccumulation. The research was motivated by the increasing concern over water pollution, especially from effluents generated by the food industry, which often contain metal concentrations above the limits established by environmental regulations. In this context, phytoremediation emerges as a sustainable, low-cost, and environmentally friendly alternative for decontaminating water bodies. The study was carried out under laboratory conditions, with Azolla pinnata cultivated in solutions containing controlled concentrations of Cd and Cr (2, 6, and 10 ppm), monitored over seven days. Analyses were performed using graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS) to quantify metal removal efficiency. The results showed that A. pinnata achieved removal rates above 73% for Cd at lower concentrations, with a decrease in efficiency as the contamination load increased, but still maintaining performance above 57% at higher concentrations. For Cr, the removal efficiency reached up to 90%, even under the most challenging conditions. In addition to the quantitative analyses, significant morphophysiological changes were observed in the exposed biomass, such as darkening, necrosis, and frond degradation, especially at higher concentrations, indicating oxidative stress. The data confirm the high potential of Azolla pinnata as a natural biofilter for removing heavy metals, with practical applicability in polishing ponds and wastewater treatment units in the food industry. The adoption of this technology directly contributes to mitigating environmental impacts and aligns with the goals of the Sustainable Development Goals (SDGs), particularly regarding water quality improvement and the promotion of the circular economy. This study demonstrates the technical feasibility of using Azolla pinnata as an efficient, sustainable, and low-cost tool for controlling water pollution caused by heavy metals.