Tecnologias de remediação in situ

3.15 Fitorremediação

A fitorremediação pode atuar na redução, remoção ou contenção da toxicidade dos contaminantes através da vegetação e sua microbiota associada. A tecnologia é implementada com a seleção de uma planta ou comunidade de plantas que fornecem os mecanismos de remediação necessários. Dentre os mecanismos de fitorremediação aplicáveis aos meios contaminados, existem duas classes: 

1. Mecanismos de estabilização e contenção: incluem a fitoestabilização, na qual as plantas e enzimas microbianas se ligam aos contaminantes do solo e incorporam os contaminantes livres em suas raízes, e o controle hidráulico, no qual plantas com altas taxas de captação de águas subterrâneas atuam similarmente a uma bomba ou sistema de tratamento, fornecendo controle hidráulico e podendo remover ou degradar os contaminantes. 

2. Mecanismos de remoção e degradação:
   1. Fitoacumulação: os metais dissolvidos na umidade do solo ou nas águas subterrâneas são absorvidos pelas raízes e movidos para caules e folhas, onde permanecem acumulados.  
   2. Fitodegradação: as enzimas vegetais mineralizam completamente ou degradam parcialmente os contaminantes através da ação metabólica da planta.
   3. Fitoextração: os contaminantes são absorvidos pelas raízes das plantas e parcialmente movidos para o caule através da transpiração ou podem ser acumulados, metabolizados e transpirados para a atmosfera. 
   4. Rizofiltração: os sistemas radiculares das plantas são desenvolvidos em um ambiente aquoso em uma estufa e expostos a água do local contaminado para se adaptarem aos contaminantes. Em seguida, as plantas são transferidas para o local contaminado e permanecem lá até que suas raízes estejam saturadas com os contaminantes, quando são colhidas para descarte.
   5. Fitovolatilização: remoção dos contaminantes do subsolo e volatilização ou evaporação na superfície das folhas. 
   6. Rizodegradação: configura uma relação simbiótica entre os sistemas radiculares das plantas e microrganismos, na qual as plantas excretam açúcares, ácidos e álcoois que contêm carbono usado pelos microrganismos para a degradação de contaminantes no solo. 

Fitorremediação – Ficha técnica

Tecnologia	Nomenclatura	Fitorremediação
	Sinônimos	–
	Nomenclatura em inglês	Phytotechnologies, vegetation-enhanced bioremediation, dendroremediation
Processo de remediação	Estratégia de remediação	A = Remoção de massa, mudança de fase/composição, controle de massa e tratamento da fase dissolvida.
	Zona de contaminação	Zona saturada e insaturada.
	Fases do LNAPL	Fase dissolvida.
	Duração	A tecnologia tem uma duração de 1 a 30 anos ou mais, dependendo dos objetivos de remediação, volume, concentração e distribuição dos contaminantes, taxa de crescimento e características das plantações necessárias para remediação, além das características do clima, como temperatura, ventos e chuva.
	Aplicações	A fitorremediação pode ser utilizada para tratar COV não halogenados e halogenados, combustíveis, inorgânicos, radionuclídeos, bifenilos policlorados (PCB) e pesticidas.
	Vantagens	A implementação da técnica pode resultar numa economia de 50 a 80% nos custos, se comparada às técnicas tradicionais; A remediação é realizada sem escavação e transporte de solo ou bombeamento de água subterrânea, o que economiza energia; A técnica pode ser menos invasiva e destrutiva do que outras tecnologias; A implementação da técnica pode melhorar a qualidade do ar nas vizinhanças da área, prover habitat aos animais, promover biodiversidade e ajudar na restauração de ecossistemas que possam ter sido prejudicados por atividade humana, além de contribuir potencialmente para sequestro de carbono e mitigação de mudanças climáticas; A vegetação pode ajudar na redução de erosão por vento e água; Baixo risco na operação.
	Limitações	O uso de algumas espécies vegetais pode ser difícil, devido à problemas de adaptabilidade e das condições climáticas e regionais, que podem interferir ou inibir o crescimento das plantas, aumentando o período de tratamento; A tecnologia geralmente exige uma grande área para remediação, necessitando da remoção de estruturas antropogênicas; A fitorremediação só pode ser empregada em áreas com níveis mais baixos de contaminação devido aos efeitos de toxicidade das plantas; A contaminação deve ser superficial o suficiente para que as raízes das plantas possam influenciar a zona de contaminação; Longo período de remediação; A contaminação pode ser transferida de um meio para outro (do solo para o ar, por exemplo), gerando o risco de inalação de vapores; Técnica recomendada apenas em áreas contaminadas com baixo risco à saúde humana e ao meio ambiente; Movimentações de terra para o plantio das mudas podem causar efeitos indesejados na mobilidade do contaminante.
Requisitos de aplicação	Características do local	É necessário verificar a estrutura do solo, que determina os potenciais de erosão e infiltração, além da compactação e fertilidade, pois determinam a capacidade de suportar plantas e desenvolver planos de fertilização e alteração do solo; É preciso entender a biologia vegetal, como os nutrientes contidos nas plantas, pH, salinidade e condutividade, capacidade e retenção de umidade e conteúdo de matéria orgânica, que determinam o crescimento sustentável; As condições climáticas precisam ser avaliadas, como padrões de precipitação, umidade relativa, taxas de evaporação e temperatura; Durante o inverno, as capacidades de controle hidráulico podem ser mínimas, pois a capacidade de captação é muito menor.
	Critérios quantitativos	Devido ao alcance das raízes das plantas, a profundidade da contaminação deve estar entre 0,6 e 4 metros.
	Métricas de desempenho	Para uma eficácia adequada, a tecnologia deve manter e monitorar o crescimento da planta, proporcionando um ambiente de crescimento ideal. Isso inclui a redução de predação por meio de atividades sazonais que preparam as plantas, além do controle de pragas e replantio, que pode ser necessário; É preciso monitorar as mudanças nos níveis de águas subterrâneas em toda a área plantada.
	Testes em escala real	É necessário terraplenagem, gerenciamento de águas pluviais e pode ser necessário utilitários para operar bombas, controladores e equipamentos de monitoramento; Para a fitoestabilização, é necessário realizar um balanço hídrico no local, considerando a carga no solo contaminado, visto que os sistemas são projetados a fim de evitar a infiltração; É necessário elaborar modelos para descrever as taxas de degradação ou atenuação; Os sistemas de irrigação precisam ser instalados e modificados para garantir um bom crescimento das plantas; Barreiras impermeáveis ou semipermeáveis podem ser necessárias para restringir ou controlar a infiltração.
	Fatores de influência	Alguns tipos de infraestruturas devem ser removidos para a aplicação da técnica, como edifícios, pavimentação e serviços públicos; É necessário compreender a complexidade dos sistemas de irrigação; Tamanho da área de tratamento, topografia, tipo de solo, requisitos de drenagem e materiais de apoio influenciam nos custos.
	Operação e manutenção	Nível de manutenção da planta, incluindo irrigação, fertilização e controle de pragas; Necessidade de substituir plantas perdidas por doenças ou danos; Necessidade de colheita e correta destinação (especialmente no caso de plantas acumuladoras); Prazo de tratamento, que pode exigir a substituição das plantas.
Referências		(U. S. EPA, 2012b; ITRC, 2018c; FRTR, 2020).