Lead phytoextraction: species variation in lead uptake and translocation

Abstract

SUMM.^RYLead transport has been characterized in corn {Zea mays L. cv. Fiesta) and ragweed (Ambrosia artemisiifolia L.), and the Pb phytoextraction efficiency of these species has been compared with that of Triticum aestivum, Thlaspi rotundifolium, Thlaspi caerutescens and Brassica juncea, using both nutrient solutions and Pb-contaminated soils. Our results demonstrated that plant species differ significantly in Pb uptake and translocation. In short term (60 min) experiments, Pb uptake by ragweed roots was threefold higher than that hy corn roots, .'^fter 2 w^k of Pb (100/^M) exposure in hydroponics, root-Pb concentration was 24000 mg kg~* for ragweed and 4900 mg kg~^ for corn. In contrast to root-Pb concentration, shoot-Pb concentration was significantly higher in corn (560 mg kg"^) than in ragweed (30 mg kg"'), .-^t an external Pb concentration of 20/IM, corn concentrated Pb in shoots hy 90-fold, and ragweed concentrated Pb in shoots by 2G-fold over the solution Pb concentration. Of the 11 species/cultivars tested using botb nutrient solutions and Ph-contaminated soils, corn accumulated the highest shoot-Pb concentration. Using this corn cultivar. we investigated the role of synthetic chelates in Pb phytoextraction. Addition of HEDT.Ai (2-0 g kg"' soil) to a Pb-contaminated soil (total soil Pb 2500 mg kg"') resulted in a surge of Pb accumulation in corn. The shoot Pb-concentration was increased from 40 mg kg"' for the control ( -HE^DT.-^) to 10600 mg kg"' for the HEDTA-treated soil. To our knowledge, this is the highest shoot Pb concentration reported m the literature for plants grown on Ph-contaminated soils. Our results suggest that in combination with soil amendment, some agronomic crops, such as corn, might be used for the clean-up of Pbcontaminated soil.

Organic acids enhance the uptake of lead by wheat roots

“…Based on our experimental results we conclude that most of the desorbed Pb originated from the root cell walls. Pb has been found to significantly inhibit voltagegated Ca 2+ channel activity in the plasma membrane of wheat roots (Huang and Cunningham 1996). The inhibition of Ca-channel activity by Pb 2+ could result either from competitive transport of Pb 2+ through Cachannel or from its blockage by Pb.…”

Absorção e distribuição de chumbo em plantas devetiver, jureminha e algaroba

“…(Kabata-Pendias & Pendias, 2000). A contaminação do solo com Pb pode resultar numa série de problemas ambientais, incluindo perda de vegetação, contaminação de águas superficiais e de aqüíferos, além de toxidez direta para microrganismos, animais e humanos (Huang & Cunningham, 1996;Kabata-Pendias & Pendias, 2000). Assim, percebe-se que a reabilitação de solos contaminados com esse elemento é de grande importância, visto ser forte a pressão que este contaminante exerce sobre o equilíbrio e qualidade dos ecossistemas.…”

“…A fitorremediação de solos contaminados com Pb pode ser realizada empregando-se duas estratégias: a fitoestabilização ou a fitoextração (Huang & Cunningham, 1996), tendo esta última apresentado melhores resultados na reabilitação de solos contaminados por metais pesados (Kumar et al, 1995;Lasat, 2002;Shen et al, 2002;Alkorta et al, 2004;Chantachon et al, 2004). A fitoextração baseia-se nos mecanismos que certas espécies de plantas apresentam, naturalmente, em tolerar e acumular elevados teores de metais pesados (> 100 mg kg -1 para Cd, > 1.000 mg kg -1 para Co, Cu, Cr, Ni e Pb e > 10.000 mg kg -1 para Zn e Mn, na matéria seca da parte aérea), conhecidas como hiperacumuladoras (Baker & Brooks, 1989;Baker et al, 2000).…”

Toxidez de zinco no crescimento e nutrição de Eucalyptus maculata e Eucalyptus urophylla em solução nutritiva

“…Estudos bási-cos sobre fitotoxicidade dos metais pesados e da tolerância das espécies aos estresses impostos pelo excesso destes são essenciais para o desenvolvimento de tecnologia para fitorremediação. Conhecer os padrões de absorção, translocação e acúmulo de íons metálicos, os limites de tolerância e os sintomas de fitotoxidez das espécies com potencial para introdução em áreas contaminadas, tornou-se de grande importância acadêmica e tecnológica (Huang & Cunningham, 1996). Apesar de o Zn ser um micronutriente essencial, este elemento pode afetar o crescimento e metabolismo normal de espécies vegetais, quando presente em níveis tóxicos no ambiente (Marschner, 1995).…”