Use of biomass sorghum for the bioremediation of heavy metal-contaminated environments

Abstract: Heavy metal-contaminated areas are a recurring problem in a society that increasingly demands fossil fuels, pesticides and fertilizers. Traditional methods to recover these areas are generally very expensive, and phytoremediation can be a solution for their decontamination by removing these contaminants from the soil through the harvest of the plants grown in the affected site, as these elements are extracted from the soil. The harvested part can be used for non-food purposes, such as energy production. In this scenario, the sorghum plant emerges as an alternative owing to its high ability to accumulate biomass in a short time and bioelectricity production potential. This study proposes to examine the use of biomass sorghum for the bioremediation of environments contaminated with the heavy metals Cu and Ni. The experiment was carried out in the municipality of Jaguariuna - SP, Brazil, using four doses of Ni (0, 10.5, 47 and 210 mg kg-1) and Cu (0, 200, 300 and 400 mg kg-1). The sorghum plants exhibited good development even at the highest Cu and Ni doses applied to the soil. The highest levels of Cu and Ni were concentrated in the roots. Biomass sorghum can be indicated for the phytoremediation of environments contaminated with Cu and Ni. -- Resumo: Areas contaminadas com metais pesados sao um problema recorrente em uma sociedade que demanda cada vez mais por combustiveis fosseis, defensivos agricolas e fertilizantes. Metodos tradicionais de recuperacao dessas areas sao geralmente muito onerosos e a fitorremediacao pode ser uma solucao para a descontaminacao desses ambientes, por meio da remocao desses contaminantes do solo, por meio da colheita das plantas cultivadas no local afetado, em funcao da extracao desses elementos do solo. A parte colhida pode ser utilizada para fins nao alimentares, como, por exemplo, para a producao de energia. Nessa direcao, a planta de sorgo surge como uma alternativa por apresentar uma boa capacidade de acumulo de biomassa em um curto intervalo de tempo e pelo potencial de producao de bioeletricidade. O objetivo desse estudo foi avaliar o uso do sorgo biomassa para biorremediacao de ambientes contaminados com os metais pesados Cu e Ni. O experimento foi conduzido no Municipio de Jaguariuna/SP, utilizando 4 doses de Ni (0, 10,5, 47 e 210 mg kg-1) e de Cu (0, 200, 300 e 400 mg kg-1). As plantas de sorgo apresentaram um bom desenvolvimento mesmo nas mais altas doses de Cu e Ni aplicadas no solo. Os maiores teores de Cu e Ni foram concentrados nas raizes. O sorgo biomassa pode ser indicado para fitorremediacao de ambientes contaminadas com Cu e Ni. -- Resumen: Las areas contaminadas con metales pesados son un problema recurrente en una sociedad que demanda cada vez mas combustibles fosiles, pesticidas y fertilizantes. Los metodos tradicionales de recuperacion de estas areas son generalmente muy caros y la fitorremediacion puede ser una solucion para la descontaminacion de estos ambientes, eliminando estos contaminantes del suelo, cosechando las plantas que crecen en el sitio afectado, debido a la extraccion de estos elementos del suelo. La parte cosechada se puede utilizar para fines no alimentarios, como la produccion de energia. En este sentido, la planta de sorgo aparece como una alternativa porque tiene una buena capacidad para acumular biomasa en un corto periodo de tiempo y el potencial para producir bioelectricidad. El objetivo de este estudio fue evaluar el uso de la biomasa de sorgo para la biorremediacion de ambientes contaminados con metales pesados Cu y Ni. El experimento se llevo a cabo en la ciudad de Jaguariuna / SP, utilizando 4 dosis de Ni (0, 10.5, 47 y 210 mg kg-1) y Cu (0, 200, 300 y 400 mg kg-1). Las plantas de sorgo mostraron un buen desarrollo incluso con las dosis mas altas de Cu y Ni aplicadas al suelo. Los niveles mas altos de Cu y Ni se concentraron en las raices. La biomasa de sorgo puede estar indicada para la fitorremediacion de ambientes contaminados con Cu y Ni.