Toxidade de microplásticos em plantas : uma revisão crítica e boas práticas para experimentação

Abstract

As facilidades advindas do uso de produtos plásticos têm um alto custo ambiental: os elevados níveis de poluição devido à degradação e fragmentação dos polímeros sintéticos, resultando em pequenas partículas denominadas microplásticos (MP, > 5 μm). As consequências da crescente contaminação ambiental por estas partículas estão entre os grandes desafios que a humanidade terá que enfrentar nas próximas décadas. Uma vez disponíveis no ambiente, estas partículas podem interagir com o solo e alterar sua a estrutura físico-química, afetando negativamente a biota local. Ambientes agrícolas são especialmente afetados devido às práticas utilizadas atualmente, como o uso de fertilizantes à base de lama sedimentada durante o tratamento de água e o uso de coberturas plásticas. As pesquisas com MP e plantas terrestres ainda são incipientes, iniciando apenas em 2018, e assim os métodos de estudo ainda estão em desenvolvimento, o que dificulta a padronização dos experimentos. A presença de MP no ambiente pode afetar a produtividade das espécies vegetais, causando alterações metabólicas, citológicas e genéticas, diminuindo o tamanho e número de sementes, sendo absorvidas e transferidas para os diferentes órgãos. O objetivo desta dissertação foi apresentar o estado da arte de experimentos com plantas terrestres e MP, elencando potenciais efeitos destas partículas nas plantas e em sistemas agrícolas e apresentando uma análise cienciométrica das publicações da área. Dada a problemática encontrada na não padronização dos experimentos, e as lacunas de informações nas metodologias e publicações disponíveis, este trabalho também objetivou apresentar uma sessão com boas práticas necessárias para a montagem e condução de experimentos com MP, trazendo uma visão crítica formada a partir das leituras e observações, além de um estudo de caso abordando um experimento realizado por nosso grupo de pesquisa. A contaminação por MP pode acarretar a danos severos às colheitas e à saúde alimentar de seres humanos, porém, mais estudos na área precisam ser desenvolvidos para melhor avaliar o potencial tóxico destas partículas sobre a o crescimento, desenvolvimento e nutrição das plantas, além de efeitos ecológicos e agronômicos em larga escala.

The facilities arising from the use of plastic products have a high environmental cost: the high levels of pollution due to the degradation and fragmentation of synthetic polymers, resulting in small particles, called microplastics (MP, > 5 μm). The consequences of the increasing environmental contamination by these particles are among the great challenges that humanity will face in the coming decades. Once available in the environment, these particles can interact with soil and change its physical-chemical structure, negatively affecting the local biota. Agricultural environments are especially affected due to the practices currently used, such as the use of sedimented mud-based fertilizers during water treatment and the use of plastic covers. Research with MP and land plants is still incipient, starting only in 2018, thus the study methods are still under development, which makes it difficult the standardization of the experiments. The presence of MP in the environment can affect the productivity of plant species, causing metabolic, cytological and genetic changes, reducing the size and number of seeds, being absorbed and transferred to the different organs. The objective of this dissertation was to present the state of the art of experiments with terrestrial plants and MP, listing potential effects of these particles on plants and agricultural systems and presenting a scientometric analysis of publications in the area. Given the problems found in the non-standardization of experiments, and the information gaps in the methodologies and publications available, this work also aimed to present a session with good practices necessary for the setting up and conducting of experiments with MP, bringing a critical view formed from the readings and observations, in addition to a case study addressing an experiment carried out by our research group. MP contamination can cause severe damage to crops and human food health, however, more studies need to be developed to better evaluate the toxic potential of these particles on growth, development and nutrition of plants, in addition to effects on ecological and agronomic systems on a large scale.