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Nature-based solution for Lambda-Cyhalothrin removal in Ria Formosa contaminated sediment: A mesocosm study
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Abstract(s)
Nature-based solutions (NBS) harness natural tools for effective contaminant removal via organism-based processes like phytoremediation. However, in highly contaminated environments, phytoremediation effectiveness may be limited due to pollutant interactions. Microbe-assisted phytoremediation (rhizoremediation) offers a promising alternative for removing pollutants in challenging contaminated settings. The objective of the present project was to evaluate the biodegradation of Lambda-cyhalothrin (LC) of a Ria Formosa salt marsh plant (Spartina maritima) through biodegradation mesocosms of plant, and sediments experiments following the inoculation of contaminated sediments with a LC - degrading rhizospheric bacteria. Experimental setups encompassed various treatments, including phytoremediation, bioaugmentation, and rhizoremediation and different control conditions. Results from the study highlighted substantial LC degradation across all three treatments, indicating a reduction of 30% for Phytoremediation (Phyto), 27% for Combined Phytoremediation and Bioaugmentation (Phyt + BioA), and 22% for Bioaugmentation (BioA) after a 7-day duration. The utilization of Spartina maritima in phytoremediation demonstrated effectiveness in LC degradation within Ria Formosa sediment. Moreover, the combination of Spartina maritima with its rhizospheric bacterial consortium (rhizoremediation) also proved to be an efficient approach for LC degradation and has the potential to facilitate the degradation of the pesticide under highly stressed environment conditions. Future research endeavors should focus on further exploring the potential of these bioremediation techniques under varied environmental conditions and differing contamination levels. This comprehensive exploration will offer invaluable insights into the optimization and applicability of these strategies for LC degradation in diverse ecological contexts.
Soluções baseadas na natureza (NBS) representam um conjunto de ferramentas naturais existentes que são eficazes na remoção de contaminantes por meio das capacidades de biodegradação e biotransformação de organismos, como a fitorremediação baseada na capacidade de fitoextração-fitostabilização de plantas. No entanto, em ambientes estressantes (contaminação média a alta), a eficácia da fitorremediação pode ser limitada pela biogeoquímica e dinâmica dos poluentes. Assim, a fitorremediação assistida por microrganismos (rizoremediação) poderia representar uma alternativa confiável para a remoção de poluentes em ambientes estressados e contaminados. O objetivo do presente projeto foi avaliar a biodegradação de Lambda-cyhalothrin (LC) de uma planta de sapal da Ria Formosa (Spartina maritima) por meio de mesocosmos de biodegradação de plantas e experimentos de sedimentos após a inoculação de sedimentos contaminados com uma bactéria rizosférica degradadora de LC. As configurações experimentais abrangeram vários tratamentos, incluindo fitorremediação, bioaumentação, rizoremediação e diferentes condições de controle. Os resultados do estudo destacaram uma degradação substancial de LC em todos os três tratamentos, indicando uma redução de 30% para Fitorremediação (Phyto), 27% para Fitorremediação e Bioaumentação Combinadas (Phyt + BioA) e 22% para Bioaumentação (BioA) após um período de 7 dias. A utilização de Spartina maritima na fitorremediação demonstrou eficácia na degradação de LC nos sedimentos da Ria Formosa. Além disso, a combinação de Spartina maritima com seu consórcio bacteriano rizosférico (rizoremediação) também se mostrou uma abordagem eficiente para a degradação de LC e tem o potencial de facilitar a degradação do pesticida em condições de ambientes altamente estressados. Futuras pesquisas devem focar na caracterização do consórcio bacteriano degradador de LC e na exploração adicional do potencial dessas técnicas de biorremediação em diferentes condições ambientais e níveis de contaminação. Essa exploração abrangente fornecerá insights valiosos para a otimização e aplicabilidade dessas estratégias na degradação de LC em diversos contextos ecológicos.
Soluções baseadas na natureza (NBS) representam um conjunto de ferramentas naturais existentes que são eficazes na remoção de contaminantes por meio das capacidades de biodegradação e biotransformação de organismos, como a fitorremediação baseada na capacidade de fitoextração-fitostabilização de plantas. No entanto, em ambientes estressantes (contaminação média a alta), a eficácia da fitorremediação pode ser limitada pela biogeoquímica e dinâmica dos poluentes. Assim, a fitorremediação assistida por microrganismos (rizoremediação) poderia representar uma alternativa confiável para a remoção de poluentes em ambientes estressados e contaminados. O objetivo do presente projeto foi avaliar a biodegradação de Lambda-cyhalothrin (LC) de uma planta de sapal da Ria Formosa (Spartina maritima) por meio de mesocosmos de biodegradação de plantas e experimentos de sedimentos após a inoculação de sedimentos contaminados com uma bactéria rizosférica degradadora de LC. As configurações experimentais abrangeram vários tratamentos, incluindo fitorremediação, bioaumentação, rizoremediação e diferentes condições de controle. Os resultados do estudo destacaram uma degradação substancial de LC em todos os três tratamentos, indicando uma redução de 30% para Fitorremediação (Phyto), 27% para Fitorremediação e Bioaumentação Combinadas (Phyt + BioA) e 22% para Bioaumentação (BioA) após um período de 7 dias. A utilização de Spartina maritima na fitorremediação demonstrou eficácia na degradação de LC nos sedimentos da Ria Formosa. Além disso, a combinação de Spartina maritima com seu consórcio bacteriano rizosférico (rizoremediação) também se mostrou uma abordagem eficiente para a degradação de LC e tem o potencial de facilitar a degradação do pesticida em condições de ambientes altamente estressados. Futuras pesquisas devem focar na caracterização do consórcio bacteriano degradador de LC e na exploração adicional do potencial dessas técnicas de biorremediação em diferentes condições ambientais e níveis de contaminação. Essa exploração abrangente fornecerá insights valiosos para a otimização e aplicabilidade dessas estratégias na degradação de LC em diversos contextos ecológicos.
Description
Keywords
Ria Formosa Nature-Based Solution Bioremediation Rhizoremediation Lambdacyhalothrin