Comparison of AGNES (absence of gradients and Nernstian equilibrium stripping) and SSCP (scanned stripping chronopotentiometry) for trace metal speciation analysis

The free metal ion concentrations obtained by SSCP (stripping chronopotentiometry at scanned deposition potential) and by AGNES (absence of gradients and Nernstian equilibrium stripping) techniques have been compared and the usefulness of the combination of both techniques in the same electrochemical cell for trace metal speciation analysis is assessed. The free metal ion concentrations and the stability constants obtained for lead(II) and cadmium(II) complexation by pyridinedicarboxylic acid, by 40 nm radius carboxylated latex nanospheres and by a humic acid extracted from an ombrotrophic peat bog were determined. Whenever possible, the free metal ion concentrations were compared with the theoretical predictions of the code MEDUSA and with the free metal ion concentrations estimated from ion selective electrodes (ISE). SSCP values were in agreement with the ones obtained by AGNES, and both of them agreed reasonably with the ISE values and the theoretical predictions. For the lead(II)-humic acid, it was not possible to obtain the stability constants by SSCP due to the heterogeneity effect. However, using AGNES it is possible to obtain, for these heterogeneous systems, the free bulk metal concentration, which allows us to retrieve the stability constant at bulk conditions.

Compostagem e caracterização de resíduos vegetais para utilização como substratos hortícolas

O objectivo deste trabalho foi estudar a utilização de 5 compostos de resíduos de origem vegetal, como componentes de substratos hortícolas. Estudaram-se os processos de compostagem de bagaço de azeitona, bagaço de uva, polpa de alfarroba, casca de eucalipto e casca de pinheiro, caracterizaram-se os compostos obtidos e testou-se a sua aptidão agronómica, como substratos para viveiro de tomate (Lycopersicum esculentum Mill.) em placas alveoladas e cultura de pelargónio (Pelargonium x hortorum) em vaso. Após uma preparação prévia, que em alguns dos resíduos vegetais constou de moenda, suplemento de azoto e aumento do teor de humidade, efectuou-se a sua compostagem em caixas com 1200 L de capacidade, isoladas termicamente, com arejamento por volteio manual. Depois foram analisadas as suas características físicas e químicas e testados na sua aptidão como constituintes únicos de substratos e em misturas com turfa de sphagnum. A maioria dos processos de compostagem apresentou uma evolução habitual da temperatura, com a máxima aproximando-se ou ultrapassando 60 oC. Como excepções, verificou-se um período de compostagem muito longo em bagaço de azeitona; o atraso da fase termofílica em polpa de alfarroba e, na 1ª compostagem de casca de pinheiro, a temperatura não alcançou a zona termofílica. A maioria dos resíduos manifestaram uma acentuada resistência à degradação durante a compostagem, à excepção da polpa de alfarroba e da casca de eucalipto. Contudo, a nível físico-químico e químico registaram-se evoluções acentuadas, sobretudo nas variáveis relacionadas com alterações da superfície das partículas, como por exemplo, a capacidade de troca catiónica. Outras variáveis apresentaram uma evolução interessante para o acompanhamento do processo e o conhecimento do grau de estabilidade do composto final. Foi apreciável o efeito proporcionado pela adição de lamas de estação de tratamento de águas residuais urbanas, como suplemento azotado, a nível das propriedades físicas dos compostos, do aumento da velocidade do processo de compostagem e do enriquecimento dos compostos em macro e micronutrientes. A compostagem não conduziu à melhoria significativa das propriedades físicas dos materiais, excepto em casca de eucalipto. Os compostos caracterizaram-se fundamentalmente por uma reduzida capacidade de retenção de água e uma elevada capacidade de arejamento. Os compostos obtidos com incorporação de lamas apresentaram os valores mais baixos de capacidade de arejamento, mesmo assim dentro dos limites satisfatórios e, os valores mais altos de capacidade de retenção de água. Na cultura em placas alveoladas, o comportamento de muitas das misturas com compostos não se diferenciou do da testemunha, observando-se uma flutuação sazonal do comportamento das misturas nos dois viveiros de cada ano, associada às condições ambientais mais exigentes do ponto de vista da disponibilidade de água. Observou-se um maior número de correlações significativas entre as características dos substratos e as variáveis relativas ao crescimento das plantas nos viveiros efectuados mais tarde, sob condições de maior evapotranspiração. As plantas obtidas no segundo viveiro de tomate foram instaladas em cultura. As características das plantas do viveiro, apresentaram elevada correlação com as respectivas produções obtidas no campo, evidenciando a importância da qualidade das plantas de viveiro, na produção. Nos ensaios de pelargónio em vaso, também se observaram comportamentos idênticos ao da testemunha em muitas das misturas com compostos. Observou-se no 2º ensaio, um maior número de tratamentos com resultados idênticos aos da testemunha, resultante das condições de menor exigência hídrica, as quais fizeram sobressair menos as diferenças de propriedades físicas das misturas. Contudo, a diferença de crescimento obtido em algumas misturas, atribuiu-se também à interferência da continuidade capilar entre o vaso de papel com a estaca enraizada e a mistura em estudo. O trabalho presente mostrou que é possível obter compostos a partir de resíduos orgânicos, com boas características e a preço competitivo para utilização como substratos hortícolas. O processo de compostagem sendo um elemento chave, é fácil de controlar se houver uma regulação eficaz do arejamento e do teor de humidade durante o processo. Apesar de alguns resíduos, como a polpa de alfarroba, serem caros, se tomarmos em consideração o custo da sua eliminação, poderão conduzir a substratos comercialmente viáveis. Em condições ambientais que favoreçam uma maior evapotranspiração ou, em culturas com maior exigência hídrica, pode ser aconselhável a mistura dos compostos estudados com turfa de sphagnum pouco decomposta para melhorar a capacidade de retenção de água.

In vitro spore germination of Polystichum drepanum, a threatened fern from Madeira Island

Polystichum drepanum (Sw) C. Presl is a threatened fern endemic to a few forest areas in the north-west of Madeira Island. The aims of this work were to establish suitable culture conditions for in vitro germination of spores, and to evaluate short-term storage conditions for P drepanum spores. The highest frequency of germination was obtained in Murishage and Skoog (MS) liquid medium, without agitation. However, gametophytes maintained in MS liquid medium did not grow and, after 4 weeks, became anoxic and died. Thus, after germination in liquid medium, gametophytes were transferred to an MS double-phase culture system for further growth. The effects of storage period, temperature, and relative humidity during storage on in vitro spore germination were studied. Spore viability was assessed after 2, 4 and 6 months, and high viability (> 94%) was observed in all the assays. However, germination capability decreased with increased storage periods. The number of sporophytes obtained also decreased with prolonged storage periods. The results indicate that spores of R drepanum stored for 4 months at 21 degrees C maintain high viability and high germination frequency. ne sporophytes obtained were acclimatised in a mixture of peat and vermiculite [2:1 (v/v)] under high relative humidity (90-95%). Seventy-five sporophytes were successfully acclimatised to ex vitro conditions and showed active growth in the glasshouse.