Heavy metal concentrations in soils from a remote oceanic island, Fernando de Noronha, Brazil

This paper examines the role of parent rock, pedogenetic processes and airborne pollution in heavy metal accumulation in soils from a remote oceanic island, Fernando de Noronha, Brazil. We studied five soil profiles developed from different volcanic rocks. Mineralogical composition and total concentrations of major and trace elements were determined in 43 samples. The obtained concentrations range for heavy metals were: Co: 26-261 ppm; Cu: 35-97 ppm; Cr: 350-1446 ppm; Ni: 114-691 ppm; Zn: 101-374 ppm; Hg: 2-150 ppb. The composition of soils is strongly affected by the geochemical character of the parent rock. Pedogenesis appears to be responsible for the accumulation of Zn, Co, and, to a lesser extent, of Ni and Cu, in the upper, Mn- and organic carbon-enriched horizons of the soil profiles. Pedogenic influence may also explain the relationship observed between Cr and the Fe. Hg is likely to have been added to the soil profile by long-range atmospheric transport. Its accumulation in the topsoil was further favoured by the formation of stable complexes with organic matter. Clay minerals do not appear to play an important role in the fixation of heavy metals.

Electrochemical degradation of the dye reactive orange 16 using electrochemical flow-cell

Electrochemical removals of color and organic load from solutions containing the dye reactive orange 16 (RO16) were performed in an electrochemical flow-cell, using a platinum working electrode. The influence of the process variables flow-rate, such as NaCl concentration, applied potential and solution pH, were studied. The best color removal achieved was 93% (λ = 493 nm) after 60 min at 2.2 V vs. RHE electrolysis, using 1.00 g L-1 NaCl as supporting electrolyte. The rises in the concentration of NaCl and applied potential increased the color removal rate. The best total organic carbon removal (57%) was obtained at 1.8 V, without the separating membrane, indicating that the ideal conditions for the color removal are not necessarily the same as those to remove the total organic carbon. The degradation efficiency decreased with the solution pH decrease.

Fitossociologia de um Cerrado denso em área de influência de torre de fluxo de carbono, Pé-de-Gigante, Parque Estadual de Vassununga, SP

O domínio do Cerrado compreende uma área contínua nos estados centrais do Brasil e áreas disjuntas em outros estados, incluindo São Paulo. Essa vegetação ocupava originalmente 21% do território brasileiro, restando atualmente apenas 21,6% de sua extensão original. A área recoberta por essa vegetação em São Paulo cobria 14% de sua área total e seus remanescentes recobrem menos de 1% da ocorrência original dessa vegetação. Estudos recentes indicam que o valor da produtividade líquida no Cerrado Pé-de-Gigante (SP) constitui um pequeno dreno de carbono e indicou que a sazonalidade foi o fator determinante do valor observado. Os estudos dos fluxos de carbono em ecossistemas terrestres são raramente acompanhados de abordagens ecofisiológicas de modo a explorar a relação funcional das espécies que compõem o ecossistema e os valores líquidos obtidos para o mesmo. Assim, o objetivo deste trabalho foi caracterizar estruturalmente a vegetação presente na área de maior influência da torre de fluxo instalada no Cerrado Pé-de-Gigante, visando possibilitar estudos relacionados à quantificação em longo prazo da dinâmica dos fluxos de água, energia e CO2 na vegetação de Cerrado. Para isso foram levantadas 20 parcelas (10 x 10 m) em 0,2 ha de Cerrado, e amostraram-se todas as plantas com perímetro ao nível do solo >6 cm (exceto lianas e árvores mortas). A distribuição das classes de diâmetro e estrutura vertical, assim como os parâmetros fitossociológicos foram analisados. Encontramos 1451 indivíduos, distribuídos em 85 espécies, 52 gêneros e 31 famílias. A densidade absoluta e área basal foram de 7255 ind. ha-1 e de 7,9 m².ha-1, respectivamente. A família Leguminosae apresentou o maior número de espécies (13). O Índice de diversidade de Shannon (H') foi 3,27 nats.ind-1. A distribuição em classes de diâmetro mostrou uma curva de "J" invertido, estando a maioria dos indivíduos na primeira classe. Concluímos que a área deve ser classificada como Cerrado denso, devido principalmente à dominância pela espécie arbórea Anadenanthera falcata, cuja ocorrência no estado foi relatada apenas em locais com solos ricos em saturação de bases na região das Cuestas Basálticas, devido também à maior área basal dos indivíduos, comparando com outros fragmentos de Cerrado. Além da espécie citada, Myrcia lingua e Xylopia aromatica, apresentaram os maiores IVI (Valor de importância).

Efeito residual da silicatagem no solo e na produtividade do capim-marandu sob pastejo

A escória siderúrgica é uma alternativa para a correção da acidez dos solos e é constituída de silicato de cálcio. Neste estudo, avaliaram-se os efeitos residuais da aplicação de silicato de cálcio nos atributos químicos do solo e da planta em Latossolo Vermelho distroférrico típico com capim-Marandu (Brachiaria brizantha cv. Marandu), sob intensidades de pastejo em lotação rotacionada. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com intensidades de pastejo avaliadas pelas ofertas diárias de forragem de 50, 100, 150 e 200 kg t-1 de MS por PV nas parcelas experimentais, enquanto a aplicação superficial de silicato de cálcio combinado com calcário dolomítico, respectivamente, nas doses 0 + 0; 2 + 0; 4 + 0; 6 + 0; 2 + 4; 4 + 2 e 0 + 6 t ha- 1 nas subparcelas com quatro repetições, duas épocas (verão e inverno) e avaliação em três profundidades do solo (0-10, 10-20 e 20-40 cm). Os atributos químicos do solo pH em CaCl2, Ca, Mg, K, H + Al e V, avaliados 720 dias após a aplicação, apresentaram resultados favoráveis do poder residual do silicato de Ca e do calcário. A oferta de forragem 200 kg t-1 e o tratamento somente com calcário dolomítico (0 + 6 t ha-1) elevaram o valor de pH em CaCl2 e o V, principalmente na camada de 0-10 cm. Os teores de Si no solo foram influenciados pelas doses aplicadas de silicato de Ca, apesar de não terem causado alterações significativas nos teores foliares de Si. A composição químico-bromatológica foi afetada somente pelas ofertas e épocas. As ofertas, épocas e a interação época x oferta resultaram em efeitos na produção de matéria seca no pré-pastejo, com maiores produções para a oferta 200 kg t-1 e menores para a de 50 kg t-1 nas duas épocas. O resíduo (pós-pastejo) foi influenciado pelas ofertas e épocas. As ofertas 50 e 100 kg t-1 e o tratamento com 2 t ha-1 de silicato de Ca promoveram as maiores taxas de acúmulo de matéria seca.

Isotopic view of vegetation and carbon and nitrogen cycles in a cerrado ecosystem, southeastern Brazil

Carbon and nitrogen biogeochemical cycles in savannas are strongly regulated by the seasonal distribution of precipitation and pulses of nutrients released during the wetting of the dry soil and are critical to the dynamics of microorganisms and vegetation. The objective of this study was to investigate the spatial and temporal variability of C and N isotope ratios as indicators of the cycling of these elements in a cerrado sensu stricto area, within a protected area in a State Park in the state of São Paulo, Brazil. The foliar δ13C and δ15N values varied from -33.6 to -24.4 ‰ and -2.5 to 4.5 ‰, respectively. The δ13C values showed a consistent relationship with canopy height, revealing the importance of structure of the canopy over the C isotopic signature of the vegetation. Carbon isotopic variations associated with the length of the dry season indicated the importance of recent fixed C to the integrated isotopic signature of the leaf organic C. The studied Cerrado species showed a depleted foliar δ15N, but a wide range of foliar Nitrogen with no difference among canopy heights. However, seasonal variability was observed, with foliar δ15N values being higher in the transition period between dry and rainy seasons. The variation of the foliar C and N isotope ratios presented here was consistent with highly diverse vegetation with high energy available but low availability of water and N.