Utilização de zeólitas sintetizadas a partir de xisto retortado na remoção de arsênio em águas contaminadas

The solid by-product of the oil shale processing (PETROBRAS - Brazil) was used as raw material to synthesize zeolites A and faujasite. Alkaline fusion followed by hydrothermal treatment was the synthesis procedure used, and five different starting material compositions were obtained. The more crystalline zeolite-type materials synthesized, the pretreated oil shale ash and commercial zeolites were used as adsorbents in the purification of pollutant solutions with arsenic. The zeolite-type material composed of a mixture of zeolite A (42.6%) and faujasite (52.9%) presented an ion exchange capacity comparable to the pure zeolites A and faujasite, much better than the pretreated ash.

Adsorção de arsênio(V) pela quitosana ferro - III reticulada

The removal of As(V) by a crosslinked iron(III)-chitosan adsorbent was evaluated under various conditions. The adsorption capacity of CH-FeCL was around 54 mg/g of As(V). The kinetics of adsorption obeys a pseudo-first-order model with rate constants equal to 0.022, 0.028, and 0.033 min-1 at 15, 25 and 35 ºC respectively. Adsorption data were well described by the Langmuir model, although they could be modeled also by the Langmuir-Freundlich equation. The maximum adsorption capacity, calculated with the Langmuir model, was 127 mg g-1 of As(V). The inhibition by competing anions is dependant on their kind and valence.

Estudo da especiação de arsênio inorgânico e determinação de arsênio total no monitoramento ambiental da qualidade de águas subterrâneas

This work reports an alternative, fast and robust method, for the determination of total As, As(III) and As(V) by HG-AAS without the use of prereductants. The method is based on the different rates of arsine formation of the inorganic As species and the effect of As(III) in the signal obtained for total As. Groundwater and mineral spiked waters were used to sample preservation evaluation. The method was validated by the determination of As in SRM 1640 and used in the determination of total As and its inorganic species in groundwater samples collected from mines in the Iron Quadrangle - MG.

Fotocatálise heterogênea com TiO2 para oxidação de arsênio e sua remoção de águas por coprecipitação com sulfato férrico

The oxidation of arsenic (As(III) to As(V)) in water samples was performed by heterogeneous photocatalysis using a TiO2 film immobilized inside a photochemical reactor. After oxidation, As(V) was removed from the water samples by coprecipitation with ferric sulfate. The final conditions of oxidation and arsenic removal (TiO2 film prepared with a suspension: 10% (w/v); pH: 7.0; oxidation time: 30 min and Fe3+ concentration: 50 mg L-1) were applied in natural water samples which were supplemented with 1.0 mg L-1 of As(III) to verify the influence of the matrix. After treatment, more than 99% of arsenic was removed from the water.

Determinação de arsênio em amostras da cadeia produtiva de frangos de corte por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite

Chicken meat is largely consumed in human nutrition and it is produced in extremely large scale in some countries, including Brazil. In this work graphite furnace atomic absorption spectrometry was used for determination of arsenic in chicken and chicken production-related samples. These samples were digested employing a microwave-assisted procedure in closed vessels using a 7 mol L-1 nitric acid solution plus concentrated hydrogen peroxide. The concentration range of total As determined in chicken production-related samples varied from 1.30 to 29.8 mg kg-1 of As. The detection and quantification limits reached were 0.055 and 0.182 mg kg-1, respectively (n = 15).

Adsorção de arsênio(V) pelo compósito magnético hidrotalcita: óxido de ferro

In this work, hydrotalcite, a layered double hydroxide, had its adsorption and ion exchange properties combined with the magnetic properties of iron oxide to produce a magnetic adsorbent, HT-Fe. The removal of As(V) by a HT-Fe adsorbent was evaluated under various conditions. The Kinetic process was well described by a pseudo-second order rate model. The maximum adsorption capacity, calculated with the Langmuir model showed to be dependent on pH, reaching values of 24.09, 10.19 and 7.44 mg g-1, respectively, for pH values of 4.0, 7.0 and 9.0. The inhibition by competition of anions is dependent on the type of ionic species.

Espécies tropicais de pteridófitas em associação com fungos micorrízicos arbusculares em solo contaminado com arsênio

The symbiosis of plants with mycorrhizal fungi represents an alternative to be considered during the processes of revegetation and rehabilitation of arsenic-contaminated soil. The aim of this study was to evaluate under greenhouse conditions the effect of arsenic on the mycorrhizal association of two species of tropical fern (Thelypteris salzmannii and Dicranopteris flexuosa). T. salzmannii had higher rates of colonization and higher density of spores while D. flexuosa showed greater sensitivity to smaller concentrations of arsenic and association with mycorrhizal fungi. Our results indicate that screening and selection of mycorrhizal fungal isolates/species is possible and effective for phytoremediation of arsenic-contaminated soils.

Especiação química de arsênio inorgânico no estuário da Laguna dos Patos (RS, Brasil)

This study optimized and validated a method to perform chemical speciation of inorganic arsenic in water samples collected under the Monitoring Program of the Port of Rio Grande-RS in July and October 2010 from the Laguna dos Patos Estuary (RS, Brazil). The flow injection hydride generation atomic absorption spectrometry technique was employed, allowing quantification of As3+ and As5+ present in estuarine water samples. Data interpretation for results generated using the improved method for analyzing water samples collected from Laguna dos Patos Estuary was done by main components analysis.

ARSÊNIO E ARROZ: TOXICIDADE, METABOLISMO E SEGURANÇA ALIMENTAR

Arsenic is considered a semimetal, and its wide distribution in the Earth's crust in different chemical forms, including organic and inorganic species, has a great deal of influence on the mechanisms of toxicity. Exposure to arsenic can be either through occupational practice (use of pesticides) or by the consumption of water and food containing the element. Rice is considered a fundamental constituent of the basic diet of Brazilians and is usually cultivated in flooded conditions. Such a plantation system results in an increased amount of As in the soil and hence a greater accumulation of As in the plant, which is highlighted by the inorganic species' classification as highly toxic. Besides the use of mitigation techniques to reduce the toxicological risk, monitoring the concentration of As and its chemical species in rice and rice products is required through the establishment of legislation in the area. Thus, some world organizations are conducting improved research to determine and establish acceptable concentrations of As and its chemical species in rice, e. g., in 2012, FDA researchers described a chemical speciation methodology for As in rice and rice products. Hence, the application of existing chemical speciation methods and the establishment of parameters for ensuring food security and exposure risk assessment deserve particular consideration.

Influência de nitrato de paládio, nitrato de magnésio e nitrato de níquel no comportamento térmico de arsênio em açúcares por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite

A influência de digeridos e suspensões de açúcar no comportamento térmico de As usando Pd(NO3)2, Pd(NO3)2 + Mg(NO3)2, and Ni(NO3)2 como modificadores químicos foi investigada. Influência de 0,2%, 5%, 10% e 35% (v/v) HNO3 na calibração (1,00 - 10,0 µg As L-1) também foi feita. Um volume de 20 µL de amostra mais 5 µL Pd ou 5 µL Pd + 3 µL Mg, ou 20 µL Ni foi injetado no atomizador do GF AAS. Para cada modificador, temperaturas de pirólise e atomização foram avaliadas por meio de curvas de pirólise e de atomização, respectivamente. Para suspensão de açúcar, temperaturas de pirólise e atomização (Tp, Ta) obtidas foram: sem modificador (400° C, 2000° C); Pd (1400° C, 2200° C); Pd/Mg (1400° C, 2200° C) e Ni (1600° C, 2200° C). Os valores para digeridos de açúcar foram: sem modificador (400° C, 2200° C); Pd (1400° C, 2200° C); Pd/Mg (1400° C, 2200° C) e Ni (600° C, 2200° C). Paládio foi selecionado como o melhor modificador químico. O tempo de vida do tubo de grafte foi de aproximadamente 350 queimas, o RSD (n = 12) para uma amostra típica contendo 5,52 µg As L-1 foi < 2,2% e o limite de detecção foi 2,4 pg As. Recuperações entre 80 e 92% foram encontradas.

Determinação espectrofotométrica do arsênio em cabelo usando o método do dietilditiocarbamato de prata (SDDC) e trietanolamina/CHCl3 como solvente

Pelo uso de técnicas mais baratas, como a do SDDC, é possível determinar níveis traços de arsênio em cabelo; entretanto esta técnica apresenta alguns inconvenientes como baixa estabilidade e o odor desagradável da piridina. A piridina foi substituída por trietanolamina/CHCl3 e as características analíticas do complexo foram estudadas. O complexo foi estável por 270 minutos, a faixa de aplicação da lei de Beer foi de 0,0 a 25,0 mig As, a repetibilidade foi de 0,028 mig As, o limite de detecção foi de 18,6 mig de As/L e a sensibilidade (épsilon)? de 1,12 10(4) L.mol-1.cm-1. O método foi aplicado à amostras de cabelo. A lavagem das amostras foi feita com extran e água desionizada e seca em estufa (40-60ºC). 0,1000 g de amostra foi submetida à 11 métodos de digestão. O melhor método foi o que usou uma solução 1:1 de HNO3 e H2SO4 concentrados em temperatura de 100-110ºC com evaporação até fumos de SO3. O tempo de abertura é um inconveniente neste tipo de digestão.

Potencial de Cajanus cajan e Crotalaria spectabilis parafitorremediação: absorção de arsênio e respostas antioxidativas

Neste estudo, avaliaram-se os efeitos tóxicos do arsênio (As) sobre o crescimento e atividade de enzimas antioxidativas dismutase do superóxido (SOD), catalase (CAT), peroxidases (POX), peroxidase do ascorbato peroxidase (APX) e glutationa redutase (GR) em plantas de Cajanus cajan e Crotalaria spectabili. Plantas das duas espécies foram expostas a diferentes concentrações de As, em solução nutritiva de Hoagland, pH 6,5. A taxa de crescimento relativo (TCR) das duas espécies reduziu-se com o aumento da concentração de As na solução nutritiva, sendo de forma mais intensa em C. cajan. A concentração de As na solução capaz de reduzir em 50% a TCR de C. cajan foi de 0,93 mg L-1, enquanto em C. spectabilis foi de 4,80 mg L-1. As duas espécies apresentaram reduzida translocação de As para a parte aérea, sendo em raízes de C. spectabilis observada a maior concentração desse elemento. C. cajan exposto ao As teve as atividades das enzimas CAT, POX e APX reduzidas, ao contrário do que ocorreu em C. spectabilis. Esta espécie, quando submetida ao As, apresentou incremento na atividade de todas as enzimas avaliadas. A maior tolerância ao As observada em C. spectabilis pode estar relacionada à maior capacidade em reter o As nas raízes e à indução das enzimas SOD, CAT, POX, APX e GR. Dessa forma, C. spectabilis é uma espécie com potencial para utilização em programas de revegetação de áreas contaminadas com As.

Mecanismos anatômicos e fisiológicos de plantas de aguapé para a tolerância à contaminação por Arsênio

Este trabalho teve como objetivo a avaliação das características anatômicas e fisiológicas de aguapé (Eichhornia crassipes) em resposta ao estresse por arsênio. As plantas de aguapé foram cultivadas em solução nutritiva hidropônica de Hoagland em casa de vegetação sob cinco concentrações de arsênio: 0,0; 0,25; 0,5; 1,0; e 2,0 mg L-1 por período de 20 dias. As plantas demonstraram aumento na taxa fotossintética, na condutância estomática, na transpiração e na relação Ci/Ca, bem como na atividade de todas as enzimas do sistema antioxidante, com maior atividade nas folhas em relação às raízes nos tratamentos contendo arsênio. As características anatômicas das folhas das plantas sob as maiores concentrações de arsênio mostraram aumento na densidade estomática, no índice estomático e na espessura do parênquima esponjoso. A anatomia radicular não evidenciou alterações decorrentes da intoxicação por arsênio e modificações nas características do xilema e floema, porém não houve prejuízos à sua estrutura e função. Dessa forma, o estresse por intoxicação pelo arsênio, nas concentrações testadas, não é evidente nas plantas de E. crassipes, e os mecanismos de tolerância são relacionados com modificações na anatomia e fisiologia das plantas.

Mercúrio, arsênio e colimetria como indicadores biológicos, na avaliação da qualidade do pescado artesanal do Lago Guaíba Porto Alegre, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil.

Foram utilizados metais pesados e colimetrias como indicadores biológicos, na avaliação da qualidade do pescado artesanal do Lago Guaíba, localizado junto à região metropolitana de Porto Alegre, capital do Estado do Rio Grande do Sul (Brasil), visando oferecer subsídios para discussão da qualidade de vida dos pescadores artesanais, de suas famílias e dos consumidores deste pescado, bem como fundamentar decisões de políticas públicas. Exemplares de, Leporinus obtusidens (Characiformes, Anostomidae) (Valenciennes, 1847) “Piava” (denominação local) e de Pimelodus maculatus (Siluriformes, Pimelodidae) (Lacèpéde, 1803), “Pintado” (denominação local), foram capturados por pescadores cooperativados, em três pontos do referido Lago a saber: Delta do Jacuí, Canal de Navegação e Lagoa. As amostras foram colhidas entre junho de 2000 a setembro de 2001. Foram avaliadas, quanto a presença de mercúrio, 27 exemplares de Leporinus obtusidens e 27 de Pimelodus maculatus. Os níveis de mercúrio foram determinados por espectrofotometria de absorção atômica e, excetuando-se duas amostras de Piava, os níveis de mercúrio estavam abaixo de 0,5µg/g, limite tolerado pela legislação vigente no Brasil para peixes não predadores. A média encontrada nos Pintados (0,216 mg/kg) é significativamente maior (p<0.001), quando comparada à das Piavas (0,094 mg/kg). Presume-se como hipótese o fato dos Pintados serem peixes de nível trófico elevado e as Piavas, por sua vez, de nível trófico baixo. Também foram avaliadas, quanto a presença de arsênio, 27 amostras de Leporinus obtusidens 27 de Pimelodus maculatus. Os níveis de arsênio foram determinados por espectrofotometria de absorção atômica. Os níveis encontrados estavam abaixo de 1,0 mg/kg, limite tolerado pela legislação vigente no Brasil para peixes e seus produtos. A média encontrada nos Pintados foi de 0,142 mg/kg e nas Piavas de 0,144 mg/kg. Na mesma ocasião, foram avaliadas quanto a presença de coliformes totais, fecais e Escherichia col, 43 amostras de Leporinus obtusidens e 43 de Pimelodus maculatus. Os níveis colimétricos totais e fecais foram determinados segundo Brasil. Ministério da Agricultura (1992), utilizando-se a técnica dos Números Mais Prováveis. A presença de E. coli foi confirmada pelo teste do Indol. A média dos coliformes fecais é significativamente maior nos Pintados quando comparado com as Piavas (p = 0,043). Em relação a E. coli existe diferença significativa entre a Piava e o Pintado (p=0,040). O Pintado é significativamente mais contaminado que a Piava. Das Piavas analisadas 4,65 % estavam acima dos níveis permitidos pela legislação brasileira para coliformes fecais e dos Pintados, 11,62 % das amostras também estavam fora destes limites. Em 23,25 % das amostras de Piava e 44,18% de Pintados foi constatada a presença de E. coli. Não houve diferença nos resultados quanto aos pontos de captação do pescado. Os valores encontrados no presente trabalho indicam a necessidade de maior atenção às boas práticas de higiene desde a captura, manipulação e processamento do pescado, preservando-se o ambiente e as condições sociais, culturais e mesmo artesanais envolvidas.

Influência de nitrato de paládio, nitrato de magnésio e nitrato de níquel no comportamento térmico de arsênio em açúcares por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)