Degradação do herbicida diuron por bactérias isoladas de solos de cultura de cana-de-açúcar e avaliação da toxidade dos metabolitos gerados sobre peixes

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

Avaliação do potencial de degradação do herbicida diuron por fungos isolados de solo de canavial e suas tolerâncias aos metabólitos gerados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Otimização de método para analise de tebutiurom, diurom e seus produtos de degradação em água superficial

In 2001, it was estimated that pesticide used worldwide exceeded 2.27 billion kilograms, over 35%, of which, were herbicides. Brazil is considered one of the leaders in the production of sugarcane and mainly ethanol as fuel. The monoculture of sugarcane requires the usage of a range of pesticides, among these, the herbicides diuron and tebuthiuron. The degradation products most studied (DCA and DCPU) are diuron's, especially for toxicological characteristics of this herbicide that is identified as carcinogen and suspected to be endocrine disruptor in mammals. After optimization of the chromatographic separation using HPLC-UV, the analytical curve was constructed in solvent and subsequently in the matrix (surface water). The extraction method contains the usage of SPE (solid phase extraction) (Strata-X, 200 mg/6 mL), applicating 1L of sample and elution with 5 mL of acetonitrile / methanol (50:50, v/v). Analysis by HPLC/UV was performed in gradient mode, acetonitrile/water (70/30-74/26 by 1 min, 74/26 - 78/22 till 3.2 min, returning to initial conditions and remaining this way until 10 min), 018 column (Phenomenex, 4.6 mm diameter, 250 mm long and 5pm particle size) and detection at 254 nm. Tests F and t were performed to verify the presence of the matrix effect. There was matrix effect to all analytes, ranging from -33% (DCA) and 38% (tebuthiuron). Thereby the method was optimized and validated for analysis of diuron, tebuthiuron, and DCPU DCA in surface water using HPLC/UV. The data obtained show that in order to assure the analytical reliability desired the use of the analytical curves in the matrix for the quantification of these analytes in water is required.

Degradação de atrazina por processo foto-Fenton monitorado por injeção seqüencial e cromatografia a líquido de alta eficiência

Processos de fotodegradação de compostos orgânicos tóxicos têm sido bastante estudados. Este trabalho trata da aplicação do processo foto-Fenton para a degradação de atrazina em água (composto modelo). O efeito das concentrações dos seguintes compostos foi avaliado: peróxido de hidrogênio (2 a 6 mmol L-1) e ferrioxalato de potássio (0,2 a 1 mmol L-1). Os experimentos foram realizados em um reator com lâmpada UV - 8W (254nm). O processo de fotodegradação foi monitorado por medidas de espectrofotometria de absorção molecular automatizada por injeção seqüencial (SIA) para determinação de peróxido de hidrogênio e por cromatografia a líquido de alta eficiência (CLAE) para determinação de atrazina e metabólitos. Os experimentos demonstram que o processo de foto-Fenton é viável para o tratamento de atrazina em água.

Comparação da eficiência do processo de ozonização e ozonização catalítica (Mn II e Cu II) na degradação de fenol

This paper discusses the results obtained with homogeneous catalytic ozonation [Mn (II) and Cu (II)] in phenol degradation. The reduction of total phenols and total organic carbon (TOC) and the ozone consumption were evaluated. The efficiency in phenol degradation (total phenol removal) at pH 3, with the catalytic process (Mn (II)), increased from 37% to 55% while the TOC removal increased from 4 to 63% in a seven-minute treatment. The ozonation process efficiency at pH 10 was 43% and 39% for phenol and TOC removal, respectively. The presence of both metallic ions (Mn2+ and Cu+2) in the ozonation process resulted in a positive effect.

Ação de colorantes na degradação e estabilização de polímeros

Dyes and pigments are additives used in polymers to improve mainly the aesthetic properties of the material. However, the incorporation of these additives can directly affect polymer stability. The colorants can drastically decrease the lifetime and the performance of the material or can act as a stabilizer, improving significantly the stability of the polymer against degradation. Interaction between colorants and polymers is the cause of the stability changes. Some mechanisms are proposed to explain the action of colorants on polymers. However it is difficult to foresee this action without experiments. This work reviews the main mechanisms involved in the degradation and stabilization of polymers containing colorants.

Estudo inicial da degradação in vivo de poli(L-co-D,L ácido lático), sintetizado em laboratório, aplicado como prótese tibial em coelhos

The copolymer poly (L-co-D,L lactic acid), PLDLA, has gained prominence in the field of temporary prostheses due to the fact that their time of degradation is quite compatible with the requirement in the case of osseous fracture. In this work the in vivo degradation of devices from copolymer, as a system of plates and screws, used in fixation of the tibia of rabbits was studied. The devices were implanted in 15 adult rabbits, albinos, New Zealand race, and they were used as control devices of alloys of titanium (Ti-6Al-4V/ V grade). The use of copolymers, synthesized in the laboratory, was tested in the repair of fracture in rabbits'tibias, being assessed in the following times: 2 weeks, 2 months and 3 months. Morphological analysis of tissue surrounding the plate and screw system, for 2 weeks of implantation, showed the presence of osteoblasts, indicating a pre bone formation. After 2 months there was new bone formation in the region in contact with the polymer. This bone growth occurred simultaneously with the process of PLDLA degradation, invading the region where there was polymer and after 3 months there was an intense degradation of the copolymer and hence greater tissue invasion compared to 2 months which characterized bone formation in a region where the polymer degraded. The in vivo degradation study of the devices for PLDLA by means of histological evaluations during the period of consolidation of the fracture showed the efficiency of plate and screw system, and it was possible to check formation of bone tissue at the implantation site, without the presence of inflammatory reaction

Degradação eletroquímica do cloranfenicol em reator de fluxo

This paper reports a study of electrochemical degradation of the chloramphenicol antibiotic in aqueous medium using a flow-by reactor with DSA® anode. The process efficiency was monitored by chloramphenicol concentration analysis with liquid chromatography (HPLC) during the experiments. Analysis of Total Organic Carbon (TOC) was performed to estimate the degradation degree and Ion Chromatography (IC) was performed to determinate inorganic ions formed during the eletrochemical degradation process. In electrochemical flow-by reactor, 52% of chloramphenicol was degraded, with 12% TOC reduction. IC analysis showed the production of chloride ions (25 mg L-1), nitrate ions (6 mg L-1) and nitrite ions (4.5 mg L-1).

Degradação de corantes ácidos por processos oxidativos avançados usando um reator com disco rotatório de baixa velocidade

Three technologies were tested (TiO2/UV, H2O2/UV, and TiO2/H2O2/UV) for the degradation and color removal of a 25 mg L-1 mixture of three acid dyes: Blue 9, Red 18, and Yellow 23. A low speed rotating disc reactor (20 rpm) and a H2O2 concentration of 2.5 mmol L-1 were used. The dyes did not significantly undergo photolysis, although they were all degraded by the studied advanced oxidation processes. With the TiO2/H2O2/UV process, a strong synergism was observed (color removal reached 100%). Pseudo first order kinetic constants were estimated for all processes, as well as the respective apparent photonic efficiencies.

Indicadores de qualidade do solo e determinação de níveis de degradação de pastagens

A utilização do solo no Brasil foi realizada de forma exploratória, com a conversão de sistemas naturais em sistemas agrícolas extrativistas. Grande parte das áreas de sistemas naturais deu lugar às áreas de cultivo, posteriormente sucedidas por pastagens, encontrando-se boa parte em elevado estágio de degradação. Diante do exposto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a sensibilidade de alguns atributos físicos, químicos, compartimentos da matéria orgânica e determinações de campo como indicadores de qualidade do solo estabelecendo relações entre os mesmos. O estudo foi desenvolvido no município de Governador Valadares-MG, para tal foram escolhidos níveis de pastagens progressivamente degradadas observadas visualmente (pastagem 1, pastagem 2, pastagem 3 e pastagem 4), duas áreas de capoeira em estágios de regeneração natural (capoeira 1 e capoeira 2) e mata (referência). O solo em estudo foi um Argissolo Vermelho, textura argilosa. As determinações dos indicadores físicos, químicos e compartimentos da matéria orgânica foram realizadas em quatro profundidades (0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm). Foram realizadas também determinações de campo, todos os atributos foram determinados no terço médio de uma pedoforma convexa, em dois períodos, chuvoso e seco. Através dos atributos do solo utilizados como indicadores do solo, foi possível separar dois níveis de pastagens degradadas, baixa degradação (pastagem 1 e pastagem 2) e elevada degradação (pastagem 3 e pastagem 4). A melhor qualidade do solo foi observada na área de mata. Entre os atributos do solo utilizados como indicadores de qualidade do solo os mais sensíveis aos níveis de pastagens degradadas são os atributos químicos pH, Ca2+, Mg2+, Al3+, H+Al, saturação por bases (V), saturação por alumínio (m), seguidos pelos atributos físicos macroporosidade e porosidade total. Os compartimentos da matéria orgânica do solo, matéria orgânica particulada (MOP), matéria orgânica leve (MOL) e carbono solúvel em água (CSA) utilizados como indicadores de qualidade do solo são eficientes em diferenciar a qualidade do solo nas conversões de sistema, mata/pastagens e pastagens/capoeiras, não sendo sensível aos níveis de pastagens degradadas, o que sugere estudos futuros utilizado compartimentos mais sensíveis a pequenas variações. As determinações de campo espessura do horizonte “A”, profundidade do sistema radicular e taxa de cobertura do solo são sensíveis aos níveis de pastagens degradadas, e apresentam uma boa correlação com os indicadores de laboratório macroporosidade (Ma), matéria orgânica particulada (MOP), saturação por bases (V), saturação por alumínio (m) sugerindo assim a utilização dessas determinações como indicadores de qualidade do solo em pastagens degradadas, para o solo e a região estudados.

Crescimento de dois cultivares de soja submetidos a aplicações de herbicidas e fungicidas

Existem relatos de que a aplicação de fungicidas do grupo das estrobilurinas na cultura da soja tem trazido aumento de produtividade mesmo em locais sem incidência de doenças, indicando que as alterações de ordem fisiológica devem ser quantificadas. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o crescimento de dois cultivares de soja (MG/BR46 Conquista e BRS Valiosa RR) submetidos a aplicações de herbicidas e fungicidas (estrobilurinas e/ou triazóis). Dois experimentos foram desenvolvidos em campo com esquema de tratamentos em parcelas subdivididas no tempo (5 x 12), em que nas parcelas foram alocadas cinco combinações de herbicidas (glyphosate a 720 g ha-1 ou sethoxydim (230 g ha-1) + bentazon + chlorimuron-ethyl (480 + 11,25 g ha-1)) e fungicidas (pyraclostrobin a 75 g ha-1, epoxiconazole a 50 g ha-1 ou pyraclostrobin + epoxiconazole (66,5 + 25 g ha-1)); e como subparcelas foram consideradas as datas de avaliação entre 30 e 120 dias após semeadura. A aplicação de herbicidas não alterou o crescimento dos cultivares de soja. A aplicação de fungicidas do grupo das estrobilurinas associado a triazóis promoveu maior acúmulo de massa de matéria seca e área foliar. Ainda a aplicação desses fungicidas em R2 (pleno florescimento) e R5.1 (enchimento de grãos) resultou em maiores valores de taxas de crescimentos absoluto e relativo, assimilatória líquida e de crescimento da cultura em período próximo ao final do ciclo da cultura, diferenciando, inclusive, dos tratamentos com aplicação somente de triazóis.

Associação de Rhizobium sp. a duas leguminosas na tolerância à atrazina

A associação de bactérias a plantas tem sido estudada como uma possível tecnologia emergente, para fitorremediação de contaminantes, entre eles os herbicidas, que, por sua recalcitrância, ameaçam a qualidade do ambiente. O objetivo deste trabalho foi verificar a tolerância de mucuna-anã (Stizolobium deeringianum Bort) e mucuna-preta (Stizolobium aterrimum Piper & Tracy), inoculadas e não inoculadas com Rhizobium sp., ao herbicida atrazina. Os tratamentos foram: plantas com inoculante + 0,1 g/m², 0,2 g/m² atrazina e sem atrazina (T1, T2 e T3, respectivamente), sem inoculante + 0,1 g/m², 0,2 g/m² atrazina e sem atrazina (T4, T5 e T6, respectivamente). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com três repetições. Foram avaliados germinação, sobrevivência, número de nódulos, altura, biomassa verde, biomassa seca da parte aérea, após o crescimento das plantas por 50 dias em casa de vegetação. Nos tratamentos com inoculante, avaliou-se a porcentagem de germinação de plantas bioindicadoras (Bidens pilosa L.). Mucuna-preta e mucuna-anã demonstraram maior tolerância ao herbicida quando associadas ao Rhizobium. Os valores de sobrevivência de mucuna-preta, nas doses 0,1 e 0,2 g/m² de atrazina (T1 e T2), foram de 34 a 24% superiores aos observados nas mesmas doses, mas sem o inoculante (T4 e T5). Para mucuna-anã, T1 e T2 foram de 17 e 8% superiores a T4 e T5, respectivamente. As alturas médias de mucuna-anã em T1, T2 e T3 foram mais elevadas que em T4, T5 e T6, reforçando a importância do simbionte à resistência ao herbicida. Os resultados encontrados para as variáveis altura, biomassa verde e seca para mucuna-preta não apresentaram diferença estatística entre os tratamentos com e sem inoculante, mostrando uma resistência natural à atrazina e a possibilidade de atuar como planta remediadora. A germinação de B. pilosa indica uma possível degradação da atrazina no solo com ambas as espécies de mucunas inoculadas com Rhizobium sp.

Atividade residual de seis herbicidas aplicados ao solo em época seca

Este trabalho foi desenvolvido em campo, com o objetivo de avaliar a atividade residual de herbicidas recomendados para a cultura da cana-de-açúcar, quando aplicados ao solo na época seca. Os tratamentos foram organizados em esquema de parcelas subdivididas, em que, no âmbito das parcelas, foram aplicados seis herbicidas e, no âmbito das subparcelas, foram considerados três períodos de permanência dos produtos no solo (130 dias, 70 dias e testemunha, sem aplicação). Os tratamentos herbicidas foram (g ha-1): amicarbazone a 1260; clomazone a 1250; hexazinone a 450; imazapic a 147; isoxaflutole a 187,5; e sulfentrazone a 900. Além da infestação natural de plantas daninhas, para avaliação da atividade residual dos produtos, semeou-se pepino na área, considerado como bioindicador. A mesma molécula herbicida teve avaliação diferenciada em razão da espécie bioindicadora considerada. Os herbicidas amicarbazone, hexazinone, isoxaflutole e sulfentrazone têm propriedades positivas para aplicação ao solo em época seca, tais como elevada solubilidade, baixo Kow e baixa fotodegradação. A aplicação de imazapic em pré-emergência tem eficácia consistente em época seca, controlando adequadamente o pepino e a comunidade natural de plantas daninhas. O herbicida clomazone não controlou adequadamente o pepino e a comunidade natural de plantas daninhas.

Determinação de espécies bioindicadoras de resíduos de herbicidas auxínicos

Herbicidas que apresentam atividade residual no solo podem se tornar problema para os cultivos agrícolas, pela possibilidade de intoxicar culturas sucessoras. No caso dos hormonais, há grande dificuldade na determinação de resíduos pela técnica do bioensaio, em função da variação na resposta em crescimento, apresentada pela espécie indicadora. Neste trabalho, objetivou-se determinar espécies e variáveis sensíveis aos herbicidas 2,4 D e picloram, para indicação de resíduos no solo. Para isso, realizaram-se dois bioensaios, sendo que cada um, constituiu-se de 60 tratamentos, em esquema fatorial, compostos pela combinação de três espécies vegetais (Lycopersicon esculentum, Cucumis sativus e Beta vulgaris), dois substratos (areia e amostra de solo) e dez subdoses do herbicida (0; 3; 6; 12; 22,5; 47; 94; 187,5; 375 e 750 g ha-1) e (0; 3; 6; 9; 18; 30; 60; 123; 246 e 501 g ha-1) para o 2,4-D e picloram, respectivamente. O delineamento experimental utilizado para ambos os ensaios foi em blocos casualizados, com quatro repetições. O aumento das doses dos herbicidas provocou reduções nas variáveis altura de planta, matéria seca e, aumento da intoxicação visual das espécies avaliadas. A intoxicação visual mostrou-se a variável mais adequada para determinação de baixos níveis de resíduos de 2,4 D e picloram no solo. B. vulgaris foi a espécie com maior sensibilidade ao 2,4 D enquanto que L. esculentum foi a espécie mais sensível ao picloram.

Aspectos fisiológicos da mandioca após a aplicação dos herbicidas fluazifop-p-butil e fomesafen

Acredita-se que alguns herbicidas possam influenciar a eficiência do uso da água, pelo efeito negativo direto sobre fotossíntese, transpiração e condutância estomática ou, indiretamente, pela redução da taxa metabólica da planta. Diante disso, objetivou-se, neste trabalho, avaliar a influência dos herbicidas fluazifop-p-butil e fomesafen, isolados e em mistura, sobre as características associadas ao uso da água, por cultivares de mandioca, visando a selecionar aqueles mais tolerantes aos referidos herbicidas. Realizou-se experimento, em casa de vegetação no delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. Adotou-se arranjo fatorial em esquema 5x7, constituído pela combinação de cinco cultivares de mandioca: Cacau-UFV, Platina, Coqueiro, Coimbra e IAC-12, com quatro doses da mistura comercial dos herbicidas fomesafen + fluazifop-p-butil (0,5; 0,75; 1,0 e 1,5 L ha-1), além da dose comercial recomendada de cada princípio ativo isolado e uma testemunha sem herbicida. As características avaliadas foram: condutância estomática (gs), taxa de transpiração (E) e eficiência do uso da água (EUA). De maneira geral, a E, gs e EUA foram afetadas pela aplicação da mistura dos herbicidas. Os cultivares de mandioca apresentam diferentes níveis de sensibilidade ao fluazifop-p-butil + fomesafen, sendo que o cultivar Platina é o mais tolerante à aplicação da mistura. O fluazifop-p-butil mostrou-se seletivo para a cultura e o fomasafen causou efeitos negativos na fisiologia da mandioca.