Avaliação do potencial da macrófita Pistia stratiotes na exposição de íon cromo (VI): biossorção e tolerância

The environmental pollution caused by industries has increased the concentration of pollutants in the environment, especially in water. Among the most diverse contaminants, there is the metals, who may or may not to be heavy/toxic, causing effluent of difficult treatment when in low concentrations. The search for alternative measures of wastewater effluent treatment has led to studies using phytoremediation technique through the various matrices (plant, fungi, bacteria) as means of polishing treatment to remove contaminants by means of biosorption/bioaccumulation. In order to use the phytoremediation technique for removing metals of the environmental, it have been performed bioassay with the macrophyte Pistia stratiotes. The bioassays were realized with healthy plants of P. stratiotes acclimatized in a greenhouse, at room temperature and lighting conditions during 28 days of cultivate. The cultivations were performed in glass vessels containing 1 L of the hydroponic solution with chromium (VI) in the potassium dichromate form with concentration range 0.10 to 4.90 mg L-1. The experiments were performed by Outlining Central Composite Rotational (OCCR), where the kinetics of bioaccumulation and chlorophyll a fluorescence were monitored in plants of P. stratiotes during cultivation. The collections of the samples and cultive solution were performed according to the OCCR. The chromium levels were measured in samples of P. stratiotes and the remaining solutions by the methodology of atomic absorption spectrometry by flame. The tolerance of P. stratiotes in relation to exposure to chromium (VI) was analyzed by parameters of physiological activity by means of chlorophyll a fluorescence, using the portable fluorometer PAM (Pulse Amplitude Modulation). The development of P. stratiots and their biomass were related to the time factor, while bioaccumulation capacities were strongly influenced by factors of time and chromium concentration (VI). The chlorophyll fluorescence parameters were affected by chromium and the exposure time at the bioassays. It was obtained an higher metal removal from the root in relation to the sheet, reaching a high rate of metal removal in solution. The experimental data removal kinetics were represented by kinetic models Irreversibly Langmuir, Reversible Langmuir, Pseudo-first Order and Pseudo-second Order, and the best fit for the culture solution was the Reversible Langmuir model with R² 0.993 and for the plant the best model was Pseudo-second order with R² 0.760.

Cultivo de Ankistrodesmus gracilis (Reisch) Korsikov (Chlorophyta) em laboratório utilizando meio CHU12 e de macrófita com NPK

Two different culture media, namely CHU12 and inorganic fertilizer NPK (20-5-20) associated with macrophyte (Eichhornia crassipes) extract, were used to evaluate the development of A. gracilis. Growth rate, development, nutritional value and medium water quality were analyzed. A. gracilis in macrophyte+NPK medium had mean cell density (333x10(5) cells/mL) higher than medium CHU12 (302x10(5) cells/mL). Protein rate (12.52% PS), dry weight (397x10(7) pg/cell) and ashes (4.08x10(7) pg/cell) in A. gracilis was higher (p<0.05) than medium macrophyte+NPK. on the other hand, lipids, carbohydrates and fibers had the same rate (p>0.05) in both media. When hydrological variables in the culture medium of A. gracilis are taken into account, dissolved oxygen and free CO2 alone failed to have any significant difference (p>0.05) between the media employed. A. gracilis in the macrophyte+NPK medium had the same nutritional rate as the commercial medium CHU12, with excellent results for alga growth. Macrophyte medium may be used for large scale alga culture in the feed of fish larvae.

Macrófitas aquáticas de um lago marginal ao rio Embu-mirim, São Paulo, Brasil

Durante os anos de 1984/1985 obtiveram-se amostras sazonais para determinação de parâmetros físicos, químicos e biológicos de um lago marginal ao rio Embu-mirim, em Itapecerica da Serra, na bacia do reservatório de Guarapiranga (São Paulo, Brasil). Além de discutir os resultados obtidos quanto à flora de macrófitas aquáticas e suas relações com os outros parâmetros ambientais, são também analisados os efeitos da variação sazonal. As espécies encontradas estão presentes em diversos corpos d'água marginais, bem como ao longo do rio Embu-mirim, permitindo avaliar seu comportamento em corpos d'água semelhantes, da mesma bacia. A macrófita predominante foi Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. Os resultados obtidos demostram a tendência de uma eutrofização acelerada e o risco de macrófitas potencialmente problemáticas, como E. crassipes e Salvinia auriculata, formarem camalotes de altas densidades, que podem chegar ao reservatório de Guarapiranga, através do rio Embu-mirim, causando problemas aos diversos usos da água.

CONSUMO DE ALIMENTO POR UM GAFANHOTO NEOTROPICAL, Stenacris fissicauda fissicauda (BRUNER, 1908) (ORTHOPTERA:ACRIDIDAE) DA VÁRZEA AMAZÔNICA

É feita a determinação da quantidade média (g) de biomassa foliar consumida por 1 g (peso seco) de gafanhoto/dia nesta espécie. O material para a realização dos experimentos foi coletado na ilha de Marchantaria (várzea - Rio Solimões) perto de Manaus. Os animais testados foram agrupados por estádio ninfal (ninfas iniciais (I+II), médias (111+lV) e finais (V+VI)) e os adultos pelo sexo (machos, fêmeas, machos+fêmeas). A planta utilizada como alimento foi Paspalwn repens, macrófita aquática das Poaceac, onde Stenacrisf. fissicaudadesenvolve o seu ciclo vital. Verificou-se que as ninfas de estádios iniciais realizam o maior consumo (0,7740 g/g de biomassa animal/dia), enquanto que o menor consumo de biomassa foliar, foi feito pelos adultos (0,2622 g/g de biomassa animal/dia). O consumo médio foi calculado em 0,5 g (peso seco) de biomassa foliar consumida por g (peso seco) de biomassa animal por dia. Estes dados estão sendo comparados com o consumo foliar de Cornops aquaticum (Acrididac) em Eichhornia crassipes (Pontederiaceae) da mesma área.

DESENVOLVIMENTO NINFAL DO GAFANHOTO NEOTROPICAL SEMI-AQUÁTICO Stenacris fissicauda fissicauda (BRUNER, 1908) (ORTHOPTERA:ACRIDIDAE) EM CONDIÇÕES CONTROLADAS

Estudou-se a influência da temperatura e do fotoperíodo no desenvolvimento ninfal do gafanhoto semi-aquático Stenacris fissicauda fissicaudaproveniente de uma região de várzea, perto de Manaus. Ninfas recém-eclodidas foram coletadas no campo na macrófita aquática Paspalum repens (Gramineae-Poaceae)e criadas sob condições controladas em câmaras de criação (8, 12 e 24 horas de luz, 27°C e 27/21°C de temperatura) e sob condições naturais. Esta espécie apresenta 5 estádios ninfais para os machos e 6 para as fêmeas sob condições de dia longo no laboratório e durante o período com menos precipitação (estação "seca") sob condições naturais. No entanto, observou-se um estádio extra para machos (6o) e fêmeas (7o) sob condições de dia curto no laboratório. Este estádio ocorreu durante o período com mais precipitação (estação chuvosa) sob condições naturais. Constatou-se que a temperatura e o fotoperíodo interagiram no desenvolvimento ninfal sob condições controladas: 1) O número de estádios (especialmente em fêmeas) foi principalmente influenciado pelo fotoperíodo; 2) O tempo de desenvolvimento ninfal (em ambos os sexos) sobretudo foi influenciado pela temperatura. Os resultados estão sendo discutidos sob o ponto de que a luz pode atuar como fator de controle (ecofator) no número de estádios ninfais de insetos em ecossistemas tropicais, mesmo sendo situados perto do equador, devido à mudanças sazonais de insolação e/ou intensidade de luz durante o ano.

Capacidade da Lemna aequinoctialis para acumular metais pesados de água contaminada

A capacidade das plantas em tolerar e absorver quantidades elevadas de metais pesados é usada como uma tecnologia promissora para limpeza de resíduos perigosos em ambientes altamente contaminados. O desempenho da macrófita L. aequinoctialis em absorver metais pesados foi estudado durante sua floração em dois períodos de amostragem diferentes. As amostras de L. aequinoctialis e água foram coletadas por 800 horas em intervalos de 48 horas. A quantidade de Ni, Cu, Co, Cr, Mn, Zn e Fe presente na L. aequinoctialis e água foram determinados por espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS). Os resultados foram avaliados pelas técnicas de estatística de componentes principais (PCA), análise de agrupamento hierárquico (HCA) e boxplot. Os resultados mostram que a rizofiltração da L. aequinoctialis remove altas quantidades de metais pesados na seguinte ordem Cr > Ni > Cu > Fe > Zn > Mn. No entanto, observou-se que mudanças significativas na composição química, pH e condutividade elétrica da água alteram a capacidade de absorção da L. aequinoctialis.

Composição de Heteroptera aquáticos e semi-aquáticos na área de abrangência da U.H.E. Dona Francisca, RS, Brasil: fase de pré-enchimento

Neste estudo, foi analisada a composição dos Heteroptera do curso médio da bacia do rio Jacuí, RS, Brasil, previamente à construção da U.H.E. Dona Francisca, bem como alguns fatores abióticos que poderiam afetar a distribuição e a abundância destes organismos. Nos ambientes lênticos, amostragens quantitativas foram realizadas utilizando-se peneiras, em seis localidades (janeiro 2000). Nos ambientes lóticos, as coletas foram feitas através de amostrador de Surber (de maio a outubro de 2000), privilegiando-se a captura de espécies tipicamente bentônicas. Em cada estação, pH, oxigênio dissolvido, precipitação mensal, temperatura do ar e da água e profundidade foram medidos. Nos rios e riachos, a velocidade da corrente também foi registrada. Quinze espécies foram registradas nos ambientes lênticos, sendo Belostoma sp. e Notonecta sp. as dominantes (70%). A abundância, a riqueza e os índices de diversidade foram mais altos nos locais com maiores dimensões. Nos ambientes lóticos, foram assinaladas duas espécies de Naucoridae, Ambrysus teutonius La Rivers, 1951 e Cryphocricus vianai De Carlo, 1951, sendo a primeira dominante (65%). A abundância foi maior nos pontos com maior sombreamento, presença de árvores e/ou com detritos vegetais, ou com a macrófita Podostemum sp. (Podostemaceae) no fundo, e mais baixa em locais com curso semi-regulado. Possivelmente, fatores como temperatura e precipitação acumulada estejam relacionados com a abundância mensal dos Naucoridae. Os resultados deste estudo servirão de subsídio para futuros estudos de impacto ambiental após o enchimento do reservatório da U.H.E. Dona Francisca.

Distribuição temporal de imaturos de Odonata (Insecta) associados a Eichhornia azurea (Kunth) na Lagoa do Camargo, Rio Paranapanema, São Paulo

Os objetivos deste trabalho foram registrar a abundância e a riqueza de Odonata associada a Eichhornia azurea, durante o período de março de 2004 a março de 2005, na Lagoa do Camargo, lateral ao Rio Paranapanema - São Paulo, após um pulso de inundação extraordinário e também investigar os fatores ambientais determinantes na distribuição da abundância de Odonata. As maiores abundâncias e riquezas ocorreram na estação seca, sendo que Coenagrionidae foi a família mais abundante e com a maior riqueza de gêneros de todo o período estudado. Esta alta abundância possivelmente ocorreu devido a seu comportamento, como postura dos ovos dentro do tecido das macrófitas e hábito escalador. Aeshnidae e Libellulidae apresentaram baixa abundância principalmente na estação seca. Os principais fatores ambientais que afetaram a distribuição da abundância de Odonata foram a temperatura de superfície da água, a pluviosidade e a biomassa de E. azurea.

Eficiência de fluridone no controle de plantas aquáticas submersas e efeitos sobre algumas características ambientais

O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência do herbicida fluridone no controle de plantas aquáticas submersas (Egeria densa, Egeria najas e Ceratophyllum demersum), assim como seus efeitos sobre algumas características ambientais. A pesquisa foi conduzida no reservatório da Usina Hidrelétrica Eng. Souza Dias (Jupiá), região noroeste do Estado de São Paulo, em uma reentrância denominada lagoa Vírgula. A lagoa foi dividida em nove faixas e seis delas receberam uma aplicação inicial de fluridone para se obter uma concentração de 20 ppb. As aplicações subseqüentes foram dimensionadas para recompor esta concentração. Para o estudo do carreamento do herbicida pelo fluxo de água, foi efetuado o monitoramento das suas concentrações nas nove faixas da lagoa (com e sem aplicação) e em áreas a jusante e a montante. Foram analisados os efeitos do fluridone sobre características ambientais como: turbidez, temperatura da água, condutividade elétrica, concentração de oxigênio, pH e resíduos de fluridone. A eficácia do controle foi avaliada visualmente (pelos sintomas de fitointoxicação nas três espécies estudadas) e pela amostragem de biomassa. Observou-se que o fluridone controlou de forma satisfatória E. najas e E. densa. Quando cessou o efeito do fluridone, aconteceu a reinfestação de E. densa e E. najas. Não houve controle de C. demersum. O fluridone não produziu efeitos adversos sobre as características de qualidade ambiental estudadas.

Eficiência de fluridone no controle de plantas aquáticas submersas no reservatório de Jupiá

O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência do herbicida fluridone no controle de plantas aquáticas submersas (Egeria densa, Egeria najas e Ceratophyllum demersum) que ocorrem no reservatório da Usina Hidrelétrica Eng. Souza Dias (Jupiá), região noroeste do Estado de São Paulo. A pesquisa, que consistiu de aplicações de fluridone, foi conduzida em lagoas marginais do rio Tietê, denominadas Flórida e Barrenta. As lagoas foram divididas em faixas, cada uma delas representando um tratamento. As faixas das lagoas receberam uma aplicação inicial de fluridone, procurando-se atingir a concentração de 20 ppb. As aplicações subseqüentes foram dimensionadas para recompor e/ou manter esta concentração, sendo realizadas sempre com o auxílio de uma barra de aplicação munida de três mangueiras, com pontas injetoras submersas na água, em três profundidades (0,2, 0,6 e 1,2 m). O volume de aplicação foi mantido próximo a 54 l ha-1 de calda. Foram feitas avaliações visuais dos sintomas de fitointoxicação nas três espécies estudadas, assim como avaliação da biomassa. Nas condições da pesquisa, o fluridone controlou as macrófitas submersas Egeria najas e Egeria densa; quando cessou o efeito do fluridone, aconteceu a reinfestação de Egeria densa e Egeria najas; e não houve controle de Ceratophyllum demersum nem das espécies não-alvo, como Salvinia auriculata, Ipomoea spp., Merremia sp., Typha latifolia e Cyperus spp.

Aspectos da fenologia e ecologia de Hedychium coronarium (Zingiberaceae) na estação ecológica do Tripuí, Ouro Preto-MG

Hedychium coronarium é uma macrófita aquática considerada exótica e invasora fora da região do Himalaia, seu centro dispersor. Introduzida nas Américas, ocorre em diversas regiões do Brasil, inclusive na Estação Ecológica do Tripuí (EET), Ouro Preto-MG. As macrófitas invasoras ocasionam efeitos negativos sobre a biodiversidade regional e, portanto, requerem estudos sobre sua fenologia e ecologia como subsídio para medidas de controle e manejo. Aspectos relacionados a crescimento em altura, floração, frutificação e duração das hastes foram avaliados entre agosto de 2002 e julho de 2003 em diferentes áreas da EET. Áreas com sombreamento entre 60 e 80% apresentam maior crescimento em altura e melhor frutificação, merecendo, por isso, maior atenção para o manejo e controle.

Efeitos do manejo de Eichhornia crassipes sobre a qualidade da água em condições de mesocosmos

As macrófitas, apesar da enorme importância na dinâmica do ambiente aquático, quando formam extensas e densas colonizações, promovem uma série de prejuízos ao ambiente e aos usos múltiplos dos reservatórios. Nessas situações, há necessidade de redução de seu tamanho populacional, seja reduzindo as condições favoráveis ao crescimento, seja por meio do controle direto das plantas. Dentre as macrófitas aquáticas que promovem esses tipos de problema, o aguapé (Eichhornia crassipes) é considerada a mais importante. Seu controle é praticado em todo o mundo. O diquat tem sido bastante utilizado para o controle desta planta, em razão de seu baixo custo, eficácia, rapidez de controle e baixa toxicidade no ambiente aquático. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os possíveis impactos causados pelo controle de Eichhornia crassipes sobre algumas características de qualidade da água em mesocosmos. Para isso, cinco situações experimentais foram estudadas: CPCH - mesocosmo colonizado por aguapé, o qual foi controlado pela aplicação do herbicida diquat; CPCG - mesocosmo colonizado por aguapé, o qual foi morto por congelamento; CPSH - mesocosmo colonizado com aguapé, sem controle; SPCH - mesocosmo sem macrófitas e com aplicação de diquat na superfície da água; e SPSH - mesocosmo sem macrófitas aquáticas e sem aplicação. O herbicida diquat foi utilizado na dose de 7,0 L da formulação comercial Reward/ha. A temperatura foi mais elevada nos mesocosmos sem plantas, devido à maior incidência de raios solares na coluna d'água. As concentrações de oxigênio dissolvido foram menores nos mesocosmos colonizados pelo aguapé e também tiveram rápida queda após o controle das plantas tanto com diquat como por congelamento. O pH da água foi maior nos mesocosmos sem a cobertura da macrófita. Os valores de sólidos totais dissolvidos (STD) e de condutividade elétrica foram maiores nos tratamentos com morte por congelamento e pelo diquat e em mesocosmos colonizados sem controle da macrófita. Esse efeito pode ser devido à presença de material orgânico em suspensão e à maior concentração de nutrientes presentes na água. Comparando os mesocosmos sem plantas, sem e com a aplicação de diquat na superfície da água, os valores das características avaliadas foram estatisticamente similares, levando à conclusão de que as alterações observadas nos fatores analisados decorrem principalmente da decomposição das plantas.

Variabilidade genética e sensibilidade de acessos de Pistia stratiotes ao herbicida glyphosate

A alface-d'água (Pistia stratiotes) é uma das principais entre as macrófitas aquáticas que causam problemas em corpos hídricos no Brasil e são consideradas como plantas daninhas. O presente trabalho foi realizado com os objetivos de conhecer melhor a variabilidade genética dessa macrófita e relacionar essa variabilidade com a resposta à aplicação do herbicida glyphosate. Para isso, foram coletados indivíduos em 12 corpos hídricos em diferentes cidades do território nacional (Americana, Cambaratiba, Curitiba, Itapura, Jaboticabal, Lagoa Santa, Piraí, Rio Grande, Rubinéia, Salto Grande, Santa Gertrudes e Três Lagoas). Os acessos foram caracterizados pelo uso de marcadores RAPD (DNA Polimórfico Amplificado ao Acaso), que permitiram, com o auxílio de iniciadores aleatórios, a caracterização dos locos polimórficos identificados por uma matriz de ausência e presença de bandas. Utilizando essa matriz, a análise de agrupamento permitiu nítida classificação dos acessos em três grupos com diferenças genéticas entre eles. Um ensaio de controle químico, com plantas mantidas em vasos plásticos (5 L) e pulverizadas com o herbicida glyphosate nas concentrações de 0,0, 0,6, 1,2, 1,8 e 2,4 kg ha-1, identificou, utilizando avaliações aos 7, 14 e 21 dias após aplicação, que as duas maiores doses promoveram melhor efeito herbicida. Foi verificado também que os acessos de Curitiba e Cambaratiba apresentaram menor suscetibilidade ao herbicida glyphosate. Não houve correspondência entre a estrutura de grupos dos acessos pela análise multivariada de agrupamento com a técnica RAPD e a suscetibilidade da alface-d'água ao glyphosate.

Efeitos da toxicidade do zinco em folhas de Salvinia auriculata cultivadas em solução nutritiva

A macrófita aquática Salvinia auriculata tem sido utilizada em vários programas de monitoramento em corpos d'água passíveis de eutrofização, sendo considerada uma planta bioindicadora. Contudo, sabe-se que a salvínia também tem um potencial fitorremediador, acumulando em seus tecidos concentrações consideráveis de poluentes. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial fitorremediador e bioindicador dessa planta, avaliando as características morfológicas da salvínia quando submetida a doses excessivas de zinco (Zn), bem como o teor desse metal acumulado em seus tecidos. Os indivíduos foram coletados em águas livres de contaminação e cultivados sob condições controladas, em vasos com solução nutritiva, em casa de vegetação, e submetidos aos tratamentos com zinco na forma de ZnSO4. 7H2O, nas seguintes concentrações: 0; 2,5; 5,0; 7,5; e 10,0 mg L-1. As alterações morfológicas foram observadas diariamente e, após dez dias de exposição dos vegetais ao zinco, procedeu-se à colheita das plantas. As plantas colhidas foram lavadas, secas, pesadas, moídas e digeridas em solução com ácido nítrico e ácido perclórico, obtendo-se extratos para determinação dos teores de zinco por espectrofotometria de absorção atômica. Os resultados indicaram que S. auriculata apresentou danos morfológicos, com o desenvolvimento de lesões e necroses marginais nas folhas em concentrações de zinco na solução superiores à permitida pela legislação, porém não diferiram no que se refere ao crescimento populacional. Em relação ao acúmulo, a absorção de zinco pelas plantas aumentou proporcionalmente com a concentração do metal em solução. O zinco, quando em concentrações elevadas, tornou-se tóxico às plantas, sendo as alterações morfológicas de plantas de S. auriculata de fácil detecção, podendo ser utilizadas no biomonitoramento de ecossistemas aquáticos contaminados com zinco.

Doses e horário de aplicação do diquat no controle de Eichhornia crassipes

O aguapé (Eichhornia crassipes) é uma das mais importantes macrófitas aquáticas que colonizam reservatórios e corpos hídricos nas regiões tropicais e subtropicais do mundo, causando uma série de interferências no uso múltiplo da água e do corpo hídrico e no controle de vetores de doenças humanas. Para evitar prejuízos econômicos, sociais, estéticos e ao meio ambiente, essas plantas são controladas por vários métodos, incluindo o controle químico com o uso de herbicidas. Com o objetivo de avaliar a eficácia do herbicida diquat no controle dessa macrófita aquática, foram instalados dois ensaios em casa de vegetação. No primeiro, foram comparadas duas formulações (Reward® e Reglone®) aplicadas em dois horários (diurno e noturno) e em quatro doses (0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 kg ha-1), num esquema fatorial 2 x 2 x 4, com seis repetições. Os resultados mostraram que a formulação Reward® foi mais eficiente no controle dessa macrófita, agindo mais rapidamente, sobretudo em menores doses, e que as aplicações realizadas no período noturno apresentavam melhor desempenho no controle em relação às realizadas no período diurno. Assim, um segundo ensaio foi realizado utilizando apenas a formulação Reward®, comparando a aplicação no período noturno e no diurno e as doses de 0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 kg ha-1, obedecendo a um esquema fatorial 2 x 4. As plantas de aguapé foram cultivadas em caixas-d'água, e o delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso com quatro repetições, considerando a posição das caixas dentro da casa de vegetação. Os resultados confirmaram que o diquat é eficiente no controle do aguapé, principalmente nas doses de 0,3 e 0,4 kg ha¹ em aplicações noturnas. Doses baixas e aplicações diurnas não impediram intensas rebrotas das plantas afetadas.