Electrokinetic treatment of environmental matrices. Contaminants removal and phosphorus recovery

There is a need to develop viable techniques for removal and recovery organic and inorganic compounds from environmental matrices, due to their ecotoxicity, regulatory obligations or potential supplies as secondary materials. In this dissertation, electro –removal and –recovery techniques were applied to five different contaminated environmental matrices aiming phosphorus (P) recovery and/or contaminants removal. In a first phase, the electrokinetic process (EK) was carried out in soils for (i) metalloids and (ii) organic contaminants (OCs) removal. In the case of As and Sb mine contaminated soil, the EK process was additionally coupled with phytotechnologies. In a second phase, the electrodialytic process (ED) was applied to wastes aiming P recovery and simultaneous removal of (iii) toxins from membrane concentrate, (iv) heavy metals from sewage sludge ash (SSA), and (v) OCs from sewage sludge (SS). EK enhanced phytoremediation showed to be viable for the remediation of soils contaminated with metalloids, as although remediation was low, it combines advantages of both technologies while allowing site management. EK also proved to be an effective remediation technology for the removal and degradation of emerging OCs from two types of soil. Aiming P recovery and contaminants removal, different ED cell set-ups were tested. For the membrane concentrates, the best P recovery was achieved in a three compartment (3c) cell, but the highest toxin removal was obtained in a two compartment (2c) cell, placing the matrix in the cathode end. In the case of SSA the best approach for simultaneous P recovery and heavy metals removal was to use a 2c-cell placing the matrix in the anode end. However, for simultaneous P recovery and OCs removal, SS should be placed in the cathode end, in a 2c-cell. Overall, the data support that the selection of the cell design should be done case-by-case.

Teores de carboidratos, proteínas e aminoácidos livres durante o desenvolvimento de raízes tuberosas do feijão macuco (Pachyrrhizus tuberosus (Lam.) Spreng.), em área de várzea, Amazonas, Brasil

Entre as espécies que produzem tubérculos amiláceos nas condições tropicais, encontra-se Pachyrrhizus tuberosus, leguminosa conhecida popularmente como feijão macuco ou jacatupé. Propôs-se estudar alguns aspectos fisiológicos do desenvolvimento dessa espécie em uma area de várzea. Foi estudado o comportamento de três introduções (2.2, 1.2 e 1.1.6) da coleção do programa de melhoramento de hortaliças do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA (definidas como 1, 2 e 3), submetidas a duas formas de manejo: com e sem tutoramento das plantas e com e sem poda das inflorescências. A poda das inflorescências resultou em um aumento nos teores de xilose, glicose, açúcares redutores, proteínas e aminoácidos ao longo do desenvolvimento. Foram observadas variações nos teores de xilose, açúcares redutores e proteínas entre as introduções estudadas. O teor de amido nas raízes tuberosas não mostrou variação ao longo do desenvolvimento, em nenhum dos tratamentos estudados.

Análise ecológica de um hectare em floresta Ombrófila densa de terra-firme, estrada da Várzea, Amazonas, Brasil1

Foi amostrada fítossociologicamente 1 ha. de floresta tropical densa de terra-firme, em um trecho da Estrada da Várzea, que liga Manaus aos municípios de Silves c Itapiranga, no estado do Amazonas. O trabalho teve por objetivo analisar a composição florística e os parâmetros fitossociológicos, necessários para a determinação do índice de valor de importância ecológica das espécies (IVI), bem como a estrutura da vegetação. A distribuição da amostra foi efetuada mediante a análise da imagem de satélite. A amostragem foi na forma de transecto de 10 x 1 .000m dividida em 20 subparcelas de 10 x 50m, totalizando 10.000rn2. Foram abordados todos os indivíduos arbóreos, palmeiras, cipós e ervas terrestres com CAP ≥ 30cm, dos quais obteve-se amostras botânicas para posterior identificação, a qual obedeceu ao sistema de classificação de Cronquist. Como resultado foram registrados 527 indivíduos, que estão distribuídos em 47 famílias, 118 gêneros e 196 espécies. As famílias que apresentaram maior diversidade foram Lecythidaceae (20), Lauraceae (19), Sapotaceae (17), Chrysobalanaceae, Burscraceae (12) c Annonaceae (9) representando 47% da diversidade familiar, demonstrando que a diversidade local está concentrada em poucas famílias. As espécies com maior valor de importância (IVI) foram Goupia glabra Aubl. (9,34), Ocotea rubra(Meiss.) Allen (8,71), influenciados pela exuberância dos seus diâmetros, representados na dominância relativa. Contudo, quando da comparação de densidade local com as obtidas em outros trabalhos, sob os mesmos critérios amostrais, concluiu-se que o local é menos abundante quanto ao número de indivíduos por hectare. Todavia, a diversidade por família c espécies não difere dos resultados alcançados em outras áreas da Amazônia, para florestas de terra-firme.

Preferência de vôo de nove espécies da família scolytidae (Insecta: Coleoptera) na Amazônia Central1

Neste trabalho foi avaliada a preferência por altura de vôo de nove espécies da família Scolytidae, capturadas com armadilhas Escolitídeo/Curitiba e Marques/Carrano/Abreu, instaladas a 1; 3; 5; 7,5 e 10m de altura na Reserva Florestal Adolpho Ducke, no km 22 da rodovia AM-010 (Manaus, AM). Para isto foi feita uma análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey. O resultado das análises mostraram que, independente da armadilha utilizada, Xyleborus affinis Eichhoff, Xyleborus sp. 1 e Monarthrum sp. 1 apresentaram preferência de vôo por alturas inferiores a 3m; Cryptocarenus heveae (Hagedorn) mostrou preferência por alturas superiores a 5m; e Hypothenemus obscurus Fabricius acima de 7,5m; Xylosandrus compactus Eichhoff não apresentou preferência por qualquer altura de vôo. Cryptocarenus diadematus Eggers, Hypothenemus eruditus Westwood e Premnobius cavipennis Eichhoff apresentaram divergência quanto à tendência de vôo, em relação às armadilhas utilizadas.

Ciclo de vida e ecologia de Paspalum fasciculatum Willd. ex. Fluegge (Poaceae), na várzea da Amazônia central

Paspalum fasciculatum é uma robusta gramínea C4, perene, de ocorrência nas várzeas da Amazônia Central. Para estabelecer a ecologia e o ciclo de vida da espécie em relação as flutuações anuais do nível do rio, vinte plantas foram marcadas ao acaso e acompanhadas mensalmente, de setembro/95 a agosto /96, em duas áreas entre 23 e 27 m (s.n.m.). Registrou-se o comprimento do talo, o número de folhas verdes e mortas, brotos, e a presença de inflorescências. Paspalum fasciculatum sincroniza seu crescimento com a fase terrestre do ciclo hidrológico, tendo atingido no período de estudo o comprimento máximo de 4,53 m. A dormência e grande tolerância dos talos a anos subsequentes de inundação e a capacidade de suportar mudanças bruscas do ambiente físico, permitem classificar a espécie como estrategista "r", altamente adaptada e representativa dos primeiros estágios de colonização das margens sedimentares de rios e lagos de várzea.

Aceitabilidade alimentar de Paulinia acuminata (De Geer, 1773) (Orthoptera: Pauliniidae) na Várzea da Amazônia Central

Ninfas e adultos do gafanhoto Paulinia acuminata aceitaram como alimento cinco (5) espécies de macrófitas aquáticas entre as 20 testadas, durante 12 dias: Pistia stratiotes, Salvinia auriculata, S. minima, Azolla sp. e Ludwigia natans. As baixas taxas de sobrevivência de adultos (26%) alimentados com Azolla sp. e de ninfas (40%) e adultos (30%) em L. natans indicam que estas plantas podem representar recursos alimentares alternativos. Experimentos com P. stratiotes e S. auriculata dentro de gaiolas flutuantes, no campo, sem P. acuminata, resultaram num aumento do peso fresco das plantas (51-64%). Com 20 gafanhotos (ninfas e adultos) houve decréscimo de peso (40-45%). Estes dados reforçam o potencial dc P. acuminata como agente de controle biológico de macrófitas aquáticas específicas.

Características, uso agrícola atual e potencial das Várzeas no estado do Amazonas, Brasil1

Neste trabalho procura-se destacar as principais características das várzeas que ocorrem no Estado do Amazonas e suas influências sobre as atividades agrícolas, tomando-se como base trabalhos desenvolvidos nesse ecossistema. No Amazonas são diferenciados dois grandes ecossistemas: "terra firme" e "várzeas". Terra firme é um termo genérico, usado na Amazônia, para designar locais que não sofrem inundações provocadas pelos rios. O termo "Várzea" é utilizado para designar áreas situadas às margens dos rios de água "barrenta" ou "branca", sujeitas a inundações periódicas causadas pelos rios. Essas enchentes contribuem anualmente com novos depósitos de sedimentos, oferecendo uma camada de solo novo e fértil, às margens do rio Solimões e afluentes. Nas margens dos rios de água clara ou preta, não há formação de várzeas. As que se formam às margens desses rios são por influência dos rios de água barrenta e são menos férteis do que aquelas que ocorrem às margens desses rios. As várzeas, por apresentarem solos de fertilidade mais elevada, são intensivamente utilizados para fins agrícolas, no período em que não estão inundadas. As produtividades das culturas nesse ecossistema são mais elevadas do que nas terras firmes mas, o cultivo contínuo, sem inundação dos rios, leva a decair essa produtividade. Um dos principais fatores limitantes para o uso contínuo da várzea é a infestação por ervas daninhas. A distância dos mercados consumidores é um fator que deve ser considerado, quando da definição da utilização das várzeas, para fins agrícolas.

Implicações ecológicas da fenologia reprodutiva de Salix martiana Leyb. (Salicaceae) em áreas de várzea da Amazônia Central1

Salix martiana Leyb. é uma planta que ocupa margens de rios de água branca, situando-se em cotas a partir de 23 m sobre o nível do mar (s.n.m.). Com o objetivo de verificar a influência do tempo de inundação anual e da precipitação no comportamento fenológico desta espécie, três sítios em diferentes cotas, de 23 a 27 m (s.n.m.), foram escolhidos e em cada um deles 25 árvores foram marcadas e observadas semanalmente, durante 14 meses. Para determinação do tempo médio de formação dos frutos, três árvores por sítio tiveram 25 inflorescências marcadas, das quais 79% formaram frutos, com uma média de 48 frutos formados por inflorescência. Não houve interferência da inundação ou da precipitação em qualquer das fenofases, sendo a produção de sementes contínua ao longo do ano. Dentro das populações não foi observada variação individual nos eventos reprodutivos. Considerando o ambiente instável habitado pela espécie, a produção ininterrupta de sementes pode representar uma importante adaptação para aumentar o sucesso reprodutivo.

Efeitos de diferentes usos da terra sobre as características químicas de um latossolo amarelo do estado do Pará

Estudou-se o efeito de diferentes tipos de cobertura vegetal e manejo sobre algumas características químicas de um Latossolo Amarelo, textura média, da Estação Experimental "José Haroldo", da CEPLAC, Marituba-PA. Foram amostradas parcelas sob floresta secundária (FS) explorada seletivamente, de aproximadamente 40 anos; de derruba e queima (DQ) da mesma floresta secundária; sob cultura de cacau (CC); e, sob área de pastagem abandonada (PA). Em cada área estudada foram abertos três perfis de 2 m de profundidade, coletando-se amostras de solo dos horizontes Ap, AB, BA e B21, totalizando 48 amostras compostas, que foram analisadas para pH, carbono orgânico, nitrogênio total (N), fósforo disponível (P) e bases trocáveis (K+, Ca2+, Mg2+ e Na+). Foram utilizadas análises de regressão para verificar as correlações existentes entre pH, nitrogênio total (N), fósforo disponível (P), matéria orgânica (MO) e soma de bases (SB). Houve aumento no pH, na soma de bases e no fósforo disponível e diminuição no conteúdo de matéria orgânica em área de derruba e queima; aumento no conteúdo de matéria orgânica em área de pastagem abandonada; aumento do conteúdo de P do solo em área de cultivo de cacau. Não houve efeito do tipo de cobertura vegetal no N-total do solo. Houve correlações positivas entre o pH x matéria orgânica do solo e desta com os conteúdos de N e P do solo.

Contaminação provocada por um depósito de lixo no aqüífero Alter do Chão em Manaus - AM

Este trabalho discute a composição química da água do aqüífero Alter do Chão na área do entorno de um lixão na cidade de Manaus. Foram analisados pH, Eh, turbidez, nitrato, nitrito, amônia e os elementos Cl, F, Si, K, Na, Ca, Mg, Al, As, Mn, P, Sb, Ba, Cr, Fe, Se, Sn, Cd, Cu, Pb e Zn, em dois períodos, no final do período chuvoso e na estiagem, em 18 poços e cacimbas. De acordo com os resultados obtidos, a água está comprometida para consumo humano na quase totalidade dos poços amostrados, em conseqüência dos elevados teores de Al, Fe, As, Cd, Pb, Sb e Se, dos compostos nitrogenados e também por contaminações pontuais de Mn e Zn. A pluma de contaminação, que se expande no final do período chuvoso, estende-se para leste e sudeste do lixão, em função das direções naturais de fluxo do aqüífero e do baixo potenciométrico gerado pelo igarapé que corta a área.

Hidroquímica do rio Solimões na região entre Manacapuru e Alvarães: Amazonas - Brasil

Este trabalho discute as características físico-químicas das águas dos rios Solimões, Purus e seus afluentes, coletadas em novembro de 2004 no Estado do Amazonas, entre as cidades de Manacapuru-Alvarães e Anamã-Pirarauara. Foram realizadas análises físico-químicas (temperatura, pH, condutividade elétrica, turbidez, Ca2+, Na+, K+, Mg2+, HCO3-, SO4(2-), Cl-), de elementos-traço (Li, B, Al, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, As, Se, Rb, Sr, Mo, Cd, Sb, Cs, Ba, Pb, La, Ce e U) e isótopos de estrôncio. Os parâmetros analisados e a composição química mostram que as águas dos rios e igarapés da região central da Amazônia são quimicamente distintas entre si. As águas brancas do Solimões são cálcicas-bicarbonatadas e as do Purus bicarbonatadas, os respectivos afluentes são sódico-potássico-bicarbonatados e sódico-potássico-sulfatados. Isso acarreta águas brancas fracamente ácidas a neutras e mais condutivas, enquanto as pretas são menos mineralizadas, mais ácidas, especialmente as do Purus. O Ba, Sr, Cu, V e As mais elevados diferenciam as águas brancas do Solimões das do Purus, bem como os afluentes do primeiro em relação ao segundo. Esse conjunto de características indicam que tanto o Solimões, como o Purus e os respectivos afluentes, estão submetidos a condições geológicas/ambientais distintas. A influência do aporte de sedimentos dos Andes é diluída ao longo da bacia do Solimões e se reflete na formação das várzeas dos Solimões e Purus. Por outro lado as rochas crustais, representadas pelos escudos das Guianas e Brasileiro também contribuem, mas em menor proporção.

Impactos do agrupamento do bambu Actinocladum verticillatum (Nees) McClure ex Soderstr. (POACEAE) sobre a vegetação lenhosa de duas fitofisionomias de Cerrado na transição Cerrado-Floresta Amazônica

Este estudo analisou os efeitos do agrupamento de uma espécie de bambu nativa do Cerrado (Actinocladum verticillatum) sobre a composição florística, diversidade e estrutura da vegetação lenhosa de um cerradão e de um cerrado típico adjacentes no Parque Municipal do Bacaba, Nova Xavantina-MT. Foram instaladas 60 parcelas de 10x10 m, sendo 30 no cerradão e 30 no cerrado típico. Em cada fitofisionomia, foram instaladas 15 parcelas em um sítio sem bambu (SB) e 15 em um sítio com cobertura estimada de folhagem de bambu superior a 90% (CB). Foram amostrados todos os indivíduos arbustivo-arbóreos com diâmetro a 30 centímetros do solo (DAS) ≥ 3 cm. Foi avaliada a riqueza, a diversidade de espécies, a similaridade florística, a distribuição de diâmetros e alturas e o índice de valor de importância das espécies (VI). De forma geral, os sítios CB das duas fitofisionomias apresentaram menores valores quanto ao número de indivíduos, espécies, gêneros, famílias, densidades e áreas basais em relação aos sítios SB, com redução mais acentuada nestes parâmetros no cerrado típico em relação ao cerradão. Os resultados sugerem que a ocupação do espaço e a redução da incidência luminosa causada pelas touceiras do bambu dificultam a germinação das sementes e o estabelecimento das plântulas de espécies arbustivo-arbóreas, selecionando as espécies mais tolerantes ao sombreamento modificando a composição florística e a estrutura da vegetação.

Pointlike reducibility of pseudovarieties of the form V*D

In this paper, we investigate the reducibility property of semidirect products of the form V *D relatively to (pointlike) systems of equations of the form x1 =...= xn, where D denotes the pseudovariety of definite semigroups. We establish a connection between pointlike reducibility of V*D and the pointlike reducibility of the pseudovariety V. In particular, for the canonical signature consisting of the multiplication and the (omega-1)-power, we show that V*D is pointlike-reducible when V is pointlike-reducible.

O eletrocardiograma de alta resolução no domínio da freqüência. Utilização de técnicas estatísticas de correlação espectral para identificação de pacientes com taquicardia ventricular monomórfica sustentada

OBJETIVO: Avaliar uma melhoria da acurácia diagnóstica da taquicardia ventricular monomórfica (TVM), através do eletrocardiograma de alta resolução (ECGAR), adicionando à análise no domínio do tempo (DT), técnicas estatísticas de correlação espectral no domínio da freqüência (DF). MÉTODOS: Foram estudados pelo ECGAR 137 indivíduos sendo 27 com cardiopatia e TVM sustentada, 30 com cardiopatia e sem TVM e 80 sem evidências de cardiopatia. Os parâmetros analisados no ECGAR no DT foram: duração do QRS filtrado, RMS40 e LAS40 e, no DF, as médias e os devios padrões da correlação espectral intersegmentar do sinal e da banda de freqüência delimitadora da concentração do sinal. RESULTADOS: A sensibilidade (Sb) e o valor preditivo positivo (VPP) do ECGAR no DT, DF e análise combinada de ambos os domínios foram, na detecção de TVM, respectivamente: Sb = 59,3%, 63% e 81,5% e VPP = 80,0%, 81,0% e 84,6%. CONCLUSÃO: A análise combinada do ECGAR nos DT e DF aumenta a acurácia diagnóstica de pacientes com apresentação clínica de TVM sustentada.