Análise elementar em tecidos biológicos

Os elementos traço são elementos que existem no organismo humano e que se apresentam em concentrações variadas. A variação da concentração destes elementos pode levar a intoxicações ou mesmo à formação de tecidos cancerígenos no organismo humano. Neste trabalho efectuaram-se dois estudos de elementos traço no organismo, sendo que numa das situações foram utilizados ratos Wistar e na outra situação utilizaram-se amostras de tecidos humanos recolhidos em biópsias. Foi utilizada a técnica de fluorescência de raios-X na análise de tecidos, nomeadamente, a espectroscopia de micro-fluorecência de raios-X ( -XRF) e a espectroscopia de energia dispersiva de raios-X com um sistema tri-axial (EDXRF). No estudo dos ratosWistar, pretendeu-se analisar a intoxicação por chumbo no organismo através da adição de acetato de chumbo na água ingerida. Conclui-se deste estudo que existe uma correlação positiva entre a acumulação de chumbo no organismo e a sua excreção através das unhas e do pêlo, sendo que o pêlo poderá vir a servir como método de diagnóstico de intoxicação por metais pesados. No estudo de tecidos cancerígenos pretendeu-se observar as possíveis alterações de elementos no organismo quando o tecido contém uma neoplasia. Analisaram-se amostras de tecidos de rim, pulmão e cólon, saudáveis e com neoplasia e concluiu-se que efectivamente existem alterações nas concentrações de elementos traço de amostras saudáveis para amostras com neoplasia variando estas concentrações de tecido para tecido.

Fitoremediação de águas residuais contaminadas com Zn ou Cu utilizando Arundo donax L.

A maioria dos países está demasiado dependente dos combustíveis fósseis para satisfazer as suas necessidades energéticas, em todos os seus principais sectores de actividade. A produção de culturas energéticas tem vindo a ser equacionada como uma alternativa muito promissora para substituir parcialmente esses recursos fósseis na produção de energia. De entre as diversas espécies, preferencialmente não alimentares, que podem ser cultivadas com o intuito de utilizar a sua biomassa para produzir energia, o Arundo donax apresenta-se como uma das mais promissoras, devido à sua elevada produtividade, resistência a baixos regimes hídricos, característicos dos países mediterrânicos nos meses de Verão, e a pragas. Para além do potencial de utilização como cultura energética, o Arundo donax também apresenta capacidade para remover metais pesados do substrato onde se encontra estabelecido, podendo ser utilizado para remover contaminantes do solo e das águas residuais. A utilização de águas residuais para irrigação de culturas energéticas, permite, não só, contrabalançar a escassez ou a sazonalidade da precipitação, mas também reduzir a necessidade de utilização de fertilizantes, combinando assim vantagens ambientais e económicas. Neste trabalho, foi avaliada a capacidade do Arundo donax na fitoremediação de águas residuais contendo zinco ou cobre, nomeadamente os efeitos na sua produtividade e qualidade da biomassa, bem como a capacidade de extrair aqueles metais da água residual afluente. Este ensaio foi realizado em vasos, em condições controladas, com diferentes regimes hídricos e com a duração de dois ciclos vegetativos. Os resultados obtidos permitem verificar que as concentrações de zinco e cobre testadas não afectam grandemente a produtividade nem a qualidade da biomassa produzida. Verificou-se uma maior acumulação de zinco nos rizomas e nas folhas e uma maior acumulação de cobre nas folhas e nas raízes. O sistema solo-planta consegue reter acima de 90% do zinco/cobre afluente, resultando na depuração da água residual. As percentagens de remoção pela planta podem ser superiores a 8% e 3% para zinco e para cobre, respectivamente. A rega de Arundo com águas residuais contaminadas com zinco ou cobre apresenta vantagens do ponto de vista ambiental, nomeadamente em termos de sequestro de carbono e na deplecção de recursos hídricos e minerais. Além disso a biomassa pode ser valorizada economicamente para produção de energia ou biomateriais.

Análise do ciclo de vida do cimento. Caso de estudo: fábrica da Secil-Outão

O cimento é o material de construção mais utilizado na edificação de estruturas. A sua produção compreende um consumo material e energético muito significativo que se traduz numa contribuição igualmente relevante para a deterioração do ambiente. A presente dissertação consistiu na aplicação da abordagem de ciclo de vida ao processo de produção de dois tipos de cimento – CEM I 42,5 e CEM II 32,5 – com a finalidade de calcular o impacte ambiental de cada um e comprovar o desempenho ambiental superior do segundo. A análise do ciclo de vida foi desenvolvida de acordo com uma abordagem cradle-to-gate, segundo os requisitos das normas ISO 14040 e 14044 e da Norma Europeia 15804/2012. Os dados utilizados são específicos do processo de produção de cimento na fábrica de cimento Secil-Outão. Os resultados dos inventários do ciclo de vida demonstraram que, decorrente da utilização de uma maior quantidade de clínquer no seu fabrico, o CEM I 42,5 exige um maior consumo de matérias-primas naturais e de energia, tanto elétrica como térmica. O CEM II 32,5 apresenta consumos materiais e energéticos inferiores ao cimento do tipo I, devido a uma taxa de incorporação de clínquer mais baixa, mas compreende um consumo de matérias-primas secundárias mais alto. Em relação aos fluxos de saída, o CEM I 42,5 é responsável por níveis de emissão de CO2, PM10 e outros poluentes superiores aos do CEM II 32,5, em consequência do consumo elevado de combustíveis. A produção do cimento do tipo I é responsável por uma maior contribuição para a ecotoxicidade de sistemas marinhos e terrestres e para a deterioração da saúde pública, através da emissão de metais pesados, e para o agravamento das alterações climáticas, devido às emissões de CO2. A produção do cimento do tipo II apresenta um menor impacte ambiental e, por isso, um desempenho ambiental superior.

Caracterização química parcial das sementes de Lecythis pisonis camb. (Sapucaia)

Estudou-se a composição química de amêndoas do fruto da sapucaia (Lecythis pisonis Camb), provenientes da Estação Experimental de Santa Rita do Passa Quatro (SP), do Instituto Florestal de São Paulo. As análises químicas foram realizadas segundo as "Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz (1985). Os resultados obtidos mostraram altos teores lipídicos (63,5 g/100g), protéicos (19,9 g/l00g), vitamina C (17,1 mg/100g) e valor calórico de 684 Kcal/100g. A fração oleosa apresentou um perfil de ácido graxos e índice de iodo (113,5), equivalente ao do óleo de milho comestível, destacando-se o ácido linoléico (48,6 % p/p) considerado como ácido graxo essencial e participante nos processos de inibição de germinação de sementes. O perfil de ácidos graxos do óleo das amêndoas de sapucaia, os teores de lipídios e de proteína foram semelhantes aos das amêndoas de castanhas-do-Pará (Bertholletia excelsa), espécie da mesma família da sapucaia, cultivada na Amazônia. Para a determinação dos nutrientes, as amostras foram tratadas por via úmida (H2SO4 e H2O2), através da radiação de microondas por sistema aberto de digestão e quantificadas por Espectrometria de Emissão Atômica com Plasma de Argônio Induzido (ICP-AES). A espécie revelou teores elevados para Na (49,8 mg/g); K (46,4 mg/g); B (64,5 mg/g); Mn (91,0 ųg/g); Fe (14,2 ųg/g) e Al (4,91 ųg/g). Entretanto, o nível de Pb encontrado (0,96 ųg/g), está acima do limite máximo permitido pela legislação brasileira (0,5 ųg/g), evidenciando uma possível toxicidade da amostra e contaminação antrópica do local amostrado.

Spatio-temporal modelling of environmental data

Programa Doutoral em Matemática e Aplicações.

Efeitos da ação antrópica sobre a hidrogeoquímica do rio Negro na orla de Manaus/AM

O rio Negro, na orla de Manaus, recebe de seus tributários urbanos resíduos domésticos e industriais, cuja composição variada vem modificando as características naturais de suas águas. Com o intuito de avaliar o efeito da ação antrópica sobre o rio Negro foram coletadas amostras de água e analisadas as variáveis: pH, Eh, condutividade elétrica e alcalinidade (por potenciometria); oxigênio dissolvido (titrimetria); nitrogênio amoniacal e de nitritos (espectrofotometria); os cátions Ca, Mg, Na e K, e os metais Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn (por espectroscopia de absorção atômica - EAA). Os resultados obtidos para pH, condutividade, oxigênio dissolvido, nitrogênio amoniacal e nitritos mostram piora na qualidade da água do rio Negro, na foz dos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE) e a jusante destes (JIE), que são os dois maiores tributários urbanos e receptores de esgotos domésticos e efluentes industriais. Os metais predominaram na fase dissolvida e, a maior parte, está acima do limite máximo desejável, preconizado pelo ministério da saúde para águas destinadas ao abastecimento público, exceto cobre e zinco. O estudo mostrou que apesar da contribuição antrópica dos tributários urbanos, o rio Negro mantém, ainda, sua capacidade de diluir os poluentes, principalmente, no período de maior volume de água.

Study of grapevine solute transporters involved in berry quality. A biochemical and molecular approach

Tese de Doutoramento em Biologia de Plantas

Fatores que podem afetar a criação e manutenção de caramujos infectados e a produção de cercárias de Schistosoma masoni

Foram estudados fatores que afetam a produção em massa de cercárias do Schistosoma mansoni. Rotíferos e ostracodos causaram diminuição de produção em nossa colônia. Os rotíferos foram erradicados facilmente lavando-se os aquários e a alface com ácido acético diluído. Já o ostracodo foi de difícil erradicação, produzindo mortalidade nos caramujos infectados, que alcançou níveis de 50-60% por mês. Moluscos infectados mantidos na incubadora a temperatura constante e em total escuridão apresentaram maior eliminação quando iluminados, a aproximadamente 30ºC. A eliminação de cercárias foi praticamente a mesma entre os pHs 5-7. Traços de metais pesados adicionados à água destilada afetaram negativamente a eliminação. Finalmente, a manutenção em incubadora, embora apresenta-se maior mortalidade de moluscos, foi mais simples e eficiente para a produção em massa de cercárias que o sistema convencional com água corrente.

Coleformes fecais em águas de esgoto: II- transferência de marcadores e presença de plasmidial

Investigou-se a transferência de marcadores genéticos e a presença de DNA plasmidial em 240 culturas de Escherichia coli originárias de água de esgoto (afluente e fluentes) da Estação de Tratamento da Ilha do Governador, na cidade do Rio de Janeiro, RJ. Experimentos de conjugação com E. coli K 12 permitiram o isolamento de transconjugantes com resistência a antibióticos (Su, Sm, Tc, Cm e Ap); a metais pesados (Cu, Hg e Zn) e fatores colicinogênicos (Col Ia, Ib e V) principalmente para os coliformes isolados nos setores terminais da estação de tratamento. A distribuição de plasmídeos foi prevalente nas culturas de E. coli advindas dos efluentes, com percentuais superiores a 65.

Caracterização química de compostos de lixo urbano de algumas usinas brasileiras

Uma das alternativas para diminuir o volume de lixo urbano a ser descartado é a compostagem, cujo produto - o composto - é utilizado na agricultura. Esses compostos podem apresentar substâncias tóxicas ao ser humano, a exemplo dos metais pesados. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características químicas de compostos de lixo urbano de seis capitais brasileiras. Analisaram-se, também, amostras de esterco, calcário, superfosfato simples, KCl e uréia, para comparações com os compostos de lixo. Foram feitas determinações de M.O., C, N, P, K, Ca, Mg, Cu, Mn, Mo, Zn, Fe, Al, Ba, Cd, Co, Cr, Ni, Pb, Sr, Ti e V. As análises foram realizadas, em 1995, nos Laboratórios do Centro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP. Houve diferenças nos teores de nutrientes entre os compostos, provavelmente devidas aos diferentes processos de compostagem, estando alguns deles acima dos níveis toleráveis em compostos na Alemanha. Os demais elementos analisados, incluindo os metais pesados, estão dentro da faixa observada em lodo de esgoto na Inglaterra. De acordo com a legislação alemã, o Pb, Cr, Ni e o Cd estão acima dos valores toleráveis para compostos de lixo. Na maioria dos compostos analisados, os teores totais de nutrientes foram menores do que no esterco, mas a concentração dos outros elementos, incluindo metais pesados, foi mais elevada do que no esterco. Embora os teores dos elementos avaliados nos compostos sejam os totais, é necessário cautela para seu uso, até que sejam obtidos resultados seguros sobre a "disponibilidade" desses elementos para as plantas.

Efeito do composto de lixo urbano em um solo arenoso e em plantas de sorgo

Estudou-se o efeito do composto de lixo urbano na fertilidade e nos teores totais e extraídos com solução de DTPA 0,005 mol L-1 pH 7,3 dos elementos Fe, Mn, Zn e Ni em um Podzólico Vermelho-Amarelo textura arenosa, em casa de vegetação. Empregou-se sorgo como planta-teste, avaliando-se perfilhamento, produção de matéria seca e quantidade acumulada dos elementos P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn e Ni em função de doses de composto equivalentes a 0, 12,5, 25, 50 e 100 t ha-1, na ausência e na presença de adubação mineral. O composto aumentou a produção de matéria seca do sorgo na ausência de adubação mineral; esta, contudo, promoveu maior aumento de produção e perfilhamento das plantas. Na parte aérea de sorgo, não foi detectado Ni, enquanto as quantidades acumuladas de Fe, Mn e Zn relacionaram-se com os teores no solo extraídos com DTPA. A aplicação do composto de lixo promoveu aumento dos valores de pH, matéria orgânica, bases trocáveis, P resina e CTC do solo, reduzindo a acidez potencial (H + Al). Os teores totais de Fe, Mn e Zn no solo aumentaram com as doses do composto, enquanto o de Ni aumentou somente na ausência de adubação mineral. Os teores de Zn e Ni no solo, extraídos com DTPA, aumentaram com as doses do composto tanto na ausência como na presença de adubação mineral; já os de Mn e Fe diminuíram na presença de adubação mineral e não foram alterados na sua ausência. Apesar de não ter ocorrido acúmulo dos metais pesados no tecido vegetal, houve incremento no solo de alguns dos elementos; portanto, deve-se atentar para aplicações sucessivas de composto de lixo domiciliar.

Efeito de ZN, Cd e Cu no comportamento de fungos ectomicorrízicos em meio de cultura

Os fungos ectomicorrízicos são capazes de tolerar concentrações de metais pesados tóxicas às plantas hospedeiras, apesar de serem adversamente influenciados pelo excesso de alguns metais. Avaliou-se o crescimento de um isolado de Pisolithus tinctorius e outro de Suillus bovinus em meio de cultura líquido com doses crescentes de sais de Zn, Cu ou Cd adicionados individualmente em frascos de 125 mL que continham 50 mL de meio Mellin-Norkrans modificado (MNM), em pH 4,8. Os fungos cresceram por 20 dias em câmara de crescimento a 28ºC. O crescimento dos fungos foi inibido com a elevação das concentrações dos metais, porém de forma diferenciada. As concentrações suficientes para inibir 50% do crescimento foram de 2,71 x 10-3 mol L-1 de Zn, 1,18 x 10-3 mol L-1 de Cu e 12,2 x 10-6 mol L-1 de Cd, para o P. tinctorius, e de 2,15 x 10-3 mol L-1 de Zn, 0,12 x 10-3 mol L-1 de Cu e 7,2 x 10-6 mol L-1 de Cd, para o S. bovinus. O efeito inibitório dos metais sobre o crescimento dos fungos seguiu a seguinte ordem decrescente: Cd > Cu > Zn. O isolado de S. bovinus apresentou tolerância ao Zn similar à observada para o P. tinctorius, mas foi menos tolerante que este em relação aos outros dois metais. O crescimento de P. tinctorius foi favorecido por pequena dose de Cu. A produção de pigmentos extracelulares nestes isolados foi estimulada por todos os metais estudados. O P. tinctorius, o mais tolerante, produziu mais pigmentos extracelulares por grama de micélio, o que sugere a relação positiva entre a capacidade de produção de pigmentos e a tolerância aos metais.

Alternativa agronômica para o biossólido produzido no Distrito Federal: II - aspectos qualitativos, econômicos e práticos de seu uso

A utilização agronômica do biossólido tem sido vista como a forma mais viável para sua disposição; entretanto, além do conhecimento técnico de suas propriedades como fertilizante, aspectos qualitativos, econômicos e práticos de seu uso são importantes para o produtor. O biossólido produzido pela Companhia de Saneamento de Brasília (CAESB) apresentou uma grande variabilidade entre as concentrações dos nutrientes a cada amostra coletada mensalmente no período entre agosto/1995 e julho/1996 e entre as estações de tratamento de origem do material. A variabilidade, maior para os macronutrientes (Ca, N, P, K, Mg e S) e menor para os micronutrientes e metais pesados, determina a necessidade de ajuste no cálculo das quantidades do material a cada aplicação. Apesar de fornecido gratuitamente, os usuários pagam pelo transporte do biossólido, o qual, pelo seu elevado conteúdo de água, só é viável até determinada distância. Nas condições deste trabalho, a distância máxima foi de 122 km. A simulação de secagem do produto mostrou que, reduzindo o conteúdo de água da pasta de 90 dag kg-1 para 70 dag kg-1, a distância de transporte aumenta de 122 para 365 km, ampliando a área de abrangência de seu uso. A aplicação de 54 t ha-1 de biossólido úmido (90 dag kg-1) apresentou a melhor relação benefício/custo (retorno de R$ 1,12 para cada R$ 1,00 investido no material), comparada às demais aplicações e às adubações com fertilizantes minerais (todas com retornos abaixo de R$ 1,00 para cada R$ 1,00 investido; a maior dose de biossólido teve retorno negativo). Embora tenha apresentado melhor desempenho comparativo, o que pode qualificá-la, preliminarmente, como dose para recomendação, a aplicação de 54 t ha-1 de biossólido úmido requer a movimentação e manipulação de um grande volume de material, o que pode ser um fator de limitação de seu uso.

Avaliação química de fertilizantes com micronutrientes tipo fritas

O objetivo deste trabalho foi analisar fertilizantes tipo fritas comercializados no Brasil, utilizando o método prescrito para análise de fertilizantes minerais não-fritas, o que normalmente tem sido feito na rotina pelos laboratórios de análises de fertilizantes. Também foram analisados os teores de Cd, Ni e Pb nesses fertilizantes. Observou-se que o método utilizado foi adequado para a análise dos fertilizantes tipo fritas, o que indica que as fritas comercializadas no Brasil não são realmente fritas, isto é, silicatos fundidos com micronutrientes. A presença de micronutrientes metálicos nos produtos sem as respectivas garantias e a alta concentração de metais indesejáveis, principalmente Pb, são fortes indícios de utilização de resíduos industriais na fabricação desses fertilizantes. Sugere-se que sejam estudados e propostos extratores químicos para avaliar a eficiência agrícola desses produtos.

Produção de grãos e absorção de Cu, Fe, Mn e Zn pelo milho em solo adubado com lodo de esgoto, com e sem calcário

O lodo de esgoto (LE), apesar do seu reconhecido valor como fertilizante, ainda é motivo de preocupação quando usado na agricultura, em virtude do potencial de absorção excessiva de metais pesados pelas plantas e entrada na cadeia alimentar. Para avaliar o efeito da adição de 0, 20, 40, 60 e 80 Mg ha-1 (com base no material seco) de LE, aplicado de forma única ou parcelada em 2, 3 e 4 anos nas doses de 40, 60 e 80 Mg ha-1, respectivamente, com e sem calcário, na produção de grãos e massa seca da parte aérea e na absorção de Cu, Fe, Mn e Zn pelo milho, foi realizado, em Cordeirópolis (SP), um experimento em condições de campo, utilizando um Latossolo Vermelho distrófico típico, no período de 1983 a 1987. Foi utilizado o experimento em faixas ("split block") com quatro repetições. A maior dose de LE adicionou ao solo, em kg ha-1, 63, 3040, 25 e 152 de Cu, Fe, Mn e Zn, respectivamente. A produção de grãos e de massa seca da parte aérea aumentou linearmente com a adição de LE nos anos estudados. O LE aumentou significativamente as concentrações de Zn nas folhas e na parte aérea e provocou a redução nas concentrações de Fe e Mn, mas não alterou as de Cu. As concentrações dos metais nos grãos não foram influenciadas de forma significativa pela adição de LE, estando mesmo nas maiores doses, dentro dos níveis aceitáveis, sem causar restrição ao consumo humano. A absorção de Zn, Fe e Mn pelo milho foi significativamente reduzida pela adição de calcário. O Zn foi o metal que mais teve reduzida sua concentração na parte aérea pela adição de calcário. O parcelamento das doses de lodo de 40 a 80 Mg ha-1 provocou, de modo geral, aumento das quantidades absorvidas de metais pelo milho, sendo o Fe e o Zn os elementos que mais se acumularam na planta em resposta a esse parcelamento.