Preparação e caracterização de materiais híbridos celulose/NbOPO4.nH2O a partir de celulose branqueada de bagaço de cana-de-açúcar

Este trabalho descreve a preparação e caracterização do híbrido celulose/fosfato de nióbio hidratado (Cel/NbOPO4.nH2O) utilizando como material de partida a celulose branqueada de bagaço de cana-de-açúcar e o nióbio metálico. O híbrido foi preparado por dois métodos: denominados métodos I e II. O método I consistiu na dissolução do nióbio metálico em solução de ácido fluorídrico/nítrico (100:10), com tempo de contato de 16 horas entre a celulose branqueada do bagaço de cana-de-açúcar e a solução ácida. Adicionou-se a essa solução ácido fosfórico para precipitação do material. O método II foi semelhante, com proporções diferentes da solução ácida fluorídrico/nítrico (160/100), sem tempo de contato da celulose com a solução ácida. Os métodos I e II utilizaram as seguintes proporções de cel/ Nb2O5.nH2O: (10:10);(10:6) e (10:2). Os materiais preparados pelos métodos I e II foram caracterizados por difração de raios X (DRX), termogravimetria (TG/DTG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Observou-se aumento do índice do grau de cristalinidade e mudanças na morfologia dos materiais preparados.

Avaliação dos Níveis de Metais, Arsênio e Fósforo em Sedimentos Superficiais Marinhos do Arquipélago dos Alcatrazes (São Sebastião – SP) e das Ilhas das Cabras e Palmas (Ubatuba – SP)

Avaliação dos Níveis de Metais, Arsênio e Fósforo em Sedimentos Superficiais Marinhos do Arquipélago dos Alcatrazes (São Sebastião – SP) e das Ilhas das Cabras e Palmas (Ubatuba – SP) Natasha TraveniskHoffa*, Rubens César Lopes Figueiraa, Denis M. S. Abessab aInstituto Oceanográfico, Universidade de São Paulo, Praça do Oceanográfico - 191, São Paulo - SP, Brasil bUniversidade Estadual Paulista – Campus Experimental Litoral Paulista, Praça Infante Dom Henrique - s/nº, São Vicente – SP, Brasil *e-mail da autora: tashahoff@gmail.com A obtenção dos valores naturais de metais traço nos sedimentos é uma importante informação para estabelecer valores-guias ou orientadores, que vêm sido utilizados por diversas agências ambientais pelo mundo para definir níveis de contaminação e toxicidade. Este trabalho avaliou os níveis de Al, As, Cr, Cu, P, Fe, Hg, Ni, Pb e Zn nas imediações da Estação Ecológica (ESEC) Tupinambás - no Arquipélago de Alcatrazes (São Sebastião – SP) e nos arredores das Ilhas das Cabras e Palmas (Ubatuba – SP). Atualmente, a ESEC encontra-se teoricamente livre de influência antrópica, mas vem passando pelo processo de recategorização para tornar-se Parque Nacional Marinho (PARNAM). A inexistência de dados pretéritos específicos para a região torna este trabalho de relevância ambiental. Foram analisadas as concentrações dos elementos químicos aplicando-se os métodos de digestão ácida parcial e total do sedimento, além de parâmetros sedimentológicos (granulometria, teores de matéria orgânica - MO - e carbonato). Resultados mostraram predominância da fração arenosa nos sedimentos (48,7 - 96,6%). Os teores de carbonato estiveram maiores em Alcatrazes (3,2 - 76,6%) que nos ilhotes (2,2 - 68,1%), tendo o inverso sido observado com os teores de MO, tendo a primeira região apresentado valores entre 0,5 e 12,6%, e a segunda, entre 8,7 e 26,8%. Os níveis de metais mais elevados associados às maiores proporções da fração lamosa nas regiões em estudo. As e P apresentaram comportamento diferenciado, sem correlacionar-se com os demais, indicando uma possível contaminação da região. Ao final, estas concentrações, consideradas naturais, poderão ser utilizadas como dados de controle em futuros estudos ambientais e auxiliar na gestão do futuro PARNAM dos Alcatrazes.

Levantamento dos fatores de enriquecimento do As e metais em sedimentos superficiais do Canal de Bertioga (SP), Brazil

Em virtude do desenvolvimento econômico do litoral paulista, ao longo do século XX, ocorreram modificações no ambiente costeiro proveniente de construções de rodovias, melhorias na estrutura portuária de Santos e implantação do pólo petroquímico de Cubatão. Localizado na porção mais a NE do complexo estuarino da Baixada Santista, o Canal de Bertioga, com aproximadamente 25 km de extensão, faz a ligação entre o oceano e o alto estuário santista. O canal é considerado como uma conexão secundária do oceano ao complexo estuarino de Santos, com sua desembocadura a nordeste localizada próxima a cidade de Bertioga, e a desembocadura oposta próxima ao canal do alto estuário santista. Assim, esse trabalho teve como objetivo fazer um levantamento dos fatores de enriquecimento de As, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn em 147 amostras de sedimentos superficiais coletadas ao longo do Canal. As amostras foram inicialmente liofilizadas, procedendo-se a digestão ácida e determinação dos elementos de interesse por espectrometria de emissão ótica por plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). Os resultados obtidos mostraram-se distribuídos dentro de dois padrões, um deles apresentando maiores valores de fator de enriquecimento na desembocadura sul, próximo à região de Guarujá e o outro, na desembocadura norte, o qual sofre grande influência do estuário Santista e das inúmeras fontes ali presentes

Determinação de elementos traços em diques mesozoicos da Serra do Mar por meio de ativação com nêutrons

A análise de elementos traço, tais como terras raras, TH, U, Ta, Hf, Ba, Rb e Ba, é uma ferramenta muito importante para estudos petrogenéticos. No intuito de estudar tais processos em diques do Enxame Serra do Mar (litoral de São Paulo e Rio de Janeiro), pertencente à Provincia Magmática do Paraná (PMP), uma das províncias de basaltos continentais mais expressivas do mundo, foram realizadas análises por ativação com nêutrons nestes diques. A técnica, empregada no Centro de Reator de pesquisa do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, forneceu concentrações de elementos traço com os níveis de precisão de 10% e exatidão 9% os quais são adequadas para estudos petrogenéticos. Devido as baixas concentrações dos elementos analisados, a rotina experimental de preparação das amostras abrangeu processos bastantes cuidadosos para evitar contaminação. As amostras investigadas podem ser divididas em quatro grupos: rochas básicas (SiO2<55%) com Ti/Y<500; rochas intermediárias (55%cidas (SiO2>63%). Diques de composição intermediária e ácida só ocorrem na Ilha de São Sebastião e na região costeira adjacente. As concentrações de elementos maiores e menores, bem como os padrões de abundância de terras raras e de outros elementos incompatíveis dessas rochas mais diferenciadas, apresentaram semelhanças significativas com os das vulcânicas Chapecó do tipo Ourinhos, sugerindo gênese similar, ou seja, incluindo também processos de contaminação crustal .

Gastrointestinal modelling and optimization of protein and phosphorus bioaccessibility by phytase in fish diets

Programa de doctorado: Acuicultura

External drivers of biogeochemical cycles in a tropical montane forest in Ecuador

Successful conservation of tropical montane forest, one of the most threatened ecosystems on earth, requires detailed knowledge of its biogeochemistry. Of particular interest is the response of the biogeochemical element cycles to external influences such as element deposition or climate change. Therefore the overall objective of my study was to contribute to improved understanding of role and functioning of the Andean tropical montane forest. In detail, my objectives were to determine (1) the role of long-range transported aerosols and their transport mechanisms, and (2) the role of short-term extreme climatic events for the element budget of Andean tropical forest. In a whole-catchment approach including three 8-13 ha microcatchments under tropical montane forest on the east-exposed slope of the eastern cordillera in the south Ecuadorian Andes at 1850-2200 m above sea level I monitored at least in weekly resolution the concentrations and fluxes of Ca, Mg, Na, K, NO3-N, NH4-N, DON, P, S, TOC, Mn, and Al in bulk deposition, throughfall, litter leachate, soil solution at the 0.15 and 0.3 m depths, and runoff between May 1998 and April 2003. I also used meteorological data from my study area collected by cooperating researchers and the Brazilian meteorological service (INPE), as well as remote sensing products of the North American and European space agencies NASA and ESA. My results show that (1) there was a strong interannual variation in deposition of Ca [4.4-29 kg ha-1 a-1], Mg [1.6-12], and K [9.8-30]) between 1998 and 2003. High deposition changed the Ca and Mg budgets of the catchments from loss to retention, suggesting that the additionally available Ca and Mg was used by the ecosystem. Increased base metal deposition was related to dust outbursts of the Sahara and an Amazonian precipitation pattern with trans-regional dry spells allowing for dust transport to the Andes. The increased base metal deposition coincided with a strong La Niña event in 1999/2000. There were also significantly elevated H+, N, and Mn depositions during the annual biomass burning period in the Amazon basin. Elevated H+ deposition during the biomass burning period caused elevated base metal loss from the canopy and the organic horizon and deteriorated already low base metal supply of the vegetation. Nitrogen was only retained during biomass burning but not during non-fire conditions when deposition was much smaller. Therefore biomass burning-related aerosol emissions in Amazonia seem large enough to substantially increase element deposition at the western rim of Amazonia. Particularly the related increase of acid deposition impoverishes already base-metal scarce ecosystems. As biomass burning is most intense during El Niño situations, a shortened ENSO cycle because of global warming likely enhances the acid deposition at my study forest. (2) Storm events causing near-surface water flow through C- and nutrient-rich topsoil during rainstorms were the major export pathway for C, N, Al, and Mn (contributing >50% to the total export of these elements). Near-surface flow also accounted for one third of total base metal export. This demonstrates that storm-event related near-surface flow markedly affects the cycling of many nutrients in steep tropical montane forests. Changes in the rainfall regime possibly associated with global climate change will therefore also change element export from the study forest. Element budgets of Andean tropical montane rain forest proved to be markedly affected by long-range transport of Saharan dust, biomass burning-related aerosols, or strong rainfalls during storm events. Thus, increased acid and nutrient deposition and the global climate change probably drive the tropical montane forest to another state with unknown consequences for its functions and biological diversity.

Evaluación de metales pesados en suelos de los oasis irrigados de la Provincia de Mendoza : concentraciones totales de Zn, Pb, Cd y Cu

En Mendoza, Argentina, no existen antecedentes respecto de la presencia de elementos trazas, totales y disponibles, relacionados con el uso de los suelos en los oasis irrigados. El objetivo del trabajo, en esta etapa, fue determinar los contenidos totales de plomo (Pb), cadmio (Cd), cinc (Zn) y cobre (Cu) en la capa superficial de suelos (0-25 cm), diferenciados en siete tipos según una clasificación utilitaria: suelos vírgenes (SV); suelos de banquina (SB); suelos vecinos a banquina (SVB); suelos de agricultura intensiva (SAI); suelos de agricultura protegidos por lucha antigranizo (SLAG); suelos afectados por actividad industrial (SI) y suelos urbanos (SU). Sobre un total de 200 muestras se efectuó una digestión ácida en caliente y en los extractos se determinaron los metales en su fracción total, mediante espectrofotometría de absorción atómica (AAS). El análisis estadístico de los datos muestra que los niveles más elevados de Cu y Cd se detectan en SAI, con medias de 39,3 y 2,5 mg kg-1 respectivamente. En SI se observan los mayores valores de Pb, con una media de 80,6 mg kg-1 y en SU los mayores tenores de Zn, con un valor medio de 740 mg kg-1. La Ciudad de Mendoza, con mayor densidad poblacional, presentó los mayores contenidos de Zn, Pb y Cd. Las concentraciones encontradas se ubican por debajo de las exigencias de la legislación argentina y la mayoría de los suelos pueden clasificarse como no contaminados (SNC) o ligeramente contaminados (SLC). Se prevé completar este estudio con la determinación de las fracciones disponibles de los elementos estudiados, correlacionándolos con variables edáficas físico-químicas como textura, pH y materia orgánica.

Extracción y análisis de pectinas a partir de arándano (Vaccinium corymbosum L.) cv. O'Neall

El arándano (Vacinium corymbosum) es un fruto muy apreciado debido a sus propiedades nutricionales, bajo valor energético y alto contenido de antioxidantes. Su remanente no exportable es destinado a la industria local para la elaboración de zumos, siendo una fuente potencial de pectinas. El presente estudio tuvo como objetivos: medir la influencia del pH 2,0; 2,75 y 3,36 natural y el tiempo de calentamiento entre 60 y 90 minutos a 90°C, sobre la extracción de pectina de arándano por medio de una hidrólisis ácida; evaluar la calidad de la pectina mediante el grado de esterificación; elaborar y evaluar desde el aspecto sensorial las gelatinas provenientes de pectinas extraídas a 35°, 50° y 65°Brix. El mayor rendimiento de pectina, 0,93% (p/p), se obtuvo a pH 2,0 y en 90 minutos. El grado de esterificación no superó el 50% en la mayoría de los tratamientos, clasificando las pectinas como de "bajo metoxilo". Los geles elaborados a 50°Brix tuvieron un mayor nivel de aceptabilidad por los panelistas, clasificándolos como "me gusta levemente". En relación con el atributo sensorial color de los geles elaborados, fue evaluado por los panelistas como "pálido", dado el leve color de las pectinas utilizadas.

Effect of compost and slow-release fertilizers addition on soil biochemistry and yield of maize (Zea mays L.) in Oaxaca, Mexico

The effect of Bokashi (B, a fermented compost), slow-release fertilizers (SRFs) and their combined application on mycorrhizal colonization (MC), soil invertase, cellulase, acid (AcP) and alkaline (AlP) phosphatases activities and maize (Zea mays L.) yield was investigated in terrace (TS) and valley (VS) soils in Oaxaca, Mexico. A complete randomized design, seven fertilizer treatments and four replications were used: unamended control (C); conventional fertilization (90-46-00 NPK) (CF); B; SRF1 (Multigro 6®, 21-14-10 NPK); SRF2 (Multigro 3®, 24-05-14 NPK); B+SRF1; B+SRF2. Highest root colonization percentage: CF in VS, and SRF2 in TS. Highest extraradical mycelium length: B, B+SRF1, CF in VS, and B+SRF1 in TS. In both soils, B increased the spore number. Highest AcP activity: B, SRF2 in VS, and B+SRF1, B+SRF2 in TS. Highest AlP activity: B+SRF1, CF in VS, and C in TS. Highest invertase activity: B+SRF1, SRF2, CF in VS, and B in TS. Grain yield only increased with B in VS. The significant interaction soil type × fertilizer treatment for the majority of the biological soil properties analyzed suggests that MC and soil enzyme activity response to fertilization was influenced by soil type. Bokashi, alone or combined with SRFs improves biological soil fertility in maize fields.