Estudo da remediação de um aquífero contaminado com sulfato e metais através de barreira reativa permeável orgânica.

Este trabalho teve como objetivo geral estudar a viabilidade técnica de utilizar bagaço de cana como meio reativo de barreiras reativas permeáveis (BRP) para remoção de sulfato e metais de águas subterrâneas contaminadas. O estudo baseou-se em investigação experimental, por meio de ensaios laboratoriais de coluna, e em modelagem matemática, para a qual utilizaram-se também alguns dados obtidos em um estudo de caso de uma unidade industrial contaminada com sulfato e metais. Neste local contaminado, as características hidrogeológicas e topográficas propiciam a utilização de uma barreira reativa permeável como técnica de remediação. Barreiras reativas permeáveis são uma alternativa para remediação de águas subterrâneas que vem progredindo rapidamente na última década, a partir de ensaios de bancada e coluna em laboratório para implementação em escala real em campo. Três colunas bióticas foram montadas utilizando bagaço de cana como meio reativo e um material de base poroso constituído de areia e cascalho para fornecer adequada condutividade hidráulica, com a proporção de 1:28 em massa seca. Também foi adicionado ao meio reativo um inóculo bacteriano composto por esterco bovino dissolvido. Uma quarta coluna, sem inóculo e contendo um agente biocida, compôs o experimento branco (abiótico). Uma solução sintética foi introduzida nas colunas simulando condições da água subterrânea do estudo de caso, com velocidade de Darcy em torno de 2,0x10-7 m/s composta por sulfato e metais (zinco e níquel) com concentrações de 6.000 mg/L e 15 mg/L, respectivamente. Os resultados das análises da fase líquida das colunas bióticas apresentaram: (i) média da taxa de remoção de sulfato durante todo o tempo do experimento de 49 mg/L/dia; (ii) as concentrações de Zn e Ni diminuíram de 15 mg/L para valores não detectáveis pela técnica analítica utilizada (< 0,01 mg/L); (iii) aumento do pH de 5.5-5.8 para valores entre 6,8-8,0; (iv) redução do valor do potencial de óxido redução (Eh) para valores de até -200mV. Não foram observadas reduções das concentrações de metais e sulfato na fase líquida da coluna abiótica e os valores de pH e Eh permaneceram dentro das faixas iniciais. Análises nas fases sólidas das colunas bióticas por MEV e EDS após o término do experimento identificaram a presença de Ni, Zn, S e Mn, indicando a precipitação desses metais em forma de sulfetos. Estes elementos não foram detectados na fase sólida da coluna abiótica. Assim, pôde-se inferir que toda a remoção de sulfato verificada nas colunas bióticas pode ser atribuída a redução bacteriana de sulfato. A partir das condições experimentais dos ensaios, foi realizada a modelagem e o dimensionamento da BRP. Para a estimativa da cinética de redução de sulfato, aplicou-se a solução analítica de Van Genuchten para transporte de contaminantes com degradação, obtendo-se uma taxa de decaimento de primeira ordem de 0,01 dia-1. A determinação da espessura e tempo de residência da barreira foi realizada considerando que a concentração de sulfato na saída da barreira fosse menor ou igual a 250 mg/L. O resultado do dimensionamento de uma BRP preenchida com bagaço de cana e areia nas proporções de 1:28 em massa seca resultaria em uma BRP de 7,1 m de espessura, com tempo de residência de 950 dias, no local de estudo de caso. Caso fosse utilizado o dobro da proporção de bagaço de cana e areia em massa seca (1:14), a implantação da BRP apresentar-se-ia viável, com espessura aproximada de 4 m. Através destes resultados, pôde ser comprovada a hipótese de que bagaço de cana como substrato e esterco bovino como inóculo compõem um meio reativo viável para a redução de sulfato e precipitação de metais em uma BRP.

Preparação do (+)-±-terpineol a partir do (+)-limoneno: monoterpenos de odor agradável em um projeto para química orgânica experimental

A synthesis of (+)-±-terpineol from (+)-limonene was proposed as a project for undergraduate organic laboratory course. Terpineol is a useful flavor and fragrance compound, and several aspects of this preparation are suited for experimental organic classes, including basic techniques for extraction and analyses of essential oils, different reaction types and the possibility of a high degree of student interest.

Resolução do ibuprofeno: um projeto para disciplina de química orgânica experimental

A practical and didactic sequence of experiments was proposed to illustrate the stereochemistry concept, optically active compounds, resolution of racemates, and use of the NMR technique, including 2D-COSY for identification of organic compounds, on a laboratory course for undergraduate students. The sequence was: extractions of racemic ibuprofen and chiral naproxen from commercial tablets; syntheses of diastereoisomeric amides reacting chiral (S)-(-)-α-methylbenzylamine with (±)-ibuprofen; separation and determination of absolute configuration of amides by ¹H NMR spectroscopy and GC analysis, and hydrolysis of amides to obtain (+)- and (-)-ibuprofen.

Heavy metal concentrations in soils from a remote oceanic island, Fernando de Noronha, Brazil

This paper examines the role of parent rock, pedogenetic processes and airborne pollution in heavy metal accumulation in soils from a remote oceanic island, Fernando de Noronha, Brazil. We studied five soil profiles developed from different volcanic rocks. Mineralogical composition and total concentrations of major and trace elements were determined in 43 samples. The obtained concentrations range for heavy metals were: Co: 26-261 ppm; Cu: 35-97 ppm; Cr: 350-1446 ppm; Ni: 114-691 ppm; Zn: 101-374 ppm; Hg: 2-150 ppb. The composition of soils is strongly affected by the geochemical character of the parent rock. Pedogenesis appears to be responsible for the accumulation of Zn, Co, and, to a lesser extent, of Ni and Cu, in the upper, Mn- and organic carbon-enriched horizons of the soil profiles. Pedogenic influence may also explain the relationship observed between Cr and the Fe. Hg is likely to have been added to the soil profile by long-range atmospheric transport. Its accumulation in the topsoil was further favoured by the formation of stable complexes with organic matter. Clay minerals do not appear to play an important role in the fixation of heavy metals.

Polychaete assemblage of an impacted estuary, Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil

Thirty-eight stations were sampled in Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil, to assess the spatio-temporal diversity and biomass of sublittoral polychaetes. Samples were collected during the dry (September 2000) and rainy season (May 2001) in shallow sublittoral sediments. The polychaete spatial composition showed a heterogeneous distribution throughout the bay. A negative gradient of diversity and biomass was observed towards the inner parts of the bay and sheltered areas. A wide azoic area was found inside the bay. Some high-biomass and low-diversity spots were found near a sewage-discharge point. In these areas, the polychaete biomass increased after the rainy season. A diversified polychaete community was identified around the bay mouth, with no dramatic changes of this pattern between the two sampling periods. Deposit-feeders were dominant in the entire study area. The relative importance of carnivores and omnivores increased towards the outer sector, at stations with coarse sediment fractions. Guanabara Bay can be divided into three main zones with respect to environmental conditions and polychaete diversity and biomass patterns: A) High polychaete diversity, hydrodynamically exposed areas composed of sandy, oxidized or moderately reduced sediments with normoxic conditions in the water column. B) Low diversity and high biomass of deposit and suspension-feeding polychaete species in the middle part of the bay near continental inflows, comprising stations sharing similar proportions of silt, clay and fine sands. C) Azoic area or an impoverished polychaete community in hydrodynamically low-energy areas of silt and clay with extremely reduced sediments, high total organic matter content and hypoxic conditions in the water column, located essentially from the mid-bay towards the north sector. High total organic matter content and hypoxic conditions combined with slow water renewal in the inner bay seemed to play a key role in the polychaete diversity and biomass. Sedimentation processes and organic load coming from untreated sewage into the bay may have negatively affected the survivorship of the fauna.

Poluição da queima de cana e sintomas respiratórios em escolares de Monte Aprazível, SP

OBJETIVO: Estimar a prevalência de sintomas respiratórios e analisar fatores associados, bem como medidas de pico de fluxo expiratório em escolares. MÉTODOS: Estudo descritivo transversal com escolares de dez a 14 anos de Monte Aprazível, SP. Foram aplicados questionários sobre sintomas de asma e de rinite do protocolo International Study of Asthma and Allergies in Childhood, questões sociodemográficas, fatores predisponentes e antecedentes pessoais e familiares. Foram realizadas medidas repetidas do pico de fluxo expiratório nas crianças e dos níveis de concentração de material particulado (MP2,5) e de black carbon. RESULTADOS: A prevalência de sintomas de asma foi de 11% e de 33,2% de rinite; 10,6% apresentaram mais de quatro crises de sibilos nos últimos 12 meses. Antecedentes familiares para bronquite e rinite associaram-se à presença de asma (p = 0,002 e p < 0,001) e de rinite atuais (p < 0,001 e p < 0,001, respectivamente). Para rinite, houve associação com presença de mofo ou rachadura na casa (p = 0,009). Houve maior freqüência de rinite nos meses de junho a outubro, período de safra da cana de açúcar. Prevalência diária de pico de fluxo expiratório abaixo de 20% da mediana de medidas na criança foi maior em dias com maior concentração de MP2,5. CONCLUSÕES: A prevalência de sintomas de asma está abaixo e a de rinite está acima da média nacional. Ainda que dentro dos níveis aceitáveis, a poluição nos períodos de queima da palha da cana-de-açúcar pode contribuir para a exacerbação de episódios de asma e de rinite.

Matéria orgânica do solo e emissão de C-CO2 em diferentes manejos e cultivos agrícolas

O manejo do solo deve ser realizado de tal forma que garanta a produção sustentável ao longo dos anos. Dentre as técnicas empregas, o manejo agroecológico e o plantio direto favorecem a manutenção da cobertura do solo e o aporte de matéria orgânica. Partindo da hipótese de que o maior aporte de resíduos culturais aumenta o conteúdo e estoque de matéria orgânica no solo, bem como reduz a emissão de C-CO2, o objetivo geral da pesquisa foi avaliar o impacto do manejo na matéria orgânica do solo e na emissão de C-CO2, nos períodos secos e chuvosos em diferentes cultivos agrícolas. O capítulo 1 foi desenvolvido na comunidade de Feliz Lembrança, Alegre–ES, onde foram avaliados sistemas de manejo em pastagem (PAST), café a pleno sol (PS) e café em sistema agroflorestal (SAF) e uma mata nativa (MN). O capítulo 2 foi desenvolvido no Incaper de Domingos Martins, onde se avaliou tratamentos de plantio direto de hortaliças sob palhada de gramínea (PD-G), leguminosa (PD-L), consórcio gramínea/leguminosa (PD-GL) e convencional utilizando enxada rotativa no pré-plantio (PC)em um delineamento de blocos casualizados. Amostras de solos em diferentes camadas foram coletadas para caracterização química e da matéria orgânica. Foram realizadas medições de emissão de C-CO2, temperatura do solo, umidade do solo e C biomassa microbiana do solo in situ. Foi utilizada análise de variância multivariada, vinculada a teste de aleatorização e aplicação de contrastes ortogonais no capítulo 1 e análise de variância aplicando teste F e teste de médias no capítulo 2. O SAF apresentou maior conteúdo de C orgânico total (19,8 g/kg) na camada de 0 a 5 cm e a PAST em subsuperfície. O menor estoque de C e N e os maiores valores de quociente metabólico foram encontrados no PS. O SAF reduziu a emissão de C-CO2 em 1,93 Mg ha-1 ano-1 em relação ao PS. O C orgânico total variou de 34,94 a 50,48 g/kg no PD-GL enquanto no sistema PC essa variação foi de 27,11 a 43,74 g/kg no perfil amostrado. A emissão média anual foi de 15,89 Mg C-CO2 ha-1 ano-1para a PD-G enquanto o PD-GL foi de 13,77; PD-L de 13,09 e PC de 11,20 Mg C-CO2 ha-1 ano-1. No PC, o balanço de C foi negativo (-2,15Mg ha-1), além de apresentar as menores médias anuais de umidade do solo e C biomassa microbiana e maior Qmet anual. Sistemas com contínuo e diversificado aporte de matéria orgânica promovem redução na emissão de C-CO2, bem como atuam no sequestro de C atmosférico.

Caracterização da matéria orgânica nas zonas ripárias em diferentes condições de preservação no Cerrado do Planalto Central do Brasil

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2016.

Produção de milho-verde em resposta ao efeito residual da adubação orgânica do quiabeiro em cultivo subsequente

A rotação de culturas é uma prática essencial, no cultivo de hortaliças, para controle de pragas e doenças e tem sido usada, também, visando ao aproveitamento dos resíduos de adubação. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito residual da adubação orgânica, aplicada na cultura do quiabo, sobre o rendimento de espigas de milho-verde em cultivo subsequente. O quiabeiro foi plantado com duas populações de plantas e adubado com biofertilizante líquido de suínos, nas doses: 0, 6, 12, 24, e 48 m³ ha-1. Após a retirada dos restos culturais do quiabeiro, sementes de milho híbrido AG 1051 e da variedade UFVM 100 foram semeadas, em linhas duplas, no espaçamento de 1,0 m x 0,40 m e 0,25 m entre plantas após o desbaste. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições, no esquema fatorial 2 x 5, sendo dois cultivares de milho e resíduo de cinco doses de biofertilizante. O resíduo da adubação com biofertilizante de suínos em quiabeiro não foi suficiente para nutrir as plantas de milho-verde; consequentemente obteve-se baixa produtividade comercial. O plantio do milho-verde em sucessão ao quiabeiro, visando à rotação de culturas e aproveitamento de resíduos orgânicos, é promissor, sendo necessária adubação complementar de cobertura, para suprimento de N e K. O híbrido AG 1051 apresentou maior altura de plantas, número e produtividade de espigas comerciais despalhadas e peso médio de espigas comerciais. A variedade UFVM100 apresentou maior teor de P e K nas folhas, número de espigas com palha, número e produtividade de espigas não comerciais despalhadas.

Seleção de genótipos de Lactuca sativa L. para a produção com adubação orgânica

Com o objetivo de avaliar diferentes genótipos de alface (Lactuca sativa L.), quanto à adaptação a adubação orgânica, foram testados 18 acessos, pertencentes ao Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa (BGH - UFV) e comparado o desempenho destes com dois cultivares comerciais: Regina de Verão e Crespa Grand Rapids. O experimento foi conduzido com três repetições, em casa de vegetação, e os genótipos foram comparados em substratos contendo adubação mineral e adubação orgânica. As plantas foram cultivadas em vasos de polietileno, com capacidade para 3 dm³, preenchidos com 2,5 dm³ de substrato. O substrato contendo adubação mineral foi preparado a partir do solo, comumente cultivado, e adubado, segundo as recomendações convencionais para a cultura da alface, a partir da análise de rotina do solo. O substrato contendo adubação orgânica consistiu em solo, manejado organicamente, e adubado com 50 t ha-1 de composto orgânico. Na colheita, foram avaliadas as características morfológicas das plantas e a massa fresca e seca das folhas. Observou-se grande diversidade de formas, tamanhos e coloração, entre os acessos, sendo que os acessos BGH 2625, BGH 118 e o cultivar Regina de Verão apresentaram características qualitativas e produtividade que os selecionam para serem utilizados em programas de melhoramento, visando à produção de cultivares para ambiente com adubação orgânica.

Casca de mamona associada a quatro fontes de matéria orgânica para a produção de mudas de pinhão-manso

Para a produção de mudas de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) geralmente tem sido recomendado o uso de misturas de materiais orgânicas. Uma das alternativas para compor substratos e produzir mudas é a casca de mamona, que é um resíduo gerado em grande quantidade no processo de descascamento das sementes que apresenta teores elevados de macronutrientes. Para testar o efeito do uso da casca de mamona como substrato, conduziu-se experimento em casa de vegetação, na Embrapa Algodão, no período de outubro a dezembro de 2006. Adotou-se delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições e duas plantas por parcela. Os tratamentos constituíram-se de misturas de terra e casca de mamona com um dos seguintes materiais: composto de lixo, esterco bovino, lodo de esgoto e torta de mamona. O tratamento-controle foi composto por terra e casca de mamona. Aos 55 dias após o semeio, mediram-se a altura da planta, o número de folhas, a área foliar, o diâmetro caulinar, a massa seca da parte aérea e das raízes e os teores foliares de N, P, K, Ca, Mg, e S. O uso de apenas terra com casca de mamona moída proporciona menor crescimento das mudas. A adição do composto de lixo urbano, lodo de esgoto ou torta de mamona à composição do substrato proporciona melhor desenvolvimento das mudas. Mudas de pinhão manso cultivadas em substratos compostos por misturas de terra, casca de mamona e esterco bovino apresentaram os maiores teores foliares de fósforo, magnésio e enxofre, enquanto aquelas cultivadas em substrato composto por misturas de terra, casca de mamona e lodo de esgoto apresentaram os maiores teores foliares de potássio e cálcio.

Biomassa microbiana e matéria orgânica em solo de Caatinga, cultivado com melão na Chapada do Apodi, Ceará

O uso contínuo, ao longo dos anos, do sistema convencional de preparo do solo pode alterar os atributos microbiológicos do solo, causando a redução da biomassa e da atividade microbiana. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar, sob cultivo do melão (Cucumis melo L.), as alterações microbiológicas do solo, assim como as do teor de matéria orgânica, nas profundidades de 0 a 0,10, 0,10 a 0,20, 0,20 a 0,30 e 0,30 a 0,40 m, ao longo dos anos sob cultivo do melão, durante três, cinco e dez anos, em Cambissolo Háplico eutrófico, a fim de compará-los com os do solo da mata natural (Caatinga). As amostras foram coletadas, aleatoriamente, na Fazenda Melão Doçura, localizada no município de Quixeré, Ceará, e encaminhadas para o Laboratório de Análise de Solos, Água e Planta da UFERSA, Mossoró, Rio Grande do Norte. Determinaram-se os teores de matéria orgânica (MO), o de carbono da biomassa microbiana (CBM) e o quociente microbiano (qMIC). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado (DIC), disposto em esquema fatorial 4 x 4 (Fator I, anos de cultivo; Fator II, causa de variação na profundidade), com três repetições. Os resultados mostraram que a matéria orgânica aumentou a partir dos cinco anos de cultivo do melão. O carbono da biomassa microbiana foi elevado nas camadas superficiais, independentemente do tempo de cultivo, por causa da maior disponibilidade da matéria orgânica, água e nutrientes, e o quociente microbiano diminuiu com o tempo, apresentando menor concentração no cultivo de dez anos do melão, discriminando as possíveis alterações decorrentes do uso agrícola do solo.

Cobertura morta e adubação orgânica na produção de alface e supressão de plantas daninhas

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar os efeitos da cobertura do solo e da adubação orgânica sobre a temperatura e a umidade do solo, a incidência de plantas daninhas e a produtividade da alface. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, em esquema fatorial (3 x 3), em que o primeiro fator corresponde aos tipos de cobertura morta (capim tifton, capim napier e ausência de cobertura) e, o segundo, aos adubos (esterco bovino, esterco de galinhas e ausência de adubação). Analisaram-se as variáveis temperatura e umidade do solo, o número de folhas produzidas pela alface, as massas de matéria fresca e seca da parte aérea, das plantas de alface e daninhas, e o levantamento fitossociológico das plantas infestantes. As plantas adubadas com esterco de galinhas apresentaram massas de matéria fresca e seca superiores às das plantas não adubadas. A cobertura morta com capim tifton proporcionou aumento da massa de matéria seca das plantas de alface, o que pode estar relacionado com a menor temperatura dos canteiros que receberam esse material como cobertura. Commelina benghalensis foi a planta infestante mais importante no cultivo orgânico de alface. A aplicação de adubos orgânicos e a cobertura morta com capins não foram capazes de suprimir plantas daninhas e manter a umidade do solo, em áreas de cultivo de alface.

Desempenho da mistura de aveia preta e azevém em função da adubação orgânica e mineral

Maximizar a eficiência dos sistemas de produção existentes, reduzindo a entrada de insumos externos e dos custos de produção é a lógica da agropecuária moderna. Baseado nisso, objetivou-se, com este trabalho, avaliar a influência das adubações orgânica e mineral no desenvolvimento e produção de massa seca (MS) do consórcio de aveia preta (Avena strigosa Schreb.) com azevém (Lolium multiflorum Lam.). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições, com os seguintes tratamentos: sem adubação; adubação mineral; adubação organomineral (50% mineral e 50% orgânica) e adubação orgânica. O experimento foi instalado em 15 de maio e conduzido até 28 de setembro de 2010. Foram realizadas três avaliações nesse período, por meio de cortes, para estimar a produção de MS e, semanalmente, verificaram-se o número de folhas, de afilhos e o comprimento da parte aérea das plantas de cada espécie. O efeito dos tratamentos sobre as variáveis número de afilhos, número de folhas e comprimento da parte aérea apresentou significância apenas nas primeiras avaliações. A produção de MS da cultura da aveia preta foi maior no primeiro corte, decaindo posteriormente, em função do ciclo precoce da espécie. O azevém teve elevada produção somente no último período, em função da característica de seu ciclo. Somando-se a MS obtida nos três períodos, concluiu-se que o dejeto de produção leiteira proporciona produção semelhante à favorecida pela adubação mineral. O mesmo comportamento foi observado para as características morfogênicas avaliadas, diferindo da testemunha.

Inter-relações da produtividade de cana soca com a resistência à penetração, umidade e matéria orgânica do solo

A cultura da cana-de-açúcar desempenha, sobretudo no aspecto relacionado às fontes energéticas alternativas, importantíssimo papel. No ano de 2009, no município de Suzanápolis (SP), cujas coordenadas são 20º 28' 10'' S e 50º 49' 20'' W, no cerrado brasileiro foi analisada a produtividade da cana soca (2º ciclo) em razão da resistência à penetração, umidade gravimétrica e matéria orgânica de um Argissolo Vermelho eutrófico. O objetivo foi selecionar, entre os atributos pesquisados, aquele com a melhor correlação, a linear e a espacial, para explicar a variabilidade da produtividade da cana-de-açúcar. Foi instalada a malha geoestatística para a coleta de dados do solo e da planta, com 120 pontos amostrais, numa área de 14,53 ha. A matéria orgânica correlaciona-se linear e negativamente com a resistência à penetração, indicando que manejos do solo que visem seu aumento no perfil melhoram suas condições físicas e, por conseguinte, o desenvolvimento e a produtividade da cana-de-açúcar. A umidade gravimétrica (UG) e o teor de matéria orgânica do solo (MO) correlacionam-se direta, linear (UG2 e MO1) e espacialmente (UG1 e MO1) com a produtividade da cana-de-açúcar, demonstrando serem os melhores atributos, dentre os pesquisados, para estimar e aumentar a produtividade agrícola da cana-de-açúcar.