Integrating toxicity testing in the wastewater management of chemical storage terminals - A proposal based on a ten-year study

Wastewater control at storage terminals of liquid chemical products in bulk is very difficult because of the variety of products handled in the facilities generating effluents of variable composition. The main objective of this work was to verify if the Vibrio fischeri acute toxicity test could be routinely included in the wastewater management of those facilities along with physical and chemical analysis in order to evaluate and improve the quality of the generated effluents. The study was performed in two phases before and after the implementation of better operational practices/treatment technologies. Chemical oxygen demand (COD) and toxicity of treated effluents did not correlate showing that effluents with low COD contain toxic substances and non-biodegradable organic matter, which may be not degraded when discharged into the aquatic environment. Segregation of influents or pre-treatment based on toxicity results and biodegradability index were implemented in the facilities generating significant improvements in the quality of final effluents with reduction of Biochemical oxygen demand (BOD) and toxicity. The integration of physical and chemical analysis with the V.fischeri toxicity test turned out to be an excellent tool for wastewater management in chemical terminals allowing rapid decision making for pollution control and prevention measures. Reuse of rain water was also proposed and when implemented by the facilities resulted in economical and environmental benefits. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Blue rayon e teste Salmonella/microssoma na avaliação da qualidade de águas costeiras

OBJETIVO: Desenvolver estratégia para o monitoramento passivo das águas do estuário de Santos quanto à presença de atividade genotóxica e de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. MÉTODOS: Estudo realizado no estuário de Santos, Estado de São Paulo, em 2002. Foram selecionados e avaliados dois pontos de amostragem com diferentes graus de contaminação em duas campanhas de amostragem, utilizando a técnica de blue rayon in situ, análises químicas e o ensaio de Salmonella/microssoma com as linhagens bacterianas sensíveis a diferentes classes de compostos. Os extratos foram submetidos ao teste de Salmonella/microssoma em microssuspensão com as linhagens TA98, TA100, YG1041 e YG1042 na presença e ausência de ativação metabólica, e a análises químicas. RESULTADOS: O ponto 1, que apresentou sedimento com altas concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, mostrou maior freqüência de resultados positivos para o ensaio Samonella/microssoma e maiores concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em ambas as campanhas em comparação com o ponto 2, menos contaminado. A linhagem que se mostrou mais sensível foi a YG1041, que permitiu comparações entre locais com diferentes graus de contaminação. CONCLUSÕES: A combinação da técnica de blue rayon in situ com o ensaio Salmonella/microsoma com a linhagem YG1041 e as análises químicas se mostraram eficientes. Foi possível recuperar os compostos genotóxicos, e os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos analisados, parecendo ser uma estratégia adequada para o monitoramento da qualidade das águas do estuário de Santos.

Crescimento e sintomas visuais de deficências de micronutrientes em umbuzeiros

O efeito da omissão de micronutrientes no crescimento e na manifestação de sintomas visuais de deficiência em mudas de umbuzeiro, cultivadas em solução nutritiva, foi avaliado nesse trabalho. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições e sete tratamentos, sendo estes: completo (todos os nutrientes), com omissão individual de B, Cu, Fe, Mn e Zn e omissão simultânea de Zn e Cu. A falta de B, Cu, Fe, Mn e Zn na solução nutritiva levou a um comprometimento no desenvolvimento das plantas, induzindo, inclusive, alterações morfológicas com sintomas característicos de deficiência nutricional de cada nutriente. O umbuzeiro mostrou-se mais exigente em B, Fe e Zn na fase inicial de crescimento do que em Mn e Cu. A redução na matéria seca total das mudas de umbuzeiro foi influenciada na seguinte ordem: Fe > B > Zn > Zn+Cu > Cu > Mn.

Crescimento e desenvolvimento de clones de cajazeira cultivados na chapada do Apodi, Ceará

O ensaio com clones de cajazeira foi avaliado, na chapada do Apodi, em Limoeiro do Norte - CE. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em esquema fatorial (cinco copas x dois porta-enxertos), com quatro repetições e quatro plantas por parcela. As copas foram obtidas de plantas adultas produtivas das localidades de Capuan, Caucaia-CE; Curimatã, Pacajus-CE; Gereau e Ladeira Grande, Maranguape-CE e Lagoa Redonda, Fortaleza-CE e os porta-enxertos de sementes de cajazeira e de umbuzeiro. O objetivo foi caracterizar o crescimento vegetativo e a produção de frutos dos clones de cajazeira. Os clones Gereau e Lagoa Redonda foram os mais vigorosos, tiveram as maiores alturas de planta (390 cm) e espessuras de caule (57 cm). O Ladeira Grande foi o menos vigoroso, com altura (220 cm) e espessura de caule (49 cm), diferindo significativamente dos demais. O porta-enxerto de cajazeira formou caule mais espesso que o de umbuzeiro. A razão entre os perímetros de caule (enxerto e porta-enxerto) foi menor que 1,0 no porta-enxerto de cajazeira e maior no de umbuzeiro. O número de frutos por cacho variou de 8 a 76. Algumas plantas dos clones Lagoa Redonda e Gereau sobre umbuzeiro produziram de 100 a 300 cachos de frutos por planta. Os clones formam plantas de porte baixo, vigorosas, com aspectos fenotípicos e morfológicos distintos a cada clone, não alterando o padrão de crescimento do caule principal e do formato de copa; o porta-enxerto de cajazeira forma plantas com troncos mais vigorosos do que os de umbuzeiro; as razões de perímetros de caule, enxerto e porta-enxerto são maiores nas combinações com umbuzeiro, mas sem indícios de incompatibilidade; o porta-enxerto de umbuzeiro aumenta o porte, precocidade e produtividade dos clones, notadamente do Gereau e Lagoa Redonda sendo que o clone Ladeira Grande é o de menor porte.

Inter-relações genéticas entre espécies do gênero Spondias com base em marcadores AFLP

O objetivo deste trabalho foi construir um fenograma de trinta indivíduos de seis espécies de Spondias, amostradas em três diferentes locais, baseado em 120 marcadores AFLP das combinações de primers EcoR1/Mse1 para esclarecer as inter-relações entre as espécies, subsidiar a exploração das espécies como porta-enxerto e fornecer informações genômicas dessas espécies. O fenograma UPGMA do coeficiente de Jaccard apresentou boa definição, com valor co-fenético de 0,925 e localização externa de dois "outgroups" das espécies Mangifera indica e Schinopsis brasiliensis da família Anacardeaceae. Todos os indivíduos de S. cytherea, S. tuberosa e S. purpurea foram agrupados dentro de cada espécie, independentemente do local de amostragem, enquanto quatro dos seis indivíduos de Spondias sp (umbu-cajá) e S. mombin foram agrupadas, e outros dois indivíduos foram posicionados fora dos agrupamentos dessas espécies. Os dois indivíduos de Spondias sp (umbuguela) não se posicionaram próximos no fenograma. A posição do umbu-cajá e da umbuguela (PE) entre umbuzeiro e cajazeira, e similaridades entre 50% e 60% sugerem que as mesmas possam ser híbridas entre as duas espécies. O fenograma sugeriu que S. cytherea foi a espécie mais divergente das estudadas.

Uso do Blue Rayon para extração/concentração de compostos policíclicos em amostras ambientais

This is a review about the use of Blue rayon in the extraction and concentration of environmental contaminants in the aquatic environment. Blue rayon is an adsorbent composed of fibers covalently linked with copper phthalocyanine trisulphonate that has the ability to selectively adsorb polycyclic compounds. Blue rayon can be used in situ, in columns or in flasks. This method showed to be efficient in the extraction of important classes of environmental contaminants like the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), aromatic amines and phenylbenzotriazoles (PBTAs) and can be an important tool in monitoring studies for the evaluation of water quality.

2-fenilbenzotriazóis (PBTA): uma nova classe de contaminantes ambientais

This work is a literature review of PBTAs, the phenylbenzotriazoles generated from the reduction and chlorination of azo dyes. The PBTAs and the non- chlorinated PBTAs were isolated for the first time from river blue rayon organic extracts that showed high mutagenic activity in the Salmonella/microsome genotoxicity assay. To date, 8 PBTAs have been identified and beside their mutagenic activity in bacteria they cause genotoxic effects in fish and mammalian cell cultures. Due to the large number of textile dyeing facilities in Brazil, studies to determine them in the aquatic environment seem to be relevant.

A química e toxicidade dos corantes de cabelo

The market for hair dye involves a growing range of products, which requires greater understanding of hair properties, mechanisms of action and color development. In this work, we present a critical analysis of the classification, physical and chemical characteristics, chemical analysis and toxicological/mutagenic potential of dyes used in the hair dyeing process. A compilation of some studies was carried out, focusing on the available knowledge about these dyes and their effects on the environment and human health.

Caracterização cultural, morfológica e patogênica de Lasiodiplodia theobromae associado a frutíferas tropicais

Lasiodiplodia theobromae é um fungo cosmopolita, polífago e oportunista, com reduzida especialização patogênica, capaz de infectar espécies de plantas em regiões tropicais e temperadas, causando os mais variados sintomas. Este estudo teve como objetivo caracterizar isolados de L. theobromae associados a frutíferas tropicais na região nordeste, considerando os aspectos cultural, morfológico e patogênico. Foram avaliados o crescimento micelial, coloração da colônia, dimensões dos conídios e patogenicidade dos isolados em mudas de cajazeira (Spondia mombin L.), cajueiro (Anacardium occidentale L.), gravioleira (Annona muricata L.) e umbuzeiro (Spondias tuberosa Arruda). Os dados de caracterização morfológica e cultural revelaram diversidade na população do patógeno. Alta variabilidade patogênica foi também detectada, embora não tenha sido possível observar especificidade patogênica em cajueiro. O umbuzeiro apresentou maior resistência relativa ao fungo. Os dados demonstraram também uma interação entre as características morfo-culturais e a patogenicidade dos isolados de L. theobromae.

Estimativas de polinização cruzada em população de Spondias tuberosa Arruda (Anacardiaceae) usando marcador AFLP

O umbuzeiro é uma das espécies mais importantes do semiárido brasileiro, devido à sua capacidade de produzir frutos em ambiente de estresse hídrico. O objetivo deste estudo foi estimar taxas de polinização cruzada em umbuzeiro (), considerando-se a frequência de heterozigotos observada e esperada nas populações maternal e de descendentes (M1), respectivamente, e a estimativa de multilocos (M2), de forma a orientar programas de preservação e melhoramento genético da espécie. Amostras de DNA extraído de uma população maternal de 96 plantas, estabelecidas no campo em 1991, em Petrolina, PE, bem como DNA de um indivíduo descendente de cada planta-mãe, foram analisadas para 16 bandas polimórficas das combinações de primer de AFLPAAA_CTG e AAA_CTC. No M1, considerou-se a frequência de heterozigotos estimada pela raiz quadrada de 1 menos a frequência de ausência de fragmentos AFLP, tanto para a população maternal (frequência observada) quanto para a população de descendentes (frequência esperada), enquanto no M2 a estimativa foi obtida por estimativa multilocos (m). As estimativas de no M1 variaram de 1,74 a 0,50, com média de 1,063. Como valores de acima de 1,0 são biologicamente inaceitáveis, ficou demonstrado que M1 não foi apropriado para estimar . As frequências de óvulos e pólen para 15 locos de AFLP foram iguais, indicando boa adequação do modelo de acasalamento misto no M2. A taxa m obtida pelo M2 foi de 0,719, próxima de estimativas prévias com isoenzimas em outras populações da espécie. Os resultados indicam que o umbuzeiro é predominantemente de polinização cruzada e há necessidade de amostras amplas para preservar a variabilidade genética da espécie.

Polinização de Spondias tuberosa Arruda (Anacardiaceae) e análise da partilha de polinizadores com Ziziphus joazeiro Mart. (Rhamnaceae), espécies frutíferas e endêmicas da caatinga

Spondias tuberosa Arruda, espécie endêmica da caatinga, apresenta grande importância econômica, pois seus frutos são bastante comercializados. Apesar de sua importância, não há estudos que tratem da biologia floral e da polinização dessa espécie, que são básicos para pesquisas em agricultura. Nesse trabalho, foram analisados aspectos da fenologia reprodutiva, biologia floral e polinização de Spondias tuberosa, bem como o grau de similaridade entre seus polinizadores e os de Ziziphus joazeiro Mart., no Município de Boa Vista, Paraíba, Brasil. A floração e a frutificação ocorreram no fim da estação seca e durante todo o período chuvoso, respectivamente. Spondias tuberosa é andromonóica, possuindo flores hermafroditas e masculinas em uma mesma inflorescência. As flores são brancas e apresentam dois grupos de estames. As flores hermafroditas possuem gineceu pentacarpelar com um único óvulo e as masculinas apresentam pistilódio. A abertura das flores variou de acordo com o estádio de desenvolvimento da inflorescência, abrindo a maior parte das flores hermafroditas nos estádios iniciais. A antese iniciou às 5h00, tendo duração de dois dias em flores hermafroditas e de um dia nas masculinas. Foram registradas oito espécies de vespas, seis de abelhas e quatro de moscas visitando as flores de Spondias tuberosa, sendo as espécies Scaptotrigona postica flavisetis Moure, Trigona fuscipennis Friese (Apidae) e Polybia ignobilis Haliday (Vespidae) as principais polinizadoras. A similaridade entre os visitantes florais de Spondias tuberosa e Ziziphus joazeiro foi baixa, sugerindo que o sucesso reprodutivo das espécies não foi afetado pela partilha de polinizadores, apesar da floração ter ocorrido na mesma época.

Alterações físico-químicas e microbiológicas durante o armazenamento de doces de umbu (Spondias tuberosa Arr. Câmara) verde e maduro

O umbuzeiro (Spondias tuberosa Arr. Câmara) é uma planta de grande valor econômico para a região semiárida nordestina, notadamente pela produção de doces em massa. Este trabalho teve como objetivo monitorar a vida de prateleira de quatro formulações de doces em massa de umbu verde e maduro à temperatura de 30 °C durante 120 dias. As alterações físico-químicas e microbiológicas foram avaliadas no referido tempo. Os resultados mostraram um decréscimo na atividade de água, um aumento nos sólidos solúveis e no açúcar redutor; pH e acidez mantiveram estáveis; e uma tendência à redução no conteúdo de açúcar não redutor em ambos os doces. Os produtos foram microbiologicamente estáveis. Recomenda-se o uso de pectina ao processo de formulações de umbu maduro e goma xantana ou xarope de glicose para produção de doces de umbu verde.

A preliminary characterization of the mutagenicity of atmospheric particulate matter collected during sugar cane harvesting using the Salmonella/microsome microsuspension assay

During sugar cane harvesting season, which occurs from May to November of each year, the crops are burnt, cut, and transported to the mills. There are reports showing that mutagenic activity and PAH content increase during harvesting season in some areas of Sao Paulo State in comparison with nonharvesting periods. The objective of this work was to preliminarily characterize the mutagenic activity of the total organic extracts as well as corresponding organic fractions of airborne particulate matter (PM) collected twice from two cities, Araraquara (ARQ) and Piracicaba (PRB), during sugar cane harvesting season using the Salmonella/microsome microssuspension assay. One sample collected in Sao Paulo metropolitan area was also included. The mutagenicity of the total extracts ranged from 55 to 320 revertants per cubic meter without the addition of S9 and from not detected to 57 revertants per cubic meter in the presence of S9 in areas with sugar cane plantations. Of the three fractions analyzed, the most polar ones (nitro and oxy) were the most potent. A comparison of the response of TA98 with YG1041 and the increased potencies without S9 indicated that nitro compounds are causing the observed effect. More studies are necessary to verify the sources of the mutagenic activity such as burning of vegetal biomass and combustion of heavy duty vehicles used to transport the sugar cane to the mills. The Salmonella/microsome assay can be an important tool to monitor the atmosphere for mutagenicity during sugar cane harvesting season.

Mutagenicity and DNA adduct formation of PAH, nitro-PAH, and oxy-PAH fractions of atmospheric particulate matter from Sao Paulo, Brazil

Urban particulate matter (UPM) contributes to lung cancer incidence. Here, we have studied the mutagenic activity and DNA adduct-forming ability of fractionated UPM extractable organic matter (EOM). UPM was collected with a high-volume sampler in June 2004 at two sites, one at street level adjacent to a roadway and the other inside a park within the urban area of the city of Sao Paulo, Brazil. UPM was extracted using dichloromethane, and the resulting EOM was separated by HPLC to obtain PAH, nitro-PAH, and oxy-PAH fractions which were tested for mutagenicity with the Salmonella strains TA98 and YG1041 with and without S9 metabolic activation. The PAH fraction from both sites showed negligible mutagenic activity in both strains. The highest mutagenic activity was found for the nitro-PAH fraction using YG1041 without metabolic activation; however, results were comparable for both sites. The nitro-PAH and oxy-PAH fractions were incubated with calf thymus DNA under reductive conditions appropriate for the activation of nitro aromatic compounds, then DNA adduct patterns and levels were determined with thin-layer chromatography (TLC) (32)p-postlabeling method using two enrichment procedures-nuclease PI digestion and butanol extraction. Reductively activated fractions from both sites produced diagonal radioactive zones (DRZ) of putative aromatic DNA adducts on thin layer plates with both enrichment procedures. No such DRZ were observed in control experiments using fractions from unexposed filters or from incubations without activating system. Total adduct levels produced by the nitro-PAH fractions were similar for both sites ranging from 30 to 45 adducts per 10(8) normal nucleotides. In contrast, the DNA binding of reductively activated oxy-PAH fractions was three times higher and the adduct pattern consisted of multiple discrete spots along the diagonal line on the thin layer plates. However, DNA adduct levels were not significantly different between the sampling sites. Both samples presented the same levels of mutagenic activity. The response in the Salmonella assay was typical of nitroaromatics. Although, more mutagenic activity was related to the nitro-PAH fraction in the Salmonella assay, the oxy-PAH fractions showed the highest DNA adduct levels. More studies are needed to elucidate the nature of the genotoxicants occurring in Sao Paulo atmospheric samples. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Subchronic Toxicity Evaluation of a Treated Urban Sewage Sludge

Disposal of tons of sludge produced daily by sewage treatment plants in large cities is a serious problem. Because recycling and application in agriculture have been proposed, the Brazilian National Environmental Council (CONAMA, 2006) issued a legal norm that regulates the use of the sewage sludge (SS) in crops. Due to the complex chemical nature of such products, characterization by analytical methods for health and environmental risk assessment has severe limitations. To overcome such limitations, it is necessary to (1) assess the toxicological potential of SS and (2) identify possible adverse effects in vivo in order to provide critical information for future environmental regulations. The present study was conducted to determine the potential toxicity of SS obtained from a representative urban treatment plant located in the São Paulo State, Brazil. Male and female Wistar rats were fed ad libitum a pelleted diet containing varying amounts of SS. No relevant clinical, hematological, urinary, or gross organ morphological alterations were observed in both genders of rats orally exposed to SS at up to 3.8 g/kg/d for 90 d. Sewage slude produced increased incidence of centrilobular hepatocyte hyperplasia at the high dose and significantly increased aspartate aminotransferease (AST) activities at all doses in both genders. Although the present data indicate some liver involvement, these alterations were considered adaptative and not toxicologically relevant, as the responses were relatively mild, not dose dependent, and no other parameters were markedly affected. The present results may contribute to the establishment of protocols for potential usage in SS agricultural soil application.