Nitrate retention under sugarcane in wet tropical Queensland deep soil profiles

Nitrate leaching below the crop root-zone in variable charge soils may be adsorbed at anion exchange sites, thereby temporarily reducing the risk of contamination of water bodies. The objectives of this study were (i) to investigate whether nitrate adsorption, accumulation, and retention in the Johnstone River Catchment of Far North Queensland wet tropics is widespread; (ii) to assess the capacity of soil in the Johnstone River Catchment to retain nitrate; and (iii) to deduce the consequences of nitrate adsorption/desorption on contamination of water bodies. Soil cores ranging from 8 to 12.5 m depth were taken from 28 sites across the catchment, representing 9 Ferrosol soil types under sugarcane (Saccharum officinarum-S) cultivation for at least 50 years and from rainforest. The cores were segmented at 0.5-m depth increments and subsamples were analysed for nitrate-N, cation and anion exchange capacities, pH, exchangeable cations (Ca, Mg, K, Na), soil organic C, electrical conductivity, sulfate-S, and chloride. Nitrate-N concentration under sugarcane ranged from 0 to 72.5 mg/kg, compared with 0 to 0.31 mg/kg under rainforest, both Pin Gin soils. The average N load in 1-12 m depth across 19 highly oxidic profiles of the Pin Gin soil series was 1550 kg/ha, compared with 185 kg/ha under 8 non-Pin Gin soils and 11 kg/ha in rainforest on a Pin Gin soil. Most of the nitrate retention was observed at depth of 2-12 m, particularly at 4-10 m, indicating that the accumulation was well below the crop root-zone. The average maximum potential nitrate retention capacity was 10.8 t/ha for the Pin Gin and 4.7 t/ha for the non-Pin Gin soil. Compared with the current N load, the soils still possess a large capacity to adsorb and retain nitrate in profiles. Retention of large quantities of the leached nitrate deep in most of the profiles has reduced the risk of contamination of water bodies. However, computations show that substantial quantities of the nitrate leached below the root-zone were not adsorbed and remain unaccounted for. This unaccounted nitrate might have entered both on- and off-site water bodies and/or have been denitrified.

Cytotoxic iron chelators: Characterization of the structure, solution chemistry and redox activity of ligands and iron complexes of the di-2-pyridyl ketone isonicotinoyl hydrazone (HPKIH) analogues

Di-2-pyridyl ketone isonicotinoyl hydrazone (HPKIH) and a range of its analogues comprise a series of monobasic acids that are capable of binding iron (Fe) as tridentate (N,N,O) ligands. Recently, we have shown that these chelators are highly cytotoxic, but show selective activity against cancer cells. Particularly interesting was the fact that cytotoxicity of the HPKIH analogues is maintained even after complexation with Fe. To understand the potent anti-tumor activity of these compounds, we have fully characterized their chemical properties. This included examination of the solution chemistry and X-ray crystal structures of both the ligands and Fe complexes from this class and the ability of these complexes to mediate redox reactions. Potentiometric titrations demonstrated that all chelators are present predominantly in their charge-neutral form at physiological pH (7.4), allowing access across biological membranes. Keto-enol tautomerism of the ligands was identified, with the tautomers exhibiting distinctly different protonation constants. Interestingly, the chelators form low-spin (diamagnetic) divalent Fe complexes in solution. The chelators form distorted octahedral complexes with Fe-II, with two tridentate ligands arranged in a meridional fashion. Electrochemistry of the Fe complexes in both aqueous and non-aqueous solutions revealed that the complexes are oxidized to their ferric form at relatively high potentials, but this oxidation is coupled to a rapid reaction with water to form a hydrated (carbinolamine) derivative, leading to irreversible electrochemistry. The Fe complexes of the HPKIH analogues caused marked DNA degradation in the presence of hydrogen peroxide. This observation confirms that Fe complexes from the HPKIH series mediate Fenton chemistry and do not repel DNA. Collectively, studies on the solution chemistry and structure of these HPKIH analogues indicate that they can bind cellular Fe and enhance its redox activity, resulting in oxidative damage to vital biomolecules.

Fitorremediação de solo contaminado com picloram por capim-pé-de-galinha-gigante (Eleusine coracana)

O longo efeito residual do herbicida picloram no solo aumenta o risco de lixiviação e de fitotoxicidade em culturas sucedâneas; sua presença no solo pode ser abreviada com o uso da fitorremediação. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da densidade populacional de capim-pé-de-galinha-gigante (Eleusine coracana) sobre a fitorremediação de solo contaminado com o herbicida picloram. O experimento foi realizado em casa de vegetação localizada no município de Rio Verde-GO, no período de setembro de 2006 a fevereiro de 2007. Os tratamentos foram compostos pela combinação entre quatro densidades populacionais da espécie vegetal Eleusine coracana (capim-pé-de-galinha-gigante) (0, 7, 14 e 21 plantas por vaso, correspondendo a 0, 172, 344 e 516 plantas m-2, respectivamente) e três doses do picloram (0, 80 e 160 g ha-1 - aplicadas diretamente nos vasos, simulando níveis de contaminação do solo). Após o cultivo da espécie vegetal fitorremediadora no substrato por 100 dias, efetuou-se, no próprio vaso, a semeadura da soja (Glycine max L.), espécie utilizada como bioindicadora da presença do picloram. A espécie Eleusine coracana mostrou ter capacidade de remediar solos contaminados com o herbicida picloram. A partir de 172 plantas m-2, aumentos na densidade populacional da espécie fitorremediadora não proporcionaram redução de carryover do herbicida picloram sobre a cultura da soja semeada em sucessão.

Adequação e verificação de procedimentos para determinação de mercúrio em amostras de fígado e rim de rato utilizando a técnica CV-GF AAS

O mercúrio é um elemento que ainda necessita constante monitoramento devido sua capacidade tóxica em concentrações em níveis de traço com possibilidade de contaminação e exposição por uma variedade de formas e compostos presentes no ambiente. Esse estudo possuiu como objetivo a obtenção de um procedimento simplificado e eficiente para a determinação de teores de mercúrio em tecidos de rato Wistar a partir da otimização de um método de determinação, utilizando um sistema de geração de vapor frio acoplado a espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (CV-GF AAS). Houve a comparação entre métodos de digestão, comparação de métodos de amalgamação, otimização, verificação do método a partir da obtenção de figuras de mérito e análise de amostras de fígado e rins de ratos tratados com exposição crônica ao mercúrio. Os resultados comprovaram que o método de digestão em bloco digestor, a utilização de amalgamação por recobrimento de tubo em ouro em conjunto com rede de ouro e adição pré-análise à solução de simeticona e isopropanol apresentou os melhores resultados, com teores de recuperação médios entre 92 e 114 %, viabilizando a utilização do procedimento proposto.

Revestimentos comestíveis na conservação pós-colheita de morangos cultivar Camarosa produzidos em sistema orgânico e convencional

As perdas pós-colheita de frutas promovem a elevação do custo dos produtos e diminuem a oferta ao consumidor. Suas principais causas estão na colheita, transporte e armazenamento inadequados. A aplicação de revestimentos comestíveis juntamente com a redução da temperatura de armazenamento constitui um dos métodos empregados para a conservação pós-colheita de produtos com vida útil curta, como frutas e hortaliças. O morango é um fruto consumido preferencialmente in natura. Desta forma, torna-se promissora a utilização de revestimento comestível para aumentar seu período de armazenamento e comercialização, sem alteração do sabor, da cor e do aroma dos frutos. A produção orgânica frente a convencional de frutos podem apresentar diferenças, sendo interessante o estudo envolvendo as formas de cultivo. Este estudo teve como objetivo avaliar a conservação pós-colheita de morangos cv. Camarosa, oriundos de cultivo orgânico e convencional revestidos com coberturas comestíveis. Os morangos foram revestidos com fécula de mandioca, gelatina e cera de carnaúba, armazenados durante 10 dias a 10 ºC. A cada 2 dias de armazenamento foram determinados perda de massa, sólidos solúveis, pH, acidez titulável, firmeza, antocianinas totais e podridão fúngica. Análise sensorial foi realizada para verificar a aceitação dos morangos e para avaliar a influência da informação nesta aceitação. A perda de massa foi maior no cultivo orgânico a partir do 8º dia de armazenamento, chegando a 11,47% contra 8,88% do cultivo convencional no final do 10º dia de armazenamento. O revestimento que possibilitou menor perda de massa foi o de cera de carnaúba em relação ao controle. A contaminação fúngica iniciou-se no 4º dia de armazenamento em ambos os tipos de cultivo. No 8º dia de armazenamento observou-se diferenças na podridão entre os tipos de cultivo, sendo o orgânico visualmente mais contaminado. O revestimento de cera de carnaúba apresentou menor podridão fúngica em relação aos outros revestimentos, porém não diferiu da amostra controle. Das variáveis físico-químicas avaliadas, apenas o teor de sólidos solúveis apresentou diferenças entre os tipos de cultivo, sendo o morango convencional o que obteve maiores valores. O teor de antocianinas dos morangos revestidos com fécula de mandioca diferiu do controle, porém o revestimento com fécula não diferiu dos revestidos com gelatina e cera de carnaúba. Foram verificadas diferenças na firmeza dos frutos em relação aos revestimentos. Ao longo do tempo foi observado diferenças no pH, teor de antocianinas e firmeza. O revestimento com cera de carnaúba se mostrou mais adequado em relação aos demais revestimentos, porém sua aparência mostrou-se com pouco brilho e esbranquiçado. Os frutos avaliados apresentaram vida útil pós-colheita de aproximadamente 6 dias. Os morangos, do ponto de vista microbiológico, se mostraram aptos para consumo. A aceitação dos morangos foi boa, não tendo ix diferenças significativas entre morango orgânico e convencional. O fornecimento da informação de “morango orgânico” e a apresentação de um texto adicional informativo não influenciaram na aceitação dos morangos. Entre os revestimentos testados o de cera de carnaúba se mostrou mais aplicável, os demais nas condições testadas não mostraram bons resultados.

Prospecção de toxicidade de fungicidas por análises macroscópicas, microscópicas e moleculares em Allium cepa

Apesar dos benefícios econômicos dos agrotóxicos para a agricultura, os efeitos negativos à saúde humana e ao meio ambiente são questionados. Dentre os agroquímicos que são usados na agricultura, destacam-se os fungicidas, que são utilizados em grande quantidade nas lavouras para controle de doenças. Com intuito de verificar os danos ocasionados por esses compostos, diversos métodos de avaliação têm sido utilizados na análise de toxicidade e mutagenicidade dos agrotóxicos. As análises macroscópicas (germinação e crescimento radicular) e microscópicas (índice mitótico, aberrações cromossômicas e nucleares) são importantes na determinação da toxicidade de compostos lançados ao meio ambiente, porque permite averiguar danos na germinação, no desenvolvimento da plântula e no ciclo celular. No entanto, para melhor compreensão dos mecanismos moleculares da mutação e de seus efeitos sobre a população exposta à contaminação ambiental, os marcadores moleculares oferecem perspectivas, por medir o efeito direto da exposição sobre o DNA. O objetivo do trabalho foi avaliar o potencial tóxico dos fungicidas por análises macroscópicas, microscópicas e moleculares em Allium cepa. Os resultados indicam redução nos parâmetros de germinação, crescimento radicular e índice mitótico nas maiores concentrações para os princípios ativos difenoconazol, tebuconazol, procimidona e iprodiona, quando comparados ao controle negativo, mostrando que os princípios apresentaram efeito genotóxico, citotóxico, fitotóxico para as raízes de Allium cepa pela alta frequência de aberrações cromossômicas, nucleares e redução do índice mitótico. Os resultados moleculares indicaram mudança no perfil de amplificação dos primers SSR (Sequência Simples Repetitiva) e o ISSR (Inter Sequência Simples Repetitiva), após a exposição do Allium cepa aos princípios ativos, incluindo alterações na perda, ganho e mudança na intensidade de banda. A perda e o ganho de bandas aconteceram à medida que aumentou a concentração dos princípios ativos. O método de agrupamento e as distâncias e dissimilaridades mostraram relação de dose-dependência, pois conseguiu separar as maiores concentrações do controle negativo para os princípios ativos no ISSR e SSR, com exceção dos princípios procimidona e iprodiona no SSR. Esses dados indicam que possui relação entre as análises utilizadas, sendo indicadores confiáveis para detectar alterações por substâncias químicas. Os marcadores moleculares ISSR e SSR são ferramentas eficientes em avaliar alterações ocasionadas no DNA por fungicidas podendo ser utilizada em estudos de toxicidade.

Determinação de estanho em tecidos de ratas por ICP-MS

Os organoestânicos, principalmente o tributilestanho (TBT), são contaminantes ambientais, utilizados principalmente em tintas anti-incrustantes para navios. Eles sofrem bioacumulação e podem ser encontrados em mamíferos, inclusive em seres humanos. A principal fonte de exposição é a ingestão de alimentos contaminados. Esse estudo possuiu como objetivo a determinação de estanho em tecidos de ratas expostas cronicamente a TBT utilizando espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS). Ratas Wistar adultas foram usadas na experimentação, sendo divididas dois grupos: o grupo exposto a 100 ng kg-1 dia-1 de TBT por 15 dias e o grupo de referência que recebeu somente o veículo durante o mesmo período de exposição. Ao final da exposição, os animais foram sacrificados e coletados plasma, coração, rim, pulmão, fígado e ovário para análise. As amostras foram secas em estufa por 72 horas e pulverizadas. A determinação de estanho foi realizada por ICP-MS após a digestão ácida assistida por micro-ondas de uma amostra com aproximadamente 100 mg. O limite de detecção (LD) calculado foi 4,3 ng L-1, o que permite a determinação de estanho em amostras de tecidos de animais usados para experimentação. A exatidão foi verificada pela análise do material de referência certificado de urina, Seronorm Urine (54,6 ± 2,7 μg L-1), tendo como resultado 50,1 ± 3,8 μg L-1. A concentração de estanho foi determinada em amostras de plasma, coração, rim, pulmão, fígado e ovário do grupo exposto a TBT e do grupo controle. Houve diferença estatisticamente significativa entre os dois grupos para todas as amostras analisadas. As diferenças entre os grupos foram mais pronunciadas nas amostras de fígado e rim. Além disso, este estudo mostrou que a presença de estanho no organismo de ratas distribui-se pelos tecidos acarretando em alterações morfofisiológicas já descritas em ovários, coração e fígado

Availability of heavy metals in contaminated soil evidenced by chemical extractants

Heavy metals have been accumulating in Brazilian soils, due to natural processes, such as atmospheric deposition, or human industrial activities. For certain heavy metals, when in high concentrations in the soil, there is no specific extractant to determine the availability of these elements in the soil. The objective of the present study was to evaluate the availability of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn for rice and soybeans, using different chemical extractants. In this study we used seven soil samples with different levels of contamination, in completely randomized experimental design with four replications. We determined the available concentrations of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn extracted by Mehlich-1, HCl 0.1 mol L-1, DTPA, and organic acid extractants and the contents in rice and soybeans, which extracts were analyzed by ICP-OES. It was observed that Mehlich-1, HCl 0.1 mol L-1 and DTPA extractants were effective to assess the availability of Cd, Cu, Pb and Zn for rice and soybeans. However, the same was not observed for the organic acid extractant.

Mapping Culture and Compromised Art in the Era of Globalization

This work presents an analysis of the cultural and artistic field, positively compromised with social and political questions. The authors start with the categorization of the idea of culture and move to vindication art movements. These movements, which followed the first vanguards and worked from the compromise with “otherness”, are at the origin of the contemporary denomination of political art. In this context, the authors approach the origins of activist art, referring to issues of gender, multiculturalism, globalization, and poverty. The different forms of presenting content are also an object of analysis: from art tradition to the contamination of daily life, from local to global, from street contact to digital.

Chemical sterilization in in vitro propagation of Arundina bambusifolia Lindl. and Epidendrum ibaguense Kunth

There is a great demand for simpler and less costly laboratory techniques and for more accessible procedures for orchid breeders who do not have the necessary theoretical basis to use the traditional seed and clone production methods of orchids in vitro. The aim of this study was to assess the use of sodium hypochlorite (NaClO) as a decontaminant in the process of inoculating adult orchid explants of Arundina bambusifolia and Epidendrum ibaguenses. Solutions of NaClO (1.200, 2.400, 3.600, 4.800 and 6.000 mg L-1 - equivalent to 50, 100, 150, 200 and 250 mL L-1 of commercial bleach - CB) were sprayed on the explants (1.0 mL) and the culture medium (GB5), in the presence or absence of activated charcoal (2 g L-1). The explants used were nodal segments of field-grown adult plants. The procedures for inoculating the explants were conducted outside the laminar flow chamber (LFC), except for the control treatment (autoclaved medium and explant inoculation inside the LFC). The best results for fresh weight yield, height and number of shoots were obtained using NaClO in solution at 1.200 mg L-1 (equivalent to 50 mL L-1 commercial bleach) with activated charcoal in the culture medium. Fresh weight figures were 1.10 g/jar for Arundina bambusifolia and 0.16 g/jar for Epidendrum ibaguenses. Spraying the NaClO solutions controls the contamination of the culture medium already inoculated with the explants.

Heavy metal toxicity in rice and soybean plants cultivated in contaminated soil

Heavy metals can accumulate in soil and cause phytotoxicity in plants with some specific symptoms. The present study evaluated the specific symptoms on rice and soybeans plants caused by excess of heavy metals in soil. Rice and soybean were grown in pots containing soil with different levels of heavy metals. A completely randomized design was used, with four replications, using two crop species and seven sample soils with different contamination levels. Rice and soybean exhibited different responses to the high concentrations of heavy metals in the soil. Rice plants accumulated higher Cu, Mn, Pb and Zn concentrations and were more sensitive to high concentrations of these elements in the soil, absorbing them more easily compared to the soybean plants. However, high available Zn concentrations in the soil caused phytotoxicity symptoms in rice and soybean, mainly chlorosis and inhibited plant growth. Further, high Zn concentrations in the soil reduced the Fe concentration in the shoots of soybean and rice plants to levels considered deficient.

Histological alterations in liver and testis of Astyanax aff. bimaculatus caused by acute exposition to zinc

This study investigated the effect of acute exposition to zinc (Zn) on histology of the liver and testes of yellow tail lambari (Astyanax aff. bimaculatus). The exposure consisted of six concentrations of Zn (0, 3, 5, 10, 15, and 20 mg/L) for 96 hours of exposure. Fragments of liver and testis were routinely processed and embedded in plastic resin based on glycol methacrylate. Fragments of bones, muscles, liver and testis were dehydrated and digested to quantify the absorption levels of Zn in the tissue. Acute exposure to concentrations above 10mg/L has produced structural changes in the liver and gonads. The changes found in the liver were vascular congestion; decrease of cellular volume; displacement of the hepatocyte nucleus; necrosis; disarrangement of cordon structure; leukocyte infiltrate and vacuolization. The changes found in the gonads were ruptured cyst, delayed development of germ cells, pyknotic nucleus, cell cluster, displacement of cyst wall and vacuolization. The histological changes observed were compatible with the increasing concentration of zinc in environment, compromising liver and reproductive functions, because there was an increase in relative frequency of hepatocytes and reduced sperm production

Qualified intervention/qualifying formation

An education promoting scientific literacy (SL) that prepares the citizens to a responsible citizenship has persisted as an argument across discussions on curricula design. The ubiquity of science and technology on contemporary societies and the ideological requirement of informed democratic participation led to the identification of relevant categories that drive curriculum reforms towards a humanistic approach of school science. The category ‘Science as culture’ acquires in the current work a major importance: it enlightens the meaning of scientific literacy. Looking closely to the French term, culture scientifique et tecnologique, turns science simultaneously into a cultural object and product that can be both received and worked at different levels and within several approaches by the individuals and the communities. On the other hand, nonformal and informal education spaces gain greater importance. Together with the formal school environment these spaces allow for an enrichment and diversification of learning experiences. Examples of nonformal spaces where animators can develop their work may be science museums or botanical gardens; television and internet can be regarded as informal education spaces. Due to the above mentioned impossibility of setting apart the individual or community-based experiences from Science and Technology (S&T), the work in nonformal and informal spaces sets an additional challenge to the preparation of socio-cultural animators. Socio-scientific issues take, at times, heavily relevance within the communities. Pollution, high tension lines, spreading of diseases, food contamination or natural resources conservation are among the socio-scientific issues that often call upon arguments and emotions. In the context of qualifying programmes on socio-cultural animation (social education and community development) within European Higher Education Area (EHEA) the present study describes the Portuguese framework. The comparison of programmes within Portugal aims to contribute to the discussion on the curriculum design for a socio-cultural animator degree (1st cycle of Bologna process). In particular, this study intends to assess how the formation given complies with enabling animators to work, within multiple scenarios, with communities in situations of socio-scientific relevance. A set of themes, issues and both current and potential fields of action, not described or insufficiently described in literature, is identified and analysed in the perspective of a qualified intervention of animators. One of these examples is thoroughly discussed. Finally, suggestions are made about curriculum reforms in order, if possible, to strongly link the desired qualified intervention with a qualifying formation.

Prevalence of fungi in indoor air with reference to gymnasiums with swimming pools

Fungal contamination of air in 10 gymnasiums with swimming pools was monitored. Fifty air samples of 200 L each were collected, using a Millipore air tester, from the area surrounding the pool, in training studios, in showers and changing rooms for both sexes, and also, outside premises, since these are the places regarded as reference. Simultaneously, environmental parameters – temperature and humidity – were also monitored. Some 25 different species of fungi were identified. The six most commonly isolated genera were the following: Cladosporium sp. (36.6%), Penicillium sp. (19.0%), Aspergillus sp. (10.2%), Mucor sp. (7%), Phoma sp. and Chrysonilia sp. (3.3%). For yeasts, three different genera were identified, namely, Rhodotorula sp. (70%), Trichosporon mucoides and Cryptococcus uniguttulattus (10%).

Formaldeído em habitações domésticas: contaminação ambiental e potenciais fontes

Do ponto de vista das preocupações de saúde, os níveis de contaminação do ar interior assumem actualmente uma elevada importância quando se tem em consideração que as pessoas passam a maior parte do seu tempo no interior de edifícios. Neste contexto, o formaldeído é um dos poluentes mais preocupantes e, inclusivamente, os resultados de concentração obtidos em habitações do espaço Europeu foram considerados preocupantes devido ao facto de estarem relacionados com efeitos negativos para a saúde. O estudo exploratório desenvolvido pretendeu disponibilizar informação acerca das concentrações de formaldeído existentes em habitações domésticas portuguesas. Estudou‑se a presença de formaldeído em habitações novas e habitações domésticas com ocupação, abrangendo 6 unidades de cada um dos tipos considerados. Para a avaliação ambiental foi utilizado um equipamento de leitura direta que deteta as concentrações de formaldeído por fotoionização com uma lâmpada de 11,7 eV. A temperatura ambiente e a humidade relativa foram igualmente medidas, de acordo com o estipulado na Norma Internacional ISO 7726:1998. No caso das habitações novas foram registados valores de concentração superiores a 0,08 ppm em 3 das unidades estudadas. Por outro lado, em 4 das habitações com ocupação foram obtidos valores superiores a 0,08 ppm. O desenvolvimento deste estudo permitiu reconhecer algumas das possíveis fontes emissoras e os factores que influenciam as concentrações de formaldeído nas habitações em Portugal. ABSTRACT - Nowadays, indoor air contamination is considering an important health issue considering that people spend most of their time indoors. In this context, formaldehyde is a pollutant of major concern and, recently, concentration results obtained in European dwellings reveal high concentrations and values related with negative health effects in occupants. The present exploratory study sought to provide information about formaldehyde concentrations in Portuguese dwellings. It was studied formaldehyde presence in new dwellings and dwellings with occupation and included 6 units of each setting. For concentrations measure, it was used a direct‑reading equipment that detects formaldehyde concentration by photoionization. Temperature and relative humidity were also measured in accordance with International Standard ISO 7726:1998. In the case of new dwellings, in 3 units concentration values were higher than 0.08 ppm. In addition, in 4 units of the 6 dwellings with occupation, concentrations higher than this reference value were obtained. The development of this study permitted to recognize some of the possible indoors emissions sources and to define several of the preventive measures that can be applied.