Ecotoxicological assessment of sediments from the Santos and São Vicente estuarine system- Brazil

O sedimento representa um importante depósito de contaminantes e uma fonte de contaminação para a cadeia alimentar aquática. Testes de toxicidade usando anfípodos como organismos-teste são empregados para avaliar sedimentos marinhos e estuarinos, juntamente com análises químicas. O presente trabalho tem como objetivo avaliar a qualidade de sedimentos de seis estações situadas no Sistema Estuarino e Portuário de Santos e São Vicente (São Paulo-Brasil), usando testes de toxicidade aguda com sedimento com anfípodos (Tiburonella viscana) e análises químicas de metais, PCB, e PAH. Outros parâmetros do sedimento foram analisados, como carbono orgânico e granulometria. Foram observados níveis de contaminação mais altos na porção interna do estuário onde se localiza o Porto de Santos e a zona industrial. Os testes de toxicidade mostraram resultados adversos significantes para a maioria das amostras testadas, e os sedimentos da porção interna do estuário apresentaram toxicidade mais alta. As análises de componentes principais indicaram uma relação forte entre contaminação do sedimento e toxicidade. As correlações positivas destes fatores nas amostras estudadas foram usadas para estabelecer os pesos das concentrações químicas que estão associadas com os efeitos adversos. Tais análises permitiram estimar valores limiares de efeito para a contaminação de sedimento através de análises multivariadas, identificando os contaminantes associados com o efeito biológico. Estes valores sugeridos são: Cu, 69.0; Pb, 17.4; Zn, 73.3(mg.kg-1); PAHs, 0.5 (mg.kg-1) e PCBs, 0.1 (µg.kg-1).

Response of Core Microbial Consortia to Chronic Hydrocarbon Contaminations in Coastal Sediment Habitats

Traditionally, microbial surveys investigating the effect of chronic anthropogenic pressure such as polyaromatic hydrocarbons (PAHs) contaminations consider just the alpha and beta diversity and ignore the interactions among the different taxa forming the microbial community. Here, we investigated the ecological relationships between the three domains of life (i.e., Bacteria, Archaea, and Eukarya) using 454 pyrosequencing on the 16S rRNA and 18S rRNA genes from chronically impacted and pristine sediments, along the coasts of the Mediterranean Sea (Gulf of Lion, Vermillion coast, Corsica, Bizerte lagoon and Lebanon) and the French Atlantic Ocean (Bay of Biscay and English Channel). Our approach provided a robust ecological framework for the partition of the taxa abundance distribution into 859 core Operational taxonomic units (OTUs) and 6629 satellite OTUs. OTUs forming the core microbial community showed the highest sensitivity to changes in environmental and contaminant variations, with salinity, latitude, temperature, particle size distribution, total organic carbon (TOC) and PAH concentrations as main drivers of community assembly. The core communities were dominated by Gammaproteobacteria and Deltaproteobacteria for Bacteria, by Thaumarchaeota, Bathyarchaeota and Thermoplasmata for Archaea and Metazoa and Dinoflagellata for Eukarya. In order to find associations among microorganisms, we generated a co-occurrence network in which PAHs were found to impact significantly the potential predator – prey relationship in one microbial consortium composed of ciliates and Actinobacteria. Comparison of network topological properties between contaminated and non-contaminated samples showed substantial differences in the network structure and indicated a higher vulnerability to environmental perturbations in the contaminated sediments.

Development of site-specific sediment quality guidelines for North and South Atlantic littoral zones: Comparison against national and international sediment quality benchmarks

We aimed to develop site-specific sediment quality guidelines (SQGs) for two estuarine and port zones in Southeastern Brazil (Santos Estuarine System and Paranagua Estuarine System) and three in Southern Spain (Ria of Huelva, Bay of Cadiz, and Bay of Algeciras), and compare these values against national and traditionally used international benchmark values. Site-specific SQGs were derived based on sediment physical-chemical, toxicological, and benthic community data integrated through multivariate analysis. This technique allowed the identification of chemicals of concern and the establishment of effects range correlatively to individual concentrations of contaminants for each site of study. The results revealed that sediments from Santos channel, as well as inner portions of the SES, are considered highly polluted (exceeding SQGs-high) by metals, PAHs and PCBs. High pollution by PAHs and some metals was found in Sao Vicente channel. In PES, sediments from inner portions (proximities of the Ponta do Mix port's terminal and the Port of Paranagua) are highly polluted by metals and PAHs, including one zone inside the limits of an environmental protection area. In Gulf of Cadiz, SQGs exceedences were found in Ria of Huelva (all analysed metals and PAHs), in the surroundings of the Port of CAdiz (Bay of CAdiz) (metals), and in Bay of Algeciras (Ni and PAHs). The site-specific SQGs derived in this study are more restricted than national SQGs applied in Brazil and Spain, as well as international guidelines. This finding confirms the importance of the development of site-specific SQGs to support the characterisation of sediments and dredged material. The use of the same methodology to derive SQGs in Brazilian and Spanish port zones confirmed the applicability of this technique with an international scope and provided a harmonised methodology for site-specific SQGs derivation. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

A simple approach to integrate the ecotoxicological and chemical data for the establishment of environmental risk levels

O presente trabalho utilizou métodos multivariados e matemáticos para integrar dados químicos e ecotoxicológicos obtidos para o Sistema Estuarino de Santos e para a região próxima à zona de lançamento do emissário submarino de Santos, com a finalidade de estabelecer com maior exatidão os riscos ambientais, e assim identificar áreas prioritárias e orientar programas de controle e políticas públicas. Para ambos os conjuntos de dados, as violações de valores numéricos de qualidade de sedimento tenderam a estar associadas com a ocorrência de toxicidade. Para o estuário, essa tendência foi corroborada pelas correlações entre a toxicidade e as concentrações de HPAs e Cu, enquanto para a região do emissário, pela correlação entre toxicidade e conteúdo de mercúrio no sedimento. Valores normalizados em relação às medias foram calculados para cada amostra, permitindo classificá-las de acordo com a toxicidade e a contaminação. As análises de agrupamento confirmaram os resultados das classificações. Para os dados de sistema estuarino, houve a separação das amostras em três categorias: as estações SSV-2, SSV-3 e SSV-4 encontram-se sob maior risco, seguidas da estação SSV-6. As estações SSV-1 e SSV-5 demonstraram melhores condições. Já em relação ao emissário, as amostras 1 e 2 apresentaram melhores condições, enquanto a estação 5 pareceu apresentar um maior risco, seguida das estações 3 e 4 que tiveram apenas alguns indícios de alteração.

Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em sedimentos de fundo do estuário do rio Potengi, região da grande Natal (RN): implicações ambientais

Estuaries are environments prone to the input of chemical pollutants of various kinds and origins, including polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Anthropogenic PAHs may have two possible sources: pyrolytic (with four or more aromatic rings and low degree of alkylation) and petrogenic (with two and three aromatic rings and high degree of alkylation). This study aimed to evaluate the levels, distribution and possible sources of polycyclic aromatic hydrocarbons in the estuary of the Potengi river, Natal, Brazil. Samples of bottom sediments were collected in the final 12 km of the estuary until its mouth to the sea, where the urbanization of the Great Natal is more concentrated. Sampling was performed on 12 cross sections, with three stations each, totaling 36 samples, identified as T1 to T36. The non alkylated and alkylated PAHs were analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC / MS). PAHs were detected in all 36 stations with total concentration on each varying 174-109407 ng g-1. These values are comparable to those of several estuarine regions worldwide with high anthropogenic influence, suggesting the record of diffuse contamination installed in the estuary. PAHs profiles were similar for most stations. In 32 of the 36 stations, low molecular weight PAHs (with 2 and 3 ring: naphthalene, phenanthrene and their alkylated homologues) prevailed, which ranged from 54% to 100% of the total PAH, indicating that leaks, spills and combustion fuels are the dominant source of PAH pollution in the estuary. The level of contamination by PAHs in most stations suggests that there is potential risk of occasional adverse biological effects, but in some stations adverse impacts on the biota may occur frequently. The diagnostic ratios could differentiate sources of PAHs in sediments of the estuary, which were divided into three groups: petrogenic, pyrolytic and mixing of sources. The urban concentration of the Great Natal and the various industrial activities associated with it can be blamed as potential sources of PAHs in bottom sediments of the estuary studied. The data presented highlight the need to control the causes of existing pollution in the estuary

Avaliação de HPA e BTEX no solo e água subterrânea, em postos de revenda de combustíveis: estudo de caso na cidade de Natal -RN

The retail fuel stations are partially or potentially polluters and generators of environmental accidents, potentially causing contamination of underground and surface water bodies, soil and air. Leaks in fuel retail stations´ underground storage systems are often detected in Brazil and around the world. Monoaromatic hydrocarbons, BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are an indication of the presence of contamination due to its high toxicity. This paper presents a case study of contamination in a Fuel Retail Station by petroleum derivative products in the city of Natal. For identification and quantification of the hydrocarbons, EPA analytical methods were used. The values of benzene quantified by EPA method 8021b CG-PID/FID, ranged from 1.164 to 4.503 mg.Kg-1 in soil samples, and from 12.10 to 27,639 μg.L-1 in underground water samples. Among the PAHs, naphthalene and anthracene showed the most significant results in soil samples, 0.420 to 15.46 mg.Kg-1 and 0.110 to 0,970 mg.Kg-1, respectively. In underground water samples, the results for Naphthalene varied between 0.759 and 614.7 μg.L-1. PAHs were quantified by EPA Method 8270 for GCMS. All of the results for the chemical analysis were compared with the values for the CONAMA 420/2009 resolution. The results for benzene (27,639 μg.L-1) showed levels highly above the recommended by the CONAMA 420 resolution, wherein the maximum permissible for underground water is 5 μg.L-1. This is a worrying factor, since underground water makes up 70% of the city of Natal´s water supply

Novel Analytical Methodologies for the Monitoring of Traditional and Non-traditional Pollutants in different Environmental Compartments of South Florida

Routine monitoring of environmental pollution demands simplicity and speed without sacrificing sensitivity or accuracy. The development and application of sensitive, fast and easy to implement analytical methodologies for detecting emerging and traditional water and airborne contaminants in South Florida is presented. A novel method was developed for quantification of the herbicide glyphosate based on lyophilization followed by derivatization and simultaneous detection by fluorescence and mass spectrometry. Samples were analyzed from water canals that will hydrate estuarine wetlands of Biscayne National Park, detecting inputs of glyphosate from both aquatic usage and agricultural runoff from farms. A second study describes a set of fast, automated LC-MS/MS protocols for the analysis of dioctyl sulfosuccinate (DOSS) and 2-butoxyethanol, two components of Corexit®. Around 1.8 million gallons of those dispersant formulations were used in the response efforts for the Gulf of Mexico oil spill in 2010. The methods presented here allow the trace-level detection of these compounds in seawater, crude oil and commercial dispersants formulations. In addition, two methodologies were developed for the analysis of well-known pollutants, namely Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and airborne particulate matter (APM). PAHs are ubiquitous environmental contaminants and some are potent carcinogens. Traditional GC-MS analysis is labor-intensive and consumes large amounts of toxic solvents. My study provides an alternative automated SPE-LC-APPI-MS/MS analysis with minimal sample preparation and a lower solvent consumption. The system can inject, extract, clean, separate and detect 28 PAHs and 15 families of alkylated PAHs in 28 minutes. The methodology was tested with environmental samples from Miami. Airborne Particulate Matter is a mixture of particles of chemical and biological origin. Assessment of its elemental composition is critical for the protection of sensitive ecosystems and public health. The APM collected from Port Everglades between 2005 and 2010 was analyzed by ICP-MS after acid digestion of filters. The most abundant elements were Fe and Al, followed by Cu, V and Zn. Enrichment factors show that hazardous elements (Cd, Pb, As, Co, Ni and Cr) are introduced by anthropogenic activities. Data suggest that the major sources of APM were an electricity plant, road dust, industrial emissions and marine vessels.

Efeito de sistemas de manejo, consorciação e adubação sobre o crescimento de coqueiros.

O experimento foi realizado em área de baixada litorânea do Estado de Sergipe, com o objetivo de avaliar o efeito do manejo das entrelinhas e do cultivo consorciado sobre o crescimento de coqueiros da variedade gigante-do-Brasil aos 18, 29 e 46 meses de idade, cultivados em sequeiro, em solo do tipo Latossolo Amarelo distrófico. Comparou-se o efeito da gradagem e da roçagem mecânica para controle da vegetação natural, em relação ao cultivo consorciado com mandioca e à testemunha, onde se utilizou controle manual das plantas daninhas. Avaliou-se também a alternância da gradagem no período seco e roçagem no período chuvoso. Nas subparcelas, testou-se o efeito da adubação dos coqueiros e da mandioca em presença e ausência. Os resultados obtidos aos 18 meses de idade indicaram superioridade dos tratamentos que fizeram uso da gradagem em relação à maioria dos parâmetros de crescimento avaliados. O cultivo consorciado apresentou nesta fase, valores significativamente inferiores, com destaque para o menor número de folhas vivas. As avaliações subsequentes realizadas aos 29 meses, confirmada aos 46, demonstraram a recuperação do consórcio, o qual se equiparou aos tratamentos com gradagem que apresentaram os melhores resultados. Os tratamentos que utilizaram somente roçagem no controle dasplantas daninhas se refletiram no menor crescimento dos coqueiros. Embora tenha sido observada interação positiva para o fator adubação para a maioria dos tratamentos, este efeito foi superado pelomanejo das entrelinhas que condicionou o crescimento das plantas.

Biomassa radicular fina em fragmentos da Mata Atlântica fluminense.

A escassez de estudos empíricos dos sistemas radiculares limita a precisão das predições relativas à economia de carbono, pois eles representam até 55% da biomassa florestal. Somente as raízes finas (diâmetro <2 mm) respondem por cerca de um terço da produção primária líquida dos ecossistemas terrestres. A hipótese de que a maior disponibilidade de água e nutrientes no solo reduz a alocação de biomassa nas raízes tem sido contestada na literatura cientifica tanto em relação às raízes finas (BRF) como a toda biomassa radicular. Avaliou-se aqui a correlação (Pearson) entre BRF e variáveis edáficas até 10 cm de profundidade em seis fragmentos florestais (48 amostras.fragmento.estação-1) na Baixada Litorânea Fluminense, nas estações de seca e de chuvas. Os solos apresentaram diferentes níveis de fertilidade. A BRF média geral foi de 641 g.m-2 (florestas similares = 140?1040 g.m-2). As médias de BRF obtidas no período chuvoso ou na várzea foram significativamente mais elevadas. Foram detectadas correlações positivas e significativas de BRF com Ca + Mg, K, P e N. Os resultados não respaldam a hipótese de redução da BRF em resposta ao aumento de água e nutrientes do solo.

Fertilidade e carbono do solo e uso da água pelo eucalipto numa topossequencia em Seropédica, RJ.

A variabilidade espacial de atributos físicos, químicos, biológicos ou pedogenéticos é citada como responsável por padrões encontrados na distribuição do C e nutrientes do solo. Numa toposseqüência típica da Baixada Fluminense (Planossolo Háplico - PL, Argissolo Amarelo - AA e Argissolos Vermelho-Amarelos - AV1 e AV2), buscou-se avaliar a influência da paisagem na distribuição de atributos químicos e no uso da água e o crescimento do Eucalyptus urophylla. Amostras de solo foram coletadas ao acaso em três locais da toposseqüência, para caracterização da sua fertilidade, enquanto outras foram retiradas de trincheiras nas profundidades de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm, para avaliação do estoque de C. A circunferência à altura do peito (CAP) e a altura (ALT) e análise isotópica do ?13C de tecido foliar de plantas em cada terço da paisagem foram também avaliadas como parâmetros de crescimento e de eficiência do uso da água. Embora a fertilidade do solo tenha se relacionado com o material parental local, o crescimento do eucalipto parece estar mais relacionado com a dinâmica de água na paisagem que com a maioria dos atributos químicos do solo, pois os maiores valores de CAP e ALT foram encontrados nos terços médio e inferior da toposseqüência, menos férteis. Os valores de ?13C de amostras foliares de eucaliptos dos terços superior e inferior fortalecem essa hipótese. Os estoques de C dos solos (4,75 kg m-2 para o PL, 4,63 kg m-2 para o AA, 2,93 kg m-2 para o AV2 e 2,60 kg m-2 para o AV1) se relacionaram com as diferenças na densidade do solo, conseqüência da própria mineralogia. Dessa forma, conclui-se que o relevo tem forte influência sobre os atributos químicos do solo, embora haja evidências de o crescimento do eucalipto se relacionar com a disponibilidade de água no solo.

O MAIOR ACIDENTE DA REFINARIA DUQUE DE CAXIAS (RJ) – BRASIL: UM ESTUDO GEOGRÁRICO-HISTÓRICO

A presente pesquisa concluída teve como intuito principal analisar o maior acidente da história da Refinaria Duque de Caxias (REDUC). A pesquisa constou das seguintes etapas: revisão bibliográfica, levantamento de fontes, entrevistas, saídas a campo, análise das fontes e redação. Os jornais consultados foram: O Fluminense, O Globo, Jornal do Brasil e Nossa Baixada. Foram consultados discursos de deputados federais e senadores que abordaram o referido acidente. As entrevistas foram realizadas com historiadores caxienses e ex-funcionários da REDUC. No dia 30 de março de 1972, ocorreram três explosões em três tanques de gás liquefeito de petróleo (GLP); a primeira e mais forte, por volta das 0h50m; a segunda às 1h30m; e, a terceira, aproximadamente, às 2h30m. No dia 01 de abril de 1972, 48 funcionários estavam internados, sendo 36 os feridos da REDUC e 14 empregados da FABOR (Fábrica de Borracha Sintética). No dia 11/04/1972 o número de vítimas fatais alcançou 38 trabalhadores; e 35 trabalhadores continuavam hospitalizados, sendo dois deles em estado grave. Observamos que, nessa época a preocupação da Refinaria e da própria Petrobrás, com a segurança do Parque Industrial e dos funcionários deixava a desejar.

MODIFICAÇÕES SOCIOAMBIENTAIS DECORRENTES DA CONSTRUÇÃO DA BARRAGEM DO RIO PERICUMÃ, NA ÁREA DE INFLUÊNCIA DA CIDADE DE PINHEIRO-ESTADO DO MARANHÃO-BRASIL

A modificação do ambiente pelo homem acarreta diversos impactos que alteram a estrutura e a dinâmica. As construções são responsáveis por transformações ambientais negativas, mesmo quando se propõe melhorias sociais, como é o caso das construções de barragens cujos prejuízos são mais intensos onde há maior diversidade de ecossistemas. A Baixada Maranhense possui relevo plano a suavemente ondulado, áreas rebaixadas e alagadas durante o período chuvoso, constituindo o maior conjunto de bacias lacustres do Nordeste brasileiro, associadas aos baixos cursos dos rios Mearim, Grajaú, Pindaré e Pericumã. O rio Pericumã e o sistema lacustre de Pinheiro representam unidades de paisagem, caracterizadas por intensa dinâmica decorrente da atividade sazonal dos agentes modeladores do relevo. Modificações no rio Pericumã resultaram em aspectos positivos e negativos abordados na pesquisa, objetivando analisar e caracterizar as mudanças socioambientais. A pesquisa foi desenvolvida com base nos métodos: dedutivo e indutivo, com orientação fenomenológica, sendo adotados os seguintes procedimentos metodológicos: levantamento e análise da bibliografia, atividades de campo, registro fotográfico, mensuração de dados e entrevistas. Considerando o ambiente complexo e dinâmico, os resultados indicam alterações ambientais decorrentes da barragem, alterando a hidrodinâmica, perenização e nova organização do espaço.

DESVENDANDO O UNIVERSO SIMBÓLICO DO CONDOMÍNIO PENÍNSULA, BARRA DA TIJUCA – RJ

O presente trabalho tem como recorte espacial o condomínio Península, localizado no Bairro Barra da Tijuca, baixada de Jacarepaguá, Zona Oeste da cidade do Rio de Janeiro. Nosso objeto de estudo em questão é a paisagem. Com base em uma abordagem cultural desta categoria analítica da geografia e entendendo-a, assim como Berque (2004), como fruto de uma ou mais culturas que, em um dado momento, deixa suas “marcas”, buscamos, primeiramente, identificar os indivíduos – ou de certa forma, culturas – responsáveis pelo ato de “grafar” e, principalmente, pela criação de certos “objetos”. Estes, por sua vez, irão se tornar em diversos “símbolos”, estando de acordo com àqueles que os “lêem”. Dessa forma, buscaremos também entender as intencionalidades por detrás da “edificação” desses “símbolos”. Alem disso, tentaremos identificar quais são os “símbolos” contidos nos objetos da paisagem deste condomínio. Por fim – mas não acabando por aqui – objetivamos defender a idéia de que as paisagens, assim como do nosso recorte espacial, são construções sociais, aonde se pode projetar nela um imaginário.

Dynamic of polycyclic aromatic hydrocarbons in soils treated with biochar.

In recent years the interest in pyrogenic carbon for agricultural use (biochar, i.e. carbonized biomass for agricultural use) has sharply increased. However biochar contain dangerous compounds such as Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs), many of them potentially carcinogenic and mutagenic. They are organic compounds formed from incomplete combustion of organic materials and are persistent pollutants. Therefore, PAHs concentrations and their dynamic must be evaluated in soils amended with biochar. For this, soil samples were collected in three experimental areas in different years (1, 3, 5 or 6) after the application of 0 (control) or 16 Mg ha-1 of biochar. This is the first report of PAHs persistence up to six years in soil treated with biochar. The biochar application increased total PAHs concentrations up to five years after the application, however the levels have always been an order of magnitude lower the limits of prevention established by International Environmental Agencies for soils. Thus, under the evaluated conditions ,the use of biochar was safe concerning PAHs contamination, besides, after six years of the application, the levels found were similar to the control treatment, making it possible to define a safe frequency of application based on the persistence of PAHs in soil.

GUAPIMIRIM – REPRESENTAÇÕES, TRUNFOS DE LEGITIMIDADE TERRITORIAL E POLÍTICAS DE SIGNIFICADO

Este trabalho tem como objetivo apresentar algumas reflexões sobre a relação território – representação, a partir do estudo de caso do município de Guapimirim localizado no estado do Rio de Janeiro, Brasil. Busca-se reflexões teóricas sobre representações em Bourdieu, Lefebvre, Stuart Hall e Duncan e sua relação com a noção de políticas de significado de Geertz e de trunfos de legitimidade territorial de Ivaldo Lima e André Rocha. A partir de Raffestin, entendemos que a construção da representação é um recurso delimitador e fundador de um território. A construção da representação de um território se dá numa constante disputa de “políticas de significado”, onde são mobilizados “trunfos territoriais” (posição ou situação geográfica, legado geo-histórico, recursos materiais etc) para legitimar uma representação. O caso do município de Guapimirim, coloca em evidência esse jogo de representações onde a imagem que se cria sobre o território de Guapimirim pode incidir sobre as políticas territoriais de inclusão-exclusão em duas regiões – Baixada Fluminense e Serra Verde Imperial, que por sua vez estabelece diferentes vantagens e desvantagens para este município. As representações aparecem em propagadas de diferentes veículos midiáticos e ações da administração municipal que criam e recriam a imagem de Guapimirim de acordo com seus interesses.