Root uptake and reduction of hexavalent chromium by aquatic macrophytes as assessed by high-resolution X-ray emission

Aquatic macrophytes Salvinia auriculata, Pistia stratiotes and Eichhornia crassipes were chosen to investigate the Cr(VI) reduced by root-based biosorption in a chromium uptake experiment, using a high-resolution XRF technique. These plants were grown in hydroponics medium supplied with non-toxic Cr concentrations during a 27-day metal uptake experiment. The high-resolution Cr-K beta fluorescence spectra for dried root tissues and Cr reference material (100% Cr, Cr(2)O(3), and CrO(3)) were measured using an XRF spectrometer. For all species of aquatic plant treated with Cr(VI), the energy of the Cr-K beta(2,5) line was shifted around 8 eV below the same spectral line identified for the Cr(VI) reference, but it was also near to the line identified for the Cr(III) reference. Moreover, there was a lack of the strong Cr-K beta"" line assigned to the Cr(VI) reference material within the Cr(VI)-treated plant spectra, suggesting the reduction of Cr(VI) for other less toxic oxidation states of Cr. As all Cr-K beta spectra of root tissue species were compared, the peak energies and lineshape patterns of the Cr-K beta(2,5) line are coincident for the same aquatic plant species, when they were treated with Cr(III) and Cr(VI). Based on the experimental evidence, the Cr(VI) reduction process has happened during metal biosorption by these plants. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Estudo comparativo da variação temporal da comunidade fitoplanctônica do açude Cruzeta inserido no bioma caatinga, Rio Grande do Norte

The Cruzeta impoundment, situated in the city of Cruzeta, hinterland of the state of the Rio Grande do Norte state has significant importance to the municipality as it represents the only source of supplying water to the region. It was hypothesized that the regional consequence of the global warming and the warming of surface water could substantially contribute the significant growth of the aquatic macrophytes in the years 2008-2009. The growth of these vegetation believed to be improved the degree of water transparency and as a consequence of the improved growth of phytoplankton species and chlorophyll biomass. At the same time the aquatic macrophyte could interact and compete potentially for the dissolved inorganic nutrients resources and the phytoplankton community. This study presents a comparison of years 2004-2005 when it did not have the expressive presence of the aquatic macrophyte community or restricted to the littoral region. In contrast, the years 2008-2009 showed a significant growth of the aquatic macrophyte in the Cruzeta/RN impoundments. The present study is an attempt to elucidate the significant presence of the aquatic macrophyte, Eichhornia crassipes, Ceratophyllum submersum, Nymphea sp and Pistia sp, and its interference on the ecology of phytoplankton. The samplings had been carried out from September of 2008 to April of 2009 and consistently between 10:00 h and 12:00 h with the aid of Van Dorn bottle and the plankton net of mesh size 20 Qm. The collections were made in three depths ie., surface, mid-column and bottom. The Physical-Chemical parameters such as pH, temperature, electrical conductivity and dissolved oxygen had been analyzed in situ. The samples for analysis of nutrients and chlorophyll were kept under refrigeration for posterior analysis in the laboratory. Phytoplankton samples were preserved in Lugol-iodine and kept for sedimentation for quali-quantitative analysis of phytoplankton. Enumeration of cells, colonies and filaments was done with the aid of Sedgwick-Rafter counting chamber and expressed as numbers/ml. Chlorophyll a was analyzed as a functional component of phytoplankton biomass and extracted with cold 90% acetone. The results indicate that the chlorophyll concentration varied between 5,65-8,08 Qg.L-1 for the dry period and 5,09-6,23 Qg.L-1 for the rainy period and showed considerable reduction when compared to the values to the 2004-2005 study period. The temperature was always presented higher in relation to the 2004-2005 study. Phytoplankton species showed a relative abundance of the Cyanophyceae for both the period of dry and rainy. The predominance species are filamentous Leptolymbya geophila Borzi (Planctolyngbya sp), Anabaena plankctônica Brunnthaler, Oscillatória limosa Ag. and Cylindrospermopsis raciborskii (Wolosz). The concentration of the nutrients such as nitrate and orto-phosfato had always presented higher values during the rainy period and the ammoniacal nitrogen retained moderate values in the dry period and a slight increase in rainy season. The main conclusions are the reduction of the concentration of chlorophyll, diversity of phytoplankton, and the increase in temperature and transparency of the water during the period of the study

Utilization of macrophyte biofilter in effluent from aquaculture: I. Floating plant

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Cultivo de Ankistrodesmus gracilis (Reisch) Korsikov (Chlorophyta) em laboratório utilizando meio CHU12 e de macrófita com NPK

Two different culture media, namely CHU12 and inorganic fertilizer NPK (20-5-20) associated with macrophyte (Eichhornia crassipes) extract, were used to evaluate the development of A. gracilis. Growth rate, development, nutritional value and medium water quality were analyzed. A. gracilis in macrophyte+NPK medium had mean cell density (333x10(5) cells/mL) higher than medium CHU12 (302x10(5) cells/mL). Protein rate (12.52% PS), dry weight (397x10(7) pg/cell) and ashes (4.08x10(7) pg/cell) in A. gracilis was higher (p<0.05) than medium macrophyte+NPK. on the other hand, lipids, carbohydrates and fibers had the same rate (p>0.05) in both media. When hydrological variables in the culture medium of A. gracilis are taken into account, dissolved oxygen and free CO2 alone failed to have any significant difference (p>0.05) between the media employed. A. gracilis in the macrophyte+NPK medium had the same nutritional rate as the commercial medium CHU12, with excellent results for alga growth. Macrophyte medium may be used for large scale alga culture in the feed of fish larvae.

Avaliação da sensibilidade de diversas espécies de plantas daninhas aquáticas ao carfentrazone-ethyl, em ambiente controlado

Plantas aquáticas, especialmente macrófitas, tornam-se sério problema em hidrelétricas, afetando a múltipla utilização dos corpos d'água, incluindo produção de peixes e atividades de pesca, perdas d'água por evapotranspiração, esportes aquáticos, canoagem, irrigação e produção de energia nas usinas hidrelétricas. Com o objetivo de analisar o potencial de uso do carfentrazone-ethyl no controle das principais plantas daninhas aquáticas no Brasil, foi instalado um experimento em vasos com água. Utilizaram-se os seguintes tratamentos herbicidas (g i.a. ha-1): carfentrazone-ethyl a 15, 30 e 60; glyphosate a 4.536; 2,4-D a 4.690; imazapyr a 1.250; e uma testemunha sem herbicida. Esses tratamentos foram testados nas seguintes espécies: Eichhornia crassipes, Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, Myriophyllum aquaticum, Brachiaria arrecta, Hydrocotyle umbellata, Typha sp. e Echinochloa polystachya. As avaliações foram efetuadas aos 7, 14, 21 e 28 dias após os tratamentos. Os resultados mostraram que o carfentrazone-ethyl foi eficiente no controle de E. crassipes (maior dose) e P. stratiotes (duas maiores doses), com efeito supressivo sobre S. auriculata. Foi observado que nas outras plantas daninhas estudadas não houve eficiência de controle.

Crescimento, esporulação e virulência do inóculo de Cercospora piaropi, agente de biocontrole do aguapé

O presente ensaio foi realizado com o objetivo de avaliar a produção de biomassa micelial bem como a esporulação de Cercospora piaropi, nos meios líquidos V8, ETD (Extrato de Tomate Diluído) e BD (Batata - Dextrose), em períodos de cultivo de 96, 120, 144 e 168 h, sob agitação constante. Adicionalmente foi avaliado o efeito de períodos de desidratação da biomassa micelial (24, 48, 72, 96 e 120 h) sobre a esporulação. Os inóculos obtidos foram avaliados quanto à severidade da doença em plantas de aguapé (Eichhornia crassipes). de acordo com os resultados, o meio ETD proporcionou maior crescimento micelial em relação aos meios BD e V8, destacando-se o período de 144 h de agitação. Entretanto, o meio V8 induziu esporulação superior do patógeno, quando cultivado por 120 h. Os inóculos obtidos nos meios V8 e ETD causaram maiores valores de severidade da doença. O período de desidratação da biomassa micelial a partir de 72 h favoreceu maior produção de conídios. Não houve efeito do período de desidratação sobre a severidade da doença.

Efficiency of a constructed wetland for wastewaters treatment

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo da degradação da biomassa de três espécies de plantas aquáticas no reservatório da UHE de Americana-SP

O estudo de decomposição de plantas aquáticas foi realizado na UHE de Americana-CPFL, com o objetivo de avaliar a taxa de degradação de plantas na própria água do reservatório. Foram consideradas como variáveis a profundidade (superfície, 3,5 e 7,0 m), as espécies de plantas aquáticas (Eichhornia crassipes, Brachiaria subquadripara e Pistia stratiotes) e o tipo de processamento a que estas foram submetidas (planta inteira, planta picada manualmente e com aplicação de fogo). Este estudo indicou que as espécies E. crassipes e P. stratiotes foram rapidamente decompostas no reservatório, ao contrário de B. subquadripara. Um outro fator importante observado foi a similaridade na decomposição das plantas, independentemente da profundidade testada. Essas diferenças devem ser consideradas na elaboração de planos de manejo e na previsão do impacto ambiental de programas de controle de plantas aquáticas.

Influência da chuva após aplicação de imazamox sobre o controle de plantas daninhas aquáticas

This study aimed to evaluate the imazamox control efficiency on aquatic plants under different intervals of simulated rain after its spraying. The experiment was carried out in completely random design with four replications. The imazamox at 290.4 g ha(-1) was tested on three aquatic weed species, Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, Pistia stratiotes L. and Salvinia adnata Desv and, under eight different rain-free periods (0, 2, 4, 6, 8, 12, 24 hours). Rainfall was simulated using a sprinkler irrigation system (20mm). There was a good control of Eichhornia crassipes, regardless of periods without rain after herbicide spraying. However, Pistia stratiotes took a rain-free period of at least eight hours to obtain an effective control. In Salvinia adnata, whole rain-free periods affected the control provided by the herbicide.

Deposição de calda de pulverização sobre plantas de salvínia em função de pontas de pulverização e arranjos populacionais entre plantas de Aguapé e Alface-D'Água

Este trabalho teve como objetivo avaliar o depósito de calda pulverizada por dois tipos de pontas de pulverização sobre plantas de Salvinia auriculata dispostas em diferentes arranjos populacionais com plantas de Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes. Um experimento foi conduzido em condições de caixas-d'água em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 2 x 8, sendo dois tipos de pontas de pulverização (ConeJet TXVK-8 e TeeJet DG 11002 VS) e oito proporções entre as plantas aquáticas, a saber: dominância total da área de cobertura da caixa-d'água pelas plantas de salvínia (100%); e as proporções entre plantas de salvínia e de aguapé ou alface-d'água a 75%:25%, 50%:50% e 25%:75%. Também foi utilizada uma densidade tripla, na qual as três espécies estiveram igualmente dispostas na proporção de 33%. Soluções dos corantes Amarelo Tartrasina FDC-5 a 3.500 ppm e Azul Brilhante FDC-1 a 1.000 ppm foram utilizadas como traçadores para as pontas TXVK-8 e DG 11002VS, respectivamente. A pulverização das soluções foi efetuada na mesma unidade experimental, com intervalo de 30 minutos entre si, com auxílio de um pulverizador costal pressurizado com CO2, calibrado de modo que proporcionasse volume de aplicação aproximado de 200 L ha-1. Não foram observadas diferenças estatísticas entre os tipos de pontas de pulverização nas diferentes proporções estudadas, exceto para depósitos totais de calda de pulverização nas plantas na condição de dominância total da salvínia, uma vez que a ponta ConeJet TXVK-8 foi superior à TeeJet DG 11002 VS. Os valores dos depósitos diminuíram com o aumento da proporção de plantas de aguapé na associação e foram na condição em que 25% de plantas de salvínia estiveram associadas a 75% de plantas de aguapé. A presença da espécie alface-d'água não influenciou a deposição de gotas sobre as folhas de salvínia.

Plantas aquáticas e nível de infestação das espécies presentes no reservatório de Bariri, no Rio Tietê

O monitoramento da vegetação aquática permite avaliar a evolução das comunidades e determinar o potencial de danos associados a essas populações. O objetivo do trabalho foi identificar as plantas aquáticas e os níveis de infestação de cada espécie, presentes no reservatório de Bariri. Foram avaliados todos os focos de vegetação aquática presente na represa (194 pontos), e os pontos foram demarcados com um aparelho de GPS. As plantas foram identificadas e realizou-se uma estimativa visual do valor geográfico do ponto (tamanho da área) e a distribuição proporcional das plantas no foco de infestação. Foram encontradas 15 espécies de plantas aquáticas vegetando na represa de Bariri. Considerando que as principais espécies ocorreram com níveis de infestação acima de 10%, as mais importantes foram: Brachiaria mutica (27,0% da área e 97,4% de freqüência), B. subquadripara (22,7% da área e 96,9% de freqüência), Eichhornia crassipes (13,8% da área e 85,6% de freqüência) e Typha angustifolia (16,7% da área e 72,7% de freqüência). Outra espécie que pode ser destacada e que apresentou um bom potencial de infestação foi Enidra sessilis, que ocorreu em 8,9% de ocupação na área vegetada e com 76,3% de freqüência.

Effect of Spray Tips and Mix Deposition on Common Water Hyacinth Growing with Varied Population Arrangements of Salvinia and Water Lettuce

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Utilização de chama para controle de plantas daninhas emersas em ambiente aquático

Dois estudos foram conduzidos com o objetivo de avaliar os efeitos da aplicação de chama no controle de Eichhornia crassipes, Brachiaria subquadripara, Pistia stratiotes e Salvinia auriculata. No primeiro estudo foram utilizadas diferentes doses de chama, representadas pela quantidade de gás consumida durante a aplicação, e, no segundo, usaramse duas aplicações de chama em intervalo de 14 dias, uma aplicação seqüencial (intervalo de sete dias) e aplicação única. As diferentes doses, tanto no primeiro quanto no segundo, foram comparadas com plantas que não receberam nenhum tratamento térmico. Avaliações de injúria foram realizadas aos 1, 3, 7, 10, 14, 17, 21 e 30 após a aplicação dos tratamentos, sendo realizadas também avaliações das biomassas secas das plantas aquáticas remanescentes em cada tratamento, ao final dos ensaios. No primeiro estudo foram observadas reduções significativas na produção da biomassa seca das espécies E. crassipes, B. subquadripara e P. stratiotes tratadas com as maiores doses referentes aos consumos de gás. Doses menores não diferiram estatisticamente da testemunha quanto à produção de biomassa seca, exceção feita para a espécie P. stratiotes. Todas as aplicações seqüenciais proporcionaram redução acima de 90% na produção da biomassa seca de E. crassipes e B. subquadripara. As aplicações seqüenciais e únicas proporcionaram reduções abaixo de 37% na produção da biomassa seca de S. auriculata. Os resultados demonstraram que existe a possibilidade de se utilizar o controle físico através da aplicação de chama como alternativa no manejo de plantas daninhas em ambientes aquáticos.

Levantamento de plantas aquáticas no reservatório de Salto Grande, Americana-SP

O objetivo deste estudo foi determinar a frequência relativa e o nível de infestação de cada espécie da flora aquática presente no reservatório de Salto Grande, Americana-SP. O levantamento e a identificação das plantas aquáticas foram realizados percorrendo-se as margens do reservatório em uma embarcação. Ao longo dele foram estabelecidos 20 pontos de avaliação, sendo todos eles fotografados e georreferenciados. Foram atribuídos valores de 0 a 100% tanto para as espécies presentes como para os espaços livres de macrófitas aquáticas que eventualmente pudessem ocorrer dentro dos pontos amostrados. Com os dados referentes ao número de indivíduos e pontos avaliados, foi determinada a frequência relativa de cada espécie. Foram identificadas 13 espécies em todo o reservatório, sendo 12 vasculares e uma de alga-verde (Chlorella spp.). Entre as espécies vasculares, nove eram plantas emersas flutuantes, as quais poderiam estar ou não ancoradas no leito do reservatório: Alternanthera philoxeroides, Brachiaria subquadripara, Cyperus difformis, Echinochloa polystachia var. spectabilis, Eichhornia crassipes, Panicum rivulare, Pistia stratiotes, Salvinia auriculata e Typha angustifolia. Outras três espécies foram encontradas somente em solo firme alagado: Aeschynomene sensitiva, Hedychium coronarium e Mimosa pigra.

Variabilidade genética de acessos de aguapé coletados no Estado de São Paulo

No presente trabalho foram coletados acessos de Eichhornia crassipes (aguapé) nos reservatórios das hidrelétricas de Barra Bonita, Bariri, Três Irmãos, Ilha Solteira, Salto Grande, Promissão, Ibitinga, Nova Avanhandava, Mogi-Guaçu, Euclides da Cunha, Jaguari, Jurumirim, Jupiá, Paraibuna e Porto Primavera, do Estado de São Paulo. Estes acessos foram submetidos a um estudo de variabilidade genética por meio de RAPD. Os primers utilizados foram OP X02, OP X07, OP X11 e OP P10 (TTCCGCCACC, GAGCGAGGCT, GGAGCCTCAG, TCCCGCCTAG, respectivamente). Dentre os acessos coletados e analisados, 21 apresentaram índice de identidade genética acima de 0,90. O dendrograma gerado com dados entre populações revelou forte coerência com a distribuição geográfica dos reservatórios que continham as plantas de aguapé. A variabilidade genética encontrada entre os acessos coletados nos diferentes reservatórios estudados foi elevada, considerando que a principal via de reprodução dessa espécie é a vegetativa.