Transformações da matéria orgânica em latossolo vermelho tratado com esterco bovino

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Ciclagem de carbono em área sob semeadura direta e aplicação de lodo de esgoto

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da dinâmica e destino ambiental dos fluidos usados na usinagem industrial de peças metálicas

Este estudo consistiu na investigação sobre a interação dos lubrificantes empregados na usinagem de metais com a matéria orgânica natural (substâncias húmicas), a sua mobilidade no solo, a degradação microbiológica e a remoção dos mesmos do solo. Realizou-se, também, um estudo sobre as mudanças nas características dos fluidos após a sua utilização. Para o processo de degradação das amostras de fluido, submetidos aos efeitos de diferentes fatores ambientais, foram utilizados quatro tratamentos : (i) microrganismos nativos, chamada amostra controle; (ii) amostra controle com matéria orgânica proveniente de turfa; (iii) amostra controle acrescida de microrganismos existentes nos efluentes de máquinas de corte; e (iv) amostra controle com adição de microrganismos de compostagem. Para a pesquisa da degradação sem o efeito dos parâmetros climáticos, foram utilizadas amostras de solo contaminadas mantendo-se em estufa, e a inoculação dos microrganismos em meios de cultura com e sem acréscimo de fonte alternativa de carbono. Como técnicas analíticas, foram utilizadas a CG-DIC e a CG-EM. Essas técnicas são indicadas tanto para estudar a composição dos fluidos quanto dos produtos de degradação microbiológica, tendo sido otimizados métodos analíticos para serem empregados no monitoramento ambiental e de estudos de degradação. As análises por IVTF e por EF também foram empregadas na identificação e quantificação dos fluidos. Observou-se uma considerável interação dos fluidos solúveis com a matéria orgânica do solo, embora tenham se apresentado com alta mobilidade para alguns constituintes, bem como um acelerado processo de degradação durante o uso. De outro modo, os fluidos insolúveis se apresentaram mais imóveis, ficando retidos na matéria orgânica do solo, entretanto, foram mais prontamente degradados no ambiente que os solúveis. A adição de matéria orgânica e de microrganismos de compostagem acelerou o processo de degradação para todos os fluidos de corte investigados.

Influência da granulometria e taxas de filtração no tratamento de água utilizando dupla filtração

The contamination of water sources of public drinking by waste originated by anthropogenic activities has brought various risks to human health. Among the consequences of such activities can highlight the bloom of microalgae and cyanobacteria, which have the potential to produce toxins dangerous to humans, and the presence of humic substances that are generated by the decomposition of natural organic matter (NOM), such as vegetation. When found in water sources for public supply, present negative aspects conferring high color, odor and taste. The double filtration technology has good efficiency in water with the presence of cyanobacteria and different quality variations. Therefore, this study aimed to evaluate the behavior of the technique of double filtration with pre-oxidation for water purifiers the lagoon of Extremoz-RN, which currently has high concentrations of cyanobacteria. The research is summarized in four phases: the first phase turned to static tests in jarteste equipment in the laboratory and subsequent phases were tested in the Pilot Plant of Double Filtration. For the second and third stage filtration rates were tested filtration rates of 120 and 180 m3 / m2 .day for ascending boulders filters and 160 and 240 m3 / m2 .day in the filters in quick sand descendants. The last phase aimed to evaluate the double filtration with pre-oxidation. The results demonstrated that the system could produce double filtration in all trials of good quality water according to the Decree nº. 2914/11 of the Ministry of Health. The use of preoxidation favored the removal of microcystin and color at the end of the tests, reaching a percentage of color removal around 60%. The analysis of variance in the data, enabled prove that the filtration rates of 180 m3 / m2.d the gravel filter and 240 m3 /m2 .d in rapid filters, were the most significant for the removal of turbidity. The ascending filter of boulder 4 with particle size finer filter layer showed the best performance and the best means of turbidity and apparent color. The rapid filter downward 1 was more efficient in removing turbidity reaching removal about 100%

Otimização do método QuEChERS para determinação de agrotóxicos, fármacos e produtos de cuidado pessoal em lodo de ETA por LC-ESI-MS/MS

O lodo gerado em Estação de Tratamento de Água (ETA) durante as etapas de floculação e decantação é classificado como resíduo não inerte. Estudos recentes apontam para uma diminuição na concentração de agrotóxicos, fármacos e Produtos de Cuidado Pessoal (PCP) em águas, após o seu tratamento. Uma possível explicação seja que estes compostos possam estar ficando aderidos ao lodo; entretanto, a investigação desses compostos no lodo de ETA é bastante reduzida. Neste trabalho, foi realizada a otimização do método QuEChERS com determinação por Cromatografia Líquida acoplada a Espectrometria de Massas sequencial para analisar agrotóxicos (atrazina, simazina, clomazona e tebuconazol), fármacos (amitriptilina, cafeína, diclofenaco e ibuprofeno) e PCP (metilparabeno, propilparabeno, triclocarban e bisfenol A) em lodo de ETA, uma matriz bastante complexa, constituída basicamente de compostos inorgânicos (areia, argila e silte) e orgânicos (substâncias húmicas). Após otimizado, o método apresentou limites de quantificação ente 1 e 50 µg kg-1 e as curvas analíticas apresentaram valores de r maiores que 0,98. As recuperações variaram entre 50 e 120% com RSD ≤ 15%. O efeito matriz foi avaliado e observou-se a supressão do sinal para a maioria dos compostos, sendo o efeito compensado utilizando a quantificação por superposição na matriz. O método foi aplicado em amostras de lodo de ETA e foram identificados tebuconazol e metilparabeno em concentrações

Transição agroecológica no PDS Nova Esperança: desafios do uso da adubação orgânica na recuperação do solo.

Os produtores que participam desse projeto estão passando pelo processo de transição agroecológica utilizando insumos orgânicos presentes nas suas propriedades para a fabricação da compostagem, material rico em nutrientes e substâncias húmicas que pode ser aplicado beneficamente ao solo. Através de visitas ao local foram realizados acompanhamentos das atividades desenvolvidas juntamente com entrevistas abertas e questionários, realizaram-se um levantamento dos materiais que esses produtores utilizam como adubo na prática da compostagem, bem como a distribuição desses materiais no local, seu nome vulgar, e o potencial dos mesmos para essa prática.

Avaliação do fracionamento húmico em solo tratado com lodo de esgoto.

Entre as diversas alternativas existentes para a utilização do lodo de esgoto, a para fins agrícolas apresenta-se como uma das mais convenientes. Uma das vantagens de sua aplicação repousa no fato de que esse composto contém substâncias húmicas que aumentam a capacidade de retenção de água e nutrientes, além de contribuirem para a melhoria das propriedades físicas do solo, funcionando, nesse caso, como um condicionador. Essas substâncias são encontradas em lodo de esgoto proveniente de estações de tratamento de esgoto, o qual pode ser empregado como fertilizante, com certas restrições. Este trabalho pretende avaliar a distribuição das substâncias húmicas em solo adubado com lodo de esgoto de duas origens (industrial e doméstico), através de dois métodos extrativos de matéria orgânica: Kononova e uma modificação brasileira do protocolo da Sociedade Internacional de Substânicas Húmicas (IHSS). Os resultados obtidos indicaram que a extração de Kononova foi o método que melhor evidenciou a influência dos dois diferentes tipos de lodo na distribuição diferencial das substâncias húmicas no solo estudado.

Humified fraction of organic matter due to plant mixture cultivation.

The aim of this study was to assess the organic matter changes in quantity and quality, particularly of the humic fraction in the surface layer (0?20 cm), of a Typic Plinthustalf soil under different management of plant mixtures used as green manure for mango (Mangifera indica L.) crops. The plant mixtures, which were seeded between rows of mango trees, were formed by two groups of leguminous and non -leguminous plants. Prior to sowing, seeds were combined in different proportions and compositions constituting the following treatments: 100% non-leguminous species (NL); 100% leguminous species (L); 75% L and 25% NL; 50% L and 50% NL; 25% L and 75% NL; and 100% spontaneous vegetation, considered a control. The plant mixtures that grew between rows of mango trees caused changes in the chemical composition of the soil organic matter, especially for the treatments 50% L and 50% NL and 25% L and 75% NL, which increased the content of humic substances in the soil organic matter. However, the treatment 25% L and 75% NL was best at minimising loss of total organic carbon from the soil. The humic acids studied have mostly aliphatic characteristics, showing large amounts of carboxylic and nitrogen groups and indicating that most of the organic carbon was formed by humic substances, with fulvic acid dominating among the alkali soluble fractions.

Avaliação do fracionamento húmico em solo tratado com lodo de esgoto.

2008

Qualidade da matéria orgânica de argissolo acinzentado decorrente da aplicação de compostos orgânicos.

As substâncias húmicas podem ser separadas nas frações ácidos fúlvicos (CAF), ácidos húmicos (CAH) e humina (CH). Diversas relações entre as frações húmicas têm sido utilizadas no estudo da matéria orgânica, sendo a razão CAH/CAF um indicador da condensação da matéria orgânica solúvel. Outras razões utilizadas são as relações CH/CAH + CAF e CAH +CAF +CH/Ctotal que fornecem informações sobre a estabilidade estrutural e o grau de humificação da MOS, respectivamente. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação de compostos orgânicos na distribuição das frações e na qualidade da matéria orgânica de um Argissolo Acinzentado cultivado com melão em sistema orgânico de produção. O estudo foi realizado no Perímetro Irrigado Senador Nilo Coelho em Petrolina-PE. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com quatro repetições. Os tratamentos constaram da aplicação, no sulco de plantio, de cinco compostos orgânicos (C.O.) preparados com diferentes tipos de resíduos e uma testemunha absoluta, tratamento um, onde não foi aplicado composto orgânico. A adição de compostos modificou pouco o conteúdo de carbono nas frações humificadas, mas alterou a qualidade da matéria orgânica do solo.

Fracionamento da matéria orgânica e caracterização dos ácidos húmicos e sua utilização no sistema brasileiro de classificação de solos.

A importância da matéria orgânica do solo nos estudos de pedologia e em especial na classificação de solos pode ser constatada pela utilização de atributos como os teores de carbono orgânico e grau de decomposição da matéria orgânica a partir do teor de fibras. Alguns trabalhos desenvolvidos recentemente no Brasil com substâncias húmicas em solos buscaram estabelecer padrões que poderiam ser utilizados na separação de horizontes (atributo diagnóstico), classificação dos horizontes ou mesmo relações com propriedades edáficas que conotam fertilidade dos solos. Este trabalho teve como objetivos: caracterizar diferentes horizontes diagnósticos de solos por meio das substâncias húmicas e dos ácidos húmicos; e propor o uso de atributos relacionados às substâncias húmicas na categorização dos níveis hierárquicos inferiores (família e série) do SiBCS. Foram utilizados materiais de solo de 169 horizontes diagnósticos, sendo: 13 O hístico, 30 H hístico, 42 chernozêmico, 39 A húmico, 45 B espódico. Foram avaliadas as propriedades químicas: COT, pH, SB, H+, Al3+, CTC e V%; propriedades físicas: areia, silte e argila; fracionamento quantitativo das substâncias húmicas: fração ácidos fúlvicos (C-FAF), fração ácidos húmicos (C-FAH) e fração humina (C-HUM), relações C-FAH/C-FAF, C-EA/C-HUM e C-EA/COT (C-EA = C-FAF + C-FAH) e a %FAF, %FAH, %HUM, % EA. Em ácidos húmicos (AH) purificados foram realizadas análises espectroscópicas na região do visível e infravermelho, composição elementar e termogravimétrica; além de, no extrato alcalino (EA) análise espectroscópica na região do visível. O fracionamento quantitativo das substâncias húmicas apresentou distribuições diferenciadas entre os tipos de horizontes diagnósticos de solos, destacando-se no O hístico e H hístico o predomínio da humina com média de 53% e 39%, respectivamente, seguido dos ácidos húmicos e ainda para o último, altos valores da relação C-FAH/C-FAF (média de 5,6). No A chernozêmico observou-se o predomínio absoluto da humina com média de 71% e baixos valores da relação C-EA/C-HUM (média de 0,2) enquanto no A húmico houve predomínio da humina (média de 47%), seguida dos ácidos húmicos. No B espódico o predomínio dos ácidos fúlvicos e húmicos com média de 30% e 44%, respectivamente, e altos valores da relação C-FAH/C-FAF com média de 9,9 (maioria superiores 1,0) e C-EA/C-HUM com média de 16,5 (maioria superiores 2,0). Pela avaliação das variáveis relacionadas à espectroscopia do visível e infravermelho, composição elementar e termogravimetria dos AH, e na região do visível para o EA, observou-se características semelhantes e ausência de padrão diferencial independente da gênese dos solos. Com base na distribuição das substâncias húmicas foram feitas as seguintes propostas de características diferenciais no SiBCS: Matéria Orgânica Estável (horizontes minerais superficiais) - C-EA/C-HUM ? 0,5, Matéria Orgânica Iluvial (horizontes minerais subsuperficiais) - C-EA/C-HUM ? 2,0 e, Potencial de Lixiviação (sistema ou solo) - C-FAH/C-FAF e C-EA/C-HUM ? 1,0. O estabelecimento de classes com os valores das substâncias húmicas também foi eficiente para individualizar grupos pela comparação das propriedades químicas, o que valida a proposta de utilização dessas variáveis para a classificação desses horizontes nos níveis de família ou série e podem contribuir para a estruturação do SiBCS nos níveis hierárquicos inferiores (5º e 6º).

Sequential exhaustive extraction of a Mollisol soil, and characterizations of humic components, including humin, by solid and solution state NMR.

A comprehensive sequential extraction procedure was applied to isolate soil organic components using aqueous solvents at different pH values, base plus urea (base-urea), and finally dimethylsulfoxide (DMSO) plus concentrated H2SO4 (DMSO-acid) for the humin-enriched clay separates. The extracts from base-urea and DMSO-acid would be regarded as 'humin' in the classical definitions. The fractions isolated from aqueous base, base-urea and DMSO-acid were characterized by solid and solution state NMR spectroscopy. The base-urea solvent system isolated ca. 10% (by mass) additional humic substances. The combined base-urea and DMSO-acid solvents isolated ca. 93% of total organic carbon from the humin-enriched fine clay fraction (<2 ?m). Characterization of the humic fractions by solid-state NMR spectroscopy showed that oxidized char materials were concentrated in humic acids isolated at pH 7, and in the base-urea extract. Lignin-derived materials were in considerable abundance in the humic acids isolated at pH 12.6. Only very small amounts of char-derived structures were contained in the fulvic acids and fulvic acids-like material isolated from the base-urea solvent. After extraction with base-urea, the 0.5 m NaOH extract from the humin-enriched clay was predominantly composed of aliphatic hydrocarbon groups, and with lesser amounts of aromatic carbon (probably including some char material), and carbohydrates and peptides. From the combination of solid and solution-state NMR spectroscopy, it is clear that the major components of humin materials, from the DMSO-acid solvent, after the exhaustive extraction sequence, were composed of microbial and plant derived components, mainly long-chain aliphatic species (including fatty acids/ester, waxes, lipids and cuticular material), carbohydrate, peptides/proteins, lignin derivatives, lipoprotein and peptidoglycan (major structural components in bacteria cell walls). Black carbon or char materials were enriched in humic acids isolated at pH 7 and humic acids-like material isolated in the base-urea medium, indicating that urea can liberate char-derived material hydrogen bonded or trapped within the humin matrix.

Uma análise da infestação por plantas aquáticas utilizando imagens multiescala e redes neurais artificiais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Cultura de tecidos desdiferenciados e embriões somáticos de Petiveria alliacea L. visando à produção de substâncias bioativas

Petiveria alliacea L. pertence à família Phytolaccacceae e é conhecida popularmente como guiné ou amansa-senhor, entre outros nomes. Tem sido muito utilizada na medicina popular como agente terapêutico, devido à diversas propriedades farmacológicas. Estudos fitoquímicos têm contribuído para a descoberta de grande variedade de substâncias biologicamente ativas produzidas em diferentes partes da planta (saponinas, alcalóides, flavonóides, sulfetos, taninos, cumarinas, entre outros). A análise química da raiz tem revelado grande quantidade de derivados sulfurados, principalmente o dibenzil trissulfeto (DTS), com atividade antifúngica, antibacteriana, antioxidante e anticancerígena. Visando avaliar a produção biotecnológica do DTS, o presente trabalho teve como objetivo, otimizar a cultura de novas linhagens de calos, células em suspensão e embriões somáticos, a partir de plantas de P. alliacea L. mantidas in vitro, com o monitoramento da capacidade biossintética das culturas. Os resultados mostraram que a produção de calos friáveis foi possível em explantes foliares inoculados em meio MS suplementado com PIC ou 2,4-D. Além da resposta calogênica, foi observada a produção de estruturas globulares caracterizadas como embriões somáticos. A ocorrência de embriogênese somática direta foi confirmada através da análise histológica do processo regenerativo. A indução de embriões somáticos gerou um processo de embriogênese secundária altamente repetitivo até 150 dias de cultura e conversão a plantas em freqüência de 5%. Em relação à cultura de células em suspensão a partir dos calos friáveis, observou-se uma diminuição do crescimento celular ao longo das subculturas. As culturas em suspensão originadas de tecido embriogênico secundário continuaram o processo repetitivo em meio líquido e apresentaram conversão a plantas em taxas mais baixas que as obtidas em meio sólido. A obtenção de plantas completas a partir dos embriões somáticos demonstrou a possibilidade de utilização desse sistema para a micropropagação dessa espécie. O monitoramento fitoquímico dos sistemas de cultura in vitro e plantas de campo mantidas em casa de vegetação durante 02 anos apresentou diferenças significativas, confirmando que a cultura de tecidos pode alterar as rotas metabólicas. A cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas realizada com extrato em diclorometano de embriões secos e hexânico de embriões frescos e raízes secas de plantas provenientes de embriões somáticos, demonstrou a presença do DTS, constituindo, portanto, sistemas in vitro importantes para a modulação desta substância.

Resposta adaptativa e efeitos das substâncias oxidantes - K2TeO3, H2O2 e paraquate - na produção de biofilme de amostras de Corynebacterium diphtheriae isolados de origens diversas

A difteria é uma doença imunoprevinível que permanece endêmica em diversas regiões do mundo. Além dos casos de difteria clássica, doenças invasivas como endocardite, osteomielite, pneumonia e infecções relacionadas à cateter, tem acometido indivíduos adultos parcialmente imunizados. A natureza multifatorial dos fatores de virulência que favorecem a formação de biofilme e sobrevivência em macrófagos tem sido evidenciada para o Corynebacterium diphtheriae. Entretanto, escassos são os trabalhos que investigaram a influência de condições ambientais na virulência do patógeno. Uma vez que agentes oxidantes são capazes de gerar radicais livres e levar ao estresse oxidativo que, consequentemente, podem resultar em resposta adaptativa e influenciar na formação do biofilme e na virulência bacteriana, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar os efeitos do peróxido de hidrogênio (H2O2), paraquate e telurito de potássio (K2TeO3) em propriedades biológicas de cepas de C. diphtheriae de origens diversas. Os resultados demonstraram que as amostras de C. diphtheriae apresentaram níveis de resistência ao K2TeO3, H2O2 e paraquate, porém em intensidades variadas e independentes da capacidade de produção da toxina diftérica. Algumas amostras, toxinogênicas ou não, isoladas do trato respiratório superior demonstraram resposta adaptativa para H2O2 passando, portanto, a expressar resistência aumentada após uma prévia exposição ao referido agente oxidante. C. diphtheriae não exibiu respostas adaptativas para o K2TeO3 e paraquate. C. diphtheriae foi capaz de produzir biofilme na superfície de substratos abióticos de natureza hidrofílica (vidro) e hidrofóbica (poliestireno) na presença de agentes oxidantes K2TeO3, H2O2 e paraquate. A presença dos agentes oxidantes influenciou na formação de biofilme de algumas amostras. O paraquate inibiu a produção de biofilme de todas amostras. A amostra TR241 teve a produçao de biofilme inibida na presença dos três agentes oxidantes analisados. Por outro lado, a presença de H2O2 e do K2TeO3 estimulou a produção de biofilme de algumas amostras. Para todas as amostras de C. diphtheriae testadas, independentes das origens, biotipos e da capacidade de produção de toxina diftérica, os ensaios moleculares indicaram a presença de sequências gênicas cromossômicas homólogas, codificadores da proteína DIP 0906 (TeR) e da proteína DIP 1421 (OxyR), envolvidos na resistência ao telurito e na proteção contra o estresse oxidativo, respectivamente. Não foi observada correlação da suscetibilidade e a resposta adaptativa aos agentes oxidantes com as diferentes características bacterianas: origem, sítio de isolamento, produção de toxina diftérica, metabolização de sacarose e produção de biofilme. Em conclusão, o estresse oxidativo foi capaz de influenciar fatores de virulência do C. diphtheriae, como a capacidade de produçao de biofilme, que podem estar contribuindo para a patogenia da difteria clássica assim como de doenças invasivas causadas por cepas atoxinogênicas.