DETECÇÃO DE SUBPRODUTOS DA DESINFECÇÃO COM CLORO EM ÁGUA DESSALINIZADA

A dessalinização da água do mar é um método usado para obter água potável. Na dessalinização da água também é necessária a desinfecção de água com o cloro. Esta desinfecção garante à água condições seguras em termos microbiológicos mas promove a formação de novas substâncias consideradas tóxicas, resultantes da reacção do cloro com a matéria orgânica presente na água. Essas substâncias são designados por subprodutos de desinfecção de água com o cloro (DBP) dos quais destacam-se os trihalometanos (THM), os ácidos haloacéticos (HAA), os haloacetonitrilos (HAN), as haloacetonas (HK). A concentração dessas substâncias em águas para consumo humano é muito baixa e constitui sempre um desafio a sua detecção e quantificação. Neste trabalho desenvolveu-se e optimizou-se métodos de análises de DBP em água para consumo humano. Os DBP voláteis foram analisados por headspace e cromatografia gasosa com detecção por captura electrónica (HS-GC-ECD) e por microextracção em fase sólida no headspace e cromatografia gasosa com detecção por captura electrónica (SPME-HS-GC-ECD). Para os DBP não voláteis (HAA) aplicou-se a extracção em fase sólida e cromatografia líquida com detector de fila de diodos (SPE-RPHPLC- DAD). Foram analisados os DBP na água dessalinizada por osmose inversa proveniente de Cabo Verde e na água da cidade de Porto, de forma a verificar as diferenças em termos qualitativos e quantitativos. Usou-se um planeamento factorial de Box-Behnken para a optimização de métodos analíticos. Este modelo foi igualmente aplicado na simulação laboratorial de dessalinização da água do mar por osmose inversa e desinfecção com o cloro, tendo como objectivo identificar os factores mais significativos na formação de DBP em água dessalinizada (pH, temperatura e tempo de desinfecção).

Nutrientes no solo de duas florestas da planície litorânea da Ilha do Mel, Paranaguá, PR

Estudou-se a ciclagem de nutrientes de duas formações florestais ("floresta baixa", com dossel atingindo 15 m de altura, e "floresta alta", 25 m de altura), características dos cordões arenosos da planície litorânea da Ilha do Mel, Paranaguá, Paraná, de 14 de junho de 1991 a 12 de junho de 1993. Nesta primeira parte, foram analisadas as características químicas e físicas dos solos, relacionando-as com o meio físico e com o material de origem. Os solos foram classificados como podzóis, distróficos e álicos, fortemente ácidos, de textura arenosa, estando a profundidade do horizonte B iluvial relacionada com a faixa de oscilação do lençol freático. Nas duas áreas, os solos apresentam fertilidade semelhante, caracterizando-se pela baixa CTC, alto potencial de lixiviação, fazendo com que a matéria orgânica seja a principal responsável pela retenção de íons no solo. Ocorrem, também, dois compartimentos distintos de nutrientes, um no horizonte A1 e outro no B iluvial. Embora a fertilidade dos solos seja considerada bastante baixa, a vegetação apresenta-se bem desenvolvida. As diferenças no desenvolvimento entre as duas florestas estudadas podem estar relacionadas com a disponibilidade de água e de nutrientes do horizonte B. Na floresta alta, tanto o lençol freático como o horizonte B estão mais próximos da superfície, possibilitando que essa formação esteja menos sujeita ao estresse hídrico, além de poder aproveitar, mais facilmente, os nutrientes acumulados no horizonte B.

Alterações de características químicas do solo e resposta da soja ao calcário e gesso aplicados na superfície em sistema de cultivo sem preparo do solo

O experimento foi desenvolvido em um Latossolo Vermelho-Escuro distrófico, em Ponta Grossa (PR), com o objetivo de avaliar os efeitos da aplicação de calcário e gesso na superfície sobre as características químicas do solo e resposta da soja cultivada em sistema de cultivo sem preparo do solo. O delineamento experimental empregado foi o de blocos ao acaso em parcela subdividida, com três repetições. Foram utilizadas quatro doses de calcário dolomítico, com 84% de PRNT: 0, 2, 4 e 6 t ha-1, e quatro doses de gesso agrícola: 0, 4, 8 e 12 t ha-1. A calagem foi realizada em julho, e a aplicação de gesso em novembro de 1993. A cultura da soja foi avaliada nos anos agrícolas de 1993/94 e 1995/96. A soja não respondeu à aplicação de calcário e gesso na superfície, em solo com pH (CaCl2 0,01 mol L-1) 4,5 e 32% de saturação por bases na camada de 0-20 cm. A calagem proporcionou correção da acidez do solo, revelada pela elevação do pH e redução do alumínio trocável, até a profundidade de 10 cm e em camadas subsuperficiais, mostrando que a ação do calcário aplicado na superfície, em áreas com cultivos já estabelecidos, não preparadas convencionalmente, pode atingir camadas mais profundas de solo. Esse efeito foi observado doze meses após a aplicação do corretivo, tendo sido mais pronunciado após vinte e oito meses. A aplicação de gesso causou redução do alumínio trocável, elevou os teores de cálcio em todo o perfil do solo e provocou lixiviação de bases, principalmente de magnésio, tendo sido esta mais acentuada na presença de maiores teores de magnésio trocável no solo. Após vinte e quatro meses, foram recuperados cerca de 40% do S-SO4 e 60% do cálcio aplicados pelo gesso na dose de 12 t ha-1, até a profundidade de 80 cm. Desse total recuperado, apenas 10% do S-SO4 e 25% do cálcio foram encontrados na camada de 0-20 cm de solo.

Efeitos de relações CaSO4/CaCO3 na mobilidade de nutrientes no solo e no crescimento do algodoeiro

O experimento, realizado em casa de vegetação no Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal de Lavras, teve por objetivo estudar o efeito de diferentes relações de CaSO4/CaCO3, que simulam o uso de gesso e calcário, na movimentação de nutrientes no solo e no crescimento do algodoeiro, cultivar IAC-20. As proporções de CaSO4/CaCO3 utilizadas foram: 0/100, 25/75, 50/50, 75/25 e 100/0, com base em peso equivalente, além de um tratamento-testemunha, sem aplicação de CaSO4 e CaCO3. Observou-se acentuada movimentação de cálcio e de sulfato em profundidade, como íons acompanhantes, com o aumento da relação CaSO4/CaCO3. Para o N-NO3- e Mg2+, ao contrário do N-NH4+ e K+, observou-se um acúmulo em profundidade, com a elevação da relação CaSO4/CaCO3. Neste estudo, o gesso teve pouco ou nenhum efeito sobre a acidez e Al trocável presentes nas camadas subsuperficiais. A produção de matéria seca do algodoeiro foi reduzida com o aumento da relação CaSO4/CaCO3, porém, quando comparada à do tratamento-testemunha, a aplicação de gesso aumentou-a significativamente, atestando o potencial de uso do gesso agrícola.

Produção de milho, trigo e soja em função das alterações das características químicas do solo pela aplicação de calcário e gesso na superfície, em sistema de plantio direto

O experimento foi realizado em um Latossolo Vermelho-Escuro distrófico textura média, em Ponta Grossa (PR), com o objetivo de avaliar a produção de milho, trigo e soja em função das alterações das características químicas do solo, pela aplicação de calcário e gesso na superfície, em sistema plantio direto. O delineamento experimental empregado foi o de blocos ao acaso em parcela subdividida, com três repetições. Foram utilizadas quatro doses de calcário dolomítico, com 84% de PRNT: 0, 2, 4 e 6 t ha-1 e quatro doses de gesso agrícola: 0, 4, 8 e 12 t ha-1. A calagem foi realizada em julho, e a aplicação de gesso feita em novembro de 1993. A produção da cultura de milho foi avaliada no ano agrícola de 1994/95, a de trigo no inverno de 1996 e a de soja em 1996/97. A aplicação de calcário na superfície não influenciou a produção de milho, trigo e soja. Houve ação da calagem na correção da acidez de camadas superficiais e do subsolo, porém seu efeito em camadas profundas não foi observado após quarenta meses. O gesso foi eficiente na melhoria do ambiente radicular do subsolo, embora tenha causado lixiviação de magnésio trocável do solo. Das três culturas avaliadas, somente o milho apresentou resposta à aplicação de gesso em decorrência do fornecimento de enxofre, da melhoria do teor de cálcio trocável, da redução da saturação por alumínio e do aumento da relação Ca/Mg do solo.

Simple and fast methods based on solid-phase extraction coupled to liquid chromatography with UV detection for the monitoring of caffeine in natural and waste waters as marker of anthropogenic impact

Two concentration methods for fast and routine determination of caffeine (using HPLC-UV detection) in surface, and wastewater are evaluated. Both methods are based on solid-phase extraction (SPE) concentration with octadecyl silica sorbents. A common “offline” SPE procedure shows that quantitative recovery of caffeine is obtained with 2 mL of an elution mixture solvent methanol-water containing at least 60% methanol. The method detection limit is 0.1 μg L−1 when percolating 1 L samples through the cartridge. The development of an “online” SPE method based on a mini-SPE column, containing 100 mg of the same sorbent, directly connected to the HPLC system allows the method detection limit to be decreased to 10 ng L−1 with a sample volume of 100 mL. The “offline” SPE method is applied to the analysis of caffeine in wastewater samples, whereas the “on-line” method is used for analysis in natural waters from streams receiving significant water intakes from local wastewater treatment plants

Degradação de ametrina em areia quartzosa com adição de solo rizosférico de cana-de-açúcar

Utilizando amostras de Areia Quartzosa esterilizada, não esterilizada e com adição de 10% de solo da rizosfera de cana-de-açúcar cultivada em campo, na presença e na ausência do herbicida ametrina, a biodegradação de 14C-ametrina foi avaliada juntamente com a quantidade de resíduos extraíveis, não-extraíveis e número de microrganismos presentes. A taxa de desprendimento de 14CO2 aumentou em 3,5 vezes, com adição de solo rizosférico de culturas previamente tratadas com o herbicida, em 1,7 vez, com a adição de solo de rizosfera de culturas não tratadas. A presença de metabólitos detectada por cromatografia de camada delgada revela a maior degradação nas amostras que tiveram a adição de solo rizosférico. A microbiota presente na rizosfera ocasionou maior mineralização do herbicida ametrina.

Degradação de xenobióticos por fungos filamentosos isolados de areia fenólica

Microrganismos foram isolados de areia fenólica resultante de atividades metalúrgicas, utilizando meio mínimo para fungos e pentaclorofenol (PCF) como única fonte de carbono. Após quatro repiques sucessivos em intervalos de 15 dias de incubação, as culturas foram plaqueadas em meio de Martin. Três gêneros de fungos foram isolados e identificados como Acremonium sp., Paecilomyces sp. e Penicillium sp. Estes foram testados para degradar os corantes índigo e RBBR (Azul Brilhante de Remazol - R) e o organoclorado PCF. A descoloração do índigo foi de 99%, para Paecilomyces e Penicillium, e de 74%, para Acremonium, e a de RBBR foi de 16%, para Penicillium; 14%, para Acremonium, e 5%, para Paecilomyces. Usando azul de bromotimol como indicador de degradação de PCF, foram obtidos 24% de descoloração para Acremonium; 22%, para Penicillium, e 17%, para Paecilomyces Utilizando cromatografia gasosa, detectou-se degradação de PCF de 69%, para Penicillium; 65%, para Paecilomyces, e 40% para Acremonium, respectivamente. Os resultados mostraram que foi possível isolar microrganismos de uma areia de fundição, altamente contaminada com fenóis, e os fungos isolados foram capazes de degradar PCF e outros xenobióticos testados.

Características estruturais de ácidos húmicos isolados de solos com adição de resíduos orgânicos de origem urbana: composição elementar, análise de RMN 13C e Pi-CG/EM

Foram avaliadas as alterações nas características estruturais de ácidos húmicos (AH) decorrentes da adição de matéria orgânica de resíduos urbanos. Os AH foram extraídos da camada superficial (0-20 cm) de um Argissolo Vermelho-Amarelo (Seropédica, RJ) e de um Latossolo Vermelho Amarelo (Piraí, RJ), ambos tratados com o equivalente a 80 t ha-1 (em base seca) de composto de lixo urbano e lodo de estação de tratamento de esgotos. O tempo de incubação em laboratório foi de 24 semanas à temperatura ambiente e umidade mantida na capacidade de campo. Para caracterizar os AH, foram utilizadas a análise elementar, a ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C e Pirólise acoplada à cromatografia gasosa e a espectrometria de massas (Pi-CG/EM). A análise de RMN 13C permitiu observar alterações na composição molecular dos AH de forma clara, principalmente, pelo aumento do teor de C mono e di oxigenados (δC 50-110) e pela diminuição dos teores de grupos CH2 e CH3 (δC 50-110). O aumento no teor de carboidratos evidencia a presença de estruturas mais lábeis nos AH com adição dos resíduos. Em adição, a técnica de Pi-CG/EM permitiu verificar diferenças qualitativas significativas nos compostos orgânicos, provenientes da fragmentação térmica dos AH com incorporação de novas estruturas, sobretudo da fração lipídica e de derivados de carboidratos (furanos), nas amostras de solos tratados com ambos os resíduos orgânicos. O uso em conjunto das técnicas analíticas de RMN 13C e de Pi-CG/EM foi eficiente para avaliar as mudanças na composição molecular de ácidos húmicos decorrentes da adição de resíduos orgânicos de origem urbana.

Manganês e germinação de esporos de fungos micorrízicos arbusculares in vitro

A alta disponibilidade de íons metálicos no solo, dentre eles o Mn2+, pode inibir os fungos micorrízicos arbusculares (FMA), retardando a germinação dos esporos e, conseqüentemente, a formação de micorriza, o que reduz a eficiência simbiótica. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do íon Mn2+ sobre a germinação de esporos de seis espécies de FMA dos gêneros Glomus, Acaulospora, Gigaspora e Scutellospora em experimento in vitro Em substrato constituído por areia lavada, adicionaram-se 15; 30 e 75 mg kg-1 de Mn2+, na forma de MnCl2.4H2O, mantendo-se um controle sem adição de Mn. Acondicionaram-se os esporos em envelopes membranosos, introduzindo-os entre duas camadas de areia com diferentes níveis de Mn, em placas de Petri. Após 30 dias de incubação, avaliou-se a germinação dos esporos. Houve decréscimo médio de 32, 49 e 75 % na germinação dos esporos, à medida que se aumentaram as doses de Mn, em comparação ao controle. A germinação de esporos do gênero Glomus foi totalmente inibida na maior dose. O gênero Acaulospora sofreu decréscimos de até 50 % já na dose de 15 mg kg-1 de Mn2+, enquanto os gêneros Scutellospora e Gigaspora apresentaram os maiores índices de germinação de esporos, tendo havido tolerância no caso de Gigaspora, mesmo na maior dose de Mn2+, e estímulo à germinação no caso de Scutellospora até à dose 30 mg kg-1 de Mn2+.

Resíduos de plantas de cobertura e mobilidade dos produtos da dissolução do calcário aplicado na superfície do solo

As plantas de cobertura têm recebido atenção adicional em função da liberação de ácidos orgânicos de baixo peso molecular capazes de formar complexos orgânicos com alumínio, cálcio e magnésio. Dessa forma, além de neutralizarem o alumínio tóxico, esses ácidos podem aumentar a mobilidade, no perfil do solo, dos produtos originados da dissolução do calcário aplicado na superfície. Os objetivos deste trabalho foram (a) identificar os ácidos orgânicos de baixo peso molecular presentes nos resíduos de plantas de cobertura e na solução do solo; (b) avaliar o efeito desses resíduos, juntamente com a aplicação superficial de calcário, na correção da acidez das camadas subsuperficiais do solo no sistema plantio direto, e (c) verificar a relação dos ácidos orgânicos de baixo peso molecular, liberados na decomposição de resíduos vegetais, com os efeitos, na profundidade do solo, da aplicação superficial de calcário. O experimento foi realizado em casa de vegetação em colunas de PVC com amostras indeformadas de um Cambissolo Húmico Alumínico Léptico argiloso há cinco anos no sistema plantio direto. Os tratamentos constaram da aplicação de resíduos (10 Mg ha-1) de aveia preta (1), ervilhaca (2) e nabo forrageiro (3), calcário (13 Mg ha-1) (4), calcário mais resíduo de aveia preta (5), de ervilhaca (6) e de nabo forrageiro (7) calcário mais ácido cítrico (0,91 Mg ha-1) (8) e uma testemunha (9), dispostos em blocos ao acaso. O uso da cromatografia líquida permitiu identificar os ácidos orgânicos de baixo peso molecular nos resíduos vegetais utilizados. Na aveia preta, houve predomínio do ácido transaconítico, na ervilhaca predominou o ácido málico e no nabo forrageiro os ácidos cítrico e málico. Não foi possível detectar nenhum tipo de ácido orgânico de baixo peso molecular tanto na solução percolada como na solução do solo. Os resíduos vegetais não tiveram efeito na correção da acidez do solo em profundidade. Seus efeitos restringiram-se na camada de 0-2,5 cm, tanto isoladamente como junto com o calcário.

Avaliação da disponibilidade de manganês e ferro em solos pelo uso do método modificado da resina de troca iônica

A avaliação do método modificado da resina de troca de íons para extração de Mn e Fe dos solos foi o objetivo desta pesquisa. Foram utilizadas 44 amostras de solo, cujos teores de Mn variaram de baixos a altos e de Fe de médios a altos. Como plantas-teste, utilizaram-se o milho e a soja, cultivadas em casa de vegetação. O Fe e o Mn do solo foram determinados, usando o método modificado da resina de troca de íons, DTPA, AB-DTPA, Mehlich-1 e Mehlich-3. Os coeficientes de correlação entre Mn no solo e Mn acumulado na parte aérea da soja foram: resina (0,62*), DTPA (0,58*), Mehlich-3 (0,54*), Mehlich-1 (0,51*) e AB-DTPA (0,26NS). Para o milho, houve correlação entre Mn-solo e Mn-planta somente nas amostras de solo com baixos teores desse elemento, para todos os extratores, exceto para AB-DTPA. Concluiu-se que a resina foi tão eficiente quanto os extratores DTPA, M-1 e M-3 em avaliar a disponibilidade de Mn para a soja, e que nenhum extrator foi eficiente em avaliar a disponibilidade de Fe para as plantas de milho e soja, com 53 dias de idade, cultivadas em casa de vegetação.

Liberação de cálcio e magnésio por cápsulas porosas de porcelana usadas na extração de solução do solo

O uso de cápsulas porosas para extração de solução do solo é interessante por ser um ensaio não-destrutivo. Entretanto, persistem dúvidas sobre a liberação de íons da própria cápsula, que podem contaminar a solução extraída. Foram realizados testes na Faculdade de Ciências Agronômicas/UNESP, Botucatu (SP), com o objetivo de verificar a liberação de Ca e de Mg por cápsulas porosas de porcelana. No primeiro, foram empregados quatro tratamentos: T1 - lavagem das cápsulas com água destilada, forçando sua passagem pelas cápsulas, utilizando uma bomba a vácuo; T2 - lavagem das cápsulas com HCl 0,1 mol L-1, forçando sua passagem pelas cápsulas, utilizando uma bomba a vácuo; T3 - lavagem das cápsulas com água destilada, sem vácuo, e T4 - lavagem das cápsulas com HCl 0,1 mol L-1, sem vácuo, em um tempo de imersão de 24 h (para T3 e T4). No segundo teste, as cápsulas tratadas com HCl 0,1 mol L-1 no primeiro teste foram lavadas com água destilada novamente e deixadas de molho em água destilada e deionizada durante 45 min. Após estes procedimentos, as cápsulas foram imersas em água destilada, tomando-se alícotas desta solução para determinação de pH e dos teores de Ca e Mg após contato com as cápsulas por 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 e 24 h. Cada tratamento teve quatro repetições. Não se observou liberação significativa de Ca e Mg das cápsulas porosas para a solução, quando foram preparadas utilizando-se da passagem de HCl 0,1 mol L-1 a vácuo e água destilada, e deixadas, a seguir, em água destilada e deionizada durante 4 h.

Ácidos orgânicos na solução de um gleissolo sob diferentes sistemas de cultivo com arroz irrigado

O alagamento do solo para o cultivo do arroz irrigado promove condições anaeróbias que favorecem a produção de ácidos orgânicos de cadeia curta, os quais podem ser tóxicos para a cultura. Entretanto, a quantidade produzida destes ácidos depende, dentre outros fatores, do sistema de manejo empregado para o cultivo do arroz. Para avaliar a formação de ácidos orgânicos durante o cultivo do arroz irrigado nos sistemas: convencional, semeadura direta e pré-germinado sobre resíduos de azevém, foram instalados coletores de solução do solo em duas profundidades (2,5 e 5,0 cm) em parcelas de campo e retiradas amostras da solução do solo aos 3, 5, 9, 11 e 17 dias de alagamento. Nestas amostras, foram determinados os teores dos ácidos: acético, butírico e propiônico por cromatografia gasosa. Independentemente da profundidade de coleta, os maiores teores dos três ácidos avaliados ocorreram no sistema de semeadura direta, em comparação com o sistema convencional e pré-germinado. Entretanto, as diferenças significativas entre os sistemas perduraram, no máximo, até os primeiros 11 dias de alagamento. Teores mais elevados de ácidos orgânicos foram encontrados aos 5,0 cm de profundidade em comparação com 2,5 cm em todos os sistemas, com picos no quinto dia de alagamento. O ácido acético foi o ácido produzido em maior quantidade, independentemente do sistema de cultivo de arroz.

Efeito do pH na adsorção e dessorção de cádmio em Latossolos brasileiros

Reações de adsorção e dessorção de metais em solos são influenciadas por atributos de superfície dos colóides e pela composição da solução no meio. Este estudo avaliou o efeito do pH sobre a adsorção (Cd ads) e dessorção (Cd des) de Cd em amostras do horizonte A de l7 Latossolos do Brasil. Amostras de cada solo foram suspensas em Ca(NO3)2 5 mmol L-1 (pH ajustado para 4,5; 5,5; e 6,5; relação solo:solução 1:67) e colocadas para reagir com Cd(NO3)2 0,20 mmol L-1 (relação solo:solução final 1:100) por 72 h. Imediatamente após a retirada do sobrenadante para determinação do Cd ads, adicionaram-se, ao resíduo remanescente, 25 mL de Ca(NO3)2 5 mmol L-1 para realização da dessorção do Cd adsorvido nas amostras de solo. Foi verificado um aumento na Cd ads de 1,3; 1,7 e 2,2 vezes decorrente da elevação do pH de 4,5 para 5,5; de 5,5 para 6,5 e de 4,5 para 6,5, respectivamente. Isso corresponde a uma percentagem de Cd adsorvido de 27 % em pH 4,5; 35 % em pH 5,5 e 55 % em pH 6,5. O efeito dos atributos dos solos sobre a adsorção de Cd só foi evidenciado em pH 5,5 e 6,5 por meio das correlações entre o Cd ads e a matéria orgânica, área superficial específica (SE), CTC a pH 7,0 (CTC), teores de caulinita, hematita, Fe2O3 extraído pelo oxalato ácido de amônio e argila, dentre outros atributos. Todavia, apenas a CTC e o conteúdo de argila, em pH 5,5, e a SE, em pH 6,5, foram incluídos no modelo de predição de Cd ads obtidos por meio de análises de regressão múltipla. A adsorção em valores de pH mais elevados não propiciou redução no Cd des, o qual se situou em torno de 20 % para pH 4,5 e 40 % para pH 5,5 e 6,5. A baixa proporção de Cd adsorvido por estes Latossolos, principalmente em menores valores de pH, reforça a necessidade da adoção de critérios adequados quando do uso ou descarte de resíduos que contêm Cd em áreas agrícolas ou próximas a aqüíferos.