Avaliação do potencial mutagênico e bioacumulador de metais pesados de Baccharis trimera Less e Equisetum hyemale L

Pós-graduação em Biociências - FCLAS

Teores elevados de metais potencialmente tóxicos em amostras de fertilizantes

A contaminação do solo por metais potencialmente tóxicos constitui um dos principais problemas ambientais. Por meio da lixiviação e percolação das águas, esses metais podem ser mobilizados e vir a contaminar mananciais superficiais e subterrâneos, comprometendo sua qualidade. A biodisponibilização desses metais para as plantas e, a partir dessas, para o homem é outro desfecho negativo dessa situação. O cádmio é um elemento tóxico. Os teores encontrados nos solos costumam não oferecer riscos. Porém, esses teores são potencializados pela utilização de fertilizantes. O níquel pode ser carcinogênico em doses elevadas. Sua presença em fertilizantes fosfatados proporciona maiores concentrações do metal no solo. É amplo o registro sobre efeitos do excesso desses metais, tanto em plantas, quanto em animais e no ser humano. O manganês é um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre e se encontra largamente distribuído em solos, sedimentos, rochas, água e materiais biológicos. Contrariamente aos dois metais anteriores, esse micronutriente é um elemento essencial ao ser humano. Sua carência causa inúmeras enfermidades, por outro lado, seu excesso também. Nesse caso, poucos são os relatos sobre o assunto. Nesse estudo foram utilizados métodos de extração de metais de fertilizantes e se constatou que, quando presentes, os metais cádmio e níquel apresentaram concentrações proibitivas o que é motivo de preocupação e demonstra a falta de controle sobre a indústria de insumos agrícolas. Para o manganês não há parâmetros orientadores com limites de teores, mas com certeza, são necessários trabalhos nesse sentido para se evitar seu consumo indiscriminado.

Filossilicatos: efeitos no crescimento e na nutrição de plantas de milho e no teor de silício do solo

Importance of silicon fertilization is related to the benefits that silicon is able to promote tolerance to heavy metals, reduce the incidence of pests and diseases, increased productivity, drought tolerance, among others. The objective of this study was to evaluate the phyllosilicates effect on biomass formation, nutrients and silicon on the early stages of corn plants compared to wollastonite. Experiment was installed and conducted in a greenhouse located at the Universidade Estadual Paulista, UNESP, in Registro, SP. Consisting of 10 treatments established in a randomized block design in scheme factorial (2 x 5), with five replications. First factor corresponds to the two types of soil (Oxisol and Ultisol) and the second factor, five treatments (control, 0 kg ha-1 Si; wollastonite W13, 13 kg ha-1 Si; wollastonite W26, 26 kg ha-1 Si; phyllosilicates F13, 13 kg ha-1 Si; phyllosilicates F26, 26 kg ha-1 Si). In Ultisol, phyllosilicates increased production of fresh, dry biomass and silicon content in shoots of corn compared to treatment with wollastonite and control. Highest Si content compared to control (6.2 g kg-1) was obtained with 13 kg ha-1 Si of phyllosilicates (9.8 g kg-1). The greatest accumulation mass and Si in plants by applying phyllosilicates were observed in Ultisol, although this display Si content higher than Oxisol.

Avaliação do potencial de utilização de espécies leguminosas, arbóreas e arbustivas, noduladas e micorrizadas, na revegetação de barragem de rejeitos da Companhia Mineira de Metais, Vazante, MG

O processo de beneficiamento do zinco, extraído em Vazante pela Companhia Mineira de Metais - CMM produz um rejeito alcalino e com baixa disponibilidade de nutrientes. Esta dissertação tem como objetivo avaliar o potencial de utilização de espécies leguminosas noduladas e micorrizadas na revegetação de barragem de rejeito da CMM. Neste sentido, foram instalados dois experimentos de campo onde foi realizado o plantio prévio de Brachiaria sp. O primeiro experimento foi composto por 36 tratamentos que foram formados por uma combinação de 17 espécies + 1 testemunha (ausência de plantas) na presença e na ausência de esterco de curral (2,0 L) na cova de plantio. Cada unidade experimental foi formada por 20 exemplares da mesma espécie que foram plantadas em covas abertas manualmente (25 x 25 x 25 cm) num espaçamento de 2 x 2 m. Todas as covas receberam a adubação básica formada por 125 g de superfosfato simples e 60 g de cloreto de potássio. Entre as 17 espécies avaliadas, 3 não pertencem a família Leguminosae e receberam, além da adubação básica, cerca de 25 g de sulfato de amônio por cobertura. O segundo experimento foi montado com o objetivo de avaliar o potencial de espécies leguminosas beneficiarem o estabelecimento e crescimento de espécies não leguminosas na revegetação de barragem de rejeito da CMM. Foram utilizadas três espécies leguminosas (Enterolobium scomburkii, Acacia mangium e Acacia holosericea) e três não leguminosas (Lithraea brasiliensis, Cinnamomum glaziovii e Eugenia jambolana) num esquema fatorial (3 x 3) + 1 testemunha, formando dez tratamentos distribuídos em blocos ao acaso com três repetições. Cada parcela foi formada por 20 plantas (10 leguminosas + 10 não leguminosas) plantadas em espaçamento 2 x 2 m e com a mesma adubação básica utilizada no primeiro experimento. Todas as espécies leguminosas utilizadas foram previamente inoculadas com estirpes selecionadas de bactérias fixadoras de Nitrogênio atmosférico e com uma mistura de fungos micorrízicos provenientes da Embrapa/Agrobiologia. Os experimentos foram avaliados quanto ao estabelecimento e crescimento de plantas (altura e diâmetro do colo) aos 4, 12 e 24 meses após o plantio. Os resultados obtidos permitem concluir que dentre as espécies avaliadas, as mais indicadas para a primeira etapa da revegetação da barragem de rejeito da CMM são: Acacia holosericea, Acacia farnesiana, Acacia auriculiformis, Mimosa caesalpiniifolia, Leucaena leucocephala, Mimosa birmucronata, Enterolobium schomburkii e Prosopis juliflora. O sucesso do consórcio de espécies leguminosas e não leguminosas depende da escolha das espécies a serem combinadas, de maneira que não exista uma efetiva competição por água, nutrientes e luz que possa prejudicar as espécies de menor plasticidade. Das combinações avaliadas, as de maiores potencialidades para o programa de revegetação das barragens de rejeito da CMM são aquelas envolvendo a espécieLithraea brasiliensis.

Quantificação do teor em metais em azeites e azeitonas da cv Cobrançosa

A olivicultura possui uma grande importância no cenário económico mundial, devido ao facto de a azeitona e o azeite fazerem parte da dieta alimentar de muitos países, especificamente os da região Mediterrânea. A “Cobrançosa” é uma cultivar Portuguesa com muita importância na região de Trás-os-Montes encontrando-se atualmente disseminada por seis regiões de Denominação de Origem Protegida. Os contaminantes emitidos para a atmosfera atingem as oliveiras e as azeitonas através da água, do ar, das plantas e do solo. Embora a ingestão de metais pesados através da azeitona e do azeite seja reduzida, a sua bioacumulação no organismo pode resultar em toxicidade e pôr em causa a saúde pública. É deste ponto de vista, que se centra o objetivo geral deste trabalho. Assim sendo, tentou-se quantificar o conteúdo de metais (de segurança e de qualidade), tais como o alumínio, arsénio, cádmio, chumbo, cálcio, cobalto, cobre, ferro, magnésio, manganês, sódio, níquel, e zinco nas azeitonas e azeites da cv “Cobrançosa” de seis clones em dois estados de maturação, com diferentes rendimentos de produção e diferentes atividades antioxidantes. Verificou-se que todos os metais analisados se encontram de acordo com o legislado e publicado por outros autores, verificando-se neste estudo particular que a componente genética que diferencia as amostras em estudo, não está significativamente relacionada com o conteúdo em metais.

Aplicação da tecnologia eletroquímica para a remoção e monitoramento de metais pesados em efluentes aquosos

Heavy metals are present in industrial waste. These metals can generate a large environmental impact contaminating water, soil and plants. The chemical action of heavy metals has attracted environmental interest. In this context, this study aimed to test t he performance of electrochemical technologies for removing and quantifying heavy metals. First ly , the electroanalytical technique of stripping voltammetry with glassy carbon electrode (GC) was standardized in order to use this method for the quantificatio n of metals during their removal by electrocoagulation process (EC). A nalytical curves were evaluated to obtain reliability of the determin ation and quantification of Cd 2+ and Pb 2+ separately or in a mixture. Meanwhile , EC process was developed using an el ectrochemical cell in a continuous flow (EFC) for removing Pb 2+ and Cd 2+ . The se experiments were performed using Al parallel plates with 10 cm of diameter (  63.5 cm 2 ) . The optimization of conditions for removing Pb 2+ and Cd 2+ , dissolved in 2 L of solution at 151 L h - 1 , were studied by applying different values of current for 30 min. Cd 2+ and Pb 2+ concentrations were monitored during electrolysis using stripping voltammetry. The results showed that the removal of Pb 2 + was effective when the EC pro cess is used, obtaining removals of 98% in 30 min. This behavior is dependent on the applied current, which implies an increase in power consumption. From the results also verified that the stripping voltammetry technique is quite reliable deter mining Pb 2+ concentration , when compared with the measurements obtained by atomic absorption method (AA). In view of this, t he second objective of this study was to evaluate the removal of Cd 2+ and Pb 2+ (mixture solution) by EC . Removal efficiency increasing current was confirmed when 93% and 100% of Cd 2+ and Pb 2+ was removed after 30 min . The increase in the current promotes the oxidation of sacrificial electrodes, and consequently increased amount of coagulant, which influences the removal of heavy metals in solution. Adsortive voltammetry is a fast, reliable, economical and simple way to determine Cd 2+ and Pb 2+ during their removal. I t is more economical than those normally used, which require the use of toxic and expensive reagents. Our results demonstrated the potential use of electroanalytical techniques to monitor the course of environmental interventions. Thus, the application of the two techniques associated can be a reliable way to monitor environmental impacts due to the pollution of aquatic ecosystems by heavy metals.

Torta de filtro e turfa na mitigação de solo contaminado por metais pesados e Boro e o uso do girassol como fitoextrator.

A maioria das plantas testadas para remediar áreas contaminadas tem sido para fins alimentares ou florestais. Hoje, o interesse aumentou para culturas energéticas, cuja biomassa poderá ser utilizada para biodiesel, biogás ou calor. Os objetivos deste experimento foram avaliar o potencial remediador de plantas de girassol cultivadas em um Neossolo Litólico contaminado com metais pesados e boro e o efeito da aplicação de compostos orgânicos na fitodisponibilidade de metais e de boro. As doses de compostos orgânicos, torta de filtro e turfa, foram de 0,0, 20; 40 e 80 t ha -1 de C orgânico equivalente em, g por vaso, a: 0,0, 37,4, 74,8 e 112,2 para a torta e 0,0, 60,5, 121,0 e 181,5 para a turfa. Plantas de girassol foram crescidas até o estádio de florescimento. Amostras de solo bem como as da parte aérea (caule e flor) e raízes das plantas de girassol foram submetidas às análises químicas para determinação de macro e micronutrientes e metais pesados. As plantas não apresentaram sintomas de toxidez. A produção de massa seca de todas as partes da planta aumentou com o aumento da adição de matéria orgânica, sendo que a adição de torta de filtro foi o tratamento mais efetivo. A aplicação de matéria orgânica não influenciou a concentração de B e de metais pesados disponíveis no solo, mas os valores estavam altos. Concluiu-se que o girassol tem potencial para ser cultivado na área contaminada estudada, além de ser considerado fitoextrator de B.

Uso de compostos orgânicos para remediar solo contaminado por metais pesados e boro.

Até o momento, a maioria das plantas testadas para remediar áreas contaminadas tinha fins alimentares ou florestais. Hoje, o enfoque é para o uso de plantas energéticas, convertendo a biomassa em biodiesel, biogás e calor. Os objetivos deste experimento foram avaliar o desempenho do girassol como remediadora de um NEOSSOLO contaminado com metais pesados e boro e o efeito da aplicação de compostos orgânicos na disponibilidade de metais e de boro para o girassol. A torta de filtro e a turfa foram aplicadas em 4 doses, baseadas no teor de C orgânico de cada material: 0,0, 20; 40 e 80 t ha-1 . Cultivou-se o girassol até o florescimento. Amostra de solo retirada de cada parcela bem como a parte aérea (caule e flor) e as raízes foram submetidas às análises químicas para determinação de macro e micronutrientes e metais pesados. As plantas não apresentaram sintomas de toxidez de B e de metais pesados. O tipo de matéria orgânica influenciou significativamente a produção de massa seca do caule, flor e raiz, sendo que a adição de torta de filtro promoveu maior produção. Embora, a aplicação de matéria orgânica não tenha influenciado a concentração de B e de metais pesados disponíveis no solo, tanto no solo como na planta, os seus teores estavam elevados.Concluiu-se que o girassol tem potencial para ser cultivado na área contaminada com sucata automobilística e que a turfa e torta de filtro não foram eficientes como mitigadores de metais pesados e B.

Atividade microbiana em solos suplementados com lodos de esgoto contendo altos e baixos teores de metais pesados.

A atividade e a biomassa microbiana foram avaliadas em solo suplementado com diferentes doses e tipos de lodo de esgoto. Solo com fertilização mineral foi usado como controle. O solo suplementado com o lodo de Barueri apresentou maiores conteúdos de metais que o solo que recebeu o lodo de Franca. A biomassa microbiana foi maior no solo tratado com o lodo de Franca. Maiores valores de qCO2 e menores valores da razão Cmic/Corg foram encontrados no solo suplementado com o lodo de Barueri. Tais parâmetros correlacionaram-se, respectivamente, de forma positiva e negativa com os teores de metais no solo sugerindo um efeito estressante destes elementos na microbiota do solo.

Atividade microbiana em solos suplementados com lodos de esgoto contendo altos e baixos teores de metais pesados.

2008

Análise percentual de metais pesados em inflorescências de Eriocaulon setaceum L. (Eriocaulaceae).

Muitas plantas possuem potencial genético para a remoção de metais tóxicos, o que permite que elas sejam empregadas na remediação de áreas contaminadas, por serem uma alternativa econômica e ecologicamente viável. O gênero Eriocaulon é composto 476 espécies de plantas aquáticas com distribuição especialmente pantropical, dentre elas E. setaceum é umaespécie com ampla distribuição geográfica, ocorrendo tanto nos paleotrópicos (Ásia e África) como nos neotrópicos da América Central até o sudeste do Brasil. O objetivo deste trabalho foi realizar uma análise semiquantitativa de metais pesados em inflorescências de E. setaceum com o intuito de verificar a presença e a influência desses metais sobre a morfologia da espécie, visando contribuir para os estudos sobre o manejo e a recuperação de áreas degradadas. As amostras de Eriocaulon setaceum,provenientes da Ilha do Marajó, foram encaminhadas para EDS (Energy Dispersive X-ray Detector) obtendo-se dados percentuais de metais pesados. Os metais apareceram distribuídos em várias regiões da inflorescênciadas plantas e em diferentes concentrações. Apesar dos altos valores encontrados, principalmente para mercúrio, a planta não apresentou sinais de intoxicação ou aparente modificação em tecidos da inflorescência, mostrando o seu potencial bioacumulador e potencial para ser utilizada na fitorremediação de áreas contaminadas.

Desempenho analítico de laboratórios prestadores de serviço na determinação de metais em águas

Analytical laboratories are expected to produce reliable results. Decision makers are guided in their actions (financial, legal and environmental) using analytical data provided by numerous laboratories. This work aimed to evaluate the analytical performance of Brazilian laboratories on producing trustworthy results. Nineteen laboratories, accredited and non-accredited ones, were contracted to analyze a USGS (United States Geological Survey) certified water sample for 17 chemical elements (mostly metals) without knowing the origin of the sample. Considering all the results produced, only 35% of them were valid. Three laboratories present satisfactory performances, whereas the majority showed a very poor overall performance. The outcomes of this work show the need for a more effective analytical quality program to Brazilian laboratories.

Estudo por espectroscopia micro-Raman dos mecanismos de separação de fase em vidros fosfatos de metais de transição

Glass-ceramics are prepared by controlled separation of crystal phases in glasses, leading to uniform and dense grain structures. On the other hand, chemical leaching of soluble crystal phases yields porous glass-ceramics with important applications. Here, glass/ceramic interfaces of niobo-, vanado- and titano-phosphate glasses were studied by micro-Raman spectroscopy, whose spatial resolution revealed the multiphase structures. Phase-separation mechanisms were also determined by this technique, revealing that interface composition remained unchanged as the crystallization front advanced for niobo- and vanadophosphate glasses (interface-controlled crystallization). For titanophosphate glasses, phase composition changed continuously with time up to the equilibrium composition, indicating a spinodal-type phase separation.

Sulfetos volatilizáveis por acidificação e metais extraídos simultaneamente na avaliação de sedimentos de água doce

This paper discusses the historical and methodological fundaments of the dynamics and quantification of acid volatile sulfides (AVS) and simultaneously extracted metals (SEM) in aquatic sediments. It also discusses the SEM/AVS relationship, which involves several controversial aspects such as sulfide stability, sulfide-organic matter interaction, and the inability to predict the toxicity of organic compounds in the environment. This relationship is an important tool for the inference of metal bioavailability. The use of ecotoxicological tests with target organisms regulated by international standards is also a relevant aspect.

Avaliação de metais traços e íons majoritários em águas de chuva na cidade de São Paulo

Rainfall samples collected in the downtown area of São Paulo city, during 2003, exhibited average concentrations of cadmium, lead and copper of 1.33, 8.52 and 49.5 nmol L-1, respectively. Among the major ions, NH4+ was the predominant species followed by NO3-, SO4(2-) and Ca2+, with volume weighed mean (VWM) concentrations of 37.1, 20.1, 11.9 and 10.8 µmol L-1, respectively. All the determined species showed high inter-events variability, including free H+ ions whose VWM concentration was 4.03 µmol L-1, corresponding to a pH value of 5.39.