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Processos pedogenéticos e biogeoquímica de Fe e S em solos de manguezais / Pedogenic processes and biogeochemistry of Fe and S in mangrove soilsFerreira, Tiago Osorio 21 February 2006 (has links)
Em função de seu importante papel funcional e de sua posição de transição entre o ambiente marinho e terrestre, os ecossistemas estuarinos vêm sendo objeto de estudo das mais diversas áreas do conhecimento. Entretanto, poucos são os estudos destinados ao entendimento da biogeoquímica e gênese de seus solos. Os compostos de ferro e enxofre são tidos como de importância chave para os ciclos biogeoquímicos ativos nestes ambientes, principalmente pelo fato de a redução bacteriana do sulfato (RBS) ser considerada como a forma de respiração preponderante nestes locais. O ciclo biogeoquímico destes elementos se encontra, entretanto, governado pelas variações físico-químicas do meio devido a variações incessantes em função da freqüência de inundação pelas marés, das diferentes estações climáticas e da atividade da fauna e da flora presentes nestes ambientes. Diante do escasso número de informações sobre estes solos pretende-se, em um estudo biogeoquímico detalhado dos solos de mangue do Estado de São Paulo, gerar informações adicionais sobre a gênese destes solos e avaliar os efeitos das variações sazonais, da atividade biológica (plantas e macro-fauna) e das distintas posições fisiográficas dentro dos manguezais, sobre a biogeoquímica do Fe e S. Para isso, foram realizadas análises morfológicas, químicas, mineralógicas (DRX e MEV), determinações na água intersticial (pH, salinidade, concentrações de Mn2+, Fe2+, HS-, SO4 2-e Cl-) e na fase sólida (COT, Fe total, S total, Mn total, AVS, C biomassa microbiana, densidade de raízes vivas e mortas, porcentagem de areia e extração seqüencial das diferentes formas de Fe) em diferentes perfis sob vegetação de mangue do Estado de São Paulo (Guarujá e Cananéia). Com base nas evidências obtidas neste estudo fica evidente a ação de processos pedogenéticos nos substratos de mangue (adição de matéria orgânica, translocação de Fe2+ e de partículas minerais e a transformação de elementos como Fe e S) os quais devem, portanto, ser denominados, entendidos e estudados como solos e não como sedimentos. Os resultados sugerem a oxidação das frações pirítica e AVS pela ação do sistema radicular das plantas e pela atividade da macro-fauna, principalmente caranguejos, evidenciando ainda a presença de um ciclo sazonal na biogeoquímica do Fe e S o qual se mostra, em grande parte, governado pela ação das plantas e da macro-fauna. Foram encontradas diferenças drásticas entre as condições geoquímicas da água intersticial dos solos e sedimentos de mangue estudados, sendo estas devidas a um maior dinamismo dos processos biogeoquímicos atuantes nos solos, ocasionado pelo efeito das plantas (oxidação, liberação de exudatos pelas raízes). Os resultados obtidos apontam que a participação e a intensidade de cada um dos processos ligados à decomposição da matéria orgânica nos solos de mangue podem variar em função das distintas posições fisiográficas, devido a seus efeitos sobre a freqüência e duração de inundação e composição granulométrica dos solos. Os resultados indicam também, que a ocorrência ou a dominância de um processo sobre os demais afeta de forma significativa a composição das fases sólida e líquida dos solos de mangue, no que se refere ao Fe e S. / Due to the important functional role of mangrove forest communities and their transitional position between marine and terrestrial environments, these ecosystems have been the object of study by a variety of scientific disciplines; however, there are only a few published studies on the genesis and biogeochemistry of its soils. Iron and sulfur compounds play a key role on the active biogeochemical cycles in these environments, mainly because sulfate reduction is considered the preponderant respiration process in these sites. The biogeochemical cycles of these elements are, however, ruled by physicochemical variations constantly generated by tide flooding, different climatic seasons and fauna and flora activity. Considering the scarce information about these soils, a detailed biogeochemical study of mangrove sites located in the State of São Paulo was undertaken to generate additional information on the genesis of these soils and also to evaluate the effects of seasonal variations, biological activity (plants and macrofauna) and physiographic positions on Fe and S biogeochemistry. Morphological, chemical and mineralogical data (XRD and SEM) were examined for evidence of pedogenic processes; interstitial water (pH, salinity, concentrations of Mn2+, Fe2+, HS-, SO4 2-e Cl-) and solid phase (TOC, total Fe, total S, total Mn, AVS, microbial biomass C, density of living and dead roots, sand percentage and sequential extraction of Fe) analysis were undertaken in different soil profiles under mangrove vegetation from São Paulo State (Guarujá and Cananéia) to asses Fe and S biogeochemistry. The evidences presented in this study indicate that pedogenic processes (addition of organic material; translocation of Fe2+ and mineral particles; transformation of elements such as Fe and S) have occurred in mangrove substrates and that these substrates are more properly referred to, understood and studied as soils and not sediments. Results also evidence that pyrite and AVS oxidation is taking place in response to plants and macro-fauna activity and that the seasonal cycle of Fe and S biogeochemistry is mostly ruled by plants and macro-fauna. Results indicate important differences between physicochemical conditions of the pore water in the vegetated (soils) and non-vegetated (sediment) zones, which are related to the faster dynamics of the biogeochemical soil processes caused by the effect of plants (oxidation, liberation of the exudates by the roots). Our data also show that the contribution and intensity of each process coupled to organic matter mineralization in mangrove soils may vary significantly between the distinct physiographic positions. These variations are generated by physiographic positions effects on frequency and duration of tidal flooding and grain size composition of soils. In this context, the occurrence, or dominance, of one process over the others, affects, in a significant way, pore water and solid phases chemistry.
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Aplicação de fungos de manguezais na obtenção de nanopartículas de prata com ação antimicrobiana. / Application of fungi isolated from mangroves in obtaining silver nanoparticles with antimicrobial activity.Rodrigues, Alexandre Gomes 05 February 2014 (has links)
Infecções hospitalares são um problema de saúde pública. Quatorze linhagens de fungos isolados de mangue foram avaliadas quanto ao potencial de síntese de nanopartículas de prata (NP Ag) por método biológico com atividade antimicrobiana, sendo dois fungos selecionados. A caracterização físico-química das NP foi realizada por espectrofotometria, microscopia eletrônica e espectroscopia de correlação de fótons. A banda de plasmon evidenciou a formação de NP entre 10-30 nm. A ação antimicrobiana foi avaliada em espécies de Candida e bactérias. As NP foram mais efetivas nas espécies de C. guilhermondi, C. parapsilosis, P. aeruginosa e S. aureus com concentrações inibitórias variando de 0,015 a 0,132 µg/mL. A ação antifúngica de tecidos impregnados com NP Ag foi testada em C. albicans, C. glabrata e C. parapsilosis com inibição do crescimento na faixa de 68,41 97,91 %. Em E. coli e S. aureus a inibição do crescimento foi de 100% na concentração de 2,2 µg/mL. Os fungos foram identificados como Bionectra ochroleuca e Aspergillus tubingensis, respectivamente. / Hospital infections are a public health problem. Fourteen strains of fungi isolated from the mangrove were evaluated regarded to their capacity to synthesize silver nanoparticles (Ag NP) by a biological method with antimicrobial activity and two fungi were selected. The physicochemical characterization was performed by spectrophotometry, electron microscopy and photon correlation spectroscopy. The plasmon band evidenced the formation of NP from 10-30 nm. The antimicrobial activity was evaluated against Candida species and bacteria. The NP were more effective against the C. guilhermondi, C. parapsilosis, P. aeruginosa e S. aureus especies with inhibitory concentrations from 0.015 to 0.132 µg/mL (1.3 a 12 µM). The antifungal activity of the fabrics impregnated with Ag NP was tested against C. albicans, C. glabrata and C. parapsilosis, presenting inhibition from 68.41 97.91 %. Against E. coli and S. aureus the growth inhibition was of 100% in the concentration of 2.2 µg/mL. The fungi were identified as Bionectra ochroleuca and Aspergillus tubingensis, respectively.
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Processos pedogenéticos e biogeoquímica de Fe e S em solos de manguezais / Pedogenic processes and biogeochemistry of Fe and S in mangrove soilsTiago Osorio Ferreira 21 February 2006 (has links)
Em função de seu importante papel funcional e de sua posição de transição entre o ambiente marinho e terrestre, os ecossistemas estuarinos vêm sendo objeto de estudo das mais diversas áreas do conhecimento. Entretanto, poucos são os estudos destinados ao entendimento da biogeoquímica e gênese de seus solos. Os compostos de ferro e enxofre são tidos como de importância chave para os ciclos biogeoquímicos ativos nestes ambientes, principalmente pelo fato de a redução bacteriana do sulfato (RBS) ser considerada como a forma de respiração preponderante nestes locais. O ciclo biogeoquímico destes elementos se encontra, entretanto, governado pelas variações físico-químicas do meio devido a variações incessantes em função da freqüência de inundação pelas marés, das diferentes estações climáticas e da atividade da fauna e da flora presentes nestes ambientes. Diante do escasso número de informações sobre estes solos pretende-se, em um estudo biogeoquímico detalhado dos solos de mangue do Estado de São Paulo, gerar informações adicionais sobre a gênese destes solos e avaliar os efeitos das variações sazonais, da atividade biológica (plantas e macro-fauna) e das distintas posições fisiográficas dentro dos manguezais, sobre a biogeoquímica do Fe e S. Para isso, foram realizadas análises morfológicas, químicas, mineralógicas (DRX e MEV), determinações na água intersticial (pH, salinidade, concentrações de Mn2+, Fe2+, HS-, SO4 2-e Cl-) e na fase sólida (COT, Fe total, S total, Mn total, AVS, C biomassa microbiana, densidade de raízes vivas e mortas, porcentagem de areia e extração seqüencial das diferentes formas de Fe) em diferentes perfis sob vegetação de mangue do Estado de São Paulo (Guarujá e Cananéia). Com base nas evidências obtidas neste estudo fica evidente a ação de processos pedogenéticos nos substratos de mangue (adição de matéria orgânica, translocação de Fe2+ e de partículas minerais e a transformação de elementos como Fe e S) os quais devem, portanto, ser denominados, entendidos e estudados como solos e não como sedimentos. Os resultados sugerem a oxidação das frações pirítica e AVS pela ação do sistema radicular das plantas e pela atividade da macro-fauna, principalmente caranguejos, evidenciando ainda a presença de um ciclo sazonal na biogeoquímica do Fe e S o qual se mostra, em grande parte, governado pela ação das plantas e da macro-fauna. Foram encontradas diferenças drásticas entre as condições geoquímicas da água intersticial dos solos e sedimentos de mangue estudados, sendo estas devidas a um maior dinamismo dos processos biogeoquímicos atuantes nos solos, ocasionado pelo efeito das plantas (oxidação, liberação de exudatos pelas raízes). Os resultados obtidos apontam que a participação e a intensidade de cada um dos processos ligados à decomposição da matéria orgânica nos solos de mangue podem variar em função das distintas posições fisiográficas, devido a seus efeitos sobre a freqüência e duração de inundação e composição granulométrica dos solos. Os resultados indicam também, que a ocorrência ou a dominância de um processo sobre os demais afeta de forma significativa a composição das fases sólida e líquida dos solos de mangue, no que se refere ao Fe e S. / Due to the important functional role of mangrove forest communities and their transitional position between marine and terrestrial environments, these ecosystems have been the object of study by a variety of scientific disciplines; however, there are only a few published studies on the genesis and biogeochemistry of its soils. Iron and sulfur compounds play a key role on the active biogeochemical cycles in these environments, mainly because sulfate reduction is considered the preponderant respiration process in these sites. The biogeochemical cycles of these elements are, however, ruled by physicochemical variations constantly generated by tide flooding, different climatic seasons and fauna and flora activity. Considering the scarce information about these soils, a detailed biogeochemical study of mangrove sites located in the State of São Paulo was undertaken to generate additional information on the genesis of these soils and also to evaluate the effects of seasonal variations, biological activity (plants and macrofauna) and physiographic positions on Fe and S biogeochemistry. Morphological, chemical and mineralogical data (XRD and SEM) were examined for evidence of pedogenic processes; interstitial water (pH, salinity, concentrations of Mn2+, Fe2+, HS-, SO4 2-e Cl-) and solid phase (TOC, total Fe, total S, total Mn, AVS, microbial biomass C, density of living and dead roots, sand percentage and sequential extraction of Fe) analysis were undertaken in different soil profiles under mangrove vegetation from São Paulo State (Guarujá and Cananéia) to asses Fe and S biogeochemistry. The evidences presented in this study indicate that pedogenic processes (addition of organic material; translocation of Fe2+ and mineral particles; transformation of elements such as Fe and S) have occurred in mangrove substrates and that these substrates are more properly referred to, understood and studied as soils and not sediments. Results also evidence that pyrite and AVS oxidation is taking place in response to plants and macro-fauna activity and that the seasonal cycle of Fe and S biogeochemistry is mostly ruled by plants and macro-fauna. Results indicate important differences between physicochemical conditions of the pore water in the vegetated (soils) and non-vegetated (sediment) zones, which are related to the faster dynamics of the biogeochemical soil processes caused by the effect of plants (oxidation, liberation of the exudates by the roots). Our data also show that the contribution and intensity of each process coupled to organic matter mineralization in mangrove soils may vary significantly between the distinct physiographic positions. These variations are generated by physiographic positions effects on frequency and duration of tidal flooding and grain size composition of soils. In this context, the occurrence, or dominance, of one process over the others, affects, in a significant way, pore water and solid phases chemistry.
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Aplicação de fungos de manguezais na obtenção de nanopartículas de prata com ação antimicrobiana. / Application of fungi isolated from mangroves in obtaining silver nanoparticles with antimicrobial activity.Alexandre Gomes Rodrigues 05 February 2014 (has links)
Infecções hospitalares são um problema de saúde pública. Quatorze linhagens de fungos isolados de mangue foram avaliadas quanto ao potencial de síntese de nanopartículas de prata (NP Ag) por método biológico com atividade antimicrobiana, sendo dois fungos selecionados. A caracterização físico-química das NP foi realizada por espectrofotometria, microscopia eletrônica e espectroscopia de correlação de fótons. A banda de plasmon evidenciou a formação de NP entre 10-30 nm. A ação antimicrobiana foi avaliada em espécies de Candida e bactérias. As NP foram mais efetivas nas espécies de C. guilhermondi, C. parapsilosis, P. aeruginosa e S. aureus com concentrações inibitórias variando de 0,015 a 0,132 µg/mL. A ação antifúngica de tecidos impregnados com NP Ag foi testada em C. albicans, C. glabrata e C. parapsilosis com inibição do crescimento na faixa de 68,41 97,91 %. Em E. coli e S. aureus a inibição do crescimento foi de 100% na concentração de 2,2 µg/mL. Os fungos foram identificados como Bionectra ochroleuca e Aspergillus tubingensis, respectivamente. / Hospital infections are a public health problem. Fourteen strains of fungi isolated from the mangrove were evaluated regarded to their capacity to synthesize silver nanoparticles (Ag NP) by a biological method with antimicrobial activity and two fungi were selected. The physicochemical characterization was performed by spectrophotometry, electron microscopy and photon correlation spectroscopy. The plasmon band evidenced the formation of NP from 10-30 nm. The antimicrobial activity was evaluated against Candida species and bacteria. The NP were more effective against the C. guilhermondi, C. parapsilosis, P. aeruginosa e S. aureus especies with inhibitory concentrations from 0.015 to 0.132 µg/mL (1.3 a 12 µM). The antifungal activity of the fabrics impregnated with Ag NP was tested against C. albicans, C. glabrata and C. parapsilosis, presenting inhibition from 68.41 97.91 %. Against E. coli and S. aureus the growth inhibition was of 100% in the concentration of 2.2 µg/mL. The fungi were identified as Bionectra ochroleuca and Aspergillus tubingensis, respectively.
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Transformações do nitrogênio e diversidade de Planctomycetes em sedimentos de manguezais / Nitrogen transformations and Planctomycetes diversity in mangrove sedimentsLuvizotto, Danice Mazzer 24 May 2013 (has links)
O nitrogênio é o quinto elemento mais abundante em nosso sistema solar, é essencial para a síntese de ácidos nucleicos e proteínas, os dois polímeros mais importantes da vida. Apesar da importância do nitrogênio e sua abundância na atmosfera, o N2 é praticamente inerte; assim, as formas de nitrogênio inorgânico fixados mais comuns são os íons nitrato e amônio que muitas vezes limitam a produtividade primária nos ecossistemas marinhos e terrestres. Uma biosfera ativa requer a incorporação do nitrogênio em moléculas biológicas por meio da fixação de nitrogênio, um processo no qual os domínios em procarióticos Bacteria e Archaea reduzem gás nitrogênio em amônia. Porém, a maioria dos organismos não pode fixar nitrogênio, mas sim obtê-lo na forma de nitrogênio orgânico a partir do ambiente, ou a partir da redução do nitrato. O amônio é retornado para o ambiente quando os organismos morrem e isto depende da presença do oxigênio nestes locais. Na presença do oxigênio, o amônio é oxidado em nitrato, numa via conhecida como nitrificação. Na ausência de oxigênio, o nitrato é utilizado por muitos microrganismos como um receptor de elétrons, como na redução dissimilatória de nitrato a amônia (DNRA), acoplada à oxidação anaeróbica de carbono orgânico; o nitrato pode ser convertido em gás dinitrogênio pela desnitrificação, ou ainda uma via alternativa pode transformar o nitrogênio fixado em N2, realizada por um grupo de bactérias conhecido como planctomycetes, onde a oxidação do amônio é acoplada a redução de nitrato, no processo chamado anammox. Neste trabalho de tese foi realizada a avaliação do ciclo do nitrogênio, buscando entendimento de três vias de transformação deste elemento. Neste sentido, estas vias foram avaliadas quanto as suas taxas de ocorrência, com uso incubações do sedimento de manguezais e nitrogênio marcado, como também por meio da identificação de genes funcionais envolvidos nestes três processos, por meio de pirosequenciamento. O grupo Planctomycetes ainda pode ser estudado utilizando a hibridização com sonda fluorescente in situ FISH. Os resultados indicam a presença marcante de genes identificados como parte da via desnitrificação, assim como as taxas de incubação observadas para esta via foram muito expressivas quando comparadas com as taxas obtidas para o processo anammox e DNRA. Os resultados obtidos com as análises metagenômicas e com a técnica FISH sustentam os resultados obtidos com as incubações. Pode-se observar que a filogenia sugere a tendência do agrupamento com organismos planctomycetes não descritos como responsáveis pelo processo anammox. Por meio da técnica FISH pode-se confirmar a detecção destas bactérias e visualizar sua menor presença nos manguezais amostrados, quando comparadas às bactérias totais encontradas nestas amostras. / Nitrogen is the fifth most abundant element in our solar system, essential for the synthesis of nucleic acids and proteins, one of the most important polymers of life. Despite the importance of nitrogen and its overwhelming abundance in the atmosphere, N2 is practically inert, so the most commom forms of inorganic nitrogen fixed are nitrate and ammonium ions, which often limit primary productivity in marine and terrestrial ecosystems. An active biosphere requires the incorporation of nitrogen in biological molecules through nitrogen fixation, a process in which domains Archaea and Bacteria reduce nitrogen gas into ammonia. The most organisms can\'t fix nitrogen, but they can get it in inorganic nitrogen form from the environment or from the reduction of nitrate. The ammonia is returned to environment when organisms die and it depends on the presence of oxygen at these sites. In the presence of oxygen, ammonia is oxidized to nitrate, in a way known as nitrification, and in the absence of oxygen, the nitrate being used by many microbes as an electron acceptor, such as dissimilatory nitrate reduction to ammonia (DNRA), coupled to anaerobic oxidation of organic carbon. The nitrate can be converted to dinitrogen gas by denitrification, or an alternative route can turn fixed nitrogen in N2, performed by a bacteria group known as Planctomycetes, where oxidation is coupled to the ammonium nitrate reduction, in a process called anammox. In this work, with mangrove sediments from Bertioga city, State of São Paulo, the evaluation of these three pathways of nitrogen transformation was performed as their rates of occurrence, with incubations with labeled nitrogen, as well as through the identification of functional genes involved in these three cases, by pyrosequencing. The group Planctomycetes can also be studied using the hybridization probe FISH fluorescence in situ. The results show the strong presence of genes identified as part of the denitrification pathway, as well as the rates observed for incubation of this pathway were very significant when compared with the rates obtained for the process anammox and DNRA. The results obtained from the metagenomic analyze and the FISH technique support the results obtained with incubations. It can be observed that the trend suggests the phylogeny of the organisms group with Planctomycetes not described as responsible for anammox process. Through the FISH technique, it was possible to confirm the detection of these bacteria and view its reduced presence in mangrove sampled compared to total bacteria found in these samples.
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Transformações do nitrogênio e diversidade de Planctomycetes em sedimentos de manguezais / Nitrogen transformations and Planctomycetes diversity in mangrove sedimentsDanice Mazzer Luvizotto 24 May 2013 (has links)
O nitrogênio é o quinto elemento mais abundante em nosso sistema solar, é essencial para a síntese de ácidos nucleicos e proteínas, os dois polímeros mais importantes da vida. Apesar da importância do nitrogênio e sua abundância na atmosfera, o N2 é praticamente inerte; assim, as formas de nitrogênio inorgânico fixados mais comuns são os íons nitrato e amônio que muitas vezes limitam a produtividade primária nos ecossistemas marinhos e terrestres. Uma biosfera ativa requer a incorporação do nitrogênio em moléculas biológicas por meio da fixação de nitrogênio, um processo no qual os domínios em procarióticos Bacteria e Archaea reduzem gás nitrogênio em amônia. Porém, a maioria dos organismos não pode fixar nitrogênio, mas sim obtê-lo na forma de nitrogênio orgânico a partir do ambiente, ou a partir da redução do nitrato. O amônio é retornado para o ambiente quando os organismos morrem e isto depende da presença do oxigênio nestes locais. Na presença do oxigênio, o amônio é oxidado em nitrato, numa via conhecida como nitrificação. Na ausência de oxigênio, o nitrato é utilizado por muitos microrganismos como um receptor de elétrons, como na redução dissimilatória de nitrato a amônia (DNRA), acoplada à oxidação anaeróbica de carbono orgânico; o nitrato pode ser convertido em gás dinitrogênio pela desnitrificação, ou ainda uma via alternativa pode transformar o nitrogênio fixado em N2, realizada por um grupo de bactérias conhecido como planctomycetes, onde a oxidação do amônio é acoplada a redução de nitrato, no processo chamado anammox. Neste trabalho de tese foi realizada a avaliação do ciclo do nitrogênio, buscando entendimento de três vias de transformação deste elemento. Neste sentido, estas vias foram avaliadas quanto as suas taxas de ocorrência, com uso incubações do sedimento de manguezais e nitrogênio marcado, como também por meio da identificação de genes funcionais envolvidos nestes três processos, por meio de pirosequenciamento. O grupo Planctomycetes ainda pode ser estudado utilizando a hibridização com sonda fluorescente in situ FISH. Os resultados indicam a presença marcante de genes identificados como parte da via desnitrificação, assim como as taxas de incubação observadas para esta via foram muito expressivas quando comparadas com as taxas obtidas para o processo anammox e DNRA. Os resultados obtidos com as análises metagenômicas e com a técnica FISH sustentam os resultados obtidos com as incubações. Pode-se observar que a filogenia sugere a tendência do agrupamento com organismos planctomycetes não descritos como responsáveis pelo processo anammox. Por meio da técnica FISH pode-se confirmar a detecção destas bactérias e visualizar sua menor presença nos manguezais amostrados, quando comparadas às bactérias totais encontradas nestas amostras. / Nitrogen is the fifth most abundant element in our solar system, essential for the synthesis of nucleic acids and proteins, one of the most important polymers of life. Despite the importance of nitrogen and its overwhelming abundance in the atmosphere, N2 is practically inert, so the most commom forms of inorganic nitrogen fixed are nitrate and ammonium ions, which often limit primary productivity in marine and terrestrial ecosystems. An active biosphere requires the incorporation of nitrogen in biological molecules through nitrogen fixation, a process in which domains Archaea and Bacteria reduce nitrogen gas into ammonia. The most organisms can\'t fix nitrogen, but they can get it in inorganic nitrogen form from the environment or from the reduction of nitrate. The ammonia is returned to environment when organisms die and it depends on the presence of oxygen at these sites. In the presence of oxygen, ammonia is oxidized to nitrate, in a way known as nitrification, and in the absence of oxygen, the nitrate being used by many microbes as an electron acceptor, such as dissimilatory nitrate reduction to ammonia (DNRA), coupled to anaerobic oxidation of organic carbon. The nitrate can be converted to dinitrogen gas by denitrification, or an alternative route can turn fixed nitrogen in N2, performed by a bacteria group known as Planctomycetes, where oxidation is coupled to the ammonium nitrate reduction, in a process called anammox. In this work, with mangrove sediments from Bertioga city, State of São Paulo, the evaluation of these three pathways of nitrogen transformation was performed as their rates of occurrence, with incubations with labeled nitrogen, as well as through the identification of functional genes involved in these three cases, by pyrosequencing. The group Planctomycetes can also be studied using the hybridization probe FISH fluorescence in situ. The results show the strong presence of genes identified as part of the denitrification pathway, as well as the rates observed for incubation of this pathway were very significant when compared with the rates obtained for the process anammox and DNRA. The results obtained from the metagenomic analyze and the FISH technique support the results obtained with incubations. It can be observed that the trend suggests the phylogeny of the organisms group with Planctomycetes not described as responsible for anammox process. Through the FISH technique, it was possible to confirm the detection of these bacteria and view its reduced presence in mangrove sampled compared to total bacteria found in these samples.
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Comportamento geoquímico do mercúrio (Hg) em solos de manguezais do estado de São Paulo / Geochemical behavior of mercury (Hg) in mangroves soils from São Paulo StateOliveira, Mara Lucia Jacinto 08 February 2006 (has links)
Os ecossistemas costeiros do litoral do Estado de São Paulo apresentam-se ambientalmente degradados, em conseqüência da concentração populacional e instalação de pólos industriais e petroquímicos. O lançamento de rejeitos urbanos, industriais e portuários nos corpos dágua resulta no aporte indiscriminado de poluentes nos ambientes estuarinos. O metal pesado mercúrio (Hg) constitui um dos poluentes de maior risco para o equilíbrio ecológico e saúde humana, justificado pela elevada toxicidade e potencial de bioacumulação e biomagnificação através da cadeia alimentar. O presente trabalho teve por objetivos: (a) determinar o conteúdo de Hg total em solos de manguezais da Baixada Santista (rio Cascalho, Mariana, Crumahú, Irirí e Canal da Cosipa) e Ilha do Cardoso; (b) verificar a influência do preparo de amostras na determinação de Hg em solos estuarinos; (c) analisar parâmetros químicos relacionados à geoquímica do Hg; (d) avaliar a distribuição do conteúdo total de Hg nas frações mais relevantes em solos de manguezais por meio de extração seqüencial. Foi determinado um enriquecimento de Hg nas camadas superficiais dos solos da Baixada Santista e Ilha do Cardoso, porém não foi verificado um padrão uniforme de distribuição das concentrações de Hg total nos perfis amostrados. O manguezal do rio Cascalho e Canal da COSIPA apresentaram elevados teores de Hg (5,65 mg.kg-1 e 1,64 mg.kg-1, respectivamente), caracterizando áreas altamente poluídas. Em uma nova amostragem nos manguezais do rio Cubatão, próximo ao rio Cascalho, os teores de Hg total permaneceram em concentrações superiores ao valor de alerta estabelecido pela CETESB. Em função da variabilidade dos resultados, a influência do preparo de amostras desta natureza foi analisada comparando-se teores totais em amostras úmidas, sem tratamentos prévios de secagem e moagem; secas pelo processo de liofilização, sem posterior moagem; amostras submetidas aos pré-tratamentos de secagem em estufa a 25°C e moagem; amostras submetidas aos pré-tratamentos de secagem em estufa a 180°C e moagem. Uma vez que a umidade em cada sub-amostra pode diferir, a determinação do conteúdo de Hg total na amostra úmida pode ser a causa primária da variabilidade entre os resultados, somada à distribuição desuniforme de raízes e matéria orgânica, e variações texturais. A utilização de amostras secas pelo processo de liofilização e posteriormente moídas pode contribuir para a precisão analítica dos resultados gerados da extração de Hg, em solos de ambientes estuarinos. Com base nos resultados de Eh e pH foi verificado que a quase totalidade das amostras se situam no campo de estabilidade do Hg elementar e em menor proporção no campo de estabilidade do HgS, favorecendo a formação de Hg elementar e o processo de piritização. De acordo com a extração seqüencial, o Hg encontra-se associado principalmente à fração pirítica, enquanto que nas frações mais reativas dos solos, foram determinadas menores concentrações de Hg (frações trocável e solúvel, carbonatos, ferridrita e lepidocrocita), e concentrações ainda relativamente inferiores na fração correspondente às formas cristalinas de ferro, em todas as amostras. / Coastal ecosystems at São Paulo State show a condition of environmental degradation, due to high density of population and presence of industrial and petrochemical poles. The disposal of urban, industrial and harbor wastes into water bodies result in indiscriminate accumulation of pollutants in estuarines soils. Mercury (Hg) constitutes one of the most dangerous pollutants for the ecological balance and human health, because of its high toxicity and potential for bioaccumulation and biomagnification through the food chain. The current study aimed to: (a) determine total content of Hg in mangroves soils from Baixada Santista region (Cascalho, Mariana, Crumahú and Irirí rivers and COSIPA Channel) and Cardoso Island; (b) verify the effects of sample pre-treatments to determine Hg in mangrove soils; (c) analyze chemical parameters related to the geochemistry of Hg; (d) evaluate the distribution of total Hg in the most relevant fractions of mangroves soils using sequential extraction technique. An enrichment in total Hg was observed in the superficial layers of Baixada Santista and Cardoso Island soils, although there was no regular pattern of total Hg distribution at the studied profiles. Mangroves soils from Cascalho River and COSIPA Channel showed high Hg concentrations (5,65 mg.kg-1 e 1,64 mg.kg-1, respectively), characterizing highly polluted areas. Soil samples from Cubatão River, close to Cascalho River, showed total Hg values greater than the alert level established by CETESB. Due to the great data variability the effects of sample pre-treatment were analyzed by comparing the total Hg contents in fresh samples without previous drying and grinding treatments with samples dried by liofilization without later grinding; samples submitted to pre-drying treatments at 25°C and grinding, samples submitted to pre-drying treatments at 180°C and grinding. Since water content may vary from one sample to another, the establishment of total Hg content in fresh samples can be the main cause of results variability, in addition to the non-uniform distribution of root, organic matter and textural variations. The use of liofilized and ground samples may contribute to the analytical precision. Regarding Hg geochemistry, data obtained from Eh-pH correlation evidence that most samples are located in the elemental Hg stability field and, in a smaller proportion, in the HgS stability field, favoring elemental Hg formation and pyritization process. Sequential extraction data show that Hg is mainly associated to the pyritic fraction, followed by the most reactive fractions (soluble, exchangeable, carbonates, ferrihydrite and lepdocrocite fractions), and the fraction corresponding to crystalline iron oxides.
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Comportamento geoquímico do mercúrio (Hg) em solos de manguezais do estado de São Paulo / Geochemical behavior of mercury (Hg) in mangroves soils from São Paulo StateMara Lucia Jacinto Oliveira 08 February 2006 (has links)
Os ecossistemas costeiros do litoral do Estado de São Paulo apresentam-se ambientalmente degradados, em conseqüência da concentração populacional e instalação de pólos industriais e petroquímicos. O lançamento de rejeitos urbanos, industriais e portuários nos corpos dágua resulta no aporte indiscriminado de poluentes nos ambientes estuarinos. O metal pesado mercúrio (Hg) constitui um dos poluentes de maior risco para o equilíbrio ecológico e saúde humana, justificado pela elevada toxicidade e potencial de bioacumulação e biomagnificação através da cadeia alimentar. O presente trabalho teve por objetivos: (a) determinar o conteúdo de Hg total em solos de manguezais da Baixada Santista (rio Cascalho, Mariana, Crumahú, Irirí e Canal da Cosipa) e Ilha do Cardoso; (b) verificar a influência do preparo de amostras na determinação de Hg em solos estuarinos; (c) analisar parâmetros químicos relacionados à geoquímica do Hg; (d) avaliar a distribuição do conteúdo total de Hg nas frações mais relevantes em solos de manguezais por meio de extração seqüencial. Foi determinado um enriquecimento de Hg nas camadas superficiais dos solos da Baixada Santista e Ilha do Cardoso, porém não foi verificado um padrão uniforme de distribuição das concentrações de Hg total nos perfis amostrados. O manguezal do rio Cascalho e Canal da COSIPA apresentaram elevados teores de Hg (5,65 mg.kg-1 e 1,64 mg.kg-1, respectivamente), caracterizando áreas altamente poluídas. Em uma nova amostragem nos manguezais do rio Cubatão, próximo ao rio Cascalho, os teores de Hg total permaneceram em concentrações superiores ao valor de alerta estabelecido pela CETESB. Em função da variabilidade dos resultados, a influência do preparo de amostras desta natureza foi analisada comparando-se teores totais em amostras úmidas, sem tratamentos prévios de secagem e moagem; secas pelo processo de liofilização, sem posterior moagem; amostras submetidas aos pré-tratamentos de secagem em estufa a 25°C e moagem; amostras submetidas aos pré-tratamentos de secagem em estufa a 180°C e moagem. Uma vez que a umidade em cada sub-amostra pode diferir, a determinação do conteúdo de Hg total na amostra úmida pode ser a causa primária da variabilidade entre os resultados, somada à distribuição desuniforme de raízes e matéria orgânica, e variações texturais. A utilização de amostras secas pelo processo de liofilização e posteriormente moídas pode contribuir para a precisão analítica dos resultados gerados da extração de Hg, em solos de ambientes estuarinos. Com base nos resultados de Eh e pH foi verificado que a quase totalidade das amostras se situam no campo de estabilidade do Hg elementar e em menor proporção no campo de estabilidade do HgS, favorecendo a formação de Hg elementar e o processo de piritização. De acordo com a extração seqüencial, o Hg encontra-se associado principalmente à fração pirítica, enquanto que nas frações mais reativas dos solos, foram determinadas menores concentrações de Hg (frações trocável e solúvel, carbonatos, ferridrita e lepidocrocita), e concentrações ainda relativamente inferiores na fração correspondente às formas cristalinas de ferro, em todas as amostras. / Coastal ecosystems at São Paulo State show a condition of environmental degradation, due to high density of population and presence of industrial and petrochemical poles. The disposal of urban, industrial and harbor wastes into water bodies result in indiscriminate accumulation of pollutants in estuarines soils. Mercury (Hg) constitutes one of the most dangerous pollutants for the ecological balance and human health, because of its high toxicity and potential for bioaccumulation and biomagnification through the food chain. The current study aimed to: (a) determine total content of Hg in mangroves soils from Baixada Santista region (Cascalho, Mariana, Crumahú and Irirí rivers and COSIPA Channel) and Cardoso Island; (b) verify the effects of sample pre-treatments to determine Hg in mangrove soils; (c) analyze chemical parameters related to the geochemistry of Hg; (d) evaluate the distribution of total Hg in the most relevant fractions of mangroves soils using sequential extraction technique. An enrichment in total Hg was observed in the superficial layers of Baixada Santista and Cardoso Island soils, although there was no regular pattern of total Hg distribution at the studied profiles. Mangroves soils from Cascalho River and COSIPA Channel showed high Hg concentrations (5,65 mg.kg-1 e 1,64 mg.kg-1, respectively), characterizing highly polluted areas. Soil samples from Cubatão River, close to Cascalho River, showed total Hg values greater than the alert level established by CETESB. Due to the great data variability the effects of sample pre-treatment were analyzed by comparing the total Hg contents in fresh samples without previous drying and grinding treatments with samples dried by liofilization without later grinding; samples submitted to pre-drying treatments at 25°C and grinding, samples submitted to pre-drying treatments at 180°C and grinding. Since water content may vary from one sample to another, the establishment of total Hg content in fresh samples can be the main cause of results variability, in addition to the non-uniform distribution of root, organic matter and textural variations. The use of liofilized and ground samples may contribute to the analytical precision. Regarding Hg geochemistry, data obtained from Eh-pH correlation evidence that most samples are located in the elemental Hg stability field and, in a smaller proportion, in the HgS stability field, favoring elemental Hg formation and pyritization process. Sequential extraction data show that Hg is mainly associated to the pyritic fraction, followed by the most reactive fractions (soluble, exchangeable, carbonates, ferrihydrite and lepdocrocite fractions), and the fraction corresponding to crystalline iron oxides.
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Solos de mangue do Rio Crumahú (Guarujá - SP): pedologia e contaminação por esgosto doméstico. / Mangrove soils from crumahu river (Guarujá SP): pedology and contamination by domestic wastewater.Ferreira, Tiago Osório 02 July 2002 (has links)
Apesar da reconhecida importância ecológica dos manguezais estes ecossistemas continuam sofrendo impactos antrópicos, que atingem não só a fauna e a flora como também os seus solos, por sua vez, ainda pouco estudados. Este trabalho teve por objetivo estudar as características mineralógicas e fisico-químicas dos solos de mangue do rio Crumahú, no município do Guarujá, junto aos Bairros Morrinhos e Vila Zilda, e realizar um diagnóstico da contaminação do solo e da água neste ambiente em função da descarga de esgoto doméstico. Foram realizadas amostragens, em 03 profundidades, em 02 transeções e em 14 pontos-controle realizando-se medições de pH, Eh e OD. No laboratório, foram realizadas análises químicas e físicas para fins de classificação além de difratogramas de raios-X (frações silte e argila) e imagens por microscopia eletrônica de varredura. Para um dimensionamento do grau e extensão da contaminação da área determinou-se: teores totais de metais pesados (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn) e os valores da relação δ 15 N ao longo do curso do rio. Os diferentes solos encontrados, enquadrados no grupo dos potenciais solos ácidos sulfatados (PSAS), foram classificados como: ORGANOSSOLO TIOMÓRFICO Fíbrico típico, textura argilosa (Ojm), ORGANOSSOLO TIOMÓRFICO Hêmico típico, textura muito argilosa (Ojy), ORGANOSSOLO TIOMÓRFICO Hêmico típico, textura argilosa (Ojy) e GLEISSOLO TIOMÓRFICO Hístico sódico, Ta, textura argilosa, horizonte A hístico, hipereutrófico, esmectítico, moderadamente ácido (Gji). Sugere-se a inclusão dos caracteres sálico e sódico no quarto nível categórico da ordem dos ORGANOSSOLOS no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. A assembléia mineralógica dos solos, composta por caulinita, esmectita-glauconítica, glauconita, muscovita, ortoclásio e quartzo, é governada por condições geoquímicas presentes (halomorfia e salinólise) e pretéritas, enquanto as condições físico-químicas favorecem o processo da piritização. Os parâmetros OD, δ 15 N e teores totais de metais indicam que a qualidade da água e dos solos de mangue do rio Crumahú se encontra comprometida em função disposição do esgoto doméstico. / Despite the importance already detached of the mangroves, these ecosystems are still suffering from antropic impacts, which affect not only fauna and flora but also the mangrove soils that remain unstudied. The objectives of this work consisted in the study of the mineralogical, physical and chemical characteristics of the Crumahú river mangrove soils, from Guarujá municipal district, close to Morrinhos and Vila Zilda districts, and also accomplish a contamination diagnosis of soil and water in this environment due to the discharge of domestic wastewater. Samplings were carried out in 03 depths, in 02 transects and 14 sampling control-points. In the field, measurements of pH, Eh and DO were acomplished and, in the laboratory, aiming the classification, rotine physical and chemical analysis. For the characterization of mineralogy X-ray diffractions and scanning electron microscopy (SEM) were obtained. To the dimensioning of the area contamination degree and extension, the following were determined: trace elements (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn) and the relation δ 15 N values along the bank river. Soils fit in the group of potential acid sulfate soils (PASS) and were classified as: Typic Euic Sulfihemists (USDA) Thionic Fibric Rheic Histosol (FAO); Typic Euic Sulfihemists (USDA) Salic Thionic Rheic Histosol (FAO); Typic Euic Sulfihemists (USDA) Salic Thionic Rheic Histosol (FAO); Histic Sulfaquent (USDA) Histic Sulfurithionic Gleysol (FAO), respectively. Mineralogical assembly of soils is composed by kaolinite, glauconitic-smectite, muscovite, orthoclase and quartz, being ruled by the present and preterit geochemical conditions (halomorphic and salinolitic). The soil physical and chemical conditions assist the piritization process, therefore insert in the pyrite geochemical stability. The parameters DO, δ 15 N and trace metals concentrations indicate that the Crumahú river mangrove water and soils quality are affected due to the domestic wastewater disposition in the area.
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Mineralogia de solos e ambientes de sedimentação em manguezais do Estado de São Paulo / Soil mineralogy and sedimentary environment in mangroves of São Paulo StateSouza Júnior, Valdomiro Severino de 22 February 2006 (has links)
Manguezais são formados por grupos de árvores e arbustos que se desenvolvem na zona de intermarés de regiões tropicais. Este ecossistema ao se estabelecer na interface do ambiente marinho e continental, apresenta sua formação relacionada com as flutuações relativas do nível do mar quaternário, através do preenchimento dos vales dos rios, margens de lagunas e baías com sedimentos tanto de origem continental como marinha. O conhecimento da distribuição de partículas e dos minerais constituintes da assembléia mineralógica dos solos em ambiente de planícies estuarinas, auxilia na compreensão de processos de sedimentação e geoquímica dentro dos estuários. O trabalho foi realizado nos manguezais distribuídos ao longo do litoral do Estado de São Paulo, e objetivou-se caracterizar os ambientes de sedimentação de acordo com a granulometria e o processo de evolução quaternária, determinar qualitativamente e semiquantitativamente a assembléia mineralógica e estudar em detalhe os tipos de esmectitas presentes nesses solos. Para tanto foram coletadas amostras de solos de 14 manguezais nas camadas de 0-20 e 60-80cm e de sedimento em suspensão do Rio Ribeira de Iguape, além de amostras de diferentes profundidades para datações. Determinaram-se as frações, argila, silte, areia total e 5 frações da areia, foram realizadas datações 14C por cintilação líquida e AMS na fração humina da matéria orgânica e por termoluminescência em grãos de quartzo. As análises mineralógicas foram realizadas na fração silte e argila e no sedimento em suspensão através de DRX, IV, MET, MEV com microanálise, ATD e ATG, realizou-se também o teste de Greene- Kelly para identificar o tipo de esmectitas presentes nesses solos. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que os solos dos manguezais do Estado de São Paulo podem apresentar diferentes texturas desde arenosa até muito argilosa, freqüentemente contêm altos teores de silte e todos têm idade holocênica, oscilando entre 410 anos A.P. e 3.700 anos; a distribuição de partículas está relacionada à morfologia atual do estuário e à natureza dos sedimentos costeiros adjacentes; a assembléia mineralógica da fração fina dos solos é constituída de pirita, nontronita, caulinita, illita, gibbsita, quartzo, feldspato, e localmente ocorrem goethita, vermiculita, biotita, halloysita e anatásio; os minerais alóctones são de origem continental e marinha; a distinção entre os cenários geomorfológicos ao longo do litoral condiciona a distribuição de minerais, e ainda foi inferido que ocorre neoformação de esmectita e de caulinita, e que o processo de oxidação de matéria orgânica nesses solos pode estar utilizando o Fe3+ da nontronita como receptor de elétrons. / Mangroves are formed by groups of trees and shrubs that develop in the intertidal zone of tropical regions. This ecosystem to establish in the interface of both marine and continental environment, present its formation related to the sea-level fluctuations during the quaternary period, where the terrigenous and marine sediments are deposited in rivers valleys, edges of lagoons and bays. The knowledge of both particle distribution and minerals constituent of soils in estuarines areas, can aid to understand the processes of sedimentation and geochemistry in this site. This study was carried out with mangroves distributed along the São Paulo State coast, and aims to characterize the sedimentary environments in accordance with grain size and process of quaternary evolution, to determine qualitatively and semiquantitatively the mineralogical assemblage and to identify the smectites types in these soils. Samples were collected from 14 mangroves soils at the layers 0-20 and 60-80cm, and also was collected sediment in suspension of the Ribeira de Iguape River, and samples of different depths for dating. The clay, silt and total sand sizes and 5 sand fractions were determined, radiocarbon dating were carried out by liquid scintillation counting and accelerator mass spectrometry in humin fraction of the soil organic matter and by thermoluminescence of quartz grains. The mineralogical analyses were carried out by XRD, FTIR, TEM, SEM, DTA and GTA in silt and clay sizes and in the sediment in suspension, also was made the Greene-Kelly test to identify the smectites type. According to the results we concluded that the mangroves soils from São Paulo State have different textures varying from sandy up to very clay, also occuring high silt contents. All the mangroves are holocenic, with ages varying from 410 yr B.P. to 3,700 yr; the particle distribution is related to the current geomorphological setting of the estuary and the origin of coastal sediments. The mineralogical assemblage is constituted of pyrite, nontronite, kaolinite, illite, biotite, gibbsite, quartz, feldspars, and locally occurs goethite, vermiculite, halloysite and anatase; the aloctones minerals are from both the terrigenous and marine origin; the difference between geomorphological settings along the coastal plain rules mineral distribution, and still it was inferred the neoformation of esmectita and kaolinite and that the process of organic matter mineralization in these soils may be using Fe3+ from nontronite as an electron acceptor.
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