Nas ultimas décadas, a elevação do consumo e do custo dos fertilizantes minerais tem preocupado o setor agrícola mundial. Portanto, o uso do lodo de esgoto tratado (biossólido) como adubo está sendo incentivado em diversos países, visto que aumenta a produtividade e gera benefícios pela reciclagem da matéria orgânica e nutrientes contidos em sua composição. Ainda assim, a presença de elementos potencialmente tóxicos (ex. metais pesados) no lodo e a falta de conhecimento sobre o seu efeito residual no ambiente, principalmente, em casos onde há a alteração do uso agrícola do solo, têm contribuído para a sua disposição final em aterros sanitários. Esta pesquisa pressupõe que o uso agrícola do lodo de esgoto, mesmo algum tempo após a sua aplicação ao solo, continua exercendo efeito residual favorável sobre a produtividade (biomassa) e a ciclagem de nutrientes em plantios de eucalipto, bem como em culturas de plantas alimentícias. No município de Itatinga-SP, foram instalados três experimentos com povoamentos de Eucalyptus grandis, sendo: (1) Prática de desbaste em dois talhões de eucalipto plantados em 1998, sobre Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Latossolo Vermelho Escuro (LVE), e adubados com 20 t ha-1 lodo de esgoto; (2) Prática da talhadia (condução de rebrota) em parcelas cultivadas com eucalipto e adubadas (em 2003) com 10, 20 e 30 t ha-1 de lodo de esgoto, aplicadas na forma úmida (torta) e seca (granulado) e (3) Prática de reforma em parcelas de eucalipto adubadas (em 2005) com 15 t ha-1 dos lodos produzidos pelas estações de tratamento de esgoto de Barueri, São Miguel e Parque Novo Mundo. Um quarto experimento procurou simular a alteração do uso agrícola do solo, pela substituição de povoamentos de eucaliptos adubados com lodo de esgoto (há catorze anos) por áreas de cultivo das espécies: Lactuca sativa L. (alface), Raphanus sativus L. e Oryza sativa L. (arroz de sequeiro). Neste experimento, as plantas foram cultivadas em vasos preenchidos com dois tipos de latossolo (LVA e LVE), ambos coletados em talhões de E. grandis adubados há catorze anos com lodo de esgoto. De modo geral, a adubação dos plantios de eucalipto com os lodos de esgoto elevou o teor de fósforo, cálcio e zinco no solo. Nas áreas de desbaste, as concentrações foliares de nutrientes foram mais elevadas nas árvores cultivadas sob efeito residual do lodo de esgoto; todavia, este efeito não foi suficiente para alterar o crescimento do tronco (em circunferência) das árvores. Na área de talhadia, a adubação com 10 t ha-1 de lodo de esgoto aplicado seco exerceu efeito residual positivo sobre a produção de biomassa aérea. Na área de reforma, a biomassa acumulada pelas árvores cultivadas sob efeito residual do lodo foi superior (até 150%) em relação à testemunha; além disso, este efeito residual do lodo trouxe reflexos positivos também na ciclagem de nutrientes, devido à maior deposição de folhedo. Sob o efeito residual do lodo de esgoto, as plantas alimentícias acumularam 2 a 5 vezes mais biomassa em relação ás respectivas testemunhas, principalmente ao serem cultivadas no LVA. Essas plantas apresentaram, também, concentrações mais elevadas de cádmio nas folhas, bem como de cromo e níquel nas raízes; todavia, em nenhum dos cultivos, foram excedidos os limites de metais pesados preconizados pela Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA) do Brasil. / Over the last few decades, the increase in consumption and in the cost of mineral fertilizers has concerned overall agriculture. Therefore, the use of treated sewage sludge (biosolids) as fertilizer has being encouraged in many countries, inasmuch as it increases productivity and generates benefits by the recycling of organic matter and nutrients in its composition. Nevertheless, the presence of potentially toxic elements (e.g. heavy metals) in the sludge and the lack of knowledge about its long term effect on the environment, especially in cases where there is a change in agricultural use, have contributed to its final disposal in landfills. This research assumes that the agricultural use of sewage sludge, even some time after its application to the soil, have a favorable long term effect on productivity (biomass) and nutrient cycling in eucalypt stands, as well as in cultures of food plants. For this study, three experiments with Eucalyptus grandis were installed in Itatinga/SP: (1) Thinning practice in two eucalyptus stands planted in 1998, on sandy and clayey ferralsol (LVA and LVE, by its acronym in Portuguese), both fertilized with 20 t ha-1 of sewage sludge; (2) Coppicing practice (sprouting conduct) in eucalyptus plots fertilized (in 2003) with 10, 20 and 30 t ha-1 of wet and dry sewage sludge; and (3) Reform techniques in eucalyptus plots fertilized (in 2005) with 15 t ha-1 of sludge produced by Barueri\'s, São Miguel\'s and Parque Novo Mundo\'s wastewater treatment plants. A fourth experiment simulated the change of use of agricultural soil, by replacing eucalyptus stands fertilized with sewage sludge (fourteen years ago) for vegetable species: Lactuca sativa L. (lettuce), Raphanus sativus L. (radish) and Oryza sativa L. (upland rice). In this experiment, plants were grown in pots filled with two types of ferralsol (LVA and LVE), both collected in E. grandis stands fertilized with sewage sludge (14 years ago). In general, the eucalyptus stands fertilization with sewage sludge increased the phosphorus, calcium and zinc content in the soil. In thinning stands, the leaf nutrient concentrations were greater in trees grown under long term effect of sewage sludge; however, this effect was not sufficient to alter the growth of the trunk (in circumference). In coppice stands, the fertilization with 10 t ha-1 of dry sewage sludge had positive long term effect on the biomass production. In areas undergoing stand reform, the biomass accumulated by trees grown on long term effect of the sewage sludge was greater (150%) than the control. Furthermore, this effect of the sludge also brought positive impacts on nutrient cycling, due to an increasing in the leaf fall production. Under the long term effect of sewage sludge, the food plants accumulated 2 to 5 times more biomass than respective control treatments, especially if they are grown on the LVA. These plants also showed greater cadmium concentrations in the leaves, as well as greater chromium and nickel concentration in the roots. However, the concentrations of heavy metals didn\'t exceed the limits recommended by the Brazilian Health Surveillance Agency (ANVISA, by its acronym in Portuguese) in any of the crops.

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:15:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThiagoPS_DISSERT.pdf: 1141491 bytes, checksum: daa95022c775bd52ef89015fbc679f4f (MD5) Previous issue date: 2016-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The spacing and planting date are factors that can influence the yield of lettuce. Aiming to evaluate the production of American lettuce in relation to spacing and planting season were conducted four experiments in the garden of Departamento de Ciências Vegetais da Universidade Federal Rural do Semi-árido (UFERSA), campus de Mossoró-RN. Each experiment was carried out in the field at a season of planting: 12/23/2014 (summer), 03/25/2015 (autumn), 06/22/2015 (winter) and 09/23/2015 (spring). The characteristics evaluated were height and plant diameter (cm), number of leaves (plant-1), fresh and dry weight of plants (g plant-1), and productivity (t ha-1). The experimental design was a randomized complete block in a factorial 2 x 4 with two lettuce cultivars (Angelina and Amelia) and four planting spacings (15 x 15 cm, 20 x 20 cm, 25 x 25 cm and 30 x 30 cm) and three replicates. Increased planting density resulted in higher productivity, although with lower average mass of plants. The winter and summer crops were best suited for the cultivars, providing the highest productivity / O espaçamento e a época de plantio são fatores que podem influenciar no rendimento da alface. Assim, com o objetivo de avaliar a produção de alface americana em função do espaçamento e épocas de plantio, foram desenvolvidos quatro experimentos na Horta do Departamento de Ciências Vegetais da Universidade Federal Rural do Semi-árido (UFERSA), campus de Mossoró-RN. Cada experimento foi instalado em campo em uma época de plantio: 23/12/2014 (verão), 25/03/2015 (outono), 22/06/2015 (inverno) e 23/09/2015 (primavera). As características avaliadas foram altura (cm) e diâmetro de plantas (cm), número de folhas (planta-1), massa fresca e seca de plantas (g planta-1), e produtividade (t ha-1). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, no esquema fatorial 2 x 4, com duas cultivares de alface: (Angelina e Amélia) e quatro espaçamentos de plantio ( 15 x 15 cm, 20 x 20 cm, 25 x 25 cm e 30 x 30 cm), com três repetições. O aumento da densidade de plantio resultou em maior produtividade, embora com menor massa média de plantas. Os cultivos de inverno e verão foram os mais adequados para as cultivares, proporcionando as maiores produtividades

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeniltonAAO_Tese.pdf: 1846206 bytes, checksum: 03e26f257f5eb1949d3fa8bb46895c03 (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work was conducted in the period from August to December 2012 at the Experimental Farm Rafael Fernandes of the Federal Rural University of Semi-Arid, Mossoró - RN, with the aim of studying the agroeconomic viability of the bicropping of arugula and lettuce intercropped with carrot in function of different amounts of roostertree incorporated into the soil and the proportions of population densities among the component crops in the semiarid conditions of the State of Rio Grande do Norte. The experimental design was a randomized complete blocks with four replications with treatments arranged in a 4 x 4 factorial scheme. The first factor was composed of the amounts of roostertree incorporated into the soil (10.0, 25, 40 and 55 t ha-1 on a dry basis) and the second factor by the proportions of population densities of the components crops in the polyculture 50R-50C-50A%; 40R-50C-40A%; 30R-50C-30A% and 20R-50C-20A% of populations recommended in the sole crops (PRSC) of: 1.000.000 plants per hectare for arugula, 500.000 plants per hectare for carrot and 250.000 plants per hectare for lettuce. The characteristics evaluated in crops were: plant height, number of leaves per plant, diameter of the lettuce plants, dry and green mass of shoots, total and commercial productivity of the roots, root dry mass and classified productivity of carrot roots. The indices of agronomic/biological efficiency evaluated were: partial land equivalent ratios of crops and of the polyculture. Economic indicators of gross income, net income, rate of return, profit margin and modified monetary advantage and yield efficiency index for DEA were also evaluated. The major agronomic polyculture indexes were obtained when the system was fertilized with the amount of 55 t ha-1 roostertree biomass. The population proportion that resulted in these higher indices was the 50R-50C-50A (%) of the recommended in the sole crops. The economic index that provided better efficiency of polyculture was that obtained with the profit margin of 37.23% in the optimum dosage of 24.25 t ha-1 of roostertree added to the soil. The highest proportions of population densities had an important role in obtaining of these indices. The use of roostertree as green manure proved viable in the polyculture of arugula, carrot and lettuce / O presente trabalho foi realizado no período de agosto a dezembro de 2012, na Fazenda Experimental Rafael Fernandes da Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró RN, com o objetivo de estudar a viabilidade agroeconômica do bicultivo de rúcula e alface consorciado com cenoura em policultivo em função de diferentes quantidades de flor-de-seda incorporadas ao solo e de proporções de densidades populacionais entre as culturas componentes nas condições do Semiárido. O delineamento experimental foi de blocos completos casualizados com quatro repetições, com os tratamentos arranjados em esquema fatorial 4 x 4. O primeiro fator foi constituído pelas quantidades de flor-de-seda incorporadas ao solo (10,0; 25; 40 e 55 t ha-1 em base seca) e o segundo fator pelas proporções de densidades populacionais das culturas componentes em policultivo (50R-50C-50A%; 40R-50C-40A%; 30R-50C-30A% e 20R-50C-20A% das populações recomendadas nos cultivos solteiros: de 1.000.000 por hectare de plantas de rúcula, 250.000 plantas por hectare de alface e 500.000 plantas por hectare de cenoura PRCS). As características avaliadas nas culturas foram: altura de plantas, número de folhas por planta, diâmetro de plantas de alface, massa seca e verde da parte aérea, produtividade de raízes total e comercial, massa seca de raízes e produtividade classificada de raízes de cenoura. Os índices de eficiência agronômico/biológicos avaliados foram: índice de uso eficiente da terra das culturas e do policultivo. Os indicadores econômicos avaliados foram: renda bruta, renda líquida, taxa de retorno, índice de lucratividade, vantagem monetária corrigida e o índice de eficiência produtiva. Os maiores índices agronômico/biológicos do policultivo foram obtidos quando o sistema foi adubado com a quantidade de 55 t ha-1 de flor-de-seda. A proporção de densidade populacional que proporcionou esses maiores índices foi a de 50R-50C-50A (%) das populações recomendadas no cultivo solteiro das culturas componentes. O índice econômico que rendeu a melhor eficiência do policultivo foi aquele obtido com o índice de lucratividade de 37,23 % na dose otimizada de 24,25 t ha-1 de flor-de-seda adicionada ao solo. As maiores proporções de densidades populacionais tiveram um papel importante na obtenção desse índice. O uso da flor-de-seda como adubo verde mostrou-se viável no policultivo de rúcula, cenoura e alface

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThiagoPS_DISSERT.pdf: 1141491 bytes, checksum: daa95022c775bd52ef89015fbc679f4f (MD5) Previous issue date: 2016-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The spacing and planting date are factors that can influence the yield of lettuce. Aiming to evaluate the production of American lettuce in relation to spacing and planting season were conducted four experiments in the garden of Departamento de Ciências Vegetais da Universidade Federal Rural do Semi-árido (UFERSA), campus de Mossoró-RN. Each experiment was carried out in the field at a season of planting: 12/23/2014 (summer), 03/25/2015 (autumn), 06/22/2015 (winter) and 09/23/2015 (spring). The characteristics evaluated were height and plant diameter (cm), number of leaves (plant-1), fresh and dry weight of plants (g plant-1), and productivity (t ha-1). The experimental design was a randomized complete block in a factorial 2 x 4 with two lettuce cultivars (Angelina and Amelia) and four planting spacings (15 x 15 cm, 20 x 20 cm, 25 x 25 cm and 30 x 30 cm) and three replicates. Increased planting density resulted in higher productivity, although with lower average mass of plants. The winter and summer crops were best suited for the cultivars, providing the highest productivity / O espaçamento e a época de plantio são fatores que podem influenciar no rendimento da alface. Assim, com o objetivo de avaliar a produção de alface americana em função do espaçamento e épocas de plantio, foram desenvolvidos quatro experimentos na Horta do Departamento de Ciências Vegetais da Universidade Federal Rural do Semi-árido (UFERSA), campus de Mossoró-RN. Cada experimento foi instalado em campo em uma época de plantio: 23/12/2014 (verão), 25/03/2015 (outono), 22/06/2015 (inverno) e 23/09/2015 (primavera). As características avaliadas foram altura (cm) e diâmetro de plantas (cm), número de folhas (planta-1), massa fresca e seca de plantas (g planta-1), e produtividade (t ha-1). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, no esquema fatorial 2 x 4, com duas cultivares de alface: (Angelina e Amélia) e quatro espaçamentos de plantio ( 15 x 15 cm, 20 x 20 cm, 25 x 25 cm e 30 x 30 cm), com três repetições. O aumento da densidade de plantio resultou em maior produtividade, embora com menor massa média de plantas. Os cultivos de inverno e verão foram os mais adequados para as cultivares, proporcionando as maiores produtividades

The work aimed to study the variability in protected environments cultivated with zucchini, lettuce, green bean, peppers and cherry tomatoes and test the use of borders and the handling of the plot size is effective in minimizing the variability in these experiments . In the study we used uniformity of test data in plastic greenhouse, which were as follows: two experiments with zucchini five with lettuce, three with green bean, two with chili and one with cherry tomatoes. In the analysis considered the existence of parallel rows of growing the lateral openings of the oven and columns perpendicular to these openings. Different settings were created by deleting lines and columns for generating the borders and also with the use of different sizes portion. For each setting performed a variance homogeneity test between the remaining lines and columns, and to calculate a general coefficient of variation. There is variability between rows and between columns in experiments with zucchini, lettuce, green bean and pepper in plastic greenhouse. The use of the lateral borders of plastic greenhouse is no benefit in terms of reduced coefficient of variation or reduction of the cases of variability between rows or columns. The use of a plot size equal to or more than two plants in experiments with zucchini, lettuce, green bean, and a plot size equal to or greater than ten plants for sweet pepper, provides homogeneity of variance between lines and columns. / O trabalho teve por objetivo estudar a variabilidade em ambientes protegidos cultivados com abobrinha italiana, alface, feijão-de-vagem, pimentão e tomate cereja e testar se o uso de bordaduras e a manipulação do tamanho de parcela é eficaz na minimização da variabilidade nesses experimentos. No estudo utilizou-se dados de ensaios de uniformidade em estufa plástica, que foram os seguintes: dois experimentos com abobrinha, cinco com alface, três com feijão-de-vagem, dois com pimentão e um com tomate cereja. Nas análises considerou-se a existência de linhas de cultivo paralelas as aberturas laterais da estufa e de colunas perpendiculares a essas aberturas. Diferentes cenários foram criados através da exclusão de linhas e de colunas para gerar as bordaduras e também com o uso de diferentes tamanhos de parcela. Para cada cenário realizou-se um teste de homogeneidade de variâncias entre as linhas e colunas remanescentes, além de ser calculado um coeficiente de variação geral. Existe variabilidade entre linhas e entre colunas em experimentos com abobrinha italiana, alface, feijão-de-vagem e pimentão em estufa plástica. O uso de bordaduras nas laterais da estufa plástica não traz benefícios em termos de redução do coeficiente de variação ou de diminuição dos casos de variabilidade entre linhas ou colunas. O uso de um tamanho de parcela igual ou superior a duas plantas em experimentos com abobrinha italiana, alface, feijão-de-vagem e um tamanho de parcela igual ou superior a dez plantas para a cultura do pimentão, proporciona homogeneidade de variâncias entre linhas e colunas.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The study aimed to test the efficiency of the method Papadakis on increasing the quality of experiments with snap beans, zucchini, peppers and lettuce, and having efficiency, determine how to estimate the covariate and plot size for use in experiments where apply the method. The definition of the form of estimated covariate that provides greater efficiency and calculation method Papadakis plot size adjusted for use in this method were made from the following blank experiments: two experiments with zucchini, lettuce with eight, five-bean pod and two peppers. In experiments with zucchini, pole beans and peppers, the variable was the weight of fruits and lettuce in experiments with variable mass was fresh shoot. The effectiveness of the use of analysis of covariance (ANCOVA) with the covariate estimated by Papadakis was tested from treatment experiments: one with the bell pepper crop, where the variable was the weight of fruit and one with lettuce crop where the variable was the fresh weight of shoots. The use of ANCOVA with the covariate estimated by Papadakis increases the quality of experiments with vegetable crops. The covariate that provides the highest efficiency ANCOVA is that which is determined considering a portion neighboring each side of the reference portion towards the row of plants. The plot size in the crop row, adjusted for method, is 10 plants (2.0 m) for snap beans, five plants (4.5 m) to zucchini, five plants (1.5 m ) for chili, and four plants (1.2 m) for lettuce. / O trabalho teve por objetivo testar a eficiência do método Papadakis no aumento da qualidade de experimentos com feijão-vagem, abobrinha italiana, pimentão e alface e, havendo eficiência, determinar a forma de estimativa da covariável e o tamanho de parcela para uso em experimentos onde se aplicará o método. A definição da forma de estimativa da covariável que proporciona maior eficiência do método Papadakis e o cálculo do tamanho de parcela ajustado para uso no mesmo foram realizados a partir dos seguintes experimentos em branco: dois experimentos com abobrinha italiana, oito com alface, cinco com feijão-vagem e dois com pimentão. Nos experimentos com abobrinha italiana, feijão-vagem e pimentão, a variável foi o peso de frutos e nos experimentos com alface a variável foi massa fresca da parte aérea. A eficácia do uso da análise de covariância (ANCOVA) com a covariável estimada pelo método Papadakis foi testada a partir de experimentos com tratamentos: um com a cultura do pimentão, onde a variável foi o peso de frutos e, um com a cultura da alface, onde a variável foi a massa fresca da parte aérea. O uso de ANCOVA com a covariável estimada pelo método Papadakis aumenta a qualidade de experimentos com culturas olerícolas. A covariável que proporciona a maior eficiência da ANCOVA é aquela que é estimada considerando uma parcela vizinha de cada lado da parcela de referência no sentido da linha de cultivo. O tamanho de parcela na linha de cultivo, ajustado para uso do método, é de 10 plantas (2,0 m) para feijão-vagem, de cinco plantas (4,5 m) para abobrinha italiana, cinco plantas (1,5 m) para pimentão, e de quatro plantas (1,2 m) para alface.

Foram realizados testes de toxicidade ao longo de dois anos, com amostras de água e sedimento do rio Corumbataí, entre Novembro de 2004 e Setembro de 2006, com o objetivo de avaliar a qualidade da água e do sedimento. Os testes de toxicidade aguda realizados com os organismos Chironomus xanthus, Daphnia magna, Hydra attenuata, Lactuca sativa e Pseudokirchneriella subcapitata indicaram variados graus de toxicidade nos diferentes pontos de coleta do rio Corumbataí, com maior ocorrência de toxicidade nos pontos de coleta mais próximos à foz do rio, principalmente devido à afluência do Ribeirão Claro. Todas as amostras de sedimento se mostraram mais tóxicas do que as amostras de água dos mesmos locais, para todos os organismos utilizados, em todas as coletas realizadas. Para todos os organismos, foram realizados testes de sensibilidade, com substância de referência (NaCl), mensalmente, a fim de garantir a qualidade dos cultivos em laboratório e dos bioensaios realizados, com resultados regulares e satisfatórios. Os efeitos produzidos pelas amostras ambientais sobre as sementes de alface (Lactuca sativa) foram bastante variáveis e irregulares, não possibilitando os cálculos de CI50. Decidiu-se por bem suspender a realização deste teste após um ano. Dentre todos os endpoints avaliados, os dos testes de Hydra attenuata e Pseudokirchneriella subcapitata se mostraram mais sensíveis, e o de Daphnia magna o menos sensível às amostras testadas. A avaliação da toxicidade através de efeitos subletais em H. attenuata se mostrou um bom parâmetro de avaliação das condições ambientais do rio Corumbataí, sendo um dos endpoints mais sensíveis utilizados. Outros testes de toxicidade foram realizados em algumas das oito coletas realizadas neste estudo, em caráter complementar: teste de toxicidade crônica com D. magna, teste de toxicidade LuminoTox, que utiliza sistemas enzimáticos vegetais, e o teste de genotoxicidade com Allium cepa, com o objetivo de avaliar suas sensibilidades e contribuições ao estudo. Estes bioensaios adicionaram informações a respeito dos níveis de poluição e toxicidade do rio Corumbataí, contribuindo com os bioensaios principais. Informações como parâmetros físicos e químicos, quantificação de elementos químicos e herbicidas ofereceram subsídios para a interpretação dos resultados obtidos com os testes de toxicidade. São apresentados também resultados das atividades referentes ao estágio de doutorado realizado no exterior (doutorado-sanduíche), no período de Setembro a Dezembro de 2007, na agência de proteção ambiental Environment Canada, no qual foi aplicado um teste de toxicidade com linhagens microbianas (MARA assay) em amostras de água e sedimento, juntamente com nanomateriais / Toxicity tests were conducted for two years with water and sediment samples from Corumbataí River, between November 2004 and September 2006, in order to assess the water and sediment quality. Acute toxicity tests conducted with Chironomus xanthus, Daphnia magna, Hydra attenuata, Lactuca sativa and Pseudokirchneriella subcapitata showed varying degrees of toxicity along the river course, with more toxic results in the sampling sites near the river mouth, due mainly to the inflow of Ribeirão Claro. All sediment samples were more toxic than the water samples (from the corresponding sites), for all test organisms, and for all samplings. Sensitivity tests were performed monthly, with NaCl as the reference toxicant, in order to guarantee both the laboratory culture quality and the bioassays conducted with these organisms. Results with NaCl were regular and satisfactory. The effects of the samples on lettuce seeds (L. sativa) were irregular, thus not allowing the estimative of IC50. It was decided to suspend the performance of this bioassay after one year of testing. Among all studied tests and endpoints, the tests with H. attenuata and P. subcapitata had the most sensitive endpoints, and the acute toxicity test with D. magna had the less sensitive one. Toxicity assessment of Corumbataí River based on Hydra sub-lethality endpoint was one of the most sensitive among the tested ones. Other bioassays were conducted at least once as part of this study, as a complementary assessment: the 21-day chronic toxicity test with D. magna, the LuminoTox bioassay, and the genotoxicity test with Allium cepa, in order to assess their sensitivity and contribution to the present study. These bioassays added information about the contamination levels and toxicity of Corumbataí River, contributing with the main bioassays performed. Data such as physical and chemical parameters, metals and herbicides determinations had a contribution to bioassay results interpretation. Results from a research project developed during a four-month stay (from September 2007 to December 2007) at Environment Canada Protection Agency are further described, regarding the application of the MARA bioassay, (conducted with 11 microbial strains), testing water and sediment samples, along with nanomaterials

Nas ultimas décadas, a elevação do consumo e do custo dos fertilizantes minerais tem preocupado o setor agrícola mundial. Portanto, o uso do lodo de esgoto tratado (biossólido) como adubo está sendo incentivado em diversos países, visto que aumenta a produtividade e gera benefícios pela reciclagem da matéria orgânica e nutrientes contidos em sua composição. Ainda assim, a presença de elementos potencialmente tóxicos (ex. metais pesados) no lodo e a falta de conhecimento sobre o seu efeito residual no ambiente, principalmente, em casos onde há a alteração do uso agrícola do solo, têm contribuído para a sua disposição final em aterros sanitários. Esta pesquisa pressupõe que o uso agrícola do lodo de esgoto, mesmo algum tempo após a sua aplicação ao solo, continua exercendo efeito residual favorável sobre a produtividade (biomassa) e a ciclagem de nutrientes em plantios de eucalipto, bem como em culturas de plantas alimentícias. No município de Itatinga-SP, foram instalados três experimentos com povoamentos de Eucalyptus grandis, sendo: (1) Prática de desbaste em dois talhões de eucalipto plantados em 1998, sobre Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Latossolo Vermelho Escuro (LVE), e adubados com 20 t ha-1 lodo de esgoto; (2) Prática da talhadia (condução de rebrota) em parcelas cultivadas com eucalipto e adubadas (em 2003) com 10, 20 e 30 t ha-1 de lodo de esgoto, aplicadas na forma úmida (torta) e seca (granulado) e (3) Prática de reforma em parcelas de eucalipto adubadas (em 2005) com 15 t ha-1 dos lodos produzidos pelas estações de tratamento de esgoto de Barueri, São Miguel e Parque Novo Mundo. Um quarto experimento procurou simular a alteração do uso agrícola do solo, pela substituição de povoamentos de eucaliptos adubados com lodo de esgoto (há catorze anos) por áreas de cultivo das espécies: Lactuca sativa L. (alface), Raphanus sativus L. e Oryza sativa L. (arroz de sequeiro). Neste experimento, as plantas foram cultivadas em vasos preenchidos com dois tipos de latossolo (LVA e LVE), ambos coletados em talhões de E. grandis adubados há catorze anos com lodo de esgoto. De modo geral, a adubação dos plantios de eucalipto com os lodos de esgoto elevou o teor de fósforo, cálcio e zinco no solo. Nas áreas de desbaste, as concentrações foliares de nutrientes foram mais elevadas nas árvores cultivadas sob efeito residual do lodo de esgoto; todavia, este efeito não foi suficiente para alterar o crescimento do tronco (em circunferência) das árvores. Na área de talhadia, a adubação com 10 t ha-1 de lodo de esgoto aplicado seco exerceu efeito residual positivo sobre a produção de biomassa aérea. Na área de reforma, a biomassa acumulada pelas árvores cultivadas sob efeito residual do lodo foi superior (até 150%) em relação à testemunha; além disso, este efeito residual do lodo trouxe reflexos positivos também na ciclagem de nutrientes, devido à maior deposição de folhedo. Sob o efeito residual do lodo de esgoto, as plantas alimentícias acumularam 2 a 5 vezes mais biomassa em relação ás respectivas testemunhas, principalmente ao serem cultivadas no LVA. Essas plantas apresentaram, também, concentrações mais elevadas de cádmio nas folhas, bem como de cromo e níquel nas raízes; todavia, em nenhum dos cultivos, foram excedidos os limites de metais pesados preconizados pela Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA) do Brasil. / Over the last few decades, the increase in consumption and in the cost of mineral fertilizers has concerned overall agriculture. Therefore, the use of treated sewage sludge (biosolids) as fertilizer has being encouraged in many countries, inasmuch as it increases productivity and generates benefits by the recycling of organic matter and nutrients in its composition. Nevertheless, the presence of potentially toxic elements (e.g. heavy metals) in the sludge and the lack of knowledge about its long term effect on the environment, especially in cases where there is a change in agricultural use, have contributed to its final disposal in landfills. This research assumes that the agricultural use of sewage sludge, even some time after its application to the soil, have a favorable long term effect on productivity (biomass) and nutrient cycling in eucalypt stands, as well as in cultures of food plants. For this study, three experiments with Eucalyptus grandis were installed in Itatinga/SP: (1) Thinning practice in two eucalyptus stands planted in 1998, on sandy and clayey ferralsol (LVA and LVE, by its acronym in Portuguese), both fertilized with 20 t ha-1 of sewage sludge; (2) Coppicing practice (sprouting conduct) in eucalyptus plots fertilized (in 2003) with 10, 20 and 30 t ha-1 of wet and dry sewage sludge; and (3) Reform techniques in eucalyptus plots fertilized (in 2005) with 15 t ha-1 of sludge produced by Barueri\'s, São Miguel\'s and Parque Novo Mundo\'s wastewater treatment plants. A fourth experiment simulated the change of use of agricultural soil, by replacing eucalyptus stands fertilized with sewage sludge (fourteen years ago) for vegetable species: Lactuca sativa L. (lettuce), Raphanus sativus L. (radish) and Oryza sativa L. (upland rice). In this experiment, plants were grown in pots filled with two types of ferralsol (LVA and LVE), both collected in E. grandis stands fertilized with sewage sludge (14 years ago). In general, the eucalyptus stands fertilization with sewage sludge increased the phosphorus, calcium and zinc content in the soil. In thinning stands, the leaf nutrient concentrations were greater in trees grown under long term effect of sewage sludge; however, this effect was not sufficient to alter the growth of the trunk (in circumference). In coppice stands, the fertilization with 10 t ha-1 of dry sewage sludge had positive long term effect on the biomass production. In areas undergoing stand reform, the biomass accumulated by trees grown on long term effect of the sewage sludge was greater (150%) than the control. Furthermore, this effect of the sludge also brought positive impacts on nutrient cycling, due to an increasing in the leaf fall production. Under the long term effect of sewage sludge, the food plants accumulated 2 to 5 times more biomass than respective control treatments, especially if they are grown on the LVA. These plants also showed greater cadmium concentrations in the leaves, as well as greater chromium and nickel concentration in the roots. However, the concentrations of heavy metals didn\'t exceed the limits recommended by the Brazilian Health Surveillance Agency (ANVISA, by its acronym in Portuguese) in any of the crops.

Depuis la révolution industrielle en Europe (XIXe siècle), les nombreuses activités anthropiques ont provoqué des changements environnementaux globaux considérables. La composition de l'atmosphère terrestre en particulier, a été fortement modifiée par l'émission de polluants gazeux et particulaires. Actuellement, l'industrie métallurgique de seconde fusion contribue de façon significative aux émissions atmosphériques de métaux. C'est pourquoi ce travail de thèse s'est focalisé sur l'étude des transferts et impacts sur les sols, les végétaux et l'homme, des particules émises par le procédé de recyclage du plomb en relation avec leurs propriétés physico-chimiques. Trois sources principales d'émissions de particules ont été identifiées dans le procédé du recyclage du plomb et caractérisées en vue d'étudier les impacts potentiels sur les cibles végétales et humaines. Les particules échantillonnées (postes de travail et émissions canalisées) et ségréguées en fonction de leur taille (PMtot, PM10 et PM2,5) sont principalement composées de métaux (jusqu'à 50% en masse de la composition totale en métaux de transition, alcalins et alcalino-terreux), avec une majeur partie de plomb (25-45 %). Les spéciations majoritaires du plomb sont la galène (PbS), le sulfate du plomb (PbSO4) ou dérivés (xPbO.PbSO4 x=1,2 ou 3). L'étude du transfert des particules dans le sytème sol-plante a montré que, lorsque la taille des particules de process présentes dans le sol diminue (de 10µm à 2.5µm), le tranfert du plomb vers les parties aériennes des salades augmente de 20%. Le transfert foliaire de plomb issu des particules de process a été mis en évidence et des mécanismes d'absorption.ont été proposés. Enfin, l'étude exploratoire des particules riches en plomb sur la santé humaine a permis de montrer que la diminition de la taille des particules ingérées augmentait la bioaccessibilité gastrique du plomb. Dans le cas de l'inhalation, il a été démontré que les particules n'induisaient pas de cytotoxicité jusqu'à 50µg/cm2, mais provoquaient une réponse inflammatoire dose-dépendante des cellules épithéliales pulmonaires. / Since the Industrial Revolution in Europe (XIXe century), human activities have caused significant global environmental changes. The composition of the atmosphere in particular, has been extensively modified by the emission of gaseous and particulate pollutants. Currently, the secondary (or recycling) metallurgical industry contributes significantly to air emissions of metals. Therefore, this thesis focused on the study of transfers and impacts on soils, plants and humans, of particles from the recycling process of lead in relation to their physicochemical properties. Three main sources of particulate emissions have been identified in the process of recycling lead and characterized, to study the potential impacts on plant and human targets. The particles sampled (workstations and channelled emissions), and segregated according to their size (PMtot, PM10 and PM2, 5), are mainly composed of metals (up to 50% by weight of the total composition in transition metals alkaline and alkaline), with a major part of lead (25-45%). The major speciations of lead are galena (PbS), lead sulfate (PbSO4) or derivatives (xPbO.PbSO4 x = 1,2 or 3). The study of transfer of particles in the soil-plant system has shown that when the particle size of processes in the soil decreases (from 2.5µm to 10µm), the transfer of lead into the aerial parts of lettuce growing at 20 %. The uptake of lead from particles process by leaves has been demonstrated and mechanisms of absorption have been proposed. Finally, exploratory study of lead-rich particles on human health has shown that diminution of the size of particles ingested increased gastric bioaccessibility of lead. In the case of inhalation, it was shown that the particles did not induce cytotoxicity up 50µg/cm2, but caused a dose-dependent inflammatory response of lung epithelial cells

L’industrie de traitement de surfaces (TS) utilise de nombreux produits chimiques, en particulier des métaux toxiques et des substances organiques, qui sont connus pour être nocifs vis-à-vis des humains et de l’environnement. En raison d’une réglementation de plus en plus stricte, les effluents contenant des métaux lourds (Zn, Cu, Ni, Fe, Al, Cr, etc.) et de la charge organique caractérisée par le paramètre DCO (demande chimique en oxygène) doivent être traités. Il existe une grande variété de procédés de traitement des eaux usées provenant de la filière traitement de surface. En général, les systèmes conventionnels dedétoxification se composent principalement d’un ajustement de pH, d’une oxydation des cyanures et d’une réduction des chromes, suivi d’une précipitation sous forme d’hydroxydes et d’une clarification, et parfois d’une étape d’adsorption sur charbonpour enlever la DCO résiduelle. Cependant, la technologie sur charbon actif présente plusieurs problèmes tels que la saturation rapide et des problèmes de colmatage et de régénération des réacteurs. Comme les résines d’échange d’ions, leur utilisation est restreinte due au coût élevé. Pour ces raisons, la plupart des petites et moyennes entreprises ne peuvent pas utiliser de tels traitements. Ainsi, afin de répondre à ces problématiques, de nombreuses études sont menées pour trouver des alternatives peu coûteuses, qui soient efficaces et acceptables pour un usage industriel. Dans cette étude, la bio-adsorption sur un bio-adsorbant d’amidon réticulé a été utilisée pour retenir les métaux et la DCO contenus dans différents effluents industriels. L’adsorption a été étudiée en fonction du temps de contact, de la masse d’adsorbant et de la charge polluante (concentration, nature). L’influence de ces paramètres sur l’efficacité d’adsorption a été évaluée en utilisant une méthode conventionnelle en mode cuvéedite méthode en batch. Les résultats ont montré que le matériau présente des capacités d’adsorption élevées vis-à-vis des ions métalliques, ce qui permet de diminuer les concentrations métalliques en dessous des valeurs réglementaires. Des résultats similaires ont été obtenus vis-à-vis de la charge organique, et ceci quelque soit le type d’effluent. Afin d’évaluer l’impact des rejets industriels provenant de quatre entreprises différentes de TS, nous avons effectué des tests écotoxicologiques normalisés basés sur l’utilisation de graines de laitue Lactuca sativa. Nous avons mesuré le taux de germination, la longueur et la masse deslaitues. Les résultats ont permis de comparer la toxicité des quatre rejets: les rejets contenant du cuivre et du nickel ont un impactbeaucoup plus élevé que ceux contenant du zinc ou de l’aluminium. De plus, les tests de germination effectués à l’aide de solutions synthétiques ont confirmé que les mélanges de métaux présentent une toxicité plus élevéeque celle de leurs constituants considérés isolément. Les testsde phytotoxicitéont été également réalisés sur les rejets industriels avant et après adsorption. Ces tests biologiques ont confirmé l’efficacité du procédépour diminuer fortement la toxicité du rejet. L’abattement chimique et la réduction de la toxicité ont démontré que la bio-adsorption sur un matériau non-conventionnel peut être une étape de finition intéressante pour la détoxification des rejets industriels.Enfin, les tests biologiques normalisés sont rapides, faciles à mettre en œuvre et parfaitement reproductibles. Ils pourraient être utilisés en routine pour évaluer les impacts d’un rejet industriel, même lorsque celui-ci satisfait aux exigences réglementaires / The surface-treatment industry consumes an important range of chemicals, in particular toxic metals and organics that are known to be harmful to humans and environnment. Because of more and more stringer regulations, effluents polluted with heavy metals and organics characterized by chemical oxigen demand must be treated.[...]