[pt] A água, recurso natural imprescindível, encontra-se cada vez mais escassa e imprópria para o consumo humano. A biossorção é uma tecnologia que utiliza diversos tipos de biomassas, entre elas microrganismos não patogênicos, como Rhodococcus ruber. O objetivo deste trabalho visa a remoção de Co(II) e Ni(II) presentes em soluções aquosas utilizando R. ruber. Estudos microbiológicos, ensaios de biossorção em batelada foram realizados para testar a eficiência da biomassa nos metais pesados Co(II) e Ni(II) através dos parâmetros: pH, concentração de biomassa e concentração do metal. A cinética da reação foi estudada e as isotermas confeccionadas. Espectrometria no infravermelho potencial zeta e microscopia eletrônica foram técnicas utilizadas para conhecimento dos elementos envolvidos no processo biossortivo. Uma remoção de 44 por cento de Co(II) e 36,6 por cento de Ni(II) da solução foi obtida em pH 6 após 180 minutos de contato em solução contendo 3 g.L(-1) de biomassa e 30 mg.L(-1) de metal. A partir da concentração de biomassa de 3 g.L1, observou-se redução na remoção do metal tanto para Co(II) quanto para Ni(II). A isoterma que melhor se ajustou no estudo em questão foi Freundlich para os dois metais. O modelo de pseudo-segunda ordem foi o mais indicado nos estudos cinéticos realizados para os íons Co(II) e Ni(II). Quando avaliados os melhores parâmetros, não foram incrementados grandes graus de remoção utilizando mais uma ou duas fases de biomassa nova na solução. O tratamento da biomassa com NaOH foi o mais eficiente elevando a remoção para 97 por cento de Co(II) e 89,1 por cento de Ni(II). / [en] Water, essential natural resource, is becoming increasingly scarce and unfit for human consumption. The biosorption is a technology that uses various types of biomass, including nonpathogenic microorganism suchs Rhodococcus rubber. This study aims at the removal of Co(II) and Ni(II) present in aqueous solutions using R. rubber. Microbiological studies, batch biosorption test were conducted to test the efficiency of biomass in heavy metals Co(II) and Ni(II) through the pH, biomass concentration and concentration of the metal. The reaction kinetics was studie and the isotherms made. Zeta potencial, infrared spectrometry and electron microscopy techniques were used for knowledge of the elements involved microscopy techniques were used for knowledge of the elements involved in the process biosorption. A 44 per cent removal of Co(II) and 36.6 per cent Ni(II) solution at pH 6 was obtained after 180 minutes of contact in a solution containing 3 g.L(-1) of biomass and 30 mg.L(-1) of metal solution. From the concentration of biomass 3 g.L(-1), there was a reduction in metal removal for both Co(II) and for Ni(II). The isotherm best fit in the current study was Freundlich for the two metals. The model of pseudo-second order was the best in the kinetic studies performed for the Co(II) and Ni(II). When considering the best parameters, therewere increased levels of large removal using one or two phases of new biomass in the solution. Treatment of biomass with NaOH was the most efficient removal rising to 97 per cent of Co(II) and 89.1 per cent Ni(II).

A produção de lodo de esgoto vem aumentando exponencialmente com a multiplicação das estações de tratamento de esgoto (ETEs) e a sua disposição final tem se tornado um problema sanitário preocupante. Por ser um resíduo rico em matéria orgânica e nutrientes, muitas pesquisas vêm sendo desenvolvidas na busca de alternativas ecologicamente mais adequadas para o seu descarte. Este trabalho teve como objetivo verificar as diferenças entre lodos de esgoto (biossólidos), produzidos em três diferentes Estações de Tratamento de Esgotos da região metropolitana de São Paulo, quando utilizados como adubo em plantações de Eucalyptus grandis. Procurou-se também avaliar a influência deste resíduo sobre a ciclagem de nutrientes e sobre a dinâmica de metais pesados no ecossistema florestal. O estudo foi realizado na Estação Experimental de Ciências Florestais da ESALQ/USP em Itatinga-SP, cujo solo é predominantemente arenoso e de baixa fertilidade natural. O delineamento experimental utilizado foi em blocos aleatorizados, com 4 repetições e cinco tratamentos, sendo eles: 1)Testemunha Absoluta (TA), sem nenhuma adubação; 2) Fertilização mineral convencional (FM); 3) Aplicação de 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE de Barueri (LB); 4) 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE de São Miguel (LSM); 5) 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE do Parque Novo Mundo (LPNM). Todos os tratamentos com lodo de esgoto foram complementados com potássio mineral (KCl), visto que o lodo é deficiente neste nutriente. O LB e o LSM foram condicionados com polieletrólitos, mas o LPNM foi condicionado com cal hidratada e cloreto férrico. O efeito dos diferentes tratamentos sobre os eucaliptos foi avaliado através de: inventários florestais semestrais, nutrição foliar, estimativa do folhedo produzido mensalmente, estimativa semestral de folhedo acumulado sobre o solo, avaliação da decomposição do folhedo no campo através de bolsas decompositoras, reflexo dos lodos sobre a fertilidade do solo, estimativa da biomassa e do estoque de nutrientes e metais pesados nos componentes do tronco (Lenho+Casca), nas folhas e nas raízes finas dos eucaliptos. Observou-se que a adubação dos eucaliptos com os lodos propiciou, em média, um incremento do volume de madeira da ordem de 65%, superior à testemunha (sem adubação) e similar ao observado no tratamento com fertilização mineral. A concentração dos nutrientes nas folhas dos eucaliptos tratados com os lodos, aos 6 meses de idade, apresentou uma elevação significativa dos nutrientes N, P, Ca, Cu, Fe e Zn em relação à testemunha. Mas, aos 42 meses, observou-se a tendência geral de redução da concentração de todos os nutrientes nas folhas, independente dos tratamentos. A adição dos lodos estimulou em 75% a produção de folhedo pelos eucaliptos, bem como um maior acúmulo de folhedo sobre o piso florestal. Conseqüentemente, houve uma maior transferência de nutrientes, via folhedo, das copas dos eucaliptos para a camada de serapilheira. De maneira geral, a aplicação da FM e dos lodos de esgoto melhorou a fertilidade do solo na linha de plantio (ponto de aplicação), principalmente na camada entre 0 e 5 cm de profundidade. Todavia, poucas mudanças foram observadas na produção de raízes finas em função dos diferentes tratamentos. O lodo de esgoto, quando condicionado na ETE com cal hidratada, tende a elevar o estoque de cálcio em todos os componentes do sistema solo-planta-serapilheira, podendo a longo prazo causar desbalanço nutricional e impactos prejudiciais ao ecossistema. Nos tratamentos com lodo de esgoto, foi observada uma maior concentração de metais pesados, em comparação à testemunha, nas folhas: Cu, Zn e Ni; no folhedo: Cu e Zn; no solo: Cu e Zn (na linha de plantio) e Zn (na entrelinha de plantio), apenas na camada de 0-5 cm de profundidade e nas raízes finas: Zn e Ni. É imprescindível, portanto, se conhecer previamente a concentração dos diferentes elementos no lodo de esgoto, antes de sua aplicação em plantios florestais. O monitoramento nutricional das árvores e da ciclagem dos nutrientes são práticas de fundamental importância para o bom manejo deste resíduo e do empreendimento florestal. / The production of sewage sludge increased exponentially with the enlargement of sewage treatment plants (ETEs, by its acronym in Portuguese). The final disposal of this product has always been a sanitary problem. Since it is a residue rich in organic matter and nutrients, several researches have been carried out, looking for adequate ecological alternatives for its disposal. This study aims to verify the differences among the sewage sludge (biosolids) from three different sewage treatment plants in the metropolitan region of Sao Paulo when used as fertilizers in Eucalyptus grandis plantations. Moreover it seeks to assess the influence of this residue in the nutrients cycling and in the heavy metals dynamic in forestry ecosystems. This research was carried out in the Experimental Station of Forestry Sciences of ESALQ/USP in Itatinga, Sao Paulo, where the soil is mainly sandy and of low natural fertility. The experimental delineation was of randomized blocks, with 4 replications and 5 treatments: 1) control (TA) without fertilization; 2) mineral conventional fertilization (FM); 3) application of 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Barueri ETE (LB); 4) 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Sao Miguel ETE (LSM); 5) 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Parque Novo Mundo ETE (LPNM). Since the sewage sludge lacks mineral potassium (KCl), it was added to all the treatments. The LB and the LSM were conditioned with polyelectrolyte, but the LPNM was conditioned with CaOH and with FeCl3. The sewage sludge was applied in the planting rows. The effect of the different treatments on the eucalyptus trees was assessed by: six-monthly forestry inventories, leafs nutrition, estimation of monthly production of leaf fall, six-monthly estimation of leaf fall stocked in the soil, assessment of the decomposition of leaf fall in the field with decomposition bags, reflex of the sludge over the soil fertility, estimation of the biomass and the stock of nutrients and heavy metals in the trunk (stem wood + bark), in the leaves and in the fine roots of the eucalyptus trees. It was observed that the fertilization with sludge favored in average the increase of the wood volume around 65%, higher that the control (without fertilization) and similar to what observed in the treatment with mineral fertilization. The concentration of N, P, Ca, Cu, Fe and Zn in the leaves of the eucalyptus treated with the sludge, when six months old, increased significantly compared with the control. When the trees, of all the treatments were 42 months old, there was a decrease in the concentration of all nutrients in the leaves. The addition of sludge stimulated in 75% the production of leaf fall, as well as its high accumulation in the forestry soil. Consequently, the nutrients transfer was high, by the leaf fall, from the top of the trees to the litter. In general, the application of FM and of sewage sludge improved the soil fertility in the inter row (application place), mainly in the depth 0-5 cm. However, few changes were observed in the fine roots production regarding the different treatments. The sewage sludge, when conditioned in the ETE with CaOH, tends to increase the calcium stock in all the components of the system soil-plantlitter, what in long term may cause a nutritional imbalance and harmful impacts to the ecosystem. In the treatments with sewage sludge, a higher concentration of heavy metals in the leaves was observed in comparison with the control: Cu, Zn and Ni; in the leaf fall: Cu and Zn; in the soil: Cu and Zn (in the planting rows) and Zn (between-tree rows), only in the depth 0-5cm and in the fine roots: Zn and Ni. Therefore, before the application of sewage sludge in forestry plantations it is essential to know the concentration of the different elements present in it. The nutritionalmonitoring of the trees and the nutrients cycling are fundamental practices of essential importance for the good management of this residue and for the forestry farmer

O presente estudo aborda um caso de contaminação ambiental decorrente da operação de uma indústria de galvanoplastia e suas implicações na saúde da população de sua área de influência. A pesquisa foi desenvolvida através de um estudo de caso, com o objetivo de investigar a liberação de substâncias perigosas para o ambiente, avaliando o comprometimento atual e futuro da área exposta e da população local, visando identificar ações necessárias para analisar, mitigar e prevenir os riscos ao ambiente e à saúde pública. A metodologia utilizada para avaliar a contaminação ambiental e seus efeitos sobre a saúde baseou-se nos critérios de avaliação de saúde empregados pela Agency for Toxic Substances and Disease Registry-ATSDR, quando da investigação em áreas suspeitas de contaminação. Esta avaliação consiste no levantamento de dados ambientais, na identificação das preocupações da população exposta com o problema e dos efeitos potenciais sobre a saúde, visando a indicação, para o órgão ambiental competente, da necessidade de estudos ou ações de saúde pública mais aprofundados na área. Para tanto, foram efetuados levantamentos das informações disponíveis sobre a indústria e a caracterização sócio-ambiental da área; investigação das fontes de contaminação e de sua propagação; identificação da população exposta, das principais vias de exposição e dos efeitos potenciais dos contaminantes sobre a saúde. Os resultados obtidos confirmaram a presença de contaminantes emitidos pela indústria em todos os compartimentos ambientais pesquisados. Inicialmente supunha-se que o caso fosse resultante do lançamento de efluentes liquidos industriais fora dos padrões estabelecidos. Entretanto, a magnitude da contaminação indicou tratar-se de um caso bem mais grave, envolvendo a disposição inadequada de resíduos no solo e a referência à ocorrência de acidente industrial. Os principais efeitos identificados foram a contaminação das águas subterrâneas por poluentes químicos, a morte de dezenas de animais dos sítios vizinhos, a impossibilidade de utilização da área atingida para plantio ou criação de animais e os agravos à saúde referidos pela população, principalmente associados à ingestão das águas contaminadas. A situação encontrada tende a se agravar, devido à propagação da pluma de contaminantes nas águas subterrâneas, à incorporação dos poluentes no solo e sedimentos dos corpos d\'água, passíveis de serem liberados para o ambiente e, por outro lado, pelo atual crescimento da ocupação do núcleo residencial, que se estende ao longo da área contaminada. Com base no estudo realizado, recomenda-se uma investigação detalhada da área, com vistas à proposição e execução de medidas de remediação, tanto para a recuperação da área com o fim de se manter o uso atual da região como para a alteração de seu uso, buscando-se uma nova utilização compatível com a qualidade ambiental que venha a ser alcançada através da intervenção proposta. Recomenda-se ainda que as autoridades de meio ambiente e saúde pública efetivem ações no sentido de minimizar o risco da população exposta à área contaminada e à propagação da contaminação, monitorando a qualidade da fonte de abastecimento de água potável, fiscalizando o uso indevido de água do lençol freático, estabelecendo critérios para cultivos e criação de animais e propondo medidas para o isolamento das fontes de geração de contaminação remanescentes. / The present study approaches an environmental contamination case arising from an electroplating factory operation and its implications for the population living in the contaminated area. This research was developed as a study case to investigate the release of hazardous substances to the environment, assessing the current and future involvement of the exposed area and the local population in order to identify actions to analyze, mitigate and prevent damage to the environment and public health. The methodology to appraise environmental contamination and its effects on public health was based on the health evaluation criteria applied by ATSDR, whenever investigating probable areas of contamination. This evaluation consists of an environmental data survey, identifying the exposed population concerns about the problem and the potential effects on public health giving indication of the problem to the Department of Environmental Protection regarding the necessities for studies or deeper public health action within the area. Available information on industry and socio-economical characterization over the area such as investigation of sources of contamination and their propagation, identification of the exposed population from the ways of exposure and the potential effects of the contaminants on public health have been surveyed. The results indicated the presence of contaminants coming from the industry in all environmental effects surveyed. At first, the case was supposed to have resulted from industrial effluents not according to the required standards. Nevertheless the magnitude of the contamination proved to be a much more serious case involving inadequate disposal of solid waste in the soil and the reference to industrial accident occurrence. The main effects identified were contamination of the ground water by chemical pollutants, death of dozens of animais from the nearby little farms, impossibility of using the contaminated area to grow crops and raise animals, and the harmful effects to public health referred to by the population, mainly connected with contaminated water consumption. The situation encountered tends to get worse due to the spread of contaminated plume into the ground water, incorporation of pollutants in the soil and sediments of water collection which on one hand may be released to the environment, but on the other hand may extend along the contaminated area by the current increase of the residential nucleus occupation. Based on the this study, it is recommended that a detailed investigation of the area along with a proposal and carrying-out of the remediation measures not only for the recovery of the region to keep its present use, but also for its alteration searching for a new use of the area which could be compatible to an environmental quality reached by the intervention proposed. It is also recommended that public health and environmental protection authorities take measures to minimize the risk of human exposure to the contaminated area and the spread of the contamination by monitoring the quality of drinking water source supply, checking misuse of water arising from water bed, establishing criteria for cultivating and raising animais, and proposing measures to isolate the source of the remaining contamination.

A aplicação do lodo de esgoto em sistemas florestais busca o aprimoramento da produção, favorecendo as características físicas, químicas e biológicas do solo e das plantas. Entretanto, o lodo pode conter patógenos e, elementos orgânicos e inorgânicos tóxicos, e o efeito destes contaminantes no solo e na planta ainda é pouco conhecido. Sendo assim, foi estabelecida a hipótese de que o lodo de esgoto, quando aplicado ao solo, com base na norma P 4.230, da CETESB, não causa efeitos tóxicos ao sistema solo-eucalipto. Com o objetivo de testar a hipótese acima, foi proposta a determinação da concentração dos elementos potencialmente tóxicos, a avaliação da toxicidade e genotoxicidade do solo tratado com lodo de esgoto e a verificação da correlação entre essas variáveis. O experimento de campo foi instalado em dezembro de 2004, quando mudas de Eucalyptus grandis foram plantadas e tratadas com lodo de esgoto, nas doses de 0; 7,7; 15,4 e 23,1 tha-1, base seca, em área comercial de cultivo de eucalipto da companhia Suzano Bahia Sul Papel e Celulose S.A., em Itatinga, SP. Amostras de solo foram coletadas aos 18, 21, 24, 27 e 34 meses após a aplicação do lodo. Foram determinadas as concentrações de Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd e Pb no solo, extraídos por DTPA, Mehlich-1 e com HNO3+HCl, e quantificados por ICP-MS. A toxicidade do solo foi avaliada por meio dos testes com Daphnia magna (concentração letal-CL50), com Pseudokcrichirella subcaptata (inibição de crescimento-CI50), com Lactuca sativa (crescimento de raiz) e com Allium cepa (índice mitótico, aberrações cromossômicas e micronúcleos). Os resultados mostraram um aumento nos teores de Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd e Pb no solo de acordo com as doses. Foi observado um aumento da toxicidade para D.magna, P.subcaptata e genotoxicidade e mutagenicidade para A. cepa de acordo com as doses. O lodo de esgoto aplicado ao solo na dose de 15,1 t ha-1, recomendada pela norma da CETESB, não causa efeito tóxico, genotóxico ou mutagênico no sistema solo-planta, de acordo com os testes realizados. Há correlação entre os testes de toxicidade com P. subcaptata, de mutagênicidade com A. cepa (micronúcleos), com os teores dos elementos potencialmente tóxicos no solo. O teste com D. magna constitui uma importante ferramenta na avaliação toxicológica do lodo aplicado ao solo, apesar de não se correlacionar com os teores de elementos potencialmente tóxicos no solo, indicando que a toxicidade do lodo pode estar relacionada também a outros compostos orgânicos tóxicos e/ou agentes patógenos.O teste de toxicidade com L.sativa é inadequado na avaliação toxicológica da aplicação de lodo em relação as doses, por refletir efeitos dos nutrientes e não dos componentes tóxicos do lodo, porém reflete a toxicidade de acordo com o tempo de aplicação do resíduo / The application of sewage sludge in forest systems quests the improvement of the production, favoring the physical, chemistries and biological characteristics of the soil and of the plants. However, the sludge can contain pathogen and, organic and inorganic toxics elements, and the effect of these pollutants in the soil and in the plant is still unknown. It was established the hypothesis that the sewage sludge, when applied to the soil, according to the norm P4.230 of CETESB, doesn\'t cause toxics effects to the soil-eucalyptus system. To test the hypothesis above, it was established as objective, the determination of the concentration of the potentially toxics elements, the evaluation of the toxicity and genotoxicity of the sewage sludge treated soil, and the verification of the correlation among those variables. The field experiment was conducted in December of 2004, when seedlings of Eucalyptus grandis were planted and treated with sewage sludge, in the doses of 0; 7,7; 15,4 and 23,1 tha 1, dry base, in commercial area of eucalyptus cultivation of the Suzano Bahia Sul Papel and Celulose S.A company, in Itatinga, SP. Soil samples were collected to the 18, 21, 24, 27 and 34 months after the application of the sludge. They were established the concentrations of Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in the soil, extracted for DTPA, Mehlich-1 and with concentrated HNO3+HCl, and quantified by ICP-MS. The toxicity of the soil was evaluated through the tests with D. magna (lethal concentration -LC50), with Pseudokcrichirella subcaptata (growth inhibition - IC50), with Lactuca sativa (root growth) and with Allium cepa (mitotic index, cromossomic aberration and micronucleus). The results showed an increase in the concentrations of Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in the soil in agreement with the doses. An increase of the toxicity was observed for D. magna, P. subcaptata and an increase of the genotoxicity and mutagenicity for A. cepa in agreement with the doses. The applied sewage sludge to the soil in the dose of 15,1t ha-1, recommended by CETESB, doesn\'t cause toxic, genotoxic or mutagenic effect in the system soilplant, in agreement with the accomplished tests. There is correlation among the toxicity tests with P. subcaptata, of mutagenicity with A. cepa (micronucleus) with the concentrations of Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in the soil. The test with D. magna is an important tool in the toxicological evaluation of the sludge applied to the soil, however it wasnt correlated with the concentration of potentially toxics elements in the soil, indicating that the toxicity of the sludge can also be related to the other toxic organic compound or pathogen agents. The L.sativa toxicity test is inadequate in the toxicological evaluation of the sludge application, according to the doses, for reflecting effects of the nutrients and it doesnt reflect the toxic components of the sludge, however it reflects the toxicity in agreement with the time of residue application

O feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) e caupi [Vigna ungüiculata (L.) Walp] são alimentos básicos em muitos países, principalmente no Brasil, sendo uma importante fonte de proteínas, vitaminas e minerais, incluindo ferro e zinco. O cádmio (Cd) é considerado o metal pesado mais preocupante à saúde humana. Não há estudos sobre a variabilidade genotípica quanto a concentração de Cd em diferentes feijoeiros especialmente quando submetidos próximos a concentração limítrofe para intervenção pela CETESB (3 mg kg-1). O objetivo foi determinar e comparar a concentração de Cd em grãos de diversos cultivares de feijoeiros comuns Phaseolus vulgaris L. e vigna Vigna ungüiculata L. (Walp.) em vasos de 2,5 dm-3 de terra oriunda de um latossolo típico, bem como estudar os efeitos e o acúmulo do elemento em plantas com comportamentos distintos. Os experimentos foram delineados inteiramente ao acaso. No primeiro experimento, sementes de cada espécie (15 variedades de feijoeiro comum e 5 variedades de feijoeiro vigna) foram plantadas em potes sob dois tratamentos: contaminado (3 mg dm-3 Cd) e testemunha, em três repetições. O índice SPAD foi medido nas plantas ao final do estádio vegetativo e a avaliação da produção de matéria seca da parte aérea no final do ciclo. As concentrações de Cd em grãos foram determinadas por ICP-MS. Após a seleção dos cultivares com maior e menor acumulação de Cd no grão, este foram replantados em um experimento com 3 tratamentos: 3 mg dm-3 Cd + 109Cd (solo); 109Cd (solo); 3mg dm-3 Cd (solo) + 109Cd (folha) e cinco repetições. Foram avaliadas a medição da taxa de assimilação de CO2 in vivo e amostras do limbo foliar foram coletadas para visualização através da técnica de microscopia eletrônica de transmissão. A parte aérea de feijoeiros radiomarcados foram expostas a filmes radiográficos e a contagem referente à atividade do 109Cd foi determinada por espectrometria de cintilação líquida. Resultados: O índice SPAD foi diminuído na maioria dos feijoeiros testados, principalmente nas folhas jovens. A menor e maior concentração de Cd foi observada nos cultivares BR3 Tracuateua (0,6 mg kg-1) and BRS Timbó (2,3 mg kg-1) respectivamente. Em ambos a assimilação de CO2 foi alterada pela toxicidade de Cd, mas com a presença de deformidades do limbo, clorose e abscisão da folha no BRS Timbó. Os cloroplastos do feijoeiro comum contaminado mostraram abundância de corpos osmiofílicos quando comparado ao vigna. A auto-radiografia confirmou menor transporte de Cd da raiz para a parte aérea pelo feijoeiro vigna e as concentrações deste metal na parte aérea são maiores no caule e nervuras foliares. Comparado ao BR3 Tracuateua, o feijoeiro comum BRS Timbó absorve e transloca maior quantidade de Cd aplicado na folha para o grão, mas contribui muito pouco na concentração total de Cd no feijão / The common bean (Phaseolus vulgaris L.) and cowpea [Vigna ungüiculata (L.) Walp] are a staple foods in many countries, particularly in Brazil, and it is an important source of protein, vitamins, and minerals including iron and zinc. Cadmium (Cd) is a heavy metal considered one of the most hazardous elements for humans. No data are available on the cadmium (Cd) concentration in grain of these species, especially under conditions of CETESB critical limits in soil (3 mg kg-1). The objective were to determine and compare concentrations of Cd in grain of common beans Phaseolus vulgaris L. and cowpea Vigna ungüiculata L. (Walp.) cultivated in 3 L pots with a typical oxysol, as well as to study the effects and accumulation of Cd in plants with distinct comportment. The trials were arranged as randomized design. In the first experiment, seeds of each species (15 common beans and 5 cowpea cultivars) were sowed in pots (3 mg kg-1 Cd and control), replicated three times. The SPAD índex was measured in plants at the end of vegetative stage and the dry matter yield were evaluated. Cd concentration in grain was determined by ICP-MS. After the selection of major and minor Cd accumulators, these cultivars were sowed in a new trial with 3 treatments 3 mg dm-3 Cd + 109Cd (soil); 109Cd (soil); 3 mg dm-3 Cd (soil) + 109Cd (leaves) with five replications. The CO2 assimilation was measured in vivo. Samples of leaves were collected and the ultrastructure was observed in transmission electronic microscope. The aerial parts of beans plants were exposed to radiographic films and the activity of 109Cd in was determined by liquid scintillation spectrometry. Results: SPAD index were affected in most of plants tested, especially in Young leaves. The minor and major concentration of Cd were observed in BRS Timbó (2,3 mg kg-1) and BR3 Tracuateua (0,6 mg kg-1), respectively. In both cultivars, the CO2 assimilation was affected by Cd phytotoxicity, but there were leaves deformities, chlorosis and leaf abscision in BRS Timbó. Common beans chloroplasts showed more osmiophylics globules compared to cowpea. Autoradiography confirmed low translocation root-to-shoot in caupi BR3 Tracuateua and the concentration of Cd was higher in BR3 Timbó, especially in stem and veins of leaves. In comparison to cowpea BR3 Tracuateua, the common bean BRS Timbó absorb and translocate more Cd applied in leaves to grain, but it is inexpressive in total content of Cd in beans

Os xenóbioticos são potenciais contaminantes dos recursos hídricos, o que interfere no equilíbrio ecológico e na saúde humana. Uma potencial solução para tais problemas ambientais é a introdução da técnica de biorremediação. Para tanto, é necessário investigar genes da comunidade microbiana com potencial genético para degradação e resistência desses contaminantes e, assim, desenvolver biotecnologias para a descontaminação de ambientes poluídos. O presente estudo teve como objetivo extrair o DNA da microbiota total, da microbiota cultivável e dos isolados bacterianos provenientes de amostras de água superficial de mananciais e fontes do estado de São Paulo para investigar e padronizar reações de Multiplex PCR para os genes de degradação e resistência aos diferentes xenobióticos alvo do presente projeto de pesquisa. Os genes pesquisados foram amplamente encontrados no DNA da fração total, sendo os genes alkB, alk e merA os mais prevalentes na fração cultivável, indicando que micro-organismos portadores desses genes podem ser isolados para uso em processos de biorremediação. Os genes puhA e puhB foram detectados em menor frequência, tanto na fração total, quanto na cultivável, demonstrando pouca dispersão desses genes nas amostras estudadas. Os gêneros bacterianos portadores de genes de degradação isolados em maior frequência nas amostras de água analisadas foram Bacillus e Aeromonas e os genes mais frequentes nesses isolados foram o atzA, o alk e o merA. Para otimizar a detecção dos genes envolvidos na biodegradação da atrazina, dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, alcanos e resistência ao cobre, duas reações de Multiplex PCR foram padronizadas / Xenobiotics are potential contaminants of water resources, which interfere in the ecological balance and human health. A potential solution to such environmental problems is the introduction of the bioremediation. Therefore, it is necessary to investigate genes from the microbial community with degrading and resistance genetic potential to these contaminants and, thus, to develop biotechnologies for the decontamination of polluted environments. The present study aimed to extract DNA from the total microbiota, cultivable microbiota and bacterial isolates from 19 surface water samples from sources of the São Paulo State to investigate and standardize Multiplex PCR reactions for degradation and resistance genes to the different xenobiotics target of the present research project. The studied genes were widely found in the DNA from the total fraction, being the alkB, alk and merA genes the most prevalent in the cultivable fraction, indicating that microorganisms carrying these genes can be isolated for use in bioremediation processes. The puhA and puhB genes were detected at lower frequency, both in the total and in the cultivable microbiota, showing little dispersion of these genes in the studied samples. Bacillus and Aeromonas were the most frequent bacterial genera with degradation genes isolated in the analyzed water samples, and the most frequent genes in these isolates were atzA, alk and merA. To optimize the detection of the genes involved in the biodegradation of atrazine, polycyclic aromatic hydrocarbons, alkanes and copper resistance, two reactions of Multiplex PCR were standardized.

Grandes extensões de áreas vêm sendo afetadas por metais pesados em concentrações que podem representar perigo ambiental. Em decorrência do aumento da atividade industrial e à agricultura altamente tecnificada, torna-se fundamental o monitoramento dos níveis de metais pesados nos solos, pois as plantas se comportam como mecanismo de transferência de contaminantes do solo para níveis mais altos da cadeia trófica. A ingestão de vegetais contendo elevadas concentrações de metais pesados é uma das principais vias de acesso desses elementos ao organismo. No corpo humano, os metais pesados depositam-se no tecido ósseo e gorduroso, causando possíveis efeitos nocivos à saúde humana. Lentamente liberados no organismo, podem provocar uma série de doenças. O projeto foi dividido em duas etapas, cada qual com um objetivo específico: 1ª determinar as concentrações de zinco, cobre, ferro e manganês em vegetais frequentemente consumidos no Estado de São Paulo e compará-las com os limites estabelecidos na legislação brasileira; calcular a ingestão diária de metais pesados essenciais para estimar o risco à saúde humana; 2ª avaliar os teores de zinco em hortaliças e nos solos dos campos de produção; identificar a cultura que apresentou maior potencial de translocação de zinco para a cadeia alimentar. As amostras vegetais foram coletadas na Companhia de Entrepostos e Armazéns Gerais de São Paulo e a concentração de metais pesados foi determinada por espectrometria de absorção atômica. Todos os vegetais analisados apresentaram concentrações de zinco e cobre muito abaixo do limite tolerável estabelecido pela legislação brasileira. Até o momento, não há nenhuma recomendação estabelecida de limite máximo de tolerância para ferro e manganês no Brasil. Quanto ao hábito de consumo da população do Estado de São Paulo, a ingestão diária de metais pesados está abaixo da máxima permitida, consequentemente o consumo desses alimentos pode ser considerado seguro, pois não estão em excesso. Porém, os valores reportados nesse estudo não atingiram a ingestão dietética recomendada (RDA) para homens e mulheres, o que poderia demonstrar um caso de deficiência nutricional nos indivíduos que fazem uso desse tipo de dieta. Algumas áreas agrícolas do Estado de São Paulo apresentaram teores totais zinco nos solos acima do valor de referência de qualidade, porém nenhuma área estudada atingiu os valores de prevenção e intervenção, estabelecidos pela CETESB. As hortaliças cultivadas nesses locais apresentaram teores de zinco inferiores ao limite máximo de tolerância, estabelecido pela ANVISA. A rúcula foi a hortaliça que mais acumulou zinco na parte comestível / Large areas have been affected by heavy metals in concentrations which may pose environmental hazard. Due to increased industrial activity and highly technical agriculture, it becomes critical to monitor the levels of heavy metals in soil, because plants behave as a mechanism for transfer of contaminants from soil to higher levels of the food chain. Ingestion of vegetables containing high concentrations of heavy metals is one of the main ways in which these elements enter the human body. Once in human body, heavy metals are deposited in the bone and fat tissues, causing potential harmful effects to human health. Slowly released into the body, heavy metals may cause an array of diseases. The project was divided in two stages, each one with a specific objective: 1st) to determine the concentrations of zinc, copper, iron and manganese in the most frequently consumed foodstuff in the São Paulo State, Brazil and to compare the heavy metal contents with the permissible limits established by the Brazilian legislation; to calculate the daily intake of heavy metals essential to estimate the risk to human health; 2nd) to evaluate the zinc content in leafy vegetables and soils at crop fields; to identify crop with the greatest potential for translocation of zinc into food chain. The vegetable samples were collected at São Paulo General Warehousing and Centers Company, and heavy metal content was determined by atomic absorption spectrophotometry. All vegetables sampled presented average concentrations of zinc and copper lower than the permissible limits established by the Brazilian legislation. So far, the Brazilian legislation has not established a permissible limit for iron and manganese contents. Regarding the consumption habit of the population in the São Paulo State, the daily ingestion of heavy metals is below the oral dose of reference, therefore, the consumption of these vegetables can be considered safe, because they are not in excess. However, the values reported in this study did not reach the Recommended Dietary Allowances (RDA) for men and women, which could prove a case of nutritional deficiency in individuals who use this type of diet. Some agricultural areas of the São Paulo State showed soil total Zn concentrations above the benchmark of quality, but none of studied area reached prevention and intervention values, established by CETESB. The vegetables grown in these locations had Zn levels below the tolerance limits established by ANVISA. The rocket plant was the vegetables that more Zn accumulated in the edible part

Este estudo objetivou comprovar a influência da agricultura na presença de metais pesados (Cádmio, Cobre, Chumbo, Manganês, Mercúrio, Níquel e Zinco) nas águas do rio Pardo, constatada pela CETESB, no período compreendido entre 1978 a 1997, na região de Ribeirão Preto, cujo desenvolvimento econômico é decorrente da agricultura e de indústrias de açúcar e álcool. O trecho do rio estudado, além da presença de esgoto sanitário sem tratamento, não apresenta fontes geradoras de metais pesados, próprias de regiões altamente industrializadas ou mesmo de áreas de extração de minerais metálicos. Verificou-se que as concentrações destes metais crescem com o aumento da vazão do rio, indicando a influência da carga difusa. Buscou-se determinar a origem dessa carga, avaliando esses metais, com exceção do mercúrio em amostras de solo agricultado, em resíduos orgânicos das usinas de açúcar e álcool aplicados no solo e em sedimentos. Os resultados mostraram que essas áreas agrícolas apresentam concentrações de metais maiores que aquelas naturalmente existentes no solo estudado, certamente pelo uso de insumos agrícolas. Nos resíduos industriais destacaram-se o Cobre e o Chumbo, cuja origem deve ser investigada. Os sedimentos também revelaram concentrações consideráveis de metais, cuja biodisponibilidade deve ser avaliada. Conclui-se ser a atividade agrícola uma das origens da presença dos metais estudados nas águas do rio Pardo. Contudo, é necessário realizar uma avaliação dos fertilizantes, corretivos do solo, biossólidos industriais e defensivos agrícolas comumente utilizados na área e dos vegetais produzidos, considerando que a acidez do solo local favorece à absorção de metais pelos vegetais cultivados. / The objective of the study was to establish the relationship between agricultural activities and the presence of some heavy metals (cadmium, copper, lead, manganese, mercury, nickel and zinc) in Pardo river, using data frorn CETESB river samplings during the period 1978 to 1997. The samples were taken from the region of Ribeirão Preto country, from state of São Paulo. The development and economical activities are based on agriculture and sugarcane and alcohol industries. Domestic wastes with no treatment are discharged into the river, but this can not be considered as a significant source of heavy metals, normally occurring in the industrialized or mining areas. It was verified that the concentrations of these metals increased with the stream flow increase, indicating the influence of spread charge. It was tried to determine the origin of this charge, evaluating these metals, except mercury, in agricultural soil samples, in organic residues from sugar and alcohol industries applied to the soils and in sediments. The results showed that the agricultural areas presented metals concentrations greater than the naturally existent in the studied soil, certainly by the agricultural amendments. In the industrial residues stood out cooper and lead, which origin must be investigated. The sediments also presented considerable concentrations of metals, which bioavailability must be estimated. It was concluded that the agricultural activity is one of the origins of the studied metals presence in the Pardo river. Althought, it is necessary to evaluate the fertilizers, soil amendments, industrial biosolids and agricultural pesticides commonly used in the area and the vegetables produced, considering that the acidity of the local soil collaborates to metals uptake by the vegetables.

DOMINGUEZ, Danielle Xanchão. Avaliação dos riscos ambientais associados à utilização agrícola de lodo de esgoto como condicionador e fertilizante de solo, 2014. Tese (Doutorado) Programa de Pós-Graduação em Ciência Ambiental (PROCAM), Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. 116 f. Esta tese tem como objetivo avaliar os riscos ambientais envolvidos nos processos de utilização agrícola de lodos de esgoto, como condicionador e fertilizante de solo, ao longo de cinco anos. O presente estudo está inserido em uma pesquisa mais ampla e conduzida desde 1998, a qual, por sua vez, constitui parte de um projeto interdisciplinar de longo prazo e que reúne diversas instituições de pesquisa. A utilização de lodo de esgoto na agricultura, quando realizada dentro de critérios seguros, agrega baixo custo e impacto ambiental positivo. Ao promover o retorno dos nutrientes ao solo, tal prática se configura como uma alternativa adequada para sua disposição final. O trabalho baseia- se na análise do efeito da aplicação de lodo de esgoto na acumulação de metais pesados e na disponibilização de nutrientes em um solo classificado como Latossolo. Foram analisados os parâmetros pH, capacidade de troca catiônica (CTC), carbono orgânico e os teores dos macronutrientes: Nitrogênio (N), Fósforo (P) e Enxofre (S). Os metais considerados micronutrientes para as plantas: Cobre (Cu), Ferro (Fe), Manganês (Mn), Zinco (Zn) e Níquel (Ni) e os metais pesados: Cádmio (Cd), Cromo (Cr) e Chumbo (Pb) foram analisados por dois métodos de extração simples (Mehlich 1 e DTPA) e também pelo método da extração sequencial. Verificou-se que o uso de lodo de esgoto influenciou as propriedades do solo, que tiveram significativas mudanças em quase todos os parâmetros analisados. O estudo aponta, entre outras conclusões, que o uso de lodo é importante para o aumento do teor de fósforo (P) em solos tropicais. Observou-se também que o conteúdo de metais pesados foi maior nas parcelas fertilizadas com lodo de esgoto proveniente da ETE de Barueri (esgoto domestico e industrial) em relação às áreas tratadas com esgoto oriundo da ETE de Franca (esgoto predominantemente doméstico). Observou-se também que as parcelas que receberam aplicações de lodo superiores à estabelecida pela legislação apresentaram alterações significativas na concentração de enxofre, nitrogênio, fósforo, micronutrientes e metais pesados, aumentando os riscos ambientais associados a tal prática. Tal conjunto de resultados ratifica a hipótese de que o uso do lodo de esgoto como fertilizante e condicionador de solo, pode ser uma prática adequada e segura. Entretanto, tal procedimento vem exigir não apenas o atendimento aos requisitos legais, sobretudo a taxa de aplicação máxima de lodo de esgoto permitida, como também o monitoramento frequentemente a fim de evitar impactos negativos. / The purpose of this research was to identify and assess the risks related to the use of sewage sludge on agricultural land, analyzing the accumulation of heavy metals and the availability of nutrients in a soil classified as Oxisol. The parameters pH, CEC (cation exchange capacity), organic carbon and the levels of macronutrients N (nitrogen), P (phosphorus) and S (Sulfur) were analyzed. Single and sequential extraction procedures were applied to measure the metals considered micronutrients to plants - Cu (Copper), Fe (iron), Mn (Manganese), Zn (zinc), and Ni (nickel) - and the heavy metals: Cd (Cadmium), Cr (chromium) and Pb (Lead ). The results obtained confirm the hypothesis that the use of sewage sludge can be adequate and safe. However, for large-scale adoption of this procedure, it is recommended not only require compliance to legal requirements, specially the maximum amount of sewage sludge application permitted, as well as frequent monitoring are recommended in order to avoid potential negative impacts.

O sistema estuarino de Santos, situado em Cubatão, representa um dos mais importantes exemplos brasileiros de degradação ambiental por poluição de origem industrial do país. Entre as atividades industriais geradoras de resíduos do estuário, destaca-se a indústria siderúrgica, de especial interesse nesse trabalho. O minério de ferro utilizado para a fabricação do aço é constituído essencialmente de hematita e no processo siderúrgico ele é fundido em altosfornos utilizando calcário como fundente e carvão mineral como redutor. Esse processo origina o ferro gusa tendo como impurezas carbono, silício, enxofre, fósforo, manganês etc. O ferro fundido assim obtido por meio do resfriamento desta mistura é muito quebradiço, não podendo ser utilizado, e a adição de alguns elementos como manganês, cobre e chumbo produzem aços com propriedades especiais e auxiliam na eliminação de impurezas. Os insumos utilizados nos processos siderúrgicos resultam em subprodutos que são diariamente descartados em área de manguezal que, como se sabe, são sistemas funcionalmente complexos, que se desenvolvem na zona de contato das águas marinha e fluvial. Esta área serviu para descarte de resíduos durante um período de aproximadamente 30 anos e somente a partir da década de 90 a CETESB exigiu a instalação do Aterro. Desta forma, não há possibilidade de se ter comportamento uniforme relacionado à disponibilidade iônica para o meio ambiente. Neste trabalho os dados analíticos indicaram baixa mobilidade iônica dos resíduos sólidos e que ocorrem de modo intermitente. Resultados de estudos experimentais em colunas de lixiviação, simulando água de chuva, e submetendo os resíduos à diferentes condições de força iônica, comparados com os fenômenos que ocorrem no meio natural, permitiram concluir que as águas pluviométricas têm menor influência e o fator decisivo para a disponibilidade iônica são pH e as variações dos níveis d´água em função das marés. / The estuarine system in Santos, located in Cubatão, is one of the most important Brazilian examples of environmental degradation caused by the pollution from Brazilians industries. Among the industries that dispose waste into the sewage, the steel mill stands out, and that is the reason why it the subject of this project. The iron ore used to produce the steel is a compound essentially of hematite and in its manufacture, it is casting in great temperature ovens by using calcareous to casting and coal to reduce. This process produces iron that is compound of impure carbon, silicon, sulphur, phosphorus, manganese and so on. The cast iron obtained by cooling this mixture has low resistance to break so it is no longer used, and the impurity are later removed by adding some elements as manganese, copper and lead and that produces steel with special properties. The incomes used in the manufacture of steel generates others products that are daily disposed in the fenland with no specific requires that, as known, are complex systems which develop in the contact area of the sea water and the fluvial one. In this land waste was disposed during 30 years and only after the 90´s, CETESB demanded the landfill project. So, there is no stable behavior of the availability of ions to the environment. The analytical data show low mobility of the ions and that it occurs in an intermittent way. The result from the experimental studies in a column that leached, which simulates the rain water moving through the waste in several conditions of ion strength, compared to the what happens in natural environment, concluded that the sea water and pH has lower influence and the reason for that is because the availability of ions are the variation of the water table according to tidal influence. It is proved that iron ions, manganese, copper, lead and zinc are constantly being freed which is a great hazard to the bioaccumulation once the fenland is one of the most productive ecosystems of the planet.