Métodos analíticos empregando técnicas eletroquímicas foram desenvolvidos para o monitoramento qualitativo e quantitativo de pesticidas carbamatos. O sensor utilizado no desenvolvimento dos métodos foi o eletrodo de diamante dopado com boro pré-tratado catodicamente. No desenvolvimento do método qualitativo, foi possível discriminar e classificar cinco pesticidas carbamatos (aldicarb, carbaril, carbofurano, metomil e propoxur) com a ajuda de ferramentas quimiométricas, tais como análise de componentes principais e do algoritmo dos k-vizinhos mais próximos. Nesse método, os valores de corrente, obtidos por voltametria de onda quadrada, para os pesticidas foram utilizados como dados de entrada nas ferramentas quimiométricas. Um método eletroquímico, utilizando voltametria de pulso diferencial, para a quantificação do pesticida propoxur foi desenvolvido. Após a otimização dos parâmetros da técnica e das condições experimentais, construiu-se uma curva analítica de 1,66 a 155 µmol L-1 (R2 = 0,9935) e limite de detecção estimado de 0,50 µmol L-1. A exatidão do método foi avaliada por adição e recuperação em amostras de águas naturais, onde se alcançou níveis de recuperação na faixa de 86,7 a 103%. Para o pesticida pirimicarbe, foi realizado um amplo estudo visando elucidar o comportamento eletroquímico de oxidação desse composto, o qual foi suportado por dados de espectrometria de massas. Na faixa de pH estudada (2 a 8), o pirimicarbe apresentou três sinais de oxidação irreversíveis, sendo os dois primeiros dependentes do pH. Por outro lado, em experimento realizado em meio orgânico, evidenciou a presença de apenas um sinal de oxidação para o pesticida. Também foi desenvolvido um método eletroquímico por voltametria de pulso diferencial para a quantificação do pirimicarbe. Os parâmetros da técnica de voltametria de pulso diferencial foram otimizados utilizando planejamento experimental. A curva analítica apresentou faixa de trabalho de 2,00 a 219 µmol L1-1 (R2 = 0,9982) e limite de detecção estimado de 1,24 µmol L-1. O método de adição e recuperação juntamente com calibração externa foram utilizados para avaliação da exatidão do método em amostras de águas naturais, obtendo-se recuperações entre 88,6 e 96,3%. Adicionalmente, um método para a quantificação do pesticida paraquate foi desenvolvida utilizando a técnica de voltametria de onda quadrada. O pesticida apresentou dois sinais de redução reversíveis e com magnitude de corrente semelhantes, portanto, sendo possível utilizar qualquer um dos dois sinais para sua quantificação. Com a otimização dos parâmetros da técnica e das condições experimentais, foi possível obter uma curva analítica na faixa de 0,800 a 167 µmol L-1 (R2 = 0,9990) e limite de detecção estimado em 70 nmol L1-1. O método foi aplicado em amostras de saliva humana e águas naturais e níveis de recuperação na faixa de 83,0 a 105% foram alcançados. Vale ressaltar que todos os métodos analíticos aqui propostos apresentaram simplicidade, confiança e podem ser considerados adequados tanto para análises de rotina quanto para aplicações em campo, devido à portabilidade apresentada pelos métodos eletroquímicos. / Electroanalytical methods were developed for the qualitative and quantitative monitoring of carbamate pesticides. The sensor used for the development of the proposed methods was the boron-doped diamond electrode cathodically pre-treated. In the development of the qualitative method, it was possible to discriminate and classify five carbamate pesticides (aldicarb, carbaryl, carbofuran, methomyl and propoxur) using chemometric tools such as principal component analysis and the k-nearest neighbors algorithm. In qualitative approach, current values obtained by square-wave voltammetry for pesticides were used as input data of the chemometric tools. An electrochemical method, using differential pulse voltammetry, for the quantification of pesticide propoxur was also developed. At the best conditions (parameters of the technique and the experimental conditions), an analytical curve from 1.66 to 155 µmol L-1 (R2 = 0.9935) and an estimated detection limit of 0.50 µmol L-1 were obtained. The accuracy of the method was evaluated by addition and recovery approach in natural waters samples and recovery levels ranging from 86.7 to 103% were reached. For the pesticide pirimicarb, a study was carried out to elucidate the electrochemical oxidation behavior of this compound, which was supported by mass spectrometry data. In the pH range (2 to 8) studied, the pirimicarb shown three irreversible oxidation signals, the first two were pH-dependent. On the other hand, in an experiment carried out in organic medium, it exhibited the presence of only one oxidation signal for the pesticide. An electrochemical method was also developed by differential pulse voltammetry for the quantification of pirimicarb. The parameters of the differential pulse voltammetry technique were optimized using experimental design. The analytical curve showed a working range from 2.00 to 219 µmol L-1 (R2 = 0.9982) and an estimated detection limit of 1.24 µmol L-1. The addition and recovery approach with external calibration were used to evaluate the accuracy of the method in natural water samples, obtaining recoveries values between 88.6 and 96.3%. In addition, a method for the quantification of the paraquat pesticide was developed using the square-wave voltammetry technique. The pesticide presented two reversible reduction signals with similar current magnitude, therefore, it is possible to use either of the two signals for its quantification. Under optimized parameters of the technique and the experimental conditions, it was possible to obtain an analytical curve in the range from 0.800 to 167 µmol L-1 (R2 = 0.9999) and detection limit estimated of 70 nmol L-1. This method was applied for human saliva and natural water samples and recovery levels ranging from 83.0 to 105% were achieved. It should be noted that all the analytical methods proposed here exhibited simplicity, reliability and can be considered adequate for routine analysis and in-field applications due to the portability characteristics of the electrochemical methods.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:51:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 438119.pdf: 1374944 bytes, checksum: ed0d2c4ba08c684fb0fe51136bb75979 (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Endosulfan is a broad spectrum organochlorine pesticide that is still widely used in many developing countries. Following application endosulfan can get to watercourses through surface runoff from agricultural fields and disturb the nontarget aquatic animals including freshwater fish species. Given that the activity of the enzyme acetylcholinesterase (AChE) is one of the most recurrently used biomarkers of exposure to pesticides and there are controversial results concerning the effects of endosulfan exposure and AChE activity in fish, the aim of the present study was to evaluate the effects of endosulfan in brain AChE activity and its gene expression pattern using adult zebrafish (Danio rerio) as an animal model. Moreover, we have analyzed the effects of endosulfan exposure in different parameters of zebrafish swimming activity and in long-term memory formation. After 96 hours of exposition, fish in the 2.4 μg endosulfan/L group presented a significant decrease in AChE activity (9.44 ? 1.038 μmol SCh.h-1.mg protein-1; p = 0.0205) when compared to the control group (15.87 ? 1.768 μmol SCh.h-1.mg protein-1; p = 0.0205). The downregulation of brain AChE activity is not directly related with the transcriptional control as demonstrated by the RT-qPCR analysis. Our results reinforce AChE activity inhibition as a pathway of endosulfan-induced toxicity in brain of fish species. In addition, exposure to 2.4 μg endosulfan/L during 96 hours impaired all exploratory parameters evaluated: decreased line crossings (273.7 ? 28.12 number of line crossings compared to the control group 344.6 ? 21.30, p=0.0483), traveled distance (23.44 ? 2.127 meters compared to the control group 29.39 ? 1.585, p=0.0281), mean speed (0.03 ? 0.003 meters/seconds compared to the control group 0.04 ? 0.002, p=0.0275) and body turn angle (69,940 ? 4,871 absolute turn angle compared to the control group 88,010 ? 4,560 p=0.0114). These results suggest that endosulfan exposure significantly impairs animals' exploratory performance, and potentially compromises their ecological and interspecific interaction. Our results also showed that the same endusulfan exposure did not compromise animals' performance in the inhibitory avoidance apparatus. These findings provide further evidence of the deleterious effects of endosulfan exposure in the nervous system. / Endosulfan ? um pesticida organoclorado de amplo espectro ainda utilizado largamente em muitos pa?ses subdesenvolvidos. As aplica??es repetidas de endosulfan podem se incorporar aos cursos de ?gua por meio da lixivia??o dos solos das planta??es e atingir animais aqu?ticos, incluindo esp?cies de peixes. Dado que a atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE) ? um dos biomarcadores de exposi??o aos pesticidas mais utilizados de forma recorrente e h? resultados controversos envolvendo os efeitos da exposi??o ao endosulfan e a atividade da AChE em peixes , o objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos do endosulfan na atividade da AChE cerebral e seu padr?o de express?o g?nica utilizando zebrafish adulto (Danio rerio) como modelo experimental. Al?m disso, n?s analisamos os efeitos da exposi??o ao endosulfan em diferentes par?metros de locomo??o do zebrafish e na forma??o da mem?ria de longo prazo. Ap?s 96h de exposi??o, os peixes do tempo com 2,4 μg/L de endosulfam apresentaram um decr?scimo significante na atividade da AChE (9.44 ? 1.038 μmol SCh.h-1.mg prote?na-1; p = 0.0205) quando comparados com o grupo controle (15.87 ? 1.768 μmol SCh.h-1.mg prote?na-1; p = 0.0205). A regula??o inibit?ria da atividade da AChE cerebral n?o est? diretamente relacionada com o controle transcricional como demostrado pela an?lise de RT-qPCR. Nossos resultados refor?am a inibi??o da atividade da AChE como via da toxicidade induzida pelo endosulfan em c?rebro de de peixe. Al?m disso, a exposi??o de 2,4 μg/L do endosulfan durante 96h prejudicou todos os par?metros explorat?rios avaliados: linhas cruzadas (273.7 ? 28.12 n?mero de linhas cruzadas em compara??o com o grupo controle: 344.6 ? 21.30, p=0.0483), dist?ncia viajada (23.44 ? 2.127 metros comparados com o grupo controle 29.39 ? 1.585, p=0.0281), velocidade m?dia (0.03 ? 0.003 metros/segundos comparados com o grupo controle 0.04 ? 0.002, p=0.0275) e mudan?as de ?ngulo (69,940 ? 4,871 mudan?as de ?ngulo absolutas comparadas com o grupo controle 88,010 ? 4,560 p=0.0114). Esses resultados sugerem que a exposi??o ao endosulfan prejudica significativamente a performance explorat?ria dos animais e, potencialmente, compromete suas intera??es interespec?ficas e ecol?gicas. Nossos resultados tamb?m demonstraram que a mesma exposi??o ao endosulfan n?o compromete a performance dos animais no aparato de esquiva inibit?ria. Esses achados fornecem evid?ncias adicionais de efeitos delet?rios da exposi??o ao endosulfan no sistema nervoso.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-05-07T18:57:30Z No. of bitstreams: 1 468106 - Texto Parcial.pdf: 891418 bytes, checksum: 13bcdf3602d01f9b50fff916a21f4be2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T18:57:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 468106 - Texto Parcial.pdf: 891418 bytes, checksum: 13bcdf3602d01f9b50fff916a21f4be2 (MD5) Previous issue date: 2015-03-18 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Pesticides are used for the control, prevention and eradication of unwanted organisms in agricultural production worldwide. In Brazil, the use of pesticides is widespread in many production crops such as soybeans and rice. Thus, the massive use of these chemicals results in varied and unknown means of contamination. The chemical or biological control is applied to the total or partial supression of these agricultural pests by adopting chemical methods or natural agents. Thus, the mollusks are one of the pests group which interfere with paddy production process may cause significant damage to production. Here we evaluated the potency of lyophilized plant extracts (decoction and butanol fraction) of Ilex paraguariensis unripe fruits on the chemical control of the rice pest snail Pomacea canaliculata under laboratory conditions and in a non-target organism, fry of the species Rhamdia quelen. The chromatography thin layer confirm the presence of chemical components such as saponins and flavonoids present in unripe fruits. Here delimit the Lethal concentrations averages (LC50%) and the Middle Lethal Time (LT50%) through the PROBIT test. The decoctions LC50% was 26.6 mgL-1 and TL50% was 16 h. The LC50% of butanol fraction was 24.4 mgL-1 and TL50% was 25 hr. To fry, The LC50% of decoctions was 17.6 mg L-1 and the TL50% was 11.9 h. Who are more sensitive to the extracts. Regression diagrams show the positive correlations of the toxicity of the extracts in relation to the death of animals. The measured abiotic parameters help to understand the effect that the extracts had the organisms causing the deaths. These results prove the effectiveness of chemical control in rice pest snail with plant extracts of unripe fruits of mate thus showing a sustainable alternative compared to other plants already used to control this pest mollusk. The advantage in the use of plant extracts is that the source of raw material to obtain is linked with mate production, namely industrial waste. The use of unripe fruits provide a new source of effective extracts for the chemical control of the Golden Apple Snail. / Os pesticidas s?o usados para o controle, preven??o e erradica??o de organismos n?o desej?veis na produ??o agr?cola em todo o mundo. No Brasil, o uso de pesticidas ? disseminado em muitas culturas produtivas, tais como, a soja e o arroz. Assim, o uso massivo desses produtos qu?micos resulta em variados e desconhecidos meios de contamina??o. O controle qu?mico ou biol?gico ? aplicado para a supress?o total ou parcial dessas pragas agr?colas pela ado??o de m?todos qu?micos ou de agentes naturais. Sendo assim, os moluscos representam um dos grupos de pragas que interferem no processo produtivo oriz?cola podendo causar danos significativos ? produ??o. Aqui se avaliou a pot?ncia de extratos vegetais liofilizados (decocto e fra??o butan?lica) dos frutos imaturos de Ilex paraguariensis no controle qu?mico do caramujo praga do arroz Pomacea canaliculata em condi??es laboratoriais, bem como em um organismo n?o-alvo, alevinos da esp?cie Rhamdia quelen. As cromatrografias em camada delgada comprovam a presen?a de componentes qu?micos, como saponinas e flavonoides, presentes nos frutos imaturos. Aqui delimitamos as Concentra??es Letais M?dias (CL50%) e o Tempo Letal M?dio (TL50%) atrav?s do teste PROBIT. A CL50% de decoctos foi de 26,6 mgL-1 e a TL50% foi de 16 h. A CL50% da fra??o butan?lica foi de 24,4 mgL-1 e a TL50% foi de 25 h. Para os alevinos a CL50% de decoctos foi de 17,6 mgL-1 e a TL50% foi de 11,9 h. Sendo estes mais sens?veis aos extratos. Os diagramas de regress?o mostram as correla??es positivas da toxicidade dos extratos em rela??o ao ?bito dos animais. Os par?metros abi?ticos mensurados ajudam a entender o efeito que os extratos tiveram nos organismos ocasionando os ?bitos. Esses resultados comprovam a efic?cia do controle qu?mico no caramujo praga do arroz com os extratos vegetais dos frutos imaturos de ervamate mostrando assim uma alternativa sustent?vel comparada a outras plantas j? utilizadas para o controle desse molusco praga. A vantagem no uso destes extratos vegetais ? que a fonte de mat?ria prima para obten??o est? vinculada com a produ??o ervateira, sendo eles rejeitos industriais. O aproveitamento dos frutos imaturos proporcionaria uma nova fonte de extratos eficazes para o controle qu?mico do caramujo.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 448420.PDF: 5410555 bytes, checksum: 401d310c66a1a101524060e44f490893 (MD5) Previous issue date: 2013-02-13 / The Twentieth Century is marked by numerous technological advances, a fact that allowed related sectors to food, health and agriculture have evolved rapidly. However, such improvements are linked to the use of compounds chemically synthesized by exposing humankind and the environment to harmful compounds, with components often unknown (Oga, 2003). Agricultural chemicals are commonly used in plantations worldwide, in order to avoid crop damage (Moreira et al., 2002). These applications are justified by the fact that a percentage around 10% of the crop is eventually lost because of pests in general, therefore, the use of agrochemicals is related not only for economic reasons, but also technical and social (M?dio and Martins, 1997) ... (continua) All research protocols used in this work were authorized by the Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul Animal Research Ethics Committee with registration number CEUA 11/00250, as set forth in approval letter number 157/11- CEUA, December 2011. / O s?culo XX ? marcado por in?meros avan?os tecnol?gicos, fato este que permitiu com que setores como os relacionados ? alimenta??o, sa?de e agricultura rapidamente evolu?ssem. Contudo, tais melhorias est?o atreladas a utiliza??o de compostos quimicamente sintetizados, expondo o homem e o meio ambiente a compostos nocivos, com propriedades muitas vezes desconhecidas (Oga, 2003). Qu?micos agr?colas s?o comumente utilizados em planta??es no mundo todo, com a finalidade de evitar danos ?s colheitas (Moreira et al., 2002). Estas aplica??es se justificam pelo fato de que uma porcentagem em torno de 10% das safras acaba sendo perdida em raz?es de pragas em geral, portanto, o uso de agroqu?micos est? atrelado n?o s? a raz?es econ?micas, mas tamb?m t?cnicas e sociais (M?dio e Martins, 1997) ... (continua) Todos os protocolos de pesquisa utilizados neste trabalho foram autorizados pelo Comit? de ?tica em Pesquisas Animais da Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande com n?mero de registro CEUA 11/00250, conforme estabelecidos pela carta de aprova??o 157/11- CEUA, Dezembro 2011.

A fotodegradação de pesticidas, como os derivados de carbamatos orgânicos, possui um papel importante do ponto de vista ambiental, pois estes são extensivamente utilizados e comumente encontrados como contaminantes da água e do solo. O Rearranjo Foto-Fries (PFR) - a conversão fotoquímica de aril ésteres para orto- e para-hidroxifenonas - desempenha um importante papel na fotodegradação de drogas e pesticidas carbamatos, além de ser um passo chave para a síntese de um grande número de compostos e polímeros funcionais. Embora exista um grande número de estudos experimentais a respeito desse rearranjo, alguns pontos dessa reação ainda estão sob debate. O objetivo deste trabalho é estudar o processo de fotodissociação em carbamatos aromáticos e derivados e, particularmente, fornecer uma visão geral do mecanismo do Rearranjo Foto-Fries, utilizando metodologias computacionais. Entre essas metodologias estão TDDFT, cálculos multiconfiguracionais e Surface Hopping. A superfície de energia potencial para o PFR foi estudada no vácuo gasosa e utilizando solvatação implícita e explícita. Nessa última, a distribuição do solvente foi obtida por simulações de Monte Carlo. Um modelo envolvendo três estados é proposto para o PFR, baseado em cálculos CASSCF(14,12)/CASPT2(14,12). Este modelo fornece uma visão global de todos os passos envolvidos na reação, da fotodissociação até a tautomerização final. O papel do solvente ainda não foi esclarecido, pois a sua adição (implícita ou explícita) não alterou significativamente o comportamento do caminho dissociativo. / The photodegradation of pesticides, such as carbamate derivatives, has an environmentally important role, since they are extensively used and commonly found as contaminants in water and soils. The Photo-Fries rearrangement (PFR) - a photochemical conversion of aryl esters to ortho- and para-hydroxyphenones - plays an important role in the photodegradation of drugs and carbamate pesticides, besides being a key step in the synthesis of a large number of compounds and functional polymers. Although there is a large number of experimental studies about the mechanism of PFR, some points of this reaction are still under debate. The goal of this work is to study the photodissociation process in aromatic carbamates and derivatives and, particularly, is to provide a comprehensive picture of PFR, based on computational methods. Several methodologies were used, such as TDDFT, multiconfigurational methods and Trajectory Surface Hopping simulations. Comprehensive explorations of the potential energy surfaces were done in the gas phase and with implicit and explicit solvent, whose distribution was obtained from sequential Monte Carlo sampling. A three-state model for the Photo-Fries Rearrangement is proposed based on CASSCF(14,12)/CASPT2(14,12) calculations. It provides a comprehensive mechanistic picture of all steps of the reaction, from the photoabsorption to the final tautomerization. The role of the solvent is still not understood since the addition of solvent (implicit or explicit) do not change the dissociative pathway significantly.

Os defensivos constituem grande parte do custo total dos insumos utilizados na produção agrícola. O alto consumo de defensivos reduz a lucratividade e aumenta os riscos de contaminação ao ambiente. Uma das alternativas que vêm sendo propostas para a redução da quantidade de defensivos utilizada na produção agrícola é o chamado "gerenciamento localizado das culturas", através do uso dos conceitos da Agricultura de Precisão. Máquinas destinadas à aplicação localizada de defensivos líquidos em doses e produtos variáveis já estão presentes no mercado; entretanto, seu alto custo inicial e alta capacidade operacional inviabilizam sua aquisição em propriedades de menor porte. No presente trabalho, um pulverizador convencional foi adaptado com válvulas solenóides para promover a aplicação do defensivo na estratégia "liga-desliga", utilizando uma dose fixa. Um programa computacional foi desenvolvido para executar o controle independente sobre cada uma das válvulas solenóides presentes nas duas seções de barra do pulverizador, em função das informações de um mapa de prescrição, contendo as coordenadas dos locais onde a aplicação deveria ocorrer. Um DGPS foi conectado ao sistema para informar a localização do trator no campo. O sistema foi submetido a um teste em condições reais de controle de plantas daninhas, as quais foram previamente georreferenciadas através do caminhamento do contorno das infestações. Os resultados mostraram que a adaptação realizada, assim como o sistema de controle desenvolvido, permitiram o controle localizado das infestações, resultando na redução da quantidade de herbicida aplicada, em comparação ao tratamento convencional. / Agrochemicals constitute a great part of the total cost of inputs used in the crops production. The high consumption of agrochemicals reduces the profitability and increases the risks of environmental contaminations. One of the alternatives that have been proposed to reduce the amount of chemicals used in the crop production is the site-specific management, using the Precision Agriculture’s concepts. Machines used for site-specific application of liquid agrochemicals using variable rates and products are already in the market; however, its high initial cost and operational capacity make its acquisition unfeasible for small farms. In this work, a conventional sprayer was adapted with solenoid valves to allow the site-specific application using the "on/off" strategy, and a fixed rate. A computer program was developed to control each solenoid valve installed at the two sections of the boom, according to the information of a prescription map, containing the position of the points where the application should be done. A DGPS was connected to the system to inform the tractor’s position in the field. The system was tested in a real condition of weed control. The perimeter of the weed patches was previously georeferenced. The results showed that the developed system was able to achieve the patch application using fixed rates, resulting in a significant economy of herbicides, when compared with the conventional treatment, over the total area.

Atualmente a fabricação de sensores poliméricos tem sido de grande interesse tecnológico e científico, devido à grande demanda por sensores de diversos tipos em inúmeras aplicações. Nesse contexto, a Embrapa Instrumentação Agropecuária tem buscado o desenvolvimento de novas tecnologias, instrumentação, e sensores; visando a preservação do meio ambiente, tema de grande importância mundial. Muitos produtos comercializados nos países em desenvolvimento não atendem ao padrão de qualidade FAO, e o seu mau uso leva a riscos de contaminação de solos, águas de rios, mananciais, e lençóis freáticos; prejudicando a vida aquática, e consequentemente a vida humana. Este trabalho teve um caráter exploratório, e os objetivos foram a preparação, caracterização e desenvolvimento de unidades sensoriais à base de polímeros, com o intuito de avaliar a qualidade da água através da detecção de vários pesticidas. Utilizou-se uma \"língua eletrônica\" constituída por diferentes unidades sensoriais, nas quais foram depositados filmes de polímeros condutores com composições selecionadas e otimizadas a fim de se obter respostas elétricas características para cada tipo de pesticida. Para tanto: i) sintetizou-se quimicamente os polímeros polianilina e poli(oetoxianilina) e caracterizou-se os mesmos; ii) depositou-se (através de automontagem) filmes ultrafinos dos polímeros condutores poli(o-etoxianilina), polianilina e poli(3,4-etilenodioxitiofeno) sobre microeletrodos interdigitados. Estes filmes foram investigados quanto à sensibilidade frente aos pesticidas; iii) Caracterizou-se espectroscopicamente por técnicas de ultra-violeta visível (UVVIS), e microscopicamente (MEV) os filmes e as interações entre os pesticidas e os polímeros; iv) Caracterizou-se o conjunto de unidades sensoriais através de medidas elétricas de capacitância em corrente alternada através de espectroscopia de impedância e análise estatística de Componentes Principais (PCA). Resultados bastante interessantes foram obtidos, e a \"língua eletrônica\" foi capaz de distinguir águas contaminadas com 1 µ mL-1 de pesticidas, de águas não contaminadas / Nowadays the manufacturing of polimeric sensors has been attractingv technological and cientific interests, due to the demand for different sensors in a large number of applications. In this context. Embrapa Agriculturial Instrumentation rias been looking for the development of new technologies, instrumentation and sensor, envisaging environment monitoring, theme of huge global importance. Many products that are in the market in developing countries do not follow the FAO quality standards and their use can cause risks of contamination to soil and water, damaging the acquatic life and consequently the human life. The aim of this project was the preparation. characterization and development of sensing units made by thin layers of conducting polymers, in order to evaluate the water quality mainly due to contamination of pesticides. To achieve these aims, we made use of an \"electronic tongue\" designed with different sensing units in which conductor polymeric films with specific compositions were deposited, in order to have electric responses for each type of pesticide. For that, the following studies were carried out: i) The polymers PANI and POEA were synthesized and characterized ii) these films (PANI, POEA and PEDOT/PSS) were deposited by self-assembly on gold interdigited microelectrodes. The sensibility of these films to different pesticides was evaluated; iii) the interactions between pesticides and polymers were monitored by visible ultraviolet spectroscopic (UV-VIS) and microscopy techiques (SEM); iv) the sensing units were characterized by impedance measurements and by Principal Component Analysis (PCA). Using eight sensing units with PANI, POEA and PEDOT/PSS films it was demonstrated the possibility to detect some pesticides in concentration of 1 µ mL-1 and to distinguish contaminated samples from non contaminated

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-31Bitstream added on 2014-06-13T18:41:13Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_pr_dr_rcla.pdf: 1096326 bytes, checksum: a2a1be84ec8b09cfcf7ab3110daa8ce4 (MD5) / O presente estudo avaliou os efeitos do fipronil em fêmeas semi-ingurgitadas de carrapatos Rhipicephalus sanguineus por meio do desenvolvimento de protocolo adequado de bioensaio in vitro (AIT), monitorado diariamente, com determinação da CL50 (concentração 50% letal) e intervalo de confiança a 95%, g (95): CL50 = 9.647 ppm (4.711 a 13.470), bem como analisou os efeitos histológicos e ultra estruturais deste produto nos ovários desses indivíduos, demonstrando quais são os mecanismos de defesa utilizados pelas células germinativas para eliminar o composto químico do sistema. Para o estudo morfológico, os carrapatos foram divididos em quatro grupos, onde o grupo I foi utilizado como controle e os grupos II, III e IV, foram submetidos às concentrações de 1, de 5 e de 10 ppm (CL50) de fipronil, respectivamente. As alterações variaram desde a presença de poucos e pequenos vacúolos até a interrupção da vitelogênese e morte celular. A concentração de 10 ppm de fipronil foi a que mais afetou o desenvolvimento dos ovócitos. Mecanismos de defesa celular como o aumento da quantidade e novo arranjo citoplasmático de elementos do citoesqueleto, bem como a grande quantidade de vacúolos digestivos e de figuras mielínicas foram observados. Simulando a ação do fipronil nos hospedeiros de carrapatos expostos aos acaricidas que tenham esse princípio ativo em sua composição, o presente estudo avaliou também o potencial citotóxico (danos causados nas células do fígado), genotóxico e mutagênico do fipronil utilizando camundongos submetidos a diferentes doses da droga. Os camundongos foram divididos em quatro grupos: grupo controle e grupos I, II e III, que foram expostos às doses de 15mg/Kg, 25 mg/Kg e 50 mg/Kg (DL50) de fipronil, respectivamente. Em seguida, o fígado dos indivíduos foi retirado, seccionado e analisado por meio de técnicas histológicas e histoquímicas... / The present study evaluated the effects of fipronil on semi-engorged females of the tick Rhipicephalus sanguineus. A protocol for an in vitro bioassay (AIT) was developed, and the LC50 (lethal concentration 50%) and 95% confidence interval were determined: LC50 = 9.647 ppm (4.711 to 13.470). Histological and ultrastructural alterations in ovaries were also examined to describe the defense mechanisms of germ cells to eliminate the chemical compound from the system. For the morphological analysis, ticks were divided into four groups. Group I was used as the control group and groups II, III,and IV were exposed to concentrations of 1, 5, and 10 ppm (LC50) of fipronil, respectively. Alterations varied from the presence of few and small vacuoles to the interruption of vitellogenesis and cell death. The concentration of 10 ppm of fipronil had the strongest effect on oocyte development. Defense mechanisms of cells were observed such as increase in the amount and changes in the arrangement in the cytoskeleton elements in the cytoplasm, amount of digestive vacuoles and myelin figures. Simulating the action of fipronil in tick hosts exposed to fipronil, the present study also assessed the cytotoxic (damage caused in liver cells), genotoxic, and mutagenic potential of fipronil in mice treated with different doses. Mice were divided into four groups: control group and groups I, II, and III, which were exposed to doses of 15mg/Kg, 25 mg/Kg, and 50 mg/Kg (LD50) de fipronil, respectively. The liver of mice were dissected, sectioned, and analyzed with histological and histochemical techniques. Changes varied from proliferation of Kupffer cells, hypertrophy of hepatocytes, accumulation and distribution of proteins, polysaccharides, lipids, and presence of vacuoles in the cytoplasm of hepatocytes, as well as the obstruction of blood vessels, characterizing mainly a) autophagic processes, b) steatosis... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Silvia Regina Cunha Funari / Resumo: O crescimento do parque industrial nacional pode propiciar a liberação de poluentes como os metais, os quais representam uma preocupação crescente com relação à contaminação ambiental. Estes contaminantes podem entrar na cadeia solo-água-planta, representando uma perigosa fonte direta e indireta de contaminação para abelhas e seus produtos. Além desta contaminação, os produtos apícolas podem ser de grande importância como indicadores de contaminação de uma determinada região. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi identificar a ocorrência de metais no pólen apícola, como alumínio (Al), chumbo (Pb) e mercúrio (Hg) das regiões Sul, Sudeste, Centro-Oeste, Norte e Nordeste. As análises quantitativas foram realizadas através de espectrofotometria por absorção atômica. De acordo com os resultados obtidos, observou-se a presença de alumínio e mercúrio em todas as regiões analisadas. Com relação ao chumbo, apenas as regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste apresentaram contaminação por este metal. Desta forma, pode-se concluir da necessidade de maior controle sobre a contaminação do pólen apícola por metais, bem como utilizá-lo no monitoramento da poluição ambiental. / Abstract: The growth of the national industrial park may bring polluents, such as metals, which are a big concern, as they represent environment contamination. The polluents may get in the soil-water-plant chain, representing a dangerous direct and indirect source of contamination for bees and their products. Besides that contamination, bee products may be of great importance as being indicators of contamination in a certain region. Thus, the objective of this work has been to identify the occurrence of metals in bee pollen such as aluminium (Al), lead (Pb) and mercury (Hg) found in the South, Southeast, West Center, North and Northeast. The quantitative analyses have been made by spectrometry through atomic absortion. According to results obtained, aluminium and mercury have been found in all regions analyzed. As for lead, only in South, Southeast and West Center have shown contamination. Thus, it is possible to conclude that it is necessary that contamination of bee pollen by metals be more controlled and used in the monitoring of environment pollution. / Doutor

Os defensivos constituem grande parte do custo total dos insumos utilizados na produção agrícola. O alto consumo de defensivos reduz a lucratividade e aumenta os riscos de contaminação ao ambiente. Uma das alternativas que vêm sendo propostas para a redução da quantidade de defensivos utilizada na produção agrícola é o chamado "gerenciamento localizado das culturas", através do uso dos conceitos da Agricultura de Precisão. Máquinas destinadas à aplicação localizada de defensivos líquidos em doses e produtos variáveis já estão presentes no mercado; entretanto, seu alto custo inicial e alta capacidade operacional inviabilizam sua aquisição em propriedades de menor porte. No presente trabalho, um pulverizador convencional foi adaptado com válvulas solenóides para promover a aplicação do defensivo na estratégia "liga-desliga", utilizando uma dose fixa. Um programa computacional foi desenvolvido para executar o controle independente sobre cada uma das válvulas solenóides presentes nas duas seções de barra do pulverizador, em função das informações de um mapa de prescrição, contendo as coordenadas dos locais onde a aplicação deveria ocorrer. Um DGPS foi conectado ao sistema para informar a localização do trator no campo. O sistema foi submetido a um teste em condições reais de controle de plantas daninhas, as quais foram previamente georreferenciadas através do caminhamento do contorno das infestações. Os resultados mostraram que a adaptação realizada, assim como o sistema de controle desenvolvido, permitiram o controle localizado das infestações, resultando na redução da quantidade de herbicida aplicada, em comparação ao tratamento convencional. / Agrochemicals constitute a great part of the total cost of inputs used in the crops production. The high consumption of agrochemicals reduces the profitability and increases the risks of environmental contaminations. One of the alternatives that have been proposed to reduce the amount of chemicals used in the crop production is the site-specific management, using the Precision Agriculture’s concepts. Machines used for site-specific application of liquid agrochemicals using variable rates and products are already in the market; however, its high initial cost and operational capacity make its acquisition unfeasible for small farms. In this work, a conventional sprayer was adapted with solenoid valves to allow the site-specific application using the "on/off" strategy, and a fixed rate. A computer program was developed to control each solenoid valve installed at the two sections of the boom, according to the information of a prescription map, containing the position of the points where the application should be done. A DGPS was connected to the system to inform the tractor’s position in the field. The system was tested in a real condition of weed control. The perimeter of the weed patches was previously georeferenced. The results showed that the developed system was able to achieve the patch application using fixed rates, resulting in a significant economy of herbicides, when compared with the conventional treatment, over the total area.