O avanço industrial e urbano associado ao aumento da produção dos bens de consumo resultou na geração de resíduos que, por muito tempo, foram descartados indiscriminadamente no ambiente, provocando danos quase sempre irreversíveis e de difícil recuperação. Dois experimentos foram conduzidos em solos contaminados por metais pesados, o primeiro devido ao descarte de produtos inorgânicos contendo grande carga de poluentes no solo; no segundo estudo a contaminação deve-se ao uso sucessivo de fungicidas contendo cobre em pomares cítricos do sul da Flórida. O primeiro estudo objetivou avaliar o uso de amenizantes orgânicos como mitigadores da toxicidade de bário, boro, cádmio, chumbo, cobre, níquel e zinco presentes no solo contaminado decorrente da adição de resíduo de sucata automobilística e avaliar o potencial fitoextrator do pinhão-manso (Jatropha curcas L.). Observou-se que o fornecimento da matéria orgânica na forma de turfas não amenizou a contaminação por metais pesados (Ba, Cd, Cu, Ni, Pb,Zn) e B; tal efeito pode ter ocorrido devido ao elevado pH deste solo mantido pelas práticas constantes de calagem. Os elementos apresentaram maior disponibilidade no solo ao longo das avaliações, exceto o boro que não apresentou significância. As plantas apresentaram sintomas de fitotoxicidade causados pelo elevado teor de boro e metais pesados no solo. A maior parte dos elementos metálicos se acumulou nos colmos e o boro nas folhas do pinhão manso, ou seja, a planta foi eficiente em translocar tais elementos para a parte aérea, situação desejável em uma fitoextratora. Ao final do experimento, os teores de Ba, Cd, Cu, Ni, Pb e Zn estavam mais disponíveis às plantas. O que indica que a matéria orgânica presente nas turfas mineralizou e tornou mais disponível estes metais pesados às plantas ao longo das avaliações. Pelos índices de transferência, de translocação e de remoção o pinhão manso foi viável somente para fitoextração de boro da área contaminada; estes índices também apontaram que o pinhão manso apresentou potencial para acumular B, Ba e Cd. O segundo experimento foi desenvolvido em casa de vegetacão com um argissolo coletado em uma área que tem recebido sucessivas aplicações de fungicidas a base de cobre, o que tem promovido o acúmulo significativo deste elemento nos solos sob produção de citros. O objetivo foi avaliar o potencial de fitoextração de cobre pelas plantas chinesas Splendens elsholtzia e Argyi elsholtzia para remover o excesso de cobre em solos contaminados devido a aplicação sucessiva de fungicidas cúpricos em pomares cítricos do sul da Flórida. A produção de massa seca de folhas, colmos e raízes e a concentração de cobre nos tecidos da Splendens elsholtzia foram superiores ao da espécie Argyi elsholtzia, o que indica que a Splendens elsholtzia é mais tolerante aos elevados níveis de cobre no solo. Assim, esta espécie pode ser indicada para programas de fitoextração em solos contaminados com cobre; entretanto, o índice de translocação do cobre indicou que as duas espécies não foram eficientes em translocar o cobre da raíz para parte aérea. / The industrial and urban progress associated with increased production of consumer goods has resulted in the generation of waste, which, for a long time, was indiscriminately discarded in the environment, causing damage usually irreversible to recover. Two experiments were conducted in soils contaminated with heavy metals: the first aimed at the disposal of products containing high loads of inorganic pollutants in the soil and the second focused on contamination due to the successive uses of fungicides containing copper in citrus groves of South Florida. The first study aimed to evaluate the use of organic soothers as mitigators of toxicity caused by barium, boron, cadmium, lead, copper, nickel and zinc in soil contaminated with waste resulting from the disposal of automobile scrap and to evaluate the phytoextraction potential of Jatropha (Jatropha curcas L.). It was observed that the supply of organic matter in the form of peat did not alleviate the contamination with heavy metals (Ba, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) and B, which may be attributed to the high pH of the soil due to constant practices of liming. The items showed higher availability in the soil during the evaluations, except for boron which showed no significance. The plants showed symptoms of phytotoxicity caused by high levels of boron and heavy metals in the soil. Most metallic elements are accumulated in the stems and boron in the leaves of Jatropha curcas, thus, the plant was efficient in the translocation of these elements to the shoot, a situation is desirable in phytoextraction. At the end of the experiment, the concentrations of Ba, Cd, Cu, Ni, Pb and Zn were more available to plants. This indicates that the organic matter present in the peat mineralized and made these heavy metals more available to plants. Considering the transfer rates of translocation and removal, the Jatropha was feasible only for phytoextraction of boron in the contaminated area, which shows that Jatropha has the potential to accumulate B, Ba and Cd. The second experiment was conducted in a greenhouse in an alfisol collected in an area that received repeated applications of copper-based fungicides, which promoted significant accumulation of this element in soils under citrus production. The objective was to evaluate the potential for phytoextraction of copper by the Chinese plants Splendens elsholtzia and Argyi elsholtzia to remove excess of copper in contaminated soils due to repeated application of copper-based fungicides in citrus groves of South Florida. The dry weight of leaves, stems and roots and the concentration of copper in the tissues of Splendens elsholtzia were higher than in Argyi elsholtzia, which indicates that the Splendens elsholtzia is more tolerant to high copper levels in the soil. Thus, this species may be indicated for phytoextraction of soils contaminated with copper; however, the rate of copper translocation indicated that the two species were not efficient to translocate copper from root to shoot.

O cádmio (Cd) é um elemento potencialmente tóxico para as plantas, animais e homens. O Cd é particularmente perigoso devido à sua mobilidade relativamente alta em solos e transferência para as plantas. Além disso, plantas que crescem em solos contaminados podem acumular Cd nos tecidos comestíveis em grandes quantidades sem qualquer sintoma visível de toxicidade. O Cd tem recebido atenção especial por sua associação com diversos problemas na saúde humana. Devido à crescente preocupação com a ingestão de Cd por alimentos, os riscos de sua entrada na cadeia alimentar precisam ser cuidadosamente considerados. Neste contexto, objetivou-se, com este estudo, avaliar a disponibilidade de Cd no solo, sua transferência e toxicidade para as culturas de alface, arroz e feijão, por meio de experimentos desenvolvidos em Latossolos com atributos contrastantes, contaminados com doses de Cd. Os experimentos foram desenvolvidos em casa de vegetação em PiracicabaSP. Cultivaram-se plantas de alface, arroz e feijão em vasos de 3 dm3 preenchidos amostras de um Latossolo Vermelho Eutrófico e um Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico. Adotou-se o delineamento experimental em blocos ao acaso, em esquema fatorial 5x2, com três repetições. Os tratamentos corresponderam a: 0,0; 0,5; 1,3; 3,0 e 6,0 mg dm-3 de Cd, definidos com base nos valores orientadores de qualidade do solo para Cd estabelecidos pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental CETESB, aplicados nos solos na forma de CdCl2.H2O. Os teores de Cd nos solos aumentaram linearmente em função das doses de Cd. Os extratores DTPA, Mehlich-1 e CaCl2 foram eficientes na avaliação dos teores disponíveis de Cd nos solos. O Cd esteve mais associado a frações menos estáveis (trocável e matéria orgânica). O aumento das doses de Cd promoveu diminuição da produção de biomassa e o aumento nos teores e nas quantidades acumuladas desse elemento nas partes vegetais estudadas. Contudo, não foram observados outros sintomas de toxicidade nas plantas. Os teores e acúmulos de P, Cu, Fe, Ni, Mn, Pb e Zn, nas raízes, parte aérea, folhas e grãos, foram diferentemente influenciados pelas doses de Cd. A distribuição de Cd nas partes das plantas variou em função da cultura: alface = folhas > raiz > caule; arroz = raiz > parte aérea > grãos, e feijão = parte aérea > raiz > vagem > grãos. O teor de Cd nos grãos de feijão está abaixo do limite máximo estabelecido para o consumo humano conforme a legislação brasileira. Entretanto, a concentração de Cd nas folhas de alface e nos grãos de arroz ultrapassa tal limite quando o teor de Cd no solo está acima do valor de referência de qualidade proposto pela CETESB. O valor da ingestão diária de Cd pelo consumo de alface e feijão está dentro do valor provisório de ingestão diária tolerável (PTDI) sugerido pela Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura FAO/WHO. No entanto, o valor da ingestão diária de Cd pelo consumo de arroz por adultos está acima do PTDI. Consequentemente, o consumo desse alimento poderá trazer riscos à saúde humana. / Cadmium (Cd) is potentially toxic element to plants, animals and humans. Cd is particularly dangerous due to its relatively high mobility in soils and transfer to plants. Moreover, plants growing in contaminated soils can accumulate Cd in edible tissues in large quantities without any visible signs. Cd has received considerable attention in view of its association with a number of human health problems. Due to increasing concern about the intake of Cd in foods, the risks of its potential entry in the food chain need to be carefully considered. The objective of this study was to evaluate the availability of Cd in soil, the uptake by plants and to estimate the daily intake of Cd from lettuce, rice and bean plants grown in Brazilian tropical soils. The experiment was carried out under greenhouse conditions in Piracicaba, state of São Paulo, Brazil. Lettuce, rice and bean plants were cultivated in pots filled with 3 dm3 of two Oxisols (Typic Hapludox and Rhodic Hapludox) using a randomized block design in a factorial scheme (5 x 2) with three replicates. The treatments consisted of: 0.0; 0.5; 1.3; 3.0 and 6.0 mg dm-3 rates of Cd (as CdCl2), based on the guideline established by the Environmental Agency of the State of Sao Paulo CETESB. Considering all the experiments it was found that the external loading of Cd linearly increased the concentration of Cd in both soils. DTPA, Mehlich-1 e CaCl2 were effective in predicting soil Cd availability. The Cd distributions in both soils were strongly associated with exchangeable and organic matter fractions, which are characterized by instable chemical bonds. The application Cd rates decreased the plant biomass. However, the crops did not display any other symptoms of Cd toxicity or of deficiency in other nutrients which might be caused by the presence of Cd in the soil. Loadings of Cd to soil linearly or quadratically increased the concentration and accumulation of Cd in different parts of the plants. The concentration and accumulation of P, Cu, Fe, Ni, Mn, Pb and Zn in the root, shoot, leaves and grain were influenced differentially by Cd treatments. Cadmium distribution in different parts of the plants varied depending on the crop: lettuce = leaves > root > stem, rice = root > shoot > grains, and bean = shoot > root > pod > grain. Cadmium concentration in bean remained below the threshold for human consumption established by Brazilian legislation. However, lettuce and rice Cd concentration in edible parts exceeded the acceptable limit when the soil Cd concentration is above the quality reference value proposed by CETESB. Daily intakes of Cd from lettuce and bean plants grown in both Oxisols are within the provisional tolerable daily intake (PTDI) of Cd determined by the Food and Agriculture Organization of the United Nations FAO/WHO. However, the daily intake of Cd from rice for adults is above the PTDI. Consequently, the consumption of this food can pose risks to human health.

A presença de metais pesados tóxicos em fertilizantes tem sido motivo de preocupação e apontada como um dos obstáculos à produção sustentável de alimentos. Por outro lado, há uma crescente busca por produtos agrícolas de melhor qualidade, com maior teor de micronutrientes e menos fatores antinutricionais, como os metais pesados tóxicos. No Brasil, há poucos trabalhos relacionando fertilização e qualidade dos produtos agrícolas, em termos de micronutrientes e metais pesados tóxicos. Neste contexto, no presente trabalho foram realizados quatro experimentos tendo como objetivos avaliar: 1) a eficiência de métodos de extração e de quantificação simultânea de micronutrientes e de metais pesados tóxicos em fertilizantes; 2) a influência da fertilização nos teores de micronutrientes e metais pesados tóxicos no solo, nos indicadores microbiológicos, nas atividades enzimáticas em plantas e na qualidade dos produtos agrícolas; 3) a variação genotípica para teor de Cd, micronutrientes e suas relações em 35 cultivares de arroz de terras altas do Brasil; 4) a influência do estado nutricional e genotípica nos teores de Cd e 70Zn no arroz. Quando se usa reagentes e água de alta pureza, a análise de metais pesados tóxicos em amostras de fertilizantes pode ser realizada por micro-ondas ou sistema aberto, sendo que as quantificações dos elementos por ICP-MS e ICP-AES produzem resultados semelhantes. Porém, na análise dos teores naturais de Cd, Cr e Pb apenas a quantificação por ICP-MS foi adequada. Nas condições deste trabalho, tanto os subprodutos e rocha fosfática quanto os fertilizantes foram capazes de fornecer nutrientes às plantas, sem causar aumentos excessivos de metais pesados tóxicos nos solos e nos produtos agrícolas. Os indicadores microbiológicos do solo e as atividades enzimáticas em plantas de alface reagiram positivamente à fertilização. Foram identificadas variedades de arroz de terras altas com baixo e alto teor de Cd nos grãos. Os teores de Fe, Zn e Se apresentaram relações inversas ao teor de Cd. Observou-se interação entre estado nutricional da planta e genótipo no teor de Cd em grãos de arroz de terras altas cultivado em solução nutritiva. Concluiu-se que, com manejo adequado, a fertilização aumenta a produtividade e melhorar qualidade dos produtos agrícolas para alimentação humana e animal / The presence of toxic heavy metals in fertilizers has been a big concern. It has been indicated as one of the obstacles to sustainable food production. On the other hand, there is a growing demand for better-quality products, with high micronutrient content and low malnutrition factors, such as toxic heavy metals. In Brazil there are scarce number of studies regarding fertilization and the quality of agricultural products for micronutrients and toxic heavy metals. In this context, the present study, involving four experiments, was conducted with the objectives: 1) to assess the efficiency of methods to extract and quantify micronutrients and toxic heavy metals in fertilizers; 2) to study the influence of fertilization on the levels of micronutrients and toxic heavy metals in agricultural products; 3) to evaluate the genotypic variation in response to the content of Cd, micronutrients and their relations in 35 upland rice cultivars from Brazil; and 4) to determine the influence of the nutritional status and genotype on the levels of Cd and 70Zn in rice plant. The results showed that with the use of reagents and water of high purity, toxic heavy metals can be extracted for analysis by microwave or an open air system, and that quantification of the elements by ICP-MS and ICP-AES yields similar results. However, for the analysis of natural contents of Cd, Cr and Pb only ICP-MS quantification was appropriate. Further, both by-products and phosphate rock, as fertilizers were able to supply nutrients to the plants without causing excessive increases of toxic heavy metals in soil and agricultural products. Microbiological soil indicators and enzyme activities in plants responded positively to fertilization. Furthermore, results also showed that there were upland rice cultivars with low and high Cd content in the grains, and the levels of Fe, Zn and Se showed inverse relations with the Cd content. There was an interaction between plants the nutritional status and genotype for Cd content in grains of upland rice cultivars. Based on the results, it can be concluded that with adequate management, fertilization can increase crop yields and improve the quality of agricultural products for human and animal consumption

Devido à persistência de metais pesados em solos, a contaminação por estes elementos é considerada permanente resultando no impacto agravante da degradação das propriedades químicas e biológicas do solo. As técnicas de estabilização para remediação de solos contaminados com metais pesados têm se destacado como uma opção eficaz, além de resultar num custo/benefício mais acessível quando comparado aos métodos de descontaminação tradicionais. Quando associada à fitoestabilização, constitui uma das técnicas mais promissoras, pois além de promover a reabilitação da área impactada, diminui os riscos ambientais, na medida em que protege o solo da erosão hídrica e reduz a lixiviação dos contaminantes. O conhecimento da distribuição dos metais nas frações do solo é essencial à predição do comportamento geoquímico destes no ambiente e, permite ainda avaliar a eficiência dos procedimentos remediadores e sua longevidade. Cd, Pb, Cu, Ni e Zn são de grande interesse na regulamentação por agências governamentais, visto que em concentrações elevadas em águas, solos e ar representam riscos à saúde humana. Neste contexto, o presente trabalho avaliou o potencial de imobilização de superfosfato triplo, lama vermelha e zeólitas para um solo contaminado com resíduo industrial rico em Cd, Pb, Cu, Ni e Zn, por meio de ensaio de incubação em vasos. Posteriormente, a capacidade de promover o crescimento vegetal em cada tratamento foi avaliada através de ensaios com milho (Zea mays), em vasos, e pelo método de Neubauer, em placas de Petri, utilizando o arroz (Oryza sativa). O comportamento e distribuição dos metais foram avaliados pelo método de extração seqüencial de Tessier. De maneira geral, todos os remediadores reduziram os teores disponíveis dos metais no solo, com variações sobre as doses e os elementos. O superfosfato triplo reduziu, principalmente, a disponibilidade de Pb, Cu e Zn. Zeólitas e lama vermelha apresentaram maior redução sobre os teores disponíveis de Cd e Ni. O superfosfato triplo promoveu redução de pH e, no sentido oposto, a lama vermelha elevou o pH do solo. Os dados de extração seqüencial apontaram o deslocamento dos metais para a fração oxi-hidróxidos de ferro e manganês, após os tratamentos. O superfosfato triplo foi o tratamento que mais promoveu o crescimento vegetal e produção de matéria seca. / Due to the heavy metal persistence in soils, the contamination by these elements is considered permanent and might result in great impact causing a degradation of the chemical and biological properties of the soil. Stabilization techniques have been used as an efficient tool for the remediation of soils that are contaminated by heavy metals, and they show also a cost/benefice relationship more accessible when compared with the traditional methods of decontamination. The association of stabilization and phytostabilization constitute a prominent technique because decrease the environmental risk besides recovering and rehabilitating the impacted area, protecting the soil from water erosion and leaching of the contaminants. The knowledge of the heavy metal distribution in the soil fractions is essential to the prediction of the geochemical behavior these metals in the environmental and allows also evaluate the efficacy of the remediation procedures and their longevity. Cd, Pb, Cu, Ni and Zn are of great interest to the regulamentation by the governmental agencies because if they are found in high concentration in water, soils and air they represent risk to the human health. In this context, this work evaluated the potential of the immobilization for triple superphosphate, red mud and zeolites in a contaminated soil with industrial residues rich in Cd, Pb, Cu, Ni and Zn, by using vase soil incubation experiment. Later, it was evaluated the capacity to promote the vegetal growth in each treatment through corn (Zea mays) experiment in vases and also by Neubauer method in Petri plates, using rice (Oryza sativa). The behavior and distribution of heavy metals were evaluated by the sequential extraction of Tessier. In general, all remediates reduced the available concentration of the heavy metals in the soil, varying with doses and the elements. The triple superphosphate reduced mainly the availability of Pb, Cu and Zn. Zeolites and red mud presented higher reduction in the available concentration of Cd and Ni. The triple superphosphate promoted pH reduction and in an opposite way the red mud increased the soil pH. The sequential data extraction showed the heavy metals moving to the iron and manganese oxi-hydroxide fractions after the treatments. The triple superphosphate was the treatment that has promoted higher vegetal growth.

Os ecossistemas costeiros do litoral do Estado de São Paulo apresentam-se ambientalmente degradados, em conseqüência da concentração populacional e instalação de pólos industriais e petroquímicos. O lançamento de rejeitos urbanos, industriais e portuários nos corpos d’água resulta no aporte indiscriminado de poluentes nos ambientes estuarinos. O metal pesado mercúrio (Hg) constitui um dos poluentes de maior risco para o equilíbrio ecológico e saúde humana, justificado pela elevada toxicidade e potencial de bioacumulação e biomagnificação através da cadeia alimentar. O presente trabalho teve por objetivos: (a) determinar o conteúdo de Hg total em solos de manguezais da Baixada Santista (rio Cascalho, Mariana, Crumahú, Irirí e Canal da Cosipa) e Ilha do Cardoso; (b) verificar a influência do preparo de amostras na determinação de Hg em solos estuarinos; (c) analisar parâmetros químicos relacionados à geoquímica do Hg; (d) avaliar a distribuição do conteúdo total de Hg nas frações mais relevantes em solos de manguezais por meio de extração seqüencial. Foi determinado um enriquecimento de Hg nas camadas superficiais dos solos da Baixada Santista e Ilha do Cardoso, porém não foi verificado um padrão uniforme de distribuição das concentrações de Hg total nos perfis amostrados. O manguezal do rio Cascalho e Canal da COSIPA apresentaram elevados teores de Hg (5,65 mg.kg-1 e 1,64 mg.kg-1, respectivamente), caracterizando áreas altamente poluídas. Em uma nova amostragem nos manguezais do rio Cubatão, próximo ao rio Cascalho, os teores de Hg total permaneceram em concentrações superiores ao valor de alerta estabelecido pela CETESB. Em função da variabilidade dos resultados, a influência do preparo de amostras desta natureza foi analisada comparando-se teores totais em amostras úmidas, sem tratamentos prévios de secagem e moagem; secas pelo processo de liofilização, sem posterior moagem; amostras submetidas aos pré-tratamentos de secagem em estufa a 25°C e moagem; amostras submetidas aos pré-tratamentos de secagem em estufa a 180°C e moagem. Uma vez que a umidade em cada sub-amostra pode diferir, a determinação do conteúdo de Hg total na amostra úmida pode ser a causa primária da variabilidade entre os resultados, somada à distribuição desuniforme de raízes e matéria orgânica, e variações texturais. A utilização de amostras secas pelo processo de liofilização e posteriormente moídas pode contribuir para a precisão analítica dos resultados gerados da extração de Hg, em solos de ambientes estuarinos. Com base nos resultados de Eh e pH foi verificado que a quase totalidade das amostras se situam no campo de estabilidade do Hg elementar e em menor proporção no campo de estabilidade do HgS, favorecendo a formação de Hg elementar e o processo de piritização. De acordo com a extração seqüencial, o Hg encontra-se associado principalmente à fração pirítica, enquanto que nas frações mais reativas dos solos, foram determinadas menores concentrações de Hg (frações trocável e solúvel, carbonatos, ferridrita e lepidocrocita), e concentrações ainda relativamente inferiores na fração correspondente às formas cristalinas de ferro, em todas as amostras. / Coastal ecosystems at São Paulo State show a condition of environmental degradation, due to high density of population and presence of industrial and petrochemical poles. The disposal of urban, industrial and harbor wastes into water bodies result in indiscriminate accumulation of pollutants in estuarines soils. Mercury (Hg) constitutes one of the most dangerous pollutants for the ecological balance and human health, because of its high toxicity and potential for bioaccumulation and biomagnification through the food chain. The current study aimed to: (a) determine total content of Hg in mangroves soils from Baixada Santista region (Cascalho, Mariana, Crumahú and Irirí rivers and COSIPA Channel) and Cardoso Island; (b) verify the effects of sample pre-treatments to determine Hg in mangrove soils; (c) analyze chemical parameters related to the geochemistry of Hg; (d) evaluate the distribution of total Hg in the most relevant fractions of mangroves soils using sequential extraction technique. An enrichment in total Hg was observed in the superficial layers of Baixada Santista and Cardoso Island soils, although there was no regular pattern of total Hg distribution at the studied profiles. Mangroves soils from Cascalho River and COSIPA Channel showed high Hg concentrations (5,65 mg.kg-1 e 1,64 mg.kg-1, respectively), characterizing highly polluted areas. Soil samples from Cubatão River, close to Cascalho River, showed total Hg values greater than the alert level established by CETESB. Due to the great data variability the effects of sample pre-treatment were analyzed by comparing the total Hg contents in fresh samples without previous drying and grinding treatments with samples dried by liofilization without later grinding; samples submitted to pre-drying treatments at 25°C and grinding, samples submitted to pre-drying treatments at 180°C and grinding. Since water content may vary from one sample to another, the establishment of total Hg content in fresh samples can be the main cause of results variability, in addition to the non-uniform distribution of root, organic matter and textural variations. The use of liofilized and ground samples may contribute to the analytical precision. Regarding Hg geochemistry, data obtained from Eh-pH correlation evidence that most samples are located in the elemental Hg stability field and, in a smaller proportion, in the HgS stability field, favoring elemental Hg formation and pyritization process. Sequential extraction data show that Hg is mainly associated to the pyritic fraction, followed by the most reactive fractions (soluble, exchangeable, carbonates, ferrihydrite and lepdocrocite fractions), and the fraction corresponding to crystalline iron oxides.

A constatação do crescente acúmulo de lixo, proveniente de plásticos sintéticos que agridem o ecossistema, principalmente o solo, devido ao longo tempo de permanência no ambiente, levou à idéia de desenvolvimento de plásticos biodegradáveis para substituição parcial dos plásticos de origem petroquímica. No presente trabalho, conduzido em laboratório, analisouse a biodegradação da blenda poli (?-caprolactona) e amido de milho adipatado (PCL/A) e do polietileno. Após a etapa de biodegradação foi avaliado o impacto da adição daqueles materiais na microbiota do solo e testada a toxicidade do plástico no solo sobre a emergência e desenvolvimento de plântulas de arroz (Oryza sativa L.), cultivar 202 IAC. Foram usados dois solos: Nitossolo Vermelho eutroférrico com textura argilosa e Argissolo Vermelho Amarelo distrófico com textura arenosa. Os plásticos utilizados no experimento foram incorporados em três diferentes granulometrias: 0,007, 0,196 e 19,5 cm2. Para cada granulometria foram incorporadas ás amostras de solo seis doses de plástico equivalentes a 0, 50, 100, 150, 200 e 250 mg C 100g-1 de solo. O delineamento experimental, para cada solo, foi inteiramente casualizado, com três repetições, em fatorial: na fase de biodegradação: 6 x 2 x 3 (6 doses, 2 plásticos e 3 granulometrias), para as análises microbiológicas e para a fase de toxicidade do plástico no solo 5 x 2 x 1(5 doses, 2 plásticos e 1 granulometria). Cada dose de plástico foi incorporada em 200g de terra dentro de frasco respirométrico hermeticamente fechado a 28°C. A mineralização do plástico foi determinada pela captura de CO2 liberado durante um período de 120 dias. Confirmou-se mais uma vez que o polietileno é um material quase não biodegradável sendo que a dose e a granulometria não afetam sua mineralização. O PCL/A é um material biodegradável. No solo argiloso a maior porcentagem de mineralização foi de 72,47 % e para o arenoso de 60,46%, na granulometria 0,007 cm2 e dose 50 mg C 100g-1 de solo, em 120 dias foi observado que a textura do solo é fator que afeta a mineralização de compostos orgânicos, sendo esta maior em solo de textura argilosa. Nas maiores doses de PCL/A, independentemente do tipo de solo, a porcentagem de biodegradação diminuiu, provavelmente pelo aumento do conteúdo orgânico adicionado, que pode ter suplantado a capacidade de degradação dos microrganismos contidos nos solos. Não houve alterações no carbono e nitrogênio da biomassa microbiana do solo pela adição de polietileno e PCL/A. Em teste de toxicidade do plástico no solo avaliada através da emergência e desenvolvimento de plântulas de arroz (Oryza sativa L.) cultivar 202 IAC, o polietileno e o PCL/A mostraram-se inertes, não alterando a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação das sementes, a massa seca da parte aérea e a massa seca da raiz das plântulas. / Evidences of the increasing amount of waste coming from synthetic plastics that damage the ecosystem, mainly the soil, due to their long permanence in the environment, suggested the idea of developing biodegradable plastics in order to partially replace plastic of petrochemical origin. The current trial, accomplished at laboratorial conditions, was firstly developed to analyse the biodegradation of poly (?-caprolactone) and adipate modified corn starch blend (PCL/A) and of polyethylene. After wards e the impact of the addition of these materials on the soil microbiota was evaluated and the toxicity of plastic in the soil during the emergence and development of rice seedlings (Oryza sativa L.) 202 IAC cultivar was tested as well. Two types of soil were used: Red Dusky Podzol with clayey texture and Paleudult (Ultisol) soil with sandy texture. The plastics used in this experiment were added in three different granulometries: 0.007; 0.196 and 19.5 cm2. For each granulometry, six doses were added to the soil samples, 0; 50; 100; 150; 200 and 250 mg C 100g-1 of soil. For each soil, the experiment had a completely randomized factorial design, with three replications: for biodegradation, 6 x 2 x 3 (6 doses, 2 plastics and 3 granulometries); in the microbiological test and in the toxicity test in the soil 5 x 2 x 1(5 doses, 2 plastics and 1 granulometry). Each plastic dose was added to 200g of soil and placed in a hermetically closed respirometric jar at 28°C. The plastic mineralization was determined by CO2 evolution during a 120 day period. Once again it was confirmed that polyethylene is an almost non biodegradable material considering that the dosage and the granulometry do not affect the mineralization. The PCL/A is a biodegradable material. For the clayey soil the mineralization percentage was 72.47 % and for the sandy one, it was 60.46%, in 120 days, for granulometry 0.007 cm2 and dosage 50 mg C 100g-1 of soil. Soil texture affects the kynetics mineralization of the plastic probes, being higher for clayey soil. In the highest dosages of PCL/A, regardless the type of soil, the biodegradation percentage decreased, probably because of the increase in the organic content added, that may have surmounted the degradation capacity of soil microorganisms. There were no changes in the carbon and nitrogen of soil microbiological biomass by adding polyethylene and PCL/A. During the tests of plastic toxicity in the soil, evaluated by the emergence and development of rice seedlings (Oryza sativa L.) 202 IAC cultivar, the polyethylene and the PCL/A showed no effect, without changes on the germination percentage, speed of seed emergence index, shoot and root dry matter mass of seedlings.

As antigas áreas industriais na cidade de São Paulo têm sofrido uma progressiva perda das suas funções originais, tornando-se objeto de intensas transformações, particularmente no que diz respeito ao reaproveitamento dos imóveis e ao padrão de ocupação do solo existente, mediante a implantação de grandes empreendimentos imobiliários e a introdução de atividades totalmente diversas daquelas que as haviam caracterizado no passado. As formas pregressas de uso dessas áreas tornam possível a ocorrência de contaminação do solo e das águas subterrâneas, o que exige cuidados e procedimentos específicos para o reúso de terrenos ali localizados. Tendo como objeto de estudo a reutilização de antigas áreas industriais em processo de transformação na cidade de São Paulo, a presente tese parte da hipótese principal de que a construção de paisagens pós-industriais, sob a perspectiva da recuperação da função dos espaços urbanos e da garantia das condições de saúde pública e da sustentabilidade ambiental, só pode ser concebida no âmbito de um processo de gerenciamento de áreas contaminadas que contemple as dimensões interdisciplinar e interinstitucional da questão e leve em consideração a participação dos atores envolvidos. Tendo em vista que a reabilitação de áreas contaminadas abrange as dimensões básicas abordadas pelo que se passou a denominar sustentabilidade, a pesquisa teve início com o levantamento das diversas concepções adquiridas pelo termo, assim como das alterações ocorridas nas relações entre homem e natureza e suas implicações sobre as transformações observadas na paisagem ao longo do tempo, por meio de pesquisa bibliográfica. O tratamento dado ao problema das áreas contaminadas foi analisado a partir da forma de atuação fragmentada do poder público, mediante exemplos que demonstram a total ausência de integração entre os seus diferentes setores, e também do levantamento de instrumentos de incentivo à reabilitação de áreas contaminadas e de experiências internacionais sobre o tema. Considera-se, por fim, que além da visão interdisciplinar e interinstitucional, a reabilitação das áreas contaminadas na cidade depende da forma de atuação do poder público e da existência de mecanismos de incentivo. / The old industrial areas in the city of São Paulo have suffered a progressive loss of their former functions, becoming object of intense transformations, particularly concerning the use of the properties and the existing pattern of occupation of the land, through the construction of huge real estate projects and the introduction of activities totally different from those ones which characterized them in the past. The former uses of these areas make possible the occurrence of soil and groundwater contamination, what requires cares and specific procedures to reuse of the sites located in those places. Taking the reutilization of the old industrial areas in process of transformation in the city of São Paulo as the object of study, the present thesis starts from the main hypothesis that the construction of post-industrial landscapes, under the perspective of the urban space function recovery and the guarantee of the health public and the environmental sustainability, can only be conceived within the scope of a contaminated sites management process which satisfies the interdisciplinary and inter-institutional dimensions and takes into account the stakeholders involved in it. Considering that the rehabilitation of contaminated sites covers the basic dimensions treated by what was called sustainability, the research started with the survey of the various conceptions acquired by the term, as well as the changes occurred in the relationship between man and nature and its implications on the transformations of the landscape along the time, by means of bibliographical research. The treatment given to the contaminated sites issue was analyzed from the fragmented way of acting of the public administration, by means of examples which demonstrate the total lack of integration among their different sectors, and also from the survey of incentive instruments for the rehabilitation of contaminated sites and international experiences on the theme. At last, it\'s considered that, beyond the interdisciplinary and inter-institutional view, the rehabilitation of the contaminated areas in the city depends on the way the public sector acts and the existence of incentive mechanisms as well.

Os ecossistemas costeiros do litoral do Estado de São Paulo apresentam-se ambientalmente degradados, em conseqüência da concentração populacional e instalação de pólos industriais e petroquímicos. O lançamento de rejeitos urbanos, industriais e portuários nos corpos d’água resulta no aporte indiscriminado de poluentes nos ambientes estuarinos. O metal pesado mercúrio (Hg) constitui um dos poluentes de maior risco para o equilíbrio ecológico e saúde humana, justificado pela elevada toxicidade e potencial de bioacumulação e biomagnificação através da cadeia alimentar. O presente trabalho teve por objetivos: (a) determinar o conteúdo de Hg total em solos de manguezais da Baixada Santista (rio Cascalho, Mariana, Crumahú, Irirí e Canal da Cosipa) e Ilha do Cardoso; (b) verificar a influência do preparo de amostras na determinação de Hg em solos estuarinos; (c) analisar parâmetros químicos relacionados à geoquímica do Hg; (d) avaliar a distribuição do conteúdo total de Hg nas frações mais relevantes em solos de manguezais por meio de extração seqüencial. Foi determinado um enriquecimento de Hg nas camadas superficiais dos solos da Baixada Santista e Ilha do Cardoso, porém não foi verificado um padrão uniforme de distribuição das concentrações de Hg total nos perfis amostrados. O manguezal do rio Cascalho e Canal da COSIPA apresentaram elevados teores de Hg (5,65 mg.kg-1 e 1,64 mg.kg-1, respectivamente), caracterizando áreas altamente poluídas. Em uma nova amostragem nos manguezais do rio Cubatão, próximo ao rio Cascalho, os teores de Hg total permaneceram em concentrações superiores ao valor de alerta estabelecido pela CETESB. Em função da variabilidade dos resultados, a influência do preparo de amostras desta natureza foi analisada comparando-se teores totais em amostras úmidas, sem tratamentos prévios de secagem e moagem; secas pelo processo de liofilização, sem posterior moagem; amostras submetidas aos pré-tratamentos de secagem em estufa a 25°C e moagem; amostras submetidas aos pré-tratamentos de secagem em estufa a 180°C e moagem. Uma vez que a umidade em cada sub-amostra pode diferir, a determinação do conteúdo de Hg total na amostra úmida pode ser a causa primária da variabilidade entre os resultados, somada à distribuição desuniforme de raízes e matéria orgânica, e variações texturais. A utilização de amostras secas pelo processo de liofilização e posteriormente moídas pode contribuir para a precisão analítica dos resultados gerados da extração de Hg, em solos de ambientes estuarinos. Com base nos resultados de Eh e pH foi verificado que a quase totalidade das amostras se situam no campo de estabilidade do Hg elementar e em menor proporção no campo de estabilidade do HgS, favorecendo a formação de Hg elementar e o processo de piritização. De acordo com a extração seqüencial, o Hg encontra-se associado principalmente à fração pirítica, enquanto que nas frações mais reativas dos solos, foram determinadas menores concentrações de Hg (frações trocável e solúvel, carbonatos, ferridrita e lepidocrocita), e concentrações ainda relativamente inferiores na fração correspondente às formas cristalinas de ferro, em todas as amostras. / Coastal ecosystems at São Paulo State show a condition of environmental degradation, due to high density of population and presence of industrial and petrochemical poles. The disposal of urban, industrial and harbor wastes into water bodies result in indiscriminate accumulation of pollutants in estuarines soils. Mercury (Hg) constitutes one of the most dangerous pollutants for the ecological balance and human health, because of its high toxicity and potential for bioaccumulation and biomagnification through the food chain. The current study aimed to: (a) determine total content of Hg in mangroves soils from Baixada Santista region (Cascalho, Mariana, Crumahú and Irirí rivers and COSIPA Channel) and Cardoso Island; (b) verify the effects of sample pre-treatments to determine Hg in mangrove soils; (c) analyze chemical parameters related to the geochemistry of Hg; (d) evaluate the distribution of total Hg in the most relevant fractions of mangroves soils using sequential extraction technique. An enrichment in total Hg was observed in the superficial layers of Baixada Santista and Cardoso Island soils, although there was no regular pattern of total Hg distribution at the studied profiles. Mangroves soils from Cascalho River and COSIPA Channel showed high Hg concentrations (5,65 mg.kg-1 e 1,64 mg.kg-1, respectively), characterizing highly polluted areas. Soil samples from Cubatão River, close to Cascalho River, showed total Hg values greater than the alert level established by CETESB. Due to the great data variability the effects of sample pre-treatment were analyzed by comparing the total Hg contents in fresh samples without previous drying and grinding treatments with samples dried by liofilization without later grinding; samples submitted to pre-drying treatments at 25°C and grinding, samples submitted to pre-drying treatments at 180°C and grinding. Since water content may vary from one sample to another, the establishment of total Hg content in fresh samples can be the main cause of results variability, in addition to the non-uniform distribution of root, organic matter and textural variations. The use of liofilized and ground samples may contribute to the analytical precision. Regarding Hg geochemistry, data obtained from Eh-pH correlation evidence that most samples are located in the elemental Hg stability field and, in a smaller proportion, in the HgS stability field, favoring elemental Hg formation and pyritization process. Sequential extraction data show that Hg is mainly associated to the pyritic fraction, followed by the most reactive fractions (soluble, exchangeable, carbonates, ferrihydrite and lepdocrocite fractions), and the fraction corresponding to crystalline iron oxides.

Devido à persistência de metais pesados em solos, a contaminação por estes elementos é considerada permanente resultando no impacto agravante da degradação das propriedades químicas e biológicas do solo. As técnicas de estabilização para remediação de solos contaminados com metais pesados têm se destacado como uma opção eficaz, além de resultar num custo/benefício mais acessível quando comparado aos métodos de descontaminação tradicionais. Quando associada à fitoestabilização, constitui uma das técnicas mais promissoras, pois além de promover a reabilitação da área impactada, diminui os riscos ambientais, na medida em que protege o solo da erosão hídrica e reduz a lixiviação dos contaminantes. O conhecimento da distribuição dos metais nas frações do solo é essencial à predição do comportamento geoquímico destes no ambiente e, permite ainda avaliar a eficiência dos procedimentos remediadores e sua longevidade. Cd, Pb, Cu, Ni e Zn são de grande interesse na regulamentação por agências governamentais, visto que em concentrações elevadas em águas, solos e ar representam riscos à saúde humana. Neste contexto, o presente trabalho avaliou o potencial de imobilização de superfosfato triplo, lama vermelha e zeólitas para um solo contaminado com resíduo industrial rico em Cd, Pb, Cu, Ni e Zn, por meio de ensaio de incubação em vasos. Posteriormente, a capacidade de promover o crescimento vegetal em cada tratamento foi avaliada através de ensaios com milho (Zea mays), em vasos, e pelo método de Neubauer, em placas de Petri, utilizando o arroz (Oryza sativa). O comportamento e distribuição dos metais foram avaliados pelo método de extração seqüencial de Tessier. De maneira geral, todos os remediadores reduziram os teores disponíveis dos metais no solo, com variações sobre as doses e os elementos. O superfosfato triplo reduziu, principalmente, a disponibilidade de Pb, Cu e Zn. Zeólitas e lama vermelha apresentaram maior redução sobre os teores disponíveis de Cd e Ni. O superfosfato triplo promoveu redução de pH e, no sentido oposto, a lama vermelha elevou o pH do solo. Os dados de extração seqüencial apontaram o deslocamento dos metais para a fração oxi-hidróxidos de ferro e manganês, após os tratamentos. O superfosfato triplo foi o tratamento que mais promoveu o crescimento vegetal e produção de matéria seca. / Due to the heavy metal persistence in soils, the contamination by these elements is considered permanent and might result in great impact causing a degradation of the chemical and biological properties of the soil. Stabilization techniques have been used as an efficient tool for the remediation of soils that are contaminated by heavy metals, and they show also a cost/benefice relationship more accessible when compared with the traditional methods of decontamination. The association of stabilization and phytostabilization constitute a prominent technique because decrease the environmental risk besides recovering and rehabilitating the impacted area, protecting the soil from water erosion and leaching of the contaminants. The knowledge of the heavy metal distribution in the soil fractions is essential to the prediction of the geochemical behavior these metals in the environmental and allows also evaluate the efficacy of the remediation procedures and their longevity. Cd, Pb, Cu, Ni and Zn are of great interest to the regulamentation by the governmental agencies because if they are found in high concentration in water, soils and air they represent risk to the human health. In this context, this work evaluated the potential of the immobilization for triple superphosphate, red mud and zeolites in a contaminated soil with industrial residues rich in Cd, Pb, Cu, Ni and Zn, by using vase soil incubation experiment. Later, it was evaluated the capacity to promote the vegetal growth in each treatment through corn (Zea mays) experiment in vases and also by Neubauer method in Petri plates, using rice (Oryza sativa). The behavior and distribution of heavy metals were evaluated by the sequential extraction of Tessier. In general, all remediates reduced the available concentration of the heavy metals in the soil, varying with doses and the elements. The triple superphosphate reduced mainly the availability of Pb, Cu and Zn. Zeolites and red mud presented higher reduction in the available concentration of Cd and Ni. The triple superphosphate promoted pH reduction and in an opposite way the red mud increased the soil pH. The sequential data extraction showed the heavy metals moving to the iron and manganese oxi-hydroxide fractions after the treatments. The triple superphosphate was the treatment that has promoted higher vegetal growth.

O avanço industrial e urbano associado ao aumento da produção dos bens de consumo resultou na geração de resíduos que, por muito tempo, foram descartados indiscriminadamente no ambiente, provocando danos quase sempre irreversíveis e de difícil recuperação. Dois experimentos foram conduzidos em solos contaminados por metais pesados, o primeiro devido ao descarte de produtos inorgânicos contendo grande carga de poluentes no solo; no segundo estudo a contaminação deve-se ao uso sucessivo de fungicidas contendo cobre em pomares cítricos do sul da Flórida. O primeiro estudo objetivou avaliar o uso de amenizantes orgânicos como mitigadores da toxicidade de bário, boro, cádmio, chumbo, cobre, níquel e zinco presentes no solo contaminado decorrente da adição de resíduo de sucata automobilística e avaliar o potencial fitoextrator do pinhão-manso (Jatropha curcas L.). Observou-se que o fornecimento da matéria orgânica na forma de turfas não amenizou a contaminação por metais pesados (Ba, Cd, Cu, Ni, Pb,Zn) e B; tal efeito pode ter ocorrido devido ao elevado pH deste solo mantido pelas práticas constantes de calagem. Os elementos apresentaram maior disponibilidade no solo ao longo das avaliações, exceto o boro que não apresentou significância. As plantas apresentaram sintomas de fitotoxicidade causados pelo elevado teor de boro e metais pesados no solo. A maior parte dos elementos metálicos se acumulou nos colmos e o boro nas folhas do pinhão manso, ou seja, a planta foi eficiente em translocar tais elementos para a parte aérea, situação desejável em uma fitoextratora. Ao final do experimento, os teores de Ba, Cd, Cu, Ni, Pb e Zn estavam mais disponíveis às plantas. O que indica que a matéria orgânica presente nas turfas mineralizou e tornou mais disponível estes metais pesados às plantas ao longo das avaliações. Pelos índices de transferência, de translocação e de remoção o pinhão manso foi viável somente para fitoextração de boro da área contaminada; estes índices também apontaram que o pinhão manso apresentou potencial para acumular B, Ba e Cd. O segundo experimento foi desenvolvido em casa de vegetacão com um argissolo coletado em uma área que tem recebido sucessivas aplicações de fungicidas a base de cobre, o que tem promovido o acúmulo significativo deste elemento nos solos sob produção de citros. O objetivo foi avaliar o potencial de fitoextração de cobre pelas plantas chinesas Splendens elsholtzia e Argyi elsholtzia para remover o excesso de cobre em solos contaminados devido a aplicação sucessiva de fungicidas cúpricos em pomares cítricos do sul da Flórida. A produção de massa seca de folhas, colmos e raízes e a concentração de cobre nos tecidos da Splendens elsholtzia foram superiores ao da espécie Argyi elsholtzia, o que indica que a Splendens elsholtzia é mais tolerante aos elevados níveis de cobre no solo. Assim, esta espécie pode ser indicada para programas de fitoextração em solos contaminados com cobre; entretanto, o índice de translocação do cobre indicou que as duas espécies não foram eficientes em translocar o cobre da raíz para parte aérea. / The industrial and urban progress associated with increased production of consumer goods has resulted in the generation of waste, which, for a long time, was indiscriminately discarded in the environment, causing damage usually irreversible to recover. Two experiments were conducted in soils contaminated with heavy metals: the first aimed at the disposal of products containing high loads of inorganic pollutants in the soil and the second focused on contamination due to the successive uses of fungicides containing copper in citrus groves of South Florida. The first study aimed to evaluate the use of organic soothers as mitigators of toxicity caused by barium, boron, cadmium, lead, copper, nickel and zinc in soil contaminated with waste resulting from the disposal of automobile scrap and to evaluate the phytoextraction potential of Jatropha (Jatropha curcas L.). It was observed that the supply of organic matter in the form of peat did not alleviate the contamination with heavy metals (Ba, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) and B, which may be attributed to the high pH of the soil due to constant practices of liming. The items showed higher availability in the soil during the evaluations, except for boron which showed no significance. The plants showed symptoms of phytotoxicity caused by high levels of boron and heavy metals in the soil. Most metallic elements are accumulated in the stems and boron in the leaves of Jatropha curcas, thus, the plant was efficient in the translocation of these elements to the shoot, a situation is desirable in phytoextraction. At the end of the experiment, the concentrations of Ba, Cd, Cu, Ni, Pb and Zn were more available to plants. This indicates that the organic matter present in the peat mineralized and made these heavy metals more available to plants. Considering the transfer rates of translocation and removal, the Jatropha was feasible only for phytoextraction of boron in the contaminated area, which shows that Jatropha has the potential to accumulate B, Ba and Cd. The second experiment was conducted in a greenhouse in an alfisol collected in an area that received repeated applications of copper-based fungicides, which promoted significant accumulation of this element in soils under citrus production. The objective was to evaluate the potential for phytoextraction of copper by the Chinese plants Splendens elsholtzia and Argyi elsholtzia to remove excess of copper in contaminated soils due to repeated application of copper-based fungicides in citrus groves of South Florida. The dry weight of leaves, stems and roots and the concentration of copper in the tissues of Splendens elsholtzia were higher than in Argyi elsholtzia, which indicates that the Splendens elsholtzia is more tolerant to high copper levels in the soil. Thus, this species may be indicated for phytoextraction of soils contaminated with copper; however, the rate of copper translocation indicated that the two species were not efficient to translocate copper from root to shoot.