Este trabalho analisou a remediação de solos contaminados por hidrocarbonetos através do método de encapsulamento de contaminantes, o qual consiste na solidificação da camada e na estabilização química dos contaminantes por meio da adição de um agente cimentante, normalmente o cimento ou a cal. Este método proporciona a redução do potencial de toxicidade do contaminante, diminuindo e, em alguns casos, eliminando a presença do contaminante no lixiviado da camada tratada. São observadas outras vantagens do emprego do método de encapsulamento, dentre elas a elevada resistência da camada tratada devido à cimentação. Nesta pesquisa o método de encapsulamento de contaminantes foi analisado quanto ao seu emprego a contaminantes orgânicos, especificamente os hidrocarbonetos. Para tal, foi construído um equipamento de lixiviação em coluna de acordo com norma ASTM D 4874 para a análise do método para diferentes quantidades de contaminante presentes no solo, bem como para crescentes quantidades de agente cimentante. Da mesma forma, foram realizados ensaios de lixiviação pelo método proposto pela ABNT (NBR 10.005) para fins de comparação dos resultados. Os ensaios de lixiviação realizados no equipamento em coluna foram considerados mais consistentes devido a este possibilitar a simulação das condições de campo, tais como a influência do grau de compactação do material e variações da condutividade hidráulica do solo encapsulado. Constatou-se que a presença de cimento alterou apenas o volume de lixiviado, sem que mudanças na concentração do contaminante fossem observadas no fluido percolado Analisou-se a resistência à compressão não confinada em amostras de solos contaminados tratados pelo método proposto, onde se observou um acréscimo da resistência para crescentes quantidades de agente cimentante, bem como decréscimo da mesma para crescentes quantidades de contaminante adicionados ao solo. Em ambos os ensaios, concluiu-se que a quantidade de cimento e o grau de contaminação do solo são fatores determinantes na eficácia do tratamento.

A mistura sulfato de cobre e óxido de cálcio (calda bordalesa) é utilizada na cultura da videira (Vitis vinifera) para o controle de doenças fúngicas desde o final do século IX e em muitos casos tem proporcionado aumentos significativos no teor de cobre no solo, o que pode influenciar no crescimento vegetal, nos microorganismos e nas propriedades químicas do solo. Para avaliar a relação cobre-solo-planta, foram conduzidos cinco estudos em laboratório e casa-devegetação, utilizando solos da região vitivinícola da Encosta Superior do Nordeste do Rio Grande do Sul (RS) com e sem a aplicação de calda bordalesa. No primeiro, avaliou-se a distribuição do cobre, tanto em concentração quanto nas formas, em diferentes camadas de solos com e sem a aplicação de cobre. No segundo, avaliou-se a capacidade de cinco espécies vegetais (videira (Vitis vinifera), aveia (Avena strigosa), milho (Zea mays), cenoura (Daucus carota) e nabo (Brassica rapa)) de se desenvolverem em dois solos contaminados com cobre e um sob mata nativa e a possibilidade de se utilizar cama-de-aviário para diminuir a disponibilidade e absorção do cobre por plantas de aveia. No terceiro, avaliou-se a capacidade máxima de adsorção de alguns solos representativos do cultivo de videira no RS, através do modelo matemático descrito pela equação de Langmuir. No quarto estudo, avaliou-se o efeito do cobre, aplicado em doses crescentes num solo arenoso, sobre a cultura de milho e a possibilidade de eliminação da toxicidade pela aplicação de manganês e ferro via foliar. No quinto estudo, avaliou-se o teor de cobre na região apoplástica e simplástica das raízes de maior atividade da videira cultivada em solo calcário e o teor total nas raízes, ramos e folhas. Avaliou-se também o efeito desse na absorção dos outros nutrientes e a atividade das enzimas catalase e superóxido dismutase nas raízes de maior atividade. O cobre aplicado nas folhas e ramos de videira para o combate de doenças fúngicas, com o passar do tempo, se acumula no solo, principalmente na camada superficial. A capacidade máxima de adsorção de cobre foi proporcional ao teor de matéria orgânica e varia com o valor de pH e de CTC do solo. A resposta das plantas às diferentes concentrações de cobre no solo depende da espécie utilizada e do tipo de solo. Em gramíneas (milho e aveia) e na videira, o cobre se acumulou em maior quantidade nas raízes; na cenoura e no nabo houve maior translocação para a parte aérea. A aplicação de Fe e de Mn via foliar não eliminou nem diminuiu os sintomas de toxidez por cobre. Nas raízes de maior atividade da videira, o maior teor de cobre foi obtido na região apoplástica; nas raízes de nabo, no entanto, o maior teor foi obtido na região simplástica. Altos teores de cobre em solo calcário e arenoso também reduziram a absorção de outros nutrientes pela videira. O aumento na atividade enzimática, possivelmente, reduziu o estresse oxidativo causado pelo metal, e a diminuição pode ser indicativa da insuficiência enzimática para esta proteção. / The repeated use of Bordeaux mixture [Ca(OH)2 + CuSO4] as a fungicide to control vine downy mildew has led to a long-term accumulation of Cu in the topsoils of vineyards throughout the world which may influence on the development of plants, activity of microorganisms, and on chemical properties of the soil. To evaluate the relationship copper-soil-plant, five studies were conducted in laboratory and green house using soils from vine-growing areas of the State of Rio Grande do Sul (RS), Brazil, with and without copper application. In the first study, copper distribution, either in concentration or in forms, was evaluated in different depths in soil samples from areas where copper has been applied and from a native one. In the second, the capacity of five different plant species of growing on two contaminated soils and in one uncontaminated was evaluated. In this study, the use of poultry manure as a mean of controlling the availability of copper to oat plants (Avena strigosa) was also tested. In the third study, the soil maximum sorption capacity was evaluated through Languimir model using soils from the representative vineyard region of RS State. In the fourth study, the use o Mn and Fe via foliar application was tested on Zea mays plants in order to mitigate copper toxicity in sandy soil with high doses of copper added. In the fifth study, the amount of copper present in apoplast and symplast region of roots of highest activity, and the total amount in branches and leaves of grape plants were evaluated. In this study, the effect of high levels of copper in soil on other nutrients absorption, and the catalase and superoxide dismutase enzymes activity were also measured. The results have shown that copper applied to vineyards as fungicide, with time, accumulates in the upper part of the soil. Tha maximum soil sorption capacity was directly proportional to soil organic matter and varied according to pH and CEC values. The plant response to different soil copper concentrations was related to the species and soil type utilized. With grasses (Zea mays and Avena strigosa) and vine, copper accumulated in higher quantities in roots, while in carrot (Daucus carota) and turnip (Brassica rapa) it was transferred to the upper part. The foliar application of iron and manganese did not eliminate nor dimmed the copper toxicity symptoms. In high activity vine roots, copper accumulated in the apoplastic region, meanwhile, for carrot and turnip tubers, the highest concentration was observed in the symplastic region. In a calcaric arenic soil with high amount of copper, the absorption of other essential nutrients was also affected in vine plants. The increasing of enzyme activities with copper increments in soil possibly indicates a reducing oxidative stress caused by this metal. However, excessive concentrations of copper in soil may counteract this effect by leveling or diminishing the enzyme activities.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-03T17:14:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 664958 bytes, checksum: 0ffc0027908235e68991818d8045e067 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-03T17:14:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 664958 bytes, checksum: 0ffc0027908235e68991818d8045e067 (MD5) Previous issue date: 2004-02-26 / Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária / O uso de águas residuárias na agricultura tem sido uma forma alternativa de minimizar problemas ambientais proporcionados pelo lançamento das mesmas em cursos d’água, além de favorecer um incremento na produtividade agrícola, sendo este incremento dependente de alguns fatores, tais como: cultura, disponibilidade de nutrientes no efluente, demanda nutricional das plantas e manejo adotado. No entanto, a utilização de águas residuárias na agricultura exige o desenvolvimento e aprimoramento de técnicas que visem à minimização dos riscos de contaminação do solo e dos agricultores. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar os aspectos de contaminação do solo e nutricional da cultura do cafeeiro com a aplicação, por gotejamento, de esgoto doméstico tratado por escoamento superficial seguido de lagoa de maturação, no Município de Viçosa – MG. Para alcançar os objetivos propostos, foi montado um experimento no delineamento inteiramente casualizado, constituído de 5 tratamentos, os quais foram: aplicação de água de represa sem interrupção (T 0 ) e aplicação do efluente até quatro, três, duas e uma semana antes da colheita dos frutos do cafeeiro (T 4 , T 3 , T 2 e T 1 , respectivamente). Para realizarem-se as análises microbiológicas (coliformes fecais e totais) e análises químicas (fósforo, nitrogênio, potássio e sódio), foram retiradas amostras de solo nas profundidades de 0 - 10, 10 - 20 e 20 - 30 cm. Folhas do cafeeiro foram retiradas na altura mediana da planta, no 3o e 4o par de folhas, para análise foliar (N, P; e K), e coletados frutos do chão, para determinação da presença de coliformes fecais e totais. A análise estatística consistiu de análise de variância e teste de médias, para comparação das variáveis dependentes, avaliadas para os diferentes tratamentos. Os resultados obtidos permitiram concluir que: o efluente gerado na Estação-Piloto de Tratamento de Esgoto do DEA/UFV não apresenta, segundo a legislação ambiental vigente, qualidade para lançamento em curso d’água, devendo a mesma estar associada a tratamento subseqüente, ou disposição no solo, sendo a fertirrigação uma das possíveis alternativas; a aplicação do efluente elevou, significativamente, os teores de nitrogênio no solo; a aplicação desse efluente durante todo o ano corresponde a da adubação convencional com uma formula NPK de 15, 16 e 9%, respectivamente; o manejo da aplicação do efluente na cultura não deve ser em função da necessidade hídrica da cultura, tendo em vista dos riscos de contaminação das águas subterrâneas, devido aos elevados valores de Na observados no solo; o estresse hídrico proporcionado no solo foi eficiente no processo de desinfecção de coliformes no solo, quando a aplicação de efluente foi suspensa, pelo menos, duas semanas antes da colheita e não houve contaminação dos frutos “do chão” do cafeeiro, independente da época de suspensão da aplicação do efluente no solo. / The use of treated sewage in agriculture has been used as an alternative to minimize environmental problems and to increase the crop yield, depending on the crop, the nutrients available in the effluent, the plant nutrition demand and the irrigation management. However, the wastewater has to be carefully used in agriculture, with appropriate techniques, to avoid contamination of the soil and farmers. The objective of this research was to evaluate the soil contamination and the coffee crop nutritional aspects, in a drip irrigation system applying effluent from an overland flow sewage treatment system, for conditions of Viçosa, in the Estate of Minas Gerais – Brazil. A completely random design system with 5 treatments was used: continuous application of fresh water (T 0 ) and continuous application of treated sewage up to four, three, two and one week before harvesting (T4, T3, T2 and T1, respectively). Samples of the soil were collected in the depths of 0-10, 20-30 and 50-60 cm for the microbiological analysis (total and fecal coliforms-E.coli) and chemical analysis (phosphorous, nitrogen, potassium and sodium). For leaf analysis (N, P; and K) samples were collected at medium height of the plant, in the third and fourth pair of leafs. Coffee grains felt on the ground were collected for total and fecal coliforms-E.coli analysis. The statistical analysis consisted in variance analysis and average tests for the dependable variables for the different treatments. The results showed that: the effluent from the pilot sewage treatment plant of DEA/UFV can not be thrown in the water bodies, according to the actual environment laws, therefore it has to be submitted to subsequent treatment; the sewage application raised significantly the amount of nitrogen in the soil; the sewage application during all the year corresponds to a application of a 15, 16 and 9% NPK formula; the sewage application management can not be a function of the crop water requirement due to the risks of groundwater contamination with sodium, that presented a high concentration in the soil; the deficit of water in the soil was efficient in the process of coliforms soil disinfection, when the sewage application is interrupted at least two weeks before harvesting; and there were no contamination in the grains felt on the ground, independently of the time of interruption of the sewage application. / Dissertação importada do Alexandria

O uso de plantas e microrganismos para remediar solos contaminados por metais pesados é uma alternativa aos métodos convencionais desde que o potencial destes organismos seja avaliado. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo identificar plantas capazes de acumular metais, isolar e identificar microrganismos resistentes e biorremovedores de chumbo, avaliar a fitoextração da mucuna-anâ associada à bioaumentação por bactérias e os riscos da fitoacumulação de metais em plantas medicinais cultivadas em solos contaminados. Amostras de solo (rizosférico e não rizosférico) e de plantas espontâneas foram coletadas de áreas de mineração contaminadas por metais a mais de 40 anos. Experimentos foram conduzidos no Laboratório de Microbiologia e na casa de vegetação da Faculdade de Agronomia da UFRGS, com o objetivo de isolar, identificar e caracterizar a produção de promotores de crescimento vegetal de bactérias resistentes ao Pb, avaliar a bioaumentação bacteriana da mucuna-anã cultivada em solos contaminados e a fitoacumulação de metais pesados em plantas medicinais. Nenhuma planta espontânea foi identificada como hiperacumuladora de metais, porém podem ser usadas nas etapas de recuperação de áreas contaminadas. Foram isoladas 25 bactérias resistentes a Pb. Três isolados bacterianos resistentes a Pb produziram ácido indol-3-acético e sideróforos, contudo não foram capazes de solubilizar fosfato de cálcio. temperatura de incubação, o pH inicial e a concentração inicial de Pb afetam o crescimento bacteriano e a biorremoção. A mucuna-anã foi capaz de acumular na fitomassa da parte aérea e raízes elevadas quantidades de Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Pb, Cr, Ba e As sendo considerada uma hiperacumuladora de Cu e Zn. Os teores de Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Cr, Pb, As e Ba encontrados na fitomassa da parte aérea e raiz das espécies medicinais foram muito acima das estabelecidas pela Organização Mundial da Saúde. / The use of plants and microorganisms to remediate soils contaminated by heavy metals is an alternative to conventional methods since the potential of these organisms could be properly evaluated. This study aimed to identify plants capable of accumulating metals, isolate and identify microorganisms capable to resist and remove lead and also produces plant growth promoters, evaluate the phytoextraction of bioaugmented Mucuna deeringiana and the potencial risks about the use of medicinal plants for heavy metal accumulation. Soil samples (rhizospheric and non-rhizospheric) and spontaneous plants were collected from mining areas contaminated by metals for over 40 years. Experiments were conducted at the laboratory and at the greenhouse with contaminated soil. The greenhouse experiments evaluated the effect of bacterial bioaugmentation in the growth of Mucuna deeringiana and the phyto-accumulation of metals in medicinal plants. No spontaneous plant was identified as hyperaccumulator of metals, but can be used during the recovering process of contaminated areas. Three Pbresistant bacterial isolates were related to produce indole-3- acetic acid and siderophores, but were not able to solubilize calcium phosphate. The incubation temperature, the initial pH and the initial concentration of Pb affect bacterial growth and Pb bioremoval. The Mucuna deeringiana was able to accumulate in the biomass of shoots and roots high amounts of Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Pb, Cr, and Ba being considered a Cu and Zn hyperaccumulator. The contents of Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Cr, Pb, As and Ba found in the biomass of the aerial part and roots of medicinal species were above recommended by the World Health Organization.

Durante o processo de refino do petróleo é gerado um resíduo denominado de borra oleosa que compreende cerca de 0,34% do volume total processado. Entre os tratamentos possíveis para a borra oleosa estão métodos físicos, químicos e biológicos. O landfarming é uma técnica em que o resíduo oleoso é incorporado ao solo, sob condições controladas, para promover a degradação e imobilização dos contaminantes perigosos presentes pela microbiota do solo. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar estratégias de biorremediação como a bioaumentação e bioestimulação em solo de landfarming contaminado com borra oleosa durante 35 dias, em frascos respirométricos no Laboratório de Biorremediação do Departamento de Solos. Foram coletadas amostras de solo de célula de landfarming e de borra oleosa no SICECORS do Pólo Petroquímico de Triunfo. Quatro espécies de bactérias (Stenotrophomonas acidaminiphila, Bacillus megaterium, Bacillus cibi e Bacillus cereus) previamente isoladas por Cerqueira (2011) do solo de landfarming e da borra oleosa foram usadas para formação de um consórcio microbiano na estratégia de bioaumentação e três relações C:N:P (dose 1: 100:0,5:0,125; dose 2: 100:6:1,5 e dose 3: 100:12:3) foram selecionadas para os tratamentos de bioestimulação. Foram usados (NH4)2SO4 como fonte de nitrogênio e KH2PO4 como fonte de fósforo na preparação da solução aquosa de fertilizantes. Os tratamentos de bioaumentação e de bioestimulação (denominados respectivamente de AD1, AD2, AD3, ED1, ED2 e ED3 ) foram usados isoladamente e também em conjunto (denominados AED1, AED2 e AED3 ). Os indicadores avaliados foram: produção de C-CO2, P mineral, N mineral, hidrólise de diacetato de fluoresceína (FDA) e hidrocarbonetos totais do petróleo (HTP). A maior liberação de C-CO2 ocorreu nos tratamentos contendo a dose 2 de fertilizantes, e maior ainda quando o consórcio foi adicionado. As formas nitrogenadas inorgânicas e o fósforo variaram entre os tratamentos, sendo observado os maiores valores nas maiores doses de fertilizantes adicionados. Observou-se que a maior atividade hidrolítica do FDA ocorreu no tratamento AED1. Quando a dose de fertilizante foi aumentada na bioaumentação, a atividade hidrolítica diminuiu. Em relação aos valores de HTP, o tratamento AED1apresentou o maior valor. Nos tratamentos AED1, AED2 e AED3 os valores de HTP foram inversamente proporcional as doses aplicadas, e para os tratamentos ED1, ED2 e ED3, os valores de HTP não foram alterados pelo aumento das doses. Os resultados permitem concluir que a fertilização associada a microrganismos competentes pode ser uma boa estratégia de degradação da borra oleosa. / During the process of petroleum refining an oily sludge residue is generated comprising about 0,34% of the total volume processed. Among the possible treatments for oily sludge are physical, chemical and biological. The landfarming is a technique in which the oily residue is incorporated into the soil under controlled conditions to promote degradation and immobilization of hazardous contaminants present by soil microorganisms. The aim of this study was to evaluate bioremediation strategies such as bioaugmentation and biostimulation in landfarming soil contaminated with oily sludge. We collected soil samples from cell landfarming and oily sludge from Sicecors in the Triunfo Petrochemical Plant Complex. Four bacteria previously isolated by Cerqueira (2011) from landfarming soil and oily sludge were used to form a microbial consortium for the bioaugmentation strategy and three C: N: P ratios (dose 1: 100:0,5:0,125; dose 2: 100:6:1,5 and dose 3: 100:12:3) were selected for biostimulation treatments. The bioaugmentation treatment and biostimulation (named respectively as AD1, AD2, AD3, ED1, ED2 and ED3) were used alone and also in combined (named as AED1, AED2 and AED3). The indicators were: production of CO2-C, P mineral, N mineral, hydrolysis of fluorescein diacetate (FDA), pH and total petroleum hydrocarbons (TPH). The greater release of CO2-C occurred in treatments containing dose 2 of fertilizer, and greater still when the consortium was added. Inorganic forms of nitrogen and phosphorus varied between treatments, the highest values being observed at higher doses of fertilizer added. It was observed that the greater hydrolytic activity over FDA was observed in treatment AED1. When the dose of fertilizer was increased in bioaugmentation, the hydrolytic activity decreased. Regarding the values of TPH, treatment AED1 showed the highest value. In the treatments AED1, AED2 and AED3 TPH values were inversely proportional to the doses applied, and for the treatments ED1, ED2 and ED3 TPH values were not affected by increasing doses. The results allow us to conclude that fertilization associated with microorganisms can be a good strategy for degradation of oily sludge in soil.

A mistura sulfato de cobre e óxido de cálcio (calda bordalesa) é utilizada na cultura da videira (Vitis vinifera) para o controle de doenças fúngicas desde o final do século IX e em muitos casos tem proporcionado aumentos significativos no teor de cobre no solo, o que pode influenciar no crescimento vegetal, nos microorganismos e nas propriedades químicas do solo. Para avaliar a relação cobre-solo-planta, foram conduzidos cinco estudos em laboratório e casa-devegetação, utilizando solos da região vitivinícola da Encosta Superior do Nordeste do Rio Grande do Sul (RS) com e sem a aplicação de calda bordalesa. No primeiro, avaliou-se a distribuição do cobre, tanto em concentração quanto nas formas, em diferentes camadas de solos com e sem a aplicação de cobre. No segundo, avaliou-se a capacidade de cinco espécies vegetais (videira (Vitis vinifera), aveia (Avena strigosa), milho (Zea mays), cenoura (Daucus carota) e nabo (Brassica rapa)) de se desenvolverem em dois solos contaminados com cobre e um sob mata nativa e a possibilidade de se utilizar cama-de-aviário para diminuir a disponibilidade e absorção do cobre por plantas de aveia. No terceiro, avaliou-se a capacidade máxima de adsorção de alguns solos representativos do cultivo de videira no RS, através do modelo matemático descrito pela equação de Langmuir. No quarto estudo, avaliou-se o efeito do cobre, aplicado em doses crescentes num solo arenoso, sobre a cultura de milho e a possibilidade de eliminação da toxicidade pela aplicação de manganês e ferro via foliar. No quinto estudo, avaliou-se o teor de cobre na região apoplástica e simplástica das raízes de maior atividade da videira cultivada em solo calcário e o teor total nas raízes, ramos e folhas. Avaliou-se também o efeito desse na absorção dos outros nutrientes e a atividade das enzimas catalase e superóxido dismutase nas raízes de maior atividade. O cobre aplicado nas folhas e ramos de videira para o combate de doenças fúngicas, com o passar do tempo, se acumula no solo, principalmente na camada superficial. A capacidade máxima de adsorção de cobre foi proporcional ao teor de matéria orgânica e varia com o valor de pH e de CTC do solo. A resposta das plantas às diferentes concentrações de cobre no solo depende da espécie utilizada e do tipo de solo. Em gramíneas (milho e aveia) e na videira, o cobre se acumulou em maior quantidade nas raízes; na cenoura e no nabo houve maior translocação para a parte aérea. A aplicação de Fe e de Mn via foliar não eliminou nem diminuiu os sintomas de toxidez por cobre. Nas raízes de maior atividade da videira, o maior teor de cobre foi obtido na região apoplástica; nas raízes de nabo, no entanto, o maior teor foi obtido na região simplástica. Altos teores de cobre em solo calcário e arenoso também reduziram a absorção de outros nutrientes pela videira. O aumento na atividade enzimática, possivelmente, reduziu o estresse oxidativo causado pelo metal, e a diminuição pode ser indicativa da insuficiência enzimática para esta proteção. / The repeated use of Bordeaux mixture [Ca(OH)2 + CuSO4] as a fungicide to control vine downy mildew has led to a long-term accumulation of Cu in the topsoils of vineyards throughout the world which may influence on the development of plants, activity of microorganisms, and on chemical properties of the soil. To evaluate the relationship copper-soil-plant, five studies were conducted in laboratory and green house using soils from vine-growing areas of the State of Rio Grande do Sul (RS), Brazil, with and without copper application. In the first study, copper distribution, either in concentration or in forms, was evaluated in different depths in soil samples from areas where copper has been applied and from a native one. In the second, the capacity of five different plant species of growing on two contaminated soils and in one uncontaminated was evaluated. In this study, the use of poultry manure as a mean of controlling the availability of copper to oat plants (Avena strigosa) was also tested. In the third study, the soil maximum sorption capacity was evaluated through Languimir model using soils from the representative vineyard region of RS State. In the fourth study, the use o Mn and Fe via foliar application was tested on Zea mays plants in order to mitigate copper toxicity in sandy soil with high doses of copper added. In the fifth study, the amount of copper present in apoplast and symplast region of roots of highest activity, and the total amount in branches and leaves of grape plants were evaluated. In this study, the effect of high levels of copper in soil on other nutrients absorption, and the catalase and superoxide dismutase enzymes activity were also measured. The results have shown that copper applied to vineyards as fungicide, with time, accumulates in the upper part of the soil. Tha maximum soil sorption capacity was directly proportional to soil organic matter and varied according to pH and CEC values. The plant response to different soil copper concentrations was related to the species and soil type utilized. With grasses (Zea mays and Avena strigosa) and vine, copper accumulated in higher quantities in roots, while in carrot (Daucus carota) and turnip (Brassica rapa) it was transferred to the upper part. The foliar application of iron and manganese did not eliminate nor dimmed the copper toxicity symptoms. In high activity vine roots, copper accumulated in the apoplastic region, meanwhile, for carrot and turnip tubers, the highest concentration was observed in the symplastic region. In a calcaric arenic soil with high amount of copper, the absorption of other essential nutrients was also affected in vine plants. The increasing of enzyme activities with copper increments in soil possibly indicates a reducing oxidative stress caused by this metal. However, excessive concentrations of copper in soil may counteract this effect by leveling or diminishing the enzyme activities.

Este trabalho analisou a remediação de solos contaminados por hidrocarbonetos através do método de encapsulamento de contaminantes, o qual consiste na solidificação da camada e na estabilização química dos contaminantes por meio da adição de um agente cimentante, normalmente o cimento ou a cal. Este método proporciona a redução do potencial de toxicidade do contaminante, diminuindo e, em alguns casos, eliminando a presença do contaminante no lixiviado da camada tratada. São observadas outras vantagens do emprego do método de encapsulamento, dentre elas a elevada resistência da camada tratada devido à cimentação. Nesta pesquisa o método de encapsulamento de contaminantes foi analisado quanto ao seu emprego a contaminantes orgânicos, especificamente os hidrocarbonetos. Para tal, foi construído um equipamento de lixiviação em coluna de acordo com norma ASTM D 4874 para a análise do método para diferentes quantidades de contaminante presentes no solo, bem como para crescentes quantidades de agente cimentante. Da mesma forma, foram realizados ensaios de lixiviação pelo método proposto pela ABNT (NBR 10.005) para fins de comparação dos resultados. Os ensaios de lixiviação realizados no equipamento em coluna foram considerados mais consistentes devido a este possibilitar a simulação das condições de campo, tais como a influência do grau de compactação do material e variações da condutividade hidráulica do solo encapsulado. Constatou-se que a presença de cimento alterou apenas o volume de lixiviado, sem que mudanças na concentração do contaminante fossem observadas no fluido percolado Analisou-se a resistência à compressão não confinada em amostras de solos contaminados tratados pelo método proposto, onde se observou um acréscimo da resistência para crescentes quantidades de agente cimentante, bem como decréscimo da mesma para crescentes quantidades de contaminante adicionados ao solo. Em ambos os ensaios, concluiu-se que a quantidade de cimento e o grau de contaminação do solo são fatores determinantes na eficácia do tratamento.

O uso de plantas e microrganismos para remediar solos contaminados por metais pesados é uma alternativa aos métodos convencionais desde que o potencial destes organismos seja avaliado. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo identificar plantas capazes de acumular metais, isolar e identificar microrganismos resistentes e biorremovedores de chumbo, avaliar a fitoextração da mucuna-anâ associada à bioaumentação por bactérias e os riscos da fitoacumulação de metais em plantas medicinais cultivadas em solos contaminados. Amostras de solo (rizosférico e não rizosférico) e de plantas espontâneas foram coletadas de áreas de mineração contaminadas por metais a mais de 40 anos. Experimentos foram conduzidos no Laboratório de Microbiologia e na casa de vegetação da Faculdade de Agronomia da UFRGS, com o objetivo de isolar, identificar e caracterizar a produção de promotores de crescimento vegetal de bactérias resistentes ao Pb, avaliar a bioaumentação bacteriana da mucuna-anã cultivada em solos contaminados e a fitoacumulação de metais pesados em plantas medicinais. Nenhuma planta espontânea foi identificada como hiperacumuladora de metais, porém podem ser usadas nas etapas de recuperação de áreas contaminadas. Foram isoladas 25 bactérias resistentes a Pb. Três isolados bacterianos resistentes a Pb produziram ácido indol-3-acético e sideróforos, contudo não foram capazes de solubilizar fosfato de cálcio. temperatura de incubação, o pH inicial e a concentração inicial de Pb afetam o crescimento bacteriano e a biorremoção. A mucuna-anã foi capaz de acumular na fitomassa da parte aérea e raízes elevadas quantidades de Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Pb, Cr, Ba e As sendo considerada uma hiperacumuladora de Cu e Zn. Os teores de Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Cr, Pb, As e Ba encontrados na fitomassa da parte aérea e raiz das espécies medicinais foram muito acima das estabelecidas pela Organização Mundial da Saúde. / The use of plants and microorganisms to remediate soils contaminated by heavy metals is an alternative to conventional methods since the potential of these organisms could be properly evaluated. This study aimed to identify plants capable of accumulating metals, isolate and identify microorganisms capable to resist and remove lead and also produces plant growth promoters, evaluate the phytoextraction of bioaugmented Mucuna deeringiana and the potencial risks about the use of medicinal plants for heavy metal accumulation. Soil samples (rhizospheric and non-rhizospheric) and spontaneous plants were collected from mining areas contaminated by metals for over 40 years. Experiments were conducted at the laboratory and at the greenhouse with contaminated soil. The greenhouse experiments evaluated the effect of bacterial bioaugmentation in the growth of Mucuna deeringiana and the phyto-accumulation of metals in medicinal plants. No spontaneous plant was identified as hyperaccumulator of metals, but can be used during the recovering process of contaminated areas. Three Pbresistant bacterial isolates were related to produce indole-3- acetic acid and siderophores, but were not able to solubilize calcium phosphate. The incubation temperature, the initial pH and the initial concentration of Pb affect bacterial growth and Pb bioremoval. The Mucuna deeringiana was able to accumulate in the biomass of shoots and roots high amounts of Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Pb, Cr, and Ba being considered a Cu and Zn hyperaccumulator. The contents of Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Cd, Cr, Pb, As and Ba found in the biomass of the aerial part and roots of medicinal species were above recommended by the World Health Organization.

Durante o processo de refino do petróleo é gerado um resíduo denominado de borra oleosa que compreende cerca de 0,34% do volume total processado. Entre os tratamentos possíveis para a borra oleosa estão métodos físicos, químicos e biológicos. O landfarming é uma técnica em que o resíduo oleoso é incorporado ao solo, sob condições controladas, para promover a degradação e imobilização dos contaminantes perigosos presentes pela microbiota do solo. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar estratégias de biorremediação como a bioaumentação e bioestimulação em solo de landfarming contaminado com borra oleosa durante 35 dias, em frascos respirométricos no Laboratório de Biorremediação do Departamento de Solos. Foram coletadas amostras de solo de célula de landfarming e de borra oleosa no SICECORS do Pólo Petroquímico de Triunfo. Quatro espécies de bactérias (Stenotrophomonas acidaminiphila, Bacillus megaterium, Bacillus cibi e Bacillus cereus) previamente isoladas por Cerqueira (2011) do solo de landfarming e da borra oleosa foram usadas para formação de um consórcio microbiano na estratégia de bioaumentação e três relações C:N:P (dose 1: 100:0,5:0,125; dose 2: 100:6:1,5 e dose 3: 100:12:3) foram selecionadas para os tratamentos de bioestimulação. Foram usados (NH4)2SO4 como fonte de nitrogênio e KH2PO4 como fonte de fósforo na preparação da solução aquosa de fertilizantes. Os tratamentos de bioaumentação e de bioestimulação (denominados respectivamente de AD1, AD2, AD3, ED1, ED2 e ED3 ) foram usados isoladamente e também em conjunto (denominados AED1, AED2 e AED3 ). Os indicadores avaliados foram: produção de C-CO2, P mineral, N mineral, hidrólise de diacetato de fluoresceína (FDA) e hidrocarbonetos totais do petróleo (HTP). A maior liberação de C-CO2 ocorreu nos tratamentos contendo a dose 2 de fertilizantes, e maior ainda quando o consórcio foi adicionado. As formas nitrogenadas inorgânicas e o fósforo variaram entre os tratamentos, sendo observado os maiores valores nas maiores doses de fertilizantes adicionados. Observou-se que a maior atividade hidrolítica do FDA ocorreu no tratamento AED1. Quando a dose de fertilizante foi aumentada na bioaumentação, a atividade hidrolítica diminuiu. Em relação aos valores de HTP, o tratamento AED1apresentou o maior valor. Nos tratamentos AED1, AED2 e AED3 os valores de HTP foram inversamente proporcional as doses aplicadas, e para os tratamentos ED1, ED2 e ED3, os valores de HTP não foram alterados pelo aumento das doses. Os resultados permitem concluir que a fertilização associada a microrganismos competentes pode ser uma boa estratégia de degradação da borra oleosa. / During the process of petroleum refining an oily sludge residue is generated comprising about 0,34% of the total volume processed. Among the possible treatments for oily sludge are physical, chemical and biological. The landfarming is a technique in which the oily residue is incorporated into the soil under controlled conditions to promote degradation and immobilization of hazardous contaminants present by soil microorganisms. The aim of this study was to evaluate bioremediation strategies such as bioaugmentation and biostimulation in landfarming soil contaminated with oily sludge. We collected soil samples from cell landfarming and oily sludge from Sicecors in the Triunfo Petrochemical Plant Complex. Four bacteria previously isolated by Cerqueira (2011) from landfarming soil and oily sludge were used to form a microbial consortium for the bioaugmentation strategy and three C: N: P ratios (dose 1: 100:0,5:0,125; dose 2: 100:6:1,5 and dose 3: 100:12:3) were selected for biostimulation treatments. The bioaugmentation treatment and biostimulation (named respectively as AD1, AD2, AD3, ED1, ED2 and ED3) were used alone and also in combined (named as AED1, AED2 and AED3). The indicators were: production of CO2-C, P mineral, N mineral, hydrolysis of fluorescein diacetate (FDA), pH and total petroleum hydrocarbons (TPH). The greater release of CO2-C occurred in treatments containing dose 2 of fertilizer, and greater still when the consortium was added. Inorganic forms of nitrogen and phosphorus varied between treatments, the highest values being observed at higher doses of fertilizer added. It was observed that the greater hydrolytic activity over FDA was observed in treatment AED1. When the dose of fertilizer was increased in bioaugmentation, the hydrolytic activity decreased. Regarding the values of TPH, treatment AED1 showed the highest value. In the treatments AED1, AED2 and AED3 TPH values were inversely proportional to the doses applied, and for the treatments ED1, ED2 and ED3 TPH values were not affected by increasing doses. The results allow us to conclude that fertilization associated with microorganisms can be a good strategy for degradation of oily sludge in soil.

A mistura sulfato de cobre e óxido de cálcio (calda bordalesa) é utilizada na cultura da videira (Vitis vinifera) para o controle de doenças fúngicas desde o final do século IX e em muitos casos tem proporcionado aumentos significativos no teor de cobre no solo, o que pode influenciar no crescimento vegetal, nos microorganismos e nas propriedades químicas do solo. Para avaliar a relação cobre-solo-planta, foram conduzidos cinco estudos em laboratório e casa-devegetação, utilizando solos da região vitivinícola da Encosta Superior do Nordeste do Rio Grande do Sul (RS) com e sem a aplicação de calda bordalesa. No primeiro, avaliou-se a distribuição do cobre, tanto em concentração quanto nas formas, em diferentes camadas de solos com e sem a aplicação de cobre. No segundo, avaliou-se a capacidade de cinco espécies vegetais (videira (Vitis vinifera), aveia (Avena strigosa), milho (Zea mays), cenoura (Daucus carota) e nabo (Brassica rapa)) de se desenvolverem em dois solos contaminados com cobre e um sob mata nativa e a possibilidade de se utilizar cama-de-aviário para diminuir a disponibilidade e absorção do cobre por plantas de aveia. No terceiro, avaliou-se a capacidade máxima de adsorção de alguns solos representativos do cultivo de videira no RS, através do modelo matemático descrito pela equação de Langmuir. No quarto estudo, avaliou-se o efeito do cobre, aplicado em doses crescentes num solo arenoso, sobre a cultura de milho e a possibilidade de eliminação da toxicidade pela aplicação de manganês e ferro via foliar. No quinto estudo, avaliou-se o teor de cobre na região apoplástica e simplástica das raízes de maior atividade da videira cultivada em solo calcário e o teor total nas raízes, ramos e folhas. Avaliou-se também o efeito desse na absorção dos outros nutrientes e a atividade das enzimas catalase e superóxido dismutase nas raízes de maior atividade. O cobre aplicado nas folhas e ramos de videira para o combate de doenças fúngicas, com o passar do tempo, se acumula no solo, principalmente na camada superficial. A capacidade máxima de adsorção de cobre foi proporcional ao teor de matéria orgânica e varia com o valor de pH e de CTC do solo. A resposta das plantas às diferentes concentrações de cobre no solo depende da espécie utilizada e do tipo de solo. Em gramíneas (milho e aveia) e na videira, o cobre se acumulou em maior quantidade nas raízes; na cenoura e no nabo houve maior translocação para a parte aérea. A aplicação de Fe e de Mn via foliar não eliminou nem diminuiu os sintomas de toxidez por cobre. Nas raízes de maior atividade da videira, o maior teor de cobre foi obtido na região apoplástica; nas raízes de nabo, no entanto, o maior teor foi obtido na região simplástica. Altos teores de cobre em solo calcário e arenoso também reduziram a absorção de outros nutrientes pela videira. O aumento na atividade enzimática, possivelmente, reduziu o estresse oxidativo causado pelo metal, e a diminuição pode ser indicativa da insuficiência enzimática para esta proteção. / The repeated use of Bordeaux mixture [Ca(OH)2 + CuSO4] as a fungicide to control vine downy mildew has led to a long-term accumulation of Cu in the topsoils of vineyards throughout the world which may influence on the development of plants, activity of microorganisms, and on chemical properties of the soil. To evaluate the relationship copper-soil-plant, five studies were conducted in laboratory and green house using soils from vine-growing areas of the State of Rio Grande do Sul (RS), Brazil, with and without copper application. In the first study, copper distribution, either in concentration or in forms, was evaluated in different depths in soil samples from areas where copper has been applied and from a native one. In the second, the capacity of five different plant species of growing on two contaminated soils and in one uncontaminated was evaluated. In this study, the use of poultry manure as a mean of controlling the availability of copper to oat plants (Avena strigosa) was also tested. In the third study, the soil maximum sorption capacity was evaluated through Languimir model using soils from the representative vineyard region of RS State. In the fourth study, the use o Mn and Fe via foliar application was tested on Zea mays plants in order to mitigate copper toxicity in sandy soil with high doses of copper added. In the fifth study, the amount of copper present in apoplast and symplast region of roots of highest activity, and the total amount in branches and leaves of grape plants were evaluated. In this study, the effect of high levels of copper in soil on other nutrients absorption, and the catalase and superoxide dismutase enzymes activity were also measured. The results have shown that copper applied to vineyards as fungicide, with time, accumulates in the upper part of the soil. Tha maximum soil sorption capacity was directly proportional to soil organic matter and varied according to pH and CEC values. The plant response to different soil copper concentrations was related to the species and soil type utilized. With grasses (Zea mays and Avena strigosa) and vine, copper accumulated in higher quantities in roots, while in carrot (Daucus carota) and turnip (Brassica rapa) it was transferred to the upper part. The foliar application of iron and manganese did not eliminate nor dimmed the copper toxicity symptoms. In high activity vine roots, copper accumulated in the apoplastic region, meanwhile, for carrot and turnip tubers, the highest concentration was observed in the symplastic region. In a calcaric arenic soil with high amount of copper, the absorption of other essential nutrients was also affected in vine plants. The increasing of enzyme activities with copper increments in soil possibly indicates a reducing oxidative stress caused by this metal. However, excessive concentrations of copper in soil may counteract this effect by leveling or diminishing the enzyme activities.