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Isolamento de bactérias tolerantes e fatores que afetam a transformação de metilmercúrio por Pseudomonas putida V1 in vitro / Isolation of tolerant bacteria and factors that affect in vitro TRANSFORMATION OF METHYLMERCURY by Pseudomonas putida V1Cabral, Lucélia January 2012 (has links)
As atividades industrial e urbana podem levar à contaminação do ambiente com mercúrio e este causa inúmeros problemas relacionados à saúde do homem e de animais. Os ambientes contaminados com mercúrio e suas formas selecionam micro-organismos tolerantes a esse metal e desta forma podem ser utilizados como estratégia de remediação destes ambientes. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi isolar e caracterizar bactérias resistentes ao metilmercúrio em amostras de solos e lodo de esgoto, e determinar a capacidade de remoção de metilmercúrio pelo isolado mais resistente a este composto sob diferentes condições de temperatura, pH, presença de sais, metais pesados, NaCl, e outros compostos de mercúrio como timerosal, acetato de fenilmercúrio e cloreto de mercúrio. Também foram estudados as transformações enzimáticas do metilmercúrio e a presença dos genes merA e merB. Foram isoladas dezesseis bactérias a partir das amostras coletadas, sendo que Pseudomonas putida V1 foi a bactéria mais resistente ao metilmercúrio (CIM = 11,5 μmol L-1, volatilizando aproximadamente 90% do metilmercúrio adicionado ao meio de cultura e foi tolerante ao cobre, chumbo, níquel, cromo, cobalto, manganês e bário (100 à 1000 μmol L-1). Este isolado removeu até 77% de metilmercúrio do caldo Luria Bertani (LB) em valores de pH entre 4,0-6,0 e temperatura entre 21-25°C. Obser vou-se um declínio significativo da capacidade de remoção de metilmercúrio do caldo LB na presença dos sais e metais pesados (57 e 79%, respectivamente), quando comparado aos controles (85 e 89 %, respectivamente). Os testes enzimáticos indicaram ausência da enzima organomercurio liase de P. putida V1, enquanto que as reações de polimerase em cadeia (PCR) indicaram que esta bactéria possui o gene merA, mas não o merB. Nos testes com marcadores radioativos foi observada uma incomum produção de 14CO2. Os resultados sugerem que P. putida V1 tem potencial para remoção do metilmercúrio de ambientes contaminados. Estudos adicionais devem ser realizados para se determinar o mecanismo de remoção de metilmercúrio por P. putida V1. / The industrial and urban activities can result in environmental contamination by mercury, which can cause several health problems to human beings and animals. The sites contaminated with mercury and its different forms select mercury-tolerant microorganisms that may potentially be used in a strategy for remediation of these environments. Thus, the aim of this work was to isolate and characterize methylmercury-resistant bacteria from soil and sewage sludge samples, to determine the methylmercury removal ability of the most resistant isolate under different conditions of temperature, pH, presence of salts, heavy metals, NaCl, and other mercury compounds such as thimerosal, phenylmercury acetate and mercury chloride. In addition, the methylmercury enzymatic transformations and the presence of merA and merB genes were studied. A total of sixteen bacteria were isolated from soil and sewage sludge samples, with Pseudomonas putida V1, the most methylmercury-resistant isolate (MIC = 11.5 μM), volatilizing approximately 90% of methylmercury added to culture medium and tolerating copper, lead, nickel, chromium, cobalt, manganese and barium (100 to 1000 μM). This bacterial isolate removed up to 77% of methylmercury from Luria Bertani broth (LB) in pH and temperature values between 4.0-6.0 and 21-25°C, respectively. A significant reduction in the ability to remove methylmercury from LB in the presence of salts and heavy metals (57 and 79%, respectively) in comparison to controls (85 and 89 %, respectively) was observed. The enzymatic assays indicated the absence of organomercurial lyase in P. putida V1, whereas the polymerase chain reactions (PCR) indicated that this bacterium possesses merA gen, but not merB gen. The tests with radioactive markers indicated an uncommon release of 14CO2. The results of the present work suggest that P. putida V1 has the potential to remove methylmercury from contaminated sites. More studies should be carried out to determine the mechanism of removal of methylmercury by P. putida V1.
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Teor e biodisponibilidade de cádmio em fertilizantes fosfatados / Cadmium bioavailability and contents in phosphate fertilizersBizarro, Veridiana Gonçalves January 2007 (has links)
O fósforo é o nutriente que frequentemente limita a produção das culturas no Brasil. Os fertilizantes fosfatados apresentam em sua composição metais pesados, entre eles o Cd, que é potencialmente tóxico ao homem, animais e plantas. Os objetivos deste trabalho foram determinar o teor de Cd em fertilizantes fosfatados, verificar a biodisponibilidade do Cd contido nestes fertilizantes e avaliar a adsorção do Cd em solos. O teor do metal nos fertilizantes foi determinado por dois métodos, nitroperclórico e USEPA 3050B. Seis amostras dos fertilizantes foram selecionadas para o estudo de biodisponibilidade em experimento conduzido em casa de vegetação, utilizando Avena stringosa como indicadora do Cd biodisponível. O estudo da adsorção de Cd foi realizado com cinco amostras de solos coletados no Estado do Rio Grande do Sul. Os teores de Cd encontrados nos fertilizantes variaram de 0,47 a 42,60 mg de Cd kg-1 sendo que em sete amostras encontraram-se teores maiores do que 12 mg de Cd kg-1. O nitroperclórico extraiu mais Cd dos fertilizantes que o USEPA 3050B. No estudo de biodisponibilidade a adição ao solo de fertilizantes fosfatados com maiores teores de Cd resultou em maiores teores do metal no tecido da aveia preta. Os solos apresentaram capacidade diferenciada em adsorver Cd sendo que o Latossolo Vermelho aluminoférrico apresentou maior capacidade de adsorver o metal. / Phosphorus is the nutrient that frequently limits the crop yields in Brazil. Phosphated fertilizers present in its composition heavy metals, among them Cd which is potentially toxic to animals and plants. The objectives of this work were to determine the content of Cd in phosphated fertilizers, verify the bioavailability of Cd in these fertilizers and evaluate the adsorption of Cd in soils. The amount of Cd in the fertilizers was determined by two methods: nitropercloric and USEPA 3050B. Six samples of phosphated fertilizers were selected for a greenhouse experiment, using Avena Stringosa to indicate the bioavailability of Cd. The study of adsorption of Cd was carried out with soil samples collected in the Rio Grande do Sul State. The amount of Cd in the fertilizers varied from 0,47 to 42,60 mg of Cd kg-1 and it was found more than 12 mg Cd kg-1 in seven samples. The nitropercloric method extracted higher amounts of Cd from the fertilizers than the USEPA3050B. In the bioavailability study the addition of phosphates into the soils with higher contents of Cd resulted in greater amount of this metal in the tissues of black oat. The soils presented different capacity of Cd adsorption and the Red Latossolic aluminoférric had the greater capacity of Cd adsorption.
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Crescimento de plantas e modificações de propriedades do solo após várias aplicações de resíduos de curtume e carbonífero / Tannery and coal mine residues application and reaplication effects on soil and plantsQuadro, Maurizio Silveira January 2008 (has links)
Foi iniciado na safra agrícola de 1996/97 um experimento de campo de longa duração com aplicação de resíduos de curtume e carbonífero, na Estação Experimental da Universidade Federal de Rio Grande do Sul (30º 05'76" S; 51º 40' 67" W). Na safra de 2005/06, foram retiradas amostras de solo para analise e foi semeada mamona (Ricinus comunis). Nas amostras de solo de superfície (0 a 20 cm) foram avaliados os efeitos residual e de reaplicação dos resíduos em plantas de mamona e de cenoura (Daucus carota) em vasos. A decomposição dos resíduos de curtume no solo foi estudada pela disponibilidade de N para a cultura do milho e pela volatilização de C-CO2. Foi avaliada a capacidade de acidificação do resíduo carbonífero. Foi observado que as duas aplicações anteriores e a reaplicação dos resíduos, não afetaram o crescimento das culturas nos estudos de campo e em vasos, com as taxas de aplicação utilizadas. Os teores de cromo determinados nas plantas não são considerados prejudiciais para o consumo. Não foi observada translocação do cromo para camadas sub-superficiais do solo. A decomposição de resíduos de curtume no solo foi superestimada pela técnica de volatilização de C-CO2, quando comparada à liberação de N para as plantas. Foram necessários 66 a 29 kg de CaCO3 ha-1 ano-1 para neutralizar a acidez gerada pela decomposição do resíduo carbonífero em 345 dias, sendo que a quantidade requerida diminui com o aumento do diâmetro de partículas. / A long term field experiment is underway since the 1996/97 season with tannery and coal mine residues application, at the Federal University of Rio Grande do Sul state Experimental Station (30º 05'76" S; 51º 40' 67" W) (Brasil). In the 2005/06 season, soil samples were taken and castor beans (Ricinus comunis) was grown. Surface soil samples (0 to 20 cm depth) were taken to evaluate the residues' residual and reapplication effects on castor beans and carrots (Daucus carota) grown in pots. The tannery residues decomposition in the soil was studied by crop's N availability and by the C-CO2 volatilization techniques. The coal mine residues' acidifying capacity was also evaluated. It was observed that the two previously applied or reapplied residues did not effect the crops growth at the recommended application rate, both in the field and in the pots studies. Plants chromium contents were in the range not considered harmful for consumption. Chromium movement to the soil's subsurface layers was not observed. The tannery residues decomposition in soil was overestimated by the C-CO2 volatilization technique, as compared to the plant's N availability. Amounts from 66 to 29 kg CaCO3 ha-1 year-1 were required to neutralize the acidity due to the coal mine residue decomposition in 345 days, decreasing with the increase of particle size.
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Resposta das plantas e modificações das propriedades do solo pela aplicação de resíduos urbanosKray, Claudio Henrique January 2005 (has links)
O descarte no solo é uma alternativa viável para reduzir o potencial poluidor de muitos resíduos. Foram avaliados neste trabalho os efeitos da aplicação no solo de composto de lixo e de lodo de esgoto. Foram conduzidos dois experimentos utilizando-se dois solos (Latossolo Vermelho distroférrico nitossólico e Argissolo Vermelho distrófico arênico), sendo o primeiro feito em microparcelas. Os resíduos foram aplicados quatro vezes em dois anos, com a adição total de 117,3 t ha-1 de composto de lixo e 47,0 t ha-1 de lodo de esgoto; num tratamento adicional, com o dobro destas doses, foi feito o enriquecimento do mesmo com metais (Cu, Zn, Cd, Ni e Pb); foram comparados também um tratamento com adubação mineral completa e uma testemunha. Foi avaliado o efeito dos tratamentos sobre o rendimento de plantas de milho e de aveia, na água lixiviada e nas propriedades do solo. No segundo experimento, foi avaliada a atividade microbiana pela liberação de C-CO2, em amostras de solo com adição dos resíduos, incubadas em frascos respirométricos. As adições de composto de lixo e de lodo de esgoto até as quantidades de 117,3 t ha-1 e 47,0 t ha-1, respectivamente, supriram as necessidades de N e parte do P para as culturas de milho (verão) e de aveia (inverno). As adições dos resíduos aumentaram os teores de matéria orgânica e nitrogênio dos solos, a partir da primeira aplicação; aumentos nos teores de cobre e de zinco também foram observados com as aplicações sucessivas dos resíduos, principalmente no caso do lodo de esgoto. Os teores dos metais na água de lixiviação foram menores que os limites estabelecidos para água potável. O enriquecimento dos resíduos com metais aumentou a absorção dos mesmos pelas plantas, os teores totais no solo e os teores de cobre e de zinco no lixiviado, porém, não afetou a atividade microbiana. Nas taxas de aplicação mais altas, a mineralização média dos resíduos foi de 14,5% para o composto de lixo e de 28,7% para o lodo de esgoto, com pequenas variações entre solos, nas menores dose de resíduos foram determinadas as maiores taxas de decomposição, para os dois solos.
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Cinética da degradação de compostos orgânicos no solo / not availableCaldeira, Daniela Soares Alves 30 October 1997 (has links)
Estudos de degradação de materiais orgânicos no solo têm sido explorados, com a finalidade de se conhecer a dinâmica desse processo. Esse enfoque pode ser considerado sob dois pontos de vista principais: a adição de materiais orgânicos ao solo visando aumentar o teor de carbono, ou, ao contrário, o uso do solo como depurador de resíduos agroindustriais e urbanos. O objetivo principal do presente estudo foi avaliar a aplicação do modelo de cinética de primeira ordem a resultados de quatro ensaios de incubação conduzidos em casa de vegetação e estufa incubadora. Foram , estudados compostos orgânicos puros, isoladamente ou em mistura, resíduos vegetais, industriais e urbanos, sendo o acompanhamento de sua degradação efetuado por meio de medidas do CO2 liberado do solo, através de respirômetros de retenção passiva. F oi possível comparar a degradação de diversos compostos orgânicos através de suas constantes de velocidade de primeira ordem, destacando as similaridades e diferenças de comportamento. O efeito da temperatura sobre a cinética de degradação pôde também ser caracterizado através dos parâmetros cinéticos . O modelo de cinética em duas fases, cada uma correspondente a diferentes frações de carbono em degradação, foi eficiente para avaliar tratamentos nos quais diferentes compostos foram misturados. No estudo envolvendo decomposição de resíduos orgânicos industriais e urbanos detectou-se um comportamento diferenciado da degradação da matéria orgânica nativa do solo sob a influência do material orgânico adicionado. O estudo evidenciou que, de maneira geral, o modelo de cinética de primeira ordem foi adequado para avaliar a degradação de compostos orgânicos no solo, pois coeficientes de determinação de elevada magnitude foram obtidos. As constantes de velocidade de primeira ordem puderam ser empregadas para caracterizar adequadamente o comportamento dos materiais orgânicos no solo estudado / not available
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Atributos químicos da fração grosseira de alguns solos do sudeste brasileiro / not availableSoares, Marcio Roberto 29 June 2001 (has links)
As características e o comportamento dos solos sempre estiveram relacionados a terra fina, notadamente à fração argila. Poucos estudos têm se dedicado à importância e significado das frações grosseiras, tais como silte, areias e fragmentos de rocha, que influenciam quase exclusivamente as propriedades físicas do solo, sendo consideradas inertes sob o ponto de vista químico. Este trabalho teve por objetivo estudar a contribuição destas frações para o comportamento químico de solos representativos da região Sudeste do Brasil, considerando diferenças litológicas e texturais. Avaliou-se, por meio de correlações lineares simples e regressões múltiplas, o efeito dos atributos químicos do solo para fins de fertilidade, dos teores de óxidos de ferro e alumínio, e dos teores de argila, silte e cinco subfrações de areia (muito fina, fina, média, grossa e muito grossa) na capacidade de troca catiônica (CTCe) e aniônica (CTAe) efetivas, determinadas em solução tamponada de BaCl2. A CTCe apresentou alta correlação positiva com os atributos químicos das frações mais grossas da terra fina e com a matéria orgânica. Na análise conjunta, a CTCe da areia muito fina e o teor de matéria orgânica explicaram 85% da variação da CTCe do solo. A CTAe correlacionou-se significativamente com o teor de alumínio, resultante do ataque com ácido sulfúrico, e com o teor de argila. Na análise conjunta, 56% da variação da CTAe nos solos foi explicada pelos teores de Al2O3, matéria orgânica e areia grossa, e pela saturação por alumínio. Atributos químicos de superfície também foram interpretados como função da mineralogia e estádio de intemperização dos solos. O pH de abrasão foi empregado como índice na determinação da fertilidade potencial do solo, e se correlacionou negativamente com o teor de areia média+fina. A reatividade dos fragmentos de rocha depende da litologia e, juntamente com as frações mais grossas da terra fina, podem desempenhar importantes funções nos solos, não sendo, portanto, quimicamente inertes. / not available
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Características e mecanismo de estabilização de solos tropicais com cal e cimento em pista experimental / Not available.Nóbrega, Maria Teresa de 27 December 1995 (has links)
O objetivo principal da pesquisa é contribuir para o entendimento dos processos e mecanismos desencadeados pela adição de cal e cimento a materiais ferralíticos em condições de pista. Neste estudo foram analisados materiais de base de uma pista experimental (PR-518) estabilizados com adição de cal + cimento ou apenas cal. A PR-518, que liga Santa Mariana ao Porto Quebra Canoa, foi construída pelo DER-PR (Departamento de Estradas de Rodagem do Paraná) em 1987, tem 29,5km de extensão, está localizada na região Norte do Estado do Paraná e atravessa áreas de ocorrência de Latossolo Roxo, Terra Roxa Estruturada e Latossolo Vermelho-escuro - solos tropicais de textura argilosa. Dos 61 segmentos que compõem a estrada foram estudados cinco, que são representativos dos tipos de misturas e técnicas empregadas: segmento 4 (mistura de Latossolo roxo + 4% de cal cálcica + 5% de cimento Portland - SCC/LR 1); segmento 10 (Latossolo Roxo + 4% de cal dolomítica + 5% de simento Portland - SCC/LR 2); segmento 55 (Latossolo Vermelho-escuro + 2% de cal cálcica + 3% de cimento Portland - SCC/LE); segmento 8 (cascalho de basalto alterado + Latossolo roxo + 4% de cal cálcica + 5% de cimento Portland - CCC); segmento 41 (cascalho de basalto alterado + Latossolo Roxo + 5% de cal dolomítica - CC). A pesquisa foi desenvolvida através de análises morfológicas, realizadas a níveis macro, meso e microscópicos, complementadas por análises mineralógicas por raios X e infravermelho, análises químicas qualitativas e quantitativas sobre amostra total (ataque triácido) e pontuais (microssondagens). Paralelamente foi efetuado, a partir de dados fornecidos pelo DER-PR, o levantamento das características físico-hídricas e mecânicas dos segmentos logo após a construção; o acompanhamento do comportamento estrutural e do estado da superfície da pista ao longo do tempo. Os resultados obtidos mostram que de um modo geral as bases apresentam problemas relacionados à etapa de construção: o grau de compactação variável ao longo do segmento e da espessura da camada; a unidade acima ou muito abaixo do teor ótimo de compactação; a homogeneização deficiente da unidade e da mistura dos materiais com os aditivos, etc. Nos pontos amostrados a morfologia dos materiais das bases refletiu esses problemas através de diferenciações de porosidade, concentração ou ausência de aditivos, organizações particulares do plasma e de outros constituintes. As misturas solo-cal-cimento se caracterizaram por apresentar agregados (ou zonas) de plasma não afetado, ou pouco afetado pelos aditivos, mais sensíveis às variações e esforços de origem hídrica e mecânica. Estão envolvidos por plasma transformado por reações com os aditivos em diversos graus, contendo os produtos de hidratação do cimento e de reação pozolânica da cal (silicatos, aluminatos e aluminossilicatos de cálcio hidratados), menos sensíveis às variações hídricas e mecânicas (sem fissuras) e mais resistente. As misturas com cascalho de basalto alterado são constituídas por fragmentos líticos (cascalho de basalto), volume de material do solo do subleito e uma \"matriz-mista\". Foi principalmente a \"matriz\", gerada pela incorporação do solo e dos produtos do córtex de alteração do basalto, que se misturou e reagiu com os aditivos. Cada uma dessas organizações é constituída por materiais química e mineralogicamente diversificados. Dois aspectos importantes devem ser ressaltados: 1) a influência da qualidade e da composição química da cal aplicada - as neoformações minerais, transformações e Reogarnizações do material das misturas são mais evidentes naquelas onde foi empregada a cal cálcica do que naquelas com cal dolomítica (com ou sem cimento). Estas diferenças implicam em maior estabilidade das misturas tratadas com cal cálcica como comprovam também os dados de desempenho da pista; 2) as técnicas de construção das bases são as responsáveis pelas condições da mistura dos constituintes dos solos com os aditivos, da homogeneização da umidade (necessária para as reações de hidratação do cimento e pozolânica) e grau de compactação. Ou seja, criam o ambiente físico e químico onde ocorrem as reações que promovem a estabilização. São também responsáveis, ao lado das reações químicas e físico-químicas desencadeadas pelos aditivos, pela morfologia do material. Nas misturas com cascalho, os fragmentos líticos \"armam\" o material enquanto os aditivos mantêm estável a \"matriz\". Nas misturas solo-cal-cimento, ao contrário, a \"armação\" é produzida pelo plasma do solo original transformado e enriquecido em produtos cimentantes (resultantes da hidratação e das reações pozolânica), que isola volumes de material mais instável. / The prime aim of this research is to contribute to the understanding of the processes and mechanisms brought about by the addiction of lime and Portland cement to ferralitic materials from experimental road (PR-518) stabilized with the aaddition of lime + cement or lime only, have been analysed. PR-518, which connects Santa Mariana to Porto Quebra Canoa has been built by DER-PR (Departamento de Estradas de Rodagem do Paraná) in 1987, is 29,5km long, is in Paraná North region and crosses areas where can be found \"Latossolo Roxo\", \"Terra Roxa Estruturada\" and \"Latossolo Vermelho-escuro\" - tropical soils clayed texture. Of the 61 parts that make up the road, five have been studied, which represents the kinds of applied mixture and techniques: part 4 (mixture of \"Latossolo Roxo\" + 4% of calcitic lime + 5% Portland cement - SCC/LR 1); part 10 (\"latossolo Roxo\" + 4% dolomitic lime + 5% Portland cement - SCC/LR 2); part 55 (\"Latossolo Vermelho-escuro + 2% calcitic lime + 3% Portland cement - SCC/LE); part 8 (gravel of weathered basalt + 4% calcitic lime + 5% Portland cement - CCC); part 41 (gravel of weathered basalt + 5% dolomitic lime - CC). The research has been developed through morphological analysis (macro, meso and microscopic levels) complemented by mineralogical analysis by x-ray and infrared, qualitative and quantitative chemical analyses on total sampling (triacid attack) and by points (microprobes). At the same time it has been put into effect, based on the data supplied by DER-PR, the conclusion of physical-hydrics characteristics and mechanisms of the parts soon after the building; the follow-up structural behavior and surface condition of the road during a period of time. The results obtained show that, in general, the bases depict problems related to a building stage: compactation grade variable at the length of the part and the layer thikness; moisture content above or below the optimum PROCTOR; deficient homogenization of the moisture and the mixture of the materials with the additive, etc. The morphology of the materials of the bases reflected these problems through porosity differentiations, concentration or lack of additives, singular organizations of the plasma and other constituents. The soil-lime-cement mixtures are characterized by showing zones of plasma not affected, or not so affected by the additives, more sensible to the variations and efforts from hydric and mechanical origin. They are involved by plasma transformed by reactions with the additives in several grades, containing the products of hydration of the cement and of lime pozzolanic reaction (calcium silicate hydrate, calcium aluminate hydrate and calcium aliminosilicate hidrate), less sensible to hydric and mechanic variations (without joint planes), and more resistant. The mixtures with weathered basalt gravel are made up by lithics fragments (basalt gravel), volumes of soil material from the sublayer and \"mixed matrix\". It was mainly the \"matrix\", generated by the soil incorporation and the basalt alteration cortex products, that mixed and reacted with the additives. Each one of those organizations are constituted by chemically and mineralogical diversified materials. Two important aspects must be highlighted: 1) the influence of the quality and of the chemical composition of the applied lime - the mineral newformations, transformations and the material reorganizations of the mixtures are more evident in those where the calcic lime was applied than in those with dolomitic lime (with or without cement). These differences imply a higher stability of the mixtures trated with the calcic lime as confirmed by the road accomplishment data as well; 2) the building techniques of the bases are responsible by the conditions of the constituents mixture of the soil with the additive, of the moisture homogenization (necessary for the cement hydration reactions and pozzolanics) and compactation grades. That is, they create the chemical and physical environment wher the reactios that bring about the stabilization occur. They are also responsible, along with physical-chemical and chemical reactions brought about by the additives, by the material morphology. In the mixture with gravel, the lithic fragments build the material structure while the additives keep the matrix stable. In the soil-lime-cement mixtures, on the contrary, the \"structure\" is provided by the original soil plasma transformed and enriched in cement products (result of the hydration and of pozolanic reactions), that isolates more instable material volumes.
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Avaliação de investigação ambiental e de tecnologia de intervenção aplicadas em uma área industrial com elevadas concentrações de hidrocarbonetos / Not available.Ogihara, Sérgio Hiroshi 28 July 2000 (has links)
O objetivo deste trabalho foi apresentar e discutir uma metodologia utilizada em um projeto de avaliação ambiental de uma área industrial impactada por hidrocarbonetos monoaromáticos localizada no município de São Paulo, bem como as tecnologias implementadas na intervenção para extração e controle de fase livre sobrenadante. A área de estudo localiza-se na Zona Sudoeste do Município de São Paulo. A geologia caracteriza-se por solo arenoso fino silítico argiloso derivado da intemperização de rocha gnáissica. A metodologia utilizada na avaliação compreendeu a execução de sondagens a trado para amostragem de solo, instalação de poços de monitoramento para amostragem de água subterrânea e caracterização hidrogeológica, medição de fase livre nos poços, levantamento de vapores orgânicos no solo e prospecção geofísica através de geo-radar para delimitar os setores de elevadas concentrações de compostos orgânicos no solo e água subterrânea. Tal metodologia apresentou resultados satisfatórios para delimitar os setores de elevadas concentrações de compostos orgânicos no solo e água subterrânea. O levantamento de vapores orgânicos executado com tubos de difusão apresentou bons resultados, para efeito de delimitação de áreas com presença de fase livre. O georadar apresentou interferências em estruturas enterradas não permitindo a avaliação integral dos dados, aqueles que puderam ser interpretados denotaram anomalias mais correlacionáveis a fase dissolvida do que a fase livre. A medição da presença e espessura de fase livre nos poços e os resultados nas análises químicas de solo e água subterrânea foram os métodos mais eficazes na avaliação ambiental realizada. A primeira fase do estudo avaliou toda a área industrial contemplando a realização de 20 sondagens de solo e instalação de 15 poços de monitoramento distribuídos de acordo com os setores de risco da área. O estudo apontou um setor denominado de separador de resina com elevadas concentrações de compostos orgânicos, especialmente hidrocarbonetos aromáticos (BTEX), inclusive com a ocorrência de espessa camada de fase livre (LNAPL) na interface com o lençol freático. Os principais compostos orgânicos presentes em ordem de importância são o Xileno, Etibenzeno, Tolueno, Butanol, Benzeno e Metanol. A concentração máxima de Agosto/98 para Xileno atingiu a 170.000 ug/L em PM-16 e 91.000 ug/L em PM-8. Um poço raso de infiltração de efluentes industriais construído a 20 anos e utilizado por 10 anos foi a fonte geradora dessas concentrações. Há 10 anos, esse procedimento foi descontinuado e atualmente todo o efluente é tratado por estação de tratamento físico-química e biológica. Em Julho/1997, executou-se um estudo de detalhamento do setor do separador de resina, com a implantação de quatro poços de monitoramento, onde foi constatado que a pluma de elevadas concentrações de compostos orgânicos estava concentrada num raio de 10m ao redor da fonte geradora. Em Setembro/1997, deu-se início as medidas de intervenção visando extrair fase livre existente no subsolo através da instalação de um poço de extração de hidrocarbonetos (PB-1). O processo de extração teve início em Jan/1998, inicialmente com bombeamento de água 2h/dia. Em Mar/1998 foram instalados poços de infiltração de água bombeada para permitir o bombeamento 24h/dia e principalmente realizar o flushing da fase residual existente na zona saturada, em Abri/1998 foi iniciado o bombeamento duplo de água e produto mediante um sistema de remediação pneumático automático composto por bomba de água, coletor seletivo de hidrocarboneto leve (skimmer) e bomba de produto. O sistema de remediação operou até Setembro/98. O sistema de remediação por bombeamento duplo recuperou 430L de hidrocarboneto em 146 dias de operação, ou seja, 2,95L/dia o que pode ser considerado como uma performance aceitável para uma zona saturada com condutividade hidráulica de \'10 POT.-5\' cm/s. O efeito da infiltração da água extraída (efluente) foi considerado plenamente satisfatório uma vez que a taxa de recuperação sofreu elevação da ordem de 2 a 3 vezes, devido à elevação da mobilização física de hidrocarboneto e provavelmente devido à redução da tensão interfacial nos poros. Conclui-se que o bombeamento duplo foi eficaz na redução da área de ocorrência de fase livre em até 58%, mas por outro lado não houve redução da espessura da fase livre nos poços de monitoramento. Apesar dos resultados promissores ainda restam 1400L de hidrocarboneto como fase livre no subsolo dos quais 420L são tecnicamente recuperáveis por tecnologias tradicionais de bombeamento. Como atividades futuras visando otimização e maximização do processo de remediação conclui-se que se deve adotar tecnologias conjugadas de remediação com o objetivo de aumentar a taxa de remoção de hidrocarbonetos do subsolo. O sistema proposto seria um aperfeiçoamento do atual sistema através da adição de poços de extração de vapores logo acima da zona capilar, dentro da área do cone de rebaixamento de PB-1, induzir uma pressão negativa em PB-1 de forma a aumentar o fluxo de hidrocarboneto para o interior do poço, além de concomitantemente promover a volatização, instalar mais poços de infiltração e instalar poços de monitoramento de água e vapores para controle do processo de remediação. Dessa forma acredita-se que será alcançado o objetivo de minimizar o mais rapidamente possível a fase livre existente no subsolo o que permitirá dar o passo seguinte que é a realização de uma avaliação de risco para definição dos valores alvo de remediação. / The objective of this study was to present and discuss a methodology used in an environmental assessment of an industrial área impacted by monoaromatic hydrocarbons, as well as, the purpose was also the implementation of intervention actions for extraction and control of free phase floating layer. The studied area is situated in the Southwestern Zone of São Paulo Municipality. The geology consists of fine sand with silty clay derived from weathered gneissic rock. The applied methodology in the assessment comprises the performing of boreholes for soil sampling, installation of monitoring wells for groundwater sampling and hydrogeological characterization, measurement of free phase at the wells; soil gas survey and geophysical prospection by ground penetrating radar, both of them for delineate the sectors with high concentrations of organic compounds in soil and groundwater. The refereed methodology presented satisfactory results for delineation of sectors with high concentrations of organic compounds in soil and groundwater. The soil gas survey carried out by diffusion tubes showed good results, for the purpose of delineation of areas with free phase presence. The ground penetrating radar presented interferences of buried structures not allowing the full data evaluation, the interpretation of data without interferences denotes anomalies better correlated to dissolved phase than to free phase. The measurement of presence and thickness of free phase in the monitoring wells and the analytical results of soil and groundwater samples were the methods more effective in the environmental assessment. The first phase of the study assessed the whole area consisting of performing of 20 soil boreholes and installation of 15 monitoring wells distributed according to the environmental risk sectors of the industrial site. The study indicated a sector named Resin Separator with high concentration of organic compounds, specially aromatic hydrocarbons (BTEX), including the occurrence of thick free phase floating layer (LNAPL) over the interface with the phreatic aquifer. The main organic compounds in sequence of importance are Xylene, Ethylbezene, Toluene, Butanol, Benzene and Methanol. The maximum concentration in August/1998 for Xylene reached 170.000 ug/L at PM-16 and 91.000ug/L in PM-8. A cistern of industrial effluent infiltration built 20 years ago and used for 10 years was the main source of these concentrations. Ten years ago this procedure was discontinuated and presently all the industrial effluent is treated by physical-chemical and biological station. In July/1997, a detailed study was carried out in the Resin Separator Sector with the installation of four additional monitoring wells, by which was verified that the plume with high concentration of organic compounds was concentrated in a 10m ratio area around the source point. In September/1997, the intervention activities were started up aiming to extract the existing free phase in subsoil by means of a hydrocarbon extraction well (PUB-1). The extraction process begins in January/1988 firstly with water pumping by 2h/day, in March/1998, some infiltration wells were installed to allow the pumping 24h/day and also to perform the flushing of existing residual phase in the unsatured zone, in April/1998 begins the dual pumping of hydrocarbon/water by means of a air driven remediation system composed by a water pump, light hydrocarbon selective skimmer and hydrocarbon pump. This system operated up to September/1998. The dual remediation system recovered about 430L during 146 days, or, 2,95L/day which can be considered as an acceptable performance considering a satured zobe with \'10 POT.-5\' cm/s hydraulic conductivity. The infiltration effect to the extracted water (effluent) was considered fully satisfactory since the recovery rate raises 2 to 3 times in magnitude. Due to the increasing of physical hydrocarbon mobilization and probably as a result of the reduction of the interfacial tension. Despite the encouraging results, there are 1400L of hydrocarbon as free phase in subsoil from which 420L are technically recoverable by means of ordinary pumping technologies. As future activities looking for optimization and maximization of remediation process it is concluded that enhanced technologies must be implemented to increase the removal rate of hydrocarbon from the subsoil. The proposed system would be an improvement of the present system through the addition of soil vapor extraction wells just above the capillary fringe, into the depression cone area of PUB-1, induce a negative pressure at PUB-1 to improve the hydrocarbon influx to the well and at the same time promote the volatization, install more infiltration wells, install monitoring wells and soil vapor monitoring wells for controlling of the remediation process. As a result, it is predictable the objective of minimizing as fast as possible the existing free phase in subsoil will be reached, which allow to proceed the environmental risk assessment for definition of target values for remediation.
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Atributos químicos e crescimento de plantas em solos com aplicação de resíduos urbanos / Chemical attributes and plant growth in soils with urban wastes applicationGarcia, Gabriel Furtado January 2016 (has links)
O uso de composto de lixo (CL) e de lodo de esgoto (LE) na agricultura é uma alternativa viável para a melhor disposição destes resíduos urbanos em solos. Estudos de longo prazo podem melhorar o entendimento da dinâmica e as modificações que estes materiais ocasionam no solo e na resposta de plantas. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos residuais (aplicações entre 2002 e 2006) e imediatos (reaplicação em 2015, após pousio) dos resíduos CL e LE, em dois solos [Latossolo Vermelho distroférrico (LVd) e um Argissolo Vermelho distrófico (PVd)], quanto às modificações em atributos químicos do solo, elementos-traços (ET) e resposta de plantas de aveia (Avena sativa) e milho (Zea mays). O experimento consta de colunas de solo, com aplicação de duas doses dos resíduos, CL e LE, com base no suprimento de nitrogênio, sendo a maior repetida e enriquecida com ET (Cd, Cu, Ni, Pb e Zn), além de tratamentos com adubação mineral e testemunha. Quanto aos efeitos residuais, na camada de 0-20 cm de ambos os solos, os resíduos promoveram maiores teores de C orgânico e P disponível e valores de CTC, porém o CL resultou em maiores valores de pH do solo. Com exceção do Cu, os teores de ET no solo diminuíram com o tempo. A produção de matéria seca de aveia diminuiu expressivamente após o longo período de pousio, possivelmente pela limitação em N. Os tratamentos com LE enriquecido com ET resultaram em maior acúmulo destes elementos na parte aérea da aveia. Após a reaplicação dos resíduos, o LE resultou em maior produção de matéria seca e maior acúmulo de macronutrientes (N, P, Ca e Mg) pelas plantas de milho em comparação ao CL. Os tratamentos com CL e LE enriquecidos determinaram nas plantas teores de ETS não essenciais considerados fitotóxicos. / The use of urban solid waste compost (SWC) and sewage sludge (SS) in agriculture is a viable alternative for better disposal of these urban residues in soils. Long-term studies may improve the understanding of the dynamic and changes caused by these materials in soils and plant responses. The aim of this study was to evaluate residual effects (applications from 2002 to 2006) and immediate effects (application in 2015, after a fallow time) of SWC and SS residues in two soils [Typic Haplorthox (LVd) and Arenic Paleudult (PVd)], regarding soil chemical attributes and trace elements (ET) and oat (Avena sativa) and corn (Zea mays) plant responses. The experiment is carried out in soil columns with application of two doses of both SWC and SS and also with the major dose enriched with ET (Cd, Cu, Ni, Pb and Zn), besides mineral fertilization and control treatments. Residue doses were established according N supply. Regarding residual effects in the 0-20 cm layer of both soils SWC and SS materials improved organic C and available P contents and CEC values, but soil pH was higher for SWC treatments. Except for Cu, soil ET contents decreases with time. Oat dry matter production was very small after the fallow time possibly due to low residual N supply. Treatments enriched with ET resulted in higher contents of these elements in oat shoots. After residue reapplication SS caused higher corn dry matter production and macronutrient (N, P, Ca and Mg) contents than SWC. Non-essential metal in levels possibly toxic for corn plants resulted from treatments with SWC and SS enriched with ET.
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Características químicas do solo, estado nutricional e exportação de nutrientes em pomar de tangerineiras sob adubação orgânica / Soil chemical characteristics, nutritional status and nutrient export in a mandarin orchard under organic fertilizationBalerini, Fabrício January 2016 (has links)
No Rio Grande do Sul (RS), a produção orgânica tem sido uma alternativa viável aos citricultores. Entretanto, um dos problemas enfrentados é o restrito conhecimento científico em relação ao manejo da adubação orgânica do solo. Neste sentido, os objetivos deste trabalho foram verificar a evolução de características químicas do solo e do estado nutricional das tangerineiras e estimar a exportação de nutrientes pela colheita dos frutos, em função do manejo da adubação orgânica com aplicação de composto e biofertilizante líquido. Para isso, utilizou-se um experimento implantado em 2007, em um pomar comercial de tangerineiras, cultivar ‘Montenegrina’, manejadas em sistema orgânico de produção, em um Argissolo Vermelho Distrófico espessarênico, no município de Montenegro, RS. Os tratamentos consistiram de diferentes manejos da adubação orgânica, com uso de plantas de cobertura do solo e aplicação de composto sólido e biofertilizante líquido. O aumento do teor de matéria orgânica e do pH, devido à aplicação dos adubos orgânicos, contribuiu para o aumento da capacidade de troca de cátions do solo. Entretanto, as doses e as quantidades totais de composto aplicadas nos tratamentos foram muito altas, considerando-se as características químicas e físicas do solo do experimento. Este aspecto, associado ao poder de neutralização do composto, ocasionou o desequilíbrio químico do solo, afetando a disponibilidade de nutrientes. Além disso, a alta disponibilidade dos nutrientes no solo não garantiu a adequada nutrição das plantas, especialmente quanto a K, Zn e Mn, possivelmente devido a interações antagônicas. Nos frutos, os maiores teores de nutrientes foram determinados na fração casca + sementes, sendo o N e o K exportados em maiores quantidades. Entretanto, as quantidades de nutrientes exportados nas tangerinas foram bem inferiores às adicionadas pelas adubações. / At the State of Rio Grande do Sul (RS), Brazil, organic production has been a great alternative for citrus farmers. However, there are restraints regarding scientific knowledge about the management of soil organic fertilization. Thus, the aims of the present study were to evaluate the development of the soil chemical characteristics and nutritional status of mandarin trees and to estimate the nutrient export by fruit harvest, due to the management of organic fertilization with application of compost and liquid biofertilizer. It was used an long term experiment established in 2007, in an commercial orchard of mandarin trees, variety ‘Montenegrina’, managed in organic system of production, on a sandy soil (Arenic Paleudult), located in Montenegro, RS. Testing treatments are different management for organic fertilization using ground cover plants and application of solid compost and liquid biofertilizer. Increase in soil organic matter and pH, because of application of organic fertilizers, contributed to increase the soil cation exchange capacity. However, doses and total amounts of solid compost applied on treatments were very high, considering soil chemical and physical characteristics of the experimental area. This issue, associated with neutralizing power of the compost caused soil chemical imbalance, because of the excessive increase and extended effect on soil pH, affecting nutrient availability. In addition, the high nutrient contents in the soil did not ensured appropriate plant nutrition, especially regarding K, Zn e Mn, possibly due to antagonistic interactions. In the fruits, higher concentration of nutrients were determined in the fraction peel + seeds, being N and K exported in larger amounts. However, the amounts of nutrients exported by fruits were lower than those added by fertilization.
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