Mangroves vital for environmental decontamination

Date: August 3, 2017 Source: Universiti Putra Malaysia (UPM) Summary: Mangrove trees, particularly their leaf litter, filter copper out of soil and water in Indonesia.

Mangrove trees, particularly their leaf litter, filter copper out of soil and water in Indonesia.

Grey mangrove trees, Avicennia marina, filter heavy metals out of the surrounding soil and water. A new study from Indonesia has found that their leaf litter accumulates the most copper, followed by leaves and then roots.

Researchers from Universitas Diponegoro analysed copper concentrations in a mangrove forest in Tapak Tuguerjo, an area along the northern coast of Java, Indonesia. The forest is downstream from a river polluted by a nearby factory. Copper concentrations in seawater samples from the study area ranged from 0.02 milligrams per litre (mg/L) to 0.05 mg/L; as much as six times the 0.008 mg/L maximum permissible level for marine biota set by the Indonesian Ministry of Envi-ronment.

Over the span of 12 weeks, the team collected samples of water, soil, roots, young leaves and leaf litter (fallen leaves). After drying and grinding the plant material, they analysed its copper content using atomic absorption spectroscopy.

They found that copper concentrations in the plant material were up to ten times more than the water samples. Leaf litter carried the highest concentration, followed by live leaves and then roots, according to the study published in the Pertanika Journal of Tropical Agricultural Science.

The results confirm findings from several other studies and demonstrate the mangrove's ability to defend "itself against contaminated environments by excreting copper through its leaves, which will then be discarded through defoliation." Mangroves are able to do this better than many other plant species, due in part to their adaptation to living in coastal zones, where they absorb and eliminate salt in a similar way.

As the leaf litter breaks down, copper can then be reintroduced back to the soil and water. However, the researchers suspect the impact is minimal: the estimated amount released is less than 3.5 percent of the total absorbed, and is spread over a large area.

Story Source:

Materials provided by Universiti Putra Malaysia (UPM). Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Martuti, N. K. T., Widianarko, B., and Yulianto, B. Translocation and Elimination of Cu in Avicennia marina. Pertanika Journal of Tropical Agricultural Science, 2017

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Universiti Putra Malaysia (UPM). "Mangroves vital for environmental decontamination." ScienceDaily. ScienceDaily, 3 August 2017. <www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170803155843.htm>.

Plant research could benefit wastewater treatment, biofuels and antibiotics

Duckweed genome discovery reveals how aquatic plants cope in challenging environments

Date: September 5, 2019 Source: Rutgers University Summary: Scientists have discovered how aquatic plants cope with water pollution, a major ecological question that could help boost their use in wastewater treatment, biofuels, antibiotics and other applications.

Chinese and Rutgers scientists have discovered how aquatic plants cope with water pollution, a major ecological question that could help boost their use in wastewater treatment, biofuels, antibiotics and other applications.

The study is in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences.

The researchers used a new DNA sequencing approach to study the genome of Spirodela polyrhiza, one of 37 species of duckweed, which are small, fast-growing aquatic plants found worldwide.

The scientists discovered how the immune system of Spirodela polyrhiza adapts to a polluted environment in a way that differs from land plants. They identified the species' powerful genes that protect against a wide range of harmful microbes and pests, including waterborne fungi and bacteria.

The study could help lead to the use of duckweed strains for bioreactors that recycle wastes, and to make drugs and other products, treat agricultural and industrial wastewater and make biofuels such as ethanol for automobiles. Duckweed could also be used to generate electricity.

"The new gene sequencing approach is a major step forward for the analysis of entire genomes in plants and could lead to many societal benefits," said co-author Joachim Messing, Distinguished University Professor and director of the Waksman Institute of Microbiology at Rutgers University-New Brunswick.

Duckweed can also serve as protein- and mineral-rich food for people, farmed fish, chickens and livestock, especially in developing countries, according to Eric Lam, a Distinguished Professor in Rutgers' School of Environmental and Biological Sciences who was not part of this study. Lam's lab is at the vanguard of duckweed farming research and development. His team houses the world's largest collection of duckweed species and their 900-plus strains.

The lead author was in Messing's laboratory and now has her own laboratory at Shanghai Jiao Tong University in China. Scientists at the Chinese Academy of Sciences and Chinese Academy of Agricultural Sciences contributed to the study.

Story Source:

Materials provided by Rutgers University. Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Dong An, Yong Zhou, Changsheng Li, Qiao Xiao, Tao Wang, Yating Zhang, Yongrui Wu, Yubin Li, Dai-Yin Chao, Joachim Messing, Wenqin Wang. Plant evolution and environmental adaptation unveiled by long-read whole-genome sequencing of Spirodela. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; 201910401 DOI: 10.1073/pnas.1910401116

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Rutgers University. "Plant research could benefit wastewater treatment, biofuels and antibiotics: Duckweed genome discovery reveals how aquatic plants cope in challenging environments." ScienceDaily. ScienceDaily, 5 September 2019. <www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190905080134.htm>.

Plants modified to express fruit fly gene used to detoxify contaminated land

Date: December 7, 2016

Source: University of York

Summary:

Scientists have discovered that a gene found in the common fruit fly can be successfully expressed in a plant and used to detoxify land contaminated with TNT.

Scientists have discovered that a gene found in the common fruit fly can be successfully expressed in a plant and used to detoxify land contaminated with TNT.

The breakthrough could pave the way for millions of hectares of land contaminated by munitions to be cleaned up.

The study, published in New Phytologist, shows how a gene found in the common fruit fly, Drosophila melanogaster, can be expressed in Arabidopsis, a member of the cabbage family, to improve TNT removal from contaminated soil.

When scientists engineered the plants to express the glutathione transferase (DmGSTE6) gene found in fruit flies, they found that plants expressing the gene were more resistant to TNT and were better able to remove it from contaminated soil than wild-type plants without the gene.

The fruit fly has an enzyme which attaches itself to the TNT molecule and is able to modify it and make it less toxic, not only to the plant itself, but the environment.

Professor Neil Bruce from the Centre for Novel Agricultural Products (CNAP) in the University of York's Department of Biology said: "What is important about this transformation is that it converts TNT into a product that could be more amenable to being broken down in the environment.

"At the moment there are sites going back to the Second World War which are still contaminated with TNT.

"The next stage would be to demonstrate that the TNT molecules are more biodegradable, but also to put these genes into plant species that could be used in the environment to clean up these sites."

Dr Liz Rylott, who co-lead the research at CNAP added: "Areas of land contaminated with explosives are a threat to human health and the environment.

"We know that TNT does not readily break down in the environment, but by using specially developed plants we could be able to tackle this problem."

The team from York has previously worked on a new transgenic grass species that can neutralize and eradicate RDX, an organic compound, which along with TNT, forms the base for many common military explosives.

Dr Bruce added: "The next stage would be to put the fly gene into the grasses, like we have done with the other RDX degrading genes.

"RDX and TNT are often combined in munitions so we need to have systems to cope with both pollutants. This is a global issue that is not going to go away."

The research involved collaboration from Stockholm University and was funded by the US Department of Defense and a PhD studentship for co-author Kyriakos Tzafestas was kindly funded by the Burgess family.

Story Source:

Materials provided by University of York. Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Kyriakos Tzafestas, Maria M. Razalan, Ivan Gyulev, Aslam M. A. Mazari, Bengt Mannervik, Elizabeth L. Rylott, Neil C. Bruce. Expression of a Drosophila glutathione transferase in Arabidopsis confers the ability to detoxify the environmental pollutant, and explosive, 2,4,6-trinitrotoluene. New Phytologist, 2016; DOI: 10.1111/nph.14326

Cite This Page:

University of York. "Plants modified to express fruit fly gene used to detoxify contaminated land." ScienceDaily. ScienceDaily, 7 December 2016. <www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161207091315.htm>.

Cola do bicho-da-seda é usada na remoção de metais tóxicos da água

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Campinas, 24 de outubro de 2016 a 06 de novembro de 2016 – ANO 2016 – Nº 673

Proteína derivada do casulo pode ser utilizada em processos de descontaminação

Texto: CARLOS ORSI Fotos: Antonio Scapinetti Edição de Imagens: André da Silva Vieira

Além do fio de seda propriamente dito, o casulo do bicho-da-seda é formado, também, por um tipo de cola: uma proteína, chamada sericina, que une os fios de seda uns aos outros, cimenta o invólucro e protege o fio no casulo. No processo industrial atual, a sericina é separada da seda e descartada, tornando-se uma fonte de poluição das águas ou, caso a indústria trate seu efluente, gerando custos extras. Processo desenvolvido na Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Unicamp, no entanto, mostra que essa cola natural pode ter um destino mais nobre: em vez de poluir, ela pode limpar a água, removendo metais tóxicos dos efluentes.

O processo que transforma a sericina, de sujeira descartável em auxiliar do meio ambiente, é descrito na tese de doutorado “Desenvolvimento e avaliação de partículas à base de blendas entre sericina e alginato para aplicação ambiental”, defendida por Thiago Lopes da Silva e orientada pela professora Meuris Gurgel Carlos da Silva, na FEQ. Em seu trabalho, Thiago criou partículas feitas de uma combinação de sericina e alginato – um derivado de algas marinhas – que se mostraram capazes de retirar da água metais tóxicos como cromo, prata, cádmio, zinco ou chumbo, atingindo taxas de remoção que, dependendo do metal, podem chegar a mais de 99%. O processo também funciona com metais preciosos como a prata, o ouro, o paládio e a platina.

“O principal foco do nosso trabalho foi avaliar a remoção de prata, pois, além dela ser um metal nobre, e sua remoção de efluentes apresentar benefícios econômicos, ela é tóxica quando está na sua forma iônica, dissolvida em água”, explicou o autor da tese. “A prata é o metal nobre mais utilizado em processos industriais, e o crescente desenvolvimento de novos produtos que utilizam esse metal como agente bactericida, como por exemplo em materiais esportivos, faz com que a geração de efluentes que contêm o metal também aumente”.

O princípio do processo de descontaminação é semelhante à filtragem por carvão. A água contaminada com metais é colocada em contato com as partículas, de sericina e alginato, e sai purificada. Os metais, que ficam capturados nas partículas, podem ser depois concentrados e reaproveitados. As partículas, após a extração do metal, também podem ser reutilizadas em novos ciclos de purificação de água.

“Se a gente consegue pegar uma coisa que está extremamente diluída em água, porém ainda acima do limite legal para descarte, e concentrar numa forma que viabilize a recuperação desse metal, isso é algo de grande interesse, devido ao alto valor comercial. Então, além do lado ambiental, a remoção dessa parte tóxica da água tem uma etapa de alto valor econômico”, disse ele.

“Já existiam alguns poucos estudos usando apenas a sericina, em pó, para a recuperação de ouro da água e alguns metais”, disse a pesquisadora Melissa Gurgel Adeodato Vieira, coorientadora da tese. “Mas ainda não se havia trabalhado a aplicação, propriamente dita, na parte ambiental. A utilização da sericina pura, em pó, não permite a aplicação em processos de descontaminação em escala industrial. O desenvolvimento das partículas com alginato resolveu o problema. O nosso laboratório já tem o know-how de estudos para recuperação e tratamento de efluentes industriais, contaminados seja de metais, corantes ou compostos orgânicos”, prosseguiu.

“A incorporação da alginato trouxe uma maior estabilidade à partícula”, complementou ela. “Ele é um biopolímero extraído de algas marinhas que tem muitas aplicações na indústria farmacêutica, na indústria de alimentos, e já era utilizado em algumas pesquisas na área ambiental”.

Indústria da seda

Thiago veio do Paraná, Estado que concentra quase a totalidade da produção de seda no Brasil. “É uma cadeia produtiva dependente de pequenos produtores”, descreve. “A produção da seda é interessante porque o bicho-da-seda é uma lagarta que se alimenta apenas de folhas de amoreira. O agricultor recebe da indústria a lagarta já com um certo tamanho, e a mantém alimentada, crescendo, até formar o casulo. Só que ela é extremamente sensível: a produção não pode ter agrotóxico, por exemplo. É tudo muito manual. Essa produção depende muito de pequenas propriedades, de agricultura familiar”.

O pesquisador acrescenta que, além de permitir que a indústria da seda aproveite um material antes descartado, o processo apresentado na tese pode agregar valor ao produto dos agricultores. “Costuma-se dizer que sericultura evita o êxodo rural, porque mantém a pessoa no campo, ao fornecer renda extra às famílias de agricultores. Poucas pessoas dão conta de uma boa produção”, disse. “Esse tipo de pesquisa é importante por isso também: ao valorizar o que é descartado há a valorização de todo o produto, e em consequência, os benefícios são estendidos a toda a cadeia produtiva. Com a valorização da sericina, o pequeno produtor vai receber um pagamento maior pelo casulo”.

“Associado ao processo de produção da seda, a fabricação da partícula tem um potencial muito grande”, acrescentou a coorientadora. “Sai a seda e já se recupera a sericina. A gente ainda não tem ideia do custo em escala industrial, porque tudo que temos feito foi em escala de laboratório, e isso aumenta muito o custo: o recorte do casulo, por exemplo, é feito manualmente no laboratório. Mas o custo da nossa matéria-prima é baixíssimo, porque na verdade é um resíduo da indústria. Então, você já está tratando o efluente industrial e dando um valor agregado àquilo”.

Dados citados na tese indicam que o Brasil é o quarto maior produtor mundial de casulos do bicho-da-seda. Relatório de 2013 da Secretaria da Agricultura e do Abastecimento do Paraná aponta que, na safra 2011-2012, o Estado foi responsável por 98% da produção de casulos no país. No mesmo período, o Paraná respondeu por 100% das exportações brasileiras de fio de seda, e atualmente o fio paranaense é considerado o de melhor qualidade do mundo.

A tese cita ainda um estudo, realizado em 2008 na Tailândia, sobre o impacto ambiental do lançamento dos efluentes do processo de degomagem – como é chamada a separação da sericina do fio da seda. A demanda biológica de oxigênio (DBO), uma medida do potencial poluidor do efluente lançado nas águas, do descarte contendo sericina é mais de dezesseis vezes superior à do esgoto doméstico.

“A estimativa mundial é de que 50 mil toneladas de sericina são descartadas anualmente”, disse Thiago. “É uma quantidade muito grande, e trata-se de um poluente orgânico”. Excesso de matéria orgânica em rios e lagos pode levar ao esgotamento do oxigênio disponível no local, levando ao colapso da vida ali presente. “Quando há o desenvolvimento de um material a partir do que se considera um resíduo, você obtém, além dessa diminuição no custo do tratamento de efluentes, outro produto para ser comercializado”.

Outras aplicações

A FEQ já estuda outras aplicações para a partícula de sericina com alginato desenvolvida na pesquisa, incluindo na indústria farmacêutica. “Ela pode ser a matriz que incorpora o fármaco”, relatou a coorientadora, destacando que tanto a sericina quanto o alginato são biocompatíveis, isto é, não danificam tecidos vivos. “A sericina tem a propriedade de retardar a liberação de um fármaco dentro do organismo, então eu consigo fazer uma liberação controlada de um medicamento, como um anti-inflamatório, sem agredir o aparelho digestivo e protegendo o medicamento do ácido estomacal”, apontou. “É outra linha de pesquisa que temos aqui no laboratório, que simula o meio corpóreo, tanto gástrico quanto entérico, e o perfil de liberação no organismo. Então são essas duas linhas, a área ambiental e a área farmacêutica, para uma mesma partícula”.

Assim que novos estudos e aperfeiçoamentos tenham sido concluídos, o grupo pretende solicitar patente do método de produção e das aplicações da partícula. “Ainda vamos efetuar melhorias, com outros agentes aditivos que são adicionados no processo de produção”, disse ela.

Publicação

Tese: “Desenvolvimento e avaliação de partículas à base de blendas entre sericina e alginato para aplicação ambiental”

Autor: Thiago Lopes da Silva

Orientadora: Meuris Gurgel Carlos da Silva

Coorientadora: Melissa Gurgel Adeodato VieirA

Unidade: Faculdade de Engenharia Química (FEQ)

Link:

http://www.unicamp.br/unicamp/ju/673/cola-do-bicho-da-seda-e-usada-na-remocao-de-metais-toxicos-da-agua

Pistas na folha de eucalipto

Campinas, 13 de junho de 2016 a 19 de junho de 2016 – ANO 2016 – Nº 659

Pesquisa investiga ação do fluoreto no meio ambiente na produção de alumínio

Texto: Carmo Gallo Netto Fotos: Antoninho Perri Edição de Imagens: André Vieira

São conhecidos as pesquisas e os trabalhos desenvolvidos pelo professor Jaime Aparecido Cury, da Faculdade de Odontologia (FOP) de Piracicaba, relacionados aos benefícios da adição do flúor nas águas tratadas destinadas ao consumo humano, nos cremes dentais e nas aplicações tópicas realizadas nos consultórios dentários. Nesses casos, e estudos o comprovam, o emprego do flúor, na forma de íon fluoreto (F-), não provoca quaisquer efeitos colaterais danosos à saúde dos indivíduos.

Embora reconhecidos os benefícios do íon fluoreto no controle da cárie dentária, e apesar de encontrado naturalmente no solo, nas águas subterrâneas, nas águas dos rios e dos mares, ele é considerado um poluente quando advindo de atividades industriais na forma de gás, caso do fluoreto de hidrogênio (HF) ou de material particulado. Nestes casos as principais fontes de poluição são as indústrias de alumínio, fertilizantes, cerâmica, vidro, aço, entre outras. Este fato levou o docente, já há algumas décadas, a se dedicar também ao estudo da poluição ambiental por fluoreto e suas consequências.

Na década de 90 o professor preocupou-se, de forma assistemática, a determinar o grau de contaminação a que pudessem estar sendo submetidos funcionários de uma fábrica de alumínio. Posteriormente, em 1996 e 2006, se dedicou à determinação da poluição por flúor, decorrente da fabricação de fertilizantes, na região de Cubatão. Recentemente ele orientou tese, do dentista Fabricio Narciso Olivati, que teve o objetivo de avaliar eventual poluição ambiental por fluoreto na cidade de Alumínio, São Paulo, sede da Companhia Brasileira de Alumínio (CBA), a maior indústria de produção desse metal no Brasil e uma das mais importantes do mundo no setor. Situada a sudeste do Estado de São Paulo, o município de Alumínio pertence à região administrativa de Sorocaba e está a 74 km da capital.

Para determinar a presença de fluoreto o pesquisador se valeu de folhas de eucalipto como biomarcador, selecionado pela disponibilidade desse vegetal a diferentes distâncias da indústria. Como biomarcadores são utilizadas espécies vegetais que possuem maior sensibilidade para a detecção de substâncias químicas potencialmente contaminantes. Embora existam vários compostos de flúor gerados como poluentes, o trabalho centrou-se na ação de gases de flúor liberados na fabricação de alumínio e que, absorvidos pela planta, dão origem ao íon fluoreto.

As análises basearam-se na quantificação da concentração de fluoreto encontradas nas amostras de folhas de eucalipto existentes na região, em cinco diferentes pontos de coleta, e foram realizadas no Laboratório de Bioquímica da FOP, dirigido pelo professor Jaime. Para tanto, as folhas foram desidratadas, pulverizadas e o fluoreto solúvel em água foi extraído a 37 °C, sendo então o extrato resultante submetido a processos analíticos adequados.

Frise-se que os limites de ingestão de fluoretos pelo ser humano envolvem duas situações distintas: a toxidade aguda e a toxidade crônica. A aguda, hoje muito rara e acidental, decorre da ingestão por via oral de uma quantidade muito grande de fluoreto, acima da dose provavelmente tóxica (DPT) que é de 5 mg F/kg de peso do indivíduo. Já a toxidade crônica resulta da ingestão diária de pequenas quantidades de fluoreto por via oral ou respiratória. É o que ocorre com o consumo diário por crianças de água fluoretada na concentração ótima - cujo único efeito é fluorose dental, que neste caso não provoca qualquer prejuízo ao organismo. Entretanto quando pessoas são expostas durante toda a vida a altas concentrações de flúor pode haver o desenvolvimento de fluorose esquelética, provocada pela poluição ambiental decorrente de atividades industriais locais. 

Nos dentes o fluoreto em excesso interfere na sua mineralização, tornando-os opacos e mais fragilizados. Esta hipomineralização ocorre somente durante a formação dos dentes e, portanto, acomete apenas crianças até mais ou menos os sete anos de idade. Já no osso o excesso de fluoreto leva à hipermineralização tornando-o frágil e mais sensível a fraturas. Como o tecido ósseo está em constante renovação, o efeito crônico da toxidade se manifesta no adulto desde que a quantidade de fluoreto absorvida pelo organismo seja alta e por períodos muito prolongados.

A pesquisa

Embora um dos objetivos do trabalho fosse o de verificar as concentrações de fluoreto em amostras de folhas do eucalipto disponível no entorno da indústria, Fabricio pretendia inicialmente determinar também, através de exames de urina, a quantidade de fluoreto absorvido por moradores da cidade e até a situação dentária de crianças locais, propostas inviabilizadas pela pouca disponibilidade das pessoas em participar. Ele entende que em uma cidade de pequeno porte, com pouco mais de 17 mil habitantes, em que tudo gira em torno de uma única indústria, os fatores inibitórios e os receios são grandes.

Em vista disso, ele delimitou o foco do estudo à contaminação atmosférica, colhendo amostras de folhas de eucalipto da espécie híbrida Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophilla, disponíveis no local, nos meses de março e agosto. Ou seja, no período mais chuvoso e por consequência de maior dispersão atmosférica, em que se poderiam esperar teoricamente menores concentrações do poluente, e no período menos chuvoso, portanto de menor dispersão atmosférica e, presumivelmente, de maior concentração de poluentes. A escolha de dois períodos visou também a confirmação de resultados e a eliminação de eventuais sazonalidades de produção, já que ele não dispunha de informações sobre possíveis períodos de maior ou menor atividade da fábrica.

A colheita das folhas foi feita às distâncias de 250, 350, 600, 700 e 1.700 metros da indústria e amostras de controle foram colhidas, nas mesmas épocas, na cidade de Capão Bonito, a 150 km do local, onde reside o pesquisador, comprovadamente livre de poluição por fluoreto de origem industrial, e que se distingue ainda por possuir o maior reflorestamento de eucaliptos no Estado de São Paulo, de propriedade do mesmo grupo empresarial. Com a colheita de amostras a várias distancias procurava-se saber se a poluição concentrava-se no entorno da fábrica ou se disseminava além.

A constatação foi a de que a presença de poluição não tem relação direta com a distância da indústria, pois foram encontradas concentrações acima dos valores normais em plantas em todos os pontos estudados, mas sem que se verificasse uma tendência padrão. Esse achado contrariava de certa forma o que era inicialmente esperado, ou seja, que a concentração de fluoreto fosse máxima próximo à fábrica e que diminuísse com o distanciamento dela. Ele considerou, então, a possibilidade deste aparente disparate decorrer da ação dos ventos predominantes na região, explicação a ser confirmada por outras pesquisas.

Segundo a literatura especializada, as concentrações de fluoreto estão dentro da normalidade quando na faixa 1 a 10 ppm - que corresponde à mg F/kg de vegetal, mas podem ser potencialmente tóxicas para as plantas quando atingem de 20 a 80 ppm. No caso, houve pontos da coleta que atingiram mais de 450 ppm, ou seja, 450 miligramas de flúor em 1 000 gramas do vegetal, ou ainda, 0,45 miligramas de fluoreto em um grama do vegetal. Os valores detectados no entorno da fábrica foram 5 a 100 vezes maiores que os encontrados no grupo de controle (Capão Bonito). A propósito Fabricio ressalva: “Os resultados em média mostraram que as concentrações de íon fluoreto nas folhas de eucaliptos localizados ao redor da fábrica na cidade de Alumínio foram da ordem de 8 a 54 vezes maiores que os encontrados em Capão Bonito, evidenciando a emissão de fluoreto de hidrogênio na atmosfera. Não determinamos os possíveis impactos dessa emissão de fluoreto nos trabalhadores da fábrica, na população, na fauna e flora da região, que devem ser pesquisados”.

O professor Jaime lembra que para efeitos comparativos, de controle analítico e validação da técnica, foram analisadas as concentrações de fluoreto nas folhas da espécie Camellia sinensis, da qual é obtido o chá preto ou verde, por se tratar de planta que consegue captar o fluoreto contido no solo. No chá preto o fluoreto tem origem natural atingindo concentrações de até 1000 ppm. Uma xícara de chá preto chega a contribuir com uma ingestão de fluoreto equivalente a 1 litro de água fluoretada na concentração ótima de 0,7 ppm.

Explicações

O professor Jaime explica que se levou em conta no ar do entorno da indústria principalmente a presença de fluoreto gasoso, que entra na folha e libera no seu interior o íon fluoreto. Mas esse mesmo gás é absorvido pelos vegetais e respirado pelos animais e humanos e uma vez nestes, na forma iônica, chega ao sangue que o conduz aos vários tecidos do organismo. O seu efeito cumulativo ocorre ao encontrar os tecidos mineralizados nos quais se junta ao cálcio solidificando-se na forma de minerais.

O docente esclarece ainda que, embora as empresas disponham de filtros para retenção de gases nocivos, ela não é total e uma parte deve escapar para o ambiente, como sugerem os dados do trabalho. Então ele se pergunta: “Se gases de fluoreto estão contaminando a atmosfera o que deverá estar acontecendo com os que trabalham dentro da fábrica? É uma pergunta que merece resposta, pois se trata de uma questão de saúde ocupacional. A legislação (NR 7, 2013) exige análises periódicas de urina em ambiente industrial em que há possibilidade de contaminação por fluoreto, o que imagino deve estar sendo feito em Alumínio. Valores de excreção de fluoreto na urina, em termos do Índice Biológico Máximo Permitido (IBMP) de 3,0 mg F/g creatinina antes do início da jornada de trabalho e de 10,0 mg F/g creatinina ao final dela são parâmetros previstos por lei. Dados, da década de 90, de que confidencialmente disponho, mostraram que essa contaminação existia. Resta verificar se continua e quanto ela pode estar afetando a saúde do trabalhador”.

Fabricio enfatiza que os dados obtidos mostram que existe poluição ambiental por fluoreto em certo espaço em torno da fábrica, embora não permitam determinar o impacto dela nos vegetais, nos animais e nos seres humanos. “Tínhamos ideia de fazer um trabalho até com as crianças para detectar o efeito dessa poluição na fluorose dental, mas não conseguimos por falta de receptividade. Nossa pesquisa acabou tendo caráter prospectivo e exploratório. Os possíveis impactos dessa poluição na saúde dos trabalhadores, dos moradores da cidade e sobre os animais e vegetais da região sugerem novas pesquisas, a exemplo do que é rotineiramente feito em países como Alemanha, Austrália, Nova Zelândia”, conclui ele.

Publicação

Tese: “Concentração de íon flúor em folhas de eucalipto localizadas ao redor de uma indústria de alumínio”

Autor: Fabricio Narciso Olivati

Orientador: Jaime Aparecido Cury

Unidade: Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP)

Link:

http://www.unicamp.br/unicamp/ju/659/pistas-na-folha-de-eucalipto

Pistas na folha de eucalipto no meio ambiente na produção de alumínio

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Jornal da UNICAMP

Campinas, 13 de junho de 2016 a 19 de junho de 2016 – ANO 2016 – Nº 659

Texto: Carmo Gallo Netto

Fotos: Antoninho Perri

Edição de Imagens: André Vieira

São conhecidos as pesquisas e os trabalhos desenvolvidos pelo professor Jaime Aparecido Cury, da Faculdade de Odontologia (FOP) de Piracicaba, relacionados aos benefícios da adição do flúor nas águas tratadas destinadas ao consumo humano, nos cremes dentais e nas aplicações tópicas realizadas nos consultórios dentários. Nesses casos, e estudos o comprovam, o emprego do flúor, na forma de íon fluoreto (F-), não provoca quaisquer efeitos colaterais danosos à saúde dos indivíduos.

Embora reconhecidos os benefícios do íon fluoreto no controle da cárie dentária, e apesar de encontrado naturalmente no solo, nas águas subterrâneas, nas águas dos rios e dos mares, ele é considerado um poluente quando advindo de atividades industriais na forma de gás, caso do fluoreto de hidrogênio (HF) ou de material particulado. Nestes casos as principais fontes de poluição são as indústrias de alumínio, fertilizantes, cerâmica, vidro, aço, entre outras. Este fato levou o docente, já há algumas décadas, a se dedicar também ao estudo da poluição ambiental por fluoreto e suas consequências.

Na década de 90 o professor preocupou-se, de forma assistemática, a determinar o grau de contaminação a que pudessem estar sendo submetidos funcionários de uma fábrica de alumínio. Posteriormente, em 1996 e 2006, se dedicou à determinação da poluição por flúor, decorrente da fabricação de fertilizantes, na região de Cubatão. Recentemente ele orientou tese, do dentista Fabricio Narciso Olivati, que teve o objetivo de avaliar eventual poluição ambiental por fluoreto na cidade de Alumínio, São Paulo, sede da Companhia Brasileira de Alumínio (CBA), a maior indústria de produção desse metal no Brasil e uma das mais importantes do mundo no setor. Situada a sudeste do Estado de São Paulo, o município de Alumínio pertence à região administrativa de Sorocaba e está a 74 km da capital.

Para determinar a presença de fluoreto o pesquisador se valeu de folhas de eucalipto como biomarcador, selecionado pela disponibilidade desse vegetal a diferentes distâncias da indústria. Como biomarcadores são utilizadas espécies vegetais que possuem maior sensibilidade para a detecção de substâncias químicas potencialmente contaminantes. Embora existam vários compostos de flúor gerados como poluentes, o trabalho centrou-se na ação de gases de flúor liberados na fabricação de alumínio e que, absorvidos pela planta, dão origem ao íon fluoreto.

As análises basearam-se na quantificação da concentração de fluoreto encontradas nas amostras de folhas de eucalipto existentes na região, em cinco diferentes pontos de coleta, e foram realizadas no Laboratório de Bioquímica da FOP, dirigido pelo professor Jaime. Para tanto, as folhas foram desidratadas, pulverizadas e o fluoreto solúvel em água foi extraído a 37 °C, sendo então o extrato resultante submetido a processos analíticos adequados.

Frise-se que os limites de ingestão de fluoretos pelo ser humano envolvem duas situações distintas: a toxidade aguda e a toxidade crônica. A aguda, hoje muito rara e acidental, decorre da ingestão por via oral de uma quantidade muito grande de fluoreto, acima da dose provavelmente tóxica (DPT) que é de 5 mg F/kg de peso do indivíduo. Já a toxidade crônica resulta da ingestão diária de pequenas quantidades de fluoreto por via oral ou respiratória. É o que ocorre com o consumo diário por crianças de água fluoretada na concentração ótima - cujo único efeito é fluorose dental, que neste caso não provoca qualquer prejuízo ao organismo. Entretanto quando pessoas são expostas durante toda a vida a altas concentrações de flúor pode haver o desenvolvimento de fluorose esquelética, provocada pela poluição ambiental decorrente de atividades industriais locais. 

Nos dentes o fluoreto em excesso interfere na sua mineralização, tornando-os opacos e mais fragilizados. Esta hipomineralização ocorre somente durante a formação dos dentes e, portanto, acomete apenas crianças até mais ou menos os sete anos de idade. Já no osso o excesso de fluoreto leva à hipermineralização tornando-o frágil e mais sensível a fraturas. Como o tecido ósseo está em constante renovação, o efeito crônico da toxidade se manifesta no adulto desde que a quantidade de fluoreto absorvida pelo organismo seja alta e por períodos muito prolongados.

A pesquisa

Embora um dos objetivos do trabalho fosse o de verificar as concentrações de fluoreto em amostras de folhas do eucalipto disponível no entorno da indústria, Fabricio pretendia inicialmente determinar também, através de exames de urina, a quantidade de fluoreto absorvido por moradores da cidade e até a situação dentária de crianças locais, propostas inviabilizadas pela pouca disponibilidade das pessoas em participar. Ele entende que em uma cidade de pequeno porte, com pouco mais de 17 mil habitantes, em que tudo gira em torno de uma única indústria, os fatores inibitórios e os receios são grandes.

Em vista disso, ele delimitou o foco do estudo à contaminação atmosférica, colhendo amostras de folhas de eucalipto da espécie híbrida Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophilla, disponíveis no local, nos meses de março e agosto. Ou seja, no período mais chuvoso e por consequência de maior dispersão atmosférica, em que se poderiam esperar teoricamente menores concentrações do poluente, e no período menos chuvoso, portanto de menor dispersão atmosférica e, presumivelmente, de maior concentração de poluentes. A escolha de dois períodos visou também a confirmação de resultados e a eliminação de eventuais sazonalidades de produção, já que ele não dispunha de informações sobre possíveis períodos de maior ou menor atividade da fábrica.

A colheita das folhas foi feita às distâncias de 250, 350, 600, 700 e 1.700 metros da indústria e amostras de controle foram colhidas, nas mesmas épocas, na cidade de Capão Bonito, a 150 km do local, onde reside o pesquisador, comprovadamente livre de poluição por fluoreto de origem industrial, e que se distingue ainda por possuir o maior reflorestamento de eucaliptos no Estado de São Paulo, de propriedade do mesmo grupo empresarial. Com a colheita de amostras a várias distancias procurava-se saber se a poluição concentrava-se no entorno da fábrica ou se disseminava além.

A constatação foi a de que a presença de poluição não tem relação direta com a distância da indústria, pois foram encontradas concentrações acima dos valores normais em plantas em todos os pontos estudados, mas sem que se verificasse uma tendência padrão. Esse achado contrariava de certa forma o que era inicialmente esperado, ou seja, que a concentração de fluoreto fosse máxima próximo à fábrica e que diminuísse com o distanciamento dela. Ele considerou, então, a possibilidade deste aparente disparate decorrer da ação dos ventos predominantes na região, explicação a ser confirmada por outras pesquisas.

Segundo a literatura especializada, as concentrações de fluoreto estão dentro da normalidade quando na faixa 1 a 10 ppm - que corresponde à mg F/kg de vegetal, mas podem ser potencialmente tóxicas para as plantas quando atingem de 20 a 80 ppm. No caso, houve pontos da coleta que atingiram mais de 450 ppm, ou seja, 450 miligramas de flúor em 1 000 gramas do vegetal, ou ainda, 0,45 miligramas de fluoreto em um grama do vegetal. Os valores detectados no entorno da fábrica foram 5 a 100 vezes maiores que os encontrados no grupo de controle (Capão Bonito). A propósito Fabricio ressalva: “Os resultados em média mostraram que as concentrações de íon fluoreto nas folhas de eucaliptos localizados ao redor da fábrica na cidade de Alumínio foram da ordem de 8 a 54 vezes maiores que os encontrados em Capão Bonito, evidenciando a emissão de fluoreto de hidrogênio na atmosfera. Não determinamos os possíveis impactos dessa emissão de fluoreto nos trabalhadores da fábrica, na população, na fauna e flora da região, que devem ser pesquisados”.

O professor Jaime lembra que para efeitos comparativos, de controle analítico e validação da técnica, foram analisadas as concentrações de fluoreto nas folhas da espécie Camellia sinensis, da qual é obtido o chá preto ou verde, por se tratar de planta que consegue captar o fluoreto contido no solo. No chá preto o fluoreto tem origem natural atingindo concentrações de até 1000 ppm. Uma xícara de chá preto chega a contribuir com uma ingestão de fluoreto equivalente a 1 litro de água fluoretada na concentração ótima de 0,7 ppm.

Explicações

O professor Jaime explica que se levou em conta no ar do entorno da indústria principalmente a presença de fluoreto gasoso, que entra na folha e libera no seu interior o íon fluoreto. Mas esse mesmo gás é absorvido pelos vegetais e respirado pelos animais e humanos e uma vez nestes, na forma iônica, chega ao sangue que o conduz aos vários tecidos do organismo. O seu efeito cumulativo ocorre ao encontrar os tecidos mineralizados nos quais se junta ao cálcio solidificando-se na forma de minerais.

O docente esclarece ainda que, embora as empresas disponham de filtros para retenção de gases nocivos, ela não é total e uma parte deve escapar para o ambiente, como sugerem os dados do trabalho. Então ele se pergunta: “Se gases de fluoreto estão contaminando a atmosfera o que deverá estar acontecendo com os que trabalham dentro da fábrica? É uma pergunta que merece resposta, pois se trata de uma questão de saúde ocupacional. A legislação (NR 7, 2013) exige análises periódicas de urina em ambiente industrial em que há possibilidade de contaminação por fluoreto, o que imagino deve estar sendo feito em Alumínio. Valores de excreção de fluoreto na urina, em termos do Índice Biológico Máximo Permitido (IBMP) de 3,0 mg F/g creatinina antes do início da jornada de trabalho e de 10,0 mg F/g creatinina ao final dela são parâmetros previstos por lei. Dados, da década de 90, de que confidencialmente disponho, mostraram que essa contaminação existia. Resta verificar se continua e quanto ela pode estar afetando a saúde do trabalhador”.

Fabricio enfatiza que os dados obtidos mostram que existe poluição ambiental por fluoreto em certo espaço em torno da fábrica, embora não permitam determinar o impacto dela nos vegetais, nos animais e nos seres humanos. “Tínhamos ideia de fazer um trabalho até com as crianças para detectar o efeito dessa poluição na fluorose dental, mas não conseguimos por falta de receptividade. Nossa pesquisa acabou tendo caráter prospectivo e exploratório. Os possíveis impactos dessa poluição na saúde dos trabalhadores, dos moradores da cidade e sobre os animais e vegetais da região sugerem novas pesquisas, a exemplo do que é rotineiramente feito em países como Alemanha, Austrália, Nova Zelândia”, conclui ele.

Publicação

Tese: “Concentração de íon flúor em folhas de eucalipto localizadas ao redor de uma indústria de alumínio”

Autor: Fabricio Narciso Olivati

Orientador: Jaime Aparecido Cury

Unidade: Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP)

Programa da ONU alerta: degradação ambiental causa 12 milhões de mortes por ano

O solo contaminado pelo derramento de óleo no Mayoriaga, Equador. Foto: Forest Peoples Programme

Aproximadamente 23% de todas as mortes prematuras no mundo são causadas por problemas de degradação ambiental, com número estimado em 12,6 milhões de mortes no ano de 2012. Os dados estão no relatório Meio Ambiente Saudável, Povo Saudável (Healthy Environment, Healthy People, em inglês), lançado esta semana pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (Pnuma) durante a 2ª Sessão da Assembleia das Nações Unidas para o Meio Ambiente (Unea), em Nairóbi, no Quênia, que terminou na sexta-feira (27).

O Pnuma ressalta que as diferenças regionais dessas mortes são grandes, indo de 11% nos países europeus que integram a Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico e chegando a 28% no Sudeste Asiático. As principais causas evitáveis de morte que o Pnuma cita como ligadas ao ambiente são as doenças diarreicas, lesões causadas por atividades de risco ou situação de moradia insalubre, asma, malária, lesões de trânsito, infecções respiratórias, obstrução pulmonar crônica, doenças cardiovasculares, cânceres e doenças músculo-esqueléticas causadas por estresses e posturas incorretas no trabalho e atividades domésticas.

Poluição do ar

A principal causa de morte por degradação ambiental, segundo o Pnuma, é a poluição do ar, responsável por 7 milhões de falecimentos por ano. O professor Luiz Maia, do departamento de meteorologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), especialista em monitoramento da qualidade do ar, destaca que o problema é considerado uma emergência de saúde global, no momento em que o sistema do Rio de Janeiro está desligado.

“A gente precisa manter essa rede de monitoramento funcionado para gerar dados, haver estudos epidemiológicos. Por exemplo, a correlação, com a mortalidade é pouco conhecida no Brasil. Estudos de problemas respiratórios são feitos em todo o Brasil, mas mortalidade é uma coisa mais restrita porque há dificuldade da informação. A qualidade da informação de mortalidade não é tão satisfatória para se fazer uma intercomparação com os dados gerados de qualidade do ar”.

De acordo com ele, o monitoramento é o primeiro passo para a gestão do problema, onde serão identificadas as causas da poluição para, a partir daí, serem elaboradas políticas públicas de mitigação. “Primeiro a gente precisa entender bem como funciona o problema de poluição do ar, para depois fazer como a Alemanha fez, que tinha uma rede enorme por todo o país. Eles mediram sistematicamente, constataram que determinados lugares não apresentavam determinados poluentes e otimizaram a rede, tirando de alguns lugares e levando para outros. Tudo o que está sendo medido é específico de acordo com a necessidade de cada lugar”.

O professor alerta que a população em geral é passiva quanto ao problema da poluição do ar e não percebe de imediato o mal que ela pode causar no médio ou longo prazo: “Falta à população a sensibilidade e a percepção de que está exposta a um ambiente insalubre. A gente vive normalmente, às vezes o ar incomoda, irrita um pouquinho, irrita a pele, suja a roupa, dá um desconforto, mas é um indicativo de poluição. É um efeito cumulativo e eu constatei em palestras que mais de 90% de todos os públicos, de estudantes a doutores, não tem essa percepção. Então fica complicado”.

Para Maia, o Brasil também precisa modernizar a sua legislação no que diz respeito aos indicadores de poluição, já que a regulamentação seguida no país é de 1990 (Resolução Conama 03/90) e desde então a Organização Mundial de Saúde (OMS) reviu para baixo os valores para considerar boa a qualidade do ar, com base em estudos epidemiológicos.

“As referências que nós temos aqui no Brasil são de uma média de 150 microgramas por metro cúbico para material particulado inalável em 24 horas. Mas a recomendação de curto prazo da OMS já é de 50 microgramas. Então, os níveis são mais restritivos. Por isso, há que se buscar uma condição para que haja o enquadramento dos níveis de qualidade do ar pelo menos às metas de curto prazo da OMS, porque isso é uma garantia de que haverá um mínimo impacto e efeito negativo na saúde da população”.

O relatório do Pnuma aponta que a implementação de medidas para reduzir as emissões de gases do efeito estufa pode salvar a vida de 2,4 milhões de pessoas por ano até 2030.

Por Akemi Nitahara, da Agência Brasil, in EcoDebate, 31/05/2016

Biofilter made from peanut shell degrades air pollutants

Date: January 8, 2016

Source: Investigación y Desarrollo 

Summary: 

In order to clean the air of pollutants such as methanol and solvents used in various industries, a biotechnology expert designed a biofilter that uses microorganisms living in the shell of the peanut.

In order to clean the air of pollutants such as methanol and solvents used in the industry, biotechnology expert Raul Pineda Olmedo, of the National University of Mexico (UNAM), designed a biofilter that uses microorganisms living in the shell of the peanut.

The research from the department of Environmental Technology noted that microorganisms grow naturally on peanut shell, which can be used to clean the air. Furthermore, in Mexico this material is generated in large amounts and is considered a worthless agricultural residue.

The idea is a prototype filter with peanut shells, which cultivates the microorganisms to degrade toxic pollutants into carbon dioxide and water, thereby achieving clean air.

"The peanut shell is special for these applications because it is naturally hollow and has an area of ​​contact with air, which favors the development of microorganisms," said Pineda Olmedo.

He also said it has been observed that this organic material can be applied to biotechnology as biological filters similar to those used by cars, but instead of stopping dust it can degrade the contaminants.

Olmedo Pineda development focuses on solving the problem of air pollution in companies dedicated to handling inks or solvents, which have a contaminated workplace.

The experiment was developed in collaboration with doctors Frédéric Thalasso Sire and Fermin Perez Guevara from the Research Center of Advanced Studies (CINVESTAV) in Mexico.

The prototype is similar to a bell or kitchen extractor, but it not only absorbs and stores polluting vapors, it degrades and purifies the air.

The design consists of a filter made with peanut shells containing microorganisms, which purify the air. For optimum development it should be in a temperature controlled environment.

Olmedo Pineda explained that the filter takes on average 28 days to synthesize microorganisms such as Fusarium and Brevibacterium. Bacteria and fungi take the carbon from pollution to reproduce and breath.

In Mexico this technology has not been exploited extensively. The researcher currently seeks to commercialize the innovation, which is a solution applicable to everyday life. They will create a demonstration prototype for schools, making it accessible to students, who can apply and replicate it.

Story Source:

The above post is reprinted from materials provided by Investigación y Desarrollo. Note: Materials may be edited for content and length.

Cite This Page: 

Investigación y Desarrollo. "Biofilter made from peanut shell degrades air pollutants." ScienceDaily. ScienceDaily, 8 January 2016. <www.sciencedaily.com/releases/2016/01/160108083908.htm>.

Girassol, uma planta antirradiação - Boletim PLANFAVI, N.35, jul/set, 2015

O Japão possui usinas atômicas que geram energia para diversos fins. No entanto, após o tsunami que atingiu o país em 2011 e que desencadeou problemas estruturais na usina de Fukushima, houve uma consequente liberação de elevada quantidade de material radioativo no ambiente. Para reduzir os efeitos da radiação e retirar as toxinas no solo, os japoneses têm plantado milhões de girassóis nos arredores da usina e nos quintais das casas da cidade. O uso de girassóis para recuperar áreas contaminadas por radiação não é pioneirismo dos japoneses. No ano de 1986, na Ucrânia, a usina de Chernobyl foi acometida pelo maior acidente nuclear da história e, naquela ocasião, os girassóis também foram utilizados para recuperar as áreas atingidas pela radiação. Alguns estudos comprovaram que a fixação dos materiais radioativos ocorre nas raízes e nas folhas desta planta.

Referências:

http://revistagloborural.globo.com/Revista/Common/0,,EMI260103-18071,00-GIRASSOIS+ABSORVEM+RADIACAO+APOS+CRISE+NUCLEAR+NO+JAPAO.html

Tome et al. 2008. Elimination of natural uranium and Ra-226 from contaminated waters by rhizofiltration using Helianthus annuus L. Sci. Total Environ.: 393: 351-357.

4 plantas indicadoras de polución en el aire (ecocosas.com)

POR RAUL MANNISE · 01/10/2015

Recientemente la Organización Mundial de la Salud en uno de sus informes revelo que 7 de cada 8 personas que viven en ciudades a lo largo y ancho del globo respiran aire con niveles de contaminación por encima de lo tolerable. Por otro lado en los E.E.U.U. el Centro Nacional para la Investigación Atmosférica (NCAR) encontró cuatro tipos de plantas capaces de alertarnos si el aire de nuestra casa tiene niveles altos de polución.

Se tratas de plantas especialmente sensibles al ozono, las cuales expresan una serie muy clara de síntomas cuando hay un exceso de este contaminante. El ozono si bien es bueno cuando se encuentra en la estratosfera, cuando esta a nivel de la terrestre desde la superficie hasta los 17 km aproximadamente, es bastante perjudicial para nuestro sistema respiratorio y no solo para nosotros, sino que también para los demás seres vivos, incluso las plantas. Una de las señales características de un exceso de ozono es la aparición de puntos negros como podemos visualizar en la foto de abajo.

La detección por supuesto que no es instantánea, pero después de unos días estas plantas ya presentaran los síntomas que pueden alertarnos de si el aire que respiramos puede ser perjudicial para la salud. “Es como con nosotros los seres humanos. El daño en el cuerpo como resultado de la contaminación del aire es acumulativo. No es sólo la intensidad lo que es peligroso, sino también la duración de la exposición a los contaminantes “, dijo Danica Lombardozzi, investigador del NCAR.

¿Y como saber si el aire que respiramos tiene niveles bajos de ozono? A continuación detallamos las cuatro especies plantas que son de rápido crecimiento y cualquiera puede plantar en su patio trasero y esperar los resultados!

Se deben observar las hojas, normalmente aparecen manchas pequeñas de color negro o rojizo como puntos.

Si la prueba no trae buenas noticias, no hay que desesperar, lo mismo que usaste para diagnosticar se puede usar para remediar, el ozono es capturado por los árboles solo debemos plantar más!

1. Asclepias (son muy importantes para las abejas, como fuente de alimento y para las mariposas monarcas)

2. Phaseolus vulgaris (comúnmente conocida como judías, frijoles y porotos)

3. Solanum tuberosum (La vieja y querida papa o patata)

4. Rudbeckia japonica (margarita amarilla bastante usada en decoración de jardines)

Entre las plantas que más ozono son capaces de absorver y recomendamos tener dentro de casa están las que detallamos en nuestro anterior artículo: Plantas para purificar el aire de nuestra casa.

Link:

http://ecocosas.com/eg/4-plantas-indicadoras-de-polucion-en-el-aire/

Artigo: Bioacumulação de Metais Pesados em Brassica juncea: Relação de Toxicidade com Elementos Essenciais

Revista Virtual de Química, Vol. 6, No 5 (2014)

Amanda S. Augusto, Alexandre C. Bertoli, Marcele Gabriel Cannata, Ruy Carvalho, Ana Rosa R. Bastos

Resumo

Com o objetivo de avaliar o efeito da aplicação de cádmio (Cd) e chumbo (Pb) na cultura da mostarda (Brassica juncea) e sua relação com os macronutrientes e micronutrientes da planta, foram cultivadas plantas de mostarda em solução nutritiva de Clark e submetidas a doses crescentes de Cd e Pb. Os teores de P foram determinados por colorimetria, S por turbidimetria e os de K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn e Zn da matéria seca da parte aérea (MSPA) e do sistema radicular (MSR) foram determinados utilizando-se um espectrofotômetro de absorção atômica com chama O Cd influenciou negativamente os teores dos nutrientes nas plantas de mostarda, com exceção do Cu nas folhas e raiz, Fe nas folhas e Mn na raiz. A contaminação por Pb diminuiu os teores de todos o nutrientes da planta, exceto do Ca na raiz e folhas na dose mais alta de Pb, e Mg, P, Cu, Fe e Zn na raiz. A influência da contaminação de Cd e Pb sob os nutrientes causou severa diminuição na produção de matéria seca da planta de mostarda.

DOI: 10.5935/1984-6835.20140080

Texto Completo: PDF

Plantas: um remédio para o ambiente (www.ufmg.br/cienciaparatodos)

des

Investigan el uso de Typha domingensis que disminuye contaminación en canales agrícolas

Publicado el 26 de enero de 2015 por Adrián Quintero

En La Jornada

El doctor Francisco Delgado Vargas, de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), investiga el uso de la planta Typha domingensis en la disminución de contaminación bacteriana del agua que conduce un canal o dren agrícola de una zona donde se practica agricultura intensiva.

Esta planta contribuye a disminuir hasta 98 por ciento la contaminación por enterobacterias (suelen encontrarse en el intestino de mamíferos) que participan en el desarrollo de enfermedades.

La planta se presenta en lugares en que fluye el agua y soporta altas concentraciones de contaminantes. “Las raíces deTypha domingensis siempre están inundadas, absorben nutrientes del suelo y liberan compuestos que ayudan a disminuir el impacto de organismos patógenos”, refiere el investigador.

El estudio, realizado en colaboración con el centro alemán Helmholtz, especialista en investigación ambiental, y con apoyo del Conacyt, tiene dos enfoques: demostrar que un dren agrícola es capaz de disminuir el impacto de la contaminación biológica y química que pueden provocar enfermedades a la población e incluso la muerte, y evidenciar las sustancias que se arrojan a este tipo de canales.

La Facultad de Ciencias Químico Biológicas, a través de su Unidad de Investigación en Salud Pública Kaethe Willms y del Laboratorio de Química de Productos Naturales de la UAS, recolectó durante un año muestras de agua, sedimento yTypha dominguensis de un segmento de 3.6 kilómetros del dren La Michoacana, en el municipio de Navolato, Sinaloa.

El tramo seleccionado recibe agua y desechos sólidos provenientes de la agricultura, ganadería y del poblado ubicado en los márgenes del canal. “La selección del sitio requirió del apoyo de Conagua y de especialistas del Centro Helmholtz para Investigación Ambiental, recorrimos el distrito de riego 010 para elegir el dren de mayor impacto para el estudio”, precisa Delgado Vargas.

En el análisis se encontraron 10 tipos de bacterias, principalmente enterobacterias; sin embargo dos de ellos (Kluyvera y Hafnia) no han sido reportados en estudios previos, lo que podría significar una característica propia de México o de la localidad.

Los resultados de la disminución en los contaminantes químicos están siendo procesados por los colaboradores del Centro Helmholtz de Leipzig Alemania.

Delgado Vargas indica que el hombre tiene un impacto en los drenes, “la mayor contaminación proviene de desechos fecales; esto indica que existen otras bacterias que pueden afectar la salud”.

Agrega que Typha domingensis es considerada una plaga en los drenes, y es retirada; sin embargo, el manejo adecuado ayuda al ecosistema. “Estamos invadiendo los lugares donde este tipo de plantas se desarrollan, las eliminamos y no vemos el gran beneficio ecológico que nos brindan”.

“Diseñar apropiadamente los drenes, de manera que exista espacio para plantas que ayuden a disminuir la contaminación sin afectar el libre flujo de agua permitiría que los drenes agrícolas desempeñen su función en el desalojo del exceso de agua de tierra firme y además disminuir el impacto de los contaminantes que son arrojados a estos canales”.

El equipo del doctor Delgado Vargas también analiza frutos como el papache (Randia echinocarpa), ayale (Crescentia alata), aguama (Bromelia pinguin), uvalama (Vitex mollis), nanche de la costa (Zizyphus sonorensis) y amarilla (Byrsonima crassifolia), una de las plantas que más se utilizan en medicina tradicional en Centroamérica.

En el análisis de los frutos se buscan compuestos químicos con actividades biológicas anti infecciosas que pueden ayudar en padecimientos de salud pública como la diabetes. Además abordan aspectos químicos y de nutrientes para tratar de incentivar su uso como alimento.

“Para un país megadiverso como México, el conocimiento y uso sustentable de la biodiversidad es una obligación que nos beneficia a todos”.

Link:

https://boletinboces.wordpress.com/2015/01/26/investigan-el-uso-de-typha-domingensis-que-disminuye-contaminacion-en-canales-agricolas/

Minhocas ‘indicam’ solo contaminado, aponta estudo

Jornal da Unicamp

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Campinas, 03 de outubro de 2014 a 12 de outubro de 2014 – ANO 2014 – Nº 609

Animais “fugiram” de terreno com ácido bórico durante testes na FEC 

Texto: ISABEL GARDENAL 

Fotos: Antonio Scarpinetti 

Edição de Imagens: Diana Melo 

As minhocas são vistas até com uma certa repulsa pelos seres humanos, mas na verdade elas têm mais valor do que aparentam. Esses animais, que apresentam o corpo segmentado na forma de anéis (anelídeos), dão uma verdadeira lição ambiental às inquietações da ciência. Com seu hábito de fazerem escavações, para buscar abrigo e restos vegetais, a cada vez que se deslocam, revolvem a terra e acabam misturando-a ao húmus, deixando o terreno mais fértil. Com isso, também favorecem a circulação de ar por meio de túneis subterrâneos que criam, ajudando as espécies vegetais a respirarem melhor.

Foi por isso e de tanto estudar os hábitos das minhocas, especialmente das conhecidas como vermelhas-da-califórnia, que o biólogo Fernando Pena Candello descobriu que esses animais de hábitos subterrâneos, e que têm íntima relação com a terra, possuem condições inclusive de mostrar que um determinado solo pode estar contaminado. Ele comprovou isso em dissertação de mestrado produzida na Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (FEC).

Nos testes, as minhocas responderam com fuga quando estavam diante de um solo contaminado com ácido bórico, substância tóxica de referência. Mas quando a substância foi especificamente a sulfadiazina, antimicrobiano de uso veterinário, não foi possível encontrar a concentração necessária para que esses pequenos animais entrassem em fuga.

A descoberta surpreendeu os pesquisadores que tiveram acesso ao trabalho de Fernando, visto que o esperado não aconteceu; não de forma linear. Desta forma, a pesquisa aproveitou para discutir a existência de relações não convencionais em toxicologia.

“Como a sulfadiazina é uma molécula complexa e assume diferentes cargas de acordo com o pH do meio, suas respostas divergem dos poluentes clássicos, contrariando a arraigada crença de que as relações concentração-resposta são lineares”, explica o mestrando.

Em sua opinião, ainda é preciso relacionar esse teste a outros de toxicidade nos vários elos da cadeia alimentar: com algas, com bactérias, com organismos superiores, para se chegar a uma conclusão. Sua pesquisa também indicou que não é para todas as classes de substâncias que, a partir de uma dada concentração, acontece morte do organismo ou efeitos deletérios.

Os fármacos veterinários utilizados para aumentar a produtividade agropecuária, explica ele, podem atingir o solo via excreção animal e podem causar impactos sobre os ecossistemas aquáticos e terrestres. A sulfadiazina, por exemplo, age como um antibiótico e é muito empregada para o tratamento e a prevenção de infecções. Em decorrência, ela pode aparecer nos estercos dos animais que ingeriram essa substância.

Ensaios

Segundo o orientador da dissertação, o docente da FEC José Roberto Guimarães, a fuga é comum quando se coloca um composto potencialmente tóxico num dado meio e é exposto a alguns organismos. “Espera-se que, com alguma concentração – baixa, média ou alta –, eles fujam do local inóspito para outro mais favorável.”

O biólogo procurou determinar uma concentração efetiva (CE50) a 50% de sulfadiazina, que geralmente consegue provocar efeito deletério a uma população. Foi então preparado um solo artificial para excluir interferência de microrganismos ou de outras substâncias.

Em um recipiente, o pesquisador colocou de um lado uma amostra de solo contaminado e de outro uma amostra de solo não contaminado, para observar o comportamento das minhocas, conforme as condições do ambiente. Esse ensaio foi validado com o ácido bórico, e as minhocas fugiram do solo contaminado.

O autor do estudo, que também foi coorientado pelo professor Edson Aparecido Abdul Nour, relata inclusive que os ensaios de fuga só funcionam devido ao próprio aparato sensorial que as minhocas têm, conhecidos como quimiorreceptores, que lhes permite procurar um ambiente mais adequado às suas condições de alimentação e de reprodução.

Contribuição

O professor José Roberto garante que esse trabalho, que pode refletir o comportamento das minhocas em seu ambiente natural, integra um projeto temático desenvolvido em parceria com as professoras do Instituto de Química (IQ) Susanne Rath e Anne Hélène Fostier.

A ideia do projeto é analisar solos de várias localidades do Estado de São Paulo e vários compostos de uso veterinário, de modo a medir a sua toxicidade. “Estamos oferecendo uma contribuição social para a avaliação de potencial de toxicidade”, comenta José Roberto. “Afinal, temos mais que o dobro de gado do que seres humanos no Brasil, as aves são cinco vezes essa população, os peixes não dão nem para contar e os suínos são quase a população do país”, revela o docente.

Todos esses organismos, ressalta, usam fármacos que são eliminados no solo sob a forma de urina e fezes. “Deste modo, o solo tem um potencial de contaminação que pode ser determinado mediante testes. Esse teste é apenas um deles.”

No ambiente, embora sejam raros os efeitos tóxicos diretos das sulfonamidas aos invertebrados de solo, não se pode excluir a possibilidade de efeitos indiretos em razão das alterações na cadeia alimentar terrestre, no que os ensaios comportamentais podem contribuir como um sinal de alerta precoce de proteção ambiental, descreve José Roberto.

Como parte do projeto temático, os pesquisadores deverão ir às fazendas para determinar, no solo, a concentração em que surge essa toxicidade. “Ela pode ser muito mais elevada do que foi no nosso estudo”, sugere o orientador, “isso porque quase 90% da droga ingerida pelo gado é eliminada na sua forma natural ou como subproduto, que muitas vezes são muito mais tóxicos”.

Fármacos

Existem poucas informações sobre como esses fármacos se comportam no meio ambiente, mas é possível dizer que não são tão prejudiciais como os agrotóxicos, por exemplo, o que não elimina tal preocupação. “Conhecer a toxicidade da sulfadiazina ajuda a desvendar o comportamento dos antimicrobianos da classe das sulfonamidas em solo”, salienta José Roberto.

Há, hoje, muitos estudos com minhocas, porém mais focados em letalidade. Agora este trabalho de Fernando envolve os primeiros ensaios padronizados de fuga com minhocas e antibióticos. Começaram com ensaios de letalidade, chamados agudos, e depois passaram aos ensaios crônicos, os quais investigam o efeito na reprodução do organismo, na geração de filhotes.

Além disso, há testes de toxicidade disponíveis com vários organismos, entre eles bactérias e peixes na água, contudo há poucas pesquisas em solo, como foi a de Fernando.

O ensaio de fuga foi normatizado em 2011 pela ABNT, tradução de uma norma ISO que se propõe a fazer uma triagem que dura apenas 48 horas. Esse ensaio permite detectar, ou não, se a minhoca apresenta repulsa àquele local.

No Brasil, não se tem notícia de um outro ensaio de fuga envolvendo antimicrobianos. A criação das minhocas para testes de fuga exige cuidados, e o mestrando inclusive elaborou um substrato à base de restos vegetais e folhas secas para alimentá-las.

De acordo com ele, em primeiro lugar é necessário ter um organismo saudável, em segundo ter mais dois meses de idade, depois ter entre 300 e 600 mg de massa corporal e depois ainda ter clitelo, indicando que as minhocas já chegaram à fase reprodutiva.

No futuro, a proposta é pesquisar a própria minhoca com base em biologia celular e molecular. “Talvez o efeito da mobilidade não apresente uma evidência tão grande quanto um estudo mais profundo nas células”, acredita José Roberto, que é responsável pelo grupo de pesquisa de Química Sanitária e Ambiental.

Publicação

Dissertação: “Comportamento de fuga de minhocas na presença do antimicrobiano sulfadiazina em solo”

Autor: Fernando Pena CandelloOrientador: José Roberto GuimarãesCoorientador: Edson Aparecido Abdul NourUnidade: Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (FEC)

Link:

http://www.unicamp.br/unicamp/ju/609/minhocas-indicam-solo-contaminado-aponta-estudo

Usando bitucas de cigarros para purificar a água!

Uma ideia revolucionária: químicos usaram o carvão ativo contido nas bitucas de cigarros (a ponta com o filtro) e alumina para preparar um compósito capaz de remover sais de Arsênio de águas contaminadas. Além de descontaminar a água, a estratégia oferece um uso para as bitucas!

O carvão extraído das bitucas é o resultado da combustão incompleta do tabaco; este foi misturado com alumina para preparar um compósito, o Al2O3/CSC (onde CSC é a sigla para cigarrete carbon soot). Este é capaz de remover, via adsorção, os sais de arsênio de águas contaminadas.

A contaminação por arsênio é um problema global; como é bastante tóxico, sendo capaz de produzir câncer e problemas dermatológicos, muitos cientistas buscam uma solução. Muitas vezes, o arsênio que contamina rios e lençóis freáticos acaba parando em pastos, legumes e hortaliças, atingindo a alimentação humana.

Neste trabalho inédito, a concentração de arsênio foi reduzida a níveis toleráveis graças ao uso do compósito.

Veja artigo em: http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/ie503057g?ref=ec-highlight

Canal Fala Química

http://falaquimica.com/?p=1574

C

Growing mushrooms in diapers

Date: September 2, 2014

Source: Investigación y Desarrollo

Summary:

Mexico is the third largest consumer of disposable diapers globally, which led to a Mexican scientist to design a technology capable of degrading the product materials by the mushroom Pleurotus ostreatus.

Mexico is the third largest consumer of disposable diapers globally, which led to a Mexican scientist to design a technology capable of degrading the product materials by the mushroom Pleurotus ostreatus.

Credit: Image courtesy of Investigación y Desarrollo

Mexico is the third largest consumer of disposable diapers globally, which led to a Mexican scientist to design a technology capable of degrading the product materials by the mushroom Pleurotus ostreatus.

The project, led by Rosa María Espinosa Valdemar, researcher at the Autonomous Metropolitan University, Azcapotzalco (UAM-A), is entitled "Treatment alternatives for disposable diapers" and consists of degrading baby diapers using them as a basis for cultivating mushrooms. "The idea came after considering that mushrooms feed on cellulose, material present in diapers, but they also possess non-biodegradable synthetic elements such as polyethylene, polypropylene, and superabsorbent gel (sodium polyacrylate) which collects fluids ", he says.

In terms of procedure, Valdemar Espinosa explains that the first step is to get the diapers (only those containing liquid waste). Then they are sterilized by autoclave, ground and mixed with some other material that contains a substance called lignin (which the fungus also needs) from pasture, grape pomace, coffee or pineapple crown. This preparation, where the mushrooms are to be developed is called substrate.

"On the other hand, we have to play the fungus and get what we call commercial seed, which is the growth of the fungus spores on some wheat or sorghum. The product obtained is spread on the substrate (contained in plastic bag) and held two to three weeks in the dark with controlled humidity and temperature, then exposing them to a light phase ", he describes.

He adds that after 2.5 to three months, the diaper degrades and reduces its volume and weight by up to 80 percent. "For example, if we apply this technology in a kilo of diapers at the end of the process it will be reduced to 200 grams and 300 grams of mushrooms," says the researcher.

The plastic materials provide certain benefits to the process, as the occupying space there allows better aeration and growing area.

Moreover, after the fungi grow remnants of the gel material that retain liquid can be recovered and could be applied in soils with low moisture retention "for arid lands of Mexico it is 'golden ground', as it would reduce the amount of irrigation, highlights the professor at UAM.

Once the mushrooms are harvested, the teacher Valdemar Espinosa and his team decided to try them. "We were sure that did not contain contaminants or infectious organisms, and we performed an analysis and found that the contents of protein, fat, vitamins and minerals are the same as that of commercial yeast. It shouldn’t have to be different, mainly because diapers are sterilized ", he says.

It is important to note that these experiments were carried out on a small scale, and cultivated mushrooms have never left the lab so they are not for sale. "The project is not intended to produce mushrooms targeted for human consumption, since the main objective is to get rid of diapers to avoid damaging the environment more. However, the mushrooms could be used as food supplement for cattle, the gel can be used to increase moisture retention in some crops and the plastic can be sent to recycling", says the scientist.

Story Source:

The above story is based on materials provided by Investigación y Desarrollo. Note: Materials may be edited for content and length.

Cite This Page:

Investigación y Desarrollo. "Growing mushrooms in diapers." ScienceDaily. ScienceDaily, 2 September 2014. <www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140902092945.htm>.