Production of proline and protease with different organic wastes in bacteria (Production proline and protease with organic wastes) / Produção de prolina e protease com diferentes resíduos orgânicos em bactérias (produção de prolina e protease com resíduos orgânicos)

In this study, we investigated the proline and protease production of different bacteria in several organic waste materials. Our aim was to produce proline and protease economically in waste that is abundantly available while reducing its environmental impact. 5 ml of different organic waste materials (OWW: Olive waste water; N.B: Nutrient Broth; EW: Eggshell; PBS: PBS buffer; PLW: Peach leaf wastes; TCW: Turkish coffee wastes; TWW: Tea waste water; WCW: Waste cheese whey; WFO: Waste frying oil) were placed in 10 ml grow tubes, inoculated and incubated for 24 h. Phosphate-buffered saline and 10% solutions of different organic wastes were added. These cultures were subsequently incubated at 37°C for 24 h. Cells were harvested at 24 h for L-proline assay. 1 ml of culture was transferred by pipette into an Eppendorf tube and centrifuged at 14,000 rpm for 20 min at room temperature. Cellular debris was removed by centrifuge and the supernatant was used for proline activity assays. Protease activity was determined using a modified method with casein as the substrate. We found that proline and protease can easily be produced economically using Turkish coffee wastes (TCW), Waste cheese whey (WCW) and Olive waste water (OWW) organic waste. We believe that this study will result in similar research leading to the economical use of these waste materials thus reducing their impact on the environment.

Neste estudo, investigamos a produção de prolina e protease de diferentes bactérias em diversos resíduos orgânicos. Nosso objetivo era produzir prolina e protease economicamente em resíduos que estão disponíveis em abundância, reduzindo seu impacto ambiental. Cinco ml de diferentes materiais de resíduos orgânicos (OWW: resíduos de azeitona; NB: caldo nutriente; EW: casca de ovo; PBS: tampão PBS; PLW: resíduos de folhas de pêssego; TCW: resíduos de café turco; TWW: resíduos de chá; WCW: resíduos de queijo soro de leite; WFO: óleo de fritura residual) foram colocados em tubos de cultivo de 10 ml, inoculados e incubados por 24 horas. Adicionaram-se solução salina tamponada com fosfato e soluções a 10% de diferentes resíduos orgânicos. Essas culturas foram subsequentemente incubadas a 37° C durante 24 h. As células foram colhidas às 24 h para o ensaio de L-prolina. Um ml de cultura foi transferido por pipeta para um tubo Eppendorf e centrifugado a 14.000 rpm, por 20 min, em temperatura ambiente. Os detritos celulares foram removidos por centrifugação e o sobrenadante foi usado para ensaios de atividade de prolina. A atividade da protease foi determinada usando um método modificado com caseína como substrato. Descobrimos que a prolina e a protease podem ser facilmente produzidas economicamente, usando resíduos de café turco (TCW), resíduos de soro de queijo (WCW) e resíduos orgânicos de água de oliva (OWW). Acreditamos que este estudo resultará em pesquisas semelhantes, levando ao uso econômico desses materiais residuais, reduzindo, assim, seu impacto no meio ambiente.

Production of proline and protease with different organic wastes in bacteria (Production proline and protease with organic wastes) / Produção de prolina e protease com diferentes resíduos orgânicos em bactérias (produção de prolina e protease com resíduos orgânicos)

In this study, we investigated the proline and protease production of different bacteria in several organic waste materials. Our aim was to produce proline and protease economically in waste that is abundantly available while reducing its environmental impact. 5 ml of different organic waste materials (OWW: Olive waste water; N.B: Nutrient Broth; EW: Eggshell; PBS: PBS buffer; PLW: Peach leaf wastes; TCW: Turkish coffee wastes; TWW: Tea waste water; WCW: Waste cheese whey; WFO: Waste frying oil) were placed in 10 ml grow tubes, inoculated and incubated for 24 h. Phosphate-buffered saline and 10% solutions of different organic wastes were added. These cultures were subsequently incubated at 37°C for 24 h. Cells were harvested at 24 h for L-proline assay. 1 ml of culture was transferred by pipette into an Eppendorf tube and centrifuged at 14,000 rpm for 20 min at room temperature. Cellular debris was removed by centrifuge and the supernatant was used for proline activity assays. Protease activity was determined using a modified method with casein as the substrate. We found that proline and protease can easily be produced economically using Turkish coffee wastes (TCW), Waste cheese whey (WCW) and Olive waste water (OWW) organic waste. We believe that this study will result in similar research leading to the economical use of these waste materials thus reducing their impact on the environment.(AU)

Neste estudo, investigamos a produção de prolina e protease de diferentes bactérias em diversos resíduos orgânicos. Nosso objetivo era produzir prolina e protease economicamente em resíduos que estão disponíveis em abundância, reduzindo seu impacto ambiental. Cinco ml de diferentes materiais de resíduos orgânicos (OWW: resíduos de azeitona; NB: caldo nutriente; EW: casca de ovo; PBS: tampão PBS; PLW: resíduos de folhas de pêssego; TCW: resíduos de café turco; TWW: resíduos de chá; WCW: resíduos de queijo soro de leite; WFO: óleo de fritura residual) foram colocados em tubos de cultivo de 10 ml, inoculados e incubados por 24 horas. Adicionaram-se solução salina tamponada com fosfato e soluções a 10% de diferentes resíduos orgânicos. Essas culturas foram subsequentemente incubadas a 37° C durante 24 h. As células foram colhidas às 24 h para o ensaio de L-prolina. Um ml de cultura foi transferido por pipeta para um tubo Eppendorf e centrifugado a 14.000 rpm, por 20 min, em temperatura ambiente. Os detritos celulares foram removidos por centrifugação e o sobrenadante foi usado para ensaios de atividade de prolina. A atividade da protease foi determinada usando um método modificado com caseína como substrato. Descobrimos que a prolina e a protease podem ser facilmente produzidas economicamente, usando resíduos de café turco (TCW), resíduos de soro de queijo (WCW) e resíduos orgânicos de água de oliva (OWW). Acreditamos que este estudo resultará em pesquisas semelhantes, levando ao uso econômico desses materiais residuais, reduzindo, assim, seu impacto no meio ambiente.(AU)

Potentially toxic metals of vegetable gardens of urban schools in Lages, Santa Catarina, Brazil / Metais potencialmentetóxicos em hortas escolares na região urbana de Lages, Santa Catarina, Brasil

Urban environments are contaminated in many ways with persistent organic and inorganic pollutants as a result of anthropogenic activities, endangering human health and natural resources. The objective of the present study was to evaluate the soil contamination by cobalt (Co), chromium (Cr), copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), lead (Pb), and zinc (Zn) in 10 vegetable gardens of urban schools located near or on Botucatu sandstone outcrops of Guarani Aquifer in the urban areas of Lages, Santa Catarina, Brazil. In each garden, three soil samples at each position (in the soil immediately outside and the soil in the garden) were collected at a depth of 0-20 cm. The ISO 11466 method was used to extract the metals. Inductively coupled plasma optical emission spectrometry was used to quantify the elements and certified materials to evaluate the quantities (SRM 2709a - San Joaquin Soil - NIST). To evaluate the data, principal component analyses and cluster analyses were performed. The cluster analysis for the evaluated metals showed that the highest contents of elements were reported in three gardens. Values above the prevention value defined by resolution no. 420/2005 of the National Council for the Environment -Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) - were reported for cobalt in one garden and copper in three gardens; thus, these areas were categorized as Class III areas. Principal component analysis explained 74.7% of the data and showed the enrichment of some elements within gardens.(AU)

Ambientes urbanos são contaminados de muitas maneiras com poluentes orgânicos e inorgânicos persistentes como resultado de atividades antrópicas, colocando em risco a saúde humana e os recursos naturais. O objetivo do presente estudo foi avaliar a contaminação do solo por cobalto (Co), cromo (Cr), cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni), chumbo (Pb) e zinco (Zn) em 10 hortas de escolas urbanas situadas próximo ou sobre áreas de afloramento de arenito Botucatu do Aquífero Guarani, no município de Lages, Santa Catarina. Em cada horta, três amostras de solo foram coletadas (dentro e fora da horta) na profundidade de 0-20 cm. O método ISO 11466 foi usado para extrair os metais. Utilizou-se espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) para quantificar os elementos e materiais certificados (SRM 2709a - San Joaquin Soil - NIST). Para avaliar os dados foi feita a análise dos componentes principais e análise de agrupamento. Pela análise de agrupamento para os metais avaliados observou-se que as maiores concentrações de elementos foram encontradas em três hortas. Valores acima do valor de prevenção (PV) definido pela resolução no. 420/2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) foram encontrados para Co em uma horta e Cu em três hortas, classificando essas áreas como classe III. A análise de componentes principais explicou 74,7% dos dados e mostrou o enriquecimento de alguns elementos dentro das hortas.(AU)

Variation in the structure of the ichthyoplankton community in the lower Paraíba do Sul River

The Paraíba do Sul River is affected by extensive water collection for supply, organic and industrial pollution, and dams. Nonetheless, the ichthyofauna maintains biodiversity and sustains artisanal fisheries. This study analyzes the composition, abundance and distribution of fish larvae, an important approach to determine the reproductive period and spawning sites. The sampling occurred from August 2011 through February 2013 in five sites at a transect between the banks on the lower reach of the Paraíba do Sul River. A total of 5,412 larvae belonging to 20 taxa was captured. The predominant order was Characiformes. Larvae of Prochilodus spp. and Leporinus spp. were the most abundant; larvae of Brycon insignis, an endangered species, were present. Fewer larvae were collected in the second reproductive cycle during a severe drought. The absence of eggs indicates that the study area is not used for spawning, and highlights the need for studies in the main channel and in the tributaries of the Paraíba do Sul River. Fish larvae need to have access to the marginal lagoons along the lower stretch of the river, an area which is the object of disputes between fishermen and farmers.(AU)

O rio Paraíba do Sul é afetado por retirada de água para abastecimento, poluição orgânica e industrial e barramentos, mas mantém a biodiversidade de peixes e sustenta a pesca artesanal. Este estudo apresenta a composição, abundância e distribuição de larvas de peixes, abordagem importante para determinar o período de reprodução e locais de desova. A amostragem ocorreu entre agosto de 2011 e fevereiro de 2013 em cinco pontos de um transecto de 500 m entre as margens no trecho inferior do rio Paraíba do Sul. Um total de 5.412 larvas de 20 táxons foi capturado. Predominaram Characiformes, sendo que larvas de Prochilodus spp. e Leporinus spp. foram as mais abundantes. Larvas de Brycon insignis, espécie em extinção, foram registradas. Larvas foram menos abundantes no segundo ciclo reprodutivo, coincidindo com o início de uma seca severa na região. A ausência de ovos nas amostras indica que a área estudada não é utilizada para desova e aponta a necessidade de estudos no canal principal a montante e nos afluentes. Ressaltamos a necessidade de acesso das larvas às lagoas marginais no trecho inferior do rio Paraíba do Sul, área objeto de desentendimentos entre pescadores e agricultores.(AU)

Variation in the structure of the ichthyoplankton community in the lower Paraíba do Sul River

The Paraíba do Sul River is affected by extensive water collection for supply, organic and industrial pollution, and dams. Nonetheless, the ichthyofauna maintains biodiversity and sustains artisanal fisheries. This study analyzes the composition, abundance and distribution of fish larvae, an important approach to determine the reproductive period and spawning sites. The sampling occurred from August 2011 through February 2013 in five sites at a transect between the banks on the lower reach of the Paraíba do Sul River. A total of 5,412 larvae belonging to 20 taxa was captured. The predominant order was Characiformes. Larvae of Prochilodus spp. and Leporinus spp. were the most abundant; larvae of Brycon insignis, an endangered species, were present. Fewer larvae were collected in the second reproductive cycle during a severe drought. The absence of eggs indicates that the study area is not used for spawning, and highlights the need for studies in the main channel and in the tributaries of the Paraíba do Sul River. Fish larvae need to have access to the marginal lagoons along the lower stretch of the river, an area which is the object of disputes between fishermen and farmers.(AU)

O rio Paraíba do Sul é afetado por retirada de água para abastecimento, poluição orgânica e industrial e barramentos, mas mantém a biodiversidade de peixes e sustenta a pesca artesanal. Este estudo apresenta a composição, abundância e distribuição de larvas de peixes, abordagem importante para determinar o período de reprodução e locais de desova. A amostragem ocorreu entre agosto de 2011 e fevereiro de 2013 em cinco pontos de um transecto de 500 m entre as margens no trecho inferior do rio Paraíba do Sul. Um total de 5.412 larvas de 20 táxons foi capturado. Predominaram Characiformes, sendo que larvas de Prochilodus spp. e Leporinus spp. foram as mais abundantes. Larvas de Brycon insignis, espécie em extinção, foram registradas. Larvas foram menos abundantes no segundo ciclo reprodutivo, coincidindo com o início de uma seca severa na região. A ausência de ovos nas amostras indica que a área estudada não é utilizada para desova e aponta a necessidade de estudos no canal principal a montante e nos afluentes. Ressaltamos a necessidade de acesso das larvas às lagoas marginais no trecho inferior do rio Paraíba do Sul, área objeto de desentendimentos entre pescadores e agricultores.(AU)

Fractionation of heavy metals in yellow latosol cultivated with vegetables / Fracionamento de metais pesados em latossolo amarelo sob cultivo de hortaliças

Sequential extraction or chemical fractionation of heavy metals allows inferences to be made about their origin, occurrence, bioavailability, toxic potential and environmental contamination. Thus, the present study aimed to assess the distribution of Cu, Mn, Ni, Pb and Zn among the different soil fractions and landscape compartments of a yellow latosol cultivated with vegetables. Soil samples were collected from five areas cultivated with tomato (Lycopersicon esculentum, Mill.), lettuce (Lactuca sativa), chili pepper (Capsicum annuum L.) and chard (Beta vulgaris L.) in different slope positions (upper, middle, lower), and four reference areas (native forest), at a depth of 0.00 - 0.20 m. Heavy metal levels were also assessed in water used to irrigate the crops and for human consumption by collecting 200 ml of water samples from reservoirs. The soil samples were sequentially fractionated to quantify the concentrations of adsorbed Cu, Mn, Ni, Pb and Zn in the exchangeable (EF), organic matter (OF), amorphous and crystalline iron oxide fractions (AFeOx and CFeOx). Landscape position only interfered significantly in heavy metal adsorption in the soil for Cu and Ni associated with CFeOx and Zn bound to the EF in the farming areas. The highest Cu, Ni, Pb and Zn levels were found in the fractions with less stable chemical bonds (bound to organic matter), in addition to a strong affinity between Cu, Zn and Mn and the oxide fractions (AFeOx + CFeOx). The low affinity of Pb and Ni for the AFeOx and CFeOx fractions indicates greater contamination potential for the water reservoirs. In the short term, organic matter is the main source of remediation for heavy metal contamination in soil, making it important to adopt conservation practices aimed at reducing OM losses.(AU)

Extrações sequenciadas ou fracionamento químico de metais pesados permitem inferências sobre origem, forma de ocorrência, biodisponibilidade, potencial de toxicidade e contaminação ambiental por esses elementos. Assim, o presente estudo foi desenvolvido com o propósito de avaliar a distribuição de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn entre as diferentes frações do solo e compartimento da paisagem, de um Latossolo Amarelo sob cultivo de hortaliças. Foram coletadas amostras de solos de cinco áreas cultivadas com tomate (Lycopersicon esculentum, Mill.), alface (Lactuca sativa), pimentão (Capsicum annuum L.) e acelga (Beta vulgaris L.) em diferentes posições no relevo (topo, encosta, baixio) e quatro áreas de referência (mata nativa), na profundidade de 0,00 - 0,20 m. Também foram avaliados os teores de metais pesados na água destinada à irrigação das lavouras e ao consumo humano, coletando-se para isso, 200 ml de amostras de água dos reservatórios. As amostras de solo foram fracionadas sequencialmente para quantificação dos teores de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn adsorvidos às frações trocável (FT), matéria orgânica (FO), óxido de ferro amorfo e cristalino (OxFeA e OxFeC). As posições da paisagem interferiram significativamente na adsorção de metais pesados no solo apenas para o Cu e o Ni ligados à OxFeC e para o Zn ligado à FT, nas áreas cultivadas. Os maiores teores de Cu, Ni, Pb e Zn no solo encontram-se nas frações com ligações químicas menos estáveis (ligados à matéria orgânica) sendo também encontrada forte afinidade de Cu, Zn e Mn às frações oxídicas (AFeOx + CFeOx). A baixa afinidade de Pb e Ni às OxFeA e OxFeC condiciona maior potencial de contaminação dos reservatórios hídricos. A curto prazo, a matéria orgânica é a principal fonte de remediação de metais pesados no solo, sendo importante a adoção de práticas conservacionistas que reduzam suas perdas.(AU)

Kinetic parameters of ruminal degradation in vitro with combinations of exogenous enzymes in diets of production systems simulated / Parâmetros cinéticos de degradação ruminal in vitro com combinações de enzimas exógenas em dietas de sistemas de produção simulados

This study evaluated the effects of eight combinations of three exogenous enzymes with fibrolytic activity (FIB), amylolytic activity (AMZ), and proteolytic activity (PRO) on the accumulated gas production (PG) and kinetic parameters in simulated fermentations in two diet production systems using the in vitro gas production technique. In experiment 1, ruminal fluid was obtained from two Santa Ines sheep, cannulated in the rumen, kept in a feedlot and fed a diet containing a roughage:concentrate ratio of 20:80. In experiment 2, the ruminal fluid was obtained from two Santa Ines sheep, cannulated in the rumen, and kept on pasture (Brachiaria brizantha cv. Marandu). The accumulated gas production was measured during a 96-hour incubation, measured at 18 different time points. After incubation, the pH, dry matter degradability, organic matter in vitro digestibility, digestibility of neutral detergent insoluble fiber, metabolizable energy, partitioning factor, gas yield, short chain fatty acids and microbial protein production were determined. In the in vitro fermentation using the feedlot diet, the increased use of fibrolytic enzymes increased PG and improved the profile characteristics and kinetic parameters of the fermentation, regardless of the combination with other enzymes. In the in vitro fermentation using the forage diet, increased fibrolytic enzymes also increased PG, with improvements in the kinetic parameters and the profile of the fermentation, independent of the use of the other enzymes. The addition only of fibrolytic enzymes has major potential to optimize the use of feedlot diets as well of forage in ruminant feed.(AU)

Objetivou-se avaliar oito combinações entre três enzimas exógenas fibrolíticas (FIB), amilolíticas (AMZ), e proteolíticas (PRO), sobre a produção acumulada de gás (PG), parâmetros cinéticos e perfil da fermentação simulando dietas de dois sistemas de produção através da técnica de produção de gás in vitro. No experimento 1, o líquido ruminal foi obtido de dois ovinos da raça Santa Inês, canulados no rúmen, mantidos em confinamento, alimentados com dieta com relação volumoso:concentrado 20:80. No experimento 2, o líquido ruminal foi obtido de dois ovinos da raça Santa Inês, canulados no rúmen, mantidos no pasto (Brachiaria brizantha cv. Marandu). A produção de gás acumulada foi obtida em 96 h de incubação, mensurada em 18 horários. Ao final da incubação determinaramse o pH, degradabilidade da matéria seca, digestibilidade in vitro da matéria orgânica, desaparecimento da fibra insolúvel de detergente neutro, energia metabolizável, fator de partição, rendimento de gás, ácidos graxos de cadeia curta, produção de biomassa de proteína microbiana. A fermentação in vitro simulando dietas de confinamento, determinou-se que a participação de enzimas fibrolíticas aumentou PG, e melhorou as características dos parâmetros cinéticos e perfil da fermentação, independente da combinação ou/não com outras enzimas. A fermentação in vitro simulando dietas de forragem, a participação de enzimas fibrolíticas aumentou PG, com melhorias nos parâmetros cinéticos e perfil da fermentação, com ou sem a combinação de outras enzimas. A inclusão apenas de enzimas fibrolíticas tem o maior potencial de otimizar a utilização de dieta de confinamento como também em forragens na alimentação de ruminantes.(AU)

Kinetic parameters of ruminal degradation in vitro with combinations of exogenous enzymes in diets of production systems simulated / Parâmetros cinéticos de degradação ruminal in vitro com combinações de enzimas exógenas em dietas de sistemas de produção simulados

This study evaluated the effects of eight combinations of three exogenous enzymes with fibrolytic activity (FIB), amylolytic activity (AMZ), and proteolytic activity (PRO) on the accumulated gas production (PG) and kinetic parameters in simulated fermentations in two diet production systems using the in vitro gas production technique. In experiment 1, ruminal fluid was obtained from two Santa Ines sheep, cannulated in the rumen, kept in a feedlot and fed a diet containing a roughage:concentrate ratio of 20:80. In experiment 2, the ruminal fluid was obtained from two Santa Ines sheep, cannulated in the rumen, and kept on pasture (Brachiaria brizantha cv. Marandu). The accumulated gas production was measured during a 96-hour incubation, measured at 18 different time points. After incubation, the pH, dry matter degradability, organic matter in vitro digestibility, digestibility of neutral detergent insoluble fiber, metabolizable energy, partitioning factor, gas yield, short chain fatty acids and microbial protein production were determined. In the in vitro fermentation using the feedlot diet, the increased use of fibrolytic enzymes increased PG and improved the profile characteristics and kinetic parameters of the fermentation, regardless of the combination with other enzymes. In the in vitro fermentation using the forage diet, increased fibrolytic enzymes also increased PG, with improvements in the kinetic parameters and the profile of the fermentation, independent of the use of the other enzymes. The addition only of fibrolytic enzymes has major potential to optimize the use of feedlot diets as well of forage in ruminant feed.

Objetivou-se avaliar oito combinações entre três enzimas exógenas fibrolíticas (FIB), amilolíticas (AMZ), e proteolíticas (PRO), sobre a produção acumulada de gás (PG), parâmetros cinéticos e perfil da fermentação simulando dietas de dois sistemas de produção através da técnica de produção de gás in vitro. No experimento 1, o líquido ruminal foi obtido de dois ovinos da raça Santa Inês, canulados no rúmen, mantidos em confinamento, alimentados com dieta com relação volumoso:concentrado 20:80. No experimento 2, o líquido ruminal foi obtido de dois ovinos da raça Santa Inês, canulados no rúmen, mantidos no pasto (Brachiaria brizantha cv. Marandu). A produção de gás acumulada foi obtida em 96 h de incubação, mensurada em 18 horários. Ao final da incubação determinaramse o pH, degradabilidade da matéria seca, digestibilidade in vitro da matéria orgânica, desaparecimento da fibra insolúvel de detergente neutro, energia metabolizável, fator de partição, rendimento de gás, ácidos graxos de cadeia curta, produção de biomassa de proteína microbiana. A fermentação in vitro simulando dietas de confinamento, determinou-se que a participação de enzimas fibrolíticas aumentou PG, e melhorou as características dos parâmetros cinéticos e perfil da fermentação, independente da combinação ou/não com outras enzimas. A fermentação in vitro simulando dietas de forragem, a participação de enzimas fibrolíticas aumentou PG, com melhorias nos parâmetros cinéticos e perfil da fermentação, com ou sem a combinação de outras enzimas. A inclusão apenas de enzimas fibrolíticas tem o maior potencial de otimizar a utilização de dieta de confinamento como também em forragens na alimentação de ruminantes.

Adequacy assessment of mathematical models in the dynamics of litter decomposition in a tropical forest Mosaic Atlantic, in southeastern Brazil / Adequação da utilização de modelos matemáticos em estudos da dinâmica de decomposição da serapilheira em um Mosaico de Floresta Tropical Atlântica, no sudeste do Brasil

The study of litter decomposition and nutrient cycling is essential to know native forests structure and functioning. Mathematical models can help to understand the local and temporal litter fall variations and their environmental variables relationships. The objective of this study was test the adequacy of mathematical models for leaf litter decomposition in the Atlantic Forest in southeastern Brazil. We study four native forest sites in Parque Estadual do Rio Doce, a Biosphere Reserve of the Atlantic, which were installed 200 bags of litter decomposing with 20×20 cm nylon screen of 2 mm, with 10 grams of litter. Monthly from 09/2007 to 04/2009, 10 litterbags were removed for determination of the mass loss. We compared 3 nonlinear models: 1 Olson Exponential Model (1963), which considers the constant K, 2 Model proposed by Fountain and Schowalter (2004), 3 Model proposed by Coelho and Borges (2005), which considers the variable K through QMR, SQR, SQTC, DMA and Test F. The Fountain and Schowalter (2004) model was inappropriate for this study by overestimating decomposition rate. The decay curve analysis showed that the model with the variable K was more appropriate, although the values of QMR and DMA revealed no significant difference (p> 0.05) between the models. The analysis showed a better adjustment of DMA using K variable, reinforced by the values of the adjustment coefficient (R2). However, convergence problems were observed in this model for estimate study areas outliers, which did not occur with K constant model. This problem can be related to the non-linear fit of mass/time values to K variable generated. The model with K constant shown to be adequate to describe curve decomposition for separately areas and best adjustability without convergence problems. The results demonstrated the adequacy of Olson model to estimate tropical forest litter decomposition. Although use of reduced number of parameters equaling the steps of the decomposition process, no difficulties of convergence were observed in Olson model. So, this model can be used to describe decomposition curves in different types of environments, estimating K appropriately.(AU)

O estudo da ciclagem de nutrientes através da decomposição de serapilheira é essencial para conhecer a estrutura e funcionamento das florestas tropicais nativas. Em decorrência da sua dependência de variáveis ambientais, o uso de modelos matemáticos pode ajudar a compreender as variações locais e temporais da decomposição do folhedo. O objetivo deste estudo foi testar a adequação dos modelos matemáticos para avaliar a dinâmica da decomposição da serapilheira em um mosaico de Floresta Tropical Atlântica no sudeste do Brasil. O estudo foi realizado em quatro remanescentes de mata nativa no Parque Estadual do Rio Doce, parte da Reserva da Biosfera da Mata Atlântica, onde se instalou 200 bolsas decompositoras feitas de tela de nylon 20×20 cm de 2 mm, com 10 gramas de serapilheira recém-colhida. Mensalmente, de 09/2007 a 04/2009, 10 litterbags foram removidos por área, para limpeza, secagem e posterior determinação da perda de massa. Comparamos três modelos não lineares: 1 Modelo exponencial de Olson (1963), que considera a constante K, 2 Modelo proposto por Fountain and Schowalter (2004), 3 Modelo proposto por Coelho e Borges (2005), que considera a variável K através do QMR, SQR, SQTC, DMA e Teste F. O modelo de Fountain and Schowalter (2004) mostrou-se inadequado por superestimar a taxa de decomposição. A análise mostrou que a curva de decaimento do modelo com K variável foi o mais adequado, embora os valores de QMR e DMA não revelaram nenhuma diferença significativa (p> 0,05) entre os modelos. A análise mostrou um melhor ajustamento do DMA usando a variável K, que foi reforçada com os valores do coeficiente de calibração (R2). No entanto, problemas de convergência foram observados neste modelo, que não foi capaz de estimar com precisão os valores “outliers” para cada área de estudo, o que não ocorreu com o modelo de Olson. Entretanto, parece que os problemas de não convergência podem estar relacionados ao ajuste não linear dos dados de massa por tempo, utilizados para gerar o modelo. Quando submetido ao ensaio de parâmetros iguais, o modelo com K constante (Olson, 1963) mostrou-se adequado para descrever a curva de decomposição por áreas de estudo separadamente, de modo que o seu melhor ajuste não compensou os problemas de convergência encontrados. Os resultados demonstraram a aptidão do modelo proposto por Olson (1963) para estimar a decomposição de serapilheira de florestas tropicais, mesmo que eventualmente não detecte diferenças entre as etapas do processo de decomposição. Este modelo não apresenta dificuldades de convergência, permitindo descrever as curvas de decomposição em diferentes tipos de ambientes, estimando os valores de K mais apropriadamente e com mais acurácia.(AU)

EFEITO DA INTENSIFICAÇÃO SOBRE A SUSTENTABILIDADE DO CULTIVO SEMIINTENSIVO DO CAMARÃO BRANCO DO PACÍFICO

O Brasil encontra-se entre os 10 maiores produtores mundiais da espécie Litopenaeus vannamei e segundo na América Latina. Na região Nordeste, existem muitas fazendas que operam em diferentes sistemas de produção e níveis de intensificação. Normalmente, a maioria das fazendas utiliza sistemas semi-intensivos (densidade de estocagem entre 10 e 30 camarões por m -2 ), mas há uma tendência de intensificar a atividade, aumentando a densidade e diminuindo a área de cultivo. Sem controle efetivo, operações intensivas geralmente aumentam a carga de nutrientes e matéria orgânica para o ecossistema. Isso mostrou que uma gama maior de estudos é necessária para entender os possíveis benefícios ambientais-econômicos-sociais da intensificação. O objetivo deste estudo foi avaliar a sustentabilidade ambiental, social e econômica da carcinicultura marinha operando em diferentes níveis de intensificação no Nordeste do Brasil. Oito fazendas foram avaliadas em quatro níveis de intensificação: Nível 1 (10-15 camarão m -2 ), Nível 2 (20 camarão m -2 ), Nível 3 (35 camarão m -2 ) e Nível 4 (51-100 camarão m m -2 ). Amostras de água, sedimentos, gases de efeito estufa, camarões e dietas foram coletadas para determinar os indicadores ambientais. Para os indicadores sociais e econômicos, utilizamos questionários semi-estruturados. O nível mais intensificado (Nível 4), apresentou maior índice de sustentabilidade ambiental por utilizar menos recursos, maior eficiência energética, menor potencial de eutrofização em áreas locais, poluição orgânica e assoreamento em comparação às fazendas nos demais níveis de intensificação. No aspecto social, o Nível 3 foi mais sustentável devido à inclusão social e apresentou melhor proporção em relação ao número de funcionários e produção. Na sustentabilidade econômica, o Nível 1 apresentou melhor capacidade de resiliência e eficiência de recursos financeiros. O nível 2 apresentou valores intermediários em todos os aspectos. O conjunto de indicadores aplicados gerou um índice único que permitiu identificar e quantificar os principais aspectos da sustentabilidade geral dos sistemas de produção de camarões marinhos. O Índice Geral de Sustentabilidade mostrou que as fazendas de Nível 4 apresentam maior sustentabilidade, seguidas pelos níveis 1, 2 e 3. Esses indicadores e o índice são ferramentas adequadas e eficazes para avaliar a sustentabilidade ambiental, social e econômica na carcinicultura marinha.

Brazil was ranked among the 10 largest world producers of Litopenaeus vannamei and second in Latin America. In the Northeast region, there are many farms operating in different production systems and levels of intensification. Usually, most farms use semi-intensive systems, with densities varying between 10 to 30 shrimp m 2 , but there is a trend to intensify the activity, increasing the stocking density and decreasing the culture area. Without effective control, intensive operations usually increase the nutrient and organic matter load to the ecosystem. This showed that a greater range of studies is needed to understand the possible environmental-economic-social benefits of the intensification. The aim of this study was to evaluate the environmental, social and economic sustainability of marine shrimp farming operating in different levels of intensification in Northeastern Brazil. Eight farms were evaluated in four levels of intensification: Level 1 (10-15 shrimp m -2 ), Level 2 (20 shrimp m -2 ), Level 3 (35 shrimp m -2 ) and Level 4 (51-100 shrimp m -2 ). Samples of water, sediments, greenhouse gases, shrimps and diets were taken to determine environmental indicators. For the social and economic indicators we used a semi-structured questionnaires. The most intensified level (Level 4), had the higher environmental sustainability index as it used less resources, has the higher energy efficiency, the lower potential of eutrophication in surrounding areas, organic pollution and siltation in comparison to the farms in the other intensification levels. In the social aspect, Level 3 was more sustainable due to social inclusion and it presented better proportion in relation to the number of employees and production. In the Economic sustainability, Level 1 showed better resilience capacity and financial resource efficiency. Level 2 presented intermediate values in all aspects. The set of indicators applied generated a unique index that made it possible to identify and quantify the main aspects of general sustainability of marine shrimp production systems. The General Sustainability Index showed that Level 4 farms shows greater sustainability, followed by levels 1, 2 and 3. These indicators and the index are adequate and effective tools to evaluate the environmental, social and economic sustainability in marine shrimp farming.

ASPECTOS LIMNOLÓGICOS DE UM SISTEMA ARTIFICIAL RECEPTOR DE RESÍDUOS DE AQUICULTURA

Este estudo avaliou e descreveu as condições limnológicas de um sistema artificial receptor de resíduos de aquicultura. O sistema é um antigo viveiro que faz parte da fazenda de aquicultura do Centro de Aquicultura da UNESP Jaboticabal, SP (21°15S, 48°18O), o qual recebe aproximadamente 65% dos resíduos da fazenda e deságua diretamente sem tratamento prévio no Córrego Jaboticabal (SP). O objetivo deste estudo foi caracterizar a qualidade da água, a composição do sedimento, o grau de trofia e identificar a comunidade zooplanctônica, assim como possíveis espécies indicadoras da qualidade da água; observando se o sistema pode favorecer a redução dos resíduos de aquicultura, visando a reutilização desta água. Foram realizadas coletas quinzenais durante oito meses em 2014, abrangendo os períodos de chuva e seca em três pontos amostrais: entrada, centro e saída de água. A água foi coletada na superfície, para análise de nutrientes, sólidos totais, clorofila-a, oxigênio dissolvido, pH, alcalinidade, transparência e coliformes termotolerantes. O sedimento foi coletado na camada superior, com tubo de pvc e/ou com draga, foram analisados os teores de matéria orgânica, fósforo, cálcio, potássio, magnésio, alumínio e pH. O zooplâncton foi coletado mensalmente (fevereiro/ setembro) nos mesmos pontos amostrais. As amostras de zooplâncton foram coletadas com auxílio de balde graduado (20 L), concentradas em rede de 58 m e fixadas em formalina a 4%, para posterior identificação e contagem. As concentrações de nutrientes, clorofila-a, coliformes e sólidos, foram superiores (p<0,05) durante o período chuvoso devido o maior fluxo de efluentes em função da intensificação da produção neste período, contribuindo para a eutrofização da água, sem variação entre os pontos amostrais. Durante a estiagem, apenas uma redução de amônia através, resultando no aumento dos níveis de nitrato e nitrito. O zooplâncton foi representada por 74 taxas; 64 Rotifera, 7 Cladocera, 4 Copepoda e 1 Ostracoda, presente em todos os pontos de coleta. Neste estudo, a densidade e riqueza de Rotifera foi elevada em todos os pontos, com a ocorrência de espécies associadas a poluição orgânica, como Brachionus e Filinia, favorecidas por seu rápido ciclo de vida, tamanho pequeno e resistência. A ocorrência de Thermocyclops decipiens, Bosmina longirostris e a dominância do grupo Rotifera indicam que água do sistema está em processo de eutrofização. No entanto, a presença de A. furcatus pode indicar que o sistema ainda não atingiu seu limite máximo de deterioração. A baixa qualidade na água deste viveiro, assim como acúmulo de nutrientes e matéria orgânica no sedimento ocasionam o aumento no grau de trofia do sistema, sendo necessárias medidas que promovam a recuperação da qualidade da água do sedimento neste sistema.

This study evaluated and described the limnological conditions of an artificial aquaculture waste receiver system. The system is an old nursery that is part of the aquaculture farm of the Aquaculture Center of UNESP Jaboticabal, SP (21 ° 15'S, 48 ° 18'O), which receives approximately 65% of the farm waste and flows directly without previous treatment in the Jaboticabal Stream (SP). The objective of this study was to characterize water quality, sediment composition, trophic degree and zooplankton community identification, as well as possible water quality indicator species; observing if the system can favor the reduction of the aquaculture residues, aiming at the reuse of this water. Biweekly collections were carried out during eight months in 2014, covering the periods of rain and drought in three sampling points: inlet water, fishpond center and water outlet. Water was collected on the surface for analysis of nutrients, total solids, chlorophyll a, dissolved oxygen, pH, alkalinity, transparency and thermotolerant coliforms. The organic matter, phosphorus, calcium, potassium, magnesium, aluminum and pH contents were analyzed in the upper layer, using pvc tube and / or dredge. Zooplankton was collected monthly (February / September) at the same sampling points. The zooplankton samples were collected using a graded bucket (20 L), concentrated in a 58 m mesh and fixed in 4% formalin for further identification and counting. The concentrations of nutrients, chlorophyll a, coliforms and solids were higher (p <0.05) during the rainy period due to the higher flow of effluents due to the intensification of the production in this period, contributing to the eutrophication of the water, without variation between sampling points. During drought, only a reduction of ammonia through, resulting in increased levels of nitrate and nitrite. Zooplankton was represented by 74 taxa; 64 Rotifera, 7 Cladocera, 4 Copepoda and 1 Ostracoda, present at all points of collection. In this study, the density and richness of Rotifera was high in all points,with the occurrence of species associated with organic pollution, such as Brachionus and Filinia, favored by their rapid life cycle, small size and resistance. The occurrence of Thermocyclops decipiens, Bosmina longirostris and the dominance of the Rotifera group indicate that water from the system is in the process of eutrophication. However, the presence of A. furcatus may indicate that the system has not yet reached its maximum deterioration limit. The low water quality of this nursery, as well as the accumulation of nutrients and organic matter in the sediment, causes an increase in the trophic level of the system, and it is necessary to promote the recovery of sediment water quality in this system.

Diversity of larvae of littoral Chironomidae (Diptera: Insecta) and their role as bioindicators in urban reservoirs of different trophic levels

The Chironomidae (Diptera: Insecta) have a high species richness, with species adapted to live under widely different environmental conditions. The study of the taxonomic composition of chironomid larvae and the percentage of occurrence of deformities in mouthparts, mainly in the mentum, are used in biomonitoring programmes in order to obtain information on the levels of organic and chemical pollution of aquatic ecosystems. The objective of this study was to evaluate the abundance of chironomid larvae and to quantify the occurrence of mentum deformities in the specimens collected in three urban reservoirs with different trophic levels. The reservoirs are located in the hydrographic basin of the Paraopeba River, an affluent of the São Francisco River basin (Minas Gerais State, southeastern Brazil). The Serra Azul Reservoir is oligotrophic, the Vargem das Flores Reservoir is mesotrophic, and the Ibirité Reservoir is eutrophic. Along the littoral zone of each reservoir, 30 samples were collected during each sampling campaign. Sampling was carried out every three months for one year, with two sampling campaigns during the wet season and two during the dry season in 2008. Physical and chemical parameters measured in the water column included the water depth, Secchi depth, air and water temperature, electrical conductivity, total dissolved solids, redox potential, dissolved oxygen, pH, turbidity, Total-N, Total-P, P-ortho, and chlorophyll-a. The chironomid larvae were identified to the genus level. The structure of the chironomid assemblages was evaluated based on taxonomic richness (24 genera), density, equitability, and diversity. The potential indicator taxa for each reservoir were established through an Indicator Species Analysis. The values for taxonomic richness (20 taxa), equitability (0.737), and Shannon-Wiener diversity (2.215) were highest in the Serra Azul Reservoir. Fissimentum was the indicator taxon in Serra Azul, the oligotrophic reservoir; whereas Pelomus was the indicator taxon in Vargem das Flores, and Chironomus in Ibirité. The highest percentage of mentum deformities was found during the dry season in Serra Azul (6.9%), while the lowest percentage was found during the wet season in Vargem das Flores (0.8%). The results of this study evidenced significant differences in the taxonomic composition, richness, equitability, and diversity of the chironomid assemblages in these three reservoirs of different trophic levels.

Os Chironomidae (Diptera-Insecta) apresentam ampla riqueza de espécies e adaptam-se a diferentes condições ambientais. O estudo da composição taxonômica de larvas de Chironomidae e o percentual de ocorrência de deformidades encontrado em peças do aparelho bucal, principalmente no mento, são utilizados em programas de biomonitoramento para obter informações a respeito do nível de poluição orgânica e química em ecossistemas aquáticos. O objetivo deste estudo foi avaliar a abundância e quantificar a ocorrência de deformidades no mento de larvas de Chironomidae coletadas em três reservatórios urbanos em diferentes estados tróficos na bacia hidrográfica do rio Paraopeba, afluente da bacia do rio São Francisco (MG). O estudo foi desenvolvido nos reservatórios de Serra Azul (oligotrófico), Vargem das Flores (mesotrófico) e Ibirité (eutrófico). Foram coletadas 30 amostras na região litorânea de cada reservatório, ao longo de todo perímetro, trimestralmente, ao longo de um ano (duas coletas na estação seca e duas na chuvosa). Algumas variáveis físicas e químicas (profundidade, Secchi, temperatura do ar e da água, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, potencial oxi-redox, oxigênio dissolvido, pH, turbidez, N-total, P-total, P-orto e clorofila-a) foram mensuradas na coluna d'água. As larvas de Chironomidae foram identificadas até o nível de gênero. A estrutura das assembleias de Chironomidae foi avaliada com base na riqueza taxonômica (24 gêneros), densidade, equitabilidade e diversidade. Foram estimados os táxons indicadores em cada reservatório através de uma análise de espécies indicadoras. Os valores de riqueza taxonômica (20 táxons), equitabilidade (0,737) e diversidade de Shannon-Wiener (2,215) foram maiores em Serra Azul do que nos outros reservatórios. Fissimentum foi o táxon indicador no reservatório de Serra Azul, Pelomus no reservatório de Vargem das Flores e Chironomus no reservatório de Ibirité. O maior percentual de deformidades no mento das larvas foi encontrado no reservatório de Serra Azul na estação seca (6,9%), enquanto o menor percentual foi reportado no reservatório de Vargem das Flores na estação chuvosa (0,8%). Os resultados deste estudo evidenciaram diferenças significativas entre a composição taxonômica, riqueza, equitabilidade e diversidade nos três reservatórios em diferentes níveis tróficos, corroborando o papel das larvas de Chironomidae como bioindicadoras.

Efluentes da Carcinocultura e seus Efeitos sobre o Sistema Estuarino da Lagoa dos Patos

A aquicultura é o setor de produção de alimentos de origem animal que mais cresce no mundo. A carcinocultura, como parte desse setor, tem gerado diversos benefícios em termos sócio-econômicos, mas também tem gerado uma atenção especial aos aspectos ambientais envolvidos com a atividade. A produção em cativeiro do camarão branco do Pacífico Litopenaeus vannamei vem se consolidando cada vez mais no entorno do estuário da Lagoa dos Patos, região sul do Brasil. Esse estuário possui importância ecológica, industrial, portuária, agrícola e pesqueira, o que torna necessário a compreensão do potencial impacto poluidor da atividade nessa região. Nesse estudo, parâmetros de qualidade da água, composição e abundância do fitoplâncton, protozooplâncton, mesozooplâncton e macrozoobentos foram avaliados espaço13 temporalmente no corpo d`água receptor dos efluentes de uma fazenda produtora de camarões da espécie Litopenaeus vannamei localizada as margens do estuário da Lagoa dos Patos. Foram avaliados ainda os teores de carbono orgânico total (COT), nitrogênio total (NT), Cobre (Cu) e Zinco (Zn) do sedimento do viveiro de cultivo, da bacia de sedimentação e do estuário receptor dos efluentes. Foram avaliadas ainda as concentrações de Cu e Zn do tecido dos camarões cultivados ao final do ciclo produtivo. As amostras foram tomadas antes da descarga dos efluentes (AD) e; 1 dia (1 PD), 5 dias (5 PD), 10 dias (10 PD), 20 dias (20 PD), 30 dias (30 PD), 60 dias (60 PD) e 90 dias (90 PD) após a descarga dos efluentes. Vale ressaltar que cada estudo contou com um cronograma próprio e assim nem todas as análises citadas acima tiveram coletas em todas as datas mencionadas. Especificamente para a avaliação do macrozoobentos, um segundo ciclo de produção foi acompanhado para realização de amostragens. Os pontos de coleta no estuário distribuíram-se desde a desembocadura do canal de lançamento dos efluentes até uma distância de 250 m do mesmo. Dados de temperatura, oxigênio dissolvido, pH, salinidade, clorofila a, nitrogênio amoniacal total (NAT), nitrito, nitrato, fósforo total, sólidos suspensos totais e turbidez da água foram mensurados. Além da temperatura e salinidade que sofrem variações sazonais em ambientes estuarinos, NAT, clorofila a e turbidez foram os parâmetros de qualidade de água que sofreram alterações mais marcadas em decorrência do lançamento dos efluentes. No entanto, de maneira geral, essas alterações foram restritas a uma distância de até 20 m do canal de descarga dos efluentes por um período de tempo de no máximo 5 dias. Diatomáceas, cianobactérias, clorofíceas e ciliados foram identificados e quantificados. A comunidade predominante foi a de clorofíceas, seguido das diatomáceas, cianobactérias 1 e ciliados.Houve um aumento na concentração dos diferentes grupos no primeiro dia pós-descarga (1 PD). Entretanto, esse aumento pode estar relacionado ao enriquecimento de nutrientes das águas estuarinas ocasionado por chuvas abundantes, e não propriamente ao despejo dos efluentes. A abundância meso-zooplanctônica foi baixa e representada exclusivamente por copépodos, na sua grande maioria da espécie Acartia tonsa. A únic exceção foi a amostragem 30 PD que sofreu um acréscimo expressivo, sem no entanto apresentar relação com os parâmetros abióticos avaliados. Apesar de diferenças significativas (p < 0,05) terem sido observadas em algumas amostragens, essas não aparentam ter nenhuma relação com o lançamento dos efluentes. Sete grupos macrozoobentônicos foram observados (Polychaeta, Tanaidacea, Isopoda, Gastropoda, Bivalvia, Malacostraca e Ostracoda) ao longo de dois ciclos produtivos (2012 e 2013). A densidade e a riqueza de espécies sofreram pequena variabilidade ao longo dos pontos amostrais do estuário para ambas as etapas. Já ao longo do tempo, em 2012 pode-se observar um aumento desses índices no inverno comparativamente ao verão. Ao longo das coletas de 2013, a densidade do macrobentos teve um padrão oposto e a riqueza de espécies sofreu pouca variabilidade. A concentração de COT variou de 0,12 a 0,67% e a concentração de NT ficou abaixo do limite de detecção do equipamento (<0,1 ppm) em todos os locais e campanhas amostrais. Os teores de Cu e Zn no sedimento foram quantificados através de extração fraca (fração de metais lábeis ou potencialmente biodisponível) e extração semi-forte (fração de metais mais fortemente adsorvida). O Cu na fração lábil variou de 0,12 a 1,27 g/g e o Zn variou de 0,52 a 3 g/g, enquanto que a fração mais fortemente adsorvida de Cu variou de 0,3 a 2.65 g/g e o Zn de 30,44 a 121,4 g/g. Diferenças significativas (ANOVA, p < 0,05) foram observadas nos resultados de COT entre alguns pontos amostrais nas campanhas 1PD e 10PD, sem no entanto haver relação com o lançamento dos efluentes. A análise de correlação de Pearson não mostrou relação entre o lançamento dos efluentes e aumento nos valores de COT, NT, Cu ou Zn no sedimento, com exceção da relação encontrada entre os valores de COT e Cu e Zn no sedimento no primeiro dia pós-descarga (1 PD). Ao final do ciclo, exemplares de camarões coletados de dois viveiros de engorda revelaram concentrações médias de 6,63±0,2 g/g de Cu e 19,76±0,2 g/g de Zn no viveiro 1, e 7,6±0,51 g/g de Cu e 19,13±0,32 g/g de Zn no viveiro 2. Apesar de alguns parâmetros de qualidade de água terem sofrido variações em decorrência do lançamento dos efluentes, esses efeitos foram agudos e pontuais, restritos a uma distância de até 20m da margem e observados até os 1 5 dias após o descarte dos efluentes. Além disso, os valores ficaram dentro da faixa exigida pela Resolução ambiental vigente. O fitoplâncton, protozooplâncton, mesozooplâncton e o macrozoobentos sofreram apenas variações decorrentes das oscilações naturais dos parâmetros abióticos que ocorrem em sistemas estuarinos. Por fim, os teores de COT, NT, Cu e Zn no sedimento e Cu e Zn no tecido dos camarões ficaram dentro dos valor máximos estipulados na legislação, mostrando que o lançamento dos efluent provenientes da produção de camarões no entorno do estuário da Lagoa dos Patos não trouxe efeitos adversos ao meio ambiente.

Aquaculture is the food producing sector of higher growth worldwide. The shrimp farming, as part of this sector, has generated several socio-economic benefits. However, it has also developed particular attention to environmental aspects involved with the activity. The production of Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei is increasing in areas adjacent to Patos Lagoon estuary, Southern Brazil. This estuary has importance on several areas as ecology, industry, ports, agriculture and fisheries, which makes the understanding of the potential pollution impact of the shrimp farm in this ecosystem extremely necessary. In this study, the water quality, composition and abundance of phytoplankton, protozooplankton, meso-zooplankton and macrozoobenthos were spatio12 temporally evaluated in the Patos Lagoon estuary, which received effluents from a commercial shrimp farm. Total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), copper (Cu) and zinc (Zn) content in sediment of pond, sedimentation basin and the estuary were also analyzed. Moreover, concentrations of Cu and Zn in shrimp tissues were measured at the end of the growth out cycle. Samples were taken before the effluents discharge (BD) and; 1 day (1 PD) 5 days (5 PD), 10 days (10 PD), 20 days (20 PD), 30 days (30 PD), 60 days (60 PD) and 90 days (90 PD) after the effluents discharge. Only for the macrozoobenthos analysis, samples were collected in two cycles period. The sampling sites in the estuary were distributed across the effluents discharge channel (EDC), 20m, 30m, 100m and 250m from the channel. Temperature, dissolved oxygen, pH, salinity, chlorophyll a, total ammonia nitrogen (TAN), nitrite, nitrate, total phosphorus, total suspended solids and turbidity were measured. Temperature and salinity suffered seasonal influences and TAN, chlorophyll a and turbidity showed the most marked changes because of the effluents discharge. However, these changes were restricted to a distance of 20 m from the EDC for a period of 5 days. Diatoms, cyanobacteria, chlorophyceae and ciliates were identified and quantified. The predominant community was chlorophytes, followed by diatoms, cyanobacteria and ciliates. There was an increase in the abundance of different groups on the 1 PD sampling. However, this may be related to nutrient enrichment of estuarine waters caused by rains, and not necessarily to the effluents discharge. The meso-zooplankton abundance was low and was represented exclusively by copepods, mostly Acartia tonsa species. The only exception was the sampling 30 PD, when the abundance was higher, but there was no relationship with the evaluated abiotic parameters. Seven 1 macrozoobenthic groups were observed (Polychaeta, Tanaidacea, Isopoda, Gastropoda, Bivalvia, Malacostraca and Ostracoda) over two cycles period (2012 and 2013). Spatially, the density and species richness suffered little variability over the sampling sites in the estuary for both campaigns. Temporarily, it was observed an increase in these indices in winter compared to summer in 2012. Over the 2013 samples, the macrozoobenthos density had an opposite pattern and species richness was little variable. The TOC concentration ranged from 0.12 to 0.67% and the concentration of TN was below the equipment detection limit (<0.1 ppm) in all sampling sites. The contents of Cu and Zn in the sediment were quantified by weak extraction (labile fraction or potentially bioavailable) and semi-strong extractio (more strongly adsorbed fraction). Cu in the labile fraction ranged from 0.12 to 1.27 g g-1 and Zn ranged from 0.52 to 3 g g-1, while in the more strongly adsorbed fraction, Cu ranged from 0.3 to 2.65 g g-1 and Zn from 30.44 to 121.4 g g-1. Significant differences (ANOVA, p <0.05) were observed in the TOC values among sites in samplings 1PD and 10PD, but not related to the effluents discharge. The Pearson correlation analysis showed no relationship between the effluents discharge and increase in TOC, TN, Cu or Zn in the sediment, except for the relation found between the values of TOC, Cu and Zn in the sediment on 1 PD sampling. At the end of the cycle period, shrimps were collected from two ponds and after the tissue analysis it revealed mean concentrations of 6.63 ± 0.2 g g-1 of Cu and 19.76 ± 0.2 g g-1 of Zn in pond 1 and 7, 6 ± 0.51 g g-1 of Cu and 19.13 ± 0.32 g g-1 of Zn in pond 2. Although some water quality parameters have suffered variations due to the effluents discharge, these effects were acute and punctual, restricted to a distance of 20m from the EDC and observed until 5 days after the discharge. In addition, all values were within the limits stipulated by standard guidelines and available Brazilian legislation. Phytoplankton, protozooplankton, meso-zooplankton and the macrozoobenthos showed natural fluctuations related to abiotic parameters in estuarine systems. Finally, TOC, TN, C and Zn in the sediment and Cu and Zn in the shrimp tissue were within the maximum amounts stipulated by standard guidelines, showing that the effluents discharge from the commercial shrimp farm in Patos Lagoon estuary did not cause negative impacts on th environment.

Diversity of larvae of littoral Chironomidae (Diptera: Insecta) and their role as bioindicators in urban reservoirs of different trophic levels / Diversidade de larvas de Chironomidae (Diptera: Insecta) e seu papel como bioindicadores na região litorânea de reservatórios urbanos em diferentes níveis tróficos

The Chironomidae (Diptera: Insecta) have a high species richness, with species adapted to live under widely different environmental conditions. The study of the taxonomic composition of chironomid larvae and the percentage of occurrence of deformities in mouthparts, mainly in the mentum, are used in biomonitoring programmes in order to obtain information on the levels of organic and chemical pollution of aquatic ecosystems. The objective of this study was to evaluate the abundance of chironomid larvae and to quantify the occurrence of mentum deformities in the specimens collected in three urban reservoirs with different trophic levels. The reservoirs are located in the hydrographic basin of the Paraopeba River, an affluent of the São Francisco River basin (Minas Gerais State, southeastern Brazil). The Serra Azul Reservoir is oligotrophic, the Vargem das Flores Reservoir is mesotrophic, and the Ibirité Reservoir is eutrophic. Along the littoral zone of each reservoir, 30 samples were collected during each sampling campaign. Sampling was carried out every three months for one year, with two sampling campaigns during the wet season and two during the dry season in 2008. Physical and chemical parameters measured in the water column included the water depth, Secchi depth, air and water temperature, electrical conductivity, total dissolved solids, redox potential, dissolved oxygen, pH, turbidity, Total-N, Total-P, P-ortho, and chlorophyll-a. The chironomid larvae were identified to the genus level. The structure of the chironomid assemblages was evaluated based on taxonomic richness (24 genera), density, equitability, and diversity. The potential indicator taxa for each reservoir were established through an Indicator Species Analysis. The values for taxonomic richness (20 taxa), equitability (0.737), and Shannon-Wiener diversity (2.215) were highest in the Serra Azul Reservoir. Fissimentum was the indicator taxon in Serra Azul, the oligotrophic reservoir; whereas Pelomus was the indicator taxon in Vargem das Flores, and Chironomus in Ibirité. The highest percentage of mentum deformities was found during the dry season in Serra Azul (6.9 percent), while the lowest percentage was found during the wet season in Vargem das Flores (0.8 percent). The results of this study evidenced significant differences in the taxonomic composition, richness, equitability, and diversity of the chironomid assemblages in these three reservoirs of different trophic levels.

Os Chironomidae (Diptera-Insecta) apresentam ampla riqueza de espécies e adaptam-se a diferentes condições ambientais. O estudo da composição taxonômica de larvas de Chironomidae e o percentual de ocorrência de deformidades encontrado em peças do aparelho bucal, principalmente no mento, são utilizados em programas de biomonitoramento para obter informações a respeito do nível de poluição orgânica e química em ecossistemas aquáticos. O objetivo deste estudo foi avaliar a abundância e quantificar a ocorrência de deformidades no mento de larvas de Chironomidae coletadas em três reservatórios urbanos em diferentes estados tróficos na bacia hidrográfica do rio Paraopeba, afluente da bacia do rio São Francisco (MG). O estudo foi desenvolvido nos reservatórios de Serra Azul (oligotrófico), Vargem das Flores (mesotrófico) e Ibirité (eutrófico). Foram coletadas 30 amostras na região litorânea de cada reservatório, ao longo de todo perímetro, trimestralmente, ao longo de um ano (duas coletas na estação seca e duas na chuvosa). Algumas variáveis físicas e químicas (profundidade, Secchi, temperatura do ar e da água, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, potencial oxi-redox, oxigênio dissolvido, pH, turbidez, N-total, P-total, P-orto e clorofila-a) foram mensuradas na coluna d'água. As larvas de Chironomidae foram identificadas até o nível de gênero. A estrutura das assembleias de Chironomidae foi avaliada com base na riqueza taxonômica (24 gêneros), densidade, equitabilidade e diversidade. Foram estimados os táxons indicadores em cada reservatório através de uma análise de espécies indicadoras. Os valores de riqueza taxonômica (20 táxons), equitabilidade (0,737) e diversidade de Shannon-Wiener (2,215) foram maiores em Serra Azul do que nos outros reservatórios. Fissimentum foi o táxon indicador no reservatório de Serra Azul, Pelomus no reservatório de Vargem das Flores e Chironomus no reservatório de Ibirité. O maior percentual de deformidades no mento das larvas foi encontrado no reservatório de Serra Azul na estação seca (6,9 por cento), enquanto o menor percentual foi reportado no reservatório de Vargem das Flores na estação chuvosa (0,8 por cento). Os resultados deste estudo evidenciaram diferenças significativas entre a composição taxonômica, riqueza, equitabilidade e diversidade nos três reservatórios em diferentes níveis tróficos, corroborando o papel das larvas de Chironomidae como bioindicadoras.

The effect of temperature on the reproduction of Limnodrilus hoffmeisteri (Oligochaeta: Tubificidae)

The tubificid worm Limnodrilus hoffmeisteri Claparede, 1862 is widely used as an indicator of organic pollution in aquatic environments. Nevertheless, little is known about its biology. The present work aimed to compare the reproductive rate of L. hoffmeisteri raised at three different temperatures (15, 20 and 25°C). Seventy-five adult individuals were kept in fifteen 250 ml beakers (five individuals per beaker) containing sand and dechlorinated tap-water each. Beakers were arranged so as to form three groups of five. Each group was kept in a given temperature for 21 days. Results show that worms raised at 25°C produced a significantly larger number of eggs compared to those raised either at 15 or 20°C, as observed in the tropical tubificid Branchiura sowerbyi Beddard, 1892.

The effect of temperature on the reproduction of Limnodrilus hoffmeisteri (Oligochaeta: Tubificidae)

The tubificid worm Limnodrilus hoffmeisteri Claparede, 1862 is widely used as an indicator of organic pollution in aquatic environments. Nevertheless, little is known about its biology. The present work aimed to compare the reproductive rate of L. hoffmeisteri raised at three different temperatures (15, 20 and 25°C). Seventy-five adult individuals were kept in fifteen 250 ml beakers (five individuals per beaker) containing sand and dechlorinated tap-water each. Beakers were arranged so as to form three groups of five. Each group was kept in a given temperature for 21 days. Results show that worms raised at 25°C produced a significantly larger number of eggs compared to those raised either at 15 or 20°C, as observed in the tropical tubificid Branchiura sowerbyi Beddard, 1892.

The effect of temperature on the reproduction of Limnodrilus hoffmeisteri (Oligochaeta: Tubificidae)

The tubificid worm Limnodrilus hoffmeisteri Claparede, 1862 is widely used as an indicator of organic pollution in aquatic environments. Nevertheless, little is known about its biology. The present work aimed to compare the reproductive rate of L. hoffmeisteri raised at three different temperatures (15, 20 and 25°C). Seventy-five adult individuals were kept in fifteen 250 ml beakers (five individuals per beaker) containing sand and dechlorinated tap-water each. Beakers were arranged so as to form three groups of five. Each group was kept in a given temperature for 21 days. Results show that worms raised at 25°C produced a significantly larger number of eggs compared to those raised either at 15 or 20°C, as observed in the tropical tubificid Branchiura sowerbyi Beddard, 1892.

Produção de matéria seca de forragem e acúmulo de nutrientes em pastagem anual de inverno tratada com esterco líquido de suínos

The pig slurry can be used as an organic fertilizer but its improper use can contaminate water and soil. The objective of this study was to evaluate the effect of nutrient addition to the soil on pasture oat + ryegrass (Avena sativa + Lolium multiflorum) dry matter production and nutrient uptake. One experiment was carried out from 2004 to 2006, installed in the experimental farm of UTFPR in Pato Branco, Paraná State, Brazil. The soil was an Oxisol (Latossolo Vermelho distroférrico, Brazil systems). Different rates (0, 20, 40, 80 and 120m³ ha-1) of pig slurry were applied in the pasture. The pig slurry applications were performed 20 and 61 days after emergence (DAE) of pasture, in 2004, and 30 and 67DAE of pasture in 2005. Another two applications were performed in summer crops, corn in 2004 and soybean in 2005. In both years the rate 120m³ ha-1 of pig slurry resulted in the highest dry matter production. The nutrient uptake by plants responded in a linear manner to pig slurry application.

O Esterco líquido de suínos (ELS) pode ser usado como fertilizante orgânico, mas seu uso incorreto pode contaminar o solo e os mananciais de água. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de nutrientes ao solo, através do ELS, sobre a produção de matéria seca (MS) e o acúmulo de nutrientes de uma pastagem de aveia branca+azevém (Avena sativa + Lolium multiflorum). Um experimento foi realizado de 2004 a 2006, no campo experimental da UTFPR, em Pato Branco, Paraná, Brasil. O solo era um Latossolo Vermelho distroférrico. Diferentes doses (0, 20, 40, 80 e 120m³ ha-1) de ELS foram aplicadas na pastagem, aos 20 e 61 dias após a emergência (DAE) da pastagem, em 2004, e aos 30 e 67DAE, em 2005. Outras duas aplicações foram realizadas nas culturas de verão, milho em 2004 e soja em 2005, respectivamente. A maior produção de MS foi obtida com a dose de 120m³ ha-1 de ELS, tanto no primeiro, quanto no segundo ano. A absorção de nutrientes pelas plantas respondeu de forma linear à aplicação de esterco líquido de suínos.

Produção de matéria seca de forragem e acúmulo de nutrientes em pastagem anual de inverno tratada com esterco líquido de suínos

The pig slurry can be used as an organic fertilizer but its improper use can contaminate water and soil. The objective of this study was to evaluate the effect of nutrient addition to the soil on pasture oat + ryegrass (Avena sativa + Lolium multiflorum) dry matter production and nutrient uptake. One experiment was carried out from 2004 to 2006, installed in the experimental farm of UTFPR in Pato Branco, Paraná State, Brazil. The soil was an Oxisol (Latossolo Vermelho distroférrico, Brazil systems). Different rates (0, 20, 40, 80 and 120m³ ha-1) of pig slurry were applied in the pasture. The pig slurry applications were performed 20 and 61 days after emergence (DAE) of pasture, in 2004, and 30 and 67DAE of pasture in 2005. Another two applications were performed in summer crops, corn in 2004 and soybean in 2005. In both years the rate 120m³ ha-1 of pig slurry resulted in the highest dry matter production. The nutrient uptake by plants responded in a linear manner to pig slurry application.

O Esterco líquido de suínos (ELS) pode ser usado como fertilizante orgânico, mas seu uso incorreto pode contaminar o solo e os mananciais de água. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de nutrientes ao solo, através do ELS, sobre a produção de matéria seca (MS) e o acúmulo de nutrientes de uma pastagem de aveia branca+azevém (Avena sativa + Lolium multiflorum). Um experimento foi realizado de 2004 a 2006, no campo experimental da UTFPR, em Pato Branco, Paraná, Brasil. O solo era um Latossolo Vermelho distroférrico. Diferentes doses (0, 20, 40, 80 e 120m³ ha-1) de ELS foram aplicadas na pastagem, aos 20 e 61 dias após a emergência (DAE) da pastagem, em 2004, e aos 30 e 67DAE, em 2005. Outras duas aplicações foram realizadas nas culturas de verão, milho em 2004 e soja em 2005, respectivamente. A maior produção de MS foi obtida com a dose de 120m³ ha-1 de ELS, tanto no primeiro, quanto no segundo ano. A absorção de nutrientes pelas plantas respondeu de forma linear à aplicação de esterco líquido de suínos.

Phytoextraction and fractionation of heavy metals in soil after multiple applications of natural chelants

Chelate-assisted phytoextraction of heavy metals is a promising approach to clean up polluted soils. However, the most successful chelants tested so far are synthetic agents that barely degrade in soil, increasing the metal leaching risks. Natural organic acids have been proposed to enhance phytoextraction due to their higher biodegradability, but they can also be a drawback for efficient phytoextraction. This work was carried out to compare the effectiveness of multiple applications of citric and gallic acids on the availability in soil and accumulation of Cd, Pb, Cu, and Zn by velvet bean (Stizolobium aterrimum) plants. The organic acids were added as follows: 5 mmol kg-1 in the 28th cultivation day; two doses of 5 mmol kg-1 at the 28th and 31st day; and three applications at the same rate at the 28th, 31st, and 34th day of velvet bean cultivation. Soil samples were sequentially extracted and soil solution metal concentrations assessed. Neither citric acid nor gallic acid was efficient for metals phytoextraction. In general, low molecular weight organic acids (LMWOA) application increased the metal concentrations in the water soluble and exchangeable fractions. Zinc and Cu were retained mostly in the organic matter fraction. Zn was remobilized from the organic matter fraction through LMWOA application into the water soluble and exchangeable fractions. LMWOA mobilized Pb and Cu from iron oxides, but such an increase in solubility was not high enough to affect phytoextraction.

Fitoextração de metais induzida por quelantes é uma técnica promissora para despoluição de solos. Entretanto, os quelantes mais eficientes são sintéticos e apresentam baixa taxa de biodegradação, o que aumenta o risco de lixiviação de metais. Ácidos orgânicos têm sido propostos para auxiliar na fitoextração, mas a sua rápida degradação pode ser limitante para a eficiência desta técnica. O objetivo do trabalho foi comparar a eficiência de aplicações sucessivas dos ácidos cítrico e gálico, na disponibilidade, absorção e acumulação de Cd, Pb, Cu e Zn pela mucuna preta (Stizolobium aterrimum). O solo foi contaminado com Cd, Pb, Cu e Zn nas doses 20, 150, 100 e 150 mg kg-1, respectivamente, e cultivados por 35 dias. Os ácidos foram aplicados de três formas: uma aplicação de 5 mmol kg-1 no 28° dia de cultivo da mucuna; duas aplicações de 5 mmol kg-1 no 28° e 31° dia; e três aplicações de 5 mmol kg-1 no 28°, 31° e 34° dia de cultivo. As amostras de solo foram submetidas à extração e fracionamento químicos. Os ácidos orgânicos testados não foram eficientes na indução da fitoextração. Em geral, a aplicação dos ácidos aumentou as concentrações de metais tanto nas frações solúveis como em água e também na trocável. Zinco e cobre ficaram retidos principalmente na fração matéria orgânica. O Zn, após aplicação dos ácidos, foi remobilizado da fração matéria orgânica para as frações solúvel em água e trocável. Os ácidos orgânicos mobilizaram Pb e Cu dos óxidos de ferro, mas este aumento na solubilidade não foi suficiente para favorecer a fitoextração.