Cuantificación de metales en LECISAN®por espectrometría de emisión óptica con plasma acoplado inductivamente

Introducción: La contaminación resultante de la industrialización ha propiciado el aumento de la concentración de metales en diversos ambientes y su incorporación a materias primas y productos terminados, lo que repercute directamente en la salud humana. Objetivo: Cuantificar metales en la materia prima empleada en la fabricación de la tableta masticable LECISAN® y en la tableta, para establecer niveles de referencia de: aluminio, calcio, cadmio, cromo, cobre, hierro, magnesio, plomo, silicio, vanadio y zinc. Método: Se utilizó la espectrometría atómica de emisión óptica con plasma inductivamente acoplado (ICP OES) y se establecieron mediante métodos estadísticos los intervalos de confianza para la media de los valorescuantificados con una probabilidad del 95%. Resultados: Existen diferencias significativas entre las dos formas de presentación en cuanto a la cantidad de todos los metales, excepto aluminio (p<0,05). Los coeficientes de variación fueron bajos, el cromo obtuvo un valor cercano al 10% en la materia prima y el plomo resultó elevado (17,44 %). Los valores se encuentran dentro del rango reportado como permisibles según norma cubana (NC 493:2012) excepto para plomo y cobre. Se observaron mayores concentraciones de aquellos elementos con efectos favorables para la salud. Conclusiones: Los resultados encontrados deben ser considerados como referenciales para la evaluación del impacto que sobre la salud tendría el régimen de administración diaria del suplemento nutricionalLECISAN® yel análisis de factores relacionados con la presencia de metales en subproductos del refinado del aceite de soya para futura investigaciones.

Introduction: The pollution resulting from industrialization has led to an increase in the concentration of metals in various environments and their incorporation into raw materials and finished products, which has a direct impact on human health. Objective: To quantify metals in the raw material used in the manufacture of the LECISAN® chewable tablet and in the tablet, to establish reference levels of: aluminum, calcium, cadmium, chromium, copper, iron, magnesium, lead, silicon, vanadium and zinc. Method: Atomic optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP OES) was used and confidence intervals for the mean of the quantified values were established using statistical methods with a probability of 95%. Results: There are significant differences between the two presentation forms in terms of the amount of all metals, except aluminum (p<0.05). The variation coefficients were low, chromium obtained a value close to 10% in the raw material and lead was high (17.44%). The values are within the range reported as permissible according to Cuban standards (NC 493:2012) except for lead and copper. Higher concentrations of those elements with favorable health effects were observed. Conclusions: The results found should be considered as references for the evaluation of the impact that the daily administration regimen of the LECISAN® nutritional supplement would have on health and the analysis of factors related to the presence of metals in by-products of soybean oil refining for future research.

Introdução: A poluição decorrente da industrialização tem levado ao aumento da concentração de metais em diversos ambientes e à sua incorporação em matérias-primas e produtos acabados, o que tem impacto direto na saúde humana. Objetivo: Quantificar metais na matéria-prima utilizada na fabricação do comprimido mastigável LECISAN® e no comprimido, estabelecer teores de referência de: alumínio, cálcio, cádmio, cromo, cobre, ferro, magnésio, chumbo, silício, vanádio e zinco. Método: Foi utilizada espectrometria de emissão óptica atômica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) e os intervalos de confiança para a média dos valores quantificados foram estabelecidos por meio de métodos estatísticos com probabilidade de 95%. Resultados: Existem diferenças significativas entre as duas formas de apresentação quanto à quantidade de todos os metais, exceto alumínio (p<0,05). Os coeficientes de variação foram baixos, o cromo obteve valor próximo a 10% na matéria-prima e o chumbo foi alto (17,44%). Os valores estão dentro da faixa informada como permitida segundo as normas cubanas (NC 493:2012) exceto para chumbo e cobre. Foram observadas concentrações mais elevadas desses elementos com efeitos favoráveis à saúde. Conclusões: Os resultados encontrados devem ser considerados referências para a avaliação do impacto que o regime diário de administração do suplemento nutricional LECISAN® teria na saúde e a análise dos fatores relacionados à presença de metais em subprodutos do refino do óleo de soja para pesquisas futuras.

Chemical elements in sediments and in bivalve mollusks from estuarine regions in the south of Bahia State, northeast Brazil / Elementos químicos em sedimentos e em moluscos bivalves de regiões estuarinas do sul do Estado da Bahia, Nordeste do Brasil

Abstract Estuaries receive daily inputs of chemical elements which can impact the quality of water and sediment, as well as the health of biota. In addition to the sediment, bivalve mollusks have been used in the chemical monitoring of these systems. This study investigated the presence and contents of As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn in superficial sediment and in bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae and Mytella guyanensis) from estuaries in the south / extreme south of Bahia State, northeast Brazil. The samples were evaluated with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES, Varian 710). Except for Cd, all other elements were found in the samples, being that Co was exclusive in the sediment. The estuaries equivalent to sampling stations #1 - Valença, #2 - Taperoá, #3 - Ilhéus and #4 - Belmonte showed levels of metals compatibles with those established by the Brazilian legislation, however, the #5 - Santa Cruz Cabrália, in addition to the presence of As, presented a high level of Pb and Cu in C. gasar, which was attributed to the impacts of nautical activities in that locality.

Resumo Estuários recebem entradas diárias de elementos químicos, que podem impactar a qualidade de água e do sedimento, assim como a saúde da biota. Além do sedimento, moluscos bivalves têm sido utilizados no monitoramento químico desses sistemas. Neste estudo investigou-se a presença e os teores de As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn no sedimento superficial e em bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae e Mytella guyanensis) de estuários do sul / extremo sul do estado da Bahia, Nordeste do Brasil. As amostras foram avaliadas por espectrometria de emissão óptica de plasma indutivamente acoplado (ICP-OES, Varian 710). Exceto Cd, todos os demais elementos foram encontrados nas amostras, sendo que Co foi exclusivo no sedimento. Os estuários equivalentes às estações amostrais #1 - Valença, #2 - Taperoá, #3 - Ilhéus e #4 - Belmonte mostraram níveis de metais compatíveis com os estabelecidos pela legislação brasileira, porém, a #5 - Santa Cruz Cabrália, além da presença de As, apresentou alto nível de Pb e de Cu em C. gasar, o que foi atribuído aos impactos por atividades náuticas nesse local.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

Abstract To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T1 of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

RESUMO Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados ​​em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis ​​e nível de metais pesados ​​de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

Assessments of some trace metals in water samples of nursery pond of Grass Carp (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) in Bannu Fish Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan / Avaliações de alguns vestígios de metais em amostras de água de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) em Bannu Fish Hatchery de Khyber Pakhtunkhwa, Paquistão

Abstract The present investigation was aimed to examine the concentrations of trace metals including e.g copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc (Zn) in water samples collected from nursery pond of grass carp (Ctenopharyngodon idella) in Bannu Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa during the period from April 2018 to January 2019. The temperature and pH of each water sample were measured for the whole study duration. The concentration of Copper (Cu), Manganese (Mn), Nickel (Ni), and Zinc (Zn) in collected water samples were measured in mg/liter by using Atomic Absorption Spectrophotometer. The blank and standard solutions for device calibration Standard solutions i.e., 2.0 mg, 4.0 mg, and 6.0 were used to measure the concentration of these metals in water samples to verify the measurements. The data was statistically analyzed on descriptive statistics (estimation of proportions and standard deviation) used to summarize mean concentration. The results obtained of both temperature and pH of water samples were found in ranged 10 to 36 0C and 7.0 to 8.44; whereas the size of fry stages was ranged from 4.0 to 56.0 mm in total length. The results of investigated metals found in pond water samples are in order of Zn>Mn>Ni>Cu, respectively. As optimum temperature and pH for grass carp were mostly between 15 0C and 30 0C and pH 6.5 to 8.0. It was concluded from obtained results that temperature, pH, and trace metals were found appropriate for the growth of Ctenopharyngodon idella from fry to fingerling stages, but the highest amount of zinc can cause its mortality. It is a preliminary study on grass carp culturing in Bannu fish hatchery so, it would provide useful information for model fish seed production unit in a hatchery.

Resumo A presente investigação teve como objetivo examinar as concentrações de metais traço, incluindo cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) em amostras de água coletadas de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella) em Incubatório de Bannu de Khyber Pakhtunkhwa durante o período de abril de 2018 a janeiro de 2019. A temperatura e o pH de cada amostra de água foram medidos durante todo o período do estudo. A concentração de cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) nas amostras de água coletadas foi medida em mg / litro usando espectrofotômetro de absorção atômica. As soluções em branco e padrão para as soluções padrão de calibração do dispositivo, ou seja, 2,0 mg, 4,0 mg e 6,0, foram usadas para medir a concentração desses metais em amostras de água para verificar as medições. Os dados foram analisados ​​estatisticamente em estatística descritiva (estimativa de proporções e desvio padrão) usada para resumir a concentração média. Os resultados obtidos tanto de temperatura quanto de pH das amostras de água variaram de 10 a 36 0C e 7,0 a 8,44, enquanto o tamanho dos estágios de alevinos variou de 4,0 a 56,0 mm no comprimento total. Os resultados dos metais investigados encontrados em amostras de água de lagoas são da ordem de Zn > Mn > Ni > Cu, respectivamente. A temperatura e o pH ótimos para a carpa-capim foram principalmente entre 15 0C e 30 0C e pH 6,5 a 8,0. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, que temperatura, pH e traços de metais foram considerados adequados para o crescimento de Ctenopharyngodon idella desde os estágios de alevinos até alevinos, mas a maior quantidade de zinco pode causar sua mortalidade. É um estudo preliminar sobre a cultura da carpa-capim em incubatório de peixes Bannu, portanto forneceria informações úteis para modelo de unidade de produção de sementes de peixes em um incubatório.

Environmental neurodevelopment toxicity from the perspective of Bronfenbrenner's bioecological model: a case study of toxic metals / Toxicidade neurodesenvolvimental ambiental sob a perspectiva do modelo bioecológico de Bronfenbrenner: um estudo de caso de metais tóxicos / Toxicidad en el neurodesarrollo ambiental desde la perspectiva del modelo bioecológico de Bronfenbrenner: un estudio de caso de metales tóxicos

A growing body of literature reports the need for an integrated approach to study the effects of the physical environment on the neurodevelopment of children. Assessment of the true neurotoxicity of pollutants cannot be performed separately from the ecological and multidimensional contexts in which they act. In this study, from the perspective of the Bronfenbrenner's bioecological model, a conceptual model was developed that encompasses the social and biological characteristics of children from the gestational period to childhood, considering exposure to toxic metals. First, we present the toxicity of the main metals and some concept notions that we used in our framework, such as social and structural determinants of health, allostatic load, embodiment, and epigenetic concepts. Then, the main aspects of the Bronfenbrenner's bioecological model, which allow integration of the gene-social relationship in addition to the physical environment, where these metals act, are explained. Finally, we present and discuss the conceptual framework showing how, in real life, biological and social factors may together influence the neurodevelopment of children. Although this model is based on a group of contaminants, it opens new horizons on how environmental sciences, such as neurotoxicology and environmental epidemiology, can articulate with the theoretical models from human sciences to provide a broader approach to study the effects on human neurodevelopment.

Uma crescente literatura relata a necessidade de uma abordagem integrada para estudar os efeitos do ambiente físico no neurodesenvolvimento de crianças. A avaliação da verdadeira neurotoxicidade dos poluentes não pode ser realizada separadamente dos contextos ecológicos e multidimensionais em que atuam. Neste estudo, sob a perspectiva do modelo bioecológico de Bronfenbrenner, um modelo conceitual foi desenvolvido para abranger as características sociais e biológicas das crianças desde o período gestacional até a infância, considerando a exposição a metais tóxicos. Primeiro, apresentamos a toxicidade dos principais metais e algumas noções conceituais que utilizamos em nossa abordagem, tais como determinantes sociais e estruturais da saúde, carga alostática, incorporação e conceitos epigenéticos. Em seguida, explicamos os principais aspectos do modelo bioecológico de Bronfenbrenner, que permitem a integração da relação gene-social, além do ambiente físico, onde esses metais atuam. Por fim, apresentamos e discutimos o quadro conceitual mostrando como, na realidade, fatores biológicos e sociais podem, em conjunto, influenciar o neurodesenvolvimento das crianças. Embora esse modelo seja baseado em um grupo de contaminantes, ele abre novos horizontes sobre como as ciências ambientais, como a neurotoxicologia e a epidemiologia ambiental, podem dialogar com os modelos teóricos das ciências humanas para ter uma abordagem mais ampla ao estudar os efeitos no neurodesenvolvimento humano.

Una creciente literatura informa la necesidad de un enfoque integrado para estudiar los efectos del entorno físico en el neurodesarrollo de los niños. La evaluación de la verdadera neurotoxicidad de los contaminantes no puede llevarse a cabo por separado de los contextos ecológicos y multidimensionales en los que actúan. En este estudio, desde la perspectiva del modelo bioecológico de Bronfenbrenner, se desarrolló un modelo conceptual para abarcar las características sociales y biológicas de los niños desde el período gestacional hasta la infancia, considerando la exposición a metales tóxicos. Primero, presentamos la toxicidad de los principales metales y algunas nociones conceptuales que utilizamos en nuestro enfoque, como los determinantes sociales y estructurales de la salud, la carga alostática, la incorporación y los conceptos epigenéticos. A continuación, explicamos los principales aspectos del modelo bioecológico de Bronfenbrenner, que permiten la integración de la relación gen-social, además del entorno físico, donde actúan estos metales. Finalmente, presentamos y discutimos el marco conceptual que muestra cómo, en realidad, los factores biológicos y sociales pueden, en conjunto, influir en el neurodesarrollo de los niños. Aunque este modelo se basa en un grupo de contaminantes, abre nuevos horizontes sobre cómo las ciencias ambientales, como la neurotoxicología y la epidemiología ambiental, pueden dialogar con los modelos teóricos de las ciencias humanas para adoptar un enfoque más amplio al estudiar los efectos sobre el neurodesarrollo humano.

Rastreamento da hipersensibilidade metálica pelos profissionais e estudantes de saúde na prática clínico-cirúrgica / Seguimiento de la hipersensibilidad metálica por profesionales y estudiantes de salud en la práctica clínico-quirúrgica / Screening of metallic hypersensitivity by health professionals and students in clinical-surgical practice

Objetivo: investigar o rastreamento da hipersensibilidade metálica realizada pelos profissionais e estudantes de saúde durante a prática clínico-cirúrgico. Método: estudo exploratório-descritivo realizado com 228 profissionais e estudantes da área da saúde, por meio de questionário eletrônico semiestruturado, aplicado durante abril e maio de 2021, analisado por meio da estatística descritiva e da frequência de palavras. Resultados: 11,0% dos participantes realizaram a investigação sobre a hipersensibilidade metálica. 67,1% declararam que muito provavelmente poderiam incluir essa temática durante a triagem em seus atendimentos. Falta de conhecimento sobre alergia a metais e causas multifatoriais durante a prática clínico-cirúrgica foram citadas como barreiras para a implementação do rastreamento da hipersensibilidade metálica. Conclusão: pouco se evidencia o rastreamento da hipersensibilidade metálica em pacientes durante a prática clínico-cirúrgica dos profissionais e estudantes de saúde.

Objetivo: investigar el rastreo de la hipersensibilidad metálica realizada por los profesionales y estudiantes de salud durante la práctica clínico-quirúrgica. Método: estudio exploratorio-descriptivo realizado con 228 profesionales y estudiantes del área de la salud, por medio de cuestionario electrónico semiestructurado, aplicado durante abril y mayo de 2021, analizado por medio de la estadística descriptiva y de la frecuencia de palabras. Resultados: 11,0% de los participantes realizaron la investigación sobre la hipersensibilidad metálica. El 67,1% declaró que muy probablemente podrían incluir esa temática durante la selección en sus atenciones. La falta de conocimientos sobre la alergia a los metales y las causas multifactoriales durante la práctica clínico-quirúrgica se citaron como barreras para la implementación del seguimiento de la hipersensibilidad metálica. Conclusión: poco se evidencia el rastreo de la hipersensibilidad metálica en pacientes durante la práctica clínico-quirúrgica de los profesionales y estudiantes de salud.

Objective to investigate the screening of metallic hypersensitivity performed by health professionals and students during clinical-surgical practice. Method: an exploratory-descriptive study conducted with 228 health professionals and students, through a semi-structured electronic questionnaire, applied during April and May 2021, analyzed through descriptive statistics and the frequency of words. Results: 11.0% of participants conducted research on metallic hypersensitivity. 67.1% stated that they could very likely include this theme during screening in their care. Lack of knowledge about metal allergy and multifactorial causes during clinical-surgical practice were cited as barriers to the implementation of metallic hypersensitivity screening. Conclusion: there is little evidence of metallic hypersensitivity screening in patients during the clinical-surgical practice of health professionals and students.

Metal exposure in a child population after a mine tailings dam failure. Projeto Bruminha / Exposição a metais em uma população infantil após rompimento de barragem de rejeitos da mineração. Projeto Bruminha

ABSTRACT Objective: This study aimed to analyze the urinary concentrations of As, Cd, Pb, Hg, and Mn in children living in areas directly affected by the tailings of the Brumadinho disaster. Methods: We performed a cross-sectional descriptive study on a population of 217 children aged 0 to 6 years, living in Córrego do Feijão (CF), Parque da Cachoeira (PC), Aranha (AR), and Tejuco (TJ), enrolled in the Longitudinal Study of Child Health in Brumadinho (Minas Gerais) — Projeto Bruminha. Socioeconomic data and urine samples were collected to determine the concentration of selected metals. Results: Children living in locations not directly affected by the disaster (AR and TJ) had higher concentrations of As and Mn than those in directly affected areas (CF and PC). Additionally, children living in locations not potentially exposed to dust from tailings mud or mining activity (AR) showed higher urinary As concentrations than those potentially exposed (CF, PC, and TJ). Conclusion: Our results suggest the need to investigate possible sources of As exposure in children living in areas not directly affected by the disaster and not potentially exposed to dust.

RESUMO Objetivo: Este estudo teve como objetivo analisar as concentrações urinárias de As, Cd, Pb, Hg e Mn em crianças residentes em localidades diretamente atingidas pelos rejeitos do desastre em Brumadinho. Métodos: Foi realizado um estudo descritivo transversal de uma população de 217 crianças de 0 a 6 anos, residentes no Córrego do Feijão (CF), Parque da Cachoeira (PC), Aranha (AR), e Tejuco (TJ) e inscritas no Estudo Longitudinal da Saúde Infantil em Brumadinho (MG) — Projeto Bruminha. Dados socioeconômicos e amostras de urina foram coletados para determinar a concentração dos metais selecionados. Resultados: Crianças residentes em localidades não diretamente atingidas pelo desastre (AR e TJ) apresentaram maiores concentrações de As e Mn do que aquelas em localidades diretamente atingidas (CF e PC). Adicionalmente, crianças residentes em localidades não potencialmente expostas à poeira da lama de rejeito ou da atividade de mineração (AR) apresentaram maiores concentrações urinárias de As do que aquelas potencialmente expostas (CF, PC e TJ). Conclusão: Nossos resultados sugerem a necessidade de se investigar possíveis fontes de exposição ao As em crianças residentes em localidades não diretamente atingidas pelo desastre e não potencialmente expostas à poeira.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T¹ of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

Chemical elements in sediments and in bivalve mollusks from estuarine regions in the south of Bahia State, northeast Brazil / Elementos químicos em sedimentos e em moluscos bivalves de regiões estuarinas do sul do Estado da Bahia, Nordeste do Brasil

Estuaries receive daily inputs of chemical elements which can impact the quality of water and sediment, as well as the health of biota. In addition to the sediment, bivalve mollusks have been used in the chemical monitoring of these systems. This study investigated the presence and contents of As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn in superficial sediment and in bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae and Mytella guyanensis) from estuaries in the south / extreme south of Bahia State, northeast Brazil. The samples were evaluated with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES, Varian 710). Except for Cd, all other elements were found in the samples, being that Co was exclusive in the sediment. The estuaries equivalent to sampling stations #1 - Valença, #2 - Taperoá, #3 - Ilhéus and #4 - Belmonte showed levels of metals compatibles with those established by the Brazilian legislation, however, the #5 - Santa Cruz Cabrália, in addition to the presence of As, presented a high level of Pb and Cu in C. gasar, which was attributed to the impacts of nautical activities in that locality.

Estuários recebem entradas diárias de elementos químicos, que podem impactar a qualidade de água e do sedimento, assim como a saúde da biota. Além do sedimento, moluscos bivalves têm sido utilizados no monitoramento químico desses sistemas. Neste estudo investigou-se a presença e os teores de As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn no sedimento superficial e em bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae e Mytella guyanensis) de estuários do sul / extremo sul do estado da Bahia, Nordeste do Brasil. As amostras foram avaliadas por espectrometria de emissão óptica de plasma indutivamente acoplado (ICP-OES, Varian 710). Exceto Cd, todos os demais elementos foram encontrados nas amostras, sendo que Co foi exclusivo no sedimento. Os estuários equivalentes às estações amostrais #1 - Valença, #2 - Taperoá, #3 - Ilhéus e #4 - Belmonte mostraram níveis de metais compatíveis com os estabelecidos pela legislação brasileira, porém, a #5 - Santa Cruz Cabrália, além da presença de As, apresentou alto nível de Pb e de Cu em C. gasar, o que foi atribuído aos impactos por atividades náuticas nesse local.

Assessments of some trace metals in water samples of nursery pond of Grass Carp (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) in Bannu Fish Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan / Avaliações de alguns vestígios de metais em amostras de água de viveiro de carpa capim (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) em Bannu Fish Hatchery de Khyber Pakhtunkhwa, Paquistão

The present investigation was aimed to examine the concentrations of trace metals including e.g copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc (Zn) in water samples collected from nursery pond of grass carp (Ctenopharyngodon idella) in Bannu Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa during the period from April 2018 to January 2019. The temperature and pH of each water sample were measured for the whole study duration. The concentration of Copper (Cu), Manganese (Mn), Nickel (Ni), and Zinc (Zn) in collected water samples were measured in mg/liter by using Atomic Absorption Spectrophotometer. The blank and standard solutions for device calibration Standard solutions i.e., 2.0 mg, 4.0 mg, and 6.0 were used to measure the concentration of these metals in water samples to verify the measurements. The data was statistically analyzed on descriptive statistics (estimation of proportions and standard deviation) used to summarize mean concentration. The results obtained of both temperature and pH of water samples were found in ranged 10 to 36 0C and 7.0 to 8.44; whereas the size of fry stages was ranged from 4.0 to 56.0 mm in total length. The results of investigated metals found in pond water samples are in order of Zn>Mn>Ni>Cu, respectively. As optimum temperature and pH for grass carp were mostly between 15 0C and 30 0C and pH 6.5 to 8.0. It was concluded from obtained results that temperature, pH, and trace metals were found appropriate for the growth of Ctenopharyngodon idella from fry to fingerling stages, but the highest amount of zinc can cause its mortality. It is a preliminary study on grass carp culturing in Bannu fish hatchery so, it would provide useful information for model fish seed production unit in a hatchery.

A presente investigação teve como objetivo examinar as concentrações de metais traço, incluindo cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) em amostras de água coletadas de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella) em Incubatório de Bannu de Khyber Pakhtunkhwa durante o período de abril de 2018 a janeiro de 2019. A temperatura e o pH de cada amostra de água foram medidos durante todo o período do estudo. A concentração de cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) nas amostras de água coletadas foi medida em mg / litro usando espectrofotômetro de absorção atômica. As soluções em branco e padrão para as soluções padrão de calibração do dispositivo, ou seja, 2,0 mg, 4,0 mg e 6,0, foram usadas para medir a concentração desses metais em amostras de água para verificar as medições. Os dados foram analisados estatisticamente em estatística descritiva (estimativa de proporções e desvio padrão) usada para resumir a concentração média. Os resultados obtidos tanto de temperatura quanto de pH das amostras de água variaram de 10 a 36 0C e 7,0 a 8,44, enquanto o tamanho dos estágios de alevinos variou de 4,0 a 56,0 mm no comprimento total. Os resultados dos metais investigados encontrados em amostras de água de lagoas são da ordem de Zn > Mn > Ni > Cu, respectivamente. A temperatura e o pH ótimos para a carpa-capim foram principalmente entre 15 0C e 30 0C e pH 6,5 a 8,0. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, que temperatura, pH e traços de metais foram considerados adequados para o crescimento de Ctenopharyngodon idella desde os estágios de alevinos até alevinos, mas a maior quantidade de zinco pode causar sua mortalidade. É um estudo preliminar sobre a cultura da carpa-capim em incubatório de peixes Bannu, portanto forneceria informações úteis para modelo de unidade de produção de sementes de peixes em um incubatório.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

Abstract To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T1 of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

RESUMO Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

Chemical elements in sediments and in bivalve mollusks from estuarine regions in the south of Bahia State, northeast Brazil

Abstract Estuaries receive daily inputs of chemical elements which can impact the quality of water and sediment, as well as the health of biota. In addition to the sediment, bivalve mollusks have been used in the chemical monitoring of these systems. This study investigated the presence and contents of As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn in superficial sediment and in bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae and Mytella guyanensis) from estuaries in the south / extreme south of Bahia State, northeast Brazil. The samples were evaluated with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES, Varian 710). Except for Cd, all other elements were found in the samples, being that Co was exclusive in the sediment. The estuaries equivalent to sampling stations /1 - Valença, /2 - Taperoá, /3 - Ilhéus and /4 - Belmonte showed levels of metals compatibles with those established by the Brazilian legislation, however, the /5 - Santa Cruz Cabrália, in addition to the presence of As, presented a high level of Pb and Cu in C. gasar, which was attributed to the impacts of nautical activities in that locality.

Resumo Estuários recebem entradas diárias de elementos químicos, que podem impactar a qualidade de água e do sedimento, assim como a saúde da biota. Além do sedimento, moluscos bivalves têm sido utilizados no monitoramento químico desses sistemas. Neste estudo investigou-se a presença e os teores de As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn no sedimento superficial e em bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae e Mytella guyanensis) de estuários do sul / extremo sul do estado da Bahia, Nordeste do Brasil. As amostras foram avaliadas por espectrometria de emissão óptica de plasma indutivamente acoplado (ICP-OES, Varian 710). Exceto Cd, todos os demais elementos foram encontrados nas amostras, sendo que Co foi exclusivo no sedimento. Os estuários equivalentes às estações amostrais /1 - Valença, /2 - Taperoá, /3 - Ilhéus e /4 - Belmonte mostraram níveis de metais compatíveis com os estabelecidos pela legislação brasileira, porém, a /5 - Santa Cruz Cabrália, além da presença de As, apresentou alto nível de Pb e de Cu em C. gasar, o que foi atribuído aos impactos por atividades náuticas nesse local.

Assessments of some trace metals in water samples of nursery pond of Grass Carp (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) in Bannu Fish Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan

Abstract The present investigation was aimed to examine the concentrations of trace metals including e.g copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc (Zn) in water samples collected from nursery pond of grass carp (Ctenopharyngodon idella) in Bannu Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa during the period from April 2018 to January 2019. The temperature and pH of each water sample were measured for the whole study duration. The concentration of Copper (Cu), Manganese (Mn), Nickel (Ni), and Zinc (Zn) in collected water samples were measured in mg/liter by using Atomic Absorption Spectrophotometer. The blank and standard solutions for device calibration Standard solutions i.e., 2.0 mg, 4.0 mg, and 6.0 were used to measure the concentration of these metals in water samples to verify the measurements. The data was statistically analyzed on descriptive statistics (estimation of proportions and standard deviation) used to summarize mean concentration. The results obtained of both temperature and pH of water samples were found in ranged 10 to 36 0C and 7.0 to 8.44; whereas the size of fry stages was ranged from 4.0 to 56.0 mm in total length. The results of investigated metals found in pond water samples are in order of Zn>Mn>Ni>Cu, respectively. As optimum temperature and pH for grass carp were mostly between 15 0C and 30 0C and pH 6.5 to 8.0. It was concluded from obtained results that temperature, pH, and trace metals were found appropriate for the growth of Ctenopharyngodon idella from fry to fingerling stages, but the highest amount of zinc can cause its mortality. It is a preliminary study on grass carp culturing in Bannu fish hatchery so, it would provide useful information for model fish seed production unit in a hatchery.

Resumo A presente investigação teve como objetivo examinar as concentrações de metais traço, incluindo cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) em amostras de água coletadas de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella) em Incubatório de Bannu de Khyber Pakhtunkhwa durante o período de abril de 2018 a janeiro de 2019. A temperatura e o pH de cada amostra de água foram medidos durante todo o período do estudo. A concentração de cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) nas amostras de água coletadas foi medida em mg / litro usando espectrofotômetro de absorção atômica. As soluções em branco e padrão para as soluções padrão de calibração do dispositivo, ou seja, 2,0 mg, 4,0 mg e 6,0, foram usadas para medir a concentração desses metais em amostras de água para verificar as medições. Os dados foram analisados estatisticamente em estatística descritiva (estimativa de proporções e desvio padrão) usada para resumir a concentração média. Os resultados obtidos tanto de temperatura quanto de pH das amostras de água variaram de 10 a 36 0C e 7,0 a 8,44, enquanto o tamanho dos estágios de alevinos variou de 4,0 a 56,0 mm no comprimento total. Os resultados dos metais investigados encontrados em amostras de água de lagoas são da ordem de Zn > Mn > Ni > Cu, respectivamente. A temperatura e o pH ótimos para a carpa-capim foram principalmente entre 15 0C e 30 0C e pH 6,5 a 8,0. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, que temperatura, pH e traços de metais foram considerados adequados para o crescimento de Ctenopharyngodon idella desde os estágios de alevinos até alevinos, mas a maior quantidade de zinco pode causar sua mortalidade. É um estudo preliminar sobre a cultura da carpa-capim em incubatório de peixes Bannu, portanto forneceria informações úteis para modelo de unidade de produção de sementes de peixes em um incubatório.

Monitoring pond water quality to improve the production of Labeo rohita (Hamilton, 1822) in Bannu Fish Hatchery of Bannu district, Khyber Pakhtunkhwa province; An Implications for artificial fish culture

Abstract The water quality parameters of a fish pond are essential to be managing properly under control for successful operations of fish culture. Improper management of pond water quality during the juvenile stages can create stressful conditions to produce various harmful diseases, which may decrease the fish quality and results in low profits. The present study was aimed to monitored important water quality parameters of nursery ponds of Labeo rohita culturing in Bannu fish hatchery. The study duration was 75 days extends from 10th June to 24th August 2019 for the successful culture of this specie which can play a significant role in breeding season. Furthermore, the concentration of some heavy metals like copper (Cu), nickel (Ni), manganese (Mn), iron (Fe), cadmium (Cd), and zinc (Zn) in pond water and fry stages of this species was also determined. The data obtained from all water quality parameters were analyzed expressed as range, mean and standard deviation using MS Excel 2013. The obtained results of 75 days study revealed that the water pH & temperature, electric conductivity, total dissolved solids (TDS), and total dissolved oxygen (DO) of pond water samples were found within a tolerable limit except salinity and dissolved ammonia concentration were not permissible for fish growth. The average concentration of heavy metals in pond water exhibited descending order Fe>Ni>Mn>Zn>Cd>Ni, which was found in acceptable ranges. Whereas, the average values of heavy metals in fry stages were in the order of Zn>Fe>Ni>Cu>Cd>Mn, and found within the recommended values of WHO/FAO. Thus, it was concluded from this study that good water quality is a precondition, maintaining balanced levels of water quality parameters is fundamental for both the health and growth of fish culture which is quite necessary for assuring increased fish productivity. It is recommended to monitor and assess water quality parameters on a routine basis for promoting healthy fish culture.

Resumo Os parâmetros de qualidade da água de um viveiro de peixes são essenciais para um manejo adequado e sob controle para operações bem-sucedidas de piscicultura. O manejo inadequado da qualidade da água do tanque durante os estágios juvenis pode criar condições estressantes para a produção de várias doenças nocivas, o que pode diminuir a qualidade do peixe e resultar em baixos lucros. O presente estudo teve como objetivo monitorar importantes parâmetros de qualidade da água de viveiros de cultivo de Labeo rohita em incubadora de peixes Bannu. A duração do estudo foi de 75 dias, estendendo-se de 10 de junho a 24 de agosto de 2019 para o sucesso do cultivo dessa espécie que pode desempenhar papel significativo na época de reprodução. Além disso, a concentração de alguns metais pesados como cobre (Cu), níquel (Ni), manganês (Mn), ferro (Fe), cádmio (Cd) e zinco (Zn) na água do tanque e estágios de fritura dessa espécie também foram determinados. Os dados obtidos de todos os parâmetros de qualidade da água foram analisados expressos como faixa, média e desvio padrão usando o MS Excel 2013. Os resultados obtidos de 75 dias de estudo revelaram que o pH e temperatura da água, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos (TDS) e total de oxigênio dissolvido (OD) das amostras de água do lago foram encontrados dentro de um limite tolerável, exceto salinidade e concentração de amônia dissolvida não eram permitidas para o crescimento dos peixes. A concentração média de metais pesados na água da lagoa apresentou ordem decrescente Fe > Ni > Mn > Zn > Cd > Ni, que foi encontrada em faixas aceitáveis. Já os valores médios dos metais pesados nos estágios de fritura foram da ordem de Zn > Fe > Ni > Cu > Cd > Mn, e encontrados dentro dos valores recomendados pela OMS/FAO. Assim, concluiu-se deste estudo que a boa qualidade da água é uma condição prévia, manter níveis equilibrados dos parâmetros de qualidade da água é fundamental para a saúde e crescimento da piscicultura, o que é bastante necessário para garantir o aumento da produtividade piscícola. Recomendam-se monitorar e avaliar os parâmetros de qualidade da água em uma base rotineira para promover a piscicultura saudável.

Nuevas tecnologías de adsorción y factores de influencia para iones Cd (II) y Pb (II) - una revisión

La contaminación por metales pesados es un problema de salud pública y ambiental; la contaminación por plomo (Pb) y cadmio (Cd) causa graves daños a la salud humana y a los ecosistemas, especialmente a los acuáticos. En vista de este problema, el estudio tiene como objetivo buscar en la literatura investigaciones relevantes sobre tecnologías de adsorción para iones Cd (II) y Pb (II), en aguas superficiales y efluentes industriales. La búsqueda de trabajos se realizó en las bases de datos Scopus, Web of Science, CAB, ScienceDirect e Engineering Village, utilizando los términos "Tecnologías de adsorción", "Cd (II)", "Pb (II)", "Adsorción iónica", "Medios de influencia" y "Adsorción de Cd (II) y Pb (II)", y analizados con la ayuda del software Rayyan y el Microsoft Excel. El análisis de los estudios mostró una extensa diversidad de materiales con capacidad adsorbente, como nanocompuestos, aplicación de microorganismos y biomasas vegetales. Entre los materiales adsorbentes destacó el uso de bacterias del género Bacillus sp. y la aplicación de quitosano libre o asociado; los nanocompuestos basados en quitosano mostraron una capacidad de adsorción de hasta el 98% para el ion Pb (II). El uso del macrófito Potamogetón malaianus permite obtener altos resultados en la adsorción de cadmio en agua; por medio de la fitorremediación la adsorción se produce rápidamente (2 h) y logra un equilibrio dinámico en menos de 72 h. La adsorción media para iones Cd (II) es del 94%, con una capacidad de adsorción en equilibrio de 6,296,97 mg/kg. Entre los medios de influencia, el pH, la temperatura, la dosis de adsorbente, el tiempo de contacto y la concentración de iones son los principales factores que interfieren en la actividad adsorbente.

Heavy metal contamination is a public and environmental health problem, lead (Pb) and cadmium (Cd) contamination cause serious damage to human health and ecosystems, especially aquatic. In view of this problem, the study aimed to search the literature for relevant research on adsorption technologies for Cd (II) and Pb (II) ions, in surface water and industrial effluents. The search for works took place in the databases Scopus, Web of Science, CAB, ScienceDirect and Engineering Village, using the terms "Adsorptive Technologies", "Cd (II)", "Pb (II)", "Ion adsorption", "Means of influence" and "Adsorption of Cd (II) and Pb (II)", and analyzed with the help of Rayyan and Microsoft Excel software. The analysis of the studies showed an extensive diversity of materials with adsorbent capacity, such as nanocomposites, application of microorganism, and plant biomasses. Among the adsorbent materials highlighted the use of bacteria of the genus Bacillus sp. and application of chitosan freely or associated, nanocomposites based on chitosan showed adsorptive capacity of up to 98% for Pb ion (II). The use of the macrophyte Potamogetón malaianus allows to obtain high results in the adsorption of cadmium in water, through phytoremediation, adsorption occurs quickly (2 h) and achieves a dynamic equilibrium in less than 72 h. The average adsorption for Cd (II) ions is 94%, with an equilibrium adsorption capacity of 6.29-6.97 mg/kg. Among the means of influence, pH, temperature, adsorbent dosage, contact time and ion concentration are the main factors that interfere in adsorbent activity.

A contaminação por metais pesados é um problema de saúde pública e ambiental, contaminação por chumbo (Pb) e cadmio (Cd) provocam graves danos à saúde humana e aos ecossistemas, principalmente aquático. Em vista dessa problemática, o estudo objetivou buscar na literatura pesquisas relevantes sobre tecnologias de adsorção para íons Cd (II) e Pb (II), em águas superficiais e efluentes industriais. A busca por trabalhos se deu nas bases de dados Scopus, Web of Science, CAB, ScienceDirect e Engineering Village, com uso dos termos "Tecnologias adsortivas", "Cd (II)", "Pb (II)", "Adsorção de íons", "Meios de influência" e "Adsorção de Cd (II) e Pb (II)", e analisados com auxílio do software Rayyan e Microsoft Excel. A análise dos trabalhos demostrou uma extensa diversidade de materiais com capacidade adsorvente, como nanocompósitos, aplicação de microrganismo e biomassas vegetais. Entre os materiais adsorventes de destacou a utilização de bactérias do gênero Bacillus sp. e aplicação de quitosana de forma livre ou associada, nanocompósitos a base de quitosana demostraram capacidade adsortiva de até 98% para íon Pb (II). O uso da macrófita Potamogeton malaianus permite obter altos resultados na adsorção de cádmio em água, através da fitorremediação, a adsorção ocorre rapidamente (2 h) e atinge um equilíbrio dinâmico em menos de 72 h. A adsorção média para íons Cd (II) é de 94%, com uma capacidade de adsorção de equilíbrio de 6,296,97 mg/kg. Entre os meios de influência, o pH, temperatura, dosagem do adsorvente, tempo de contato e concentração de íons são os principais fatores que interferem na atividade adsorvente.

Sorção de fósforo de efluente doméstico tratado em lodo de estação de tratamento de água e aplicação do resíduo em solo cultivado com milho / Phosphorus sorption from treated domestic effluent in water treatment plant sludge and residue application in soil cultivated with corn

RESUMO Estudos de remoção de fósforo de efluentes por sorção em resíduos têm ganhado destaque na literatura. Entre estes resíduos, destaca-se o lodo de estação de tratamento de água rico em oxi-hidróxidos de alumínio e ferro. O presente estudo teve como objetivos remover, por sorção, fosfato de esgoto sanitário em reator de escoamento ascendente preenchido com lodo de estação de tratamento de água e comparar a cultura de milho submetida a diferentes fontes de fósforo: adubação convencional (Fonte 1); adubação convencional e lodo de estação de tratamento de água utilizado na sorção do fosfato (Fonte 2); e lodo de lodo de estação de tratamento de água utilizado na sorção do fosfato (Fonte 3). A remoção do fosfato, a partir do lodo de estação de tratamento de água, ocorreu nos três testes. No ensaio de sorção, após tempo de detenção hidráulica de 2,8 h, verificou-se remoção média de 96% de fosfato. Em relação ao aporte de fósforo por diferentes fontes, verificou-se que o emprego do lodo, nos tratamentos Fonte 2 e 3, aumentou o teor de matéria orgânica do solo e proporcionou maior tamponamento dele. Os teores foliares de macro e micronutrientes na cultura apresentaram valores satisfatórios, apesar da senescência de algumas plantas em Fonte 2 e 3. O reaproveitamento do lodo, nas doses aplicadas, foi suficiente para que o material vegetal analisado atingisse teores de chumbo consideráveis, o qual deve ser monitorado na utilização do resíduo no cultivo agrícola.

ABSTRACT Studies on the removal of phosphorus from effluents by sorption in residues have gained prominence in the literature. Among these residues, there is the sludge from a water treatment plant rich in oxyhydroxides of Aluminum and iron. The present study aimed to remove, by sorption, phosphate from sanitary sewage in upflow reactor filled with water treatment plant sludge, and to compare the corn crop subjected to different phosphorus sources: conventional fertilization (Source 1); conventional fertilization and water treatment plant sludge used in the sorption of phosphate (Source 2) and water treatment plant sludge used in the sorption of phosphate (Source 3). Removal of phosphate from the water treatment plant sludge occurred in all three tests. In the sorption assay, after 2.8 h hydraulic retention time, there was an average removal of 96% of phosphate. Regarding the contribution of phosphorus by different sources, it was found that the use of sludge, in treatments Source 2 and 3, increased the content of organic matter in the soil and provided greater buffering. The leaf contents of macro and micronutrients in the crop showed satisfactory values, despite the senescence of some plants in Source 2 and 3. The reuse of the sludge, in the applied doses, was enough for the analyzed plant material to reach considerable lead contents, which must be monitored when using the residue in agricultural cultivation.

Effects of combined treatment of cadmium and oxytetracycline on the terrestrial isopod Porcellio leavis / Efeitos do tratamento combinado de cádmio e oxitetraciclina no isópode terrestre Porcellio laevis

The influence of pharmaceutical residues and heavy metals on living organisms has received global attention. The present study assessed the interactive effect of antibiotic residues and heavy metals in soil, as contaminated food with cadmium (Cd) and oxytetracycline (OTC) on the isopod Porcellio leavis. It was fed on fresh plant leaves contaminated with different concentrations of cadmium, Cd+OTC1000 ppm, Cd+OTC2000 ppm and Cd+OTC3000 ppm for 4 weeks. The changes in the feeding patterns, protein, lipid peroxidation (LPO), catalase activity (CAT), and total free amino acids (TFAA) were recorded. There were significant differences in the obtained results where Cd reduced the egestion ratio (ER) however, OTC enhanced this ratio. Biochemical analysis illustrated that combination between OTC and Cd inhibits the toxic effects of Cd at low concentration (1000 ppm), while at high concentration (3000 ppm) raise the toxicity. Detailed studies are required for further understanding of the interaction between OTC and heavy metals, and also its impact on soil animals and for improving soil risk evaluation.

A influência de resíduos farmacêuticos e metais pesados em organismos vivos tem recebido atenção global. O presente estudo avaliou o efeito de resíduos de antibióticos e metais pesados no solo, como alimentos contaminados com cádmio (Cd) e oxitetraciclina (OTC), sobre o isópode Porcellio laevis, o qual foi alimentado com folhas frescas de plantas contaminadas com diferentes concentrações de cádmio, Cd + OTC1000 ppm, Cd + OTC2000 ppm e Cd + OTC3000 ppm, por quatro semanas. As mudanças nos padrões de alimentação, proteína, peroxidação lipídica (LPO), atividade da catalase (CAT) e aminoácidos livres totais (TFAA) foram registradas. Houve diferenças significativas nos resultados obtidos, em que o Cd reduziu a taxa de excreção (ER), no entanto o OTC aumentou essa proporção. A análise bioquímica mostrou que a combinação entre OTC e Cd inibe os efeitos tóxicos do Cd em baixa concentração (1.000 ppm), enquanto, em alta concentração (3.000 ppm), aumenta a toxicidade. Estudos detalhados são necessários para uma maior compreensão da interação entre OTC e metais pesados, e seu impacto sobre os animais do solo, bem como para melhorar a avaliação de risco do solo.

Bioaccumulation of heavy metals in the tissues of Schizothorax plagiostomus at River Swat / Bioacumulação de metais pesados nos tecidos de Plagiostomo esquizotórax em River Swat

Root deformation (RD) caused by errors in the pricking out process are irreversible and very difficult to detect in container-grown seedlings at the time of planting in the field. The objective of this study was to evaluate the effects of RD on leaf gas exchange, growth, biomass allocation and mineral nutrition of G. americana seedlings during the recovery phase after soil flooding. Four-months-old seedlings, with and without RD, were flooded for 42 days and their recovery was evaluated 28 days after soil drainage. There were no significant interactions between RD and soil flooding for all leaf gas exchange, growth and mineral nutrition after soil drainage, with the exception of leaf P concentrations. In plants with no RD, the P concentration in leaves of non-flooded plants was significantly higher than that of plants with RD. Soil flooding and RD did not influence leaf or root N concentrations or whole-plant N content. RD increased the K concentration in the roots, but not in the leaves. Changes in the nutrient concentrations in leaves and roots indicate that RD may affect physiological performance of seedlings after planting in the field.

A deformação da raiz (RD) causada por erros no processo de repicagem é irreversível e difícil de detectar em mudas produzidas em embalagens no momento do plantio no campo. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do RD nas trocas gasosas foliares, crescimento, alocação de biomassa e nutrição mineral de mudas de G. americana na fase de recuperação após o alagamento do solo. Mudas com quatro meses de idade, com e sem RD, foram alagadas por 42 dias e a sua recuperação foi avaliada 28 dias após a drenagem do solo. Não houve interação significativa entre RD e alagamento do solo nas trocas gasosas foliares, crescimento e nutrição mineral após a drenagem, com exceção das concentrações de P foliar. Em plantas sem RD, a concentração de P nas folhas de plantas não alagadas foi significativamente maior que a das plantas com RD. O alagamento do solo e a RD não influenciaram as concentrações de N nas folhas e raízes, e no conteúdo de N na planta inteira. A RD aumentou a concentração de K nas raízes, mas não nas folhas. Alterações nas concentrações de nutrientes nas folhas e raízes indicam que a RD pode afetar o desempenho fisiológico das mudas após o plantio no campo.

A Physiological behavior and tolerance of Lactuca sativa to lead nitrate and silver nitrate heavy metals / Comportamento fisiológico e tolerância de Lactuca sativa aos metais pesados nitrato de chumbo e nitrato de prata

This study goal to evaluate the effects of different concentrations of lead (Pb) and silver (Ag) on germination, initial growth and anatomical alterations of Lactuca sativa L. Plants use various mechanisms to reduce the impacts caused by anthropic action, such as xenobiotic elements of soils and water contaminated by heavy metals. These metals were supplied as lead nitrate and silver nitrate and the following treatments were established: control for both metals, maximum dose of heavy metals, for arable soils, allowed by the National Council of the Environment (Ag = 25 mg. Kg-1, Pb = 180 mg. Kg-1), double (Ag = 50 mg. Kg-1, Pb = 360 mg. Kg-1) and triple (Ag = 75 mg. Kg-1, Pb = 540 mg. Kg -1) of this dosage. Vigor and germination tests of the seeds and possible anatomical changes in the leaves and roots of lettuce plants were performed. The species showed a high capacity to germinate under Pb and Ag stress, and the germination was never completely inhibited; however, the germination decreased with increasing Pb concentrations, but not under Ag stress. The use of increasing doses of metals reduced seed vigor and increased chlorophyll content. An increase in biomass was also observed in plants from treatments submitted to Pb. The phytotoxic effects of metals were more pronounced at 15 days after sowing. Anatomically, L. sativa was influenced by metal concentrations, and had a reduction of up to 79.9% in root epidermis thickness at the highest Pb concentration, although some structures did not suffer significant changes. The results suggest that L. sativa presents tolerance to high concentrations of heavy metals, showing possible mechanisms to overcome the stress caused by these metals. In this research lettuce possibly used the mechanism of exclusion of metals retaining Pb and Ag in the roots preserving the photosynthetic apparatus in the aerial part of the plants. In general, the chemical element Pb was more toxic than Ag, in these experimental conditions.

Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes concentrações de chumbo (Pb) e prata (Ag) na germinação, crescimento inicial e alterações anatômicas de Lactuca sativa L. As plantas utilizam vários mecanismos para reduzir os impactos causados pela ação antrópica, como elementos xenobióticos de solos e água contaminada por metais pesados. Esses metais foram fornecidos como nitrato de chumbo e nitrato de prata e foram estabelecidos os seguintes tratamentos: controle para ambos os metais, dose máxima de metais pesados, para solos cultiváveis, permitida pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Ag = 25mg.Kg-1, Pb = 180mg.Kg-1), dobro (Ag = 50mg.Kg-1, Pb = 360mg.Kg-1) e triplo (Ag = 75mg.Kg-1, Pb = 540 mg.Kg -1) desta dosagem. Foram realizados testes de vigor e germinação das sementes e possíveis alterações anatômicas nas folhas e raízes das plantas de alface. A espécie apresentou alta capacidade de germinar sob estresse de Ag e Pb, e a germinação nunca foi completamente inibida; entretanto, a germinação diminuiu com o aumento das concentrações de Pb, mas não sob estresse de Ag. O uso de doses crescentes dos metais, reduziu o vigor das sementes e aumentou o teor de clorofila. Também foi observado aumento da biomassa nas plantas a partir dos tratamentos submetidos ao Pb. Os efeitos fitotóxicos dos metais foram mais acentuados aos 15 dias após a semeadura. Anatomicamente, L. sativa foi influenciada pelas concentrações de metais, e teve uma redução de até 79,9% na espessura da epiderme radicular na maior concentração de Pb, embora algumas estruturas não tenham sofrido alterações significativas. Os resultados sugerem que L. sativa apresenta tolerância a altas concentrações de metais pesados, mostrando possíveis mecanismos para superar o estresse causado por esses metais. Nesta pesquisa a alface possivelmente utilizou o mecanismo de exclusão de metais retendo Pb e Ag nas raízes preservando o aparato fotossintético na parte aérea das plantas. De forma geral o elemento químico Pb se mostrou mais tóxico que Ag, nestas condições experimentais.

Antibióticos e bactérias multirresistentes em esgoto e águas superficiais receptoras: riscos da propagação de genes codificadores de ESBL, de carbapenemases e de tolerância aos metais no contexto da saúde única / Antibiotics and multidrug-resistant bacteria in sewage and receiving surface waters: risks of spreading genes encoding ESBL, carbapenemases and metal tolerance in the context of one health

Os antibióticos estão compreendidos entre as classes de medicamentos de maior sucesso na medicina, pelo tratamento de infecções bacterianas e consequentemente aumento na expectativa de vida da população. No entanto, seu uso exacerbado desde a sua descoberta promoveram a inserção de antibióticos no ambiente, bem como dispersão global de bactérias resistentes. Como medida à escassez de novos antibióticos, os metais têm sido considerados como potenciais agentes antimicrobianos, no entanto mecanismos de tolerância vêm sendo relatados, mas com distribuição epidemiológica desconhecida. Nesse sentido, os objetivos do presente trabalho foi de avaliar a ocorrência de antibióticos, de bactérias resistentes e de determinantes de resistência aos antibióticos e de tolerância à metais em amostras de esgoto hospitalar, sanitário e água superficial, no contexto da Saúde Única. No total, 10 antibióticos de diferentes classes foram avaliados em sistema de cromatografia líquida de ultra performance acoplado à espectrometria de massas (UPLC-MS) e bactérias resistentes foram isoladas e quantificadas a partir de meios cromogênicos seletivos para bactérias produtoras de ESBL e de carbapenemases. Os isolados obtidos foram submetidos ao teste de susceptibilidade aos antibióticos, bem como à detecção de genes de resistência aos antibióticos e de tolerância à metais, por Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Os antibióticos amoxicilina e ampicilina foram encontrados em altas concentrações, variando entre 131,5 e 1896,29 ng L-1 e entre 366,35 e 1113,07 ng L-1 , respectivamente. Os antibióticos ciprofloxacina, sulfametoxazol e tetraciclina também foram detectados. O porcentual de remoção dos antibióticos no efluente tratado consiste de 53,43% para amoxicilina, 16,88% para ampicilina, 95,6% para sulfametoxazol e de 65,5% para tetraciclina. O perfil das concentrações de bactérias fenotipicamente produtoras de ESBL e de carbapenemases foram semelhantes, sendo de maior ocorrência no esgoto hospitalar. Deve-se destacar que o sistema municipal de tratamento de esgoto não apresentou eficiência na remoção dessas bactérias e altas concentrações foram detectadas no efluente tratado (ESBL: 3.80E+08, KPC: 6.17E+08 UFC/100mL). Foi possível verificar que as concentrações de bactérias resistentes à jusante da ETE foram maiores em relação às concentrações de bactérias à montante, evidenciando um possível impacto do lançamento do efluente tratado no corpo hídrico. Com relação ao fenótipo de resistência, os isolados apresentaram resistência majoritariamente aos antibióticos ß-lactâmicos, seguido por antibióticos da classe das quinolonas. Foi calculado o índice de resistência à múltiplos antibióticos (MAR Index), onde verificou-se que todos os pontos de amostragem configuraram como fontes de alto risco para resistência bacteriana. Quanto à detecção molecular de genes de resistência aos antibióticos, verificou-se que 51% dos isolados (n = 55/108) carreavam o gene codificador de carbapenemase blaKPC e 33% dos isolados (n =36/108) abrigavam o gene codificador de ESBL blaCTX-M dos grupos 1 ou 8. Em menores porcentagens foram detectados os genes blaGES (2,8%), blaNDM (1,9%) e blaVIM (0,9%), sendo esses dois últimos genes codificadores de carbapenemases do tipo metallo-ß-lactamase que são considerados pouco frequentes. Com relação aos genes de tolerância à metais, genes que conferem tolerância à prata, ao cobre e ao mercúrio foram detectados respectivamente em 52%, 50% e 28% dos isolados. Uma correlação forte foi verificada na coexistência entre os genes de tolerância à prata (silA) e de tolerância ao cobre (pcoD) (r = 0,85). Os resultados apontam para a disseminação de bactérias resistentes aos antibióticos nas matrizes avaliadas, com predominância de genes codificadores de carbapenemases. Em termos de saúde pública, os dados levantados apontam para uma emergência sanitária, em que medidas de mitigação precisam ser urgentemente aderidas. Nesse sentido, e em consonância com a abordagem de Saúde Única, propõe-se a necessidade de tratamento do efluente hospitalar, bem como adição de tratamento terciário na ETE. A colaboração integrada entre os setores da saúde pública, veterinária e ambiental são fundamentais para frear essa "pandemia silenciosa"

Antibiotics are among the most successful classes of drugs in medicine, by treating bacterial infections and consequently increasing the life expectancy of the population. However, their exacerbated use since their discovery has promoted the insertion of antibiotics into the environment, as well as global dispersion of resistant bacteria. As a measure to the scarcity of new antibiotics, metals have been considered as potential antimicrobial agents, however, tolerance mechanisms have been reported, but with unknown epidemiological distribution. In this sense, the objectives of the present work were to evaluate the occurrence of antibiotics, resistant bacteria, and determinants of antibiotic resistance and metal tolerance in samples of hospital wastewater, urban wastewater, and surface water, in the context of One Health. In total, 10 antibiotics of different classes were evaluated in ultra-performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry (UPLC-MS) and resistant bacteria were quantified and isolated from chromogenic media selective for bacteria producing ESBL and carbapenemases. The isolates obtained were subjected to antibiotic susceptibility testing, as well as detection of antibiotic resistance and metal tolerance genes by Polymerase Chain Reaction (PCR). The antibiotics amoxicillin and ampicillin were found in high concentrations, ranging between 131.5 and 1896.29 ng L-1 and between 366.35 and 1113.07 ng L-1 , respectively. The antibiotics ciprofloxacin, sulfamethoxazole, and tetracycline were also detected. The removal percentage of the antibiotics in the treated effluent consists of 53.43% for amoxicillin, 16.88% for ampicillin, 95.6% for sulfamethoxazole, and 65.5% for tetracycline. The concentration profiles of phenotypically ESBL- and carbapenemase-producing bacteria were similar, with higher occurrence in hospital wastewater. It should be noted that the municipal sewage treatment system did not show efficiency in removing these bacteria and high concentrations were detected in the treated effluent (ESBL: 3.80E+08, KPC: 6.17E+08 CFU/100mL). It was possible to verify that the concentrations of resistant bacteria downstream of the WWTP were higher in relation to the concentrations of bacteria upstream, showing a possible impact of the discharge of the treated effluent into the water body. Regarding the resistance phenotype, the isolates showed resistance mostly to ß-lactam antibiotics, followed by quinolone class antibiotics. The multiple antibiotic resistance index (MAR Index) was calculated, where it was verified that all sampling points configured as high-risk sources for bacterial resistance. Regarding the molecular detection of antibiotic resistance genes, it was found that 51% of isolates (n = 55/108) carried the carbapenemase encoding gene blaKPC and 33% of isolates (n =36/108) harbored the ESBL encoding gene blaCTX-M from groups 1 or 8. In smaller percentages, blaGES (2.8%), blaNDM (1.9%) and blaVIM (0.9%) genes were detected, these last two genes encoding carbapenemases of the metallo-ß-lactamase type that are considered infrequent. Regarding metal tolerance genes, genes conferring tolerance to silver, copper and mercury were detected in 52%, 50% and 28% of isolates, respectively. A strong correlation was verified in the coexistence between silver tolerance (silA) and copper tolerance (pcoD) genes (r = 0.85). The results point to the spread of antibiotic-resistant bacteria in the evaluated matrices, with a predominance of genes encoding carbapenemases. In terms of public health, the data raised point to a health emergency, in which mitigation measures need to be urgently adhered to. In this sense, and in line with the One Health approach, the need for treatment of the hospital effluent is proposed, as well as the addition of tertiary treatment in the WWTP. The integrated collaboration between the public health, veterinary, and environmental sectors are fundamental to curb this "silent pandemic"