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Compostagem Compostagem são técnicas de tratamento dos resíduos sólidos orgânicos. É um processo natural de decomposição dos resíduos orgânicos (folhas, grama, vegetais, frutas, etc.) em partes menores, produzindo o húmus. Através da respiração aeróbica, os microorganismos conseguem decompor o material e para isso necessitam do oxigênio presente no ar. A água é um importante fator para estes microorganismos viverem e se proliferarem. Ainda no processo da respiração, estes microorganismos expelem dióxido de carbono e calor. Este processo é conhecido como compostagem aeróbica. No processo de compostagem anaeróbica, os microorganismos conseguem decompor a matéria sem a presença de oxigênio. Esta compostagem é mais demorada, ocorre em baixas temperaturas e exala odores fortes. Quando os restos animais e vegetais são incorporados ao solo ou sofrem o processo de compostagem, numerosos microorganismos como fungos, passam a atacar esses materiais. Incorporando-se resíduos de plantas ou animais ao solo ou dispondo-os em uma pilha para sofrer fermentações, se as condições de umidade e aeração forem favoráveis e houver a presença de microorganismos, haverá inicialmente uma rápida decomposição que decrescerá com o tempo. Participa desse ataque uma infinidade de microorganismos como bactérias e fungos; como resultado dessa intensa digestão da matéria orgânica por esses organismos, haverá liberação de elementos químicos, como nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio, os quais deixam a forma orgânica, dita imobilizada, para passarem à forma de nutrientes minerais, chamada mineralizada, disponível às plantas. Segundo PELCZAR (1981), “os fungos são organismos heterotróficos, obtendo sua alimentação a partir da matéria orgânica inanimada. Como saprófitas, decompõem resíduos complexos de plantas e animais, transformando-os em formas químicas mais simples, que retornam ao solo. Tais substâncias são, então, absorvidas pelas gerações de vegetais subsequentes. Desse modo, a atividade fúngica é amplamente responsável pela fertilidade do solo”. Alguns fungos põem em perigo a saúde dos animais e a do homem, porque certas espécies produzem substâncias tóxicas, denominadas micotoxinas, que causa intoxicações quando os animais as ingerem. Outros são benéficos pela sua capacidade de fermentar, de decompor materiais orgânicos, ou de produzir metabólitos, que podem ser aproveitados pelo homem. A decomposição de materiais orgânicos resulta na produção de húmus, além de auxiliar na eliminação dos resíduos sólidos orgânicos e, consequentemente, reduzindo a área de aterros sanitários urbanos. Conforme KIEHL (1985), os restos orgânicos, vegetais e animais retornando ao solo serão transformados em nutrientes, os quais, assimilados pelas plantas, completam o ciclo da vida. Por isso, a compostagem pode ser também utilizada como instrumento de Educação Ambiental. Utilização do húmus: Por ser um fertilizante natural e contribuir para um crescimento rápido e vigoroso das plantas, o húmus é muito utilizado em plantios comerciais e cultivos domésticos. Pode ser utilizado sob variadas formas, como: encher tabuleiros e vasos de germinação, o húmus pode ser utilizado unicamente ou também misturado com areia ou turfa; espalhar o húmus no solo em cima de plantas, árvores e arbustos; diluir em água para rega ou pulverização. Sendo um poderoso fertilizante e contendo um PH neutro, o húmus, não causa nenhuma reação maléfica como envenenamento, queimaduras ou apodrecimento de plantas. Compostagem na UEFS: Do lixo produzido na Universidade Estadual de Feira de Santana, 30% é de origem orgânica (não incluindo as podas). Para dar um tratamento adequado a esse lixo, a Equipe de Educação Ambiental (EEA/UEFS) propôs, dentro do Projeto Coleta Seletiva e Reaproveitamento do Lixo Gerado no Campus – UEFS, que esse lixo sofresse o processo de compostagem. Em observações visuais, realizadas nos últimos anos, percebeu-se a presença de microbiota variada, especialmente a presença de fungos, considerados um dos principais decompositores no processo. A decomposição de materiais orgânicos por fungos resulta na produção de húmus, além de auxiliar na eliminação dos resíduos sólidos orgânicos. A identificação dos fungos nas amostras do composto permitiu a sua correlação com as duas fases características do processo, visando a possibilidade de diminuir o tempo da compostagem que atualmente é de 97 dias. O material utilizado para a construção da pilha de compostagem foi o lixo orgânico proveniente das cantinas e creche do campus da Universidade Estadual de Feira de Santana, Bahia. Foram coletados os micromicetos no topo, meio e base da pilha de compostagem durante as duas fases do processo. Para isolamento dos fungos foi utilizado o método de diluição do solo e identificados através da chave para grupos de Aspergillus Micheli ex Link, 1821, baseada principalmente na cor dos fungos. O grupo encontrado foi Aspergillus: Aspergillus flavus – cabeças conidiais, vesículas globosas a subglobosas, esterigmas unisseriados à bisseriados e Aspergillus niger – cabeças conidiais, mostrando conidióforos hialinos, vesículas globosas, esterigmas em uma ou em duas séries, conídios globosos. Constatouse que houve predominância do Aspergillis flavus sobre o Aspergillus niger nas duas fases da compostagem. Pesquisas sobre as aflatoxinas devem ser incentivadas, em virtude da possibilidade de sua produção pelo grupo de fungos identificados e a sua possível influência na saúde dos trabalhadores que processam a compostagem. http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/brasil20/iii-017.pdf http://www.infoescola.com/ecologia/humus/ Cianobactérias e Cianotoxinas As cianobactérias, também conhecidas como cianofíceas ou algas azuis, são microrganismos procarióticos (não possuem qualquer tipo de membrana para compartimentalização de DNA e outras organelas), autotróficos (produzem seu próprio alimento por meio de fotossíntese) e são capazes de se desenvolver em mananciais superficiais, especialmente aqueles com elevados níveis de nutrientes. O aumento das atividades urbanas e industriais, assim como a descarga de seus efluentes acarretam o acúmulo de nutrientes ricos em fósforo e nitrogênio nos corpos d’água. Ao fenômeno causado pelo excesso desses compostos nutrientes dá-se o nome eutrofização, que aliado à elevação da temperatura, tem como uma das consequências, a rápida proliferação de cianobactérias no ambiente aquático, conhecida como “floração” ou “bloom”. As cianobactérias têm sido estudadas no ramo alimentício, farmacêutico e agrícola pelo seu alto valor nutritivo, possível potencial farmacológico e pela influência que exercem sobre a fertilidade de solos e águas. Entretanto, algumas espécies de cianobactérias têm a capacidade de produzir metabólitos secundários que dão gosto e odor desagradáveis à água, além de poderosas toxinas. Daí seu principal interesse e estudos sobre os impactos no meio ambiente e na saúde. No Brasil, entre os gêneros potencialmente nocivos, destacam-se Microcystis, Anabaena, Cylindrospermopsis, Oscillatoria, Planktothrix e Aphanocapsa. Denominadas cianotoxinas, essas substâncias causam graves injúrias a animais terrestres, aquáticos e humanos, através da ingestão ou contato com a água contaminada. As principais e mais perigosas toxinas produzidas por esses gêneros de cianobactérias são Microcistinas, Nodularinas, Anatoxinas, Cilindrospermopsinas e Saxitoxinas. As cianotoxinas são classificadas como hepatotóxicas, neurotóxicas, dermatotóxicas ou promotoras da inibição da síntese de proteínas, de acordo com seu mecanismo de ação. Tomando-se como base os estudos promovidos em mananciais de água potável, percebemos que os motivos principais para o aumento da incidência de cianobactérias são: 1) O aumento anormal da quantidade de componentesnitrogenados e fosfatados na água. As cianobactérias têm três elementos que limitam o seu crescimento são, o Nitrogênio, o Oxigênio e o Fósforo. 2) O aumento da matéria orgânica favorece o aumento da quantidade de microrganismos decompositores livres na água e nos sedimentos, que acabam consumindo o oxigênio dissolvido na água, favorecendo com isto a atividade fotossintética das cianobactérias. Além disto, nos meios anaeróbicos a disponibilidade das formas inorgânicas de nitrogênio e fósforo aumentam, facilitando as grandes infestações. Remoção de algas, cianobactérias e cianotoxinas nas estações de tratamento de água As cianotoxinas encontram-se predominantemente no interior das células viáveis (sadias) das cianobactérias tóxicas (toxinas intracelulares). Sob condições normais, apenas uma pequena proporção dessas toxinas é liberada pelas células viáveis para a água (toxinas extracelulares). Contudo, quando ocorre a lise da célula, seja pelo decaimento natural ou pela ação de ruptura das células exercidas por agentes químicos como o sulfato de cobre e oxidantes, a toxina intracelular é significativamente liberada para a coluna d’água. Assim, os processos e seqüências de tratamento de água para abastecimento público devem ser analisados em função da sua capacidade de remover as células viáveis (biomassa algal) e de não promover a lise dessas células, assim como pela capacidade de remover a fração dissolvida das cianotoxinas (toxinas extracelulares). A remoção de biomasssa algal tem sido objeto de estudo de muitos pesquisadores, e são várias as linhas de abordagem do problema. Os trabalhos abordam desde o uso de filtros rápidos de pequena granulometria sem prévia coagulação, até a adoção de uma etapa de pré-oxidação utilizando cloro, ozônio e outros oxidantes. Essa última opção tem se mostrado capaz de promover tanto uma maior eficiência de remoção de microalgas como também o aumento da duração das carreiras de filtração. Entretanto, uma das opções que a literatura vem indicando como a mais recomendada para a remoção de microalgas é a flotação por ar dissolvido, seguida de filtração rápida. Esse processo, pela característica do seu pré-tratamento (a coagulação-floculação), é também muito eficiente na remoção da matéria orgânica dissolvida. Por outro lado, não são muitos os trabalhos que abordam a remoção da fração extracelular das cianotoxinas. Segundo Hrudey et al. (1999), a maioria dos trabalhos publicados aborda a remoção de cianotoxinas em uma etapa (processo) de tratamento e são poucos os trabalhos que avaliam as seqüências de tratamento mais comuns, que envolvem a coagulação-floculação e uma ou mais etapas de clarificação (sedimentação, flotação e filtração rápida). Outro aspecto, é que a grande maioria desses trabalhos relatam experimentos realizados em escala de laboratório ou instalações piloto, sendo poucos os resultados obtidos em escala real. http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2004/microorganismos/CIA NOBACTERIAS.html http://portal.saude.gov.br/portal/arquivos/pdf/mnl_ciano_bacterias.pdf Liquens como Bioindicadores de Poluição Atmosférica A poluição atmosférica no ambiente urbanoindustrial é um problema existente nos últimos séculos sendo ocasionado, principalmente, pela queima de combustíveis fósseis e descargas industriais. O acréscimo de veículos automotores e de indústrias aumentou significativamente a concentração de poluentes nestas áreas. Destaca-se o dióxido de enxofre (SO2), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx), material particulado, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), metais pesados, oxidantes fotoquímicos como o ozônio (O3) e o nitrato de peroxiacetila (PAN). Devido ao incremento desses poluentes no ar, se faz necessário cada vez mais implementar medidas de controle, principalmente nos grandes centros urbano-industriais. Neste sentido, nos últimos anos, o emprego de métodos físicos, químicos e biológicos para monitorar a qualidade do ar tem se intensificado. Dentre os organismos biológicos, os liquens mostram alta sensibilidade a poluentes, não somente pela diminuição da sua vitalidade, como por sintomas externos característicos. A grande sensibilidade está estreitamente relacionada com sua biologia. A alteração do balanço simbiótico entre o fotobionte e o micobionte pode ser evidenciada com rapidez através da ruptura desta associação. Anatomicamente, os liquens não possuem estomas nem cutícula, o que significa que os gases e aerossóis podem ser absorvidos pelo talo e difundir-se rapidamente pelo tecido onde está o fotobionte. A ausência destas estruturas tampouco permite excretar as substâncias tóxicas, ou a seleção destas que são absorvidas. Os liquens são reconhecidos por serem muito sensíveis à poluição atmosférica e, desde o século 19, são utilizados como bioindicadores, sendo objeto de vários trabalhos que visam o controle das alterações atmosféricas em vários locais. Muitas espécies são sensíveis aos dióxidos de nitrogênio e enxofre, assim como a metais pesados, compostos que podem estar presentes em maior ou menor grau na atmosfera de áreas industriais. Alterações na estrutura da comunidade liquênica como freqüência, cobertura, diversidade e vitalidade das espécies estão relacionadas com a concentração de poluentes na atmosfera. Dentre os efeitos que os poluentes podem ocasionar na comunidade liquênica estão à inibição do crescimento e desenvolvimento do talo, alterações nos processos metabólicos e mudanças anatômicas e morfofisiológicas. O componente algáceo (fotobionte) do líquen é o primeiro a ser afetado ocorrendo o desenvolvimento das anormalidades no talo, como o branqueamento da clorofila e o desenvolvimento de áreas pardas nos cloroplastos. A clorofila se degrada em feofitina pela ação de soluções de dióxido de enxofre ainda que em baixas concentrações. Dos diferentes métodos empregados para monitorar a qualidade do ar, o monitoramento passivo consiste na análise das espécies vegetais existentes no local onde se quer avaliar as condições atmosféricas, no caso específico o estudo fitossociológico da micoflora liquenizada local. Para tanto se faz necessário levantar dados quanto à abundância, cobertura e freqüência de cada espécie liquênica. Este método proposto por Le Blanc & De Sloover (1970) tem sido amplamente utilizado para avaliar a micota liquenizada em ambientes urbano e/ou industrial. http://www.ibot.sp.gov.br/publicacoes/hoehnea/vol35/Hoehnea35(3)artigo11.pdf Fungo Amazônico que Come Plástico Estudantes da Universidade de Yale - EUA - descobriram um fungo amazônico que pode comer os resíduos mais duráveis de nossos aterros: o poliuretano (um tipo de polímero muito usado para a confecção de espumas, adesivos e tintas). Durante uma expedição ao Equador, os universitários perceberam que o fungo tinha a capacidade de decompor o plástico. Este plástico é um dos compostos químicos encontrados em muitos e atuais produtos consumidos em nossos dias - de mangueiras de jardins, peças de plástico rígido, selantes, tapetes a fantasias. Ele é valorizado por sua flexibilidade e rigidez ao mesmo tempo. O problema é que, como muitos outros polímeros, ele não se quebra facilmente. Isso significa que persiste em aterros e lixões de todo o mundo por muito tempo. O plástico até queima muito bem, mas esse processo libera monóxido de carbono e outros gases na atmosfera, por isso é uma impossibilidade ambiental. Nem é preciso destacar que algo que pode degradá-lo naturalmente seria uma opção extremamente mais viável. Talvez goste do texto: Efeitos da poluição sobre o ambiente. O fungo, chamado Pestalotiopsis microspora, consegue sobreviver com uma dieta apenas de poliuretano, em um ambiente tanto aeróbico como anaeróbico, podendo assim, ser usado em aterros sanitáriosdiminuindo consideravelmente o tempo de decomposição, amenizando o dano ambiental. A equipe de Yale isolou a enzima que permite ao fungo a realização desse trabalho maravilhoso e, em um futuro próximo, ser usada para biorremediação. http://www.aprendendoecologia.com.br/2013/05/fungo-amazonico-que-come-plastico.html Titanic: Descoberta nova espécie de bactéria Foi encontrada uma nova espécie de bactéria nos destroços do Titanic. A ‘Halomonas titanicae’ foi detectada em formações de ferrugem semelhantes a pedaços de gelo e está a acelerar a deterioração do famoso navio naufragado no Oceano Atlântico, por embater contra um iceberg em 1912. Os investigadores das Universidades de Dalhousie, no Canadá e da Universidade de Sevilha, em Espanha consideram a bactéria “uma potencial nova ameaça microbiana para o casco dos navios e das estruturas metálicas submarinas, como plataformas de petróleo”, escreve o site ‘Ciência Hoje’. Contudo, o fato de a bactéria ter grande capacidade de corroer metais e aderir ao aço, pode ser positiva. Os cientistas consideram que o microrganismo descoberto pode acelerar a biodegradação de materiais que se afundam no oceano. http://www.cmjornal.xl.pt/detalhe/noticias/lazer/ciencia/tecnologia/titanic-descoberta-nova- especie-de-bacteria Degradação da mancha de petróleo é acelerada por novo micróbio Veja – 24/05/10 Pesquisadores americanos descobriram que a rápida degradação da mancha de petróleo no Golfo do México pode estar sendo causada por uma nova bactéria Por causa do vazamento de petróleo no Golfo do México, uma mancha de óleo foi formada no fundo do oceano entre 1000 e 1200 metros de profundidade e com uma extensão de 16 quilômetros a partir do local onde ocorreu o vazamento. Um estudo realizado pelo laboratório da Universidade de Berkley, EUA, descobriu que a atividade de micróbios, encabeçada por uma espécie nunca antes observada, realiza a degradação do petróleo muito mais rápido do que se esperava e sem reduzir o nível de oxigênio na água de maneira significativa. O estudo será publicado no periódico Science na quinta-feira (26). O ecologista Terry Hazen, chefe da pesquisa, recolheu dados entre os dias 25 de maio e 2 de junho de 2010 e disse que os "resultados mostraram que o petróleo alterou a comunidade de micróbios significativamente estimulando a formação de bactérias responsáveis pela degradação do óleo". O crescimento da população dessas bactérias na alta profundidade do Golfo do México e a rápida taxa de degradação do petróleo — de 1 a 6 dias — pode ser um dos mecanismos principais por trás da diminuição da quantidade de óleo disperso. De acordo com os pesquisadores, o petróleo vazado no Golfo do México representou uma introdução significativa de carbono ao ecossistema da região do vazamento. Hazen e sua equipe determinaram que o micróbio dominante na mancha de óleo é uma nova espécie, muito próxima dos membros da família dos Oceanospirillales, particularmente Pleispirea antarctica e Oceaniserpentilla haliotis. Contudo, Hazen acredita que outros fatores podem ter contribuído para a aceleração da degradação do petróleo. Os pesquisadores americanos atribuem a degradação acelerada do petróleo em parte por causa da natureza do óleo na região do golfo, que contém grandes quantidades de um componente volátil que é mais fácil de ser degradado. O uso de dispersantes químicos também pode ter acelerado o processo por causa do tamanho reduzido assumido pelas partículas de petróleo. Além disso, a grande quantidade de vazamentos no Golfo do México pode ter feito com que a vida microbiana no fundo do oceano se adaptasse, acelerando a degradação dos hidrocarbonetos. O pesquisador explicou que mais estudos terão que ser realizados para que resultados conclusivos sobre a principal causa da aceleração sejam divulgados. Apesar disso, os pesquisadores já contam bom uma boa notícia. Uma das maiores preocupações sobre a degradação de petróleo por meio de micróbios na mancha é que o processo natural poderia consumir grandes quantidades de oxigênio, criando as chamadas "zonas-mortas" na água, onde os organismos que precisam de oxigênio não consegue se estabelecer. No entanto, os pesquisadores da Universidade de Berkley descobriram que a concentração de oxigênio fora da mancha era de 67% — frente aos 59% dentro da mancha. A baixa concentração de ferro na água do mar pode ter impedido que a concentração de oxigênio diminuísse muito, uma vez que várias enzimas responsáveis pela degradação do petróleo possuem ferro como componente. "Como não existe muito ferro disponível para formar essas enzimas, a degradação do carbono é mais lenta e o consumo de oxigênio menor", concluiu Hazen. A capacidade de certos microrganismos serem capazes de utilizar hidrocarbonetos como fonte de carbono foi apresentada por Zobell em 1946. A capacidade de degradar hidrocarbonetos do petróleo é apresentada por diversos gêneros microbianos, principalmente bactérias e fungos. Os gêneros mais importantes de bactérias, tanto de ambiente terrestre como marinho são: Achromobacter, Acinetobacter, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Flavobacterium, Nocardia e Pseudomonas ssp. Entre os fungos, Aureobasidium, Candida, Rhodotorula e Sporobolomyces ssp. são os isolados mais comuns do ambiente marinho e Trichoderma e Mortierella ssp são mais comuns no solo. http://www.cca.ufscar.br/espacobiotec/temas1.htm Microrganismos eliminam resíduos de agrotóxico Fungos e bactérias que podem diminuir em 50% ou mais o volume de resíduos de agrotóxicos usados para combater pragas em plantações de citros e tomate foram descobertos por pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente em Jaguariúna (SP). Eles constataram que o metalaxil, usado para combater a praga de fungos do gênero Phytophthora, pode ser degradado por um outro gênero de fungos (o Trichoderma) e por bactérias do gênero Pseudomonas. Agrotóxicos podem ser um estorvo para produtores, consumidores e meio-ambiente: se adotados de forma irresponsável, aumentam a resistência das pragas que deveriam exterminar (como acontece com antibióticos em animais). Além disso, representam grande risco para a saúde, pois podem se infiltrar em lençóis freáticos e contaminar a água. Como se acumulam no organismo, atravessam a cadeia alimentar e chegam ao homem. Eles causam intoxicação e aumentam o risco de desenvolvimento de vários tipos de câncer. O engenheiro agrônomo Itamar Soares de Melo, coordenador de pesquisas de biodegradação da Embrapa, conseguiu diminuir a presença de agrotóxicos nas plantações. Sua equipe isolou fungos do gênero Trichoderma, presentes naturalmente no solo, e descobriu que, em contato com o fungicida metalaxil, eles degradam em grande quantidade os resíduos do agrotóxico. Os fungos foram inseridos em recipientes com 30 miligramas de metalaxil por grama de solo (quantidade três vezes superior à usada normalmente na plantação). Em 28 dias, a redução chegou a 50%, mas segundo Itamar, o número pode ser ainda maior: "O prazo de 28 dias é o padrão para a pesquisa, mas nada impede que, em contato por mais tempo, a degradação aumente", afirma. Resultados semelhantes foram observados para as bactérias do gênero Pseudomonas, capazes de degradar entre 30 e 60% dos resíduos do metalaxil. Os bons resultados, porém, vão além da diminuição dos resíduos do fungicida. Os pesquisadores constataram também que, além de degradar o agrotóxico, os Trichoderma combatem a praga que infesta as plantações -- fungos do gênero Phytophthora, que causam a gomose em laranjais e a podridão seca em plantações de tomate. Segundo o pesquisador, os Trichoderma se alimentam da celulose, que forma 90% da parede celular dos Phytophthora. Para Itamar Soares, a descoberta beneficia produtores e o meio-ambiente. O custo do cultivo diminui sensivelmenteao se optar pelo plantio sem agrotóxicos, e o uso de métodos naturais de controle de pragas aumenta a qualidade do solo. Segundo o pesquisador, estudos estão sendo desenvolvidos para avaliar o impacto ambiental da técnica. "Não há em tese qualquer dano, pois os microrganismos são naturais do ecossistema em que são introduzidos." Não há previsão de aplicação da técnica em grande escala nas lavouras do país. "Empresas que quiserem comercializar a tecnologia devem procurar a Embrapa, que a desenvolveu", explica Itamar. Ciência Hoje on-line - 11/06/01
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