Desenvolvimento de métodos analíticos para a determinação de mercúrio e selênio utilizando técnicas de geração de vapor acopladas à espectrometria de absorção atômica com forno de grafite

A geração química de vapor (CVG) e a geração fotoquímica de vapor (PVG) são técnicas analíticas empregadas na conversão do analito, presente na fase condensada, em uma espécie volátil, previamente a sua introdução no sistema de detecção. Neste trabalho foram desenvolvidos procedimentos analíticos para a determinação de Hg e Se em amostras biológicas por técnicas de geração de vapor acopladas à espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS). A determinação exata e precisa de Hg em amostras de peixe foi possível após a solubilização em hidróxido de tetrametilamônio e adição de n-propanol, como composto orgânico de baixo peso molecular, e detecção por PVG-GF AAS. O método analítico desenvolvido com o emprego da técnica de PVG para a determinação de Se em água de coco por GF AAS resultou em limites de detecção e quantificação de 0,65 μg L-1 e 2,2 μg L-1, respectivamente, os quais foram semelhantes aos obtidos por CVG. Os métodos desenvolvidos para a determinação de Hg e Se por PVG-GF AAS em amostras biológicas são sensíveis, livres de interferência espectral, de baixo custo e representam uma alternativa viável a CVG.Chemical vapor generation (CVG) and photochemical vapor generation (PVG) are analytical techniques used to convert the analyte into a volatile species in liquid phase, before the introduction into the detection system. In this study, analytical procedures for the determination of Hg and Se in biological samples by vapor generation techniques coupled to graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS) were developed. Accurate Hg determination in fish samples was possible after a solubilization in tetramethylammonium hydroxide and adding n-propanol, as low molecular organic compound, using PVG-GF AAS. The developed method for Se determination in coconut water with PVG-GF AAS have resulted in limits of detection and quantification of 0,65 μg L-1 and 2,2 μg L-1, respectively and that were similar with those obtained with CVG. The developed methods for Hg and Se determination in biological samples using PVG-GF AAS are sensitive, free of spectral interference, low-cost, and are a feasible alternative for CVG

Desenvolvimento de métodos analíticos para a determinação de mercúrio e selênio utilizando técnicas de geração de vapor acopladas à espectrometria de absorção atômica com forno de grafite

A geração química de vapor (CVG) e a geração fotoquímica de vapor (PVG) são técnicas analíticas empregadas na conversão do analito, presente na fase condensada, em uma espécie volátil, previamente a sua introdução no sistema de detecção. Neste trabalho foram desenvolvidos procedimentos analíticos para a determinação de Hg e Se em amostras biológicas por técnicas de geração de vapor acopladas à espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS). A determinação exata e precisa de Hg em amostras de peixe foi possível após a solubilização em hidróxido de tetrametilamônio e adição de n-propanol, como composto orgânico de baixo peso molecular, e detecção por PVG-GF AAS. O método analítico desenvolvido com o emprego da técnica de PVG para a determinação de Se em água de coco por GF AAS resultou em limites de detecção e quantificação de 0,65 μg L-1 e 2,2 μg L-1, respectivamente, os quais foram semelhantes aos obtidos por CVG. Os métodos desenvolvidos para a determinação de Hg e Se por PVG-GF AAS em amostras biológicas são sensíveis, livres de interferência espectral, de baixo custo e representam uma alternativa viável a CVG.Chemical vapor generation (CVG) and photochemical vapor generation (PVG) are analytical techniques used to convert the analyte into a volatile species in liquid phase, before the introduction into the detection system. In this study, analytical procedures for the determination of Hg and Se in biological samples by vapor generation techniques coupled to graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS) were developed. Accurate Hg determination in fish samples was possible after a solubilization in tetramethylammonium hydroxide and adding n-propanol, as low molecular organic compound, using PVG-GF AAS. The developed method for Se determination in coconut water with PVG-GF AAS have resulted in limits of detection and quantification of 0,65 μg L-1 and 2,2 μg L-1, respectively and that were similar with those obtained with CVG. The developed methods for Hg and Se determination in biological samples using PVG-GF AAS are sensitive, free of spectral interference, low-cost, and are a feasible alternative for CVG

Soil organic matter and its distribution in physical compartments in leptosols under native pasture and native forest from the Campos de Cima da Serra, Rio Grande do Sul

A vegetação nativa da região dos Campos de Cima da Serra, RS, é constituída por áreas de mata de Araucária intercaladas com pastagens, cujo manejo tradicional tem sido a queima da vegetação após o inverno. Tendo em vista que as informações sobre a dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS) nessa região são escassas, este trabalho teve como objetivo principal avaliar o efeito do manejo da pastagem e do tipo de vegetação nos seus estoques, sua distribuição em compartimentos e sua composição química em Neossolos Litólicos de São José dos Ausentes, RS. No primeiro estudo foi determinado o teor MOS em 4 profundidades nos ambientes de campo nativo pastejado sem queima há 22 anos (22SQ) e há um ano sem queima (1SQ) e de mata nativa (MN). A composição química da MOS foi avaliada por espectroscopia de FTIR e por análise termogravimétrica (TGA) em atmosfera inerte. A queima periódica da pastagem nativa promoveu aumento do teor de C em camadas subsuperficiais, comparativamente à 22SQ. No ambiente afetado regularmente pelo fogo a MOS apresentou maior proporção de estruturas quimicamente mais lábeis em sua composição. Para o segundo estudo foram coletadas amostras de outras áreas sob tratamentos semelhantes: pastagem há 23 anos sem queima (23SF) e há 1 ano sem queima (1SF) e floresta de Araucária (FA), sendo avaliados a agregação do solo, os estoques de carbono orgânico (COT) e nitrogênio (NT) do solo e das frações físicas da MOS (FLL-fração leve livre, FLO-fração leve oclusa, e FP-fração pesada) e a composição química dessas frações nos respectivos ambientes, empregando-se análises de FTIR e TGA. Os estoques de COT e de NT do solo não diferiram entre os ambientes 1SF e 23SF. A menor proporção de agregados de diâmetro entre 9,51-4,76 mm na camada superficial em 23SF em comparação a 1SF resultou em menor estoque de C na FLO do ambiente sem queima. Esses resultados foram atribuídos ao pastejo mais intensivo no ambiente 23SF que dificultaria a formação e manutenção de macroagregados. O ambiente FA apresentou os maiores estoques de COT e NT no solo e nas três frações físicas da MOS das áreas estudadas. A recalcitrância química da MOS da FLO foi mais acentuada em 1SF do que em 23SF, porém a presença de carvão não foi comprovada nesta fração no ambiente afetado periodicamente pelo fogo.The native vegetation of the Campos de Cima da Serra, RS, consists of areas of Araucária Forest intercalated with pastures, which are traditionally submitted to vegetation burning at the end of the winter. Information about soil organic matter (SOM) dynamics in that region is scarce, hence, the present work aimed to investigate the effect of pasture management and of vegetation type on its stocks, on its distribution in physical compartments and on its chemical composition in Leptosls from São José dos Ausentes, RS. In the first study, the SOM content was determined in 4 soil depths in the following environments: native pasture under grazing without burning for the last 22 years (22SQ) and under periodic burning (1SQ) and native forest (MN). The SOM chemical composition was evaluated by means of FTIR spectroscopy and by thermogravimetric analyses under inert atmosphere. The periodic burning of the pasture lead to a C content increase in sub-surface layers between 5 and 15 cm in 1SF, comparatively to the 22SQ environment. Furthermore, the SOM from the fire affected environment showed a higher proportion of chemically labile structures in its composition, than the 22SQ SOM. For the second study, soil samples were collected from other plots under similar treatments: native pasture under grazing without burning for the last 23 years (23SF) and periodic burning (1SF) and native forest (MN). The following attributes were evaluated: soil aggregation, stocks of organic carbon and nitrogen in whole soil (COT and NT) and in physical fractions (free light fraction - FLF, occluded light fraction - OLF, and heavy fraction - HF) and the chemical composition of these fractions, by means of FTIR and TGA under oxidizing atmosphere. COT and NT stocks did not differ among the investigated environments. The lower proportion of aggregates with 9,51-4,76 mm diameter in the surface of 23SF in comparison to the 1SF environment, promoted a lower C stock in OLF of the not-burned pasture. These results were related to the higher grazing intensity in 23SF, that hinders the formation of macroaggregates. The FA environment presented the greatest stocks of C in the whole soil and in the three physical fractions, among the studied site. The SOM chemical recalcitrance in OLF was more pronounced in the 1SF environment in comparison to 23SF. Nevertheless, the presence of black carbon in this fraction in the fire-affected environment was not evident

Matéria orgânica do solo em pastagens afetadas pelo fogo e em mata de Araucária em Neossolos sul‑brasileiros

The objective of this work was to evaluate the distribution pattern and composition of soil organic matter (SOM) and its physical pools of Leptosols periodically affected by fire over the last 100 years in South Brazil. Soil samples at 0–5, 5–10, and 10–15 cm depths were collected from the following environments: native pasture without burning in the last year and grazed with 0.5 livestock per hectare per year (1NB); native pasture without burning in the last 23 years and grazed with 2.0 livestock per hectare per year (23NB); and an Araucaria forest (AF). Physical fractionation was performed with the 0–5 and 5–10 cm soil layers. Soil C and N stocks were determined in the three depths and in the physical pools, and organic matter was characterized by infrared spectroscopy and thermogravimetry. The largest C stocks in all depths and physical pools were found under the AF. The 23NB environment showed the lowest soil C and N stocks at the 5–15 cm depth, which was related to the end of burning and to the higher grazing intensity. The SOM of the occluded light fraction showed a greater chemical recalcitrance in 1NB than in 23NB. Annual pasture burning does not affect soil C stocks up to 15 cm of depth.O objetivo deste trabalho foi avaliar o padrão de distribuição e a composição da matéria orgânica do solo (MOS) e de seus compartimentos físicos em um Neossolo periodicamente afetado pelo fogo nos últimos 100 anos, no Sul do Brasil. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0–5, 5–10 e 10–15 cm, nos seguintes ambientes: pastagem nativa sem queima há um ano e com lotação de 0,5 animal por hectare por ano (1NB); pastagem nativa sem queima há 23 anos e com lotação de 2,0 animais por hectare por ano (23NB); e mata de Araucária (AF). Fracionamento físico foi realizado com amostras das camadas de 0–5 e 5–10 cm. Os estoques de C e N do solo foram determinados nas três profundidades e nas frações físicas, e a matéria orgânica foi caracterizada por espectroscopia de infravermelho e termogravimetria. O maior estoque de C em todas as profundidades e as frações físicas foi verificado na AF. O ambiente 23NB apresentou o menor estoque de C e N do solo na profundidade de 5–15 cm, associado ao cessar fogo e à maior densidade de pastejo. A MOS da fração leve oclusa apresentou maior recalcitrância química em 1NB do que em 23NB. A queima anual da pastagem não afeta o estoque de C até 15 cm de profundidade

Atributos físicos de um Neossolo da região dos Campos de Cima da Serra

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Soil organic matter in highland leptosols : influence of pasture management on composition and content

A queima da pastagem após o inverno é uma prática antiga em solos de altitude, que visa principalmente ao rebrote da vegetação. Entretanto, o impacto do manejo da pastagem na matéria orgânica do solo de Neossolo de altitude ainda é pouco conhecido. O presente trabalho propôs-se a investigar a composição e o teor de matéria orgânica em perfis de Neossolo da região de São José dos Ausentes, RS, e relacionar os resultados com a ocorrência de queimadas e com o pastejo, empregando como comparação solo sob mata nativa. Os ambientes estudados foram: campo nativo pastejado (2 animais ha-1) sem queima há 22 anos, campo nativo pastejado sujeito à queima bienal (0,5 animal ha-1) e mata nativa adjacente à área de pastagem. Foram coletadas amostras compostas nas camadas de 0–5, 5– 10, 10–15 e 15–30 cm, sendo determinados os teores de óxidos de Fe (Fed e Feo), de C e de N e realizadas análises de espectroscopia de infravermelho e de termogravimetria. O ambiente alterado periodicamente pelo fogo apresentou maior teor de matéria orgânica em camadas subsuperficiais e, em geral, maior proporção de estruturas quimicamente mais lábeis, comparativamente à pastagem sem queima. Nesse ambiente, o menor teor de C foi atribuído ao pastejo mais intensivo do que o da pastagem alterada pelo fogo. A distribuição de C no ambiente de mata nativa assemelhou-se à de pastagem sem queima. No entanto, na mata a proporção de matéria orgânica de baixo peso molecular extraível com solução de HCl 0,1 mol L-1, relacionada principalmente à atividade microbiana, superou aquela encontrada sob pastagem nativa.Burning pastures after the winter is a traditional practice in highland soils, whose main purpose is the regrowth of vegetation. However, the impact of fire, as well as the influence of grazing on the organic matter of Leptosols is still unknown. The purpose of this study was to investigate the composition and content of organic matter in soil profiles from São José dos Ausentes, state of Rio Grande do Sul, and to relate the results with the occurrence of burning and grazing, in comparison with a soil under native forest. The following environments were studied: grazed native pasture (2 animals ha-1) without burning for 22 years; grazed native pasture (0.5 animals ha-1) burned every two years; and native forest adjacent to the pasture area. Composed soil samples were collected from four layers (0–5, 5–10, 10–15 and 15– 30 cm) in which contents of C, of N, and of iron oxides (Fed and Feo) were determined and infrared spectroscopy and thermogravimetry analyses performed. The subsurface layers of the fire-affected environment contained greater organic matter contents, and in general, a composition with higher proportion of chemically labile structures, in comparison with the unburned pasture. In the latter environment, the lower C content than in the burned pasture was ascribed to more intensive grazing. The C distribution in the native forest environment was similar to that of the unburned pasture. Nevertheless, in the samples under forest, the proportion of organic matter of low molecular weight, extractable with 0.1 mol L-1 HCl and related mainly to microbial activity, exceeded that of the pasture environment

Soil organic matter in highland leptosols : influence of pasture management on composition and content

A queima da pastagem após o inverno é uma prática antiga em solos de altitude, que visa principalmente ao rebrote da vegetação. Entretanto, o impacto do manejo da pastagem na matéria orgânica do solo de Neossolo de altitude ainda é pouco conhecido. O presente trabalho propôs-se a investigar a composição e o teor de matéria orgânica em perfis de Neossolo da região de São José dos Ausentes, RS, e relacionar os resultados com a ocorrência de queimadas e com o pastejo, empregando como comparação solo sob mata nativa. Os ambientes estudados foram: campo nativo pastejado (2 animais ha-1) sem queima há 22 anos, campo nativo pastejado sujeito à queima bienal (0,5 animal ha-1) e mata nativa adjacente à área de pastagem. Foram coletadas amostras compostas nas camadas de 0–5, 5– 10, 10–15 e 15–30 cm, sendo determinados os teores de óxidos de Fe (Fed e Feo), de C e de N e realizadas análises de espectroscopia de infravermelho e de termogravimetria. O ambiente alterado periodicamente pelo fogo apresentou maior teor de matéria orgânica em camadas subsuperficiais e, em geral, maior proporção de estruturas quimicamente mais lábeis, comparativamente à pastagem sem queima. Nesse ambiente, o menor teor de C foi atribuído ao pastejo mais intensivo do que o da pastagem alterada pelo fogo. A distribuição de C no ambiente de mata nativa assemelhou-se à de pastagem sem queima. No entanto, na mata a proporção de matéria orgânica de baixo peso molecular extraível com solução de HCl 0,1 mol L-1, relacionada principalmente à atividade microbiana, superou aquela encontrada sob pastagem nativa.Burning pastures after the winter is a traditional practice in highland soils, whose main purpose is the regrowth of vegetation. However, the impact of fire, as well as the influence of grazing on the organic matter of Leptosols is still unknown. The purpose of this study was to investigate the composition and content of organic matter in soil profiles from São José dos Ausentes, state of Rio Grande do Sul, and to relate the results with the occurrence of burning and grazing, in comparison with a soil under native forest. The following environments were studied: grazed native pasture (2 animals ha-1) without burning for 22 years; grazed native pasture (0.5 animals ha-1) burned every two years; and native forest adjacent to the pasture area. Composed soil samples were collected from four layers (0–5, 5–10, 10–15 and 15– 30 cm) in which contents of C, of N, and of iron oxides (Fed and Feo) were determined and infrared spectroscopy and thermogravimetry analyses performed. The subsurface layers of the fire-affected environment contained greater organic matter contents, and in general, a composition with higher proportion of chemically labile structures, in comparison with the unburned pasture. In the latter environment, the lower C content than in the burned pasture was ascribed to more intensive grazing. The C distribution in the native forest environment was similar to that of the unburned pasture. Nevertheless, in the samples under forest, the proportion of organic matter of low molecular weight, extractable with 0.1 mol L-1 HCl and related mainly to microbial activity, exceeded that of the pasture environment