RESUMO
The aim of this research was to determine the heavy metals concentration in blood (Pb, Ni and Cd), serum (Cu and Zn), hair and milk (Pb, Ni, Cd, Cu and Zn) of cattle raised in industrial (with steel mill) and non-industrial areas in Minas Gerais, Brazil. The samples were collected during summer and winter, aiming to verify animals contamination related to environment and year season. The environment significantly influenced the concentration of Cu obtained on serum samples, with higher values for cattle from the industrialized area. The sampling time affected the concentration of Cu (serum), Zn (serum and milk), Pb (blood) and Cd (blood and hair), with higher values for summer, except for Cd measured on hair. Meaningful interactions (P 0.05) between environment and year season were identified for Cu (hair and milk), Zn (hair) and Ni (serum, hair and milk). The results obtained show that the presence of steel mills in a determined area does not mean, necessarily that higher concentration of heavy metals will be found in cattle biological matrices. The seasonality can influence the heavy metal concentration obtained from these matrices, fact that should be considered in environment monitoring programs.
O objetivo deste trabalho foi determinar a concentração de metais pesados no sangue (Pb, Ni e Cd), soro (Cu e Zn), pelo e leite (Pb, Ni, Cd, Cu e Zn) de bovinos criados em área industrializada (com siderúrgicas) e não-industrial do Estado de Minas Gerais, em amostras coletadas em duas épocas (inverno e verão), buscando avaliar a contaminação em animais em função do ambiente de exposição e da estação do ano. O local de criação dos animais afetou significativamente somente a concentração de Cu obtida nas amostras de soro, com maiores valores determinados no grupo de bovinos da região industrializada. A época de amostragem afetou a concentração dos metais Cu (soro), Zn (soro e leite), Pb (sangue) e Cd (sangue e pelo), com as determinações efetuadas no verão proporcionando maiores teores do que as executadas no inverno, à exceção do Cd avaliado no pelo. Interações significativas (P 0,05) entre área de criação e época do ano foram verificadas para Cu (pelo e leite), Zn (pelo) e Ni (soro, pelo e leite). Os resultados obtidos indicam que a presença de siderúrgicas em determinada região não implica, necessariamente, incrementos nas concentrações de metais pesados em matrizes biológicas de bovinos. Pode haver influência da sazonalidade nas concentrações de metais pesados obtidas nessas matrizes, fato que deve ser considerado em programas de monitoramento ambiental.
RESUMO
The aim of this research was to determine the heavy metals concentration in blood (Pb, Ni and Cd), serum (Cu and Zn), hair and milk (Pb, Ni, Cd, Cu and Zn) of cattle raised in industrial (with steel mill) and non-industrial areas in Minas Gerais, Brazil. The samples were collected during summer and winter, aiming to verify animals contamination related to environment and year season. The environment significantly influenced the concentration of Cu obtained on serum samples, with higher values for cattle from the industrialized area. The sampling time affected the concentration of Cu (serum), Zn (serum and milk), Pb (blood) and Cd (blood and hair), with higher values for summer, except for Cd measured on hair. Meaningful interactions (P 0.05) between environment and year season were identified for Cu (hair and milk), Zn (hair) and Ni (serum, hair and milk). The results obtained show that the presence of steel mills in a determined area does not mean, necessarily that higher concentration of heavy metals will be found in cattle biological matrices. The seasonality can influence the heavy metal concentration obtained from these matrices, fact that should be considered in environment monitoring programs.
O objetivo deste trabalho foi determinar a concentração de metais pesados no sangue (Pb, Ni e Cd), soro (Cu e Zn), pelo e leite (Pb, Ni, Cd, Cu e Zn) de bovinos criados em área industrializada (com siderúrgicas) e não-industrial do Estado de Minas Gerais, em amostras coletadas em duas épocas (inverno e verão), buscando avaliar a contaminação em animais em função do ambiente de exposição e da estação do ano. O local de criação dos animais afetou significativamente somente a concentração de Cu obtida nas amostras de soro, com maiores valores determinados no grupo de bovinos da região industrializada. A época de amostragem afetou a concentração dos metais Cu (soro), Zn (soro e leite), Pb (sangue) e Cd (sangue e pelo), com as determinações efetuadas no verão proporcionando maiores teores do que as executadas no inverno, à exceção do Cd avaliado no pelo. Interações significativas (P 0,05) entre área de criação e época do ano foram verificadas para Cu (pelo e leite), Zn (pelo) e Ni (soro, pelo e leite). Os resultados obtidos indicam que a presença de siderúrgicas em determinada região não implica, necessariamente, incrementos nas concentrações de metais pesados em matrizes biológicas de bovinos. Pode haver influência da sazonalidade nas concentrações de metais pesados obtidas nessas matrizes, fato que deve ser considerado em programas de monitoramento ambiental.
RESUMO
The aim of this research was to determine the heavy metals concentration in blood (Pb, Ni and Cd), serum (Cu and Zn), hair and milk (Pb, Ni, Cd, Cu and Zn) of cattle raised in industrial (with steel mill) and non-industrial areas in Minas Gerais, Brazil. The samples were collected during summer and winter, aiming to verify animals contamination related to environment and year season. The environment significantly influenced the concentration of Cu obtained on serum samples, with higher values for cattle from the industrialized area. The sampling time affected the concentration of Cu (serum), Zn (serum and milk), Pb (blood) and Cd (blood and hair), with higher values for summer, except for Cd measured on hair. Meaningful interactions (P 0.05) between environment and year season were identified for Cu (hair and milk), Zn (hair) and Ni (serum, hair and milk). The results obtained show that the presence of steel mills in a determined area does not mean, necessarily that higher concentration of heavy metals will be found in cattle biological matrices. The seasonality can influence the heavy metal concentration obtained from these matrices, fact that should be considered in environment monitoring programs.
O objetivo deste trabalho foi determinar a concentração de metais pesados no sangue (Pb, Ni e Cd), soro (Cu e Zn), pelo e leite (Pb, Ni, Cd, Cu e Zn) de bovinos criados em área industrializada (com siderúrgicas) e não-industrial do Estado de Minas Gerais, em amostras coletadas em duas épocas (inverno e verão), buscando avaliar a contaminação em animais em função do ambiente de exposição e da estação do ano. O local de criação dos animais afetou significativamente somente a concentração de Cu obtida nas amostras de soro, com maiores valores determinados no grupo de bovinos da região industrializada. A época de amostragem afetou a concentração dos metais Cu (soro), Zn (soro e leite), Pb (sangue) e Cd (sangue e pelo), com as determinações efetuadas no verão proporcionando maiores teores do que as executadas no inverno, à exceção do Cd avaliado no pelo. Interações significativas (P 0,05) entre área de criação e época do ano foram verificadas para Cu (pelo e leite), Zn (pelo) e Ni (soro, pelo e leite). Os resultados obtidos indicam que a presença de siderúrgicas em determinada região não implica, necessariamente, incrementos nas concentrações de metais pesados em matrizes biológicas de bovinos. Pode haver influência da sazonalidade nas concentrações de metais pesados obtidas nessas matrizes, fato que deve ser considerado em programas de monitoramento ambiental.
RESUMO
Electrochemical properties of soils are very important for the understanding of the physico-chemical phenomena which affect soil fertility and the availability of nutrients for plants. This review highlights the electrochemical properties of tropical soils, the behavior and the availability of nutrients, toxic elements and heavy metals in the soil, especially for soils with predominant variable charge minerals. Availability of the elements is related to ionic exchange, solution speciation, and electrostatic and specific adsorptive soil properties. Empirical and surface complexation models are briefly described, and some results of their application in tropical soils are presented. A better understanding of the role of the double diffuse layer of charges and CEC on nutrient cation availability for highly weathered soils is required, as well as a solid comprehension of surface complexation models, in order to improve the knowledge regarding the behavior of anions in soils. More studies have to be conducted to generate results that enable the use of chemical speciation concepts and calculation of several constants used in surface complexation models, especially for highly weathered soils from the humid tropics. There has to be a continuing development and use of computer softwares that have already incorporated the concepts of chemical speciation and adsorption models in the study of nutrients, toxic elements and heavy metal availability in the soil-plant system.
As propriedades eletroquímicas dos solos tropicais são muito importantes para entendimento dos fenômenos físico-químicos que afetam a fertilidade do solo e a disponibilidade dos nutrientes das plantas. Essa revisão destaca os atributos eletroquímicos de solos e o comportamento e a disponibilidade de nutrientes, elementos tóxicos e metais pesados no solo, especialmente aqueles com predominância de minerais com cargas variáveis. A disponibilidade dos elementos é relacionada com a troca iônica, especiação da solução e propriedades adsortivas eletrostáticas e específicas do solo. Modelos empíricos e de complexação de superfície são brevemente descritos, e são apresentados resultados de sua aplicação em solos tropicais. É necessário um melhor entendimento do papel da dupla camada difusa de cargas e da CTC na disponibildade de nutrientes em solos altamente intemperizados, assim como uma melhor compreensão dos modelos de complexação de superfície, a fim de melhorar o entendimento do comportamento dos ânions no solo. Mais estudos devem ser conduzidos para gerar resultados que tornem possível o uso de conceitos de especiação química e o cálculo de diversas constantes usadas em modelos de complexação, especialmente para solos altamente intemperizados do trópico úmido. Deve haver um contínuo desenvolvimento de programas computacionais que já tenham incorporado os conceitos de especiação e modelos de adsorção no estudo da disponibilidade de nutrientes, elementos tóxicos e metais pesados no sistema solo-planta.
RESUMO
Electrochemical properties of soils are very important for the understanding of the physico-chemical phenomena which affect soil fertility and the availability of nutrients for plants. This review highlights the electrochemical properties of tropical soils, the behavior and the availability of nutrients, toxic elements and heavy metals in the soil, especially for soils with predominant variable charge minerals. Availability of the elements is related to ionic exchange, solution speciation, and electrostatic and specific adsorptive soil properties. Empirical and surface complexation models are briefly described, and some results of their application in tropical soils are presented. A better understanding of the role of the double diffuse layer of charges and CEC on nutrient cation availability for highly weathered soils is required, as well as a solid comprehension of surface complexation models, in order to improve the knowledge regarding the behavior of anions in soils. More studies have to be conducted to generate results that enable the use of chemical speciation concepts and calculation of several constants used in surface complexation models, especially for highly weathered soils from the humid tropics. There has to be a continuing development and use of computer softwares that have already incorporated the concepts of chemical speciation and adsorption models in the study of nutrients, toxic elements and heavy metal availability in the soil-plant system.
As propriedades eletroquímicas dos solos tropicais são muito importantes para entendimento dos fenômenos físico-químicos que afetam a fertilidade do solo e a disponibilidade dos nutrientes das plantas. Essa revisão destaca os atributos eletroquímicos de solos e o comportamento e a disponibilidade de nutrientes, elementos tóxicos e metais pesados no solo, especialmente aqueles com predominância de minerais com cargas variáveis. A disponibilidade dos elementos é relacionada com a troca iônica, especiação da solução e propriedades adsortivas eletrostáticas e específicas do solo. Modelos empíricos e de complexação de superfície são brevemente descritos, e são apresentados resultados de sua aplicação em solos tropicais. É necessário um melhor entendimento do papel da dupla camada difusa de cargas e da CTC na disponibildade de nutrientes em solos altamente intemperizados, assim como uma melhor compreensão dos modelos de complexação de superfície, a fim de melhorar o entendimento do comportamento dos ânions no solo. Mais estudos devem ser conduzidos para gerar resultados que tornem possível o uso de conceitos de especiação química e o cálculo de diversas constantes usadas em modelos de complexação, especialmente para solos altamente intemperizados do trópico úmido. Deve haver um contínuo desenvolvimento de programas computacionais que já tenham incorporado os conceitos de especiação e modelos de adsorção no estudo da disponibilidade de nutrientes, elementos tóxicos e metais pesados no sistema solo-planta.