Animal production is a leading economic activity in Brazil and antibiotics are widely used. However, the occurrence, behavior, and impacts of antibiotics in Brazilian soils are still poorly known. We evaluated the sorption behavior of four fluoroquinolones (norfloxacin, ciprofloxacin, danofloxacin, and enrofloxacin) and five sulfonamides (sulfadiazine, sulfachloropyridazine, sulfamethoxazole, sulfadimidine, and sulfathiazole) in 13 Brazilian soils with contrasting physical, chemical, and mineralogical properties. Fluoroquinolone sorption was very high (Kd≥544 L kg(-1)) whereas sulfonamide sorption ranged from low to high (Kd=0.7-70.1 L kg(-1)), consistent with previous reports in the literature. Soil texture and cation exchange capacity were the soil attributes that most affected sorption. Cation exchange was the most important sorption mechanism for the fluoroquinolones in highly weathered tropical soils, although cation bridging and ion pairing could not be ruled out. Hydrophobic partition played an important role in the sorption of the sulfonamides, but sorption was also affected by non-hydrophobic interactions with organic and/or mineral surfaces. Sorption for both compound classes tended to be higher in soils with high Al and Fe oxihydroxide contents, but they were not correlated with Kd values. No direct effect of soil pH was seen. The fluoroquinolones are not expected to leach even in worst-case scenarios (soils rich in sand and poor in organic carbon), whereas soil attributes dictate leaching potential for the sulfonamides.
Wastewater irrigation may benefit agricultural crops with water and essential nutrients (mainly nitrogen), also affecting soil chemistry. The effects of effluent irrigation on yield, stalk nutrient uptake and on soil chemistry over 16 months were studied in a sugarcane (Saccharum spp.) crop growing on an Oxisol in Lins, State of São Paulo, Brazil. Irrigated plots received 50% of the recommended mineral-N fertilization and 100, 125, 150 or 200% of the crop water demand, while control plots received neither additional N nor water. The high sodium content of effluent resulted in Na inputs as high as 6.2 t ha -1 , along with 1497 kg N ha -1 and 628 kg K ha -1. All the effluent plots except the T125 treatment had higher yields (up to 247 t ha -1 ) than the control (153 t ha -1 ). Significant amounts of N (up to 597 kg ha -1 ) and K (up to 546 kg ha -1 ) were exported by the plant harvest. Additions of nutrients and Na via irrigation were not compensated by stalk growth, causing a low recovery of N, P, Ca, Na, and showing the relative over N fertilization of the crop. Changes in soil pH, H + Al, Ca, Mg and K were small, whereas Na accumulated over time with irrigation. The treated wastewater irrigation is expected to gain increased importance, requiring careful considerations involving the adequate balance between nutritional inputs via irrigation and optimal plant productivity requirements. Key words: Saccharum spp., water reuse, land disposal, nutrient cycling CÁTIONS TROCÁVEIS DO SOLO, PRODUÇÃO E EXTRAÇÃO DE NUTRIENTES PELA CANA-DE-AÇÚCAR APÓS IRRIGAÇÃO COM ÁGUA RESIDUÁRIARESUMO: A irrigação com águas residuárias pode beneficiar as culturas agrícolas com água e nutrientes essenciais (especialmente nitrogênio), afetando também a química do solo. Os efeitos da irrigação por 16 meses com efluente de esgoto na produtividade, extração de nutrientes pelo colmo, e nos atributos químicos do solo, foram estudados em um Latossolo cultivado com cana-de-açúcar (Saccharum spp.), situado em Lins, São Paulo. As parcelas irrigadas receberam 50% do N mineral recomendado e 100, 125, 150 ou 200% da demanda hídrica da cultura, enquanto o controle não recebeu N mineral e nem água. As elevadas concentrações de sódio do efluente ocasionaram um aporte de Na de até 6,2 t ha -1 , juntamente com até 1497 kg N ha -1 e 628 kg K ha -1 . Todas as parcelas irrigadas, com exceção do T125, apresentaram maior produtividade (até 247 t ha -1 ) do que o controle (153 t ha -1 ). Quantidades expressivas de N (até 597 kg ha -1 ) e de K (até 546 kg ha -1 ) foram exportadas através da colheita da cultura. As adições de nutrientes e de Na via irrigação não foram compensadas pelo crescimento da planta, ocasionando uma baixa recuperação de N, P, Ca e Na, evidenciando uma excessiva fertilização da planta (N). Alterações no solo de pH, H + Al, Ca, Mg e K, foram de pequena magnitude, enquanto houve acúmulo de Na trocável ao longo do tempo nos tratamentos irrigados. A irrigação com águas residuárias deverá adquirir importância crescente, exigindo atenção...
RESUMOAntibióticos têm sido utilizados em grandes quantidades nas criações animais. Muitas dessas moléculas não são totalmente metabolizadas no organismo animal e seus resíduos têm sido detectados em amostras de solo, água superficial e subterrânea. A ocorrência desses resíduos no ambiente pode favorecer a resistência de microrganismos aos agentes antibióticos, além de causar problemas de ordem toxicológica a determinados organismos vivos. Os antibióticos de uso veterinário são, no geral, representados por moléculas anfóteras, com vários grupos funcionais ionizáveis (diferentes valores de pK a ), massas molares bastante variáveis (172 a 916 g mol -1 ) e baixos potenciais de volatilização (pressão de vapor < 1,1 x 10 -11 mm Hg). Em relação aos pesticidas, esses compostos apresentam maiores valores de solubilidade em água e menores valores de coeficiente de partição n-octanolágua (log K ow ), provavelmente devido à presença de muitos grupos funcionais ionizáveis, o que sugere menor potencial de bioacumulação e maior mobilidade no solo. No presente trabalho avaliam-se o uso de antibióticos e a importância da produção animal no Brasil, aspectos do seu comportamento ambiental em condições de clima temperado e, por fim, enfatiza-se a necessidade de conduzir investigações sobre sua ocorrência e comportamento em solos muito intemperizados, predominantes nos ambientes tropicais.Termos de indexação: agentes antimicrobianos, fármacos, sorção, transformação, transporte, solos tropicais.(1) Recebido para publicação em julho de 2009 e aprovado em fevereiro de 2010.
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