Dissertation submitted in fulfilment of the requirements for the degree Master of Technology: Environmental Health in the Faculty of Applied Sciences at the Cape Peninsula University of Technology, 2011 / The retail sector in South Africa is increasingly evolving into a dynamic industry, driven by changes in technology, saturating markets and globalisation. A major phenomenon in South Africa has been the evolution of hypermarkets, which sell large quantities of almost all consumer goods on a self-service basis. The South African consumers are becoming increasingly health conscious and, as such, the demand for wellness foods, health and convenience food has escalated. Convenience foods are expected to remain popular with consumers and supermarkets and will therefore increase the amount of ready-to-eat food items offered. As the retail industry has changed over the last two decades, so has the epidemiology of foodborne illnesses, with an increase in the incidence of bacterial infections caused by emerging organisms. In addition, there are certain food safety issues specifically associated with ready-to-eat foods. In recent years, incidences of enteric diseases associated with meat consumption have risen. The emergence of several new foodborne diseases has led to an increased focus attention on the issue of food safety by consumers and the industry. The most commonly implicated foods in these disease outbreaks have been meat and dairy products. The microbial load of eight convenience food manufacturing plants was determined by firstly sampling stainless steel food contact surfaces after they had been cleaned and sanitised at the end of a day‘s shift. The samples were analysed for Total Plate Count (TPC), Escherichia coli, Salmonella species and Staphylococcus aureus and Listeria. The results showed that 59 % of the total areas sampled for TPC failed to comply with the legal requirements for food surfaces specified in the South African Health Act (< 100 cfu.cm-2). Listeria was detected in 23 % of the samples taken and E.coli was found in 1.3 % of the samples, while S. aureus was not detected in any of the samples. Fifty percent of the plants applied conventional cleaning methods for cleaning and sanitation and the remaining 50 % used the low-pressure foam (LPF) method. The bacterial results of the two cleaning methods were statistically compared and a statistically significant difference (P ≤ 0.05) was found between the TPC means of the cleaning methods after cleaning. No statistically significant difference (P > 0.05) was found in terms of the Listeria species counts after both cleaning processes. The LPF method proved to be the superior cleaning option for reducing TPC counts. Secondly surface samples were collected from washed and sanitised dominant hands of food handlers and analysed for the presence of total plate counts, S. aureus and E. coli. The study aimed to evaluate the efficacy of hand washing practices and sanitation before commencing work. A total of 230 samples were collected, involving 100 % of the food handlers in selected convenience food outlets. The highest bacterial count taken from handswas 7.4 x 10-3 cfu.cm-2 and the lowest showed no detectable growth. Forty percent of the TPC analysed complied with the legal limit of < 100 cfu.cm-2 and only 18 % of the food handlers had no detectable bacteria present on their hands. One hand sample tested positive for E. coli, which is generally viewed as an indication of faecal contamination. S. aureus could not be detected on the hands of any of the food handlers. The results of this study indicated that hand hygiene is unsatisfactory and underlined the importance of further training to improve food handlers‘ knowledge of good hand washing practices. The study also aimed to present data on the food hygiene knowledge and practices of food handlers based on a representative sample from convenience food outlets in the Gauteng area. The management, as well as food handlers, were interviewed without prior announcement and managers were interviewed prior to starting their shifts, followed by food handlers, after they had passed through the change room and hand wash facilities. Although the majority of food handlers adhered to basic hygiene principles, the results highlighted a need for proper and continuous training in hygiene practices, not only for food handlers, but also for management. Furthermore, all food handlers should adhere to a formal cleaning schedule and specific courses should be planned for food handlers. Most training is done away from the workplace and the workers might find it difficult to translate theory into practice. Although food safety training programmes are essential, behavioural changes will not occur merely as a result of having received training but rather continuous development of food handlers. In conclusion, the popularity of convenience food is bound to increase with the growing appeal for modern foods. Consumers in South Africa nowadays demand good quality and safe products at a reasonable cost. Due to continuous time constraints, convenience food is the food of the future for the working mother. It is clear that managing foodborne disease is a challenge and an economic problem subject to various constraints. Food safety has too often become a hit-or-miss gamble, with parents obliged to roll the dice when it comes to the safety of their children‘s food and consumers in general. The food industry therefore needs to improve food safety processes to prevent the contamination of foods and use methods to ensure safe food for consumers. Better training, more testing and better methods of tracking food must be utilised to verify that the processes are working. This study endeavoured to add to the understanding and improvement of hygiene processes as well as food handlers‘ practices in the convenience food industry in the Gauteng Province.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na drenagem ácida de mina a contaminação pelo manganês é notável e se caracteriza como um dos principais problemas ambientais vivenciados pela indústria mineradora. Este elemento tem sido frequentemente encontrado em concentrações muito acima do limite permitido para o lançamento que, de acordo Resolução CONAMA No. 430, é de 1,0 mg/L. Neste contexto, a precipitação oxidativa com KMnO4, quando empregada para recuperação e remoção do manganês, se destaca como um processo promissor. Neste trabalho, a primeira etapa constou de um planejamento estatístico onde foi possível a avaliação da influência de parâmetros de processo e a modelagem empírica da precipitação oxidativa do Mn II em amostras preparadas em laboratório. Foram avaliados quatro parâmetros: a dose de KMnO4, o pH, o tempo de reação e a concentração da solução de KMnO4. Apenas a dose de KMnO4, o pH e a interação entre estes dois fatores apresentaram influência significativa sobre o processo de precipitação oxidativa do manganês. Na etapa de otimização, a análise do aspecto das superfícies de resposta, descritas por modelos matemáticos empíricos, permitiu avaliar as combinações entre o pH e a dose de KMnO4 que contribuem para uma maior eficiência do processo. Os melhores resultados foram obtidos para doses de KMnO4 de 1,63 mg KMnO4/mg Mn II em pH 3,0 e 1,54 mg KMnO4/mg Mn II em pH 5,0. As remoções de manganês observadas nestas condições foram 99,84% e 99,90% respectivamente, para uma concentração inicial de 100 mg/L. Posteriormente, o estudo cinético do processo utilizando soluções de Mn II preparadas em laboratório, mostrou que a precipitação do manganês com KMnO4 apresenta a vantagem de ser rápida. A concentração de Mn II decresceu exponencialmente atingindo limites inferiores a 1,0 mg/L em menos de 10 minutos de reação. A cinética da reação foi favorecida com a elevação do pH. Os precipitados formados apresentaram baixa cristalinidade com pequenas diferenças morfológicas em função do pH do meio, sendo a fase mineralógica encontrada a birnessita (MnO2), de acordo com espectroscopia RAMAN. Estas observações experimentais estão de acordo com os resultados da modelagem realizada com o programa PHREEQC, na qual a presença do óxido de manganês MnO2 foi confirmada nas fases birnessita, pirolusita e nsutita. Na etapa final, amostras de drenagem ácida oriundas de uma antiga mina de urânio desativada foram caracterizadas quimicamente e submetidas ao tratamento com KMnO4 em escala laboratorial. A caracterização das amostras mostrou que os parâmetros que estão fora da especificação segundo a legislação são o manganês, o fluoreto e também o pH. Além disso, as concentrações de cálcio, alumínio e sulfato são relativamente elevadas. O ensaios de precipitação oxidativa foram conduzidos em valores de pH 3,0, 5,0 e 7,0. Em pH 7,0 o processo mostrou-se mais eficiente, não apenas em relação a remoção de Mn II, que alcançou níveis de aproximadamente 99 %, mas também em termos da velocidade de reação, sendo o equilíbrio atingido em 10 min de reação. Verificou-se uma remoção mais significativa dos outros componentes como ferro, alumínio e urânio na etapa de ajuste do pH para 7,0 com NaOH. Os precipitados formados na etapa de oxidação não apresentaram cristalinidade, contudo foram identificadas as fases birnessita (MnO2), hausmanita (Mn3O4) e manganita (MnOOH), de acordo com espectroscopia RAMAN. Além do manganês, foram detectados nos precipitados: alumínio, cálcio, zinco, urânio, terras raras, oxigênio e flúor. A simulação com o PHREEQC permitiu a identificação das fases termodinamicamente possíveis em cada etapa do processo. Na etapa de ajuste de pH foram formadas, principalmente, fases contendo ferro, urânio, alumínio e o manganês. A etapa de adição do agente oxidante foi caracterizada por remoções de manganês nas fases birnessita (MnO2), bixbyita (Mn2O3), hausmanita (Mn3O4), manganita (MnOOH), nsutita (MnO2), pirolusita (MnO2) e cálcio na forma de fluorita (CaF2) / The manganese contamination present in acid mine drainage is outstanding as one of the main environmental issues experienced by the mining sector. This element has been frequently found in concentrations much higher than the allowed limit for discharge which is 1.0 mg/L according to Brazilian legislation, CONAMA No. 430. In this context, the oxidative precipitation by KMnO4, when employed to recover and remove manganese is a promising process. In this work, throughout a statistical design it was possible to assess the influence of process parameters as well as the empirical modeling of oxidative precipitation of Mn II in laboratory prepared samples. The experiments consisted of evaluating four parameters: the KMnO4 dose, pH, reaction time and concentration of KMnO4 solution. Only the dose of KMnO4, the pH and the interaction between these two factors have shown significant influence. In the optimization stage, by observing the aspect of the response surfaces, described by empirical mathematical models, it was possible to find out the combinations between pH and KMnO4 dose that could increase the process efficiency. The best results were obtained throughout trials conduct at pH 3.0 with KMnO4 ratio of 1.63 mg KMnO4/mg Mn II and at pH 5.0 with ratio of 1.54 mg KMnO4/mg Mn II. The manganese removals under these conditions were 99.84% and 99.90%, respectively. Subsequently, the kinetics study was carried out by using solutions of Mn II prepared in the laboratory. The results have shown that the precipitation of manganese by KMnO4 has the advantage of being fast. The concentration of Mn II decreases exponentially reaching the lower limit of 1.0 mg/L around 10 minutes of reaction. Additionally, the kinetics of the reaction is favored with increasing pH. The produced precipitates have low crystallinity and show slight morphologic differences according to the pH assessed. The main mineral phase identified by RAMAN spectroscopy was birnessite (MnO2). These experimental observations match with the modeling results performed withPHREEQC, in which the presence of manganese oxide MnO2 was identified as birnessite, pyrolusite and nsutita. In the final step, samples of acid mine drainage originated from one former and inactive uranium mine were chemically characterized and underwent with KMnO4 in bench scale. The samples characterization showed that manganese, fluoride and the pH are beyond limits set by legislation. Furthermore, the calcium, aluminum and sulphate are present in relatively high concentrations. The oxidative precipitation trials were carried out at pH 3.0, 5.0 and 7.0. At pH 7.0 the process was more efficient for the removal of Mn II, which accomplished levels of approximately 99%, and also in terms of reaction rate, the equilibrium was achieved within 10 min of reaction. Under the same condition i.e., at pH 7.0, there was an increase in the removal of other components such as iron, aluminum and uranium. The precipitates formed were not crystalline; nevertheless it was possible to identified the phases birnessite (MnO2), and possibly hausmanita (Mn3O4) and manganite (MnOOH) by RAMAN spectroscopy. Besides manganese, the species aluminum, calcium, zinc, uranium, rare earths, oxygen and fluorine were also detected in the precipitated. The simulation with PHREEQC enabled the identification of thermodynamically possible phases at each stage of the process. In the step of pH adjustment, essentially, phases containing iron, uranium, manganese and aluminum are formed. The adding of KMnO4 is characterized by manganese and calcium removal as birnessite (MnO2), bixbyite (Mn2O3), hausmaninte (Mn3O4), manganite (MnOOH), nsutite (MnO2), pyrolusite (MnO2) and fluorite (CaF2).

Nenhuma / A existência de uma área contaminada pode gerar problemas tais como danos à saúde, comprometimento da qualidade dos recursos hídricos, restrições ao uso do solo e danos ao patrimônio público e privado como, por exemplo, a desvalorização das propriedades, além de danos ao meio ambiente. A constatação da existência de passivo ambiental em local objeto de novos licenciamentos ou renovações pode dificultar ou até impedir a obtenção de novas licenças por parte do empreendedor. Os Valores de Referência de Qualidade (VRQ) são definidos como sendo a concentração de uma determinada substância no solo ou na água subterrânea e determinam um solo como limpo ou a qualidade natural da água subterrânea. Em âmbito mundial, os VRQ são bastante heterogêneos. No Brasil poucos estudos foram concluídos para se estabelecer esses valores, em especial, para os radionuclídeos das séries naturais do urânio e tório. Na ausência de VRQ para radionuclídeos em solos, são utilizados valores genéricos internacionais. Entretanto, deve-se ressaltar que esta prática pode levar a avaliações inadequadas, já que existem diferenças marcantes nas características físicas de cada região, em especial, das condições geológicas, hídricas e pedológicas. Essas diferenças justificam o desenvolvimento de uma tabela própria com VRQ para radionuclídeos naturais em solos específicos para cada região. Dando continuidade ao projeto Determinações de Valores de Referência para Elementos-Traço em Solos do Estado de Minas Gerais foi detectada a necessidade da determinação da concentração de atividade de radionuclídeos naturais nos solos. Dentro deste contexto, o principal objetivo deste trabalho é determinar os valores de referência de qualidade de solo para U e Th no Estado de Minas Gerais. Foram obtidos os seguintes valores de referência para qualidade de solo no Estado de Minas Gerais: 101,6 Bq.kg-1 (4,2 &#956;g/g) para o U e 75,7 Bq.kg-1 (18,6 &#956;g/g) para o Th. A análise estatística demostrou que o U e o Th apresentam correlação positiva com a classe dos Latossolos, bem com o conteúdo de argila e a matéria orgânica presente nos solos. Os resultados encontrados na Análise de Componentes Principais indicaram a existência de uma correlação positiva da concentração de U com os elementos As e Sb e o Th, principalmente, com o Ba e o Cd. / The existence of a contaminated area may pose several problems, such as health hazards, lessening of water resources quality, restrictions to the use of soils and damages to public and private property like, for instance, depreciation of their patrimonial and commercial values, besides, of course, the consequent impacts to the environment. Upon the configuration of an environmental degradation in a given site expected to be licensed or to have some kind of license renewed, this feature may retard or even impede the concession of new licenses to the entrepreneur. The Quality Reference Values (QRV) are defined as the concentration of a given substance in the soil or in groundwater, which determine a soil as being clean or determine the natural quality of the groundwater. Worldwide, QRV are very heterogeneous. Few studies have been carried out in Brazil with the purpose of establishing such reference values, in particular regarding the natural radionuclides of the uranium and thorium series. Considering the non-existence of such reference values for Brazilian soils, professionals tend to apply generic international values from literature. This practice, however, may result in inadequate evaluations, given that there exist outstanding physical differences among different regions of the country, in particular those concerning geological, hydrological and pedological aspects. Therefore, this heterogeneity may be the justification for the construction (elaboration) of a specific set of Quality Reference Values for natural radionuclides in soils for each specific region of interest. As a consequence of the development of the Project Determination of Reference Values for Trace Elements in Soils of the State of Minas Gerais, it was identified the need and importance of determining the activity concentrations of natural radionuclides in the mentioned soils. In this context, the main objective of the present work was to determine the Quality Reference Values of soils for U and Th in Minas Gerais. The following values have been defined: 101,6 Bqkg-1 (4,2 &#956;g/g) for U and 75,7 Bq.kg-1 (18,6 &#956;g/g) for Th. The statistical analysis of the all data showed that U and Th have a positive correlation with the soil class of Oxisols, as well as with the clay and organic matter content. The results on Principal Component Analysis indicated the existence of a positive correlation of U concentration with the elements As and Sb, and Th, mainly, with Ba and Cd.

Introdução: A galvanoplastia faz parte do processo de fabricação de joias e bijuterias e provoca a eliminação de muitas substâncias tóxicas nos lodos e efluentes líquidos. Considerando-se as práticas de terceirização e informalidade doméstica adotadas em algumas regiões de Limeira - SP no arranjo produtivo de joias e bijuterias, há uma preocupação com o impacto ambiental de tais atividades. Objetivos: Este estudo avaliou a presença / concentrações de elementos potencialmente tóxicos (EPTs: Arsênio, Cádmio, Chumbo, Cromo trivalente e hexavalente, Cobre, Estanho, Mercúrio, Níquel e Zinco) no sistema de esgoto do município de LimeiraSP e comparou a concentração de EPTs com os limites da legislação brasileira e internacional. Método: As amostras de esgoto sanitário (n=540) foram coletadas em 15 poços de visita distribuídos em 3 regiões da cidade durante 2 campanhas de coletas, em 2016. As três áreas de coleta foram: industrial; com famílias inseridas no arranjo produtivo informal de joias e bijuterias e uma área sem tais atividades informais ou indústrias conhecidas. Durante cada campanha, foram feitas 3 coletas semanais, durante 3 semanas, sendo uma no período da manhã e outra à tarde. As amostras de lodo de esgoto (n=12), esgoto bruto (n=12) e esgoto tratado (n=12) foram coletadas em duas ETEs da cidade (AS e TATU), as quais operam processos diferentes de tratamento. A determinação da maioria dos EPTs foi realizada por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). A concentração de mercúrio foi determinada no DMA (Direct Mercury Analyser) e de Cr-VI no espectrofotômetro de UV-visível. Para estimar a diluição do esgoto foi determinada a concentração de Carbono Orgânico Total (COT) através de oxidação por combustão catalítica e oxidação química. Resultados: A maioria dos valores de EPTs no esgoto sanitário de Limeira ficou abaixo do limite de detecção dos métodos. Cr-VI, Cu, Ni and Zn foram quantificados abaixo da concentração máxima permitida no Decreto N.8.468. As concentrações de Cr-VI variaram de 0,0093 até 0,61 mg L-1, de Cu ficaram entre valores <0,02 até 4,24 mg L-1, Ni variou entre <0,02 e 6,16 mg L-1 e Zn variou entre <0,02 e 1,34 mg L-1. Quatro amostras de esgoto bruto sanitário excederam os valores de Cu e Zn permitidos pelo decreto para descarte no sistema de esgoto. Uma diferença significativa foi observada entre valores acima e abaixo do percentil 75 para diferentes campanhas e valores de COT (p< 0,015). O esgoto tratado da ETE AS apresentou baixas concentrações de Cu (p<0,05), Zn (p=0,02) e Ni (p=0,01) comparados com valores da ETE TATU. No lodo de esgoto, a média de Cu excedeu os valores permitidos pela resolução CONAMA 375/2006 para uso na agricultura (1.500 mg kg-1), a média de Zn ficou bem próxima do valor da legislação (2.800 mg kg-1). Conclusões: A heterogeneidade dos resultados, observada em dias aleatórios, pode indicar a natureza esporádica da eliminação de EPTs nos descartes sanitários. Nosso estudo encontrou a presença de EPTs no esgoto sanitário, os quais são usados na produção de joias e bijuterias e tendem a precipitar e se concentrar no lodo de esgoto. As altas concentrações de Zn e Cu no lodo exigem destinação controlada / Introduction: Electroplating is part of the jewelry and fashion jewelry manufacturing process and causes toxic substances elimination in the sludge and liquid effluents. The outsourcing informal home practices adopted in some regions of Limeira-SP, Brazil in the productive arrangement of jewelry and fashion jewelry raises a concern for its environmental impact. Objectives: This study assessed the presence/concentration of potentially toxic elements (PTEs: As, Cd, Cr and Cr-VI, Cu, Hg, Ni, Pb, Sn and Zn) in Limeira sewage system and compare the PTEs concentration to the Brazilian and other countries legislation limits. Methods: The sanitary sewage samples (n=540) were collected in 15 manholes of different areas during two campaigns in the year 2016. The three collection areas are: industrial area, area with a concentration of families inserted in the informal productive arrangement of jewelry and fashion jewelry and area without known industrial or informal activities. During each month, 3 weekly collections were made, during three weeks, in two periods for day (morning and afternoon). The sewage sludge (n=12), raw sewage (n=12) and treated sewage (n=12) were collected in two Limeiras WWT (AS and TATU), which operates with different treatment process. Most of PTEs determination was performed by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP OES), Hg concentration was determined by Direct Mercury Analyzer (DMA) and Cr-VI by UV-Vis. Total Organic Carbon (TOC) concentration was determined to estimate de sewage dilution by the High-Temperature Combustion Method and Wet-Oxidation. Results: Most PTEs results were found be lower than the detection limit of the instrumental techniques. Cr-VI, Cu, Ni and Zn were quantified in concentrations within the State of São Paulo decree N.8.468. Cr-VI concentrations in sanitary sewage ranged from 0.0093 to 0.61 mg L-1, Cu ranged from <0.02 to 4.24 mg L-1, Ni ranged from <0.02 to 6.16 mg L-1 and Zn ranged from <0.02 to 1.34 mg L-1. Four sanitary samples exceeded Cu or Zn values permitted by decree to be discharged into sewage treatment networks. A significant difference was found between values above and below the 75th percentile for campaign and TOC values (p<0.015). The treated sewage from AS WWT presented low concentrations of Cu (p<0.05), Zn (p=0.02) and Ni (p=0.01) compared to treated sewage from TATU WWT. In the sludge samples, the Cu means exceeded the values of the CONAMA 375/2006 resolution (1,500 mg kg-1) and the Zn results were very close to the legislation (2,800 mg kg-1). Conclusions: The heterogeneity of the results, observed on random days, can indicate the sporadic nature of the sanitary disposal of PTEs. Our study found PTEs in the sanitary sewage, which are used in the production of jewelry and fashion jewelry and may precipitate and concentrate on the sludge. The high concentrations of Zn and Cu in the sludge require its controlled destination

Anomalias de potencial espontâneo com amplitudes de dezenas a centenas de milivolts são observadas em plumas de contaminação apesar de não serem explicadas por modelos de geobateria normalmente utilizados na geofísica de exploração. Modelos recentemente propostos, denominados de biogeobateria, assumem que estruturas orgânicas produzidas por micro- organismos assumem a função de condução eletrônica que os minerais condutivos exercem no modelo clássico de geobateria. O modelo de biogeobateria, por outro lado, se assemelha com o que se denomina sistemas bioeletroquímicos ou células de combustível microbianas em áreas da biotecnologia (bioenergia). O presente trabalho explora esta semelhança para desenvolver um experimento de laboratório que utiliza um sistema bioeletroquímico como modelo análogo de biogeobateria para mostrar que este modelo é capaz de explicar o sinal de potencial espontâneo observado em campo. Os resultados experimentais e de modelagem numérica mostram que a amplitude do potencial elétrico depende: da área do catodo, da resistência interna da biogeobateria, da existência de um fluxo adicional de cátions do anodo para o catodo, da resistividade elétrica do meio e da separação do anodo com o catodo. Os resultados experimentais mostraram-se compatíveis com observações de campo obtidas na caracterização hidrogeofísica de uma pluma de contaminação, proveniente de um aterro de resíduos (lixão). A pluma de contaminação se estende por dois níveis em profundidade, comprometendo a qualidade do aquífero livre e certamente do aquífero confinado. A ano- malia de potencial espontâneo alcança amplitude de 70mV sobre o aquífero livre, sendo praticamente desprezível sobre o aquífero confinado, tal como se observa em laboratório em modelos correspondentes. O experimento com biogeobateria mostra também que as reações químicas desencadeadas no anodo oxidam o substrato orgânico, reduzindo a demanda química de oxigênio em 10 % no experimento considerado. Este resultado mostra que sinais de potencial espontâneo em áreas contaminadas podem ser considerados como indicativos de processos oxidativos ocorrendo em um substrato orgânico sendo, pois, de relevância para o reconhecimento de processos de atenuação natural em terrenos com contaminantes orgânicos. / Self-potential anomalies with amplitudes of tens to hundreds of millivolts are observed in contaminated plumes despite not fully explained by geobattery models commonly used in geophysical exploration. Recently proposed models, termed as biogeobattery, assume that organic structures produced by microorganisms act as electronic conductors, as it is done by conductive minerals in standard geobattery models. The biogeobattery model in addition resembles what is termed as bioelectrochemical system or microbial fuel cell in fields of the research in biotechnology (bioenergy). This study explores this similarity to develop a laboratory experiment using a bioelectrochemical system as an analog model for a biogeobattery, to show that this model is able to explain the spontaneous potential signals observed in many geophysical surveys over contaminated sites. Experimental and modeling results show that the amplitude of the electric potential from a biogeobattery depends on: the area of ? the cathode, its internal resistance, the existence of an additional flow of cations (from the anode to the cathode), the electrical resistivity of the medium and the separation of anode to the cathode. In general, the experimental results were compatible with field observations at a contamination plume produced by a landfill. The contamination plume extends over two levels deep, degrading the quality of the unconfined and confined aquifers. The amplitude of the self-potential anomaly reaches 70mV over the unconfined aquifer and is negligible over the confined aquifer, as observed in the corresponding models of the laboratory experiment. The biogeobattery experiment also shows that chemical reactions at the system anode were able do oxidize the organic substrate, reducing in 10% its chemical oxygen demand. This result shows that self-potential signals in contaminated areas can be regarded as indicative of oxidative processes taking of buried organic matter and, as such, a proxy of biodegradation processes leading to natural attenuation of organic ontaminants.

A tese de doutoramento apresenta uma pesquisa que teve como objetivo principal estudar a resposta IP gerada pela contaminação de solos argilosos por compostos orgânicos e inorgânicos. Ensaios de campo e laboratório foram realizados para investigar a sensibilidade do método IP à mudanças na propriedades petrofísicas provocadas pela contaminação. Um experimento controlado investigou o efeito IP gerado em amostras coletadas em torno de um aterro de resíduos urbanos, saturadas por diferentes concentrações de chorume, coletado no próprio local. Os resultados mostram um aumento do efeito IP em amostras ricas em CaCO3, observado mesmo para altas concentrações de chorume. Um segundo experimento controlado investigou o efeito do teor e tipo de argila e da salinidade na resposta IP. Misturas de esferas de vidro e diferentes teores de caulinita e montmorilonita foram saturadas por soluções de diferentes concentrações de NaCl. Os resultados obtidos mostram que o efeito da concentração de sais na resposta IP depende do teor de tipo de argila, sendo esse último dominante em relação ao efeito da salinidade. A concentração de sais e o teor de argila atuam de forma acoplada, intensificando o efeito IP. Em um terceiro experimento, a sensibilidade da resposta IP a presença de tolueno foi investigada. Misturas de areia e montmorilonita foram artificialmente contaminadas por diferentes concentrações de tolueno. Os resultados desse experimento mostram que o efeito desse contaminante na resposta IP é pequeno. Ainda assim, foi possível observar uma dependência da resposta IP com a concentração de tolueno que muda com o tempo, provavelmente devido a mudanças interfaciais químicas após a adição de tolueno. Com o objetivo de estudar o efeito da biodegradação do tolueno em solos argilosos na resposta IP gerada, duas colunas compostas de uma mistura de areia e caulinita, artificialmente contaminadas por tolueno, foram preparadas. Um fluxo de água subterrânea coletada em uma área contaminada foi estabelecido em uma das colunas (ativa), enquanto que uma solução de água deoneizada e NaCl foi estabelecido na outra (controle). A resposta IP das duas colunas foi monitorada por um período de quatro meses e nenhuma mudança na resposta elétrica das colunas que indicasse a ocorrência de biodegradação do tolueno foi observada. Os dados geoquímicos comprovam que não houve mudanças significativas durante o período do monitoramento, mesmo embora a presença de bactérias anaeróbicas vivas tenha sido verificada tanto na solução de entrada como na solução de saída da coluna ativa. Uma possível explicação para o tolueno não ter sido biodegradado de forma eficiente é a sua alta concentração na colunas. O último estudo realizado consiste na utilização do método IP para a investigação de uma área contaminada por BTEX (benzeno, tolueno, etil-benzeno e xileno). A contaminação ocorreu devido a derrames acidentais de quantidade não estimada de solventes no solo não impermeabilizado. O ensaio de campo revela uma zona de anomalia, caracterizada por baixas resistividade e cargabilidade e aumento da cargabilidade normalizada. Amostras de solo foram coletadas na área e tiveram suas propriedades elétricas medidas em laboratório. O contraste elétrico observado em campo não foi observado em laboratório, sugerindo que variações do teor de umidade podem estar contribuindo para a anomalia geofísica observada em campo. O teor de argila, bactérias totais e propriedades magnéticas foram medidas em diversas amostras coletadas na área. Os resultados dessas análises mostram que a distribuição do teor de argila não explica a anomalia observada. Entretanto, a população microbiana encontrada foi cinco ordens de magnitude maior na zona de anomalia. As propriedades magnéticas mostram que as amostras coletadas na zona da anomalia são mais ricas em magnetita. Os estudos realizados nessa pesquisa mostram que a resposta IP observada em estudos ambientais é afetada por propriedades petrofísicas como o teor de argila, teor de umidade, mineralogia e propriedades químicas do fluido dos poros. Entretanto a variação natural dessas propriedades também é esperada em ambientes dinâmicos. Consequentemente, isolar a contribuição de mudanças dessas propriedades devido a contaminação é uma tarefa complexa. / This PhD Thesis presents a research that aimed to study the IP response from soils contaminated by organic and inorganic compounds. Field surveys and laboratory experiments were conducted to investigate the sensibility of the IP method to changes in petrophysical properties due to contamination. A controlled experiment investigated the IP effect generated in soil samples collected around an urban waste disposal site, saturated by the leacheate generated at the site. The results show an IP effect increase on samples rich in CaCO3, observed even for high contaminant concentrations in the saturation solution. A second experiment investigated the effect of clay type and content and salinity on the IP response. Glass beads with varying concentration of kaolin and bentonite mixtures were synthesized and saturated by solutions with varying salt concentration. The results of this experiment show that the effect of salinity on the IP response depends upon clay type and content, being the clay effect dominant over the salinity effect. The effects of ionic concentration and clay content on the IP effect are coupled, enhancing the IP response. In a third experiment, the IP sensibility to toluene contamination is investigated. Sand and montmorillonite mixtures were artificially contaminated with varying toluene concentrations. The results show that the toluene effect on the IP response is small. Even though, there is an IP response dependency on toluene concentration that changes with time, probably due to interfacial chemical properties changes after the addition of toluene. With the purpose of studying the effect of toluene biodegradation on the IP response, two columns were packed with a sand and kaolinite mixture, artificially contaminated with toluene. A contaminated groundwater solution flux was established in one column (active), and a NaCl and deoneized water solution flux was established on the other column (control). The IP response from both columns was monitored for a period of four months. No significant changes in the electrical properties of these columns that could indicate toluene biodegradation was observed. Geochemical data confirmed that no significant changes occurred during the monitoring period, even though live anaerobic microorganisms were verified in the active column inflow and outflow. One possible explanation for the inefficiency in degrading toluene is its high concentration in the columns. The last study presented is a BTEX (benzene, toluene, ethyl benzene and xylene) contaminated area investigated with the IP method. The contamination events took place due to accidental spills directly into the soil, where the exact amount of contaminant disposed is unknown. The geophysical survey revealed an IP response anomaly, characterized by low resistivities and chargeabilities and normalized chargeability enhancement. Soil samples were collected at the site and its electrical properties were measured in the laboratory. The electrical contrast observed in the field was not observed in the laboratory, suggesting that moisture content could be contributing to the geophysical anomaly observed at the field. Clay content, total bacteria and magnetic properties were measured for some of the collected samples. The results show that the clay content distribution in the area does not explain the geophysical response observed. However, the microbial population was found to be over five orders of magnitude higher in the anomaly zone. Magnetic properties of the samples show that the anomaly zone is richer in magnetite. These studies show that the IP response observed in environmental studies is affected by petrophysical properties such as clay content, moisture content, mineralogy and pore fluid chemical properties. However, natural changes of these properties are also expected in dynamic environments. The isolation of the contribution of soil contamination to changes of these properties is a complex task.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:44:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LANA CARLA TISO.pdf: 382815 bytes, checksum: d308bd5ce3a4d66a906f873aab919887 (MD5) Previous issue date: 2011-06-24 / The southern Goiás has stood out for being one of the largest dairy basins of the state of Goias in recent years spurred the increase in the number of agricultural industries. The dairy farming in this region is predominantly extensive and has been identified as sources of pollution of streams in the region. The study aimed to evaluate the presence of metal pollutants in fish and water from streams Paranaíba River Basin, Goiás, considering four municipalities: Goiatuba (A), Itumbiara (B), Morrinhos (C) and Piracanjuba (D). We collected water samples and fish in thirty points in the period from July to September 2009 in which we determine the concentrations of Cu, Fe, Mn, Zn, Cd, Pb, Cr and Al by atomic absorption spectrometry. Fish in the presence of Al, Fe, Mn, Zn, Cd, Pb, Cr and Cu were detected above the limits determined in 27.2% of the samples ANVISA/1998. The highest values found in the water Zn = 2.15, 1.95, 5.43 and 5.83 mg/mL-1, Mn = 0.26, 0.50, 0.42 and 0.50 mgmL-1 and Al = 1.94, 0.98, 1.97 and 2.80 mg/mL-1, Fe = 0.05, 0.15, 0.09 and 0.15 for A, B, C and D respectively . The concentrations of Cu, Cd, Cr and Pb are given below the detection limit. The points show up 5.00 mg/mL-1 Zn and Al &#8805; 0.20 mg/mL-1 are above the standards established by CONAMA. It is concluded that the contamination of fish in the municipalities comes from the sediment, as these metals were not detected in the water. In water samples taken tested with variability at a 5% level of significance showing no difference in the values found upstream and downstream of the reference point. / O sul goiano vem se destacando por ser uma das maiores bacias leiteiras do estado de Goiás o que nos últimos anos impulsionou a aumento no número de agroindústrias. A criação de gado leiteiro nesta região é predominantemente extensiva e tem sido apontada como fontes poluidoras dos córregos da região. O trabalho teve por objetivo avaliar a presença de metais poluentes em peixes e água de córregos da Bacia do Rio Paranaíba, Goiás, considerando quatro municípios: Goiatuba (A), Itumbiara (B), Morrinhos (C) e Piracanjuba (D). Foram coletadas amostras de água e peixes em trinta pontos no período de julho a setembro de 2009 nas quais foram determinadas as concentrações de Cu, Fe, Mn, Zn, Cd, Pb, Cr e Al por espectrometria de absorção atômica. Em peixes a presença de Al, Fe, Mn, Zn, Cd, Pb, Cr e Cu foram detectados, acima dos valores limites determinados em 27,2% das amostras, ANVISA/1998. Os valores máximos encontrados na água de Zn= 2,15; 1,95; 5,43 e 5,83 mg/mL-1, Mn= 0,26; 0,50; 0,42 e 0,50 mgmL-1 e Al= 1,94; 0,98; 1,97 e 2,80 mg/mL-1, Fe= 0,05; 0,15; 0,09 e 0,15 para A, B, C e D respectivamente. As concentrações de Cu, Cd, Cr e Pb determinado encontram-se abaixo do limite de detecção. Os pontos que apresentam Zn acima a 5,00 mg/mL-1 e Al &#8805; a 0,20 mg/mL-1 estão acima dos padrões estabelecidos pelo CONAMA. Concluise que a contaminação de peixes nos municípios é proveniente do sedimento, uma vez que estes metais não foram detectados na água. Nas amostras de água recolhidas submetidas ao teste de variabilidade a um nível de 5% de significância não apresentaram diferenças quantos os valores encontrados a jusante e a montante do ponto referência.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANA CRISTINA COELHO MAGRINI PRAMPERO.pdf: 18020182 bytes, checksum: 99118c08fcb346da81b1238fe9cba067 (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / The objective of this research paper was to evaluate the occupational exposure of the dental staff from the Basic Health Units from the city of Barra do Garças related to the contamination of mercury of dental amalgam. It was also evaluated the soil contamination of the city s sanitary landfill which is the possible place where the residuum of amalgam is disposed. In this study, it was identified the ways of packaging, handing and the mercury treatment and the amalgam by the dentists and auxiliaries from oral heath from the time they get to the dental office until the final disposal to the environment. At the sanitary landfill, we collected samples of the soil in the ditch septic transecta where the residuum from health service is dumped, from the ordinary ditch and the outside area from the sanitary landfill so as to compare the results. It was marked four points (north, south, east and west) around each ditch and the outer area and at every point sample was collected samples from the surface, 50cm deep and 1 meter deep totaling 36 samples. It was also carried out an interview at the 15 Basic Health Units from the city with a questionnaire with information about the habits, lifestyle and environmental characteristics and hair sample collection to find out the mercury levels from the dentists (n=15) auxiliaries of oral health (n=15) and a control group, in that case, the community health worker (n=15). The analyzes of the soil and the mercury content in hair were performed by the technique of atomic absorption spectrophotometer coupled to cold generator steam (CVAAS). The study concluded that there is no soil contamination from the landfill where the amalgam waste is disposed, and the results found are below the results found in the prevention and legislation related to the concentration of mercury content in the hair of both groups that were observed, and the results were below the tolerance values. As for the variables (length of service, alcohol consumption, smoking, fish consumption, vision and hearing problems and some neurological symptoms) there was no significant difference related to the concentration of mercury in the hair. Although there was no contamination of the dental staff, it is necessary to make the biological monitoring as it was observed failures during handing and the waste of the amalgam. It was also observed that the management regulations of the health solid waste were not fulfilled, indicating that the public service has to have and follow protocols according to the legislation. / O objetivo deste trabalho foi avaliar a exposição ocupacional da equipe odontológica das Unidades Básicas de Saúde do município de Barra do Garças quanto à contaminação pelo mercúrio do amálgama odontológico. Avaliou-se também a contaminação do solo do aterro sanitário municipal, local para onde possivelmente são descartados os resíduos de amálgama. Nesse estudo, foram identificadas as formas de acondicionamento, manuseio e tratamento do mercúrio e do amálgama pelos cirurgiões dentistas e auxiliares de saúde bucal do momento da chegada ao consultório odontológico até o descarte final no meio ambiente. No aterro sanitário foram coletadas amostras de solo em transecta da vala séptica, onde são depositados os resíduos de serviços de saúde, da vala comum e da área externa ao aterro para comparação dos resultados. Ao redor de cada vala e na área externa foram demarcados quatro pontos (norte, sul, leste e oeste) e em cada ponto foram coletadas amostras da superfície, 50 cm de profundidade e 1 metro de profundidade totalizando 36 amostras. Foi realizada também uma entrevista nas 15 Unidades Básicas de Saúde do município com a aplicação de questionário com informações a respeito dos hábitos, estilo de vida e características ambientais e coleta de amostras de cabelo para determinação dos teores de mercúrio dos dentistas (n=15), auxiliares de saúde bucal (n=15) e um grupo controle, no caso, o agente comunitário de saúde (n=15). As análises de solo e de teor de mercúrio no cabelo foram realizadas pela técnica de espectrofotometria de absorção atômica acoplada ao gerador de vapor frio (CVAAS). O estudo permitiu concluir que não há contaminação do solo do aterro sanitário onde são depositados os resíduos de amálgama, sendo que os valores encontrados estão abaixo dos valores de prevenção encontrados na legislação e que em relação à concentração de teor de mercúrio no cabelo dos grupos estudados, não foi verificado contaminação, estando os valores abaixo do valor de tolerância. Quanto às variáveis estudadas (tempo de serviço, consumo de bebida alcoólica, hábito de fumar, consumo de peixe, problemas de visão e audição e sintomas neurológicos) não houve diferença significativa em relação à concentração de mercúrio no cabelo. Mesmo não havendo contaminação da equipe odontológica deve-se fazer o monitoramento biológico, pois se verifica falhas durante o manuseio e descarte do amálgama. Foram observadas também falhas quanto ao cumprimento das normas de gerenciamento dos resíduos sólidos de saúde, denotando a necessidade do serviço público em ter e seguir protocolos conforme a legislação.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NARA NUBIA GONTIJO DE MELO.pdf: 1473877 bytes, checksum: dfc450d4ce096851c1f84f10c0c97b59 (MD5) Previous issue date: 2012-03-16 / Water is becoming time after time a rare product and its quality is also getting worse, however, the quality of water shows a close relation with the environment balance and human health. Water sources can suffer natural and anthropic contaminations, showing even elements and chemistry complex in anomalous concentrations. This work has the goal to conduct a geochemistry research of treated water samples taken from Water Treatment Stations and also an epidemiologic research in six cities from the Southwest region of Goiás State in Brasil. The methodology used to determine the concentrations of multielements , was ICP-AES and liquid chromatography. From these results found, data had a statistic treatment and then, it was made matrixes of correlation and geochemistry maps. It was found an sample, from that, it was noticed that this contamination problably comes from Nitrogen Pesticides used in local agriculture, because the soy bean crops are in areas that are very close to the stream that supply the Water treatment Station of the city Acreuna, with a possible impact on deaths in the region. / A água está se tornando cada vez mais, um bem escasso, e sua qualidade se deteriora cada vez mais rápido, tendo em vista que a qualidade da água apresenta estreita relação com o equilíbrio ambiental e a saúde humana. Os mananciais hídricos podem sofrer contaminações naturais e antrópicas, apresentando até mesmo elementos e compostos químicos em concentrações anômalas. O presente trabalho tem como objetivo realizar um levantamento geoquímico de amostras de água tratada colhidas nas Estações de Tratamento de água e levantamento epidemiológico de 6 (seis) municípios do Sudoeste Goiano. A metodologia utilizada para determinar as concentrações dos multielementos foi ICP- AES e Cromatografia Líquida. A partir desses resultados os dados passaram por um tratamento estatístico e, em seguida, foram confeccionadas matrizes de correlações e mapas geoquímicos. Foi encontrado concentração anômala, acima dos valores máximos permitidos, de Nitrato na amostra de Acreúna, observou-se com isso que, esta contaminação possivelmente é proveniente de agrotóxicos nitrogenados utilizados na agricultura local, pois as lavouras de soja estão presentes em diferentes pontos muito próximos ao Córrego que abastece a ETA do município de Acreúna, com possível impacto sobre a mortalidade deste município.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:53:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GRAZZIELLE COELHO RODRIGUES.pdf: 14308254 bytes, checksum: 189c3ca95fd0a2070c329a6346108ed2 (MD5) Previous issue date: 2013-02-07 / The city of Buriti Alegre - Goiás is one of the municipalities that do not contain adequate infrastructure at the disposal of waste in the city, 14 km to the dump houses municipal waste, construction and electronics, among electronic mestais stand the heavy elements that can contaminate soil and local hydrology, losses of contamination of municipal waste cause problems in the health, economic and social / environmental sustainability ruling in favor of the welfare of the population. The objective of this study is to assess the Municipal Solid Waste (MSW) from the city of Goiás-Buriti Alegre, as improvement in the urban environment and highlight the damage that the city may face a policy sustainable without, from that offer subsidies for training a plan for solid waste management for the city. For the study of MSW, we used the methodology proposed by Milanez, specific for RS 2002. The 12 indicators were worked as an interview with public officials and opinion leaders as teachers and traders of the city. They analyzed the indicators and from this it was possible to evaluate the indicators such as favorable, unfavorable and very unfavorable, as the application of sustainability indicators in Buriti Alegre-Goiás, seven (70%) tended very unfavorable, three (30%) and two negative (20%) in favor, which explains the lack of assessment and the lack of an MSW landfill. To implement the results identified himself as the relationship gets lost in the fauna and flora of a certain place with the incidence of a dump, we assessed the level of soil contamination by heavy metals by analyzing physical chemistry at the dump, the goal of analysis identified the level of contamination of heavy metals such as lead, manganese, cadmium, mercury and tin in and out of the landfill and the interference of these chemicals in the ecosystem. / A cidade de Buriti Alegre Goiás constitui um dos municípios brasileiros que não contém infraestrutura adequada na disposição dos resíduos da cidade, o lixão a 14 km aloja resíduos urbanos, de construção civil e eletrônicos, dentre os eletrônicos se destacam os mestais pesados, elementos que podem trazer desvantagens ao ambiente, os prejuízos da contaminação de resíduos urbanos provocam problemas no âmbito da saúde, econômico e ambiental descartando a sustentabilidade em prol do bem estar da população. O objetivo deste trabalho consiste em avaliar os Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) da cidade de Buriti Alegre - Goiás, como melhoria no ambiente urbano e destacar os prejuízos que a cidade possa enfrentar sem uma política sustentável, a partir disso oferecer subsídios para formação de um plano de gestão de resíduos sólidos urbanos para a cidade. Para o estudo dos RSU, utilizou-se a metodologia proposta por Milanez, (2002) específica para RS. Os 12 indicadores foram trabalhados em forma de entrevista com gestores públicos, comerciantes e professores da cidade. Os mesmos analisaram os indicadores e a partir disso foi possível avaliar os indicadores como favoráveis, muito desfavoráveis e desfavoráveis, quanto à aplicação dos indicadores de sustentabilidade para os gestores de Buriti Alegre- Goiás, (70 %) apresentou tendência muito desfavorável, (30%) desfavorável e (20 %) favorável, o que explica a falta de avaliação de RSU e a ausência do aterro sanitário. Para implementar os resultados identificou-se o quanto se perde em relação a fauna e flora de determinado local com a incidência de um lixão, avaliou-se o nível de contaminação do solo para metais pesados através da análise físico química no lixão, o objetivo da análise permitiu identificar o nível de contaminação de metais pesados de dentro e fora do lixão e a interferências desses elementos químicos no ecossistema.