A qualidade da água é um fator importante para o bem-estar do ser humano, e equilíbrio dos ecossistemas naturais. Com o aumento populacional e a consequente industrialização, se intensificou a produção de esgoto doméstico e de efluentes industriais, os quais podem conter metais e acentuar a poluição ambiental. Alguns elementos-traço são considerados essenciais para o desenvolvimento e manutenção dos organismos, porém, se forem ingeridos em concentrações acima das recomendadas, podem ser tóxicos. O objetivo desse estudo foi avaliar o grau de contaminação de duas espécies de peixes (Poecilia reticulata e Hypostomus ancistroides) abundantes do Ribeirão Cafezal (Rolândia - PR) pelos elementos Zn, Cd, Cr e Pb. A coleta dos peixes foi realizada em três pontos ao longo do trecho superior da bacia do Ribeirão Cafezal, utilizando os métodos de pesca elétrica e manual, com esforço amostral de 40 min para cada método. Para a detecção dos elementos traço no material coletado, as amostras foram devidamente preparadas para emprego da técnica de Espectrometria de Emissão Óptica por Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES). As concentrações apresentadas pelos indivíduos da espécie Poecilia reticulata (pontos 1 e 2) amostrados do ribeirão foram: Zn (107,63; 91,89 mg/kg) , Cd (0,12; 0,42 mg/kg), Cr (2,17; 4,96 mg/kg) e Pb (0,71; 0,44 mg/kg); enquanto que para a espécie Hypostomus ancistroides (pontos 2 e 3) foram: Zn (93,11; 76,97 mg/kg), Cd (2,22; 0,10 mg/kg), Cr (16,05; 2,23 mg/kg) e Pb (2,83; não determinado mg/kg). Todos os valores estão acima dos limites permitidos pela ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). Não houve diferenças significativas nas concentrações dos metais entre os pontos de amostragem avaliados. Como se trata de um Ribeirão onde as pessoas utilizam a água para recreação e se alimentam dos peixes que colonizam o local, é preciso continuar a atividade de monitoramento, bem como realizar análises sistemáticas com diferentes espécies de peixes, água e sedimento. / Some trace elements are considered essential for the development and maintenance of living organisms. However, if those trace elements are ingested in higher concentrations than recommended can be toxic. The aim of this study was to evaluate the degree of contamination for two abundant species of fish from Ribeirão Cafezal (Poecilia reticulata and Hypostomus ancistroides) with Zn, Cd, Cr and Pb elements. The fish collection was performed at three points along the upper stretch of the basin of Ribeirão Cafezal using electric and manual fishing methods, with sampling effort of 40 minutes for each method. In order to detect the trace elements in the collected material, the samples were properly prepared to the Inductively Coupled Plasma by Atomic Emission Spectroscopy (ICP-OES). The concentrations presented by the species Poecilia reticulata in the two first points of the stream were: Zn (107.63; 91.89 mg / kg), Cd (0.12, 0.42 mg / kg), Cr (2.17; 4.96 mg / kg) and Pb (0.71, 0.44 mg / kg), sampled in 1 and 2 respectively. And individuals of Hypostomus ancistroides species sampled in points 2 and 3 had the following values: Zn (93.11; 76.97 mg / kg), Cd (2.22, 0.10 mg / kg), Cr (16.05; 2.23 mg / kg) and Pb (2.83; nd mg / kg). All values are higher than the limits allowed by ANVISA. There were no significant differences in the metals concentrations among the sampling points assessed. In consideration for Ribeirão Cafezal being a stream where people use water for recreation and feed on the existing fish, we need to continue monitoring it, as well as performing systematic analysis with different species of fish, sediment and water.

O presente estudo propõe uma metodologia para dissolução de tecidos biológicos em sistema de micro-ondas com radiação focalizada e posterior análise elementar por espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICPMS). Foram determinados os elementos arsênio (As), cádmio (Cd), cobre (Cu), chumbo (Pb), níquel (Ni), vanádio (V) e zinco (Zn). A matriz nitro-peroxo-sulfúrica foi comparada com outra sem o ácido sulfúrico e apresentou melhor padrão de recuperação (acima de 90%) na quantificação dos elementos certificados no material de referência TORT-2. As interferências causadas pela presença do ácido sulfúrico na matriz digestora foram contornadas com o uso da célula de reação/colisão com gás hélio (He) e adição deste ácido na composição da curva de quantificação. O ganho analítico proporcionado pelo método de digestão em matriz sulfúrica, em sistema não pressurizado, baseia-se no incremento da temperatura reacional e na degradação completa da matéria orgânica. As digestões tradicionalmente realizadas para quantificação por ICPMS, compostas unicamente de ácido nítrico (HNO3) e peróxido de hidrogênio (H2O2), não apresentam a mesma eficiência na degradação da matéria orgânica em sistemas abertos. Por fim, este método foi aplicado satisfatoriamente em amostras de tecido hepático de peixe Mugil liza (tainha), comprovando sua eficiência em monitorar a bioacumulação, utilizando-se da sensibilidade da técnica multielementar de ICPMS / This study proposes a methodology for dissolution of biological tissues in microwave system with focused radiation and subsequent elemental analysis by mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICPMS). The elements arsenic (As), cadmium (Cd), copper (Cu), lead (Pb), nickel (Ni), vanadium (V) and zinc (Zn) were identified and quantified. The nitro-peroxo-sulfuric acid matrix was compared to another without sulfuric acid and showed better recovery (above 90%) in the quantification of elements in certified reference material TORT-2. The interferences caused by the presence of sulfuric acid in digesting matrix were bypassed by the use of ORS (octapole reaction system) with helium (He) gas and the addition of this acid in the composition of the quantification curve. The gain provided by the analytical method of digestion with sulfuric acid matrix in non-pressurized system, is based on increasing the reaction temperature and the complete degradation of organic matter. Digestions traditionally performed for quantification by ICPMS, composed only with nitric acid (HNO3) and hydrogen peroxide (H2O2), are not as efficient in the degradation of organic matter in open systems. Finally, this method was satisfactorily applied in samples of liver tissue of fish Mugil liza (mullet), proving its effectiveness in monitoring the bioaccumulation, using the sensitivity of multielemental ICPMS technique

Neste trabalho, a decomposição por via úmida em sistema fechado assistida por radiação micro-ondas (MW-AD) e a decomposição por via úmida em sistema fechado assistida por radiação micro-ondas e ultravioleta (MW-UV) foram avaliadas para amostras comerciais de biodiesel para posterior determinação de Ba, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V e Zn por espectrometria de massa com setor eletromagnético com plasma indutivamente acoplado (SF-ICP-MS). A MW-AD empregando ácido diluído foi primeiramente avaliada sendo possível a decomposição de até 700 mg de biodiesel com HNO3 7 mol L-1 e 2 mL de H2O2 30% (m/m). As soluções finais apresentaram teor de carbono residual (RCC) de 8,7% e acidez residual (RA) de 4%. Posteriormente, com o objetivo de obter maior eficiência de decomposição, o método MW-UV foi avaliado para a decomposição de biodiesel. Com o emprego deste método até 950 mg de amostra foram decompostas com HNO3 7 mol L-1 e soluções finais com RCC de 17,4% e RA de 19,3% foram obtidas. As soluções finais, para ambos os métodos, foram adequadas para a determinação de elementos traço por SF-ICP-MS. Possíveis interferências na etapa de determinação dos analitos, causadas pela presença de carbono residual, foram estudadas através do emprego de padrão interno 115In e de ensaios de recuperação de analito para monitorar a formação de espécies poliatômicas no plasma. Os resultados obtidos mostraram a necessidade da utilização de padrão interno, sendo o instrumento operado no modo de baixa resolução para a determinação da maioria dos analitos, com exceção de 52Cr, para o qual o instrumento foi operado no modo de média resolução. A exatidão dos métodos propostos foi avaliada mediante a análise de material de referência certificado, obtendo-se resultados concordantes, com nível de confiança de 95% (teste t-student), com os valores certificados para a maioria dos elementos. Ensaios de adição de analito também foram feitos para a avaliação da exatidão e recuperações de 92 à 109% foram obtidas. Os limites de detecção (LD) obtidos para o método MW-UV foram inferiores aos obtidos para MW-AD, na faixa de 0,08 a 6,9 ng g-1 e 1,0 a 14 ng g-1, respectivamente. / In this work, the microwave-assisted digestion (MW-AD) and microwave-assisted ultraviolet digestion (MW-UV) were evaluated for commercial biodiesel samples for subsequent determination of Ba, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V and Zn by sector field inductively coupled plasma mass spectrometry (SF-ICP-MS). Using the MW-AD method with diluted acid up to 700 mg of biodiesel were digested with 7 mol L-1 HNO3 and 2 mL of 30% (w/w) H2O2. Final solutions presented residual carbon content (RCC) of 8.7% and residual acidity (RA) of 4%. In order to improve the digestion efficiency, the MW-UV method was evaluated for biodiesel digestion. Using MW-UV method up to 950 mg of sample were digested with 7 mol L-1 HNO3 and the final solutions with RCC of 17.4% and RA of 19.3% were obtained. The final solutions obtained for both methods were suitable for the determination of trace elements by SF-ICP-MS. Interferences in the determination step were studied using 115In as internal standard and analyte recovery to monitor the formation of polyatomic species in the plasma. The low resolution mode was used for the determination of almost of the analytes with the exception of 52Cr that was determine using medium resolution mode. Accuracy of the investigated methods were evaluated by analysis of certified reference material and the values obtained were in agreement with 95% confidence level (t-student test) with the certified values for all elements. Analyte recovery was also performed to evaluate the accuracy and recoveries of 92 to 109% were obtained. The limits of detection (LOD) obtained by the MW-UV method were lower than MW-AD method and are in the range of 0.08 to 6.9 ng g -1 and 1.0 to 14 ng g -1, respectively.

No description available.

O projeto BIOTA “Diversidade, dinâmica e conservação de florestas do Estado de São Paulo: 40 ha de parcelas permanentes” vem sendo conduzido para o conhecimento dos processos geradores, mantenedores e reguladores da biodiversidade nas principais formações vegetacionais do Estado. Uma parcela permanente de 10 ha foi instalada na unidade de conservação correspondente à Floresta Ombrófila Densa (Mata Atlântica) para a caracterização completa do ecossistema. A investigação de elementos químicos nesse ecossistema altamente ameaçado foi desenvolvida nesta Tese de Doutoramento. Diversos processos são responsáveis pela manutenção de ecossistemas naturais. À ciclagem mineral corresponde o caminhamento dos elementos químicos, que fluem entre os compartimentos bióticos (folha e serrapilheira) e abióticos (atmosfera e solo). A complexidade desse mecanismo regulatório está relacionada com a deficiência, a toxicidade, a fitodisponibilidade e as interações dos elementos químicos, além das condições ambientais de crescimento como luminosidade, temperatura e umidade. Devido à sua adaptabilidade, as plantas absorvem elementos químicos, acumulando-os nos seus tecidos. A acumulação é ativa, ou seja, independentemente do meio, as plantas mantêm as concentrações de determinados elementos. Essa característica corrobora o uso desses organismos para a quantificação da qualidade do ambiente a partir dos estudos de biomonitoração de poluição atmosférica. A análise por ativação neutrônica instrumental – INAA foi a técnica analítica empregada para a biomonitoração devido ao seu nível metrológico elevado e sua capacidade de determinação simultânea de diversos elementos. Para a comparabilidade dos resultados gerados, a qualidade do procedimento analítico, a representatividade das amostras e o efeito da contaminação com particulados de terra aderida à superfície das folhas foram também estudados. Os compartimentos solo, serrapilheira e folha tiveram sua composição química avaliada por INAA. De modo geral, foram detectadas concentrações totais de elementos químicos mais elevadas nos solos de vales (baixa altitude) do que nas regiões de alta altitude (solos mais desenvolvidos). Essa variabilidade não foi determinante das concentrações encontradas nas folhas, indicando a composição química elementar intrínseca das plantas. As concentrações nas folhas também não se alteraram significativamente (nível de 95% de confiança) de acordo com os resultados provenientes de quatro épocas de coleta diferenciadas. Foram identificadas espécies acumuladoras dos nutrientes Ca, Co, K, Na, Se e Zn, dos elementos traços Br, Ba, Cs, Hg, Rb, Sc, Sr e dos lantanídeos Ce, La e Sm. A utilização das espécies arbóreas para a biomonitoração da parcela permanente proporcionou o conhecimento das concentrações naturais dos elementos químicos. O trecho de Mata Atlântica avaliado foi considerado de baixo nível de poluição, pois a maior parte das espécies estudadas apresentou concentrações dos elementos químicos dentro da faixa esperada, com exceção das espécies naturalmente acumuladoras. Elementos traços como As, Cd, Cr e Ni ficaram abaixo dos limites de detecção. O trabalho concentrou esforços para o estabelecimento de padrões de referência para estudos de impacto ambiental considerando a composição química da parcela permanente da Mata Atlântica. O reservatório de elementos químicos no ecossistema foi estimado, evidenciando-se a importância desse conhecimento para a conservação da biodiversidade. / The BIOTA Project “Diversity, dynamic and conservation of forests from the São Paulo State: 40 ha of permanent parcels” has been conducted to provide the knowledge on the generation, sustainability and regulation processes of the biodiversity of the State. A long-term plot (permanent parcel) was installed in the conservation unit corresponding to the Dense Ombrophilous Forest (Atlantic Forest) for the environmental characterization of the ecosystem. The investigation of chemical elements in this highly threatened forest was performed in this Doctorate Thesis. Several processes are responsible for the sustainability of the natural ecosystems. Mineral cycling defines the pathway of chemical elements from non-biotic compartments (soil and atmosphere) to biotic compartments (leaf and litter). The complexity of this regulatory mechanism is related to the deficiency, toxicity, phytoavailability and the interactions of the chemical elements, in addition to environmental growth conditions like luminosity, temperature and humidity. Due to its adaptability, plants are able to uptake and accumulate chemical elements in their tissues. This accumulation is an active process in which the plants tend to maintain the concentrations of some chemical elements independently of the environmental conditions. Such characteristic corroborates the use of these organisms for quantifying the environmental quality by biomonitoring studies of atmospheric pollution. Instrumental neutron activation analysis – INAA was the analytical technique employed for biomonitoring due to its high metrological level and its capability for simultaneous determination of several chemical elements. For the comparability of the results, the quality of analytical procedure, the representativeness of samples and the effect of contamination with earth particles adhered to the leaf surface were also studied. The chemical composition of the soil, litter and leaf compartments was evaluated by INAA. The concentrations of some elements were higher for the soils of the valleys and considerably lower for the soils at higher altitudes. Such variability was not observed for the concentrations found in leaves, indicating the intrinsic chemical composition in plants. The concentrations in leaf did not change significantly (at the 95% confidence level) as demonstrated by the results from four different periods of sampling. Some tree species were able to accumulate the nutrients Ca, Co, K, Na, Se and Zn, the trace elements Br, Ba, Cs, Rb, Sc and Sr and the lanthanides Ce, Eu, La, Sm, Tb and Yb. The use of plants species for biomonitoring the long-term plot provided knowledge on the background concentrations of chemical elements. The Atlantic Forest can be considered to have a low status of pollution since most plants have shown concentrations within the expected range with exception of the accumulator species. Concentrations of some trace elements like As, Cd, Cr and Ni were below the detection limits. This work concentrated efforts to establish reference standards for studies on environmental impact considering the chemical composition in the long-term plot of the Atlantic Forest. The reservoir of chemical elements in the ecosystem was estimated, evidencing the importance of such knowledge for the biodiversity conservation.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-10-24T16:58:28Z No. of bitstreams: 1 DanielCabralTeixeira.pdf: 2770074 bytes, checksum: 0d0c1bc812ba890678e907aec3eab6b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-24T16:58:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielCabralTeixeira.pdf: 2770074 bytes, checksum: 0d0c1bc812ba890678e907aec3eab6b6 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / A Mata Atlântica, um hotspot mundial com grande diversidade de plantas e animais, está localizado na região mais industrializada do Brasil, uma fonte em potencial de elementos químicos para a atmosfera. Recentemente, foi descrito a entrada de Hg via serapilheira para o solo principalmente, após a captação estomática (poros foliares), agindo como via importante para o transporte deste poluente do ar para o solo durante o seu ciclo biogeoquímico. Este fluxo de mercúrio é mais evidente em florestas tropicais, que apresentam as maiores produções de serapilheira. O objetivo deste trabalho foi quantificar a concentração total do Hg na serapilheira, e estimar sua deposição no Parque Estadual da Pedra Branca, na cidade do Rio de Janeiro, durante o período de um ano. Foram analizadas, folhas de cinco espécies dominantes, para se avaliar a concentração de Hg nas folhas do dossel e testar as correlações com os parâmetros anatômicos foliares, tais como as freqüências estomáticas e tricomáticas. A média anual da concentração de Hg foi de 237+ 52 ng g-1 e o fluxo de 184 + 98 μg m-2 sobre uma produção de serapilheira de 7,6 t.ha-1. A concentração mensal de Hg variou de acordo com a temperatura de dois meses anteriores. A precipitação mensal teve uma forte correlação negativa com as concentrações de Hg somente durante os meses de altas temperaturas. Estas correlações confirmam a dependência com os eventos fisiológicos, controlados por processos bioquímicos que definem a abertura estomática, sendo mais eficiente durante altas temperaturas e solo sem deficiência hídrica. A concentração de Hg na folhagem do dossel revelou uma grande variação interespecífica de 60 ng g-1 em Metternichia príncipes; 84 ng g-1em Colubrina. glandulosa; 170 ng g-1 em Cordia trichotoma; 190 ng g-1 em Piptadenia gonoacantha; até 215 ng g-1 em Alchornea iricurana.. Uma correlação positiva ocorreu entre as concentrações de Hg e a densidade estomática, exceto pelas espécies com tricomas, demonstrando mais uma evidência da captação estomática e possível papel da adsorção superficial dos tricomas. Estes valores elevados, mesmo para áreas urbanas poluídas, mostram a complexidade dos fenômenos climáticos e fisiológicos que regem a captação de Hg em florestas tropicais. Esta captação potencial da Mata Atlântica deve ser considerada para sua conservação e preservação, uma vez que o destino do Hg, vindo da serapilheira, no solo é desconhecido. Devido ao status de poluente global do Hg, o desenvolvimento de leis internacionais para emissões atmosféricas de Hg, é crucial. / The Atlantic Forest, a hotspot in the world with a great diversity of plants and animals, is located in the most industrialized region of Brazil, a potential source of chemical elements for the atmosphere. Recently, was described the Hg litterfall input to the soil mainly, after the stomatal (leaf pores) uptake, acting as an important way to transport this pollutant from air to soil. This flux of mercury is more notable in tropical forests, which have the higher annual litter production. The aim of this work was quantify the total concentration of Hg in litterfall, and estimate how much was deposited in the Parque Estadual da Pedra Branca, na cidade do Rio de Janeiro. Leaves of the five most predominant species were analyzed to assess the Hg concentrations by canopy leaves and test the correlations with foliar anatomical parameters, such as stomatal and trichomatic frequency. The annual mean of Hg concentration was 237, 7+ 52 ng g-1 and the flux was 184, 2 + 98 μg m-2 over a 7,6 t.ha-1 of litter production. The past two months temperature was correlated to the monthly concentration deviation, showing the relation with biochemistry process ruling the plant growing. The monthly precipitation had a strong negative correlation with the Hg concentrations of the higher temperature months. These correlations confirm the dependency on physiological events, controlled by biochemistry processes that rule the stomatal opening, being optimal during high temperatures and soil with no water deficiency. The green foliage Hg concentration revealed a great interespecific variation, from 60 ng g-1 - Metternichia principes, 84 ng g-1 - Colubrina. glandulosa,170 ng g-1 - Cordia trichotoma, 190 ng g-1 - Piptadenia gonoacantha to 215 ng g-1 - Alchornea iricurana. There was a clear positive correlation between these concentrations and the stomatal density of these species, except by the species with trichomes, showing one more evidence of the stomatal uptake and the superficial trichomes adsorption roles. These results are very high even to a polluted urban area, and show the complexity of phenological and climatic phenomena that rules the Hg uptake in tropical forests. This potential uptake of Mata Atlantica must be considered for their conservation and preservation, once the Hg soil destination came from litter, is unknown. Due to the global Hg pollutant status, the development of international laws, to Hg air emissions, is crucial.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larissa_ Kummer.pdf: 3836984 bytes, checksum: 1746a7b3c060c75c722565a4bf452739 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / High concentrations of heavy metals in the soil can affect the sustainability of ecosystems and the health of humans and animals. The metal availability in the environment is related to the characteristics of each element, historical and source of contamination, as well as the properties of each soil. The presence of more than one element is common in contaminated areas and their interaction can affect their behavior in the environment. Researches have been developed to study the behavior of metals in different types of soils and thus help in cases of remediation. In recent years, the soil washing with biosurfactant has been presented as a promising method of remediation with little or no effect on the physico-chemical and microbiological characteristics of the soil, but the costs of obtaining this biosurfactant are still high, because most manufacturers use artificial means for production. Thus, this study had the objective of evaluating the remediation potential of the biosurfactant obtained from the fermentation of cassava water through the action of the bacteria Bacillus subtilis. This biosurfactant was characterized as surfactin, an anionic lipopeptide. Soils of different origins were used, one of them typical of the southwestern state of Paraná and the other from the northwest. The soils were first evaluated according to their potential for adsorption of the elements copper, zinc and lead in monometallic and multimetalic conditions, representing non-competitive and competitive conditions respectively. This evaluation was carried out by tests of adsorption and application of the matematical models of Langmuir and Freündlich. Soils were characterized chemically, physically and mineralogically. After that, it was performed the process of artificial contamination of these soils for application in the experiments of soil washing with biosurfactant in different conditions, having pH and concentration of biosurfactant solution as the main variables. Furthermore, it was also assessed the adsorption s capacity for metals by biosurfactant in liquid medium. The results showed that metals have different behaviors related to the adsorption and desorption to soil and to the biosurfactant. The soil type is also very important for the efficiency of metal removal. The clay soil showed higher adsorption capacity and therefore lower capacity of metal removal when compared to the sandy soil. In general, the soils showed the following sequence of adsorption capacity: Pb > Cu > Zn. The Pb was the element that less desorved by the washing process. It can also be concluded that, when soils are contaminated by more than one element at the same time, its ability to leach is greater than when the element is alone in the medium. This situation occurs because of differences between the competitive processes that take place in the active sites. The washing experiments showed that the biosurfactant was not able to improve the efficiency of removal of metals. The results obtained by the control treatments (only pure water) had very similar values to those that contained biosurfactant. When the wash solution containing the biosurfactant was in high concentrations, decrease in removel efficiency was found in some of the samples. Analysis of high performance liquid chromatography showed that the biosurfactant was adsorbed to soil samples, which is the consequence of not observing the effectiveness of the extractor in the removal of metals. It is notable, however, that the surfactin obtained has the potential to bind to metals, since the tests of adsorption to metals was confirmed by experiments. According to the results obtained, it can be inferred that the surfactin has greater potential for metal removal in liquid media than in solid medium, because of the lower possibility of adsorption. In soil, the results indicated potential use of this biosurfactant as stabilizing of metals in methods of remediation "in situ". / Concentrações elevadas de metais pesados no solo podem afetar a sustentabilidade dos ecossistemas e também a saúde dos seres humanos e animais. A disponibilidade do metal no ambiente está relacionada às características de cada elemento, histórico e fonte de contaminação, bem como às propriedades de cada solo. A presença de mais de um elemento em áreas contaminadas é comum e a interação entre eles pode afetar o seu comportamento no ambiente. Diante do problema, pesquisas vêm sendo realizadas a fim de estudar o comportamento dos metais em diferentes tipos de solos e assim auxiliar nos procesos de remediação. Nos últimos anos, a lavagem do solo com biossurfactante tem sido apresentada como um método promissor de remediação com pequeno ou nenhum efeito sobre as características físico-químicas e microbiológicas do solo, porém os custos de obtenção deste biossurfactante ainda são altos, pois a maioria dos fabricantes utiliza meios artificiais para sua produção. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo geral avaliar o potencial de remediação do biossurfactante obtido a partir do bioprocessamento da manipueira pela ação de bactérias Bacillus subtilis. Este biossurfactante foi caracterizado como surfactina, um lipopeptídeo aniônico. Foram utilizados solos de origens distintas, sendo um deles típico da região sudoeste do estado do Paraná e outro da região noroeste. Os solos utilizados foram primeiramente avaliados de acordo com o seu potencial de adsorção dos elementos cobre, zinco e chumbo em condições monometálicas e multimetálicas, representando condições não-competitivas e competitivas, respectivamente. Esta avaliação foi feita por meio de testes de adsorção e aplicação de modelos matemáticos de Langmuir e Freündlich. Os solos foram caracterizados química, física e mineralogicamente. A partir de então realizou-se o processo de contaminação artificial destes solos para posterior aplicação dos experimentos de lavagem com o biossurfactante em diferentes condições, sendo as variáveis pH e concentração da solução de biossurfactante como as principais. Além disso, também foi avaliada a capacidade de adsorção dos metais pelo próprio biossurfactante, em meio líquido. Os resultados mostraram que os metais apresentam comportamentos distintos quanto a adsorção e dessorção ao solo e ao biossurfactante. O tipo de solo também é muito importante para a avaliação da eficiência de remoção de metais. O solo argiloso apresentou maior capacidade de adsorção e consequentemente menor capacidade de remoção dos metais quando comparado ao solo arenoso. De modo geral, os solos apresentaram a seguinte sequência de capacidade de adsorção: Pb > Cu > Zn. O Pb foi o elemento que menos dessorveu pelos processos de lavagem. Foi possível também concluir que quando os solos estão contaminados por mais de um elemento ao mesmo tempo, a capacidade de lixiviar-se é maior do que quando o elemento está sozinho no meio. Esta situação ocorre em virtude dos processos competitivos existentes entre os sítios ativos. Os experimentos de lavagem mostraram que o biossurfactante não foi capaz de melhorar a eficiência de remoção dos metais. Os resultados obtidos pelos tratamentos controle (somente água pura) tiveram valores muito semelhantes aos que continham biossurfactante. Quando a solução de lavagem continha o biossurfactante em altas concentrações, foi encontrada, em algumas amostras, queda na eficiência de remoção. Análises de cromatografia líquida permitiram concluir que o biossurfactante foi adsorvido às amostras de solo, sendo esta a consequência da não observação da eficácia do extrator na remoção dos metais. Cabe ressaltar, entretanto, que a surfactina obtida apresenta potencial de ligar-se aos metais, uma vez que os testes de adsorção desta aos metais foi confirmado pelos experimentos realizados. De acordo com os resultados encontrados, pode-se inferir que a surfactina tem maior potencial de remoção de metais em meio líquido do que em meio sólido, devido a menor possibilidade de adsorção na matriz sólida. Em solo, os resultados indicaram potencial de utilização deste biossurfactante como agente de estabilização dos metais em métodos de remediação in situ .

O município de Viamão está localizado na região metropolitana de Porto Alegre, no estado do Rio Grande Sul. A barragem Mãe d\'Água foi construída em 1962, com o intuito de atender à demanda da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, mais precisamente o Instituto de Pesquisas Hidráulicas, porém, devido à falta de planejamento urbano, durante os últimos quarenta anos, vem acarretando uma diversificada série de passivos ambientais, como contaminantes orgânicos e/ou inorgânicos. Neste seguimento, o presente trabalho busca avaliar as concentrações dos metais Zinco e Níquel, teores de matéria orgânica e a composição granulométrica nas diferentes profundidades amostradas em testemunhos de sedimentos produzidos nesta bacia hidrográfica que compõe a barragem Mãe d\'Água. As coletas de amostras foram realizadas em junho de 2014, sendo amostrados quatro testemunhos sedimentares distribuídos no lago da referida barragem. Para a extração dos testemunhos foi utilizado um amostrador de núcleo \"Piston Core\". Os sedimentos da fração menor que 63μm foram destinados a análise química para verificação da presença e concentração dos elementos traço: Níquel (Ni) e Zinco (Zn). A metodologia de digestão ácida empregada é a EPA 3050, adotada pela U.S. Environment Protection Agency, sendo que as análises foram realizadas em duplicata e, para controle de qualidade, foram utilizados dois materiais de referência da USGS (U.S. Geological Survey): SGR-1b e SCO-1. Com os resultados obtidos, a caracterização granulométrica da sedimentação sob o barramento mostrou-se suscetível a contaminação por metais ao longo nas últimas décadas. Todas as amostras apresentaram concentrações de Zn e Ni acima do valor de background local e com padrões de crescimento, portanto, evidenciam a existência de enriquecimento dos sedimentos por estes elementos. Os teores de matéria orgânica quando correlacionados as concentrações de Zn e Ni evidenciaram o crescente enriquecimento nos testemunhos analisados, confirmando a alta afinidade destes elementos à sedimentos compostos de fração orgânica. O índice de geoacumulação para a maior parte das concentrações dos metais nas diferentes profundidades encontra-se caracterizadas como não poluída. Considerando que a área de estudo se caracteriza historicamente pela ocupação residencial, ações antropogênicas podem ser consideradas as principais provedoras dos passivos ambientais aos corpos d\'água. / The municipality of Viamão is located in the metropolitan region of Porto Alegre, state of Rio Grande do Sul. The Mãe D\'água Dam was built in 1962, so that demands from the Federal University of Rio Grande do Sul, more precisely the Institute of Hydraulic Research could be met. However, due to a lack of urban planning over the past forty years, the dam has caused several environmental liabilities, such as organic contaminants and / or inorganic contaminants. This manuscript addresses an evaluation of the concentrations of the metals zinc and nickel metals, organic matter content and particle size composition at different depths sampled in sediment cores produced in the watershed that comprises Mãe d\'Água. Four sediment core distributed in the dam lake were collected in June 2014, by \"Piston Core\" core sampler. Sediments whose fraction was lower than 63μm were subjected to chemical analyses regarding the presence and concentration of nickel (Ni) and zinc (Zn). The acid digestion methodology employed was EPA 3050, adopted by the US Environment Protection Agency. The analyses were performed in duplicate and two USGS (US Geological Survey) reference materials, namely: SGR-1b and SCO-1 were used for the quality control. The particle size characterization of sedimentation under the bus has proved susceptible to metal contamination over the past decades. All samples showed concentrations of Zn and Ni higher than the local background values and growth patterns, which evidenced an enrichment of sediments. In comparison to the organic matter content, the Zn and Ni concentrations showed a growing enrichment, which confirmed the high affinity of these elements for sediments composed of organic fraction. The geoaccumulation index for most of the metal concentrations at different depths has been characterized as non polluted. As whereas the study area is historically by historically residential occupation, anthropogenic actions can be considered the main causes of environmental damage to water bodies.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-05-29T16:17:04Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO MESTRADO - DAVID NEVES.pdf: 7961414 bytes, checksum: a6e16e2489660cbcfdc1ee3990007b0a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T16:17:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO MESTRADO - DAVID NEVES.pdf: 7961414 bytes, checksum: a6e16e2489660cbcfdc1ee3990007b0a (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / As águas superficiais brasileiras vêm sofrendo constantes alterações em sua qualidade devido às atividades antrópicas e influências do uso e ocupação da região do entorno das bacias hidrográficas. Diante da complexidade dos sistemas lóticos, através de mét odos estatísticos , muitos pesquisadores buscam identificar variáveis representantes d as condições do corpo hídrico. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi analisar temporal e espacialmente os aspectos hidrogeoquímico s e de qualidade das águas dos rios Piabanha, Paraibuna e Paraíba do Sul no município de Três Rios ( RJ ) , por meio de análise fatorial . Para isso foram selecionados oito pontos de amostragens ao longo dessas drenagens, sendo seis localizados no rio Paraíba do Sul, um no Piabanha e um no Parai buna. Além de medidas físico - químicas ―in situ‖ como pH, potencial oxi - redutor, condutividade elétrica e oxigênio dissolvido , a mostras foram coleta da s trimestralmente durante um ano hidrológico para análises de íons como Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Cl - , SO 4 2 - , HCO 3 - , F - e B - , elementos traço Al, As, Ba, Cd, Cu, Cr, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Se, Sr e V, nutrientes como N - total, NH 4 + , NO 2 - , NO 3 - , P - total e PO 4 3 - , SiO 2 , coliformes totais , termotolerantes, material particulado em suspensão - MPS , carbono orgânico dissolvido - COD e demanda bioquímica de oxigênio - DBO . Dentre os parâmetros físico - químicos, apenas o oxigênio dissolvido e a turbidez apresentaram discordância com os valores de referência estabelecido na Resolução CONAMA 357 de 2005. A concentração de MPS foi con dicionada ao regime pluviométrico da área de estudo, de modo que as maiores concentrações foram registradas no período chuvoso e as menores no período de estiagem. No entanto, as diversas barragens e/o u sistemas de contenções de erosões presente s a montant e dos segmentos amostrados , reduziram em maior ou menor grau os valores de MPS obtidos nos três rios. Para os períodos chuvoso e seco , as águas superficiais foram classificadas predominantemente como bicarbonatada sódica a mista. Entre as frações nitrogena das, o nitrato prevaleceu em época seca , como resultado da oxidação da matéria orgânica de efluentes domésticos. Dentre os metais, os elementos - traço Al, Fe e Hg foram os mais representativos para depreciação da qualidade hídrica. De modo geral, a qualidad e das águas superficiais durante o período chuvoso foi influenciada por processos erosivos, ao passo que no período seco foi controlada pel o escoamento de base e pelo lançamento de efluentes domésticos sem tratamento prévio / The Brazilian surface waters have been constantly changing th eir quality due to the anthropic activities and influences of the use and occupation of the region around the watersh eds. Given the complexity of the lotic systems, many researchers have sought through statistical methods to recognize variables that can represent the conditions of the hydric body. In this context, the aim of thi s work was to analyze in the time and in t he space the hydrogeochemical aspects and water quality of the Piabanha, Paraibuna and Paraíba do Sul rivers in Três Rios municipality, Rio de Janeiro State , and its surroundings by multivariate statistical analyzes. Therefore, eight sampling points were s elected along those wat er bodies, which six are situated in the Paraíba do Sul river, one in Piabanha and one in Paraibuna. The samples were collected quarterly during a hydrological year. In the field , the physicochemical parameters were measured in loco such as pH, oxy - reductive potential, electrical conductivity and dissolved oxygen and in the laboratory were carried out analyzes for the ions Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Cl - , SO 4 2 - , HCO 3 - , F - and B - ; for the trace - elements Al, As, Ba, Cd, Cu, Cr, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Se, Sr e V; for the main nutrients N - total, NH 4 + , NO 2 - , NO 3 - , P - total and PO 4 3 - , SiO 2 , the total coliforms and thermotolerants, the suspension particulate matter – SPM, the dissolved organic carbon – DOC and the biochemical oxygen demand – BOD. Among the physical - chemical parameters, only the dissolved oxygen and turbidity showed disagreement with the reference values s et out in Federal R esolution CONAMA 357/ 2005 . The concentration of SPM was conditioned by the rainfall behavior of the study area, disp laying the highest concentrations in the rainy season and the lowest ones in the dry season. However, the various dams and/or retaining walls present upstream from the segments sampled, reduced the SPM values obtained in the three rivers. The surface wate rs were chemically classified as sodium bicarbonate to mix for both wet and dry periods . Among the nitrogenous fractions present in surface waters , the nitrate prevailed in the dry season as a result of the oxidation of the organic matter from domestic eff luents. Regarding the trace elements Al e Hg were the most representative for the depreciation of water quality. In general, the quality of the surface waters during the rainy season was influenced by erosive processes in the rivers banks, while in the dry season the influence was based on the base flow and on the launch of domestic effluent without previous treatment

L’accroissement de l’urbanisation et le développement industriel modifient la composition des géosphères de la Terre, en augmentant le nombre de problèmes géoécologiques et en affectant négativement la santé humaine. Actuellement, plus d'attention est accordée à la surveillance de l'état des composants de l’environnement naturel urbain. En Russie, les méthodes biogéochimiques (par ex., l'application de feuilles des arbres comme un récepteur naturel de la pollution) sont largement utilisées pour caractériser les problèmes géoécologiques des territoires dans des conditions d’intensité d’activités industrielles. Dans les pays occidentaux, les méthodes permettant d'estimer l'impact des facteurs ambiants sur la géosphère et la santé humaine sont répandues, parmi lesquelles l'évaluation des impacts du cycle de vie (ÉICV). Cependant, ces méthodes ne sont toujours pas appliquées en combinaison. L’utilisation d’indicateurs efficaces reflétant l'intensité de l'impact anthropique sur les écosystèmes; d’une cartographie de la distribution des polluants, ainsi que l'utilisation a posteriori de ces résultats dans l'évaluation des impacts sur l'environnement et la prédiction de leurs effets négatifs des entreprises industrielles (toxicité humaine et l'écotoxicité) sont pertinents pour l'évaluation complète des écosystèmes urbains. Cette méthode intégrée a été proposée et mise en œuvre sur le territoire d’Ust-Kamenogorsk, l'une des villes ayant subie des transformations technogéniques significatives au Kazakhstan avec un ensemble spécifique d’entreprises / With widespread urbanization and industrial development, the composition of the Earth's geosphere shells has changed, increasing the number of geoecological problems of territories and negatively affecting human health. Currently, more attention is being paid to monitoring the state of the components of urban natural environments. In Russia, biogeochemical methods (e.g. applying tree leaves as a kind of natural receptor of pollution) are widely used to characterize the geoecological problems of the territories under the pressure of intensive industrial activities. In Western countries, methods allowing us to estimate the impact of ambient factors on ecosystems and human health have become widespread; life cycle impact assessment is among them. However, these methods still have not been applied in combination. Therefore, the implementation of a comprehensive assessment of urban ecosystems using indicators reflecting the intensity of anthropogenic impact on ecosystems, following mapping of pollutant distributions, as well as the subsequent use of the results in the evaluation of the industrial enterprises' impact on the environment and in the prediction of the negative effects of pollution (human toxicity and ecotoxicity) are relevant. Such integrated method combining two methodologies was suggested and implemented in the territory of Ust-Kamenogorsk city, one of the significantly technogenic transformed cities in Kazakhstan with a specific set of enterprises