[pt] A Lagoa de Marapendi integra, junto com as Lagoas de Camorim, de Jacarepaguá e da Tijuca, o Sistema Lagunar de Jacarepaguá que fica numa planície de mesmo nome localizada na zona oeste da cidade do Rio de Janeiro. Uma das características mais marcantes desse Sistema é sua proximidade com o mar, que o abastece por meio do Canal da Joatinga. Marapendi é a mais externa das três Lagoas, separando-se do mar apenas por um cordão arenoso de 9km de extensão e largura de cerca de 100m, onde está localizada a Praia da Reserva. O trabalho objetivou determinar se haveria aportes hídricos entre o mar e a Lagoa através do lençol nesse cordão, determinar se essa troca é pontual ou difusa, se é uniforme ou variada e quantificar sua influência no volume total da Lagoa. Para tal foram utilizados três diferentes grupos de traçadores. O primeiro foi a condutividade por ser mais convencional e com possibilidade de trabalho em campo, em seguida os isótopos estáveis da água (Delta D e Delta 18O) e por último os isótopos de Ra de meia-vida curta (223Ra e 224Ra), determinados pelo uso de RaDeCC – Radium Delayed Coincidence Counter. Como resultado conseguiu-se demonstrar que há um aporte pelo cordão e que ele é difuso e não uniforme. Também, pode-se demonstrar uma zona de elevada descarga no mesmo lugar onde foi observado um afloramento natural. Na quantificação desse aporte, em cálculos aproximados, considerando a água subterrânea no cordão e uma linha de base de Ra na entrada da Lagoa, determinou-se que esse aporte é cerca de 10 por cento do volume de água da Lagoa. / [en] Marapendi Lagoon forms, along with Camorim, Jacarepaguá and Tijuca Lagoon, the Jacarepaguá Lagoon System, located on a plain by the same name in Rio de Janeiro. This System its proximity to the sea that supplies it with water by Joatinga Canal. Marapendi is the most external off the three lagoons, being separated of the sea by just a sandspit of 9km of extension and about 100m wide, named Reserva Beach. The study aimed to determine if there was water contributions (SGD) between the sea and the lagoon through the groundwater in this spit, determine if this exchange is punctual or diffused and to quantify it s influence on the Marapendi volume. For such were used different geotracers as salinity, major ions in salt water, water s stable isotopes (Delta D and Delta 18O) and short half-life radium isotopes (223Ra and 224Ra), determined by RaDeCC – Radium Delayed Coincidence Counter. As a result, it was possible to demonstrate that there is a water contribution through the groundwater. It is also possible to demonstrate an elevated discharge zone on the same place where was observed a natural water outcrop. Quantifying this contribution in calculations considering the sandspit s underground water and a radium baseline on the lagoon s entrance it was determined that this contribution is approximated 10 percent of Marapendi volume, wich is a considerably representative amount.

[pt] Quatro isótopos de rádio com diferentes tempos de meia-vida existem na natureza. Em água doce, o rádio aparece adsorvido ao material particulado enquanto que na água do mar o rádio apresenta um comportamento conservativo, sendo a concentração dos diferentes isótopos de rádio governada pelos processos de diluição, advecção e difusão, bem como pelo decaimento radioativo. Os quatro isótopos naturais de rádio são traçadores extensamente utilizados para determinar taxas de mistura de águas. No presente trabalho, desenvolvido no estuário do Rio Paraíba do Sul, os isótopos de rádio de meiavida curta (224Ra e 223Ra) foram determinados usando o sistema de contagem de coincidência com tempo de retardo (RaDeCCTM). Os isótopos de meia-vida longa (226Ra e 228Ra) foram determinados pela técnica de contagem alfa e beta totais, após a dissolução da fibra de MnO2 usada para a pré-concentração do rádio. Os resultados obtidos dos isótopos de meia-vida longa (226Ra e 228Ra) indicaram que a difusão é o processo dominante de suas distribuições até a distância de 32 km em relação à costa. A distribuição dos isótopos de meia- vida curta (223Ra e 224Ra) nesta região apresentaram um coeficiente de difusão de 13,9 km2d-1 e 15,1 km(2)d(-1) para a 1ª amostragem, realizada na estação seca, e de 59,1 km(2)d(-1) e 59,5 km(2)d(-1) para a 2ª amostragem, realizada na estação chuvosa. / [en] Four radium isotopes with different half life exist in the nature. In fresh waters, the radium appears adsorbed to the particulate material while in the sea water radium presents a conservative behavior, being the concentration of different isotopes of radium governed by the processes of dilution, advection and diffusion, as well as the radioactive decay. The four natural radium isotopes are tracers extensively used to determine taxes of water mixing. In the present work, developed in the Paraíba do Sul River Estuary, the short half life radium isotopes (224Ra and 223Ra) were determined using a delayed coincidence counting system (RaDeCCTM). The isotopes of long half life (226Ra and 228Ra) were determined by the technique of total alpha counting and beta, after the dissolution of the MnO2 fiber used to pre-concentrate radium. The results obtained of isotopes of long half life (226Ra and 228Ra) had indicated that the diffusion is the dominant process of its distributions until in the distance of 32 km in relation to the coast. The distribution of isotopes of short half life (224Ra and 223Ra) in this region had presented a diffusion coefficient of 13.9 km2d-1 and 15.1 km(2)d(-1) for 1ª sampling, was made in the dry season, and of 59.1 km(2)d(-1) and 59.5 km(2)d(-1) for second sampling, was made in the rainy season.

[pt] PCBs, PBDEs e OCPs foram determinados em amostras de pequenos cetáceos, lulas e peixes oriundos da Costa Centro-Norte do Estado do Rio de Janeiro. Esta faixa litorânea apresenta extrema importância para a economia do país e compreende duas regiões distintas, que são o Norte Fluminense e a Região dos Lagos. Os níveis de todos os POPs determinados foram superiores nos pequenos cetáceos, seguidos de peixes e lulas. Os níveis de PCBs variaram entre 12,54 e 5202,95 ng g-1 (ww), onde os principais congêneres encontrados foram PCB 138, 153 e 180. Os PCBs predominantes em cetáceos foram os hexaclorados e nas demais espécies os pentaclorados. PBDEs foram encontrados apenas em amostras de pequenos cetáceos, com exceção dos músculos de P. blainvillei. Foram determinadas concentrações de PBDEs entre 7,82 e 184,02 ng g-1. O perfil da contaminação por PCBs e PBDEs sugere a utilização das misturas Aroclor 1254, 1260 e Penta-BDE. O principal pesticida organoclorado encontrado em todas as amostras foi o p,p -DDE, o qual apresentou valores entre 4,47 e 373,97 ng g-1. Foram estabelecidas correlações significativas entre os níveis de POPs e as variáveis morfométricas dos indivíduos de todas as espécies. Por fim, a análise dos isótopos estáveis de carbono e nitrogênio foi realizada a fim de determinar relações tróficas, preferências alimentares e diferenças no habitat destas espécies. Estes resultados contribuem para aumentar os dados disponíveis acerca da contaminação orgânica em organismos costeiros do Brasil e Hemisfério Sul. / [en] PCBs, PBDEs and OCPs were determined in samples of small cetacean, squid and fish from the Central-northern coast of Rio de Janeiro. This region has great importance for the Brazilian economy and comprises two distinct regions, which are Norte Fluminense and Região dos Lagos. The levels of all POPs were higher in small cetaceans, followed by fish and squid. PCB levels ranged from 12.54 to 5202.95 ng g-1 (wet wt). The main congeners found were PCB 138, 153 and 180. Hexachlorinated PCBs were the predominant congeners in cetaceans and pentachlorinanted PCBs were predominant in fish and squid. PBDEs were found only in cetaceans, except in muscles of P. blainvillei. PBDE concentrations ranged from 7.82 to 184.02 ng g-1. Contamination patterns suggest the previous use of Aroclor 1254, 1260 and Penta-BDE mixtures in Brazil. The main organochlorine pesticide found in this study was p,p-DDE, which presented levels in the range of 4.47 to 373.97 ng g-1. Significant correlations were found between the levels of POPs and morphometric variables of all the individuals. Finally, the analysis carbon and nitrogen stable isotopes was performed in order to assess trophic relationships, feeding preferences and differences on their habitat. These results contribute to extend the database on organic contamination in the Brazilian southeastern coast and in the Southern Hemisphere.

[pt] Neste estudo foram determinadas as concentrações de Se e Hg, no tecido hepático, muscular e renal, de 70 golfinhos de cinco espécies diferentes (Tursiops truncatus, Stenella frontalis, Steno bredanensis, Sotalia guianensis e Pontoporia blainvillei) e uma espécie de ave marinha (Sula leucogaster), encontrados mortos, durante os anos de 2001 e 2013, na Costa Centro-Norte fluminense. A fim de identificar o processo de bioacumulação e biomagnificação, foram determinadas as concentrações de Se e Hg no fígado e no músculo de cinco espécies de peixe (Trichiurus lepturus, Micropogonias furnieri, Mugil liza, Sardinella brasiliensis, Scomber japonicus) e um cefalópode (Loligo plei). Para auxiliar no estudo dos níveis de Se e Hg, também foram avaliados os valores dos isótopos estáveis Delta 13C e Delta 15N no músculo de todas as espécies envolvidas. As concentrações mais elevadas de mercúrio e selênio foram observadas no fígado dos golfinhos, que apresentaram valores entre 11,2 e 684 mg kg elevado a potência negativa 1 para o Hg e entre 10,2 e 111 mg kg elevado a potência negativa 1 para Se. No músculo foram observadas concentrações mais baixas de Se e Hg nos golfinhos, apresentando concentrações de Hg que variaram entre 1,8 a 9,8 mg kg elevado a potência negativa 1, e de Se que variaram entre 1,9 a 2,3 mg kg elevado a potência negativa 1. A concentração de Hg no rim variou de 1,5 a 22 mg kg elevado a potência negativa 1 e de Se entre 7,6 a 12 mg kg elevado a potência negativa 1 nos golfinhos. Entre as presas, as concentrações mais elevadas de Hg e Se foram observadas no fígado, o mercúrio variou entre 0,3 e 1,6 mg kg elevado a potência negativa 1 e o selênio entre 6,6 e 40,4 mg elevado a potência negativa 1. As concentrações de Hg muscular ficaram entre 0,45 e 0,046 mg kg elevado a potência negativa 1 e de Se muscular entre 2,3 e 1,4 mg kg elevado a potência negativa 1 nas presas. Os golfinhos apresentaram maior enriquecimento de nitrogênio com valores médios entre 14,0 e 17,5 por mil. Para os isótopos estáveis de carbono, os valores médios variaram entre menos 16,8 e menos 15,5 por mil nos cetáceos. A razão isotópica entre as presas varou entre 8,3 e 13,5 por mil para o Delta 15N e entre menos 18,3 a menos 11,9 para o Delta 13C. Foi observado poder de biomagnificação positivo para o mercúrio nas espécies S. guianenis (log [Hg] = menos 0,031 mais 0,195 asterisco Delta 15 N; r igual a 0,719; p menor 0,001) e S. frontalis (log [Hg] igual a menos 0,15 mais 0,21 asterisco Delta 15 N; r igual 0,68; p menor que 0,0001), sendo possível concluir que a biomagnificação do Hg é efetiva na região estudada. / [en] This study determined the concentrations of Se and Hg in the liver, muscle and kidney tissue, of 70 dolphins from five different species (Tursiops truncatus, Stenella frontalis, Steno bredanensis, Sotalia guianensis and Pontoporia blainvillei) and a species of seabird (Sula leucogaster), found dead during 2001 and 2013 on the North-Central Coast of the State of Rio de Janeiro. In order to identify the bioaccumulation and biomagnification processes, the concentrations of Se and Hg in the liver and muscle of five species of fish (Trichiurus lepturus, Micropogonias furnieri, Mugil liza, Sardinella brasiliensis, Scomber japonicus) and a cephalopods (Loligo plei) were determined. To assist in the study of Se and Hg, Delta 13 C and Delta 15 N stable isotopes in the muscle of all investigated were also evaluated species involved. The highest concentrations of mercury and selenium were observed in dolphin liver, which presented values between 11.2 and 684 mg kg elevated to negative power 1 for Hg and between 10.2 and 111.3 mg kg elevated to negative power 1 for Se. In muscle lower concentrations of Se and Hg were observed for these species, showing Hg concentrations ranging from 1.8 to 9.8 mg Kg elevated to negative power 1, while Se ranged from 1.9 to 2.3 mg kg elevated to negative power 1. Hg concentrations in the kidney varied from 1.5 to 22.0 mg kg elevated to negative power 1 and Se between 7.6 to 12.2 mg kg elevated to negative power 1 in dolphins. Among the prey, higher concentrations of Hg and Se were observed in liver, mercury varied from 0.28 to 1.6 mg kg elevated to negative power 1 and selenium between 6.6 and 40.4 mg kg elevated to negative power 1. Hg muscle concentrations were between 0.45 and 0.046 mg kg elevated to negative power 1 and muscle Se between 2.3 and 1.4 mg kg elevated to negative power 1 in the prey. Dolphins show higher nitrogen enrichment with mean values between 14.0 and 17.5 per thousand. For the stable carbon isotopes, the mean values ranged between less 16.8 and less 15.5 per thousand in cetaceans. The isotopic ratio of the prey ranged between 8.3 and 13.5 per thousand for Delta 15N and between less 18.3 and less 11.9 for Delta 13C. Positive biomagnification power was observed for mercury to species S. guianenis (log [Hg] equal less 0.031 more 0.195 asterisk Delta 15N; r equal 0.719; p less than 0.001) and S. frontalis (log [Hg] equal less 0.15 more 0.21 asterisk Delta 15N; r 10 equal 0.68; p less than 0.0001), and indicating that the biomagnification of Hg is effective in the region studied.

[pt] A frota veicular brasileira utiliza largamente combustíveis fósseis, como a gasolina, e biocombustíveis, como o bioetanol, este último utilizado in natura, na forma hidratada, ou como aditivo para a gasolina, na forma anidra. Em caso de vazamento destes combustíveis leves para o meio ambiente, a correlação entre contaminantes e fontes suspeitas aplicando técnicas tradicionais, como a Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (GC-MS - Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry) é extremamente difícil, pois gasolinas não possuem biomarcadores e apresentam distribuições de hidrocarbonetos semelhantes, enquanto a diferenciação inequívoca do etanol é inviável. Uma alternativa analítica recente é a Análise de Isótopos Estáveis de Compostos Específicos (CSIA - Compound-specific stable isotope analysis) por meio de Espectrometria de Massas de Razão Isotópica em Fluxo Contínuo (CF-IRMS - Continuous Flow Isotope Ratio Mass Spectrometry). Neste trabalho, uma metodologia de análise isotópica aplicável à gasolina foi implementada utilizando também a extração em Headspace (HS-CF-IRMS). A introdução de amostras por Micro Extração em Fase Sólida (SPME - Solid Phase Micro Extraction), como alternativa ao Headspace, também foi avaliada, apresentando, no entanto, problemas técnicos que restringiram seu uso apenas aos padrões de BTEX, inviabilizando sua aplicação em amostras de gasolina nas condições testadas. Foram analisadas as razões isotópicas de hidrogênio (delta elevado a 2 H) de tolueno, etilbenzeno e xilenos de 38 amostras de gasolina coletadas em 12 refinarias brasileiras ao longo de várias campanhas de amostragem, visando avaliar a existência de assinaturas isotópicas específicas para cada refinaria pesquisada. Os resultados foram avaliados estatisticamente utilizando Análise de Variância (ANOVA), na qual foram encontrados grupos de dados estatisticamente homogêneos. A representação e análise gráfica tridimensional destes grupos de dados permitiu identificar seis refinarias com razões isotópicas específicas, assim como dois conjuntos de refinarias agrupadas por similaridade de assinaturas isotópicas na maioria dos gráficos estudados. No entanto, devido a valores discrepantes entre campanhas distintas para algumas refinarias, os resultados preliminares obtidos neste estudo são válidos somente para as campanhas não excluídas no tratamento estatístico, não podendo, portanto, ser entendidos como uma regra geral. Com relação ao etanol, marcadores isotópicos foram utilizados e testados como ferramenta para identificação de sua origem geográfica. Neste caso, foram avaliadas as razões isotópicas de carbono (delta elevado a 13 C) e hidrogênio (elevado a 2 H) do biocombustível produzido em quatro usinas localizadas em áreas de cultivo dos estados do Amazonas (Norte), Mato Grosso (Centro-Oeste), São Paulo (Sudeste) e Rio Grande do Sul (Sul), bem como os valores de delta13C da cana-de-açúcar coletada nos respectivos canaviais. A técnica empregada foi CF-IRMS. Também foram determinados os perfis isotópicos de oxigênio (delta elevado a 18 O) e hidrogênio em água da planta, do solo de cultivo, da precipitação pluviométrica e de corpos d água associados aos canaviais das respectivas usinas, através da técnica de Espectroscopia de Infravermelho de Razão Isotópica (IRIS – Isotope Ratio Infrared Spectroscopy). O etanol apresentou variações sazonais de delta2H similares às observadas para a água da planta, ressaltando a influência do ciclo hidrológico na sua razão isotópica. Foi constatado que a influência substancial e complexa do ciclo hidrológico sobre delta elevado a 2 H, aliada à pequena variação de delta elevado a 13 C, dificulta o uso destes isótopos como marcadores de origem do etanol. / [en] Brazilian vehicle fleet makes wide use of fossil fuels and biofuels such as gasoline and bioethanol, the latter used neat, hydrated, or as gasoline additive, anhydrous. In case of leakage of such light fuels to the environment, correlation between contaminants and suspicious sources applying traditional techniques such as Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS) is extremely difficult, since gasoline does not have biomarkers and presents similar hydrocarbons distributions, while unambiguous differentiation of ethanol is unfeasible. A recent analytical alternative is the Compound-Specific Stable Isotope Analysis (CSIA) by Continuous Flow Isotope Ratio Mass Spectrometry (CF-IRMS). In this work, a methodology for isotopic analysis suitable to gasoline was implemented using also headspace extraction (HS-CF-IRMS). Sample introduction using Solid Phase Micro-Extraction (SPME) as an alternative to Headspace was also evaluated, presenting, however, technical problems which restricted its use only to BTEX standards, preventing its application in gasoline samples under the tested conditions. Analyses of hydrogen isotopic ratios (delta 2 H) for toluene, ethylbenzene and xylenes present in the composition of 38 gasoline samples collected in 12 Brazilian refineries were performed along several sampling campaigns, aiming at the assessment of the existence of specific isotopic signatures for each refinery studed. Results obtained were statistically evaluated using Analysis of Variance (ANOVA), yielding statistically homogeneous groups of data. Graphical representation analysis in 3D of these data sets allowed the identification of six refineries with specific isotopic ratios, as well as two sets grouped by similarity of their isotopic ratios in most of the studied plots. However, due to inconsistent values between different campaigns for some refineries, the preliminary results obtained in this study are valid only for the campaigns not excluded in the statistical treatment, therefore they cannot be understood as a general rule. Regarding to ethanol, isotopic markers were used and tested as a tool for identification of its geographical origin. In this case carbon and hydrogen isotopic ratios (delta 13 C and delta 2 H) were evaluated in the biofuel produced in four sugarcane mills located in crop areas from the states of Amazonas (North), Mato Grosso (Center-West), São Paulo (Southeast) and Rio Grande do Sul (South), as well as delta 13 C values in plants collected in respective sugarcane fields. The technique used was CF-IRMS. Also, oxygen (delta 18 O) and hydrogen isotopic patterns were determined in plant-water, soil-water, rainwater, and water from reservoirs and some rivers associated to each sugarcane mill, through Isotope Ratio Infrared Spectroscopy (IRIS). Ethanol showed similar seasonal variation of delta 2 H as those observed for plant-water, highlighting the influence of hydrological cycle on the isotopic fingerprint of the alcohol. It was found that the substantial and complex influence of the hydrological cycle on delta 2 H and the small variations on delta 13 C constrain the use of isotopes as tracers for ethanol origin.