[pt] As plataformas continentais são grandes reservatórios de matéria orgânica, reflexo das altas taxas de produção primária e do aporte continental nessas províncias dos oceanos. O sedimento de fundo é um depósito natural para matéria orgânica e para diferentes tipos de poluentes. A composição bioquímica da matéria orgânica sedimentar permite identificar a sua origem e qualidade como alimento para organismos bentônicos heterotróficos. Deste modo, esta pesquisa teve como objetivo avaliar a qualidade nutricional da matéria orgânica sedimentar superficial da Bacia de Santos, localizada entre Cabo Frio (RJ) e o Cabo de Santa Marta (SC) através do teor de carbono biopolimérico, que representa a soma de carboidratos, proteínas e lipídios totais. Para isso, foram realizadas amostragens em 87 estações de coleta, em triplicata. Os biopolímeros orgânicos (proteínas, carboidratos e lipídeos totais) foram analisados separadamente após extração/digestão e medição por espectrofotometria de absorção molecular. Para carboidratos (CHO) obteve-se média de 1,23 ± 0,36 mgC g-1 de sedimento seco, para proteínas (PRT) esse valor foi de 1,06 ± 0,31 mgC g-1 de sedimento seco e para lipídios (LIP) a média foi de 0,32 ± 0,11 mgC g-1. O carbono biopolimérico (CBP) é resultado da transformação dos valores obtidos para os biopolímeros em equivalentes de carbono através de fatores de conversão. Para esse parâmetro obteve-se média de 2,63 ± 0,53 mgC g-1. O índice alimentar (IA) calculado para a matéria orgânica no sedimento apresentou valores que variaram de 28,7 até 65,7 porcento, indicando uma grande contribuição do CBP em relação ao carbono orgânico total. Também foi observada elevada variabilidade espacial do CBP em função da produtividade primária, processos biogeoquímicos e hidrodinâmicos da área. Por fim, a avaliação da qualidade do material orgânico presente no sedimento, feita através do CBP e do IA, indicou alta biodisponibilidade de alimento para os organismos bentônicos, principalmente na plataforma e talude médio. / [en] The continental shelves are large reservoirs of organic matter, reflecting the high rates of primary production and continental input into these ocean provinces. The bottom sediment is a natural repository for organic matter and for different types of pollutants. The biochemical composition of sedimentary organic matter allows us to identify its origin and quality as food for benthic heterotrophic organisms. Thus, this research aimed to evaluate the nutritional quality of the superficial sedimentary organic matter of the Santos Basin, located between Cabo Frio (RJ) and Cabo de Santa Marta (SC) through the biopolymer carbon content, which represents the sum of carbohydrates, proteins and total lipids. For this, sampling was carried out in 87 collection stations, in triplicate. The organic biopolymers (proteins, carbohydrates and total lipids) were analyzed separately after extraction/digestion and measurement by molecular absorption spectrophotometry. For carbohydrates (CHO) an average of 1.23 ± 0.36 mgC g-1 of dry sediment was obtained, for proteins (PRT) this value was 1.06 ± 0.31 mgC g-1 of dry sediment and for lipids (LIP) the average was 0.32 ± 0.11 mgC g-1. The biopolymer carbon (CBP) is the result of the transformation of the values obtained for the biopolymers in carbon equivalents through conversion factors. For this parameter an average of 2.63 ± 0.53 mgC g-1 was obtained. The food index (AI) calculated for organic matter in sediment showed values ranging from 28.7 to 65.7 percent, indicating a large contribution of CBP in relation to total organic carbon. High spatial variability of CBP was also observed as a function of primary productivity, biogeochemical and hydrodynamic processes in the area. Finally, the evaluation of the quality of organic material present in the sediment, through CBP and AI, indicated high bioavailability of food for benthic organisms, mainly in the platform and medium slope.

[pt] A Baía de Sepetiba localiza-se a 60 km da região metropolitana do Rio de Janeiro e proporciona, há séculos, a base econômica de divesas comunidades residentes ao longo de suas margens e ilhas. Seu pescado, além da subsistência, já foi amplamente usado para abastecimento de diversos mercados da região metropolitana. No entanto, nas últimas décadas a baía sofre com um intenso desenvolvimento industrial, com a instalação de várias grandes indústrias em seus arredores, como duas siderúrgicas, terminais navais para conteiners e, também, terminais de carga e descarga de minério de ferro e carvão, entre outros. Pode-se acrescentar a este cenário, um rápido adensamento demográfico, que se intensificou na década de 60 em consequência do estabelecimento de tais indústrias. A ausência de sistema de saneamento básico e infraestrutura para suprir a demanda populacional só tende a agravar as condições ambientais do sistema costeiro. Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade do sedimento da Baía de Sepetiba, utilizando valores-guia de qualidade como parâmetros de comparação, verificar correlações entre os metais potencialmente tóxicos com outros parâmetros indicativos de qualidade, avaliar a variação nas taxas de sedimentação em diferentes pontos da baía e levantar um histórico de contaminação da região através de testemunhos datados com 210Pb. Foram amostrados, entre junho e setembro de 2016, 38 pontos de sedimento superficial ao longo de toda a área da baía e 9 testemunhos sedimentares de até 90 cm de profundidade. As variáveis analisadas foram: carbono orgânico total (COT), nitrogênio total, delta 13C, delta 15N, granulometria, metais tóxicos (Zn, Cd, Pb, Ni, Cu, Cr e Hg) e sulfetos ácidos voláteis / metais simultaneamente extraídos (AVS/SEM). A relação molar (∑[SEM] – [AVS])/COT, que é o critério adotado pela USEPA como valor-guia de qualidade do AVS, apontou que o sedimento de fundo não apresenta toxicidade provável à organismos bentônicos. As concentrações de sulfetos e matéria orgânica encontrados nos sedimentos, juntamente às frações silte e argila, mostraram-se como importantes fases imobilizadoras dos metais. A concentração dos metais foi determinada pela técnica da Espectrometria de Massa com Fonte de Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS). Aos resultados obtidos, aplicou-se a análise hierárquica de clusters (AHC), a fim de obter informações que descrevessem melhor a região estudada. Foi possível realizar a subdivisão da Baía de Sepetiba em 4 áreas e, também, observar hotspots, onde a concentração de um ou mais parâmetros se eleva substancialmente, destacando-se na área amostrada. Com relação aos valores-guia de qualidade de sedimento (ERL – Effects Range-Low e ERM – Effects Range-Median) estabelecidos pela Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA), órgão americano, a grande maioria dos pontos de amostragem apresentaram concentrações de Zn acima do ERM, numa faixa onde a probabilidade da ocorrência de efeitos adversos à vida marinha é maior do que 70 porcento. Foram observadas, em alguns pontos, concentrações de Cd entre o ERL e o ERM, onde a probabilidade de efeitos adversos é próxima de 36 porcento. Todos os demais metais determinados neste estudo apresentaram valores abaixo do ERL, com pouca probabilidade de serem tóxicos à vida marinha. As taxas de sedimentação foram determinadas a partir do método da datação com 210Pb. Foram aplicados os modelos CF:CR (constant flux:constant rate) e CRS (constant rate of supply), e os resultados da datação foram validados com base na variação da concentração de Zn e Cd ao longo dos testemunhos. Com base nos resultados obtidos, foi possível sugerir uma nova malha amostral a ser empregada no programa de monitoramento ambiental desenvolvido pelo Instituto Estadual do Ambiente (INEA). Essa nova malha proposta possui 19 pontos de amostragem, reduzindo pela metade a original utilizada pelo órgão ambiental. / [en] Sepetiba Bay is located 60 km from the metropolitan area of Rio de Janeiro and has for centuries provided the economic base of living communities along its banks and islands. Its fish, besides subsistence, has already been widely used to supply several markets in the metropolitan region. However, in the last decades it suffers with an intense industrial development, with the installation of many large industries in its surroundings, as two steel mills, naval terminals for containers and also terminals for loading and unloading iron ore and coal. It can be added to this scenario a rapid population density, which intensified in the 1960 s as a result of the establishment of such industries. The absence of a basic sanitation system and infrastructure to supply the population demand only tends to aggravate the environmental conditions of the coastal system. The objective of this study was to evaluate the quality of Sepetiba Bay s sediments using quality guideline as comparison parameters, to verify correlations between potentially toxic metals with others parameters indicative of quality, to evaluate the variation in sedimentation rates at different points in the bay and raise a history of contamination of the region through the dated sediment core samples with 210Pb. Between June and September of 2016, 38 points of superficial sediments were sampled along the entire bay area and 9 sediment core samples up to 90 cm depth. The analyzed variables were: total organic carbon (TOC), total nitrogen, delta 13C, delta 15N, granulometry, toxic metals (Zn, Cd, Pb, Ni, Cu, Cr and Hg) and acid volatile sulfides / simultaneously extracted metals (AVS/SEM). The molar ratio (summation [SEM] – [AVS]) / TOC, which is the criterion adopted by USEPA as a quality guideline for AVS, indicated that the bottom sediment does not present a probable toxicity to benthic organisms. The sulfides and organic matter concentrations found in the sediments together with the silt and clay fractions showed to be important immobilizing phases of the metals. The concentration of the metals was determined by the Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) technique. To the results obtained, the hierarchical cluster analysis (AHC) was applied, in order to obtain information that better described the studied region. It was possible to subdivide the Sepetiba Bay into 4 areas and also to observe hotspots where the concentration of one or more parameters increases substantially, standing out in the sampled area. In respect to sediment quality guidelines (ERL – Effects Range-Low e ERM – Effects RangeMedian) established by the US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), the vast majority of sampling points showed concentrations of Zinc above the ERM, in a range where the probability of the occurrence of adverse effects to marine life is greater than 70 percent. Cadmium concentrations between ERL and ERM were observed at some points, where the probability of adverse effects is close to 36 percent. All other metals determined in this study presented values below the ERL, with low probability of being toxic to marine life. Sedimentation rates were determined by the 210Pb dating method. The CF:CR (constant flux:constant rate) and CRS (constant rate of supply) models were applied and the dating results were validated based on the Zn and Cd concentration variation throughout the sediment core. Based on the results obtained it was possible to suggest a new sampling grid to be used in the environmental monitoring program developed by the Instituto Estadual do Ambiente (INEA). The proposed grid has 18 sampling points, reducing by half the original used by the environmental agency.

[pt] Nos últimos anos tem ocorrido um crescimento na extração e no beneficiamento de metais pesados ocasionando um aumento de rejeitos tóxicos na natureza, abrindo-se assim, a oportunidade para a pesquisa de técnicas de remediação de solos e águas, menos agressivas ao meio ambiente e com custos baixos. A fitorremediação é uma técnica de tratamento de solos, águas e sedimentos contaminados que promove o recapeamento de áreas devastadas e não altera o ecossistema, utilizando plantas como agentes remediadores. Entre as vantagens da fitorremediação, citam-se o custo reduzido e o baixo risco de dano ambiental ao solo, contrariamente a alguns processos de remediação física, química e da biorremediação. A técnica de fitorremediação consiste em se plantar e cultivar no local a ser tratado uma planta capaz de absorver o contaminante. O objetivo do trabalho foi estudar a capacidade de hiperacumulação de cádmio pela Ruppia maritima L., que é uma macrófita aquática enraizada e semi-cosmopolita encontrada em ambientes contaminados e possui uma capacidade adaptativa muito boa. A capacidade de fitorremediação da espécie, juntamente com a sua flora e fauna associadas, foi estudada utilizando-se soluções de cloreto de cádmio. A partir dos experimentos realizados concluímos que a Ruppia maritima possui uma capacidade muito boa de remediação de águas e sedimentos contaminados e de adaptação às condições adversas. / [en] In the last years a growth has occurred in the extraction and refining of heavy metals causing an increase in the accumulation of wastes that are toxic to nature, thus opening up the opportunity for research in new soil and wastewaters remediation technics that are less aggressive to the environment and have lower costs. The established technics have not been developed with the preservation of the environment to be decontaminated in mind, nevertheless the current awareness in preserving the environmental balance acts as an incentive to the study of ecologically correct technologies. Phytoremediation is a technic for treatment of contaminated soil and wastewaters that promotes reforestation of devastated areas and does not modify the ecosystem, using plants as remediating agents. Amongst the cited advantages of phytoremediation are its low cost and risk of environmental damage to the soil, as opposed to certain physical and chemical remediation, and bioremediation processes. The phytoremediation technology consists of planting and cultivating on location a plant that is capable of absorbing the contaminating agent. The aim of this work was to study the cadmium hiperaccumulation capacity through the Ruppia maritima L., which is a cosmopolitan rooted aquatic macrophyte found in contaminated environments with a very good adaptation capacity. The phytoremediation capacity of this species, together with its associated flora and fauna, was tested using cadmium chloride solutions. From the developed experiments we concluded that the Ruppia maritima possesses a very good capacity for remediating contaminated soils and wastewaters and adapting to adverse conditions.

[pt] As modificações ambientais ocorridas após a formação de um depósito sedimentar podem modificar suas características geotécnicas. No caso de sedimentos marinhos, a lixiviação dos sais, foi essencial para o desenvolvimento de solos altamente sensitivos em depósitos litorâneos de vários países. O presente trabalho tem por objetivo avaliar as implicações da lixiviação no comportamento geotécnico de sedimentos marinhos típicos do litoral brasileiro. Para tanto foram realizados ensaios de laboratório em amostras de solo procedentes da baía de Sepetiba (Rio de Janeiro) e da Enseada do Cabrito (Bahia). O programa experimental proposto envolveu a caracterização geotécnica e mineralógica dos solos, lixiviação das amostras estudadas em câmaras triaxiais, ensaios mecânicos, análises químicas e do arranjo dos grãos das amostras em estado natural e lixiviadas. Os ensaios e análises realizados foram executados nos laboratórios de Geotecnia, Metalurgia e Ciência dos Materiais e Química da PUC-Rio, e no Laboratório de Química de Solos do CNPS/ EMBRAPA-Rio. As análises dos resultados foi comparativa do comportamento geotécnico apresentado pelos solos antes e após a lixiviação, em particular quanto a sensitividade. / [en] The environmental changes that occur after the development of a sedimentary deposit may change your geotechnical characteristics. In the case of marine sediments, the leaching of pore salts is essential for the development of very sensitivity soils in shore deposits in some countries. This work aimed at evaluating the implication of leaching the behaviour of geotechnical marine sediments, typical from Brazilian littoral. Tests were carried out in samples obtained from Sepetiba´s Bay (Rio de Janeiro) and Cabrito´s Inlet (Bahia). The experimental program covered the geotehcnical and mineralogical characterisation of soils, leaching of soil samples, mechanics tests, chemical analyses and fabric of samples in nature and leaching states. The testing and analyses were made Geotechnical, Metallurgical and Chemistry laboratories at PUC-Rio and in Chemistry at Soil laboratory of CNPS/EMBRAPA-Rio. The Analysis of results were made by a comparison of the behaviour of soils after and before there leaching, in special about the sensitivity. / [es] Las modificaciones ambientales ocurridas después la formación de un depósito de sedimentos pueden modificar sus características geotécnicas. En el caso de sedimentos marinos, la lixiviación de sal fue esencial para el desarrollo de suelos altamente sensitivos en depósitos litoráneos de varios países. El presente trabajo tiene por objetivo evaluar las implicaciones de la lixiviación en el comportamiento geotécnico de sedimentos marinos típicos del litoral brasilero. Con este objetivo, fueron realizados ensayos de laboratorio en muestras de suelo procedentes de la bahía de Sepetiba (Rio de Janeiro) y de la Ensenada del Cabrito (Bahia). El programa experimental propuesto envuelve la caracterización geotécnica y mineralógica de los suelos, lixiviación de las muestras estudiadas en cámaras triaxiales, ensayos mecánicos, análisis Químicas y del arreglo de los granos de las muestras en estado natural y lixiviadas. Los ensayos y análisis realizados fueron ejecutados en los laboratórios de Geotecnía, Metalurgía y Ciencia de los Materiales y Química de la PUC-Rio, y en el Laboratório de Química de Suelos del CNPS/ EMBRAPA-Rio. El análisis de los resultados compara el comportamiento geotécnico presentado por los suelos antes y después de la lixiviación, en particular en cuanto la sensitividad.

[pt] A Amazônia, região de interesse desse estudo, apresenta muitas características particulares que justificam investigações mais detalhadas sobre a composição de marcadores moleculares em seu ambiente. Apeser da importância de sua biodiversidade e reservas de água doce, a Amazônia vem sofrendo redução de área verde pela ocorrência de queimadas e desmatamentos. No Amazonas, o rio Solimões tem um papel importante quanto à navegação, pois é a única via de acesso a vários municípios no Estado, além de ser rota de transporte para a indústria do petróleo na região. Tais atividades apresentam potencial de impacto, o qual pode ser melhor compreendido se houver a caracterização antecipada dos hidorcarbonetos para inferir sobre diferentes origens de compostos no sedimento. A ocorrência de queimadas em larga escala, principalmente no Pará e sul de Rondônia, em siturações atmostéricas favoráveis, contribui para o conjunto desses marcadores. Este trabalho foi realizado dentro da área de atuação do projeto PIATAM III (Potenciais Impactos e Riscos Ambientais da Industria do Petróleo e Gás no Amazonas), o qual é um projeto multidisciplinar de monitoramento das áreas de atividade da Petrobrás. O PIATAM atua em um percurso de 400 km ao longo do rio Solimões, no trecho das cidades Coari (S03 39, W63 33) - Manaus (S03 05, W60 03). As coletas de sedimento superficial foram realizadas no período de cheia (jun-2005, coleta I) e de seca dos rios (nov-2005, coleta II). Nesta coleta II, também foi realizada amostragem de perifl de sedimento em três lagos. Foram, ainda, coletadas amostras de sedimento superficial da área industrial de Manaus. Nesses sedimentos foi realizado analises de hidrocarbonetos saturados, aromáticos e metais traços. Além desses parâmetros, também foram determinados: carbono orgânico, granulometria, pH, Eh e realizada a datação de 210Pb nos perfis de sedimento. Os compostos analisados foram os hidrocarbonetos saturados, os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e outros marcadores moleculares, e ainda, alguns organoclorados. Utilizou-se a cromatografia gasosa CG-DIC e CGEM nestas determinações, e os metais foram analisados por ICP- MS e OES. Os resultados mostraram que os sedimentos no trecho Coari- Manaus apresentam níveis de compostos orgânicos com grande variabilidade entre as estações, no entanto, abaixo dos níveis de referência estabelecidos pelas agências de controle ambiental. As concentrações foram de 0,82 a 148 (mi)g g(-1) para hidrocarbonetos saturados e 52 a 774 ng g(-1) para a soma de 38 HPAs. Cd apresentou as menores concentrações com um máximo de 1,33 (mi)g g(-1) e Zn foi o elemento de maior intensidade com um máximo de 147 (mi)g g(-1). Para os organoclorados, apenas pp DDE e pp DDD foram encontrado a níveis traço. As concentrações de hidrocarbonetos e metais obtidas na área industrial foram sempre mais elevadas, retratando um ambiente contaminado. Os sedimentos, no trecho Coari-Manaus, apresentam predominantemente hidrocarbonetos de origem biogênica. A identificação de compostos derivados de precursores biogêncicos (a-amerina, b- amerina e lupeol) foi realizada pela análise de biomarcadores. O cálculo de índices de diagnóstico, as análises estatísticas (PCA, Spearman) e as investigações de biomarcadores, confirmaram a contribuição para o conjunto de hidrocarbonetos aromáticos da combustão de biomassa ocorrida na floreta Amazônica. A avaliação de perfis de sedimento mostrou a tendência evolutiva, pelo estudo geocronológico, de fontes de combustão de biomassa e evidenciam características de processos de diagênese recente. / [en] Amazon, the studied area in this work presents many relevant characteristics, so that it requires more detailed inquiries about molecular markers composition in its environment. Despite of great importance of its biodiversity and freshwater reservoirs, the Amazon basin has been suffering with reduction of its green area due to forest fires and deforestation. In the Amazon basin, the river Solimões has an important role for navigation, because it is the only way to get to some cities. Besides, it is the major transportation route for the oil industry settled in that region. For these reasons it is understood the utter importance to perform characterization of molecular markers for inferring different composition origins in sediment. This work was carried out inside of the studied area of PIATAM III Project (Potential Impacts and Environmental Risks of the Industria of the Oil and Gas in Amazon), a relevant multidisciplinary project of Petrobras. The PIATAM acts along 400 km of the river Solimões, between the cities Coari (S03 39 , W63 33) and Manaus (S03 05 , W60 03). Superficial sediment sampling were conducted during flood (June 2005, Sampling I) and dry seasons (November 2005, Sampling II). During Sampling II, it was also sampled sediment profiles in three lakes. Superficial sediment samples from industrial area of Manaus were analyzed for results comparison. In these sediments, analyses were carried for saturated and aromatic hydrocarbons, and trace metals. Beside these parameters, the following complementary data were also analyzed: organic carbon, grain size, pH, Eh and 210Pb dating for the sediment profiles. Extractions for organic compounds were performed by Soxhlet (EPA3540C), cleanup by liquid chromatographic (EPA 3510). Sediment extracts were analyzed by GC-FID (saturated hydrocarbons) (EPA3630), GC-MS (PAHs and biomarkers) (EPA-8270D) and CG-ECD (organochlorides) (modified UNEP71). Trace metal analyses were performed by ICP-MS and ICP-OES. Results of this work have shown that sediments from Coari- Manaus stretch presented great variability for levels of organic pollutants. However, they were below of reference levels established by environmental agencies. Concentrations varied from 0.82 to 148 ug g-1 for saturated hydrocarbons and from 52 to 774 ng g-1 for total polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). For metals, Cd presented the lowest concentrations and a maximum value of 1.33 (mi)g g(-1). Zn was the element with the highest intensity with a maximum value of 147.3 (mi)g g(-1). Among organochlorine pesticides, results only for pp DDE and pp DDD were found at trace levels. The concentrations obtained in the industrial area were in all cases the highest ones, indicating a contaminated environment. Sediments from the Coari-Manaus stretch, presented hydrocarbons mainly from biogenic sources. The compound identification from biogenic precursors (a-amyrin, b-amyrin e lupeol) was performed by analyses of biomarkers. The calculation of diagnostic indexes, the statistical analyses (PCA, Spearman) and the investigation of biomarkers have confirmed that part of the input by biogenic sources is a consequence of biomass combustion contribution due to fires in the Amazon area. Some sediment core results revealed not only the evolution trend for sources of biomass combustion, but also the characteristics of recent diagenetic processes.