Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-29T11:03:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3774617 bytes, checksum: 197f3ca5359c93c3476e850581110d85 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T11:03:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3774617 bytes, checksum: 197f3ca5359c93c3476e850581110d85 (MD5) Previous issue date: 2013-04-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O arsênio (As) é um elemento não só tóxico, mas também altamente genotóxico aos seres vivos. Muitas lacunas precisam ser preenchidas com relação aos processos causadores de toxidade do As em plantas, bem como os mecanismos de tolerância e sensibilidade a este metalóide. Para isso, plantas de Arabidopsis thaliana (WT, mutantes msh2 e transgênicas repórteres em mutações) e Allium cepa foram expostas a 0, 2, 8 e 16 mg As L -1, durante cinco dias, em sistema hidropônico ou em meio de cultura. As plantas acumularam grandes teores de As nas raízes e apresentaram elevado fator de translocação para a parte aérea, e também alterações no acúmulo de nutrientes. Os sintomas visuais se intensificaram com o aumento da concentração de As na solução nutritiva. As raízes adquiriram coloração escura e aspecto gelatinoso, danificado e aumento no comprimento e densidade dos pêlos; a parte aérea apresentou aumento dos teores de antocianinas e sinais de senescência precoce, bem como alterações na espessura de tecidos. O estresse oxidativo e a redução dos teores de fósforo foram apontados como os principais efeitos do As capazes de causar toxidez, evidenciando os danos indiretos deste elemento no organismo. Foram verificadas importantes alterações fotossintéticas, bem como indícios de danos ao processo de respiração celular devido o aumento da expressão de genes codificantes de oxidases alternativas. Também foram observadas alterações nos teores de açúcares em folhas jovens, maduras e raízes. O As promoveu fragmentação do DNA nos ápices radiculares de A. cepa e aumento das taxas de mutação pontual e de recombinação-não homóloga em A. thaliana. O significativo aumento da expressão dos genes msh2 e msh7, codificadores de enzimas-chave do processo mismatch repair, que realiza o reparo de bases danificadas ou erroneamente inseridas no DNA, sugeriu a importância deste mecanismo no combate à genotoxidade do As em A. thaliana. Isso foi confirmado pela maior sensibilidade observada nas plantas mutantes msh2 ao As, detectada visualmente via aumento da peroxidação de lipídios. Observou-se inibição da atividade da protease caspase-3, associada ao processo de morte celular programada, reforçando a capacidade de inibição da atividade enzimática pelo As. / Arsenic (As) is not only a toxic element, but also highly genotoxic to living organisms. Several gaps in our understanding of As toxicity in plants need to be filled, including the mechanisms that result in tolerance and sensitivity to this metalloid. For this reason Arabidopsis thaliana plants (WT, msh2 mutants and transgenic reporters in mutation process) and Allium cepa were exposed to 0, 2, 8 e 16 mg As L -1, for five days, in a hydroponic system or in culture medium. The plants accumulated large amounts of As in roots and presented a high translocation factor to the shoot, and also showed changes in nutrient accumulation. The visual symptoms have intensified with the increasing of As concentration in the nutritive solution. Roots showed dark coloration and a damaged and gelatinous aspect, with increased roots hair length and density. The shoots showed accumulation of anthocyanins and signs of early senescence, as well as changes in tissue thickness. Oxidative stress and reduction of phosphorus concentration in tissues have been implicated as the main cause of toxicity, evidencing the indirect damage from this element in the organism. Important changes in photosynthesis were observed, as signs of damage to respiration, due to increased expression of alternative oxidase genes. Thus, changes in the levels of synthesis and utilization of sugars by plants were observed. As promoted DNA fragmentation in A. cepa and increased rates of point mutation and nonhomologous recombination. The significant increase in the expression pattern of the msh2 and msh7 genes, which encode key enzymes in DNA repair process, suggests the importance of this mechanism in defense against As genotoxicity in A. thaliana. This was confirmed by the greater sensitivity observed in msh2 mutants to As as indicated by visual symptoms and by an increase in lipid peroxidation. Inhibition of the activity of the caspase-3 protease was also observed, evidencing the As capacity of enzyme activity inhibition. / Tese enviada pela secretaria do curso por e-mail, em 28-03-17.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-03T11:19:19Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2189270 bytes, checksum: c4abd632a8bfb74edd76b51b3c16f271 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-03T11:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2189270 bytes, checksum: c4abd632a8bfb74edd76b51b3c16f271 (MD5) Previous issue date: 2005-07-07 / O presente trabalho buscou avaliar a distribuição de arsênio em solos e sedimentos, bem como a potencialidade de geração de águas ácidas e a mobilidade do arsênio em amostras de materiais sulfetados de áreas de mineração de ouro localizadas em Riacho dos Machados, Santa Bárbara e Paracatu, no Estado de Minas Gerais. Foram coletadas amostras de estéril, rejeito e minério e também amostras de solos e sedimentos a montante, dentro e a jusante das áreas mineradas. As amostras de perfís de solos e sedimentos foram previamente preparadas e caracterizadas quanto a granulometria, densidade de partículas, teor de matéria orgânica, pH, As parcial, As total e análises seqüenciais, determinando-se as frações de As solúvel, trocável, ligado a óxidos de Al, ligado a óxidos de Fe amorfos, ligado a carbonatos, ligado a matéria orgânica, ligado a óxidos de Fe cristalinos e fração residual. As amostras de materiais sulfetados foram, também, previamente preparadas e caracterizadas quanto à granulometria, densidade de partículas, determinação do potencial de neutralização, potencial de acidificação, balanço ácido-base, teores de As e S e relação As/S. Nessas amostras, também foram realizados testes de lixiviação, sendo coletado o lixiviado a cada semana por um período de 70 dias. Nas soluções lixiviadas foram determinados os teores de As, S e Fe e pH. Os resultados obtidos nas análises de solos permitem concluir que todas as áreas estudadas apresentam teores elevados de As. De modo geral, as camadas superficiais de solo tendem a apresentar teores mais elevados de As, o que foi atribuído à ciclagem biogeoquímica e à deposição de particulados ricos em As. Não obstante, em todas as camadas dos solos estudados as frações solúvel e trocável exibiram valores abaixo do limite de detecção por Espectrofotometria de Emissão Atômica com Plasma Induzido (ICP-OES) e a fração residual apresentou valor muito elevado, confirmando, assim, a baixa disponibilidade do As para o ambiente. De maneira geral, os sedimentos coletados a jusante e dentro das áreas mineradas apresentaram maiores valores de As em relação às amostras coletadas a montante. Também, com relação a sedimentos, verificou-se o mesmo comportamento das amostras de solos, ou seja, de maneira geral a disponibilidade do As para o ambiente é baixa, apesar dos altos teores de As total. As análises de materiais sulfetados também revelaram teores elevados de As. A determinação do balanço ácido- base permitiu separar grupos de amostras com maior potencialidade de geração de águas ácidas. De acordo com os resultados dos testes de lixiviação e outras características dos materiais sulfetados, conclui-se que a tendência de geração de drenagem ácida e liberação de As para o ambiente foi maior nas amostras provenientes de Riacho dos Machados, seguidas pelas de Paracatu e, por último, pelas de Santa Bárbara. Apesar de as regiões serem naturalmente anômalas com respeito aos teores de As em solos e sedimentos, conclui-se que a atividade minerária apresenta potencialidade de dispersão do As no ambiente. O conhecimento das características dos materiais sulfetados e da sua dinâmica em relação à geração de drenagem ácida e liberação de As constitui importante ferramenta para minimizar os impactos ambientais ocasionados. / This work aimed to evaluate the arsenic distribution in soil and sediments as well as the potential for acid water generation and arsenic mobility in sulfide material samples from gold mining areas located at Riacho dos Machados, Santa Bárbara and Paracatu in Minas Gerais state. Samples of overburdens, tailings and ores, and also samples of soils profiles and sediments upstream, downstream and within the mining areas were collected. Samples of soils and sediments were prepared and characterized by determining texture, particle density, organic mater content, pH, partial and total As contents, and a sequential extraction including soluble As, exchangeable As. Al – As, amorphous iron oxides – As, carbonate – As, organic mater – As, crystalline iron oxides – As and residual As. Samples of sulfide materials were also prepared and analyzed to determine: texture, particle density, neutralization potential (NP), acidification potential (AP), acid - base accounting (ABA), As and S contents and As/S ratio. Leaching essays were also performed in these samples, during 70 days. The pH and contents of As, S and Fe were analyzed in the leached solutions every week. Results showed high As contents in soil xiisamples from the three sites investigated. In general, the surface layers of the soils tended to present higher contents of As, which has been ascribed to the biogeochemical cycling as well as to the deposition of As rich particulate. Notwithstanding the soluble and exchangeable fractions were below the ICP- OES detection limit and the residual fraction was higher regardless of the depth the soil profiles. In general, the sediments collected downstream and inside of the mining areas presented higher As contents then the upstream samples. The sediments also presented the same behavior as the soil samples, that is, in general the availability of As to the environment was low, despite the high contents of total As. The analyses of sulfide material also revealed high contents of As. The acid base accounting identified samples with higher potential for acid water generations. Results from leaching essay and other characteristics of sulfite material allowed to conclude that the trends for acid drainage generation and As release were higher in Riacho dos Machados, followed by Paracatu and finally Santa Bárbara samples. In spite of natural anomalies of As in soils and sediments of these regions, it was concluded that the mining activities potentially contribute to the As dispersion in the environment. To learn more about the characteristics of the sulfite materials and its dynamics relative to the acid drainage generation and As release is important to minimize environmental impacts.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-18T16:20:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2989459 bytes, checksum: 4464e4b3b752d4c8468cd332a2577394 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T16:20:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2989459 bytes, checksum: 4464e4b3b752d4c8468cd332a2577394 (MD5) Previous issue date: 2011-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Plantas que crescem em ambientes contaminados com arsênio podem exibir estratégias de tolerância a esse elemento, as quais são selecionadas durante a evolução da espécie. Este trabalho teve como objetivo comparar o acúmulo e a translocação de arsênio (As) e fósforo (P) em plantas de Borreria verticillata, provenientes de locais contaminados (MG) e não contaminados (MP) com As, e caracterizar as alterações morfoanatômicas e fisiológicas da espécie em resposta a esse poluente. Plantas de B. verticillata foram cultivadas em sistema hidropônico e expostas a diferentes doses de As (0, 33, 66 e 132 μM) e P (0,5; 1,0 e 1,5 mM). Após doze dias de exposição, foram mensurados os parâmetros de fluorescência da clorofila a e coletadas amostras de folhas, para a análise do teor de pigmentos fotossintéticos e de fenóis solúveis totais (FST), e de raízes, para análise do conteúdo de FST e de aldeído malônico (MDA). Fragmentos de raízes e folhas foram coletados e fixados em Karnovsky e em formalina e sulfato ferroso para análise em microscopia de luz e para histoquímica de compostos fenólicos, respectivamente. As plantas foram secas em estufa de ventilação forçada, para a obtenção da biomassa seca, e reduzidas em moinho para a quantificação do acúmulo de As e P, em espectrofotômetro de absorção atômica com plasma indutivamente acoplado. Os teores de As e P foram utilizados para o cálculo dos fatores de bioacumulação (FB) de As e de translocação (FT) de As e P. Ao final do experimento, a parte aérea das plantas não apresentava sintomas visuais como cloroses ou necroses. O As não alterou a concentração de clorofilas e não promoveu danos anatômicos nas folhas das plantas de ambas as populações. O sistema radicular foi bastante afetado apresentando sinais de estresse oxidativo e alterações no desenvolvimento de primórdios radiculares em respostas ao arsênio. O As promoveu o aumento do conteúdo de MDA nas raízes das plantas de ambas as populações e de FST na raiz das plantas da MP. As raízes das plantas do MG do tratamento controle apresentaram um maior nível de FST e um menor conteúdo de MDA. As plantas da MP cultivadas em solução nutritiva com 0,5mM de P se mostraram mais sensíveis ao As que as plantas do MG, apresentando sinais de murcha, decréscimo da biomassa seca, alteração no formato de elementos de vaso e redução expressiva da dissipação fotoquímica. As plantas do MG exibiram um menor acúmulo de As e uma maior concentração de P nos tecidos, especialmente em baixo nível de P, o que se traduziu em menores alterações morfofisiológicas em resposta ao arsênio. Acredita-se que a maior tolerância ao As das plantas do MG esteja associada ao maior nível constitutivo de compostos fenólicos e à regulação mais apurada do sistema de transporte de fosfato/arsenato. / It was observed that some plants growing on arsenic-contaminated sites exhibit specific strategies of arsenic tolerance, which are selected during evolution. Considering that, the aim of this study was compare the accumulation and translocation of arsenic (As) and phosphorus (P) in Borreria verticillata plants from arsenic-contaminated (MG) and uncontaminated (MP) sites, and characterize some physiological and morphoanatomic changes in response to this pollutant. Plants of B. verticillata were grown under hydroponic conditions and exposed to different As (0, 33, 66 and 132 μM) and P (0,5; 1,0 and 1,5 mM) levels. After twelve days of exposure, the parameters of chlorophyll fluorescence were measured, leaf samples were collected for photosynthetic pigments and total soluble phenolics (TSP) content analysis, while root samples in turn, were collected for (TSP) and malondialdehyde (MDA) content analysis. Fragments of roots and leaves were collected and fixed in Karnovsky and formalin and ferrous sulfate for light microscopy and histochemistry of phenolic compounds analysis, respectively. For dry biomass evaluation, plants were oven dried, ground in a mill and subsequently weight. As and P accumulation analysis were performed from dried samples by inductively coupled plasma optical emission spectrometer, and the results provided were used for As bioaccumulation factor (BF), as well as As and P translocation factors (TF). At the end of the experiment, shoots had no visual symptoms such as chlorosis or necrosis. Exposure to arsenic did not alter chlorophyll contents, and no anatomical damage was observed in leaves of both populations. On the other hand, the root system was visible affected by As, with signs of oxidative stress and changes in root primordia development. Treatment with the metalloid increased MDA content in roots of both populations, and TSP content only in roots of MP plants. Plant of MG showed a higher level of TSP and lower MDA content in the roots, in the control treatment, than MP plants. A higher sensitivity to As was observed in MP plants grown in nutrient solution containing 0.5 mM P, compared to MG plants under the same P treatment, which showed symptoms of wilting, biomass reducing, changes in vessel elements shape, and a substantial reduction of photochemical dissipation. In addition, MG plants exhibited lower As accumulation and higher P content in their tissues, especially at low P levels, which resulted in reduced morphophysiological changes by As treatment. Higher As tolerance observed in MG plants might be associated with higher constitutive phenolic levels and more accurate regulation of the phosphate/arsenate transport system. / Dissertação antiga, sem ficha catalog.

Neste trabalho foram desenvolvidos métodos analíticos para a análise de especiação de arsênio em alimentos infantis, por espectrometria de absorção atômica com geração de hidretos e aprisionamento criogênico (HG-CT-AAS), e determinação de enxofre em óleo diesel, por espectrometria de absorção molecular de alta resolução com fonte contínua e forno de grafite (HR-CS GF MAS), via molécula de CS. Para ambos os métodos foi possível a redução dos procedimentos inerentes ao preparo das amostras. Na análise de especiação de As, a amostra foi preparada na forma de suspensão com o emprego de reagentes mais brandos o que preservou a composição original, isto é, a integridade das espécies de As. As concentrações da espécie mais tóxica de As, ou seja, o As inorgânico, encontradas nos alimentos infantis ficaram abaixo dos limites estabelecidos pelas legislações brasileira, europeia e chinesa. No que tange a determinação de enxofre em óleo diesel, a análise direta da amostra após a diluição com 1-propanol, minimizou o número de etapas operacionais que seriam empregadas se um método de preparo de amostra como a emulsão/micro-emulsão, fosse utilizado. Além do mais, foi mandatório uma investigação criteriosa do uso de modificadores químicos para a estabilização térmica do enxofre. Os melhores resultados foram obtidos com o emprego de uma massa de 120 μg de Pd e 60 μg de Mg, como modificador em solução, combinado ao uso de 400 μg de Ir, como modificador permanente. As amostras de óleo diesel analisadas estavam em conformidade com os limites estabelecidos pela legislação brasileira. / In this work analytical methods were developed for arsenic speciation analysis in baby food using hydride generation-cryotrapping-atomic absorption spectrometry (HG-CTAAS), and the determination of sulfur in diesel fuel by high-resolution continuum source graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS GF MAS) via the CS molecule. For both methods it was possible to reduce the procedures related to sample preparation. In As speciation analysis, the sample was prepared as a slurry with the use of mild reagents which preserved the original arsenicals composition, i.e., the integrity of the As species. The concentration of the most toxic As specie (inorganic As) found in baby food were below the limits set by Brazilian, European and Chinese laws. Regarding the determination of sulfur in diesel, the direct analysis of the sample after dilution with propan-1-ol, minimized the number of operational steps that would be necessary if a sample preparation as emulsion/microemulsion would have been used. Furthermore, a careful investigation was mandatory the use of chemical modifiers for thermal stabilization of sulfur. The best results were obtained with the use of 120 μg Pd and 60 μg Mg, as modifier in solution, combined with the use of 400 μg Ir as permanent modifier. The S concentration in the analyzed diesel fuel samples was in accordance with the limits set by Brazilian law.

Neste estudo foi desenvolvida metodologia analítica para análise de especiação química de arsênio, fazendo-se pré-concentração de espécies do elemento mediante aprisionamento criogênico e determinação por espectrometria de absorção atômica associada à geração de hidretos (HG-CT-AAS). As espécies determinadas foram arsênio inorgânico (iAs), ácido monometilarsênio (MMA) e ácido dimetilarsênio (DMA), cujos limites de detecção foram 0,15; 0,2 e 0,5 μg L-1, respectivamente. A metodologia desenvolvida foi aplicada para análise de especiação química de arsênio em arroz integral, onde foram detectados iAs e DMA, cujas concentrações encontradas foram 70,8 ±0,3 ng g-1 e 54,9 ± 9,2 ng g-1, respectivamente. A determinação das espécies inorgânicas de arsênio foi realizada por HG-AAS, sendo as espécies As(III) e As(V) quantificadas no arroz, cujas concentrações de As(III) e As(V) encontradas foram 44,5 ± 0,5 ng g -1 e 26,3 ± 0,3 ng g-1, respectivamente. Além disso, foram determinados elementos traço em diferentes tipos de arroz, incluindo As, Pb e Cd que são controlados em alimentos pela legislação brasileira. Foram analisadas amostras de diferentes cultivares (agulhinha, branco e cateto), de diferentes processamentos (polido, integral, parboilizado) e de diferentes formas de cultivo (orgânico, biodinâmico e convencional). As amostras foram moídas em moinho criogênico, peneiradas (em malha de 0,08 mm) e decompostas para a determinação de Cd, Pb, Tl, Sn, Sb, Co, Cu, Mn, Se e Zn por ICP-MS (espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado); Cr, Ni e Mo por ICP OES (espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado); As por HG-AAS (geração de hidretos associada à espectrometria de absorção atômica) e HG-ICP OES (geração de hidretos associada a espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado) e Hg por CV-ICP OES (geração de vapor associada à espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado). Para a determinação de As e Hg foram também preparadas suspensões das amostras de arroz, para posterior determinação desses elementos por HG-AAS e/ou ICP OES. As concentrações de As, Cd e Pb encontradas no arroz estão de acordo com a legislação brasileira. Concentrações relativamente baixas de Tl, Sb e Ni foram encontradas em todas as amostras analisadas. Arsênio, Cd, Pb, Zn, Mn e Cu foram encontrados em maiores concentrações no arroz integral, sugerindo a prevalência desses elementos no farelo do arroz. Por outro lado, no arroz parboilizado foram encontradas as menores concentrações de Pb, Mo, Cr, Se e Co. / A method for chemical speciation of arsenic was developed in the present study. Arsenic species were preconcentrated by cryogenic trapping prior to their determination by atomic absorption spectrometry associated with hydride generation (HG-CT-AAS). Inorganic arsenic (iAs), monometilarsenicacid (MMA) and dimetilarsenic acid (DMA) were determined, whose detection limits were 0.15, 0.2 and 0.5 μg L-1, respectively. The methodology was applied for As speciation in rice where iAs e DMA where detected, whose concentrations found were 70.8 ± 0.3 ng g -1 and 54.9 ± 9.2 ng g-1, repectively. The determination of inorganic arsenic species was carried out by HG-AAS whereas As(III) and As(V) were detected in the analyzed rice sample. The As(III) and As(V) concentrations found were 44,5 ± 0,5 ng g -1 and 26,3 ± 0,3 ng g-1, respectively. In addition, trace elements were determined in different types of rice, including As, Pb and Cd that are controlled by the Brazilian legislation. Samples of rice from different cultivars as well as from different processing (polished, brown and parboiled rice) and cultivation (organic, biodynamic and conventional) were analyzed. The rice samples were ground in a cryogenic mill, sieved (mesh of 0.08 mm) and acid digested for the determination of Cd, Pb, Tl, Sn, Sb, Co, Cu, Mn, Se and Zn by ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry), and Cr, Ni and Mo by ICP OES (inductively coupled plasma optical emission spectrometry). Arsenic was determined by using hydride generation associated with atomic absorption spectrometry (HG-AAS) and hydride generation associated with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (HG-ICP OES), whereas Hg was by cold vapor associated with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (CV-ICP OES). Slurry of the rice samples were prepared for the determination of As and Hg. Arsenic was also determined in the solutions of the digested samples. The As, Cd and Pb concentratios found in the rice samples were in accordance with the Brazilian legislation. Low concentrations of Tl, Sb and Ni were found in all samples. Arsenic, Cd, Pb, Zn, Mn and Cu were found in highest concentrations in brown rice, suggesting the prevalence of these elements in the bran of the rice grain. Moreover, Pb, Mo, Cr, Se and Co were found in lower concentrations in parboiled rice.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2014-09-19T17:35:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InfluênciaFatoresBiológicos.pdf: 22644288 bytes, checksum: cbe109605bd3a72d9a71ddf84e19c1b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-11-07T12:00:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InfluênciaFatoresBiológicos.pdf: 22644288 bytes, checksum: cbe109605bd3a72d9a71ddf84e19c1b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-07T12:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InfluênciaFatoresBiológicos.pdf: 22644288 bytes, checksum: cbe109605bd3a72d9a71ddf84e19c1b4 (MD5) Previous issue date: 2014 / O arsênio (As) é um elemento natural comumente encontrado em áreas de mineração, principalmente de ouro, associado a minerais como a arsenopirita (AsFeS). O As é tóxico e carcinogênico e a exposição crônica ao elemento resulta em vários problemas de saúde. A cidade de Ouro Preto está localizada no Quadrilátero Ferrífero de Minas Gerais, região com formações rochosas ricas em minerais contendo As que, uma vez solubilizado, pode contaminar a água ou os alimentos. O objetivo deste trabalho é estudar a mobilidade do arsênio presente em amostras de solo na presença de matéria orgânica e bactérias redutoras de sulfato (BRS). Além disso, visa-se obter culturas de bactérias resistentes ao metalóide e fornecer subsídios para estudos futuros de remediação/biorremediação de áreas contaminadas por As. Para tanto, amostras de solo foram coletadas em minas de ouro abandonadas (Mina Velha, Chico Rei e Santa Rita). As composições química e mineralógica das amostras foram determinadas. Alíquotas de 5 g de amostras sólidas previamente dessecadas foram colocadas em contato com diferentes meios lixiviantes: (A) 35 ml de CaCl2 , 2,5 mM; (B) 35 ml de CaCl2, 2,5 mM + 5 g de pó de penas de galinha; (C) 35 ml de CaCl2, 2,5 mM + 5 ml de inóculo bacteriano e (D) 35 ml de CaCl2 ,2,5 mM + 5 g de pó de penas de galinha + 5 ml de inóculo bacteriano. Os tubos lacrados foram agitados por 5 minutos e deixados em repouso por 1, 30, 60, 90 e 120 dias a 21,0°C. O inóculo bacteriano foi obtido a partir de enriquecimento de 5 g de solo em 45 ml de meio líquido Postgate B, pH 5,0, sem adição de ácido ascórbico, incubados a 35°C sob condições anaeróbias. Após os tempos de contato predefinidos os sobrenadantes foram analisados quanto à sua composição química, principalmente os teores de As residual, pH e Eh. Os teores de As total encontrados nas amostras sólidas variaram entre 1048 e 1829 mg.L-1 e os principais minerais identificados foram: quartzo, caulinita, muscovita, clorita, diopsídio e biotita. Quanto aos experimentos de mobilização de As, contrariamente ao esperado, a presença do pó de penas de galinhas aumentou a mobilidade do As em todas as amostras submetidas às condições B e D, em comparação às condições A e C. Amostras provenientes da Mina Velha chegaram a apresentar teores de As 600 vezes superiores na condição B (presença de pó de penas) em relação à condição A. As amostras contendo apenas células bacterianas (C) apresentaram menores níveis de As no sobrenadante se comparadas aos testes B e D, porém estes valores foram maiores aos observados durante os testes A, evidenciando o papel dos microorganismos empregados na mobilização do As. Pode-se concluir que, nas minas estudadas, a deposição de matéria orgânica no solo e a população bacteriana do local podem favorecer a solubilização do As naturalmente presente nos minerais. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Arsenic (As) is a naturally occurring element commonly found in mining areas, specially gold mines, associated with minerals such as arsenopyrite (AsFeS). The element is toxic and carcinogenic and a chronic exposure to As results in several health problems. Ouro Preto city is located within the Iron Quadrangle (Minas Gerais province) the main mining district of Brazil, the region is rich in As containing minerals that once solubilized, could contaminate water or food. The objective of this work is to study the mobility of the As present in soil samples as a function of the presence of organic matter and sulfate-reducing bacteria (BRS). Furthermore, the aim is to obtain As-resistant bacteria cultures and also provide information for remediation/bioremediation of contaminated areas studies in the future. For that, soil samples were collected from abandoned gold mines (Mina Velha, Chico Rei and Santa Rita). The chemical and mineralogical composition of the samples were determined. Aliquots of 5 g of previously desiccated solid were put in contact with different leaching media: (A) 35 ml, CaCl2, 2.5 mM; (B) 35 ml, CaCl2, 2.5 mM + 5 g of powdered chicken feathers; (C) 35 ml, CaCl2, 2.5 mM + 5 ml of bacterial inoculum and, (D) 35 ml, CaCl2, 2.5 mM + 5 g of powdered chicken feathers + 5 ml of bacterial inoculum. The sealed tubes were shaken for 5 minutes and left to stand for 1, 30, 60, 90 and 120 days at 21.0 ° C. The bacterial inoculums was obtained by the enrichment of 5 g of soil in 45 ml of Postgate B liquid medium, pH 5.0 without the addition of ascorbic acid, incubated at 35 ° C under anaerobic conditions. After the pre-defined contact times supernatants were analyzed for their chemical composition, especially for their content of residual As, pH and Eh. The As content found in the original solid samples were in a range of 1048-1829 mg.l-1, the minerals identified were quartz, kaolinite, muscovite, chlorite, biotite and diopside. As for experiments mobilization of As, contrary to expectations, the presence of powdered chicken feathers increased As mobility for all the samples submitted to experiments B and D, when compared to experiments A and C. Samples from Mina Velha presented solubilized As contents 600 times higher than those observed during experiments A. Samples containing only microbial cells (C) showed lower As concentration in the supernatant when compared to tests B and D, however, these values were higher than those observed during test A, thus demonstrating the role of microorganisms in the mobilization of As. Concluding, in the case of the studied mines, the organic matter deposition and also the microbial population may favor the solubilization of the As in the naturally occurring minerals.

Neste estudo foi desenvolvida metodologia analítica para análise de especiação química de arsênio, fazendo-se pré-concentração de espécies do elemento mediante aprisionamento criogênico e determinação por espectrometria de absorção atômica associada à geração de hidretos (HG-CT-AAS). As espécies determinadas foram arsênio inorgânico (iAs), ácido monometilarsênio (MMA) e ácido dimetilarsênio (DMA), cujos limites de detecção foram 0,15; 0,2 e 0,5 μg L-1, respectivamente. A metodologia desenvolvida foi aplicada para análise de especiação química de arsênio em arroz integral, onde foram detectados iAs e DMA, cujas concentrações encontradas foram 70,8 ±0,3 ng g-1 e 54,9 ± 9,2 ng g-1, respectivamente. A determinação das espécies inorgânicas de arsênio foi realizada por HG-AAS, sendo as espécies As(III) e As(V) quantificadas no arroz, cujas concentrações de As(III) e As(V) encontradas foram 44,5 ± 0,5 ng g -1 e 26,3 ± 0,3 ng g-1, respectivamente. Além disso, foram determinados elementos traço em diferentes tipos de arroz, incluindo As, Pb e Cd que são controlados em alimentos pela legislação brasileira. Foram analisadas amostras de diferentes cultivares (agulhinha, branco e cateto), de diferentes processamentos (polido, integral, parboilizado) e de diferentes formas de cultivo (orgânico, biodinâmico e convencional). As amostras foram moídas em moinho criogênico, peneiradas (em malha de 0,08 mm) e decompostas para a determinação de Cd, Pb, Tl, Sn, Sb, Co, Cu, Mn, Se e Zn por ICP-MS (espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado); Cr, Ni e Mo por ICP OES (espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado); As por HG-AAS (geração de hidretos associada à espectrometria de absorção atômica) e HG-ICP OES (geração de hidretos associada a espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado) e Hg por CV-ICP OES (geração de vapor associada à espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado). Para a determinação de As e Hg foram também preparadas suspensões das amostras de arroz, para posterior determinação desses elementos por HG-AAS e/ou ICP OES. As concentrações de As, Cd e Pb encontradas no arroz estão de acordo com a legislação brasileira. Concentrações relativamente baixas de Tl, Sb e Ni foram encontradas em todas as amostras analisadas. Arsênio, Cd, Pb, Zn, Mn e Cu foram encontrados em maiores concentrações no arroz integral, sugerindo a prevalência desses elementos no farelo do arroz. Por outro lado, no arroz parboilizado foram encontradas as menores concentrações de Pb, Mo, Cr, Se e Co. / A method for chemical speciation of arsenic was developed in the present study. Arsenic species were preconcentrated by cryogenic trapping prior to their determination by atomic absorption spectrometry associated with hydride generation (HG-CT-AAS). Inorganic arsenic (iAs), monometilarsenicacid (MMA) and dimetilarsenic acid (DMA) were determined, whose detection limits were 0.15, 0.2 and 0.5 μg L-1, respectively. The methodology was applied for As speciation in rice where iAs e DMA where detected, whose concentrations found were 70.8 ± 0.3 ng g -1 and 54.9 ± 9.2 ng g-1, repectively. The determination of inorganic arsenic species was carried out by HG-AAS whereas As(III) and As(V) were detected in the analyzed rice sample. The As(III) and As(V) concentrations found were 44,5 ± 0,5 ng g -1 and 26,3 ± 0,3 ng g-1, respectively. In addition, trace elements were determined in different types of rice, including As, Pb and Cd that are controlled by the Brazilian legislation. Samples of rice from different cultivars as well as from different processing (polished, brown and parboiled rice) and cultivation (organic, biodynamic and conventional) were analyzed. The rice samples were ground in a cryogenic mill, sieved (mesh of 0.08 mm) and acid digested for the determination of Cd, Pb, Tl, Sn, Sb, Co, Cu, Mn, Se and Zn by ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry), and Cr, Ni and Mo by ICP OES (inductively coupled plasma optical emission spectrometry). Arsenic was determined by using hydride generation associated with atomic absorption spectrometry (HG-AAS) and hydride generation associated with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (HG-ICP OES), whereas Hg was by cold vapor associated with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (CV-ICP OES). Slurry of the rice samples were prepared for the determination of As and Hg. Arsenic was also determined in the solutions of the digested samples. The As, Cd and Pb concentratios found in the rice samples were in accordance with the Brazilian legislation. Low concentrations of Tl, Sb and Ni were found in all samples. Arsenic, Cd, Pb, Zn, Mn and Cu were found in highest concentrations in brown rice, suggesting the prevalence of these elements in the bran of the rice grain. Moreover, Pb, Mo, Cr, Se and Co were found in lower concentrations in parboiled rice.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-07-05T13:38:41Z No. of bitstreams: 1 Airon Jose da Silva.pdf: 1070259 bytes, checksum: 795e63342da3f541b4a2f4bf64bf6278 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T13:38:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Airon Jose da Silva.pdf: 1070259 bytes, checksum: 795e63342da3f541b4a2f4bf64bf6278 (MD5) Previous issue date: 2013-07-26 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Cadmium and arsenic are elements that are commonly associated with contamination and / or environmental pollution, besides offering risk to human health. Silicon has excelled in alleviating stress caused by toxic elements in plants. The technical analysis of phytotoxicity by chlorophyll fluorescence is a tool that has proven to be very promising in monitoring and detection of stress. The aim of this study was to investigate the effects of silicon in alleviating the stress caused by cadmium and arsenic in maize plants grown in nutrient solution and evaluate the potential of emission spectral parameters and the ratio Fr/FFr, besides determining the toxic dose of cadmium and arsenic in maize plants grown in nutrient solution. For that were mounted four experiments in nutrient solution with increasing doses of cadmium and arsenic, and nutrient solution contaminated with toxic doses of cadmium (30 mmol L-1) and arsenic (68 mmol L-1) and six increasing doses of Si ( 0; 0,25; 0,5; 1; 1;5 and 2 mmol L-1), were evaluated for the production of dry matter levels of cadmium, arsenic, silicon and photosynthetic pigments. Chlorophyll fluorescence measurements were made during the cultivation. Silicon promotes positive effects in alleviating the stress caused by cadmium and arsenic in maize plants as evidenced by the increase of photosynthetic pigments, and the reduction in the translocation of this element to the shoot, each cadmium and arsenic, respectively. The application of silicon resulted in higher levels of As in plant tissue and its use in studies of techniques for phytoremediation of contaminated soils may be promising. The analysis of chlorophyll fluorescence proved to be a sensitive tool to detect early toxicity caused by cadmium and arsenic in maize plants and can also be used successfully in the study of the effects amenizantes silicon in plant protection, the ratio Fr/FFr recommended in the variable identifying temporal changes in plants. / Cádmio e arsênio são elementos que estão comumente associados à contaminação e/ou poluição ambiental, além de oferecer risco à saúde humana. O silício tem se destacado na amenização de estresse causado por elementos tóxicos em plantas. A técnica de análise da fitotoxidez por fluorescência da clorofila é um ferramenta que tem demonstrado ser bastante promissora no monitoramento e na detecção de estresse. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos do silício na amenização do estresse causado por cádmio e arsênio em plantas de milho cultivadas em solução nutritiva e avaliar o potencial dos parâmetros de emissão espectral e da razão Fr/FFr, além da determinação da dose tóxica de cádmio e arsênio em plantas de milho cultivadas em solução nutritiva. Para isso foram montados quatro experimentos em solução nutritiva com doses crescentes de cádmio e arsênio, e em solução nutritiva contaminada com doses tóxicas de cádmio (30 μmol L-1) e arsênio (68 μmol L-1) e seis doses crescentes de Si (0; 0,25; 0,5; 1; 1,5 e 2 mmol L-1), sendo avaliados a produção de matéria seca, teores de cádmio, arsénio, silício e pigmentos fotossintéticos. Medidas de fluorescência da clorofila foram tomadas ao longo do cultivo. O silício promove efeitos positivos na amenização do estresse causado por cádmio e arsênio em plantas de milho, comprovado pelo incremento de pigmentos fotossintéticos, e pela redução na translocação deste elemento para a parte aérea das plantas, cada cádmio e arsênio, respectivamente. A aplicação de silício proporcionou maiores teores de As no tecido vegetal e a sua utilização em estudos de técnicas de fitorremediação de solos contaminados pode ser promissora. A análise de fluorescência da clorofila demonstrou ser uma ferramenta sensível na detecção precoce da toxidez causada por cádmio e arsênio em plantas de milho e pode ser empregada também com sucesso no estudo dos efeitos amenizantes do silício na proteção de plantas, sendo a razão Fr/FFr a variável recomendada na identificação de alterações temporais em plantas.

Orientador: Ivan Chambouleyron / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-24T17:31:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CampomanesSantana_RicardoRobinson_D.pdf: 2726830 bytes, checksum: 62a7b61b535508ccdba8a0dcaab28e19 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho são apresentadas e discutidas diversas informações relativas às propriedades estruturais e optoeletrônicas de filmes dopados tipo-n de a-Ge:H, usando impurezas de p e As (fontes sólidas) e N (usando o gás NH3). Também foram estudadas as mudanças estruturais no a-Ge:H induzidos pelo N, numa faixa de concentrações de nitrogênio de ~2-6 at. %. As amostras foram crescidas por rf- sputtering. Como técnicas de caracterização utilizaram-se medidas de condutividade no escuro e fotodeflexão (PDS) e espectroscopias de transmissão óptica (na faixa NIR- VIS) e infravermelho. No que se refere ao estudo da dopagern, foi confirmada a dopagem ativa do a- Ge:H com P e As usando pela primeira vez fontes sólidas como dopantes. Observaram-se variações da energia de ativação de ~0.3 eV e aumento da condutividade a temperatura ambiente de ~ 3 ordens de grandeza, para as três impurezas utilizadas. O As mostrou-se ser o dopante menos eficaz. Em relação ao segundo estudo, encontrou-se que o nitrogênio prefere incorporar-se nos filmes na forma de radicais NH e NH2 e foi sugerido que esses radicais induzem a formação de cavidades no material. Foi observado pela primeira vez o deslocamento da freqüência de vibração Ge-H stretching surface-like para menores energias, fato explicado como sendo devido à diminuição do volume médio das cavidades em função da concentração de nitrogênio / Abstract: In this work several informations are presented and discussed about structura1 and optoelectronic properties of doped samples of hydrogenated amorphous germanium (a-Ge:H) using P, As (solid sources) and N (using NH3) as doping impurities. In addition, we studied structura1 changes of a-Ge:H induced by N, in the nitrogen concentration range of ~2-6 at. %. The samples were deposited by rf- sputtering and characterized by Photothermal Deflection Spectroscopy (PDS), optical transmission spectroscopy in the Near InfraRed- Visible and lnfraRed and measurements of dark conductivity. With respect to doping, the active doping of a-Ge:H was confirmed for the first time by using solid sources of P and As as impurities. We observed activation energy changes about ~0.3 eV and a room temperature conductivity increase of about ~3 orders of magnitude for the three impurities used. Arsenic showed to be the less efficient dopant. In relation with the second study, we found the preferential incorporation of N as NH and NH2 radicals and we suggest that these radicals induce the creation of cavities in the material. We observed for the first time a shift of the vibration frequency of a-Ge:H stretching surface-like to lower energies, this fact was explained as being due to decreasing of the average void volume as a function of the nitrogen concentration / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador : Inez Valeria Pagotto Yoshida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-19T03:10:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Comerlato_NadiaMaria_D.pdf: 5313829 bytes, checksum: b1bcdb0cc47b9750a1a07e9396c0e178 (MD5) Previous issue date: 1994 / Doutorado