O arsênio é um dos mais tóxicos elementos químicos e reconhecidamente carcinogênico. Ele pode ser encontrado em alimentos basicamente em 5 formas: arsenobetaína (AsB), dimetil-arsênio (DMA), monometil-arsênio (MMA), arsenato (As5+) e arsenito (As3+), sendo estas duas últimas (As-i) as mais tóxicas. Assim, é de suma importância a utilização da especiação química de As para avaliação dos reais riscos associados à ingestão de alimentos contaminados. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivos o desenvolvimento de um método para separação das espécies de As por LC e detecção por ICP-MS; extrações quantitativas das espécies de As de tecidos animais e em grãos de arroz; aplicação dos métodos em amostras de alimentos consumidos no Brasil; e estudo do metabolismo do As em diferentes cultivares de arroz. O método desenvolvido para a extração das espécies de As em tecidos animais (ovo, músculos de ave, peixe e boi, etc.) utilizou apenas metanol (10%v/v) e ácido nítrico (2%v/v) como extratores e 2 minutos de sonicação, mostrando recuperação quantitativa do analito (>88%, n=3) pela análise dos materiais de referência (CE278, DOLT-3, DORM-3 e SRM NIST 1577). No entanto, para a análise de arroz, apenas ácido nítrico 2%v/v foi utilizado como extrator, possibilitando uma recuperação quantitativa (>94%, n=6), quando da análise do material de referência (NIST Rice Flour 1568a). Para a separação cromatográfica foram avaliadas diversas colunas, das quais a troca aniônica (Hamilton PRP-X100®) foi utilizada em todos os experimentos. A aplicação dos métodos na análise de alimentos diversos consumidos no Brasil mostrou uma grande variação nas concentrações das diferentes espécies do arsênio em músculos, ovos e, especialmente, no arroz. Devido as altas concentrações de As encontradas em amostras de arroz comercializadas no Brasil (em vários casos com predominância das espécies mais tóxicas, As3+ e As5+) e ao grande consumo deste alimento no país e no mundo, foi também realizado um estudo de metabolismo do As em 6 diferentes cultivares. O foco deste estudo foi a síntese de fitoquelatinas (PCs), compostos não peptídicos produzidos por plantas expostas a elementos tóxicos, e sua influência no fator de transferência (TF) do As solo-grãos. O TF do As, assim como a concentração das PCs, variaram em relação aos cultivares (genótipos) estudados. Além disso, as PCs mostraram ter uma forte correlação positiva entre si e com a concentração de As-i nos grãos, bem como uma correlação negativa do TF do As raízes-grãos. Portanto, os métodos desenvolvidos demonstraram fácil aplicação em rotina para avaliação toxicológica dos alimentos em relação às espécies de As e, finalmente, o estudo de metabolismo do As pela planta do arroz pode contribuir para escolha de cultivares que o absorvam menos, reduzindo sua ingestão frente ao consumo de arroz. / Arsenic is one of the most toxic chemicals and known carcinogen. It can be found in food basically in 5 different forms: arsenobetaine (AsB), dimethyl arsenic (DMA), monomethyl arsenic (MMA), arsenate (As5+) and arsenite (As3+), the latter two forms (i-As) are the most toxic. Thus, it is of extreme importance the use of chemical speciation for the evaluation of the real risks associated to arsenic intake from contaminated food. In this sense, this study aimed develop a simple method for separation of arsenic species by LC and detection by ICP-MS, quantitative extraction of arsenic species from animal tissues and rice grains, the application of the proposed method in the analysis of food samples commercialized in Brazilian markets, and the study of arsenic metabolism in different rice cultivars. The method developed for the extraction of arsenic species in animal tissues (egg, muscle of chicken, fish and cattle, etc.) used only methanol (10%v/v) and nitric acid (2%v/v) as extractant and 2 minutes of sonication, showing quantitative recovery of the analyte (>88%, n=3) when analyzing reference materials (CE278, DOLT-3, DORM-3 e SRM NIST 1577). However, for the analysis of rice grains, only nitric acid (2%v/v) was used as extractant, allowing a quantitative recovery (>94%, n=6), when analyzing the reference material (NIST Rice Flour 1568a). For the chromatographic separation several columns were evaluated and an anion exchange column (Hamilton PRP X-100) was used in all experiments. The analysis of several foods consumed in Brazil, showed a wide variation in the concentrations of different arsenic species in muscle, eggs, and especially in rice. Due to the high concentrations of arsenic found in rice samples (in several cases with predominance of more toxic species, As3+ and As5+) and the large consumption of this food in the country and abroad, it was also carried out a study on arsenic metabolism in 6 different rice cultivars. The focus of this study was the synthesis of phytochelatins (PCs), non-peptide compounds produced by plants exposed to toxic elements, and its influence on the transfer factor (TF) soil-grains. The TF of arsenic as well as the concentration of PCs varied in relation to the cultivars (genotype) studied. Furthermore, the PCs have shown a strong positive correlation between themselves and with the concentration of i-As in the grains, and a negative correlation with TF roots-grains. Therefore, the developed method demonstrated feasibility for routine use in toxicological studies of arsenic species in food samples and, finally, the study of arsenic metabolism in rice plant can contribute to the selection of cultivars that absorb less arsenic, thereby reducing the intake of this toxic element by rice consumption.

A exposição humana a contaminantes ambientais é uma preocupação mundial. Nesse contexto, nas últimas décadas, avanços metodológicos têm proporcionado fortes bases quantitativas para a estimativa dos riscos à saúde humana associada a exposições a contaminantes ambientais. A biomonitorização humana é de grande utilidade para estabelecer a distribuição da exposição na população geral, identificar grupos vulneráveis e populações com exposição mais elevada. Os objetivos deste estudo foram avaliar os níveis de exposição da população adulta da região metropolitana de São Paulo (RMSP) aos metais As, Cd, Hg, Pb, Cu e Mn e verificar os possíveis fatores relacionados à exposição. Amostras de sangue e cabelo de doadores de sangue residentes na RMSP há pelo menos um ano foram coletadas em 2009. Os resultados deste estudo indicam que, no geral, a população estudada não está exposta a níveis preocupantes desses metais. As médias geométricas para As, Cd, Pb, Hg, Cu e Mn em sangue foram 3,6 ug/L, 0,12 ug/L, 23,9 ug/L, 1,4 ug/L, 999,4 ug/L e 12,5 ug/L, respectivamente. Em cabelo, as médias geométricas foram 0,02 ug/g, 0,03 ug/g, 0,54 ug/g, 0,13 ug/g, 12,44 ug/g e 0,32 ug/g para As, Cd, Pb, Hg, Cu e Mn, respectivamente. Em sangue, a concentração de As foi associada a nível de educação e o consumo de frango; o nível de Cd foi influenciado pelo hábito de fumar, ramo de atividade e ter residido em área agrícola; a concentração de Pb foi influenciado pelo gênero, idade, nível de educação, uso de medicamentos, consumo de frutos do mar e trabalho pregresso com agrotóxicos; os determinantes de Hg foram consumo de peixe, nível de educação e idade; os níveis de Cu foram influenciados pelo gênero, uso de medicamentos e reforma recente da casa; e a concentração de Mn foi influenciada pela reforma recente da casa, ter residido em área agrícola e trabalho pregresso com agrotóxicos. Em cabelo, os níveis de As foram influenciados pelo gênero, tratamento capilar, frequência de consumo de peixe e raça; o determinante de Cd em cabelo foi o gênero; para o Pb, os determinantes foram gênero e renda familiar; os níveis de Hg foram influenciados pelo gênero, idade, frequência de consumo de peixe, frutos do mar e produtos de origem animal, consumo de bebida alcoólica além de trabalho e raça; os níveis de Cu foram influenciados pelo gênero e o consumo de bebida alcoólica; os fatores associados aos níveis de Mn foram gênero, raça, rua pavimentada e origem da água de beber. Os níveis de Hg, Cd, Cu e Pb em sangue apresentam fraca correlação com os níveis em cabelo / Human exposure to environmental contaminants is a global concern. In this context, in recent decades, methodological advances have provided strong quantitative basis for estimating the risks to human health associated with exposure to environmental contaminants. Human biomonitoring is useful to establish the distribution of exposure in the general population, identify vulnerable groups and populations with higher exposure. The aims of this study were to evaluate the exposure levels of adult population from metropolitan area of São Paulo (MRSP) to metals As, Cd, Hg, Pb, Cu and Mn and verify the related factors to exposure. Blood and hair samples from blood donors living in MASP for at least one year were collected in 2009. The results of this study indicate that, overall, the study population is not exposed to HIGH levels of these metals. Geometric means to As, Cd, Pb, Hg, Cu and Mn in the blood were 3.6 ug/L, 0.12 ug/L, 23.9 ug/L, 1.4 ug/L, 999.4 ug/L and 12.5 ug/L, respectively. Regarding in hair, geometric means were 0.02 ug/g, 0.03 ug/g, 0.54 ug/g, 0.13 ug/g, 12.44 ug/g, 0.32 ug/g for, As, Cd, Pb, Hg, Cu and Mn respectively. In blood, As concentration was affected by education level and poultry consumption; Cd level was affected by smoking status, occupation and lived in rural area in the past; Pb concentration was affected by gender, age, education level, medicine intake, seafood consumption and work with pesticides in the past; Hg determinants were fish consumption, education level and age; Cu levels were affected by gender, medicine intake and refurbished house; and the concentration of Mn was affected by refurbished house, lived in rural area and work with pesticides in the past. Regarding in hair, As levels are affected by gender, hair treatment, frequency of fish consumption and race. The determinant of Cd in hair was gender; for Pb, the determinants were gender and family income; Hg levels were affected by gender, age, frequency of fish consumption, seafood and animal products, alcohol consumption in addition to current work and race; Cu levels were affected by gender and alcohol consumption; related factors to Mn levels were gender, race, paved street and source of drinking water. Hg levels, Cd, Cu and Pb in blood are weakly correlated with levels in hair

Orientadores: Marco Aurélio Zezzi Arruda, Anne-Hélène Fostier / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T06:38:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lehmann_EraldoLuiz_M.pdf: 2472831 bytes, checksum: 9197e3f8344d1f42efcc6e44cd1ffe01 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Nessa Dissertação foram avaliados um sistema de injeção em fluxo com geração de hidretos acoplado a um espectrômetro de absorção atõmica com atomizador forno metálico de liga Inconel 600® (FI-HG-MF-AAS), bem como a técnica de extração assistida por micro-onda (MAE) como método de preparo de amostra para especiação de arsênio inorgânico. Para o sistema FI-HG-MF-AAS, condições brandas (pH tamponado em 4,5 e concentração de tetraidridoborato(1-) 0,1% (m/v)) foram utilizadas para que apenas a espécie Asi(III) gerasse o seu respectivo hidreto (arsano - AsH3), atingindo-se limites de detecção de 2,0 mg L e quantificação de 6,6 mg L, tornando o método adequado para uso em análises que atendam a portaria de potabilidade de água de acordo com o Ministério da Saúde e Organização Mundial da Saúde (WHO). O Asi(V) não apresentou qualquer sinal nas condições brandas, e apenas o uso de L-cisteína como pré-redutor foi eficiente para sua conversão a Asi(III). O teste de recuperação foi realizado utilizando material de referência NIST 1643e, Traços de elementos em água, com 60,45 mg L de arsênio total. O resultado mostra que Asi(III) não está presente na amostra em concentração acima do limite de detecção, e usando L-cisteína na concentração de 3% (m/v), obteve-se 60,5 mg L de Asi total, atingindo 100% de recuperação. A técnica de extração assistida por micro-onda mostrou-se eficaz para a extração de As total no material certificado de plâncton BCR414, atingindo um nível 93% de recuperação. Também se mostrou eficiente para manter as espécies de As inorgânico (Asi(III) e Asi(V)) inalteradas, sendo assim uma técnica promissora para o preparo de amostras para a análise de especiação / Abstract: In this work a Flow Injection - Hydride Generation - Metallic Furnace - Atomic Absorption Spectrometry (FI-HG-MF-AAS) system was evaluated, using an Incone600 ® alloy tube as a metallic oven, as well as the technique of microwave-assisted extraction (MAE) for sample preparation aiming speciation of inorganic arsenic. For the FI-HG-MF-AAS system, mild conditions (buffered media at pH 4.5 and concentration of tetrahydridoborate (1-) 0.1% (m/v)) allow that only iAs(III) generates hydride (arsane - AsH3), reaching a detection limit of 2.0 m gL and limit of quantification of 6.6 mg L, making suitable for its use in analysis according to Brazilian's Ministry of Health and World Health Organization (WHO) for drinking water. The inorganic As(V) did not show signal in mild conditions, and only the use of L-cysteine as pre-reducing agent was efficient in its conversion to inorganic As(III). The recovery test was carried out using reference material NIST 1643e, Trace elements in water, with 60.45 mg L of total arsenic. The result shows that inorganic As(III) is not present at concentration above the limit of detection, and using L-cysteine 3% (w/v), was obtain a total inorganic As concentration of 60.5 mg L, reaching a recovery of 100%. Microwave-assisted extraction technique was effective for the extraction of the total arsenic in certified plankton BCR414material, reaching a recovery level of 93%. Additionally, it also proved to be effective in preserving the species of unchanged inorganic arsenic, making it a promising technique for sample preparation aiming a speciation analyzes / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Este trabalho descreve a construção de plasmídeos para expressão e ancoragem de proteínas de alta afinidade a íons Hg2+ e As5+. Os genes merR e arsR de C. metallidurans foram inseridos no vetor que contém o sistema para expressão e ancoragem de proteínas heterólogas em bactérias Gram-negativas originando os plasmídeos pCM-Hg e pCM-As. MerR e ArsR foram produzidas sob comando do promotor pan. E. coli recombinantes apresentaram resistência 100% superior a Hg2+ e As5+. C. metallidurans/pCM-As apresentou MIC > Na3As02 1000 mM sendo a Gram-negativa com maior capacidade de sobrevivência a íons As5+. Os plasmídeos elevaram a sobrevivência das bactérias estudadas, podendo ser usados para aumentar índices de sobrevivência e fornecer viabilidade a outras cepas. Células recombinantes apresentaram capacidade de adsorver Hg2+ ou As5+ do meio em níveis superiores às linhagens selvagens. As bactérias descritas são excelentes candidatas para biorremediação. Este trabalho apresenta pela primeira vez a ancoragem da proteína ArsR na superfície celular de um micro-organismo. / This work describes the construction of plasmids for expression and anchoring of high affinity proteins to Hg2+ or As5+ ions. C. metallidurans merR and arsR genes were inserted into the vector which contains the system for expression and anchoring of heterologous proteins in Gram-negative bacterias origining the plasmids pCM-Hg and pCM-As. MerR and ArsR were produced under pan promoter command. Recombinant E. coli showed resistance 100% higher to Hg2+ and As5+. C. metallidurans/pCM-As showed MIC > Na3As02 1000 mM being the most resistance Gram-negative able to survive in As5+ sites. The plasmids increased the studied Gram-negatives bacterial surviving and they can be utilized in other strains to increase the surviving levels and supply viability. Recombinant cells showed ability for adsorption of Hg2+ or As5+ from the media in enhanced levels as compared to the wild type. The described bacterias are excellent candidates for bioremediation. This work presents for the first time the cell surface display of ArsR protein on a microorganism.

Orientador: Walter Barrella / Banca: Roberto Naves Domingos / Banca: João Donato Scorvo Filho / Resumo: Com o objetivo de verificar os níveis de concentração de alguns metais pesados em peixes do Rio Sorocaba e avaliar se estão contaminados e se constituindo em risco para a saúde de quem os pesca e consome, foram estudados 63 exemplares de peixes capturados em quatro pontos ao longo desse recurso hídrico e pesqueiro, quanto à presença de cádmio, chumbo, cromo, níquel e mercúrio, com ênfase neste último, por ser reconhecidamente o mais tóxico e com maiores possibilidades de contaminar peixes. Constatou-se, analisando amostras de músculo por espectrometria de absorção atômica - vapor frio, que os peixes do rio Sorocaba não apresentam concentrações proibitivas de nenhum dos cinco metais pesados estudados, estando seguros para o consumo humano. Para subsidiar o objetivo principal deste trabalho, foi feito estudo crítico dos dados levantados pela CETESB nos Relatórios da Qualidade das Águas Interiores do Estado de São Paulo nos anos de 1997 a 2000 quanto ao cádmio, chumbo, cromo, níquel e mercúrio. O estudo aponta que nas 20 Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Estado de São Paulo monitoradas pela CETESB ocorreram casos de desconformidades, frente aos padrões legais para a classe dos rios, para um ou mais dos cinco metais pesados avaliados, sendo recomendável uma melhoria das ações de controle para esses metais em todas as regiões. / Abstract: To verify the levels of concentration of some heavy metals in fishes from Sorocaba river (São Paulo, Brazil) and evaluate if this contamination offers health risks to the fishermen, 63 samples of fishes collected from four points along the river were studied for cadmium, lead, chromium, nickel and mercury, with emphasis in this last, since it is the most toxic and most probable as a fish contaminant. Analyzing muscle samples by cold vapor atomic absorption spectrometry it was shown that the fishes are not contaminated. None of the five metals studied were present in prohibitive level and the fishes could be judged secure for human consume. It was also analyzed data from four years of cadmium, lead, chromium, nickel and mercury monitoring made by CETESB, from 1997 to 2000, in water from the main rivers of the State of São Paulo. The study pointed out that the majority of the monitored rivers still present contamination by those metals in a level that requires an improvement of the pollution control actions.

As lagoas salino-alcalinas (salinas) da sub-região Nhecolândia do Pantanal, Mato Grosso do Sul, combinam valores de pH elevados com a presença de altas concentrações de sal, assemelhando-se aos lagos de soda da África Oriental. O entendimento atual dos mecanismos físicos, químicos e biológicos nestes ambientes extremos do Brasil é limitado. Embora os micro-organismos estejam envolvidos nos processos biogeoquímicos em ecossistemas aquáticos, investigações sobre os grupos bacterianos que contribuem para a diversidade e funções específicas nessas salinas inexistem. Assim, a presente dissertação centrou-se na avaliação da comunidade bacteriana de duas salinas (Salina Verde e Salina Preta), localizadas na sub-região da Nhecolândia. Especificamente, investigou-se a diversidade e a estrutura das comunidades bacterianas, os perfis metabólicos das lagoas e genes funcionais que codificam enzimas relacionadas a transformação do nitrogênio, mercúrio, selênio e arsênio. As amostras de água foram coletadas durante a estação seca (setembro de 2012) na Salina Verde (pH 9,5, E.C. 2575 mS cm-1), caracterizada pela presença constante de floração de cianobactérias e na Salina Preta (pH 8,9, E.C. 1500 mS cm-1), sem registro de ocorrência de floração. As amostragens foram realizadas em triplicatas em duas profundidades (superfície e fundo) e duas vezes no dia (10:00 h e 15:00 h) devido à ocorrência natural de saturação de oxigênio observada na Salina Verde. O DNA total de cada amostra ambiental foi extraído e a diversidade bacteriana e funcionalidade foram acessadas por pirosequenciamento do gene de 16S RNAr e sequenciamento metagenômico. A análise de PCR quantitativa do gene de 16S RNAr foi realizada de forma a quantificar a comunidade bacteriana. A abundância bacteriana foi maior na Salina Verde do que na Salina Preta (1010 e 109 cópias mL-1, respectivamente). As sequências parciais do gene de 16S RNAr obtidas no pirosequenciamento mostraram a dominância de táxons do gênero Anabaenopsis sp. na floração da Salina Verde, englobando até 92% do total de sequências. A comunidade bacteriana da Salina Preta apresentou os maiores índices de diversidade e riqueza, sendo dominantes os filos Proteobacteria, Bacteroidetes, Acidobacteria e Verrucomicrobia. Apenas a Salina Preta mostrou diferenças na comunidade bacteriana de acordo com as profundidades amostradas. Na superfície desta lagoa, os filos Actinobacteria e Verrucomicrobia predominaram, enquanto no fundo, prevaleceram os filos Proteobacteria e Chlamydiae. A temperatura foi detectada como o fator abiótico que influenciou a heterogeneidade espacial da Salina Preta. Por sua vez, a alcalinidade e o pH foram os fatores que impulsionaram as diferenças e variações das comunidades bacterianas em ambas as lagoas. Genes bacterianos envolvidos nos ciclos biogeoquímicos do nitrogênio, mercúrio e arsênio foram encontrados nas salinas Verde e Preta, sugerindo uma elevada redundância funcional nas transformações desses elementos. Não foram encontrados genes microbianos envolvidos no ciclo do selênio. Os dados gerados revelaram uma comunidade microbiana taxonômica e funcionalmente complexa que habita as salinas. Os resultados deste estudo fornecem uma avaliação aprofundada baseada em abordagens independentes de cultivo, sendo este um passo importante na compreensão da dinâmica funcional desses ambientes no Pantanal brasileiro. / The saline-alkaline lakes (salinas) of the Nhecolândia sub-region of the Pantanal, Mato Grosso do Sul state, combine high pH values with the presence of high salt concentrations, resembling the soda lakes of East Africa. The current understanding of physical, chemical and biological mechanisms in these extreme environments is limited. Although microorganisms are involved in biogeochemical processes in aquatic ecosystem, researches on the bacterial groups that contribute to diversity and specific functions in these salinas are scarce. This dissertation therefore focused on the evaluation of bacterial community of two salinas (Salina Verde and Salina Preta) located in the Nhecolândia subregion. Specifically, it was investigated the diversity and structure of bacterial communities, the metabolic profile of the lakes and functional genes that encode the nitrogen, mercury and arsenic-transforming enzymes. Water samples were collected during the dry season (September 2012) from Salina Verde (pH 9.5, E.C. 2575 mS cm-1), characterized by constant presence of cyanobacterial bloom, and from Salina Preta (pH 8.9, E.C. 1500 mS cm-1), with no report of bloom occurrence. Triplicate samplings were carried out in two depths (surface and bottom) and twice a day (10 AM and 3 PM) due to naturally occurrence of oxygen saturation, observed at Salina Verde. Total DNA of each environmental sample was extracted and bacterial diversity and functionality were accessed by 16S rRNA gene pyrosequencing and metagenomic sequencing. Analysis of quantitative PCR of the 16S rRNA gene was performed in order to quantify the bacterial community. Bacterial abundance was higher in the Salina Verde than in the Salina Preta (1010 and 109 copies mL-1, respectively). The partial sequences of the 16S rRNA gene obtained in the pyrosequencing revealed the genus Anabaenopsis sp. as the dominant taxa in the Salina Verde bloom, encompassing up to 92% of the total bacteria. Bacterial community of the Salina Preta showed the highest diversity and richness index, with dominant phyla Proteobacteria, Bacteroidetes, Acidobacteria and Verrucomicrobia. Only the Salina Preta showed differences in bacterial community in accordance with the depths sampled. On the surface of this lake, the phyla Actinobacteria and Verrucomicrobia predominated, while in the bottom, Proteobacteria and Chlamydiae prevailed. The temperature was detected as the abiotic factor influencing the spatial heterogeneity at Salina Preta. On the other hand, alkalinity and pH were the factors driving the differences and variation of bacterial community in both lakes. Bacterial genes involved in the biogeochemical cycles of nitrogen, mercury and arsenic were found in Salina Verde and Salina Preta, suggesting a high metabolic redundancy in the transformation these elements. No microbial genes involved in selenium cycle were found. The data showed a taxonomic and functional complex microbial community inhabiting salinas. The results of this study provide a detailed assessment based on culture-independent approaches, which is a stepping stone to understand the functional dynamics of these environments in the Brazilian Pantanal.

A contaminação do ambiente por elementos químicos é um problema crescente em várias regiões do planeta. Muitos destes elementos químicos, que incluem o Cd, Pb e As são tóxicos aos humanos.De acordo com os órgãos de saúde como a Organização Mundial da Saúde (OMS), 90% da ingestão destes elementos tóxicos ocorre por meio do consumo de alimentos (Tavares et al., 1992; Virga et al., 2007). Neste sentido, a estimativa da exposição pela alimentação é fundamental para avaliação de risco de possíveis efeitos adversos. A avaliação da exposição alimentar consiste em associar os dados de consumo alimentar de uma determinada população com as concentrações observadas dos elementos químicos em sua dieta (Nasreddine, 2010). Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi, determinar a ingestão diária dos elementos químicos tóxicos (As, Pb e Cd) em crianças em idade escolar através dos alimentos fornecidos pela Prefeitura de Ribeirão Preto nas merendas escolares. A metodologia utilizada no trabalho foi de dupla dieta, onde os alimentos analisados já estão prontos para o consumo. As merendas fornecidas por duas escolas municipais (infantil e ensino fundamental) e a cozinha piloto foram coletadas durante todos os dias letivos dos meses de março, junho, agosto e novembro de 2011. Os alimentos coletados foram congelados e liofilizados para posterior análise. As análises foram feitas utilizando a espectrometria de massas com plasma acoplado (ICP-MS) com prévia solubilização ou digestão ácida das amostras, com hidróxido de tetrametilamônio (TMAH) eácido nítrico (HNO3)/peróxido de hidrogênio (H2O2), respectivamente. A concentração média de As no arroz, feijão, legumes/verduras, carne vermelha, frango, peixe de água doce, peixe de água salgada e carne suína foi respectivamente de: 111 ng g-1, 17,3 ng g-1, 35,6 ng g-1, 34,3 ng g-1, 27,4 ng g-1, 65 ng g-1, 3,3 ?g g-1 e 33,6 ng g-1. A concentração de Cd encontrada nos mesmos alimentos foi respectivamente de: 11,4 ng g-1, 2,9 ng g-1, 24,6 ng g-1, 4,9 ng g-1, 2,6 ng g-1, 4,9 ng g-1, 63,6 ng g-1 e 5,1 ng g-1. Já a concentração de Pb encontrada foi respectivamente: 1,1 ng g-1, 3,4 ng g-1, 23,6 ng g-1, 8,1 ng g-1, 5,1 ng g-1, 4,4 ng g-1, 6,9 ng g-1 e 18,6 ng g-1. Com estes valores encontrados, calculou-se a ingestão média destes elementos químicos tóxicos pelas crianças durante o almoço servido pelas escolas municipais de Ribeirão Preto. A ingestão média de As, Cd e Pb na escola de ensino infantil foi respectivamente de 5,3 ?g, 0,6 ?g e 0,4 ?g; na escola de ensino médio foi respectivamente 6,9 ?g, 0,9 ?g e 0,6 ?g. Estes valores estão abaixo dos valores de referência toxicológicos fornecidos pela Autoridade Europeia de Segurança Alimentar (EFSA) e Organização Mundial de Saúde (OMS). / Chemical\'s contamination in the environment is a growing worldwide problem. Many of these chemical elements, including Cd, Pb and As are toxic to humans. According to the World Health Organization (WHO), 90% of the intake of these toxic elements occurs through the food consumption (Tavares et al., 1992; Virga et al., 2007). Therefore, the estimation of exposure to these chemicals in the diet is essential for risk assessment and, possibly, to determine the relationship between the adverse effects observed in humans and dietary exposure to certain substances. Dietary exposure assessment is an association between the data of food consumption of a specific population with the observed concentrations of chemical elements in their diet (Nasreddine, 2010).In this sense, the objective of this study was to determine the daily intake of toxic elements (As, Pb and Cd) in children through the food provided by the city hall of Ribeirão Preto in school lunches. The methodology used in this study was double-diet, where the foods analyzed are ready for consumption. The meals provided by two local schools and the kitchen pilot were collected during all school days in March, June, August and November of 2011. The food collected was frozen and lyophilized for further analysis. The analyzes were performed using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) after the solubilization with tetramethylammonium hydroxide (TMAH) or acid digestion with nitric acid (HNO3) and hydrogen peroxide (H2O2) of the samples. The average concentration of As in rice, beans, vegetables, beef, poultry, freshwater fish, saltwater fish and pork were respectively: 111.2 ng g-1, 17.3 ng g-1 35.6 ng g-1, 34.3 ng g-1, 27.4 ng g-1, 65.6 ng g-1, 3.3 mg g-1 and 33.6 ng g-1. The Cd concentration found in the same foods were respectively: 11.4 ng g-1, 2.9 ng g-1, 24.6 ng g-1, 4.9 ng g-1, 2.6 ng g-1, 4.9 ng g-1, 63.6 ng g-1 and 5.1 ng g-1. The Pb concentration was found respectively, 1.1 ng g-1, 3.4 ng g-1, 23.6 ng g-1, 8.1 ng g-1, 5.1 ng g-1, 4.4 ng g-1, 6.9 ng g-1 and 18.6 ng g-1. With these values found, we calculated the average intake of these toxic elements by children during the lunch served by public schools in Ribeirão Preto. The average intake of As, Cd and Pb in elementary school children was respectively 5.3 mg, 0.6 mg and 0.4 mg; in high school was respectively 6.9 g, 0.9 g and 0 , 6 g. These intake values of As, Cd and Pb calculated are below the toxicological reference values provided by the European Food Safety Authority (EFSA) and the World Health Organization (WHO).

A determinação direta de arsênio total em águas por espectrometria de absorção atômica com filamentos de tungstênio (150 W) modificados quimicamente com irídio ou ródio, representa uma alternativa para a atomização eletrotérmica de arsênio, que foi avaliada na presente dissertação. A utilização do revestimento com Ir como modificador químico proporcionou um aumento da massa característica de arsênio de 3,5 vezes. As medidas foram feitas com altura de observação selecionada para proporcionar a melhor razão sinal/ruído sem diminuir a sensibilidade do sinal analítico. Avaliaram-se dois programas de aquecimento: com temperatura de secagem constante (com diminuição gradativa da tensão aplicada) e com temperatura de secagem variável (com tensão aplicada de maneira constante). Não houve diferença na sensibilidade entre os dois programas estudados, indicando que a modificação química leva à formação de um precursor atômico com estabilidade térmica elevada. De fato, utilizando-se a modificação química permanente com 1000 müg Ir, e adotando-se programa de aquecimento com temperatura de secagem variável, a temperatura máxima de pirólise foi de aproximadamente 1700 °C ( temperatura de atomização de 2700 °C). Avaliou-se o comportamento eletrotérmico do As na presença dos concomitantes Na, K, Ca e Mg em 0,1% v/v HNO3. Interferências mais severas foram observadas na presença de cálcio acima de 10 \'mü\'g l-1, e acima de 100 \'mü\'g l-1 para os demais concomitantes. As interferências podem estar relacionadas com o elevado gradiente de temperatura entre a superfície do filamento e a fase gasosa do volume de observação, ou mesmo devido à formação de compostos refratários, particularmente para Ca e Mg, na fase condensada, ou seja, na superfície do atomizador. O emprego do método das médias móveis no tratamento dos sinais transientes gerados na atomização do arsênio também foi avaliada. Com o filamento posicionado na altura de observação 2 mm, foram utilizados os fatores 0, 3, 5, 7 e 9, observando-se melhora considerável nos limites de detecção instrumental e do método,utilizando-se média móvel com fator 7. Nestas condições, e depositando-se 20 \'mü\'l de amostra sobre o filamento, o limite de detecção foi de 3,2 \'mü\'g l-1 As e a massa característica de 37,0 pg As. A exatidão foi avaliada analisando-se diferentes amostras de águas provenientes da região do Quadrilátero Ferrífero do Estado de Minas Gerais, por espectrometria de fluorescência atômica com geração de hidretos e por espectrometria de absorção atômica com o filamento de tungstênio modificado com Ir. A comparação dos resultados mostrou que o método proposto pode ser utilizado para o controle de qualidade de águas desta região. Aproximadamente 150 queimas podem ser feitas com um único filamento de tungstênio / The direct determination of arsenic in waters by atomic absorption spectrometry with 150 W tungsten coils, treated with Ir or Rh, was evaluated as a possible alternative for the eletrothermal atomization of As. The use of iridium as a permanent chemical modifier did improve the characteristic mass of arsenic by 3.5 fold. Measurements were made by choosing an appropriate observation height in order to get the best signal to noise ratio. Two heating programs were tested, either by keeping the applied voltage constant or by using an inverted voltage ramp during the drying step. There were no significant differences in the sensitivities between both heating programs, indicating that the permanent modification lead to the formation of an atomic precursor of high thermal stability. Indeed, with the permanent chemical modification with 1000 \'mü\'g Ir, the maximum pyrolysis temperature was approximately 1700 °C (atomization temperature 2700 °C), allowing a heating program with temperature variation during the drying step. Method selectivity was carried out by evaluating the eletrothermal behavior of As in the presence of up to 1000 \'mü\'g l-1 Na, K, Ca and/or Mg in 0,1% v/v HNO3. The most serious interferences were observed with Ca in concentrations higher than 10 \'mü\'g l-1 and when the concentrations were higher than 100 \'mü\'g l-1 for Na, K or Mg, which can be attributed either to the gradient of temperature between the surface of the atomizer and the observation volume or to the formation of refractory compounds in the condensed phase, particularly with Ca and Mg. The absorbance transient signals treatment by the method of moving averages up to factor 9 was also evaluated, with a remarkable improvement in the instrumental and method detection limits. With the center of the observation volume 2 mm above the tungsten coil surface, and a moving average of factor 7, the limit of detection was 3,2 \'müg\' l-1 As and the characteristic mass 37,0 pg As. Accuracy was evaluate by analysing water samples collected in a contaminated area from the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais State, by hydride generation atomic fluorescence spectrometry and by tungsten coil eletrothermal atomic absorption spectrometry. Results showed that the proposed method fits for the purpose of CONAMA 357 regulation for drinking water quality in the aforementioned contaminated area. Approximately 150 firings can be done with a single tungsten coil atomizer by using 20 \'mü\'l sample volume

Neste trabalho, é proposto o desenvolvimento de instrumentação e procedimentos analíticos automáticos para a determinação de fluoreto e arsênio em águas empregando o conceito de multicomutação em fluxo e detecção fotométrica. Na determinação de fluoreto, o controle dos dispositivos foi realizado empregando um computador, programado em QuickBasic 4.5. O fotômetro desenvolvido utilizava um fotodetector (OPT301), uma cela de fluxo com 60 mm de caminho óptico e um LED (\'lambda\' = 525 nm), usado como fonte de radiação. Os sinais gerados pelo fotômetro foram convertidos para digital empregando um multímetro digital, que os transferia para o computador através da interface serial RS-232. O procedimento para a determinação de fluoreto foi baseado no método de zircônio/ vermelho de alizarina S, onde o fluoreto retira o zircônio da estrutura metal ligante formando um complexo incolor. Após a seleção das variáveis de controle, o procedimento proposto apresentou resposta linear na faixa de 0,25 a 1,75 mg L-1 (LD = 0,06 mg L-1), desvio relativo menor que 3,5%, freqüência de amostragem de 45 h-1. No sistema para determinação de arsênio em águas, o controle do módulo de análise foi realizado utilizando um microcontrolador da série PIC 18F2553, o qual contém um conversor A/D interno de 12 bits de resolução e capacidade de operar com taxa de amostragem de até 100.000 s-1. O mesmo recebia os parâmetros de controle por um computador via USB 2.0, que utilizava a mesma interface para transferir os dados provenientes do fotômetro. O software para essa comunicação foi escrito em Delphi 7.0 e a linguagem C foi utilizada para a programação do microcontrolador. Como sistema de detecção foi o mesmo empregado na determinação de fluoreto, utilizando um LED (\'lambda\' = 625 nm) como fonte de radiação. O procedimento proposto para a determinação de arsênio foi baseado na reação do arsênio inorgânico com boro-hidreto, onde a arsina formada reagia com azul de metileno em meio micelar. A descoloração da solução de azul de metileno era proporcional à concentração de arsênio presente na amostra. A procedimento proposto apresentou resposta linear na faixa de 2,5 a 40 \'mü\'g L-1 (r = -0,995), limite de detecção de 0,3 \'mü\'g L-1, desvio relativo menor que 6,5 %, freqüência de amostragem de 25 h-1. / The development of instrumentation and automatic procedures for the determination of arsenic and fluoride in waters by using flow multicommutation and photometric detection were proposed. For fluoride determination, the system was controlled by a microcomputer equipped with MS-Dos environment and running a software written in Quick Basic 4.5. It was used a homemade photometric detector OPT301, a 60 mm pathway flow cell, and a light emitting diode (\'lambda\' = 525 nm) as light source. Data acquisition was performed by using a digital multimeter and a microcomputer with RS- 232 serial interface. The method was based on a complexation reaction between fluoride and alizarin red S, where the fluoride takes out the zircon from the metal-binding moieties resulting in color bleaching. After optimization of parameters, the procedure provided linear response in the 0.25 to 1.75 mg L-1 range, limit of detection of 0.06 mg L- 1, coefficient of variation lower than 3.5 %, and sample throughput of 45 determinations per hour. For arsenic determination, the control module was performed by using a PIC 18F2553 microcontroller equipped with a 12 bits resolving power A/D internal converter, working at 100,000 sampling per second rate. Data acquisition was performed by a microcomputer equipped with Windows environment and running a software written in Delphi 7.0. A LED (\'lambda\' = 625 nm), as radiation source, was used for As determinations by using the same detection system used for fluoride determination. The method for As determination was based on the color bleaching of methylene blue in micellar media by AsH3 produced from inorganic As and NaBH4. The color bleaching of methylene blue was proportional to As concentration in the sample. The proposed method provided linear response in the 2.5 to 40 \'mü\'g L-1 range, limit of detection of 0,3 \'mü\'g L-1, coefficient of variation lower than 6.5 %, and sample throughput of 25 determinations per hour.

O trabalho teve como objetivo principal a determinação dos elementos As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn nas águas da coluna d\'água, águas intersticiais e no digerido total e extratos de sedimentos da bacia do Rio Ribeira de Iguape com a finalidade de avaliar a mobilidade e contribuir no entendimento do risco ambiental que esses elementos estão provocando a esta bacia nos dias atuais. Métodos baseados em espectrometria de absorção atômica com forno de grafite e detecção simultânea (SIMAAS), espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) e espectrometria de massas com fonte de plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) foram desenvolvidos para as determinações dos elementos de interesse nas amostras. Os métodos desenvolvidos por ICP-MS, com o sistema de reação octopolar de terceira geração (ORS3®) para remoção de interferentes, foram os que atenderam todas as exigências em temos de sensibilidade e limites de detecção alcançados para todas as amostras analisadas. Foram coletadas 8 amostras de água da coluna d\'água e sedimento ao longo da bacia do rio Ribeira de Iguape. Durante a coleta foram feitas determinações do pH, condutividade e OD nas amostras de água e pH e EH nas amostras de sedimento. As amostras de água foram preservadas em pH < 2, mantida a -20°C. No laboratório, antes das análises, as amostras de água foram filtradas em membrana 0,45 &#181;m e determinadas no ICP-MS. As concentrações de As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn em todas as amostras de água foram muito baixas, podendo ser enquadradas nos critérios da Classe 1. As amostras de sedimento sem água intersticial foram secas a 50°C, moídas e submetidas às análises para determinações totais dos elementos. As amostras de sedimentos foram avaliadas segundo valores de TEL (Threshold Effect Level) e PEL (Probable Effect Level) do CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment). Na amostra do ponto P5 de coleta, do Rio Betari, foram encontradas concentrações dos elementos acima do PEL. Esta amostra foi submetida a extrações sequenciais, seguindo os protocolos BCR e de Tessier, além de extração em fração única (EFU), com soluções de CaCl2, CH3COOH e EDTA. Nas águas intersticiais foram feitas as determinações dos elementos e na amostra do ponto P5 também análise de especiação de As por HPLC-ICP-MS. Foi encontrada concentrações relevantes de As(III) na água intersticial, que indicou a provável presença de HAsO2(aq), que pode ser confirmada pela medida de EH (-144 mV) do sedimento. As determinações totais na água da coluna d\'água, água intersticial, no digerido e nos extratos do sedimento permitiram concluir que, embora a amostra do ponto P5, tenha apresentado elevadas concentrações de alguns dos elementos estudados (As, Pb e Zn), a mobilização da maior parte destes elementos só foi conseguida em condições químicas (HF, HNO3, HCl) e físicas muito drásticas, levando a concluir que estes elementos estão fortemente associados a matriz do sedimento e, portanto, não apresentam riscos aparente de contaminação da água / This work aimed the total As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn determination in samples of water column, pore water and total digested extracts river sediments from the Ribeira de Iguape watershed in order to evaluate the mobility and contribute to understanding of environmental risk that these elements are causing in this watershed nowadays. Methods based on simultaneous atomic absorption spectrometry with graphite furnace (SIMAAS), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) have been developed for elemental determination. The methods developed by ICP-MS, with the third generation octopolar reaction system (ORS3®) for interference removal, were those that met all the requirements in terms of sensitivity and detection limits achieved for all samples analyzed. 8 water samples from the water column and sediment along the Ribeira River watershed were collected. During sampling determinations of pH , conductivity and DO (Dissolved Oxygen) were made in water samples also pH and EH in the sediment samples. Water samples were preserved at pH < 2 and maintained at -20 °C. In laboratory, prior to analysis, water samples were filtered through 0.45 &#181;m membrane and analyzed by ICP-MS. The As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn concentrations in all water samples were very low, and may be framed to the Class 1 in Brazilian criteria of water quality. Sediment samples without pore water were dried at 50 °C, ground and subjected to analyzes for total element determinations. The sediment samples were evaluated according to values of TEL (Threshold Effect Level) and PEL (Probable Effect Level) from CCME (Canadian Council of Ministers of t he Environment). In sediment sample collected at point P5, Betari River, element al concentrat ion was found above PEL. This sample was subjected to sequential extractions, following BCR and Tessier protocols beyond single fraction extractions with CaCl2 and EDTA CH3COOH solutions. Interstitial waters was analyzed for determinations of elements, also in the sample from point P5 the speciation analysis with HPLC-ICP-MS were made. The presence of relevant concent rations of As(III) was identified in the interstitial water that indicated the likely presence of HAsO2(aq), which can be confirmed by the EH (-144 mV) measurement of the sediment . The total water determinations in the water column, pore water, and digested in the sediment extracts showed that, although one sample at point P5, has shown high concentrations of some of the analyzed elements (As, Pb and Zn), the majority mobilization of these elements is achieved only in very drastic physical chemical conditions (HF, HNO3, HCl) and leading to the conclusion that these elements are strongly associated with the sediment matrix and therefore do not exhibit apparent risk of water contamination.