This thesis engages a comparison of the development of atmospheric deposition of nitrogen and phosphorus in different regions of the Czech Republic. The work explains the formation of atmospheric deposition and related terms such as the source of pollution, emissions, air pollution and nitrogen oxides. There are stated types of atmospheric deposition, sampling procedure and the process of determining the size of atmospheric deposition. This work describes the methods that were used in the calculations and evaluations. It also deals with the selection of suitable measuring stations for processing the development of atmospheric nitrogen deposition. The atmospheric deposition of phosphorus were not measured in the territory of the Czech Republic in the period from 2000 to 2010. The aim of this work is to find trends in time series of concentrations of NOx and statistical evaluation of the development of atmospheric nitrogen deposition. For these chapters were selected concentration of nitrogen oxides in the regional towns of the Czech Republic. In the chapter of spatial analyzes of the concentration of nitrogen oxides is selected Ústecký kraj, mainly due to the fact that this area is characterized by significantly high atmospheric deposition of nitrogen and total air pollution. A therm the Black Triangle is often used for this location.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-29Bitstream added on 2014-06-13T20:59:12Z : No. of bitstreams: 1 medeiros_fh_me_sjrp.pdf: 1798469 bytes, checksum: 494d9fc9ab81d5ac6ffcb3813a9a357c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A atmosfera tem grande importância no transporte e distribuição de elementos oriundos de atividades naturais ou antrópicas, sobre a superfície terrestre, sendo a deposição atmosférica o principal processo de ciclagem dos compostos químicos entre os compartimentos ambientais. A cidade de São José do Rio Preto (SJRP) possui um pequeno parque industrial, conta com a presença de duas rodovias de grande tráfego, a rodovia Washington Luís (SP-310) e a rodovia Transbrasiliana (BR-153), e em termos agrícolas a região é responsável por 12% da produção de etanol do estado, e destacando-se também, em menor quantidade, o cultivo da laranja e de pastagens. Neste contexto o objetivo deste trabalho foi a caracterização de espécies químicas na deposição atmosférica total (DT) e deposição atmosférica apenas úmida (DU) da cidade de SJRP visando avaliar a contribuição da mesma como fonte destes compostos para o rio Preto. Um total de 103 amostras de DT e 96 de DU foram coletadas para o período de março de 2009 a setembro de 2010. A amostragem, preservação e quantificação de Al, Sb, As, Ba, Cd, Cu, Pb, Cr, Ni, Zn, K+, NH4 +, PO4 3-, NO3 -, SO4 2-, pH, C.E. e TOC (Carbono Orgânico Total) foram realizadas seguindo recomendações de métodos oficiais. Os resultados obtidos e expressos como média ponderada pelo volume (MPV) para as amostras de DT e de DU foram maiores no período de safra da cana-de-açúcar para Ni (0,53 e 0,44 µg L-1), Al (63 e 28 µg L-1), Pb (0,88 e 0,66 µg L-1), Ba (4,67 e 3,20 µg L-1), Zn (9,21 e 5,50 µg L-1), K+ (0,68 e 0,17 mg L-1), NH4 + (1,31 e 0,38 mg L-1), SO4 2- (5,99 e 4,70 mg L-1), PO4 3- (3,08 e 0,48 mg L-1) e NO3 - (0,94 e 0,40 mg L-1). Destaca-se para o Cr a maior MPV nas amostras de DT também no período de safra da cana-de-açúcar (0,33 µg L-1), já para as amostras de DU o valor de MPV para ambos os períodos... / The atmosphere plays a very important role in transport and distribution of elements from natural and anthropogenic activities on the earth. The atmospheric deposition is the main process through which chemical compounds present in the atmosphere can be reintroduced to other environmental compartments. The city of São José do Rio Preto (SJRP) has a small industrial park, and two highways, Washington Luís (SP-310) and Transbrasiliana (Br-153), and in agricultural terms it is responsible for 12% of the ethanol production in the state of São Paulo, and in smaller proportion stand the orange crop and pasture. In this context the objective of this work was the characterization of the chemical species in the bulk (BD) and wet only (WD) deposition of SJRP city to evaluate the contribution of deposition as a diffuse source of compounds for the Preto river. A total of 103 bulk and 96 wet-only samples were collected for the period of March 2009 to September 2010. The sampling, preservation and quantification of Al, Sb, As, Ba, Cd, Cu, Pb, Cr, Ni, K e Zn, NH4 +, PO4 3-, NO3 -, SO4 2-, pH, E.C. and TOC were performed in accordance with official methods recommendations. The results obtained and expressed as volume-weighted mean concentration (VWM) was higher for the sugar cane harvest period for BD and WD for Ni (0.53 and 0.44 µg L-1), Al (63 and 28 µg L-1), Pb (0.88 and 0.66 µg L-1), Ba (4.67 and 3.20 µg L-1), Zn (9.21 and 5.50 µg L-1), K+ (0.68 and 0.17 mg L-1), NH4 + (1.31 and 0.38 mg L-1), SO4 2- (5.99 and 4.70 mg L-1), PO4 3- (3.08 and 0.48 mg L-1) and NO3 - (0.94 and 0.40 mg L-1). The highest Cr VWM (0.33 µg L-1) in the bulk samples was also observed for the sugar cane harvest period, but with regard to the WOD samples the VWM for both periods was the same (0.13 µg L-1). For Cu, TOC and NPOC the highest VWM was observed for the sugar cane harvest period, for the BD samples... (Complete abstract click electronic access below)

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

Eutrophic Utah Lake receives a large nutrient load from a variety of sources, includingtreated wastewater discharges, runoff and tributaries, recycling from bottom sediments andAtmospheric Deposition (AD). AD was the focus of this study and was comprised of twocomplementary parts. First was a study of nitrogen and phosphorus depositions from theatmosphere, and second was a study of phosphorous as contained in soils near Utah Lake viafractionation methods.The soil samples were found to contain approximately 1,000 mg-P/kg soil for totalphosphorus (TP). A separate phosphorus (P) fractionation gave slightly higher values, excludingthe residual P, we are 95% confident that one gram of sample soil contains between 2.2 and 4.3percent water soluble P, 0.6 to 1.1 percent loosely-bound P, 2.5 to 4.4 percent aluminum andiron-bound P, and 90.7 to 94.2 percent calcium-bound P.AD results indicate that during the period from April 1 to Nov 17, 2018, Utah Lakereceived approximately 58 tons of soluble reactive P, 153 tons of TP, 118 tons of nitrogen (N)from nitrate, and 387 tons of N from ammonium via AD.Nutrient quantities from AD are very large compared to the 17 ton/yr of P needed for aeutrophic loading to the lake. Because of the very large overall nutrient loading to Utah Lake, itis likely that some other limiting growth factors are controlling algal growth.

Quantifier la totalité des apports atmosphériques, notamment particulaires, est nécessaire pour mieux comprendre les cycles biogéochimiques en vue d'une gestion durable des écosystèmes forestiers. En effet, l'intensification des récoltes de bois-énergie induit une pression nutritive supplémentaire sur les forêts. Le but de ce travail est de combler les lacunes concernant le dépôt atmosphérique particulaire (taux de dépôt, composition minéralogique et chimique), ainsi que d'étudier son influence sur les cycles biogéochimiques forestiers. Pour ce faire, un échantillonnage de 2 ans a été mis en place dans 4 hêtraies de la moitié Nord de la France. Un développement métrologique a été nécessaire pour concevoir les capteurs hors et sous canopée et pour séparer les particules de la phase dissoute puis compartimenter le dépôt particulaire en fonction du modèle conceptuel organo-minéral établi dans cette étude. Les résultats obtenus valident ce modèle et montrent (i) un taux de dépôt annuel de 19±3 kg.ha-1.an-1 de minéraux peu solubles témoignant d'origines diverses, (ii) des flux de nutriments inférieurs à ceux des dépôts dissous et de l'altération des minéraux du sol mais qui contribuent à améliorer la fertilité des forêts, (iii) un captage supplémentaire induit par la canopée et (iv) une dissolution des particules minérales lors de leur transport atmosphérique qui enrichit les précipitations en nutriments. Un échantillonnage optimisé sur le long terme est indispensable pour confirmer et préciser les tendances observées, en particulier concernant les épisodes de très fort dépôt particulaire et le dépôt sous la canopée / Quantifying the little-known inputs of atmospheric particulate deposition (APD) is critically important for a sustainable management of forest ecosystems. Indeed, harvesting and subsequent nutrient losses are going to increase so as to meet the demand in renewable energy, including fuel-wood. This work aims at filling this gap by (i) describing the deposition rate, mineralogical and chemical compositions of APD and (ii) evaluating the influence of APD nutrient inputs on forest biogeochemical cycles. To do so, 4 beech stands in North French forests were equipped for a 4-week sampling. After a metrological development, samplers out of and below canopy were used for a 2-year sampling, as well as methods to separate APD from atmospheric dissolved deposition. These methods were conceived to separate the organic and mineral fractions of APD according to the conceptual model designed in this work. My results validated this model and indicated (i) a quite constant deposition rate of 19±3 kg.ha-1.year-1 of hardly soluble minerals over the North of France, made of various minerals suggesting heterogeneous sources of particles, (ii) nutrient inputs inferior to those of atmospheric dissolved deposition and soil weathering, but improving ecosystem fertility, (iii) an interception effect of the canopy, and (iv) the dissolution of mineral particles in the atmosphere which enriched atmospheric dissolved deposition in nutrients. Extending and optimizing the sampling would allow confirming and clarifying these results, especially concerning high atmospheric load periods and APD below canopy

<p>Uzorci zemlji&scaron;ta iz pov&scaron;inskog sloja dubine 0 - 10 cm<br />prikupljeni su sa 121 lokacije na gradskom području Novog<br />Sada. Ispitivano područje obuhvatilo je povr&scaron;inu (4 x 5)km²,<br />koja je podeljena na mrežna polja veličine (400 x 400) m^2&nbsp;i u&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br />svakom polju uzet je po jedan uzorak. Za 121 uzorak<br />gradskog zemlji&scaron;ta Novog Sada ispitana su fizičko-hemijska<br />svojstva zemlji&scaron;ta, ukupni i pristupačni sadržaj metala (As,<br />Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn) i njihova prostorna raspodela.<br />Konturne mape prostorne raspodele metala u zemlji&scaron;tu<br />dobijene su kori&scaron;ćenjem interpolacijske metode običnog<br />kriginga. Za pojedine uzorke izvr&scaron;eno je razdvajanje čestica<br />po veličinama frakcionisanjem u vodi pomoću sita različitih<br />veličina i identifikovani su minerali prisutni u frakciji prah +<br />glina. Aktivnosti radionuklida &bdquo;unsupported&rdquo;²¹⁰Pb i ¹³⁷Cs<br />određene su za jedan deo uzoraka zemlji&scaron;ta u Novom Sadu i<br />za uzorke zemlji&scaron;ta pored fabrike akumulatora u Somboru.<br />Ispitana je i vertikalna distribucija stabilnog i radioaktivnog<br />Pb u zemlji&scaron;tu.</p><p>Na 14 lokacija u Novom Sadu prikupljeno je 35 uzoraka<br />snega direktno sa asfaltnih puteva i sa zemljanih povr&scaron;ina u<br />okolini puteva i na pe&scaron;ačkim ostrvima. Raspodela čestica po<br />veličinama i ukupne koncentracije metala (Al, Ca, Cu, Fe, K,<br />Na, Mn, Ni, Pb, Zn) određene su analizom filtriranih uzoraka,<br />a za 4 uzorka ispitana je morfologija čestica i urađena<br />semikvantitativna analiza čestica u suvoj materiji.</p><p>Prilikom obrade rezultata merenja primenjene su metode<br />deskriptivne statistike i multivarijacione statističke analize u<br />cilju identifikacije izvora zagađenja i određivanja povezanosti<br />između samih metala i drugih parametara.</p> / <p>A total of 121 surface soil samples were collected&nbsp;across the central part of Novi Sad covering a surface&nbsp;area (4 km x 5 km). The physicochemical properties,&nbsp;pseudo total and available metal concentrations (As,&nbsp;Co, Cr, Cu,&nbsp; Mn, Ni, Pb, and Zn) were determined.&nbsp;Contour maps of spatial distribution of the investigated&nbsp;metals were obtained using ordinary&nbsp; kriging&nbsp;interpolation method. Separation of different particle&nbsp;<br />size fractions by wet sieving&nbsp; and identification of&nbsp;minerals in the clay and silt fraction for some soil&nbsp;samples were performed.&nbsp; Specific activities of&nbsp;radionuclides &ldquo;unsupported&rdquo; ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs were&nbsp;measured in forty soil samples collected in urban area&nbsp;of Novi Sad and industrial area of Sombor (near a&nbsp;battery manufacturer).&nbsp; Vertical distribution of stable and&nbsp;radioactive&nbsp; Pb for&nbsp; two samples from the industrial soil&nbsp;was examined.</p><p>Thirty five snow samples were collected at fourteen&nbsp;locations near crossroads in Novi Sad. The samples&nbsp;were taken directly from the road surface and from the&nbsp;ground surface in the vicinity of roads and on&nbsp;pedestrian islands. Particle size distribution and &nbsp;total&nbsp;concentration of the metals (Al, Ca, Cu, Fe, K, Na, Mn,&nbsp;Ni, Pb, Zn) were &nbsp;determined for filtered samples. Semi-quantitative analysis of the particles was &nbsp;conducted and&nbsp;morphology of the particles was examined for dry&nbsp;matter of four snow samples.&nbsp;</p><p>Methods of descriptive and multivariate statistics and&nbsp;geostatistics were carried out for &nbsp;the analysis and&nbsp;interpretation of the data.</p>

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-21T14:51:23Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Renato de Aragão Ribeiro Rodrigues.pdf: 3393188 bytes, checksum: 62e4ebd43780efd96e9d6775d8d182f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-21T14:51:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Renato de Aragão Ribeiro Rodrigues.pdf: 3393188 bytes, checksum: 62e4ebd43780efd96e9d6775d8d182f0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Este trabalho apresenta fluxos de deposição atmosférica (úmida e seca) dos íons majoritários, relativos ao período de agosto 2004 a novembro de 2005, medidos em local próximo à Sede do Parque Nacional da Serra dos Órgãos, em Teresópolis. No período de janeiro a dezembro de 2005 foram medidas, quinzenalmente, em local próximo à sede, as emissões de óxido nitroso (N2O) no solo da floresta. E foram coletadas, semanalmente, amostras da água do rio Paquequer, em local próximo à entrada da sede Teresópolis. A água da chuva apresentou pH médio de 5,2 e os íons mais abundantes foram (em Xeq L-1) o amônio, sulfato e cloreto. Do total de enxofre (S) e nitrogênio (N) depositados, cerca de 90% estão associados à deposição úmida, e o restante à seca. Os fluxos de deposição total (úmida + seca) de SO4 2- e nitrogênio inorgânico (NO3 - e NH4 +) foram 295 mol ha-1 ano-1 (9,4 kg S ha-1 ano-1) e 824 mol ha-1 ano-1 (11,5 kg N ha-1 ano-1), respectivamente. Se assumirmos a mesma deposição nos 11000 ha do PARNASO, teremos uma deposição de 97 t de S e 117 t de N. Mais de 90% do sulfato depositado provêm da oxidação do dióxido de enxofre (SO2) na atmosfera e o restante dos aerossóis de sal marinho. Os fluxos de deposição de NH4 +, SO4 2- e NO3 - na água da chuva do PARNASO são superiores às verificadas em várias localidades do estado do Rio de Janeiro, como Parque Nacional do Itatiaia, Ilha Grande, Niterói e cidade do Rio de Janeiro, além de outras localidades do Brasil. Isso indica que o PARNASO, face à sua localização geográfica e à ação dos ventos do quadrante sul, atua como uma área receptora das emissões geradas, principalmente por queima de combustíveis fósseis e mudanças do uso da terra na Região Metropolitana do Rio de Janeiro. O fluxo médio de N2O na interface solo-atmosfera foi 3,1 Xg N m-2 h-1. A umidade do solo (traduzida pelos valores de precipitação) e a temperatura do solo se mostraram importantes fatores no controle do fluxo de N2O. As águas do Rio Paquequer apresentaram altos valores de NO3 - e SO4 2-. Esses valores provavelmente resultam da alta deposição atmosférica de N e S. A análise de cluster e a análise de componentes principais indicaram mais uma vez que a RMRJ exerce uma influência grande na qualidade da água mesmo em sistemas protegidos. / Wet and dry deposition fluxes of major ions were measured from August 2004 to November 2005 at the headquarters of Serra dos Órgãos National Park, in Teresópolis. In a forest site nearby, nitrous oxide (N2O) fluxes were measured at the soil surface from January to April 2005. Average rainwater pH was 5,2. The most abundant ions (in Xeq L-1) were ammonium, sulfate, and chloride. About 90% of the total sulfur (S) and nitrogen (N) were associated with wet deposition. The estimated total (wet + dry) deposition fluxes of sulfate and inorganic nitrogen (ammonium and nitrate) were 295 mol ha-1 ano-1 (9,4 kg S ha-1 ano-1) and 824 mol ha-1 ano-1 (11,5 kg N ha-1 ano-1), of which 70% is due to ammonium and the remainder to nitrate. More than 90% of the total sulfate were originated from oxidation of sulfur dioxide (SO2) in the atmosphere and the remaining from sea salt aerosols. The deposition fluxes of NH4+, SO42- e NO3- were bigger than in other sites of Rio de Janeiro state, like Itatiaia National Park, Ilha Grande, Niterói e Rio de Janeiro city. This indicates that PARNASO due its geographical localization and the actions of the wind from South quadrant actuate like a receptor area of the emissions from Rio de Janeiro Metropolitan Region (RJMR). The average N2O flux at the soil-atmosphere interface was 3,1 Xg N m-2 h-1, which was lower than other values found in forest soils of Rio de Janeiro state. The water from Paquequer river showed high values of NO3 - and SO4 2-. This values are probably due the high deposition of N and S. The Cluster analysis and the Principal Components Analysis showed that PARNASO is under the influence of the emissions from RJMR.

This thesis presents a comparison of the development of the concentrations of nitrogen oxides and sulfur dioxide in the air in the Usti region. The work described generally air pollution and related terms such as the sources of pollution emission, immission and atmospheric deposition. The study also evaluated pollution nitrogen oxides and sutur dioxide in the Usti region. This work describes the methods that were used in the calculations and evaluations. It also deals with the selecting appropriate measuring stations to handle the development of the concentrations of these substances in the air. The aim of this work is to find trends in time series of concentrations of NOx and SO2 and statistical evaluation of development levels in selected cities Ústí Region. The next section is evaluated spatial analysis of the concentration of nitrogen oxides and sulfur dioxide in the air in the Ústí Region. This area was chosen primarily because it is characterized by significant air pollution.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-05-23T15:29:24Z No. of bitstreams: 1 PATRICIA A DE SOUZA_TESE DOUTORADO__GEOQUÍMICA UFF.pdf: 3232130 bytes, checksum: 1d90cf082dcb5a35552bfb02f10beaf7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T15:29:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PATRICIA A DE SOUZA_TESE DOUTORADO__GEOQUÍMICA UFF.pdf: 3232130 bytes, checksum: 1d90cf082dcb5a35552bfb02f10beaf7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo a Pesquisa do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / As regiões tropicais estão sofrendo mudanças na quantidade e na forma de N depositado como um resultado da poluição urbana. As origens e os sorvedouros desses poluentes têm sido pouco estudados. Neste trabalho foram examinadas as entradas atmosféricas de N em regiões costeiras urbanas e em áreas montanhosas de Floresta Atlântica (400 m e 1000 m acima do mar) no estado do Rio de Janeiro, de agosto de 2008 a agosto de 2009. Concentrações de nitrogênio total dissolvido (NTD), nitrogênio inorgânico dissolvido (NID= NH4++ NO3-+ O2-) e ureia foram medidos na precipitação total em todos os locais de amostragem, bem como na transprecipitação - água que atravessa o dossel da floresta - em locais de uma floresta submontana. Nitrogênio total dissolvido foi analisado pelo método de oxidação por perssulfato de potássio. Amônio (NH4+) e nitrito (NO2-) foram determinados pelos métodos espectrofotométricos de Azul de Indofenol e diazotação, respectivamente. Nitrato (NO3-) foi analisado pelo método espectrofotométrico após o método de redução de cádmio em amostras de transprecipitação. Em amostras de precipitação total, NO3- foi analisado por método cromatógrafo. Ureia foi determinada pelo método spectrofotométrico de diacetilmonoxima. Nitrogênio orgânico dissolvido (NOD) foi calculado como a diferença entre NTD e NID. As concentrações anuais médias ponderadas pelo volume de todas as espécies foram maiores nas áreas costeiras urbanas que no nos locais de floresta, com NOD compreendendo respectivamente, 32 a 56% e 26 a 32% das concentrações de NTD na precipitação total. A deposição total de NTD variou 12,1 a 17,2 kg N ha-1 ano - 1 e tenderam a decrescer com o aumento da distância da região costeira urbana. O fluxo de NTD na transprecipitação na floresta submontana, 34,4 kg N ha-1 ano-1, foi duas vezes maior que a deposição de NTD na precipitação total, com NOD compreendendo 61% do total de N depositado no solo da floresta. A magnitude e a qualidade do NOD foram ainda mudadas durante a passagem através do dossel da floresta; ureia compreendeu 27% do NOD na transprecipitação comparado com o total de 100% na precipitação total. Apesar das diferenças sazonais da entrada da água precipitada, nenhuma diferença sazonal significativa foi encontrada na deposição de N na precipitação total e na transprecipitação entre os períodos seco e de chuvas. Este estudo mostra que NOD é um importante, e ainda pouco estudado, componente da deposição de NTD, compreendendo um terço a mais que a metade do N depositado na chuva e na transprecipitação. Além disso, o aumento da p oluição de N em áreas de expansão urbana nos trópicos poderá impactar a ciclagem de nutrientes nos ecossistemas adjacentes. Neste local de floresta Atlântica submontana o fluxo de N na transprecipitação foi 3 - 7 vezes maior que a carga critica empírica para florestas tropical e subtropical húmidas. / Tropical regions are currently experiencing changes in the qua ntity and form of N deposition as a result of urban and industrial pollution. The sources and sinks for these pollutants have, to date, been little s tudied. In this work were examined atmospheric N inputs to coastal urban region and montane (400 m and 10 00 m) Atlantic Forest sites in Rio de Janeiro state, from August 2008 to August 2009. Concentrations of t otal dissolved nitrogen ( NTD ), dissolved inorganic nitrogen ( NID = NH 4 + + NO 3 - + NO 2 - ) and urea were measured in bulk precipitation at all sampling si tes, as well as canopy throughfall - rainwater that has passed through the forest canopy - in the lower montane forest plot. Total dissolved nitrogen was analized by oxidation with potassium persulphate. Ammonium (NH 4 + ) and nitrite (NO 2 - ) were determined b y Indophenol Blue and by diazotization spectrophotometric methods , respectively . Nitrate (NO 3 - ) was analyzed by cadmium reduction follow ed by spectrophotometric method after cadmium reduction column method for throughfall samples. In bulk deposition sample s, NO 3 - was analized by chromatographer method . Urea was determined spectrophotometrically by diacetilmonoxime method. Dissolved organic nitrogen (DON) was calculated as the difference between TDN and DIN. Annual volume - weighted mean bulk concentrations of all species were higher at the coastal urban than montane forest s sites, with DON accounting for 32 to 56% and 26 to 32%, respectively, of the TDN concentration in precipitation. Bulk deposition of TDN ranged 12.1 to 17.2 kg N ha - 1 yr - 1 and tended to dec rease with increasing distance from the coastal urban region. In the lower montane forest, t hroughfall TDN flux, 34.3 kg N ha - 1 yr - 1 , was over 2 - fold higher than bulk TDN deposition, and DON comprised 61% of the total N deposited to forest soil. The qual ity of DON also changed upon passage through the forest canopy; urea comprised 27% of DON in throughfall compared to up to 100% in bulk precipitation. Despite marked seasonal differences in water input, significant differences in bulk or throughfall N dep osition between wet and dry seasons were not detected. Our findings show that DON is an important, yet understudied, component of TDN deposition, comprising one - third to greater than one - half of the N deposited in rainfall and throughfall. Further, incre asing N pollution in expanding urban areas in the tropics could impact N cycling in adjacent ecosystems. In this lower montane Atlantic Forest site, the total throughfall N flux was 3 - 7 fold higher than the empirical critical load for tropical and subtrop ical humid forests

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The environmental contamination by metallic trace elements is a problem that is getting worse around the world due to the growth and the technologic development of the humanity. Among the main sources of this kind of contamination are the atmospheric deposition of particles in soils located around industrial complexes and the prolonged and concentrated application of organic wastes in the soil. When present at the soil surface, these elements will migrate in depth and may reach the subsurface water bodies, causing their contamination. This study aimed to use the software Hydrus-2D to simulate the vertical redistribution of zinc, lead and copper in soil profiles contaminated by air pollution or by the application of swine liquid manure as well the transfer of these metallic trace elements into the groundwater. Chemical models were used under different hypotheses of reactivity of these elements with the soil particles and the physical, hidric and chemical characteristics of each soil profile. In the attempt to validate these models, it was simulated the vertical transports of zinc and lead, between 1900 and 2000, at three uses of a soil in northern France and of zinc and copper, between 2000 and 2008, at a soil profile located in Santa Maria RS, Brazil. Using a two sites chemical model with the kinetic constant decreased to 1% of the value measured in the laboratory, the simulations of the vertical transport of the metallic trace elements were validated in all soil profiles. This model was able to redistribute efficiently these elements in the profile, according their concentrations determined in situ. It was also predicted that the transfer of these contaminants do not represent, until now, any risk of pollution of the groundwater. Even with the continued application of high doses of swine liquid manure until 2058, the predicted increasing of zinc and copper concentrations in soil solution will not represent a risk of subsurface waters pollution. However, the model estimated that copper will be accumulated on the surface of this profile in greater quantities than zinc, increasing its concentration to levels above the value of intervention to agricultural areas. It was concluded that Hydrus-2D was a useful tool in detecting and/or forecasting environmental problems arising from the accumulation of metallic trace elements in soil and its leaching to the subsurface water bodies. / A contaminação do ambiente por elementos traços metálicos é um problema que vem se agravando em todo o mundo. Ela é decorrente do crescimento e do desenvolvimento tecnológico da humanidade, que apresenta, entre as principais fontes, as contaminações oriundas da deposição atmosférica de partículas aos solos localizados no entorno de complexos industriais e da aplicação concentrada e prolongada de resíduos orgânicos. Uma vez presentes na superfície do solo, esses elementos migrarão em profundidade, podendo atingir os corpos de água subsuperficiais e contaminá-los. Este trabalho teve por objetivo principal usar o programa computacional Hydrus-2D para simular a redistribuição vertical de zinco, chumbo e cobre no perfil de solos contaminados por poluição atmosférica ou pela aplicação de dejeto líquido de suínos e a transferência desses elementos traços metálicos rumo ao lençol freático. Para tal, foram usados modelos químicos sob diferentes premissas de reatividade dos elementos com as partículas do solo e as características físico-hídricas e químicas de cada perfil de solo. Buscou-se validar estes modelos, simulando os transportes verticais de zinco e chumbo, entre 1900 e 2000, em três usos de um solo do norte da França e de zinco e cobre, entre 2000 e 2008, num perfil de solo localizado em Santa Maria RS, Brasil. Utilizando um modelo químico de dois sítios com a constante cinética diminuída a 1% do valor medido em laboratório, as simulações do transporte vertical dos elementos traços metálicos foram validadas em todos os perfis de solo. Esse modelo foi capaz de redistribuir eficientemente estes elementos no perfil, conforme suas concentrações determinadas in situ. Ele também previu que a transferência destes contaminantes não representou, até o momento, nenhum risco de poluição da água do lençol freático. Mesmo com a manutenção da aplicação de altas doses de dejeto líquido de suínos até 2058, o aumento na concentração de zinco e cobre na solução do solo previsto não representará risco à poluição das águas subsuperficiais. Porém, o modelo estimou que o cobre se acumulará na superfície deste perfil em maior quantidade que o zinco, elevando sua concentração para níveis acima do valor de intervenção para áreas agrícolas. Dessa forma, o Hydrus-2D apresentou-se como uma ferramenta muito útil na detecção e/ou previsão de problemas ambientais decorrentes do acúmulo de elementos traços metálicos no solo e da sua lixiviação para os corpos de água subsuperficiais.