[pt] A contaminação causada por diversos metais, dentre eles o mercúrio causa diversos problemas de saúde devido a sua bioacumulação, portanto foi necessária a construção de modelos para determinar a sua concentração. Alguns modelo multimeios foram criados para determinar através do tempo a contaminação de metais. Nesse estudo o mercúrio foi analisado tanto na sua forma inorgânica (HgCl2) quanto no formato orgânico (CH3HgCl). Eles serão construídos em dois diferentes compartimentos ambientais, água e os sedimentos, na Baía de Sepetiba, corpo aquático localizado próximo a cidade do Rio de Janeiro. Para a construção deste foram necessárias adaptações em outros modelos já conhecidos na literatura definido para lagos, levando em conta que a baía se comportaria da forma semelhante além de outras considerações como os tipos de emissões existentes. Na construção foi necessário encontrar dados sobre emissões diretas deste contaminante na baía, fluxos de saída da água e do ar dessa região, um dimensionamento de cada um dos seguimentos deste local, no caso de dados que não foram encontrados especificamente para a Baía de Sepetiba, além de dados pluviométricos e de entrada de aerossóis, considerou-se também valores de outros trabalhos similares para outras baías, de onde se retirou coeficientes de volatilidade entre os seguimentos e o particionamento desses contaminantes entre os meios. Conhecendo os fatores locais e construindo os equacionamentos fornecidos pela modelagem foi possível se calcular utilizando o Python 3 como ferramenta o comportamento destes contaminantes através do tempo, e compara os valores obtidos por estes modelos com dados fornecidos pela literatura e verificar a discrepância entre eles, que para o caso do período de tempo selecionado, 2002 a 2018, sendo a concentração obtida experimentalmente de mercúrio total por kg de sedimentos foi de 53,09 microgramas e a encontrada através do modelo matemático construído foi 74,39 microgramas, tendo com isso uma diferença de aproximadamente 40 por cento em massa dos valores experimentais para os valores modelados. / [en] The contamination caused by several metals, among them mercury causes several health problems due to its bioaccumulation, so it was necessary to build models to determine it concentration. Some multimedia models have been created to determine metal concentration over time. In this study. Mercury was analyzed in its inorganic (HgCl2) and organic (CH3HgCl) form. They will be built in two different environmental compartments, water and sediment, in Sepetiba Bay, a water body located near the city of Rio de Janeiro. For the construction of this, adaptations were necessary in other models already know in the literature defined for lakes, taking to account that the bay would behave in a similar way, in addition to other considerations such as the type of existing emissions. In its construction, it was necessary to find data of direct emissions of this contaminant in the bay, outflows of water and air from that region, a dimension of each of the segments on this location, in the case of data were not found specifically forthe Sepetiba Bay, in addition for rainfall and aerosols input data, values from other similar works from other bay were also considered, from wherevolatility coefficients were removed between the segments and the portioning of these contaminants between the media. Knowing the local factors and building the equations provide by the modeling , it was possible to calculate, using Python 3 as a tool, the behavior of these contaminants over time, and compare the values obtained by these models with data provided by the literature and verify the discrepancy between them, that for the case of the selected time period, 2002 to 2018, the concentration obtained experimentally was 75.70*10-3 mg of total mercury per kg of contaminant and the one found through the constructed mathematical model was 74.39*10-3 mg of total mercury per kg of contaminant, thus having a difference of less than 41 percent in mass from the experimental values to the mathematically modeled values.

[pt] O presente trabalho tem como objetivo investigar a contaminação por esgotos domésticos do sistema estuarino formado pelo rio Iguaçu e canal de Sarapuí, localizados na porção noroeste da Baía de Guanabara, através da determinação de esteróis e composição elementar (C e N) da matéria orgânica em amostras de material particulado em suspensão e sedimentos, e da caracterização físico-química e química da água e sedimento. As amostragens foram realizadas em março/2004 e setembro/2004, em 7 estações de água e 10 de sedimento, distribuídas entre 6 km a montante do rio Iguaçu e 4 km dentro da baía. Também foi coletada uma amostra composta de esgoto bruto na Estação de Tratamento da Ilha do Governador (ETIG). Na determinação dos parâmetros foram utilizados métodos analíticos já estabelecidos, tais como cromatografia a gás/espectrometria de massa (esteróis) e oxidação a seco (C e N), após otimização para as condições específicas de campo e de laboratório. As concentrações dos principais esteróis variam em escala temporal e espacial, em função de fatores climáticos e da localização de fontes difusas de esgoto. Há gradientes decrescentes de concentração de esteróis entre rio e a baía, com predomínio de esteróis fecais sobre fitoesteróis. Coprostanona (5b-colestan-3b-ona) atingindo concentrações de até 21 mg gC-1, epicolestanol (5a-colestan-5a-ol) e coprostanol (5b-colestan-3b- ol) foram os mais abundantes. A detecção de epicolestanol (inédita para a baía de Guanabara) em concentrações elevadas no material particulado e sedimento (assim como no esgoto bruto), as diferenças na composição entre esteróis no esgoto bruto em comparação com o material particulado e sedimento, e os resultados das razões entre determinados esteróis, são resultados que refletem a importância dos processos bacterianos em alterar a composição original da matéria orgânica e dos esteróis associados. O conjunto de informações levantadas confirma o elevado nível de degradação ambiental da região estudada. Por outro lado, a dinâmica do sistema e processos pré- e pós- deposicionais influenciam na geoquímica dos esteróis e, portanto, seus efeitos devem ser levados em consideração em estudos sobre marcadores moleculares em estuários com características semelhantes ao do presente trabalho. / [en] The contamination by domestic sewage of the Iguaçu River and Sarapuí channel, located in the north-western sector of Guanabara Bay, was investigated by the determination of sterols and elemental composition (C and N) of organic matter in suspended matter and superficial sediments. Physico-chemical and chemical characterization of water and sediments were considered as well. Conventional analytical methods, like gas chromatography/mass spectrometry (sterols) and dry chemical oxidation (C and N), were employed after optimization for specific field and laboratory conditions. In March and September/2004 water/suspended particles (7 sample stations) and sediment (10 stations) were collected in a transect from 6 km up the river until 4 km off the river, in the bay. An additional sample of bulk sewage was also collected at a sewage treatment plant close to the studied area. The faecal sterols predominate over phyto sterols in suspended matter and sediments. Among the 14 sterols quantified, higher concentrations (up to 21 mg gC-1) were measured for coprostanone (5b-cholestan- 3b-one), epicholestanol (5a-cholestan-3a-ol) and coprostanol (5b-cholestan-3b- ol). In general, there is a river-bay decreasing gradient in sterol concentration, associated with the location of diffuse sources of sewage. Seasonal variation in climatic factor also influenced in the sterols distribution. The presence of epicholestanol (reported here for the first time in Guanabara Bay) in relatively high concentrations in suspended matter and sediments (as well as in raw sewage), the differences in sterol composition between raw sewage and suspended matter/sediments, and the values obtained for selected sterols source-diagnostic ratios, suggested the occurrence of significant microbial alteration of organic matter, with implications on the geochemistry of sterols. The elevated degradation

[pt] Neste estudo foram determinadas as concentrações de selênio total (TSe) no músculo, fígado e gônada de três espécies de peixe (Mugil liza - tainha, peixe planctívoro; Bagre spp. - bagre, peixe onívoro e Micropogoni as furnieri - corvina, peixe carnívoro) e também, nos tecidos moles de uma espécie de mexilhão (Perna perna) coletados na Baía de Guanabara. TSe foi determinado por GF-AAS equipado com corretor Zeeman. O modificador químico foi o Pd. A metodologia analítica apresentou ótima precisão e exatidão quando comparada com amostras certificadas, DORM-2 e NIST 2976 e também, através de uma intercalibração laboratorial com amostras de peixe realizada entre dois laboratórios: Radioisótopos na UFRJ e um de referência na Finlândia. Dentre todos os tecidos, o fígado foi o que apresentou as maiores TSe em todas as espécies de peixe. Os peixes carnívoros e planctívoros apresentaram concentrações similares no fígado. O peixe carnívoro foi a espécie que apresentou as maiores TSe no músculo. O músculo parece ser o único tecido que sofreu influência direta do hábito alimentar. Nos peixes, TSe no músculo apresentou uma correlação significativa e positiva com o comprimento total, idade e conseqüentemente, com o tempo de exposição ao meio ambiente. Os mexilhões apresentaram uma correlação significativa entre TSe nos tecidos moles e o índice de condição (IC). Segundo a literatura científica, este trabalho é o segundo do gênero a ser realizado no Brasil. Sendo que este correspondeu ao primeiro trabalho em que se comparou TSe entre os diversos órgãos e tecidos da biota aquática com diferentes hábitos alimentares. / [en] This study assessed total selenium concentrations (TSe) in the muscle tissues, liver and gonads samples of three fish species (Mugil liza - mullet, planktivorous fish; Bagre spp. - catfish, omnivorous fish and Micropogonias furnieri - Atlantic croaker, carnivorous fish) and also in the soft tissues of a mussel (Perna perna) from Guanabara Bay. TSe in the digested samples was analyzed by GF-AAS using Zeeman background correction. Pd was the chemical modifier. The analytical methodology presented high precision and accuracy when tested with certified reference materials, DORM-2 and NIST 2976, and also through intercomparison between two laboratories, Laboratório de Radioisótopos (UFRJ) and a reference laboratory from a Finish National Public Health Institute, using fish samples. The liver samples of all studied fish species presented the highest TSe. Carnivorous and planktivorous fishes presented similar TSe in their liver. Carnivorous fish showed the highest TSe in the muscle. The muscle was the only tissue that presented a direct influence of the feeding habits. Carnivorous and planktivorous fishes showed high positive correlations between TSe in the muscle and their total length, age and consequently, with the exposure time at environment. A significant correlation was observed between the selenium concentration in the mussel soft tissues and the condition index (IC). We verified in the scientific literature that our study was the second one conducted in Brazil. Furthermore it was the first one that compared the total selenium concentrations in organs and tissues of several aquatic organisms with different feeding habits.

Submitted by VINÍCIUS ATHAYDES CANELLO null (vinaocanello@hotmail.com) on 2017-03-16T11:28:58Z No. of bitstreams: 1 Tese Versão Final.pdf: 4376586 bytes, checksum: 13d4cc1c29f43d7c4deb2102a7b48543 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-22T16:42:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 canello_va_dr_jabo.pdf: 4376586 bytes, checksum: 13d4cc1c29f43d7c4deb2102a7b48543 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T16:42:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 canello_va_dr_jabo.pdf: 4376586 bytes, checksum: 13d4cc1c29f43d7c4deb2102a7b48543 (MD5) Previous issue date: 2017-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O grande desafio do sistema de defesa respiratório é a manutenção dos animais em baias. Pois, devido a diversos fatores, acaba por aumentar as chances do desenvolvimento de afecções respiratórias e a qualidade do material utilizado como cama é fator agravante. Diante disto, três grupos com 5 equinos cada foram submetidos a 45 dias sob o mesmo manejo, sendo dois grupos estabulados com diferentes tipos de cama, um com maravalha esterilizada (ME) e o outro com maravalha não esterilizada (MNE), e o terceiro grupo a pasto (Pasto). Foram realizadas análises do lavado broncoalveolar (LBA) (celularidade e marcadores de estresse oxidativo) e hemograma antes do início do manejo (Basal) e posteriormente a cada 15 dias (M15, M30 e M45). Também foi avaliada a presença de gêneros fúngicos nas amostras de cama, e do feno utilizado na alimentação dos animais. Os hemogramas permaneceram dentro dos valores da normalidade. Os valores obtidos de malondialdeído (MDA) e ácido úrico no LBA não apresentaram diferença entre os momentos e grupos avaliados. A vitamina C no LBA apresentou queda em seus valores em M30. Os três grupos apresentaram queda nas concentrações de glutationa reduzida em M30, tendo havido diferença significativas entre os grupos Pasto e MNE. Os grupos ME e MNE apresentaram queda nos valores de glutationa oxidada em M45, já o grupo Pasto apresentou queda constante a partir de M15, com diferença significativa em relação ao grupo ME em M30. A superóxido dismutase apresentou aumento em M30 no grupo MNE, levando a diferença significativa em relação aos grupos Pasto e ME. A glutationa peroxidase no LBA apresentou queda significativa no grupo ME em M45. Quanto a celularidade do LBA a contagem de células nucleadas totais e eosinófilos não apresentaram diferenças significativas. O grupo ME apresentou elevação nos valores de neutrófilos em M30, levando a diferença significativa em relação aos grupos MNE e Pasto, já o grupo MNE apresentou queda significativa em M45. Os grupos ME e MNE apresentaram queda nos valores de linfócitos no LBA em M30, já o grupo Pasto apresentou queda em M15. O grupo Pasto apresentou aumento dos macrófagos no LBA em M15 e M30. As análises das amostras de cama e feno apresentaram baixas porcentagens de gêneros fúngicos. Grande parte das alterações apresentadas ocorreram em M30, momento em que foram registradas as menores temperaturas e maiores velocidades dos ventos durante todo período experimental, o que possivelmente levou a um desequilíbrio oxidativo pontual, com pequenas variações na celularidade do LBA. Acredita-se que o manejo, as boas condições de higiene e ventilação das baias tenham contribuído para que não houvesse o desenvolvimento de alterações inflamatórias no sistema respiratório dos animais avaliados. Deste modo, podemos concluir que não houve diferenças significativas na manutenção dos animais nos diferentes tipos de cama em relação a resposta inflamatória, estresse oxidativo e desenvolvimento fúngico. / The great challenge of the respiratory defense system is the maintenance of animals in stalls, which due to several factors ends up increasing the chances of development of respiratory diseases. The quality of the material used as bed is an aggravating factor. Three groups of 5 horses were submitted to 45 days under the same management, and two groups were housed with different types of beds, one with sterilized wood shaving (ME) and the other with unsterilized wood shaving (MNE), and the third group was maintened in the pasture. Bronchoalveolar lavage fluid (BALF) and hemoglobin analyzes were performed before baseline and then every 15 days (M15, M30 and M45). It was also evaluated the possible presence of fungal genera in bed samples, and in hay used in animal feeding. The hemograms remained within normal values. The values of malondialdehyde (MDA) and uric acid in BALF showed no difference between the moments and groups evaluated. Vitamin C in BALF showed a decrease in M30 values. The three groups showed a decrease in the concentrations of glutathione reduced in M30, and there were significant differences between the groups pasture and MNE. The ME and MNE groups showed a decrease in the values of oxidized glutathione in M45, whereas the pasture group presented a constant drop from M15, with a significant difference in relation to the ME group in M30. Superoxide dismutase increased in M30 in the MNE group, leading to a significant difference in relation to the pasture and ME groups. Glutathione peroxidase in BALF showed a significant decrease in the ME group in M45. As for the cellularity of BALF, total nucleated and eosinophil counts did not showed significant differences. The ME group presented elevation in neutrophil values in M30, leading to a significant difference in relation to the MNE and pasture groups, whereas the MNE group presented a significant decrease in M45. The ME and MNE groups presented a decrease in lymphocyte values in the BALF in M30, whereas the pasture group presented a decrease in M15. The pasture group presented increase of the macrophages in the BALF in M15 and M30. Bed and hay samples showed low percentages of fungal genera. Most of the alterations presented occurred in M30, at which time the lowest temperatures were recorded throughout the experimental period, possibly leading to a punctual oxidative imbalance, with small variations in BALF cellularity. It is believed that management, good conditions of hygiene and ventilation of the boxes contributed to the no development of inflammatory changes in the respiratory system of the animals evaluated. Thus, we can conclude that there were no significant differences in the maintenance of the animals in the different types of bed in relation to the inflammatory response, oxidative stress and fungal development.

[pt] O Brasil vem apresentando crescimento acentuado da indústria petrolífera, o que gera aumento de acidentes envolvendo petróleo e seus derivados. Como grande parte da zona costeira brasileira é coberta por manguezais, importante ecossistema para a procriação e preservação de espécies marinhas e terrestres, torna-se urgente estudar a dinâmica do óleo nestes ambientes Para tal, escolheu-se a Baía de Guanabara, local sujeito à poluição crônica e aguda de petróleo e derivados. Em 2000 ocorreu o maior derramamento de óleo na história desta baía. Cerca de 1.800 m3 de óleo naval, do tipo MF380, foram liberados, atingindo importantes áreas de manguezais. Entre estes bosques, foram escolhidos 3 para realizar um monitoramento da evolução ao longo do tempo do óleo derramado. Os manguezais de Suruí e de Nova Orleans foram selecionados porque foram diretamente atingidos no acidente. Já o de Piedade, serviu como área de referência, uma vez que não foram encontradas evidências de contaminação. Em todas as áreas foram realizadas coletas anuais, a partir de 2000, totalizando 5 campanhas. Em cada manguezal foram obtidas amostras de sedimento em perfil em profundidade para a análise de hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, hopanos e esteranos. Além destes parâmetros, também foram analisados os seguintes dados acessórios: teor de umidade, carbono orgânico, granulometria, pH e Eh. Em apenas uma amostragem (quarta amostragem) foi realizada a análise de sulfetos ácidos voláteis (SAV) e de metais associados aos sulfetos (MES). A extração dos compostos orgânicos (alifáticos, HPAS, hopanos e esteranos) foi feita em Soxhlet (EPA 3540C), o extrato foi concentrado, fracionado em cromatografia em coluna e analisado por CG-DIC (alifáticos) CG-EM (HPAs, hopanos e esteranos) (EPA-8270D). Os SAV foram analisados pelo método colorimétrico e no extrato resultante da acidificação da amostra foram determinados os metais associados aos SAV. O Zn e o Al foram lidos em espectrofotometria de absorção atômica com detector de chama e os demais metais (Ni, Cu, Cd e Pb) foram lidos em espectrofotometria de absorção atômica com forno de grafite. Os resultados demonstram que passados 4 anos do acidente houve uma queda de aproximadamente 70 % da concentração inicial dos hidrocarbonetos alifáticos e HPAs nos manguezais atingidos. Apesar deste decréscimo, ainda pode-se detectar a presença de HPAs em concentrações muito elevadas no Suruí (cerca de 28 (mi)g g-1). Já em Piedade não foi observada variação da concentração de HPAs ao longo das amostragens, apresentando valores de aproximadamente 600 ng g-1. A cinética de degradação dos HPAs apresentou valores mais elevados nos compostos de menor peso molecular e com o menor grau de alquilação. Os dados de hopanos e esteranos comprovam a existência do óleo derramado nos manguezais do Surui e Nova Orleans, já em Piedade a sua presença não foi evidenciada. Com base na interpretação de espectros de massa e comparação com dados da literatura foi possível sugerir a presença de HPAs de origem diagenética de diversos compostos tetra e penta cíclicos. Também a distribuição dos n-alcanos de maior peso molecular nos sedimentos evidenciou a presença de produtos oriundos de vegetais superiores. Os resultados obtidos para a relação MES/SAV mostram que nas amostras profundas dos manguezais de Piedade e Nova Orleans e na amostra superficial do manguezal de Surui foram encontrados valores acima de 1, indicando a ocorrência de metais biodisponíveis. Por se tratar do sistema da Baía de Guanabara esperavam-se valores de metais mais elevados. Porém, como esta região está localizada próxima a APA de Guapimirim, esses manguezais não têm sido influenciados diretamente pela região industrial. / [en] Brazil is observing an increasing growth in the petroleum industry resulting in an equally increased risk of accidents involving petroleum and derivatives. A great part of the Brazilian coastal plain is covered by mangroves, which are an important ecosystem for procreation and preservation of marine and terrestrial species. As a result it is urgent the need to study the oil dynamics in this environment. To do so, the Guanabara Bay was chosen, since this area is subjected to intense pollution by oil and its derivatives. In the year 2000, occurred the largest oil spill in the Bay. Around 1,800 m3 of oil, type MF380, were spilled, reaching importat mangrove areas. In the mangrove forests were chosen three sites to monitor the evolution of the spilled oil trough time. The mangroves sites in Surui and Nova Orleans were chosen, since they were directly reached by the accident. The site at Piedade, was chosen as a reference area, since there was not evidences of contamination in this site. In all areas it was carried out annual sampling since the year 2,000, adding up to five surveys. In each mangrove site sediment samples were collected in depth profiles in order to analyze the aliphatic hydrocarbons, PAH, hopanes and steranes. Besides these parameters, the following accessory data were also analyzed: umidity content, organic carbon, grain size, pH and Eh. Only in one sampling (fourth) the acid volatile sulfides (AVS) and sulfide associated metals were analyzed (SEM). The extraction of organic compounds (aliphatic, PAHs, hopanes and steranes) was done in Soxhlet (EPA 3540C), the extract was concentrated, fractionated in column chromatography and analyzed bt CG-DIC (aliphatic) CG-EM (PAHs, hopanes and steranes) (EPA-8270D). The AVS were analyzed by colorimetric method and in the extract resulted from the sample acidification were determined the associated metals to the AVS. The Zn and Al wre read by atomic absorption spectrophotometry with flame detector and the other metals (Ni, Cu, Cd and Pb) were analyzed by atomic absorption spectrophotometry with graphite oven. The results demonstrated that after four years since the accident, occurred a decrease of approximately 70% of the initial concentration of aliphatic hydrocarbons and PAH in the impacted mangroves. Even though the observed decrease, it is still detected the presence of HPAs in high levels of concentration in Surui Site (28 ug g-1). In Piedade Site however, it was not observed variations in the concentration of PAHs in the samplings, showing approximate values of 600 ng g-1. The kinetic degradation of the PAHs presented higher values in the lower molecular weight compounds and with lower alquilation grades. The hopanes and steranes data attested the existence of the spilled oil in the Surui and Nova Orleans mangroves, however in Piedade, the presence of oil was not detected. Based in the interpretation of the mass spectra and comparison with literature data it was possible to suggest the presence of diagenetic PAHs from different tetra and penta cyclic compounds. Also the distribution of higher molecular weight n-alkanes in the sediments highlighted the presence of plant products. The results obtained for the relation SEM/AVS shows that the deeper samples in Piedade and Nova Orleans sites and in the superficial samples at Surui site, present values higher than 1, indicating the occurrence of bioavailable metals. The metal content values for Guanabara Bay was expected to be higher. However, as the analyzed sites are located near the Guapimirim Preservation Area, these mangroves are not directly subjected to the industrial region.

Orientadores: Cristiana Simão Seixas, Sônia Regina da Cal Seixas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Filosofia e Ciências Humanas / Made available in DSpace on 2018-08-25T21:46:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_RodrigoRodriguesde_D.pdf: 8112880 bytes, checksum: 36ac3284fd1100d88509d1ebc45d979d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Quase todo território dos municípios do litoral sul do Rio de Janeiro (Paraty e Angra dos Reis) está incluído em alguma categoria de Área Protegida. Este estudo visa investigar as implicações das políticas de conservação da biodiversidade e de desenvolvimento na pesca artesanal em uma Área Marinha Protegida, a Estação Ecológica (ESEC) de Tamoios. Para tanto, foram analisadas as respostas das instituições (formais e informais) de gestão da pesca artesanal costeira às mudanças socioecológicas ocorridas nos últimos cinqüenta anos no nível local e regional (Baía da Ilha Grande). Um segundo objetivo foi investigar quais mudanças no arranjo institucional da ESEC de Tamoios possuem potencial para promover o aumento na robustez institucional da pesca artesanal costeira e contribuir com as dinâmicas territoriais de desenvolvimento em curso no sistema socioecológico. O trabalho de campo foi realizado nas duas comunidades mais afetadas pela ESEC de Tamoios durante cento e cinquenta e quatro dias distribuídos ao longo de dois anos e oito meses entre fevereiro de 2011e setembro de 2013. O método de pesquisa foi baseado na teoria fundamentada na prática, e as técnicas de coleta de dados incluíram: (i) entrevistas semiestruturadas e abertas com cento e quarenta e oito indivíduos; (ii) revisão de políticas e análise de fontes documentais; (iii) observação direta em arenas de tomada de decisão e; (iv) observação participante em pescarias. Os desafios e oportunidades para o desenvolvimento territorial da Baía da Ilha Grande são discutidos com base nas respostas do Estado à crise nos recursos pesqueiros e na literatura sobre sistemas socioecológicos. No nível local são apresentadas as inovações técnicas nas artes de pesca, no comércio e nas instituições de gestão dos recursos pesqueiros. Os princípios para o design de instituições robustas foram comparados com a situação da pesca artesanal nas comunidades e com as reivindicações dos pescadores artesanais. São discutidos os desafios e as oportunidades para processos de cogestão adaptativa envolvidos na análise do jogo de atores para promover mudanças nos arranjos institucionais da ESEC de Tamoios / Abstract: Almost the entire territory of municipalities in the Rio de Janeiro State South litoral (Paraty e Angra dos Reis) is included in some Protected Area category. This study investigates the implications of biodiversity conservation and development policies on artisanal fisheries at a Marine Protected Area, namely the Ecological Station (ESEC) of Tamoios. Coastal fisheries management institutions responses (formal or informal) to changes in the last fifty years were analysed in local and regional (Ilha Grande Bay) levels. A second objective was to investigate which changes in the institutional arrangement ESEC of Tamoios have the potential to increase institutional roubustness of coastal artisanal fisheries and contribute to on-going territorial development dynamics in the socio-ecological system. Field work was undertaken at two of the most affected communities by the ESEC of Tamoios during one hundred and fifty-four days distributed along two years and eight months between February 2011 and September 2013. The research method was based in grounded theory and techniques employed for data collection included: (i) semi-structured and open interviews with one hundred and forty-eight individuals; (ii) policies review and analysis of documented sources; (iii) direct observation in decision making arenas and; (iv) participant observation in fishing activities. The challenges and opportunities for territorial development at Ilha Grande Bay are discussed based in responses by the State to the crisis in fishery resources and in socio-ecological systems literature. Local level technical inovations in fishing gears, commerce and fisheries resources management institutions are also presented. The principles for designing roubust institutions are compared to the current condition of artisanal fisheries in the studied communities and with artisanal fisheries claims. The potential for adaptive co-management processes related to the analysis of stakeholders interactions to promote changes in the institutional arrangement of the ESEC of Tamoios are discussed / Doutorado / Aspectos Biológicos de Sustentabilidade e Conservação / Doutor em Ambiente e Sociedade

[pt] A aplicação dos mexilhões como bioindicadores de poluição por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) vem sendo amplamente empregada ao redor do mundo com ótimos resultados para o monitoramento desses poluentes, em que no caso do Brasil a espécie Perna perna é a mais comumente estudada para este fim. No entanto, devido à restrição desse organismo as áreas mais rasas faz-se necessário encontrar bioindicadores alternativos ao mexilhão. No presente estudo o organismo empregado para este fim é a esponja marinha Hymeniacidon heliophila. Amplamente distribuída pelo litoral brasileiro essa espécie apresenta condições satisfatórias para ser um bioindicador, tais como sensibilidade, fácil identificação e capacidade de fornecer material suficiente para análise. Devido à sua importância sócio-ecônomica e ambiental a Baía de Guanabara foi uma das áreas de estudo escolhidas para o presente trabalho e que a partir de estudos pretéritos sabe-se que apresenta contaminação por HPAs. A outra região de estudo é localizada nas Ilhas Costeiras – Cagarra, Comprida e Palmas – constituintes da unidade de conservação de proteção integral conhecida como Monumento Natural das Ilhas Cagarras, localizando-se no litoral da Zona Sul da cidade do Rio de Janeiro e que apesar de encontrar-se preservada da atracação de navios sofre a influência da pluma de esgoto liberada pelo Emissário Submarino de Ipanema. A determinação de 37 HPAs foi realizada através da cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas nos quais estão incluídos os 16 HPAs prioritários de acordo com a USEPA além das 5 séries de alquilados homólogos. Os resultados encontrados nas esponjas coletadas durante os meses de agosto e setembro apresentaram um padrão preferencial de acumulação dos compostos mais pesados com valores entre 0,07 e 793,29 ng.g(-1) para a concentração total de HPA, enquanto que para os mexilhões as concentrações variaram de 0,07 a 1658,73 ng.g(-1). Comparativamente as esponjas apresentaram resultados satisfatórios no que tange à capacidade em bioacumular HPAs em relação aos mexilhões. / [en] The use of mussels as bioindicators of pollution by policyclic aromatic hydrocarbons has been widely applied around the world with great results for the monitoring of these pollutants, in Brazil the specie Perna perna is the mostly used for this porpuse. Nevertheless, due to the restriction of this organism in shallow areas is required to discover alternative bioindicators to the mussel. In the present study the organism utilized for this is the marine sponge Hymeniacidon heliophila. Widely distributed across the brazilian shore, this specie presents great conditions to be a bioindicator, like sensibility, easy identification and capacity to provide enough material for tha analysis. Due its socio-economic and environmental importance Guanabara Bay is one of the chosen areas for the present work as know to be contaminated by PAH. The other chosen region is located at Coastal Islands – Cagarra, Comprida e Palmas- constituent of the unit of conservation of integral proteccion known as Natural Monument of Cagarras Islands, located in the litoral of the South Zone of Rio de Janeiro city and spite of being preserved from the mooring of ships suffers the influence of the sewer plume released by the Submarine Emisary of Ipanema. The determination of 37 PAHs was held through gas chromatography coupled mass spectrometer wich is included the 16 priority PAHs according to the USEPA beyond the 5 akylated series. The results found in the coleted sponges durying the months of august and september presented a preferencial pattern of acumulation of the heavy compounds and the values ranged from 0,07 to 793,29 ng.g(-1), for the mussels the concentrations ranged from 0,07 to 1658,73 ng.g(-1). Comparatively the sponges presents satisfactory results related to the capacity of bioacumulation of HPAs of the mussels.

[pt] A avaliação do grau de contaminação de um ambiente aquático é dada por uma correlação de dados obtidos experimentalmente. A interpretação dos dados visa, além da classificação das condições ambientais locais, encontrar um comportamento previsível dos parâmetros, indicando prováveis consequências dos danos causados pela poluição. Este entendimento permite mapear as principais fontes de contaminação, inter-relacionando os dados obtidos com condições políticas, geográficas e sociais. Um conjunto de indicadores químicos (esteróis, delta elevado a 13 C) e biológicos (bactérias coliformes) foram determinados na matéria orgânica particulada de amostras de água de rios contribuintes a Baía de Guanabara (BG). As análises visaram à investigação das contribuições naturais e do aporte de esgoto doméstico em rios representativos da região hidrográfica da Baía de Guanabara (RHBG). Foram avaliadas 8 bacias da RHBG, sendo 3 no setor leste (Caceribu, Guapimirim e Suruí) e 5 do setor oeste (Iguaçu, Meriti, Irajá, Canal do Cunha e Canal do Mangue), sendo coletadas amostras em três campanhas (set/2014, jan/2015 e abril/2015). Os resultados de coliformes Escherichia Coli encontrados variaram entre 400 e 1,1x10 elevado a 12 nmp/100ml, com um predomínio, em todas as campanhas, de valores mais altos nos rios do setor oeste da RHBG. A concentração de coprostanol apresentou variação semelhante à dos coliformes, com média de 21,9 mais ou menos 43,4 microgramas L elevado a menos 1 e máximo de 205 microgramas L elevado a menos 1 no Canal do Mangue. Índices diagnósticos com esteróis selecionados confirmaram o quadro geral de contaminação fecal no setor oeste da RHBG. Os valores mais baixos de ambos os marcadores prevaleceram nos rios do setor Leste da BG, particularmente o Caceribu e o Guapimirim, que atravessam a Área de Proteção Ambiental de Guapimirim. Fundamentado em dados da literatura de caracterização da MO de amostras de esgoto bruto (EB), foram calculadas o percentual, para cada amostra do estudo, correspondente à EB. Isto é, a fração da água do rio que equivale à puramente esgoto não tratado. Desta forma, a partir da vazão dos rios foram estimadas as cargas de esgoto exportadas à Baía. Os resultados obtidos foram preocupantes. A menor carga calculada ultrapassou 2 toneladas de esgoto bruto exportado a cada mês, dado referente ao rio Caceribu. Em contrapartida, o rio São João de Meriti indicou um despejo mensal de mais de 140 toneladas. Somando os oito rios do estudo, estipulou-se, mensalmente, o lançamento de mais de 400 toneladas de esgoto bruto na BG. Foi possível também identificar o aporte de matéria orgânica de origem continental nos rios com baixa contaminação fecal. Foi estimado que níveis de coprostanol entre 0,060 microgramas L elevado a menos 1 e 0,240 microgramas L elevado a menos 1 correspondem ao limite de coliformes estipulado para balneabilidade pelo CONAMA 274/2000. Portanto, o coprostanol pode vir a ser um indicador adicional de avaliação da contaminação fecal para fins de balneabilidade das águas da baía. A carga fluvial oriunda do Canal do Mangue, Canal do Cunha e Rio Meriti são as maiores contribuintes para o aporte de esgotos para a Baía de Guanabara. Esse quadro é reflexo direto da densidade populacional e da falta de saneamento básico nas bacias desses rios. / [en] The evaluation of the degree of contamination of an aquatic environment is obtained by a correlation of data obtained experimentally. The data interpretation, besides the classification of local environmental conditions, is to find a predictable parameter behavior, indicating probable consequences of pollution damage. This understanding allows you to map the main sources of contamination, interrelating the data obtained with political, geographical and social conditions. A set of chemical (sterols, delta to the power of 13 C) and biological (thermotolerant coliforms) indicators were determined in particulate organic matter in order to investigate the natural contributions and domestic sewage contribution in representative rivers of the catchment region of Guanabara Bay (CRGB). Eight rivers in the CRBG were evaluated, three in the eastern sector (Caceribu , Guapimirim and Surui) and five in the western sector (Iguaçu , Meriti , Irajá, Cunha Channel and Mangue Channel). Samples were collected in three campaigns (Sep/2014, Jan/2015 and April/2015). The results of thermotolerant coliforms ranged between 400 and 1,1x10 to the power of 12 NMP/100ml, with a predominance, in all campaigns, of higher values in rivers of the west sector of the CRGB. The concentration of coprostanol showed similar variation as that of the coliforms, averaging 21,9 plus/minus 43,4 Microgram L to the power of minus 1 with a maximum value of 205 Microgram L to the power of minus 1 in the Mangue Channel. Diagnostic indexes based on selected sterols confirmed the general scenario of fecal contamination in the western sector of the CRGB. . The lowest values of both markers prevailed in the rivers of eastern Guanabara bay, particularly in the Environmental Protection Area of Guapimirim crossing rivers Caceribu and Guapimirim. Based on data from the literature of characterization of the organic matter from raw sewage (RS) samples, the percentage were calculated, for each study sample, that corresponds to RS. That is the fraction of river water equivalent to the untreated sewage. Thus, from the flow of the rivers were estimated sewage loads exported to the Bay. The results were worrisome. The lowest calculated load exceeded 2 tons of raw sewage exported every month, as referring to Caceribu river. In contrast, the São João de Meriti river indicated a monthly dump of more than 140 tonnes. Adding the eight rivers of the study, was stipulated monthly, the release of more than 400 tons of raw sewage in Guanabara Bay. It was also possible to identify the contribution of organic matter of continental origin in rivers with low fecal contamination. It was estimated that coprostanol levels between 0,060 Microgram L to the power of minus 1 and 0,240 g L tothe power of minus 1 correspond to the coliforms limited by CONAMA 274/2000 for primary contact. Therefore, the coprostanol may prove to be an additional indicator for assessing fecal contamination for the purpose of bathing in the bay waters. The river flow coming from the Mangue Channel, Cunha Channel and Meriti River are the largest contributors to the sewage supply to the Guanabara Bay. That situation is a direct reflection of population density and poor sanitation in the basins of these rivers.

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

[pt] Microplásticos (partículas poliméricas com tamanho inferior a 5 mm) são contaminantes ubíquos nos ambientes aquáticos, e há uma crescente preocupação sobre os seus efeitos sobre a saúde ambiental e humana. Apesar dos riscos dessa classe de contaminante, no Rio de Janeiro os trabalhos nessa área ainda são incipientes e se torna necessária uma correta avaliação da presença e distribuição de microplásticos. Com base nesse cenário, o presente trabalho tem como objetivos principais: (i) avaliar a ocorrência e a dispersão de microplásticos entre a Baía de Guanabara e Monumento Natural (MoNa) das Ilhas Cagarras; e (ii) determinar quantitativamente e qualitativamente o microplástico coletado. O material contado e separado em classes foi levado para posterior identificação com FTIR-ATR e caracterização da superfície via SEM-EDS. Os resultados mostram uma maior densidade de microplástico nos pontos mais próximos da Baía de Guanabara, sendo observado um gradiente de densidade ao longo dos pontos. Em duas campanhas houve uma maior abundância em itens menores que 1 mm (51,0 ± 5,9 porcento), enquanto em outras duas campanhas, a maior abundância correspondeu à classe de tamanho 1<x≤2 mm (30,0 ± 4,5 porcento). Os polímeros polietileno, polipropileno e poliuretano apresentaram maior representatividade em todas as classes sendo responsáveis por mais de 90 porcento da composição dos materiais. Os resultados podem representar a Baía de Guanabara e emissários submarinos como vetores de contaminação sobre o MoNa Cagarras, causando danos à fauna e flora local. Polímeros com menor densidade que a água do mar se mostram ubíquos devido à sua grande capacidade de dispersão influenciado por correntes, ventos e marés. / [en] Microplastics (polymer particles less than 5 mm in size) are ubiquitous contaminants in aquatic environments, and there is growing concern about their effects on environmental and human health. Despite the risks of this class of contaminant, works in this area in Rio de Janeiro are still incipient and a correct assessment of the presence and distribution of microplastics is necessary. Based on this scenario, the main aims of the present work are: (i) to evaluate the occurrence and dispersion of microplastics between Guanabara Bay and Natural Monument (MoNa) of the Cagarras Islands; and (ii) quantitatively and qualitatively determining the collected microplastic. The material counted and separated into classes was taken for further identification with FTIR-ATR and surface characterization via SEM-EDS. The results show a higher density of microplastic in the points closest to Guanabara Bay, with a density gradient being observed along the points. In two campaigns there was a greater abundance of items smaller than 1 mm (51.0 ± 5.9 percent), while in two other campaigns, the greatest abundance corresponded to the size class 1<x≤2 mm (30.0 ± 4 .5 percent). Polyethylene, polypropylene and polyurethane polymers were more representative in all classes, accounting for more than 90 percent of the composition of materials. The results may represent the Guanabara Bay and submarine outfalls as vectors of contamination on the MoNa Cagarras, causing damage to the local fauna and flora. Polymers with a lower density than seawater are ubiquitous due to their great dispersion capacity influenced by currents, winds and tides.