Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho teve como objetivo principal implementar um algoritmo empírico para o monitoramento do processo de eutrofização da Baía de Guanabara (BG), Rio de Janeiro (RJ), utilizando dados de clorofila-a coletados in situ e imagens de satélite coletadas pelo sensor MERIS, a bordo do satélite ENVISAT, da Agência Espacial Européia (ESA). Para a elaboração do algoritmo foi utilizada uma série histórica de clorofila-a (Out/2002 a Jan/2012) fornecida pelo Laboratório de Biologia Marinha da UFRJ, que, acoplada aos dados radiométricos coletados pelo sensor MERIS em datas concomitantes com as coletas in situ de clorofila-a, permitiu a determinação das curvas de regressão que deram origem aos algorítmos. Diversas combinações de bandas foram utilizadas, com ênfase nos comprimentos de onda do verde, vermelho e infra-vermelho próximo. O algoritmo escolhido (R = 0,66 e MRE = 77,5%) fez uso dos comprimentos de onda entre o verde e o vermelho (665, 680, 560 e 620 nm) e apresentou resultado satisfatório, apesar das limitações devido à complexidade da área de estudo e problemas no algoritmo de correção atmosférica . Algorítmos típicos de água do Caso I (OC3 e OC4) também foram testados, assim como os algoritmos FLH e MCI, aconselhados para águas com concentrações elevadas de Chl-a, todos com resultados insatisfatório. Como observado por estudos pretéritos, a Baia de Guanabara possui alta variabilidade espacial e temporal de concentrações de clorofila-a, com as maiores concentrações no período úmido (meses: 01, 02, 03, 10, 11 12) e nas porções marginais (~ 100 mg.m-3), particularmente na borda Oeste da baia, e menores concentrações no período seco e no canal principal de circulação (~ 20 mg.m-3). O presente trabalho é pioneiro na construção e aplicação de algoritmos bio-óptico para a região da BG utilizando imagens MERIS. Apesar dos bons resultados, o presente algorítmo não deve ser considerado definitivo, e recomenda-se para trabalhos futuros testar os diferentes modelos de correção atmosférico para as imagens MERIS. / This work aimed to implement an empirical algorithm for monitoring the process of eutrophication at Guanabara Bay (BG), Rio de Janeiro (RJ), using in situ chlorophyll-a data and satellite images by MERIS sensor, onboard ENVISAT satellite, from European Space Agency (ESA). A time series of chlorophyll-a (Dec / Jan 2002/2012) provided by Marine Biological Laboratory from UFRJ, was used to elaborate the algorithm, coupled with the radiometric data collected by MERIS sensor on concurrent dates with the collections, what allowed the determination of the regression curves that gave rise to algorithms. Several band combinations were used, with emphasis on wavelengths of green, red and near infrared. The algorithm chosen (R = 0.66 and SRM = 77.5%) made use of wavelengths between green and red (665, 680, 560 and 620 nm) and showed satisfactory results, despite the limitations, due to the complexity of the study area and problems in atmospheric correction algorithm. Typical algorithms water Case I (OC3 and OC4) were also tested, as well as FLH MCI and algorithms suggested for water with high concentrations of Chl-a, all with unsatisfactory results. As noted by past studies, Guanabara Bay has high spatial and temporal variability of chlorophyll-a concentrations, with the highest concentrations in the rainy seasons (months: 01, 02, 03, 10, 11, 12) and in the marginal portions (~ 100 mg.m-3), particularly in the western edge of the bay, and lower concentrations in the dry season and in the main circulation channel (~ 20 mg.m-3). This study is a pioneer in the construction and application of bio-optical algorithms for the region of BG using MERIS images. Despite the good results, the algorithm should not be considered definitive, and it is recommended for future work to test different models of atmospheric correction for MERIS images.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho teve como objetivo principal implementar um algoritmo empírico para o monitoramento do processo de eutrofização da Baía de Guanabara (BG), Rio de Janeiro (RJ), utilizando dados de clorofila-a coletados in situ e imagens de satélite coletadas pelo sensor MERIS, a bordo do satélite ENVISAT, da Agência Espacial Européia (ESA). Para a elaboração do algoritmo foi utilizada uma série histórica de clorofila-a (Out/2002 a Jan/2012) fornecida pelo Laboratório de Biologia Marinha da UFRJ, que, acoplada aos dados radiométricos coletados pelo sensor MERIS em datas concomitantes com as coletas in situ de clorofila-a, permitiu a determinação das curvas de regressão que deram origem aos algorítmos. Diversas combinações de bandas foram utilizadas, com ênfase nos comprimentos de onda do verde, vermelho e infra-vermelho próximo. O algoritmo escolhido (R = 0,66 e MRE = 77,5%) fez uso dos comprimentos de onda entre o verde e o vermelho (665, 680, 560 e 620 nm) e apresentou resultado satisfatório, apesar das limitações devido à complexidade da área de estudo e problemas no algoritmo de correção atmosférica . Algorítmos típicos de água do Caso I (OC3 e OC4) também foram testados, assim como os algoritmos FLH e MCI, aconselhados para águas com concentrações elevadas de Chl-a, todos com resultados insatisfatório. Como observado por estudos pretéritos, a Baia de Guanabara possui alta variabilidade espacial e temporal de concentrações de clorofila-a, com as maiores concentrações no período úmido (meses: 01, 02, 03, 10, 11 12) e nas porções marginais (~ 100 mg.m-3), particularmente na borda Oeste da baia, e menores concentrações no período seco e no canal principal de circulação (~ 20 mg.m-3). O presente trabalho é pioneiro na construção e aplicação de algoritmos bio-óptico para a região da BG utilizando imagens MERIS. Apesar dos bons resultados, o presente algorítmo não deve ser considerado definitivo, e recomenda-se para trabalhos futuros testar os diferentes modelos de correção atmosférico para as imagens MERIS. / This work aimed to implement an empirical algorithm for monitoring the process of eutrophication at Guanabara Bay (BG), Rio de Janeiro (RJ), using in situ chlorophyll-a data and satellite images by MERIS sensor, onboard ENVISAT satellite, from European Space Agency (ESA). A time series of chlorophyll-a (Dec / Jan 2002/2012) provided by Marine Biological Laboratory from UFRJ, was used to elaborate the algorithm, coupled with the radiometric data collected by MERIS sensor on concurrent dates with the collections, what allowed the determination of the regression curves that gave rise to algorithms. Several band combinations were used, with emphasis on wavelengths of green, red and near infrared. The algorithm chosen (R = 0.66 and SRM = 77.5%) made use of wavelengths between green and red (665, 680, 560 and 620 nm) and showed satisfactory results, despite the limitations, due to the complexity of the study area and problems in atmospheric correction algorithm. Typical algorithms water Case I (OC3 and OC4) were also tested, as well as FLH MCI and algorithms suggested for water with high concentrations of Chl-a, all with unsatisfactory results. As noted by past studies, Guanabara Bay has high spatial and temporal variability of chlorophyll-a concentrations, with the highest concentrations in the rainy seasons (months: 01, 02, 03, 10, 11, 12) and in the marginal portions (~ 100 mg.m-3), particularly in the western edge of the bay, and lower concentrations in the dry season and in the main circulation channel (~ 20 mg.m-3). This study is a pioneer in the construction and application of bio-optical algorithms for the region of BG using MERIS images. Despite the good results, the algorithm should not be considered definitive, and it is recommended for future work to test different models of atmospheric correction for MERIS images.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-02-27T15:18:48Z No. of bitstreams: 1 Guimaraes GP 2005.pdf: 1398079 bytes, checksum: 2001454348415a2dbc540e659a2f4498 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T15:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guimaraes GP 2005.pdf: 1398079 bytes, checksum: 2001454348415a2dbc540e659a2f4498 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Em ambientes marinhos, a química do nitrogênio é controlada por reações redox, mediadas pelo fitoplâncton e por bactérias, que produzem gases trocados com a atmosfera devido ao desequilíbrio entre as concentrações do ar e do mar. Os dois principais gases de nitrogênio envolvidos neste processo são a amônia (NH3) e o óxido nitroso (N2O). O NH3 é a base dominante na atmosfera, possuindo grande importância como neutralizador dos ácidos presentes no ar. O N2O é um importante gás traço na atmosfera e absorve radiação infravermelha contribuindo para o efeito estufa, além de estar associado a diminuição de O3 na estratosfera. Na Baía de Guanabara cerca de 7,8 milhões de habitantes geram esgotos domésticos, que são lançados diretamente nas suas águas gerando elevadas concentrações de nitrogênio inorgânico, levando a acreditar que esta é uma importante fonte de NH3 e N2O para a atmosfera. Neste trabalho foi realizada uma estimativa preliminar dos fluxos de NH3 e N2O na interface ar-mar da Baía de Guanabara em dois tipos de abordagem: espacial e temporal. Para a abordagem espacial foram coletadas 37 amostras entre os dias 05 e 07 de abril de 2004. Para a abordagem temporal, foram coletadas amostras semanais em 10 praias da cidade do Rio de Janeiro, durante o período de julho de 2003 e fevereiro de 2004 (macrotemporal, n = 267), e amostras de 3 em 3 horas em um ponto central durante 9 a 12 de fevereiro de 2004 (microtemporal, n = 25). Em todas as análises a temperatura, salinidade e pH foram medidos in situ e o nitrogênio amoniacal analisado através do método do indofenol. Apenas na abordagem espacial foram analisados nitrito, nitrato (métodos espectrofotométricos) e N2O por cromatografia gasosa com ECD. Os fluxos foram calculados baseado no modelo de duas camadas (two-layer model) adotando concentrações atmosféricas de 1 e 5 μg m-3 para NH3 e de 325 ppb para N2O. Os fluxos de NH3 na interface ar-mar variaram de –31 a 3486 μg N m-2 h-1. Considerando as maiores concentrações na atmosfera (5 μg NH3 m-3), 92% dos fluxos na abordagem espacial, 68% na macrotemporal e 20% na microtemporal indicaram emissão de NH3 para a atmosfera. Os fluxos de N2O variaram entre -46 e 2123 ng N m-2 h-1 (média 306 ± 495 ng N m-2 h-1), dos quais 89% representaram emissão para a atmosfera. Foi verificada uma alta correlação do N2O com o nitrito (r=0,84) indicando que provavelmente o processo dominante de produção de N2O nas águas superficiais da Baía de Guanabara é a nitrificação. Todos os dados indicam uma maior contribuição orgânica no setor oeste da Baía de Gaunabara, contribuindo com altos fluxos de NH3 e N2O para a atmosfera. / In the marine environment, the chemistry of nitrogen is controlled by redox reactions, mediated by phytoplankton and bacteria, that produce gases exchanged with the atmosphere due to the desequilibrium between the concentrations of air and sea. The two main gases of nitrogen involved in this process are ammonia (NH3) and nitrous oxide (N2O). NH3 is the dominant base in the atmosphere and has great importance as neutralizer of the acids in the air. N2O is a trace gas that absorbs infrared radiation contributing to global warming and to ozone depletion in the stratosphere. Around Guanabara Bay about 7.8 million of habitants release domestic sewage directly in to the water elevating the concentrations of inorganic nitrogen, which leads us to believe that this is an important source of NH3 and N2O to atmosphere. A preliminary estimate of the fluxes of NH3 and N2O in the air-sea interface of Guanabara Bay were made using two approachs: spatial and temporal. For the spatial approach 37 samples were collected from 5 to 7 April 2004. For the temporal approach weekly samples were collected at 10 beaches of the city of Rio de Janeiro, during the period of July 2003 and February 2004 (macro temporal, n = 267), and samples in intervals of 3 hours in a central point from 9 to 12 February 2004 (micro temporal, n = 25). The temperature, salinity and pH were measured in situ and the ammoniacal nitrogen analyzed by the indophenol method. Only in the spatial approach were analyzed the nitrite, nitrate (spectrophotometer methods) and N2O by gaseous chromatography with ECD. The fluxes were calculated based on the two-lawyer model adopting atmospheric concentrations of 1 and 5 μg m-3 for NH3 and 325 ppb for N2O. The fluxes of NH3 in the air-sea interface varied from –31 to 3486 μg N m-2 h-1. Considering the greatest concentrations adopted in air (5 μg NH3 m-3), 92% of the fluxes in the spatial, 68% of macro temporal and 20% of micro temporal approaches indicated emission of NH3 to the atmosphere. The fluxes of N2O varied between –6 and 2123 ng N m-2 h-1, of which 89% indicated emission to the air. A high correlation of N2O with nitrite (r=0.84) was verified indicating that probably the dominant process of production of N2O in the surface waters of Guanabara Bay is nitrification. All data indicate a greater organic contribution in the West sector of Guanabara Bay, contributing with high fluxes of NH3 and N2O to the atmosphere.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-03-22T15:44:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Alessandra Abel.pdf: 1916505 bytes, checksum: 2752be6475899601cffe4ed72f265c7f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T15:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Alessandra Abel.pdf: 1916505 bytes, checksum: 2752be6475899601cffe4ed72f265c7f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / O silício é o elemento mais abundante da crosta terrestre, originando-se do intemperismo de rochas. Em águas fluviais e costeiras é encontrado na forma dissolvida (ácido silícico) ou particulada (sílica litogênica ou biogênica). É um importante nutriente, pois é constituinte da carapaça de organismos planctônicos tais como diatomáceas, sendo responsável por uma grande parte da produção primária fitoplanctônica. Este estudo foi realizado na Bacia da Guanabara, localizada no Estado do Rio de Janeiro, cuja rede de drenagem apresenta cerca de 4800 Km² e é composta por 55 rios. Esta área engloba a Baía de Guanabara, um dos mais importantes estuários da Costa Brasileira. A metodologia do trabalho consistiu na amostragem em quatro rios da bacia, nos meses de inverno (junho, julho, agosto) e em três perfis na Baía de Guanabara, com medição in situ da salinidade, temperatura e condutividade. No laboratório, as amostras foram filtradas e separadas alíquotas para a análise da mineralogia do material em suspensão, quantificação de clorofila-a, material particulado, sílica dissolvida e particulada. Para analisar a influência do ambiente nas concentrações desses parâmetros, foram determinadas através de SIG as áreas espaciais dos parâmetros fisiográficos de geologia, uso do solo, vazão, declividade, pluviosidade e geomorfologia das bacias. A concentração do material particulado em suspensão nos rios apresentou uma média de 9 mg/L. O valor médio de sílica dissolvida foi mais elevado em rios (211 μM) do que nas amostras da Baía (10 μM). As concentrações de sílica litogênica em rios e na baía foram próximas, respectivamente 63 e 62 μM; evidenciando a origem fluvial das mesmas. As concentrações de sílica biogênica apresentaram média de 13 μM nos rios e 41 μM nas amostras de estuário. Em relação aos minerais encontrados, verificou-se que o quartzo e a caulinita foram os mais abundantes nas amostras de rio. No ponto BG05 a grande concentração de sílica litogênica está relacionada à presença de quartzo, feldspato, mica e caulinita. No outro extremo, o ponto BG09 com mineralogia dada apenas por quartzo e gibbsita apresenta as menores concentrações de sílica litogênica. Sugere-se que a grande quantidade de gibbsita que alcança a Baía de Guanabara está provavelmente sendo transformada em minerais secundários, como caulinita e argilo-minerais 2:1. / Silicon is the most abundant element of the crust. It comes from weathering of rocks. In river and coastal samples, it is found dissolved as silicic acid or as particle (lithogenic or biogenic silica). It’s an important nutrient because it takes part of siliceous skeletal material of plankton such as diatom which are usually responsible for a great part of the phytoplankton primary production. This study was done in Guanabara Basin located in Rio de Janeiro State, Its drainage network is about 4800 km2 and has 55 rivers. This area includes the Guanabara Bay, one of the most important estuaries of the Brazilian Coast. Four river were sampled during Brazilian winter months (June, July, August). Samples were also done along three profiles of the Guanabara Bay. During sampling salinity, temperature, and conductivity were measured in situ. In laboratory, the samples were filtered. Aliquots were decanted for mineralogical analysis of the suspended material. Quantification of chlorophyll-a, particulate material and particulate silica were done in the filter. Dissolved silica was also analyzed. To understand the control of physiographic characteristics in the concentrations of these parameters a GIS analysis was done. Geology, land use, discharge, slope, rainfall and geomorphology were spatially quantified. The concentration of the particulate material in suspension in the rivers showed an average of 9 mg/L. The average value of dissolved silica was higher in rivers (211 μM) than in the Bay (10 μM). Lithogenic silica concentrations in rivers were similar to the Bay, 63 and 62 μM respectively; highlighting the fluvial origin of LSi in the Bay. Average biogenic silica concentrations were 13 μM in rivers and 41 μM in estuary’s samples. Quartz and kaolinite were the most abundant minerals in river samples. In river sampling point BG05, the great lithogenic silica concentration is related to the presence of quartz, feldspar, mica and kaolinite. On the other side the sampling point BG09 showed the smallest lithogenic silica concentration due to a poor mineralogy assemblage made only of quartz and gibbsite. This study suggests that the great amount of gibbsite that reaches Guanabara Bay is probably being transformed into secondary minerals, as kaolinite and 2:1 clay.

Agência Nacional do Petróleo / A baía de Guanabara apresenta um ambiente costeiro propício a estudos de qualidade ambiental, por apresentar uma natureza exuberante, com inúmeros ecossistemas em contraposição com uma das maiores concentrações urbanas e industriais do país. A toxicidade dos metais é determinada não apenas pela sua concentração, mas pela forma química em que se apresenta nos ecossistemas costeiros. Assim sendo, os trabalhos mais recentes, têm utilizado métodos de especiação de metais assim como a determinação da atividade bacteriana para a verificação da disponibilidade dos metais para a incorporação na cadeia trófica. O presente trabalho consiste do confronto estatístico de dados de concentração total de metais pesados assim como a sua especiação, com a atividade bacteriana e matéria orgânica, como abordagem para se verificar a biodisponibilidade dos poluentes existentes na baía. Para o mesmo coletou-se amostras de sedimento de 12 pontos da baía, considerados críticos, nas estações chuvosa e seca. Os resultados indicaram grande variabilidade sazonal e espacial das concentrações de metais. As chuvas se mostraram um elemento importante, potencializando o escoamento superficial da cidade, como fonte de metais como Pb, Cr e Ni. As atividades navais também se mostraram fontes indiscutíveis de Cu, na medida em que suas maiores concentrações foram registradas no porto de Niterói, independentemente da estação do ano. A fase redutível mostrou grande importância na maioria dos metais, apesar das condições de anoxia do meio, enquanto que a fases solúvel e residual apresentaram menor peso, sendo inexistente em alguns casos. Não foi verificada variabilidade das exoenzimas, assim como com matéria orgânica, reafirmando assim a estreita ligação entre estes parâmetros. Indícios apontam a matéria orgânica como determinante da dinâmica geoquímica da baía. / The Guanabara bay represents a coastal environment propitious to the studies of environmental quality, for presenting an exuberant nature, with innumerable ecosystems in contraposition with one of the highest urban and industrial concentrations of the country. The toxicity of metals is determined not only by its concentration, but by the chemical form it presents in coastal ecosystems. Recent works have been using methods of speciation of metals and the determination of the bacterial activity to identify the bioavaliability of metals for the trophic chain. The present work consists on the statistical confrontation of data of total metal concentration as well as its speciation, with the bacterial activity and organic substances, as boarding to verify the bioavaliability of the existing pollutants in the bay. Sediment samples of 12 stations within the bay, in areas considered critical, in terms of pollution levels, were collected during the rainy and dry seasons. The results had indicated great sazonal and spacial variability of the metal concentrations. The rain was shown that pluviosity is an important element, increasing the superficial runoff of the city, and acting as metal source for Pb, Cr and Ni. The naval activities had also revealed as unquestionable sources of Cu, where its highest concentrations had been found in the Niterói harbour, independently of the seazon of the year. The reducible phase showed high importance in the majority of metals, despite the anoxia conditions of the bottom, while the phases soluble and residual had presented minor weight, being inexistent in some cases. Variability of exoenzimes was not verified, as well as with organic substance, thus reaffirming the narrow linking between these parameters. Highlighting the organic substance as determinative of the geochemistry dynamic of the bay.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-18T16:41:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rodrigues FINAL.pdf: 2975696 bytes, checksum: 736f3b42dc7bdb93bad2ee6e4d04be72 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-18T16:41:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rodrigues FINAL.pdf: 2975696 bytes, checksum: 736f3b42dc7bdb93bad2ee6e4d04be72 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / A avaliação de risco ecológico é uma ferramenta utilizada como auxílio a tomada de decisão para o gerenciamento de ecossistemas. No estado do Rio de Janeiro, estuários como o da Baía de Guanabara vem sendo altamente impactado por atividades antrópicas como o lançamento indiscriminado de metais tóxicos, inclusive de mercúrio. Em ecossistemas aquáticos, o mercúrio participa de múltiplas reações, sendo a metilação responsável pela formação do metilmercúrio, que entra na cadeia alimentar, atingindo peixes e outros organismos do topo cadeia. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o risco ecológico devido à exposição mercurial na Baía de Guanabara, utilizando biomarcadores de exposição (Hg Total em músculo, sangue, hemácias e plasma) e efeito (acetilcolinesterase, micronúcleo, hemograma e fator de condição) em espécies de peixes. Como referência, foram utilizados os valores encontrados para peixes coletados na Baía da Ribeira, área reportada na literatura como não-impactada por fontes difusas e/ou pontuais. Na Baía da Ribeira foram coletados um total de 200 peixes de 4 espécies: 96 espécimes de Genidens genidens, 31 espécimes de Aspistor luniscutis, 33 espécimes de Haemulon steindachneri e 40 espécimes de Micropogonias furnieri. Na Baía de Guanabara foram coletados um total de 84 peixes de 2 espécies: 70 espécimes de Genidens genidens e 14 espécimes de Micropogonias furnieri. Os níveis de Hg total em músculo tanto para a Baía da Ribeira quanto para a Baía de Guanabara estão abaixo do valor considerado de referência (200 ng/g). As concentrações no músculo, sangue e hemácias dos espécimes menores de 200 mm de Genidens genidens são significativamente mais altas na área contaminada. As relações entre Hg total no sangue / hemácias e no músculo encontradas para todas as espécies estudadas (exceto M. furnieri) indicam o sangue como matriz confiável para avaliação da contaminação mercurial. Observou-se uma relação para HgM:HgSt de 8:1 e uma relação de HgM:HgHe de 4:1. Os fatores de bioacumulação calculados podem ser utilizados para prever o quanto um peixe acumulará através do tempo. Os fatores de bioconcentração sedimento:peixe calculados demonstraram que a Baía da Ribeira disponibiliza mais rapidamente o Hg para a cadeia trófica. Dos biomarcadores de efeito utilizados, os parâmetros hematológicos obtiveram melhores resultados, especialmente o hematócrito e o volume globular médio. / Ecological risk assessment is an important tool used in order to facilitate government decisions in environmental management. In Rio de Janeiro state, estuaries as Guanabara Bay have been highly disturbed by anthropogenic activities since 60th decade. One of its problems is the indiscriminate release of toxic metals, such as mercury. In aquatic environments, mercury suffers multiple reactions, been metilation process responsible for the methylmercury formation, which one enters in food chain, reaching fish and other organisms in the top of the chain. The present work had as objective to assess the ecological risk due mercury exposure in Guanabara Bay, using exposition (total Hg in muscles, blood, erythrocytes and plasm) and effect (acetylcholinesterase, micronucleus assays, hematological parameters and condition factor) biomarkers in fish species. As reference, values found in fish from Ribeira Bay were used, since this area is known as non-impacted by any kind of source. In Ribeira bay, were collected a total of 200 fishes of 4 species: 96 specimens of Genidens genidens, 31 specimens of Aspistor luniscutis, 33 specimens of Haemulon steindachneri and 40 specimens of Micropogonias furnieri. In Guanabara bay, were collected a total of 84 fishes of 2 species: 70 specimens of Genidens genidens and 14 specimens of Micropogonias furnieri. The total mercury levels in muscle in both areas were below of the considered reference value (200 ng/g), except to H. steindachneri species, that showed median concentration above 300 ng/g. Mercury levels in muscle, blood and erythrocytes of Genidens genidens specimens smaller than 200 mm are significantly higher in the contaminated area. Were found correlations between Hg levels in blood / erythrocytes and Hg levels in muscle for all studies species (except M. furnieri), what indicates the blood as satisfactory matrix for mercury contamination assessmetn It was observed a relationship of 8:1 for Hg levels in muscle: Hg levels in blood and a relationship of 4:1 between Hg in muscle and Hg in erythrocytes. The calculated bioaccumulation factors may be used to predict how much the fish will accumulate through the time. The bioconcentration factors calculated for the relationship sediment:fish indicated that in Ribeira Bay mercury is more bioavailable and incorporated in food chain faster than in Guanabara Bay. Of all biomarkers that were analyzed, hematological parameters showed the best results, especially the haematocrit and the mean cell volume

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-10-05T15:08:10Z No. of bitstreams: 1 Raquel PinhaoFinal.pdf: 1134569 bytes, checksum: bc92b6544696e99a064e417111c05f14 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-05T15:08:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Raquel PinhaoFinal.pdf: 1134569 bytes, checksum: bc92b6544696e99a064e417111c05f14 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Partindo das hipóteses de que é possível identificar fontes e ou segmentos fluviais contaminados e, mesmo, hierarquizá-los, em um contexto já altamente poluído e sob influência de marés; de que é possível avaliar as perdas sócio-econômicas geradas pela contaminação hídrica, buscou-se caracterizar a contaminação das águas fluviais da região noroeste da Baía de Guanabara e realizar uma abordagem que enfocasse a depreciação do capital natural. Para tanto, foi analisado o potencial de geração de fluxos de contaminantes pelos segmentos fluviais do sistema Iguaçu-Sarapuí utilizando-se uma estratégia amostral que considera a realização de massa (fluxos) em situação sem ou com o mínimo, representação do fluxo fluvial em direção a baía.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-03-21T16:43:59Z No. of bitstreams: 1 TESE DE DOUTORADO _versão DIGITAL definitiva _ 18-02-12.pdf: 7728980 bytes, checksum: 7cd842ade58cb1f6805e9f2a7647a9cb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-21T16:44:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE DE DOUTORADO _versão DIGITAL definitiva _ 18-02-12.pdf: 7728980 bytes, checksum: 7cd842ade58cb1f6805e9f2a7647a9cb (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / econômica, têm sido alvo de constantes degradações como desmatamento e aporte de esgoto. Este estudo investigou a biogeoquímica do fósforo (P) em um plantio de Rhizophora mangle numa área de Jardim Gramacho – RJ, onde foram delimitadas três parcelas distintas de 144m², em áreas de plantio realizadas nos anos de 2000 (área JG00), 2002 (área JG02) e 2004 (área JG04). Nestas áreas foram feitas coletas de sedimento; vegetação (raízes subterrâneas, raízes escoras, troncos, galhos e folhas), serrapilheira (folhas, estípulas – tecido que envolve as folhas embrionárias – galhos e partes reprodutivas) e análises de placas de ferro (que são óxidos e hidróxidos de ferro que se depositam na superfície das raízes subterrâneas); para avaliar o comportamento do fósforo em função da proximidade da Baía de Guanabara. Dentro das parcelas, foi caracterizada a estrutura da floresta como: altura, diâmetro na altura do peito (DAP) e a densidade do bosque. Nas três áreas aqui estudadas os bosques apresentaram alturas diferentes em função das suas diferentes idades, porém o DAP e a área basal AB(s) não apresentaram a mesma tendência, devido às muitas ramificações de tronco que as plantas apresentaram. O sedimento da área JG04 esteve mais contaminado por fósforo nas camadas superficiais, se comparado com as áreas JG00 e JG02. Isso provavelmente ocorreu devido ao aporte de resíduos urbanos que atinge as tais camadas. As placas de ferro apresentaram elevados valores de ferro e fósforo em comparação a todos os compartimentos do ambiente aqui estudado. As placas de ferro extraídas de raízes subterrâneas finas apresentaram valores mais elevados se comparados com as placas extraídas de raízes subterrâneas grossas, o mesmo também ocorreu com os tecidos de raízes finas e grossas. Esses resultados provavelmente ocorreram devido à maior área de superfície de contato que as raízes finas apresentam em relação às raízes grossas. Em relação ao total acumulado nas raízes (tecido + placas), as placas apresentaram os maiores percentuais de ferro (75% a 99%) e fósforo (76% a 93%), indicando a importância das placas de ferro como uma barreira geoquímica. A parte lenhosa da vegetação (raízes aéreas, troncos e galhos) apresentou valores de fósforo próximos em relação aos compartimentos do ambiente, isto provavelmente ocorreu por ela exercer funções similares de sustentação. Nesta parte lenhosa da vegetação as três áreas aqui estudadas também apresentaram valores não significativamente diferentes, indicando uma similaridade entre as áreas. Entre os compartimentos da vegetação, as folhas apresentaram os valores de fósforo mais elevados provavelmente devido a sua intensa atividade metabólica. O fluxo de massa de serrapilheira, em um período de um ano, não acompanhou as tendências da pluviosidade ou do vento, mas acompanhou a variação da temperatura que está relacionada com a luminosidade do sol, que influência na taxa fotossintética e, conseqüentemente, na produção de serrapilheira. Isso indica que o fator limitante para a produção de serrapilheira é a temperatura (associada à luminosidade). As concentrações de fósforo na serrapilheira, entre as três áreas, apresentaram valores de fósforo não diferentes significativamente, o mesmo também ocorreu com o fluxo de massa e o fluxo de fósforo nas folhas e estípulas de serrapilheira. No entanto, o fluxo de massa e o fluxo de fósforo nos galhos e partes reprodutivas de serrapilheira apresentaram valores diferentes entre as áreas. Este estudo conclui que, embora as três áreas aqui estudadas apresentem diferentes características nas concentrações de fósforo em todos os compartimentos da serrapilheira, o fluxo de massa e o fluxo de fósforo nas folhas e estípulas de serrapilheira não apresentaram diferenças significativas. Essas similaridades entre os bosques ocorreram devido às compensações que provavelmente ocorreram entre os diferentes fatores que atuam nestes bosques como densidade da vegetação, porte físico dos indivíduos e dinâmica de inundação. As diferenças, entre as três áreas, ocorridas no fluxo de massa e no fluxo de fósforo nos galhos e partes reprodutivas de serrapilheira ocorreram provavelmente devido às diferentes densidades entre os bosques. / Mangroves are highly productive environments and besides its ecological and economic importance, it has been target of constantly damages such as deforestation and sewage discharges. This study investigated the biogeochemistry of phosphorus (P) in an area with Rhizophora mangle situated in Jardim Gramacho – RJ. It was bounded three different plots with 144m² where the species were planted in years 2000 (area JG00), 2002 (area JG02) and 2004 (area JG04). Sediment, vegetation (underground roots, prop roots, trunks, branches and leaves), litter fall (leaves, stipules, branches and reproductive parts) and iron plaques (which are iron oxides and hydroxides that deposit themselves on the underground roots’ surface) were sampled in the areas cited above to study the behavior of phosphorus evaluating Guanabara bay influence. The forest structure parameters such as height, diameter/ breast height (DBH) and wood’s density were studied. The last one showed different heights according to different ages. However the diameter as breast height (DBH) and the trunks’ area (TA) did not show the same trend in spite of many trunks’ ramification presented by the plants. The JG04 sediments showed higher phosphorus concentration in the surface’s layers than JG00 and JG02 sediments. This probably happens in spite of the urban residue discharge in this study area. It was found bigger iron and phosphorus concentration in iron plaques when compared to all the others environment’s compartment concentration values. The iron plaques sampled in thin underground roots presented higher values than the plaques taken of the thick underground roots. The same occurred to the tissues of the thin and thick roots. These results probably happened because of the higher contact surface that the thin roots has in relation of the thick roots. In relation o the total accumulated on the roots (tissue + plaque) the plaques presented the highest percentage of iron (75 to 99%) and phosphorus (76 to 93%) showing the importance of the iron plaques as a geochemical barrier. The woody of part vegetation (prop roots, trunks and branches) presented closer values of phosphorus compared to the environment’s compartment, this probably occurred because they carry out similar duties of support. In this woody part of the vegetation, the three areas studied here also presented not significantly different values showing a similarity between the areas. Between compartments of the vegetation, the leaves presented the highest values of phosphorus probably due its intense metabolic activity. The litter fall weight flow for one year did not follow the rainfall and wind tendencies, but followed the temperature variation which is related to the sun luminosity, which influences in the photosynthetic rate and consequently the litter fall production. This indicates that the limiting factor for the litter fall production is the temperature (related to the luminosity). The concentration of phosphorus in the litter fall among the three areas, presented values of phosphorus not significantly different, the same occurred to the mass flux and flow of phosphorus in the leaves and stipule of litter fall. But, for the mass flow and the phosphorus flow on the branches and reproductive parts of the litter fall presented different values among the areas. This study concludes that although the three areas studied here have different characteristics, the concentration of phosphorus in all the compartments of the litter fall, the mass flux and the flow of phosphorus, in the leaves and the litter fall stipules did not presented significant differences. These similarities between the woods occurred due compensations that probably happened between the different factors that work in these forests as the vegetation density, the physical size of the individuals and the flood dynamics. The difference among the three areas occurred in the mass flux and the flow of phosphorus in the branches and reproductive parts of litter fall occurred probably due different densities between the forests

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-19T16:38:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Suzan Versao_10.1_VersaoFINAL.pdf: 1968461 bytes, checksum: d1e0da36a60a5c30ca753cb32135b78d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T16:38:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Suzan Versao_10.1_VersaoFINAL.pdf: 1968461 bytes, checksum: d1e0da36a60a5c30ca753cb32135b78d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A Baía de Guanabara, situada no Estado do Rio de Janeiro, é um ecossistema que há anos sofre com pressões ambientais do processo de crescimento populacional no seu entorno. Este trabalho teve como objetivo avaliar, temporal e sazonalmente, o estado trófico da Baía de Guanabara a partir da aplicação dos índices de estado trófico como O’Boyle e TRIX (Trophic Index). Nove campanhas de amostragens foram realizadas entre abril de 2013 a abril de 2014. Para um melhor entendimento, a Baía de Guanabara foi dividida em cinco setores, considerando suas características hidrodinâmicas e morfológicas. Em cada campanha foram realizadas medições contínuas com sondas ao longo de trajetórias e foram medidos os seguintes parâmetros: temperatura (°C), pH, oxigênio dissolvido e clorofila-a. Ao longo de tais trajetórias, amostras de água na subsuperfície foram coletadas para a análise de nutrientes: nitrogênio inorgânico dissolvido, fósforo inorgânico dissolvido e silicato. A partir das análises de tais parâmetros foi estabelecido o estado trófico da baía a partir dos índices nos cinco compartimentos estabelecidos. Foram utilizados dados pretéritos (1982 e 1991) baseados no monitoramento da qualidade de água da FEEMA (Atual INEA), a fim de comparar com os resultados atuais. O índice O’Boyle considera flutuações na saturação do oxigênio dissolvido e pH. Já o índice TRIX avalia indicadores de pressão (nitrogênio e fósforo) e o distúrbio ambiental (saturação do oxigênio dissolvido e clorofila-a). O sistema apresentou variações nos parâmetros mensurados, tanto entre o inverno e o verão, como entre os setores. Os dois índices de estado trófico indicaram um alto grau de trofia em toda a extensão da Baía de Guanabara ao longo do ano. Apenas o setor um foi classificado de mesotrófico a eutrófico em ambos os índices. O O’Boyle e o TRIX apresentaram resultados satisfatórios, apesar de suas abordagens diferirem entre si. No entanto, algumas limitações foram identificadas e propostas de melhorias sugeridas. Sugestões como a inclusão de termos como ultraoligotrófico e hiperotrófico e o estabelecimento de uma base de dados mínima de escala regional. Os dados pretéritos indicaram que a problemática da eutrofização na Baía de Guanabara é observada há tempos, e que este processo se intensificou nos últimos anos / The Bay of Guanabara is an estuarine bay located in the state of Rio de Janeiro, southeast Brazil. Guanabara bay’s ecosystem has suffered extensive impacts by population growth, deforestation, sewage inputs, garbage and oils pills. This study aimed to evaluate the spatial and seasonal variation of the trophic state of Guanabara Bay, by application of the indices O’Boyle and TRIX (Trophic Index). Subsurface waters were collected during nine campaigns from april 2013 to april 2014. In this study, five sectors were defined considering morphological, hydrodynamic variations (i. e. literature), and physical and chemical measurements of waters properties involved online continuos flow through system coupling a multi-probe to a sub-surface water pump. Several discrete water samples were collected at stations set along the trajectories. The on line and discrete water samples were analysed for temperature (°C), salinity, pH, dissolved oxygen (DO), chlorophyll-a and dissolved inorganic nutrients (nitrogen-DIN; phosphurus-DIP; Silicate-DIS). Henceforth, the data were interpolated to define five structural and functional sectors and the trophic state of (winter versus summer) and also betwen the sectors, themselves. Furthermore diurnal variations of the main water properties were established in sectors 4 e 5 in the upper bay to study the daily variations of the trophic state. Old data sets from FEEMA(1982 e 1991) on the water quality were used to compare with the data of this study. The O’Boyle index was calculated based on the range of pH (units), DO saturation (%DO), applying a scale range from 0 to 100. TRIX was based on chloroppyll-a, DO%, DIN, DIP and scale ranges from 0 to 10. Both indices exhibited satisfactory results despite their different approaches. However some limitations were identified and to improve these indices suggestions like the inclusion of two additional categories: oligotrophic and hypertrophic. Furthermore, a longer set of data on the trophic states established in O’Boyle and TRIX indices comparisons with other systems like performed in this study and other information on the nutrients inputs should be reported to enhance the applicability and information when applied to an individual system. The comparasion between the early data from 1982 and 1991 to the present ones, indicated that the process of eutrophication continuos to be acting in GB with the increase of eflluents inputs and also high concentrations of nutrients amd chlorophyll-a particulaty in the upper sectors

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-07-26T18:36:18Z No. of bitstreams: 1 Rodrigues, AMS..pdf: 1544198 bytes, checksum: f7812f307a7c02140fee10e18cdabb47 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T18:36:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues, AMS..pdf: 1544198 bytes, checksum: f7812f307a7c02140fee10e18cdabb47 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências (Geoquímica). Niterói, RJ / A Baía de Guanabara está localizada na região metropolitana da cidade do Rio de Janeiro e ao longo dos últimos séculos vem sofrendo diversas modificações devido ao intenso crescimento urbano e industrial. Este trabalho teve como objetivo caracterizar a matéria orgânica de dois perfis sedimentares localizados nas regiões interna (BG1) e de entrada (BG2) da Baía de Guanabara através da composição de C, N e fenóis da lignina como indicadores da deposição do material terrígeno ao longo dos últimos 3500 anos. Durante o último século os teores de COT e NT no BG1 indicaram um aumento crescente em direção ao topo do testemunho com valor máximo de 3,4 % de carbono na camada superficial e razão C/N próximo a 10 indicando mistura de fontes terrígenas e marinhas com maior contribuição resultante da eutrofização nas camadas superiores. Para as fases que correspondem de 3520 AP a 750 AP os teores de carbono e nitrogênio foram menores, ressaltando um aumento pontual na fase V, em torno de 2050 AP, com valores de 3,5% e 0,2, respectivamente e razão C/N de 17,3 e foi relacionado a variação do nível do mar. O BG2 apresentou valores maiores quando comparado com o BG1. Da base, em torno de 810 anos AP, ao topo as maiores oscilações foram nas camadas recentes com valores entre 2,0 % e 5,3 % de carbono, e entre 0,19% e 0,51% de nitrogênio e razão C/N entre 9,4 e 11,7. Os teores de lignina oscilaram entre 0,63 a 46,76 mg.100 mg de CO-1 no BG1 0,04 a 2,9 no BG2 mg.100 mg de CO-1, confirmando a presença de material alóctone de plantas vasculares. A razão entre os grupos fenólicos (S/V e C/V) apresentaram maiores valores das razões S/V sobre C/V. A predominância de material proveniente dos solos nas fases superiores e enriquecidos por restos de plantas vasculares nas camadas da base foram evidenciados pelos índices diagenéticos (Ad/Al)V e 3,5Bd/V, e indicaram a intensificação de processos erosivos e maiores perdas de solos por escoamento superficial nas camadas recentes. Atipicamente no período de aproximadamente 2050 AP foi identificado elevada quantidade de material preservado característico de restos de plantas vasculares. Durante o último século maiores taxas de acumulação de carbono, nitrogênio e lignina foram registrados e foram relacionadas as modificações no uso do solo devido a intensificação do processo de urbanização ocorridos nas regiões de influência de ambos os testemunhos BG1 e BG2. Inicialmente o aumento nos fluxos de carbono foi acompanhado de lignina. No entanto, a partir da década de 90, esse comportamento não teve continuidade na região interna da Baia, com aumento no fluxo de carbono sem a mesma participação da lignina. Na entrada da baia o mesmo foi observado a partir de 2000, destacando maiores valores para as taxas de acumulação de lignina, e principalmente em 2005 quando ocorreu um aumento brusco de lignina sem incremento do carbono. A presença de fenóis de lignina encontrado em concentrações diferentes significa que a contribuição de matéria orgânica de origem alóctone existe, no entanto a mesma pode está sofrendo diferentes taxas de diluição e degradação ao longo do transporte e deposição e por esse motivo pode ser encontrado em concentrações diferenciadas. Para as camadas recentes do topo dos perfis sedimentares, BG1 e BG2, o fluxo de lignina diminui e o fluxo de C aumentou, indicando que a contribuição de matéria orgânica de origem vascular para os dois ambientes foram menores / The Guanabara Bay is located in the metropolitan area of the city of Rio de Janeiro and over the past centuries has undergone several changes due to intense urban and industrial growth. This study aimed to characterize the organic matter of two sedimentary profiles located in the inner regions (BG1) and input (BG2) of Guanabara Bay by C, N and lignin phenols compositions as indicators of deposition of terrigenous material along the last 3500 years. During the last century the TOC and NT in BG1 indicated an increasing toward the top of the sedimentary profile with maximum value of 3.4% carbon in the surface layer and C / N ratio close to 10 indicating mixture of terrigenous 6and marine sources with more eutrophication resultant of contribution in the upper layers. For the phases that correspond 3520 BP at 750 BP the carbon and nitrogen levels were lower, emphasizing one-off increase in the V phase, around 2050 BP, with values of 3.5% and 0.2, respectively, and reason C / N of 17.3 and was related to change in sea level. The BG2 showed higher values compared to BG1.The base, around 810 years BP, at the top, the major fluctuations were in recent layers with values between 2.0% and 5.3% carbon, and between 0.19% and 0.51% nitrogen and C / N ratio between 9.4 and 11.7. The lignin ranged from 0.63 to 46.76 mg. 100 mg CO-1 in BG1 0.04 to 2.9 mg in BG2 mg. 100 CO-1, confirming the presence of vascular plant material allochthonous. The ratio of the phenolic groups (S/V and C/V) showed higher values of the reasons S / V on the C / V. The predominance of material from the soil in the upper stages and enriched by the remains of vascular plants in the base layers were evidenced by diagenetic indexes (Ad / Al)V and 3,5Bd / V, and indicated the intensification of erosion and larger soil loss by runoff in recent layers. Atypically in the period of about 2050 BP has identified high amount of material preserved, characteristic of vascular plants remains. During the last century the largest carbon accumulation rates, nitrogen and lignin were reported and were related to changes in land use due to intensification of the urbanization process that took place in the regions of influence of both BG1 and BG2 sedimentary profiles. Initially, the increase in carbon flux was accompanied by lignin. However, from the 90s, this behavior did not continue in the inner region of the Bay, with an increase in carbon flux without it participation of lignin. In the input of the same bay it has been observed since 2000, highlighting higher values for lignin accumulation rates, and especially in 2005 when there was a sudden increase in lignin without increasing carbon. The presence of lignin phenols found in different concentrations means that the contribution of organic matter allochthonous source exists, however the same may suffer various dilution rates and degradation during the transport and deposition and therefore can be found at many differentiated concentrations. For recent sedimentary layer on top of the profiles, BG1 and BG2, lignin flow decreases and the flow C increased, indicating that the vascular organic matter contribution for the two environments were lower