Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-02-20T17:24:54Z No. of bitstreams: 1 Tese -Patricia Cotelo.pdf: 574678 bytes, checksum: 002551d8e1873b9bb5c214fc4d723be9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-20T17:24:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese -Patricia Cotelo.pdf: 574678 bytes, checksum: 002551d8e1873b9bb5c214fc4d723be9 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / A contaminação do solo em decorrência das liberações de elementos químicos ao meio ambiente e sua transferência para as plantas é uma importante via para a exposição humana através da cadeia alimentar. A fim avaliar a capacidade de incorporação de zinco e cobalto pelas plantas do tipo Rhizophora mangle, encontradas em mangues, foram realizadas experimentos no laboratório usando os radiotraçadores de Zn-65 e Co-58. Tanto as plantas quanto o sedimento foram coletados no manguezal de Itacuruça, Baía de Sepetiba, RJ, Brasil. No presente trabalho apresenta-se pela primeira vez dados de fatores de transferência para os elementos estudados no sistema descrito durante um período de 1, 3 e 6 meses de incubação. Após um mês da adição dos radiotraçadores encontrou-se uma incorporação, em ambos radionuclídeos, em torno de 2%. Para um período de três meses de incorporação foi diferenciada em 6% e 3% e para seis meses de 11% e 6% para Zn-65 e Co-58 respectivamente. Comparando as atividades dos traçadores encontrados nos diversos compartimentos das plantas: raiz, caule e folha, observouse que a maior parte da atividade dos traçadores, encontrava-se nas raízes (acima de 60%). Constatou-se ainda de que apesar das atividades dos traçadores nas raízes das plantas terem dobrado entre três a seis meses, ao considerar as atividades específicas, não se observou nenhuma diferença significativa. / Contamination of soil resulting from releases of chemical elements to the environment and their transfer to plants, is an important route to human exposure through the food chain. To evaluate the uptake capacity of Rhizophora mangle plants for zinc and cobalt laboratory experiments using radiotracer of Zn-65 and Co-58 were carried out. The plants and sediments samples were collected from a mangrove area located at Itacuruça, Sepetiba Bay, RJ, Brazil. In the present work data for transfer factor are reported for the first time for 1, 3 and 6 month of experiments. It was found that one month after spiking the tracers the uptake were 2% for both Co and Zn. For three month experiments the uptake by the pants were 6% for Zn-65 and 3% for Co-58 and for a six month were 11% and 6% respectively. Comparing the tracer activities for the root, stem and leaf, for both radionuclides, the root’s activities were always greater than 60% of the total activity of the plant. Although, the activity of the plant’s root for six month experiments were twice those for three months, it was found, when considering the specific activities, that there was not much significant difference between them.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-21T18:33:58Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Alexandre Paoliello Lemos.pdf: 1789781 bytes, checksum: b9e2ff253c7580263be0baac75c0fd47 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T18:33:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Alexandre Paoliello Lemos.pdf: 1789781 bytes, checksum: b9e2ff253c7580263be0baac75c0fd47 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / A Baía de Sepetiba (RJ) possui histórico de contaminação industrial e atualmente há uma intensificação de atividades de dragagem devido à ampliação da área portuária. Embora seja comum a avaliação de amostras superficiais de sedimentos submetidos à dragagem, a qualidade do material a ser dragado pode ser melhor avaliada por meio do estudo da variabilidade vertical na coluna de sedimento. O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a variabilidade espacial da biodisponibilidade de metais (Cd, Ni, Fe e Mn) e as possíveis alterações desta biodisponibilidade em função da ressuspensão de sedimentos costeiros da ilha da Madeira (baía de Sepetiba - RJ). Foram comparados os efeitos da ressuspensão sobre amostras de diferentes profundidades de três perfis sedimentares (T1, T2 e T3) coletados em distâncias crescentes do Saco do Engenho (a principal fonte contaminação de Cd). A biodisponibilidade potencial dos metais foi avaliada através da proporção entre as concentrações fracamente ligadas (extraídas em HCl 1M, após agitação por 16h) e fortemente ligadas aos sedimentos (extraídas em HNO3 concentrado), investigandose também possíveis relações entre o comportamento dos metais-traço e as características físicas e químicas nos perfis sedimentares. As concentrações de metais foram ordens de grandeza superiores aos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 454/2012, em especial para o Cd. O Ni apresentou concentrações geralmente abaixo ou similares ao background e mostrou baixa biodisponibilidade. O contaminante analisado, Cd, esteve quase que 100% na fase fracamente ligada aos sedimentos, o que foi preocupante devido aos altos níveis de contaminação. Observou-se um gradiente de concentração do Cd com o distanciamento da fonte principal de contaminação (T1>T2>T3). As diferenças observadas na biodisponibilidade potencial dos metais estudados, após os ensaios de ressuspensão foram pequenas. Isto foi atribuído ao fato de que os contaminantes analisados já estavam essencialmente associados à fase fracamente ligada aos sedimentos antes do experimento. O Mn foi o único metal que apresentou variações relevantes após a ressuspensão. Porém, devido às altas concentrações de metais, uma pequena alteração na biodisponibilidade relativa pode representar um aumento significativo na fração biodisponível do metal / Sepetiba bay has a history of industrial contamination and intensification of dredging activities. Although evaluation of surface sediment samples is common in areas submitted to dredging, the quality of the dredged material can be better evaluated by studying the vertical variability in the sediment column. This study aimed to evaluate the spatial variability and possible changes on metals bioavailability (Cd, Ni, Fe and Mn) due to resuspension of coastal sediments from Madeira Island (Sepetiba bay). The effects of resuspension were compared for samples of different depths in three sedimentary profiles (T1, T2 and T3) collected in increasing distances from the Saco do Engenho, the major source of Cd. The potential bioavailability of metals was evaluated by the ratio between the weakly-bound concentrations (extracted in 1M HCl, and after stirring for 16h) and concentrations strongly-bound to sediments (extracted in concentrated HNO3 according to the EPA method 3051a). Possible relationships between the behavior of trace metals and the chemical and physical characteristics of the sedimentary profiles were also investigated. Concentrations were orders of magnitude higher than the limits established by CONAMA Resolution 454/2012, mainly for Cd. Ni showed concentrations generally below or similar to the background, showing low bioavailability. Cd concentrations were nearly 100% in the weakly-bound phase, which is very important considering the high levels of contamination of this area. There was a Cd concentration gradient with the distance from the main source of contamination (T1> T2> T3). The differences in potential bioavailability of studied metals after resuspension assays were small. This was attributed to the fact that the contaminants were mainly associated with the weaklybound phase even before the experiment. Mn was the only metal that showed relevant variations after resuspension. However, because of high metal concentrations, a small change in relative bioavailability can represent a large amount of contaminants being concentrated in bioavailable forms.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Esta dissertação desenvolve-se a partir de análises da microfauna de foraminíferos bentônicos dos sedimentos holocênicos da Baía de Sepetiba e do Manguezal de Guaratiba. A Baía de Sepetiba é um corpo de água semi- confinado, que é parte integrante do complexo Costeiro Guaratiba-Sepetiba no sudoeste do Rio de Janeiro. Para a realização do trabalho foram utilizados seis testemunhos da área do manguezal de Guaratiba e cinco da parte interna da Baía de Sepetiba. Foram classificados 108 espécies de foraminíferos bentônicos, 70 da Ordem ROTALIIDA, 28 da Ordem TEXTULARIIDA e 10 da Ordem MILIOLIDA. A distribuição dos foraminíferos no testemunho BS-02 mostra um aumento quali-quantitativo em direção ao topo, enquanto que o BS-03 mostra uma diminuição. De acordo com o Índice de Diversidade de Fisher, os dois testemunhos evidenciam um domínio de ambiente de salinidade normal para a baía. A presença de espécies características de águas frias no testemunho BS-02 indicam existir entrada de correntes frias na baía, bem como uma fauna de transição, decorrente do fluxo de correntes oceânicas trazer espécies de diferentes províncias geográficas para dentro desta. O testemunho BS-03, possivelmente marca dois eventos, um transgressivo de menor magnitude e um regressivo, que segue até os dias atuais. / This work was developed from analysis of benthic foraminifera associations encountered in Sepetiba Bay and Guaratiba Mangrove holocenic sediments. Sepetiba Bay is a semi-confined body of water, that is a part of Sepetiba- Guaratiba Coastal complex at Rio de Janeiro southwest. It has been used six cores from Guaratiba Mangrove and five cores from Sepetiba Bay. It has been identified 108 species of benthic foraminifera, 70 of ROTALIIDA Order, 28 of TEXTULARIIDA Order and 10 of MILIOLIDA Order. The distribution of specimens in core BS-02 increases the number of species as well as number of individuals upwards, while in core BS-03 decreases. Agreed Fisher Index, the two cores display existence of a normal salinity environment for Sepetiba Bay during the Holocene. The occurrence of characteristics species from cold water in core BS-02 point out an influence of cold currents in bay as well as a transition fauna function of ocean currents that bring species from different geographical provinces. Core BS-03 possibly high-lights two sea-level events, a transgressive event of minor order and a regressive event that happens until today.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Esta dissertação desenvolve-se a partir de análises da microfauna de foraminíferos bentônicos dos sedimentos holocênicos da Baía de Sepetiba e do Manguezal de Guaratiba. A Baía de Sepetiba é um corpo de água semi- confinado, que é parte integrante do complexo Costeiro Guaratiba-Sepetiba no sudoeste do Rio de Janeiro. Para a realização do trabalho foram utilizados seis testemunhos da área do manguezal de Guaratiba e cinco da parte interna da Baía de Sepetiba. Foram classificados 108 espécies de foraminíferos bentônicos, 70 da Ordem ROTALIIDA, 28 da Ordem TEXTULARIIDA e 10 da Ordem MILIOLIDA. A distribuição dos foraminíferos no testemunho BS-02 mostra um aumento quali-quantitativo em direção ao topo, enquanto que o BS-03 mostra uma diminuição. De acordo com o Índice de Diversidade de Fisher, os dois testemunhos evidenciam um domínio de ambiente de salinidade normal para a baía. A presença de espécies características de águas frias no testemunho BS-02 indicam existir entrada de correntes frias na baía, bem como uma fauna de transição, decorrente do fluxo de correntes oceânicas trazer espécies de diferentes províncias geográficas para dentro desta. O testemunho BS-03, possivelmente marca dois eventos, um transgressivo de menor magnitude e um regressivo, que segue até os dias atuais. / This work was developed from analysis of benthic foraminifera associations encountered in Sepetiba Bay and Guaratiba Mangrove holocenic sediments. Sepetiba Bay is a semi-confined body of water, that is a part of Sepetiba- Guaratiba Coastal complex at Rio de Janeiro southwest. It has been used six cores from Guaratiba Mangrove and five cores from Sepetiba Bay. It has been identified 108 species of benthic foraminifera, 70 of ROTALIIDA Order, 28 of TEXTULARIIDA Order and 10 of MILIOLIDA Order. The distribution of specimens in core BS-02 increases the number of species as well as number of individuals upwards, while in core BS-03 decreases. Agreed Fisher Index, the two cores display existence of a normal salinity environment for Sepetiba Bay during the Holocene. The occurrence of characteristics species from cold water in core BS-02 point out an influence of cold currents in bay as well as a transition fauna function of ocean currents that bring species from different geographical provinces. Core BS-03 possibly high-lights two sea-level events, a transgressive event of minor order and a regressive event that happens until today.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-02-22T17:44:00Z No. of bitstreams: 1 Andrea Gracio Coimbra Dissertacao UFF.pdf: 478858 bytes, checksum: f271e67be3356aa1d20484b3af07d458 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-22T17:44:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrea Gracio Coimbra Dissertacao UFF.pdf: 478858 bytes, checksum: f271e67be3356aa1d20484b3af07d458 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / As concentrações de mercúrio (Hg), cobre (Cu), zinco (Zn), cromo (Cr), níquel (Ni), ferro (Fe) e manganês (Mn) foram determinadas em sedimentos superficiais e em moluscos bivalves das espécies Anomalocardia brasiliana e Mytella guyanensis em dois ecossistemas de manguezal da Baía de Sepetiba, em Coroa Grande e na Enseada das Garças, Estado do Rio de Janeiro, Brasil. As concentrações de metais fracamente ligados (extraídos em HCl 1 M) e a as concentrações de metais pseudo-totais (soma das frações fracamente ligadas e fortemente ligadas, extraída em água régia 50%) nos sedimentos foram comparadas com as concentrações de metais pesados encontrados em cada uma das espécies de moluscos, nas localidades estudadas. As concentrações de metais pesados nos moluscos foram comparadas com o tamanho do organismo para avaliar possíveis diferenças nas concentrações de metais relacionadas ao tamanho do organismo. Além disso, foi discutido o uso desses organismos como monitores biológicos em programas de monitoramento ambiental. Os resultados mostram que as concentrações de metais pesados, tanto na fração fracamente ligada quanto as concentrações de metais pseudo-totais, foram mais altas nos sedimentos de Coroa Grande, provavelmente pela proximidade com as principais fontes de contaminação. Além disso, a circulação das águas da Baía de Sepetiba mostra que a região de Coroa Grande acumula mais rapidamente as partículas em suspensão transportadas por essas águas quando comparadas com a região da Enseada das Garças. As concentrações de metais pesados não apresentaram correlação significativa com o tamanho para a espécie Anomalocardia brasiliana enquanto que, para a espécie Mytella guyanensis, foram observadas correlações negativas com o tamanho dos indivíduos. Os resultados mostram diferenças significativas nas concentrações de metais pesados nas espécies estudadas entre as duas áreas. Comparando as concentrações de metais pesados encontrados nos sedimentos com as dos organismos, observa-se que essas espécies podem ser usadas em programas de monitoramento ambiental. Entretanto, fatores como diferenças na assimilação para cada tipo de metal pesado em diferentes espécies, tamanho do organismo e as características do sedimento devem ser levados em consideração. / The concentrations of mercury (Hg), copper (Cu), zinc (Zn), chromium (Cr), nickel (Ni), iron (Fe) and manganese (Mn) were determined in superficial sediments and in the bivalve mollusks Anomalocardia brasiliana and Mytella guyanensis in two mangroves ecosystems in Sepetiba Bay, in Coroa Grande and in Enseada das Garças, State of Rio de Janeiro, Brazil. The concentrations of metals weakly-bound to the sediment (extractable in 1M HCl) and the pseudo-totals concentrations (sum of weakly-bound and strongly-bound, 50% aqua regia-extractable fractions) in sediments were compared with the concentrations of heavy metals found in each species of mollusks in the studied sites. Metal concentrations in mollusks were compared with the size of the organism to evaluate possible differences in the concentrations of metals related to the size of the organism. The use of these organisms as biological monitors in environmental monitoring programs was discussed. Results show that the concentrations of heavy metals in both the weakly-bound and pseudo-totals concentrations were higher in the sediments of Coroa Grande, probably because the proximity with the main sources of contamination. Moreover, the circulation of Sepetiba Bay waters shows that the Coroa Grande area accumulates the particulate matter transported by bay waters more quickly than Enseada das Garças area. The concentrations of heavy metals did not present significant correlation with the size of Anomalocardia brasiliana, while there were negative correlations between metals and Mytella guyanensis size. Significant differences in the metal concentrations in the species studied occurred among the two sites. Comparing the concentrations of heavy metals found in the sediments and in the organisms, it is observed that these species can be used in environmental monitoring programs. However, factors as differences in the assimilation for each type of heavy metal in different species, size of the organism and characteristics of the sediment should be taken into account.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-11T16:45:54Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Christiane Monte.pdf: 2209030 bytes, checksum: eeebb11c7f77055af279832c47fc6546 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T16:45:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Christiane Monte.pdf: 2209030 bytes, checksum: eeebb11c7f77055af279832c47fc6546 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A ressuspensão de sedimentos por processos naturais ou atividades antrópicas (como as dragagens) pode afetar a biodisponibilidade de metais-traço. Esta hipótese foi testada numa área da Baía de Sepetiba (RJ) afetada por elevada contaminação por Cd e Zn, que recebe aporte fluvial de efluentes industriais e urbanos. Desta forma, o objetivo geral do presente estudo foi avaliar os efeitos da ressuspensão de sedimentos da região afetada pelo Saco do Engenho (Baía de Sepetiba) sobre a biodisponibilidade de metais-traço potencialmente tóxicos (Cd, Cu, Ni, Pb e Zn), por meio de ensaio laboratoriais, como estratégia de abordagem visando subsidiar a avaliação de risco ambiental associado à dragagem. Amostras de 12 pontos de amostragem foram coletadas próximas ao Canal do Saco do Engenho e do Porto de Itaguaí e submetidas a dois intervalos de tempo de ressuspensão (1 hora e 24 horas). Com a exceção do Ni, os metais-traço superaram os valores de background locais. Em particular, concentrações muito elevadas de Cd e Zn foram observadas, acima dos valores de background locais 5-71 vezes e 2-56 vezes, respectivamente, e até 16 e 27 vezes acima dos valores orientadores de qualidade de sedimentos de Nível 1 adotados pela Resolução CONAMA 454/2012, respectivamente. Houve predominância da fração fracamente ligada (extraída em HCl 1 mol/L), exceto para o Ni, ocorrendo tendência de redução da biodisponibilidade potencial com a distância do Canal do Saco do Engenho em relação a Cd, Cu, Pb e Zn. As mudanças nas concentrações fracamente ligadas de Cd e Zn após a ressuspensão foram acima dos valores orientadores de Nível 1 em apenas duas amostras. Foi evidenciado que compostos de Fe e Mn são importantes fatores de influencia sobre a fração fracamente ligada aos sedimentos, enquanto o carbono orgânico total (COT) mostrou correlação com Cd, Zn e Cu na fração fortemente ligada aos sedimentos (extraída em HNO3 concentrado), demonstrando a importância da matéria orgânica para a preservação destes metais nesta fração menos susceptível a incorporação biológica. Embora tenham sido encontradas concentrações de sulfetos voláteis em meio ácido (AVS) suficientes para reter os metais simultaneamente extraídos (SEM) na fase sólida na maior parte das amostras, as concentrações de AVS não apresentaram nenhuma correlação com os metais. Os resultados evidenciam que a ressuspensão afeta a biodisponibilidade de diferentes metais, principalmente no primeiro intervalo de tempo (1 hora), refletindo mudanças abruptas em função da exposição a condições oxidantes / The re-suspension of sediments due to natural processes or anthropogenic activities (such as dredging) can influence the trace metal bioavailability. This hypothesis was tested in an area of Sepetiba Bay (RJ) affected by elevated contamination by Cd and Zn, which receive industrial and urban effluents by fluvial input. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the effects of re-suspension of sediments from the region affected by Saco do Engenho (Baía de Sepetiba) on the bioavailability of potentially-toxic trace metals (Cd, Cu, Ni, Pb and Zn), by performing laboratory assays, as a strategy to subside the environmental risks associated to dredging. Samples from 12 sampling points were collected near the Saco do Engenho creek and the Itaguaí Harbor, being submitted to two re-suspension time intervals (1 hour and 24 hours). With the exception of Ni, trace metals exceeded local background values. In particular, very high concentrations were found for Cd (5‒71 times local background) and Zn (2‒56 times local background), corresponding to values above sediment quality guideline of Level 1 adopted by the CONAMA resolution 454/2012 (up to 16-times higher for Cd and 27-times higher for Zn). There was predominance of weakly-bound fraction (extracted in 1 mol/L HCl), except for Ni, occurring a tendency of decrease in the potential bioavailability with the distance from the Saco do Engenho creek in relation to Cd, Cu, Pb and Zn. Changes in the weakly-bound concentrations of Cd and Zn after re-suspension were above the Level 1 for two samples only. It was evidenced that Fe and Mn compounds are important factors affecting the weakly-bound fraction, while total organic carbon (TOC) showed correlations with Cd, Zn and Cu strongly-bound fraction (extracted in concentrated HNO3), demonstrating the importance of organic matter for the preservation of these metals in such fraction less susceptible to biological incorporation. Although there were acid-volatile sulfide (AVS) concentrations sufficient to retain simultaneously-extracted metals (SEM) in the solid phase in most samples, the AVS concentrations were not correlated with metals. Results evidence that re-suspension affects the bioavailability of different metals, principally in the first time interval (1 hour), reflecting abrupt changes due to exposure to oxidizing conditions

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-12T17:34:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Vanessa_de_Almeida_Moreira.pdf: 2927215 bytes, checksum: 72043332224e71b55350c9c3c41ba2fa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T17:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Vanessa_de_Almeida_Moreira.pdf: 2927215 bytes, checksum: 72043332224e71b55350c9c3c41ba2fa (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A baía de Sepetiba, situada no Estado do Rio de Janeiro, possui um histórico de décadas de poluição por metais, principalmente pelos elementos zinco e cádmio, devido à atividade da antiga Companhia Mercantil Ingá, a qual realizava a extração desses a partir do minério de ferro e lançava seus efluentes in natura na baía. Atualmente a região encontra-se rodeada por um complexo industrial-portuário, o qual se encontra em franca expansão, aumentando a preocupação ambiental na região, que se iniciou com o imenso passivo ambiental deixado pela Ingá que foi remediado no ano de 2012. Além disso, há a prática da pesca de subsistência na região, onde o pescado é o principal componente da dieta da população local e importante para a economia local. Assim, a utilização de peixes provenientes da região pode ser utilizada como ferramenta para avaliar a saúde ambiental local e quantificar a concentração de metais no tecido destes, já que estes servem de alimento não só para os seres humanos, mas também para outros organismos que compõem a teia alimentar. As coletas de peixes foram realizadas em Agosto de 2013 onde se obtiveram 12 espécies. As análises dos metais alumínio, arsênio, cádmio, cobre, ferro, zinco e chumbo no tecido muscular de peixes foram realizadas em ICP-OES. Os metais alumínio, ferro e zinco foram os que se apresentaram em maiores concentrações médias nas espécies analisadas, porém, na legislação brasileira não há limites estabelecidos para o consumo humano para esses metais. Todas as espécies apresentaram concentração de cádmio dentro do limite estabelecido para consumo humano. Enquanto para o arsênio todas as espécies com concentração > LD apresentaram valores superiores ao permitido para consumo. O mesmo foi verificado para o chumbo nas espécies Arius spixii, Dasyatis gutatta, Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Prionotus puntactus e Symphurus tesselatus. Os fatores de bioconcentração (FBCs) de Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Diapterus rhombeus e Prionotus puntactus (espécies com maior n amostral), calculados com base nas concentrações de metais totais e de metais fracamente ligados nos sedimentos bem como no material particulado em suspensão (MPS) – obtidos em estudos prévios - mostraram-se muito baixos (de 10-2 a 10-5), sugerindo a baixa transferência de metais desses três compartimentos para os organismos, e que a exposição crônica de peixes aos metais ocorra a partir de fontes alimentares específicas, mascaradas nas análises de teores totais ou fracamente ligados. O cálculo da taxa de incorporação de metais (razão concentração do metal: comprimento do peixe) e sua relação com o comprimento permitiu observar que, tanto para Genidens genidens quanto para Micropogonias furnieri (espécies onde os indivíduos apresentaram maior n amostral e variação de comprimento), a concentração destes tendem ao decréscimo de acordo com o aumento do comprimento do indivíduo (proxy da idade). Assim, concluiu-se que, indivíduos juvenis tendem à maior incorporação de metais, devido ao seu alto metabolismo em comparação com indivíduos adultos, que apresentam uma redução de seu metabolismo e um sistema excretor mais elaborado. Ao se comparar, cronologicamente, as concentrações de metais em diversos organismos residentes da baía de Sepetiba pôde-se concluir que estes apresentaram redução da concentração média no camarão-branco Litopenaeus schimitti e nas ostras Crassostrea rhizophorae e Crassostrea braziliana, porém, os espécimes do peixe Micropogonias furnieri do presente estudo apresentaram concentrações superiores quando comparadas com indivíduos da mesma espécie também residentes da mesma área de estudo, em trabalhos anteriores. As demais espécies apresentadas não permitem uma conclusão definitiva, visto que as concentrações de metais para muitas destas apresentavam valores referentes a um determinado ano, sem termos como compará-las com estudos posteriores. / Sepetiba Bay, located in the State of Rio de Janeiro, has a history of decades of pollution by metals, mainly by Zn and Cd elements due to the activity of the former Mercantile Company Inga, which performed the extraction of these from the iron ore and cast their effluents at bay. Currently the region is surrounded by an industrial area, which is booming, increasing environmental concern in the region, which began with the immense environmental liabilities left by Inga that was remedied in 2012. In addition there is the practice of subsistence fishing in the region, where the fish is the main component of the diet of the local population and important to the local economy. Thus, the use of fish from the area can be used as a tool to evaluate the local environmental health and quantify the concentration of these metals in the tissue, since they not only serve as food for humans, but also for other organisms that comprise the food web. The fish samples were taken in August 2013 where it was obtained 12 species. The metals analyses (Al, As, Cd, Cu, Fe, Zn and PB) in fish muscle tissue were performed on ICP-OES. Al, Fe and Zn were found in larger average concentrations in these species, however, the Brazilian legislation (ANVISA, 2013) set no limits for human consumption for these metals. All species showed Cd concentration in agreement with the human consumption limit. Arsenic for all the species with concentration > LD have levels above to human consume, the same was observed for Pb in the species Arius spixii, Dasyatis gutatta, Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Prionotus Puntactus and Symphurus tesselatus. The bioconcentration factors (BCFs) of Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Diapterus rhombeus and Prionotus puntactus (species with larger sample n), calculated based on the total metal concentrations and weakly bound metals in sediments along with material particulate matter (SPM) - obtained in previous studies - were very low (10-2 to 10-5), suggesting the low metal transfer of these three compartments for the organisms, and that chronic exposure of fish to metals occur from specific food sources, masked in total or weakly bound levels analysis. The calculation of metal incorporation rate (ratio of metal concentration: length of the fish) and its relation to the length allowed us to observe that both G. genidens and M. furnieri (species where individuals had higher sample n and variation length), the concentration tends to decrease with increasing length of the individual (age proxy). Thus, it was concluded that tend to juveniles greater incorporation of metals due to their high metabolism compared to adults, who have a reduction in their metabolism and a more elaborate excretory system. When comparing, chronologically, the metal concentrations in various organisms resident of Sepetiba Bay could be concluded that these had reduced average concentration in the white shrimp Litopenaeus schimitti and in oysters Crassostrea rhizophorae and Crassostrea braziliana however, the fish specimens M. furnieri of this study showed higher concentrations compared to individuals of the same species analysed by Silva (2009). Other species presented do not allow a definitive conclusion, since concentrations of metals for many of them figures for a given year, without having to compare them with further studies

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-16T16:40:03Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÂO FELIPPE BRAGA.pdf: 3584465 bytes, checksum: 5a6e3d3041992e9cdde4fba139fbe982 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T16:40:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÂO FELIPPE BRAGA.pdf: 3584465 bytes, checksum: 5a6e3d3041992e9cdde4fba139fbe982 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / Bivalves marinhos podem acumular altas concentrações de metais disponíveis no ambiente. Como consequência, eles têm sido utilizados como biomonitores de contaminação costeira. No presente estudo, bivalves marinhos da espécie Anomalocardia brasiliana coletados na Baía de Sepetiba (Rio de Janeiro, Brasil), foram aclimatados e submetidos a um conjunto de experimentos realizados em sistema fechado onde foram expostos à radiotraçadores por até 10 dias no Laboratório de Radioisótopos Aplicados ao Meio Ambiente (LARAMAM) na Universidade Federal Fluminense. A fim de avaliar a cinética de incorporação e de depuração de metais-traço foi adicionada concentração conhecida dos radioisótopos 54Mn, 57Co e 65Zn na água do mar coletada. Os radiotraçadores foram analisados por espectrometria da radiação γ. Neste estudo foi investigado o uso potencial da Anomalocardia brasiliana como biomonitor em eventos agudos de contaminação, uma vez que pouco se sabe sobre a dinâmica de acumulação de metais nesta espécie. Esta avaliação teve como finalidade fornecer subsídios para a futura aplicação desta abordagem metodológica no monitoramento de eventos de real contaminação por metais no Brasil. Os resultados observados mostraram que é possível aplicar esta metodologia para avaliar a dinâmica de depuração dos metais nesta espécie de bivalve, essencialmente em casos de contaminação aguda. Foi observado que o intervalos de tempo adotados para a amostragem, com base na literatura, não foram suficientes para a obtenção da cinética de incorporação dos radiotraçadores por esta espécie, além disso, observou-se que esta espécie foi capaz de depurar assim que a atividade de radioisótopos na água atingiu o equilíbrio. Em termos da distribuição dos radioisótopos na coluna sedimentar, as maiores concentrações de 57Co, 54Mn e 65Zn foram encontradas nas camadas mais superficiais dos sedimentos. / Marine bivalves can accumulate high metal concentration from the surrounding environment. Consequently, they have been used as biomonitors in processes of coastal contamination. In the present work marine bivalves from Anomalocardia brasiliana species were collected from the Sepetiba Bay (Rio de Janeiro State, Brazil), acclimated in laboratory conditions and exposed to radiotracers in a closed system experiment during 10 days. The experimental procedure was developed in the Laboratory of radioisotopes applied to the environment at the Fluminense Federal University (LARAMAM/UFF). The main objectives of this work were to evaluate the uptake and downtake kinetics of trace metals through the addition of 54Mn, 57Co and 65Zn to the collected sea water. The radiotracers were measured using gamma radiation spectrometry. In the present study the potential use of Anomalocardia brasiliana a biomonitor in events of contamination was investigated, since little is known the metal accumulation dynamics for such species. This evaluation had the objective of providing subsides for the future application of this methodology for monitoring actual metal contamination events in Brazil. The results have shown that it is possible to apply such methodology to evaluate the depuration dynamics in this bivalve species, essentially in acute contamination. It was observed that the time intervals adopted for the sampling based on literature were not enough for obtaining the radiotracers incorporation kinetics for this species. Also, it was able to depurate as soon as the water activity reached the equilibrium. In terms of radioisotpes distribution within the sedimentation column the highest concentrations of 57Co, 54Mn e 65Zn were found in the top layers.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-10T17:22:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado de Jailson Cardoso Dias.pdf: 553277 bytes, checksum: af95fa35c04dc5ae3bf926bab31028af (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T17:22:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado de Jailson Cardoso Dias.pdf: 553277 bytes, checksum: af95fa35c04dc5ae3bf926bab31028af (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / O presente trabalho investigou a diagênese recente do fósforo em sedimentos costeiros de duas áreas com características biogeoquímicas distintas na baía de Sepetiba. A área identificada como P1 está localizada próximo ao vilarejo de Pedra de Guaratiba, apresentando um forte input de efluentes domésticos, enquanto que a área identificada como P2 está localizada no estuário do rio Mazomba, próximo ao porto de Sepetiba. Sedimentos permanentemente inundados foram coletados em frente a florestas de manguezal. Para a identificação e quantificação das diferentes formas de fósforo (trocável, ligado a ferro, autigênico, detrítico e orgânico) foi utilizado o método de extração seqüencial SEDEX. Foram determinados parâmetros físicos (frações de areia, silte e argila, umidade, porosidade e densidade aparente seca) e os conteúdos de matéria orgânica, carbono orgânico, nitrogênio total e enxofre total. Também foram medidas as atividades de chumbo-210 para os cálculos das taxas de sedimentação. De maneira geral, os parâmetros físicos indicam diferenças na composição dos dois testemunhos, sendo as camadas com sedimentos mais finos, menos densos e com maior conteúdo de água, duas vezes mais profundas no testemunho P2. O estudo da razão C/S caracteriza os testemunhos P1 e P2 como sedimentos de origem predominantemente marinha. Nas camadas superiores do testemunho P1, as razões C/Porg mais elevadas são um efeito do crescimento urbano no litoral de Enseada das Garças durante o período correspondente, implicando em um maior input de matéria orgânica, proveniente de esgotos domésticos. Na área P2, estas razões refletem os efeitos da urbanização contínua, crescendo até o ano de 1998, aproximadamente (como indicado pela taxa de sedimentação calculada para este ponto, em torno de 0,7 cm ano-1). Os esgotos presentes na área P1 são a principal fonte de matéria orgânica, que constitui a principal fonte de fósforo orgânico. Na área P2, a principal fonte de fósforo são as fases de ferro férrico, transportadas pelos rios adjacentes. As diversas formas de fósforo possuem comportamentos distintos nas duas áreas. Porém, em ambas a fração de fósforo predominante é aquela associada com fases de óxihidróxidos de ferro, seguida pela fração associada à matéria orgânica. As concentrações de fósforo total nas camadas mais superficiais do testemunho P1 são cerca de 1,6 vezes maiores em relação àquelas encontradas para o testemunho P2. Isto é explicado pela maior influência de esgotos domésticos em P1, enquanto que na área P2 o fósforo transportado pelas águas costeiras é diluído pelas águas do estuário do rio Mazomba. Conseqüentemente, os processos diagenéticos envolvendo o fósforo sedimentar são diferentes nas duas áreas, sendo mais intensos em P1. Nas duas áreas, a contaminação por fósforo foi evidenciada. Porém, a precipitação autigênica de apatita foi observada, implicando na retirada do fósforo da ciclagem do sistema. / This study investigated the phosphorus early diagenesis in coastal sediments from two areas with distinct biogeochemical characteristics in Sepetiba Bay. The area identified as P1 is located near Pedra de Guaratiba village, presenting a strong domestic effluent input, while the area identified as P2 is located in Mazomba River estuary, near Sepetiba harbour. Subtidal sediments were sampled, located in front of mangrove forests. In order to identify and quantify different phosphorus forms (exchangeable, bound to iron, authigenic, detritic and organic) the SEDEX method was used. Physical parameters (sand, silt and clay fractions, umidity, porosity and dry bulk density) and contents of organic matter, organic carbon, total nitrogen and sulfur were determined. Lead-210 activities were also measured to calculate sedimentation rates. Physical parameters generally indicated differences in core compositions. Surface sediments layers with fines, less-dense and higher water contents are two-fold deeper in core P2. The evaluation of C/S rations characterizes cores P1 and P2 as sediments of origin predominantly marine. In upper layers of core P1, more elevated C/Porg ratios are an effect of urban development in Enseada das Garças, implying in a greater organic matter input derived from domestic sewage. In P2 area, these ratios reflect effects of continuous urbanization, growing until approximately 1998 (as indicated by a sedimentation rate calculated as about 0.7 cm yr-1). Sewage is the main organic matter sources in P1 area, which constitutes the major organic phosphorus source. In P2 area, the main sources of phosphorus are the ferric iron phases transported by adjacent rivers. The diverse forms of phosphorus have distinct behaviors between study areas. However, in both areas the predominant phosphorus fraction is that associated with iron oxyhydroxides, followed by the fraction associated with organic matter. Total phosphorus concentrations in surface layers of core P1 are 1.6 fold greater than in core P2. This is explained by a greater sewage influence in P1, whereas in P2 area phosphorus transported by coastal waters is diluted by Mazomba River waters. Consequently, diagenetic processes involving sedimentary phosphorus are different in the two areas, having a greater intensity in P1. There was evidence of phosphorus contamination in the two areas. However, the authigenic apatite precipitation was observed, implying in a phosphorus removal from cycling in the system.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As concentrações de mercúrio (Hg), cobre (Cu), zinco (Zn), cromo (Cr), níquel (Ni), ferro (Fe) e manganês (Mn) foram determinadas em sedimentos superficiais e em moluscos bivalves das espécies Anomalocardia brasiliana e Mytella guyanensis em dois ecossistemas de manguezal da Baía de Sepetiba, em Coroa Grande e na Enseada das Garças, Estado do Rio de Janeiro, Brasil. As concentrações de metais fracamente ligados (extraídos em HCl 1 M) e a as concentrações de metais pseudo-totais (soma das frações fracamente ligadas e fortemente ligadas, extraída em água régia 50%) nos sedimentos foram comparadas com as concentrações de metais pesados encontrados em cada uma das espécies de moluscos, nas localidades estudadas. As concentrações de metais pesados nos moluscos foram comparadas com o tamanho do organismo para avaliar possíveis diferenças nas concentrações de metais relacionadas ao tamanho do organismo. Além disso, foi discutido o uso desses organismos como monitores biológicos em programas de monitoramento ambiental. Os resultados mostram que as concentrações de metais pesados, tanto na fração fracamente ligada quanto as concentrações de metais pseudo-totais, foram mais altas nos sedimentos de Coroa Grande, provavelmente pela proximidade com as principais fontes de contaminação. Além disso, a circulação das águas da Baía de Sepetiba mostra que a região de Coroa Grande acumula mais rapidamente as partículas em suspensão transportadas por essas águas quando comparadas com a região da Enseada das Garças. As concentrações de metais pesados não apresentaram correlação significativa com o tamanho para a espécie Anomalocardia brasiliana enquanto que, para a espécie Mytella guyanensis, foram observadas correlações negativas com o tamanho dos indivíduos. Os resultados mostram diferenças significativas nas concentrações de metais pesados nas espécies estudadas entre as duas áreas. Comparando as concentrações de metais pesados encontrados nos sedimentos com as dos organismos, observa-se que essas espécies podem ser usadas em programas de monitoramento ambiental. Entretanto, fatores como diferenças na assimilação para cada tipo de metal pesado em diferentes espécies, tamanho do organismo e as características do sedimento devem ser levados em consideração. / The concentrations of mercury (Hg), copper (Cu), zinc (Zn), chromium (Cr), nickel (Ni), iron (Fe) and manganese (Mn) were determined in superficial sediments and in the bivalve mollusks Anomalocardia brasiliana and Mytella guyanensis in two mangroves ecosystems in Sepetiba Bay, in Coroa Grande and in Enseada das Garças, State of Rio de Janeiro, Brazil. The concentrations of metals weakly-bound to the sediment (extractable in 1M HCl) and the pseudo-totals concentrations (sum of weakly-bound and strongly-bound,50% aqua regia-extractable fractions) in sediments were compared with the concentrations of heavy metals found in each species of mollusks in the studied sites. Metal concentrations in mollusks were compared with the size of the organism to evaluate possible differences in the concentrations of metals related to the size of the organism. The use of these organisms as biological monitors in environmental monitoring programs was discussed. Results show that the concentrations of heavy metals in both the weakly-bound and pseudo-totals concentrations were higher in the sediments of Coroa Grande, probably because the proximity with the main sources of contamination. Moreover, the circulation of Sepetiba Bay waters shows that the Coroa Grande area accumulates the particulate matter transported by bay waters more quickly than Enseada das Garças area. The concentrations of heavy metals did not present significant orrelation with the size of Anomalocardia brasiliana, while there were negative correlations between metals and Mytella guyanensis size. Significant differences in the metal concentrations in the species studied occurred among the two sites. Comparing the concentrations of heavy metals found in the sediments and in the organisms, it is observed that these species can be used in environmental monitoring programs. However, factors as differences in the assimilation for each type of heavy metal in different species, size of the organism and characteristics of the sediment should be taken into account.