As águas superficiais da Amazônia, que englobam, dentre outros, rios das mais variadas ordens, desde pequenos igarapés, até o rio Amazonas, um dos maiores do mundo, são um componente importante do funcionamento deste ecossistema de escala continental. Um paradigma acerca dos sistemas fluviais é que estes integram os processos que ocorrem em suas bacias de drenagem e, portanto, alterações na cobertura vegetal e nos usos da terra, podem interferir diretamente nos parâmetros físicos e químicos dos compartimentos aquáticos. Algumas áreas da Amazônia, como o estado de Rondônia, por exemplo, têm sofrido alterações substanciais nas suas bacias de drenagem e as conseqüências destas nos sistemas fluviais ainda são pouco compreendidas. Sabe-se que a conversão de florestas em pastagens, o tipo de alteração mais comum nos ecossistema de Rondônia, resulta na compactação dos solos e no aumento da erosão. Ao mesmo tempo, diversos estudos têm demonstrado que os sedimentos em suspensão, carreados nos rios, podem ser importantes fontes de carbono e outros nutrientes limitantes para o metabolismo aquático. Com base nestas premissas, este estudo visou avaliar a importância dos sedimentos em suspensão grossos (maiores que 63 µm) e finos (menores que 63 µm e maiores 0,1 µm) no metabolismo de alguns rios de Rondônia, sob diversas coberturas e usos da terra. Para tal, as concentrações destes sedimentos foram artificialmente aumentadas em amostras incubadas no escuro, nas quais os consumos de oxigênio indicaram as taxas respiratórias. No caso dos sedimentos em suspensão finos, observaram-se aumentos nas taxas respiratórias em praticamente todos os casos nos quais suas concentrações foram aumentadas. Os sedimentos em suspensão grossos, por outro lado, somente favorecem aumentos nas taxas respiratórias nos períodos de maiores precipitações. Estes resultados relacionam-se com a composição dos sedimentos. Sedimentos em suspensão finos, por sua maior capacidade de adsorver substâncias orgânicas e nutrientes, constituem uma fonte permanente de substrato para o metabolismo aquático. Sedimentos em suspensão grossos, por outro lado, somente carreiam fração substancial de material orgânico durante o período de maiores precipitações, quando os solos são “lavados" pelas enxurradas. Apesar destas diferenças no papel relativo destas duas frações do material particulado no metabolismo destes rios, fica evidente que o aumento da erosão pode acarretar mudanças significativas no metabolismo dos sistemas fluviais da Amazônia. / Amazonian surface waters, encompassing rivers of distinct orders, from small streams to one of the largest of the world, the Amazon, are important components of the functioning of this continental-scale ecosystem. A paradigm about fluvial systems is that they integrate the processes that occur at their watersheds and, therefore, changes in land use/cover may directly interfere on physical and chemical parameters of the aquatic compartments. In some areas of the Amazon, such as in the state of Rondonia, for example, the landscape has been significantly altered, and the consequences of these changes are still poorly understood. It is well know that the conversion of forests into pastures, a common type of land use change in Rondonia, can cause the compactation of soils and increased erosion rates. At the same time, several studies have demonstrated that suspended sediments can be important sources of carbon and other nutrients to river metabolism. Based on those assumptions, this study aimed the evaluation of the importance of coarse (larger than 63 µm) and fine (smaller than 63 µm and larger than 0,1 µm) suspended sediments on the metabolism of some rivers of Rondonia. This assessment was made through incubations in the dark of samples enriched in sediments, in which the consumption of oxygen indicated respiration rates. In the case of fine suspended sediments, most incubated samples showed increased respiration rates as a result of the concentration of these particles. Coarse suspended sediments, on another side, only favor the increase in respiration rates during the high water period. These results are related to the composition of these sediments. Fine suspended sediments constitute a constant substract for the aquatic metabolism, as a result of their larger surface area and capacity for absorving organic substances and nutrients. Coarse sediments, however, only favor respiration during the high water period, when overland flow carries organic debris from land into the water systems. Although these two fractions of suspended sediments have different relative roles in the metabolism of rivers, it becomes evident from this data that increasing the erosion in the Amazon may affect significantly the metabolism of fluvial systems in this region.

Os tratamentos convencionais de efluentes em geral não são eficientes para a degradação de compostos persistentes como os fármacos. Neste trabalho, estuda-se o tratamento de soluções aquosas contendo o antibiótico ciprofloxacina (CIP) por meio de processo oxidativo avançado baseado em ozônio. Para tanto, foram realizados experimentos em semi-batelada com recirculação de líquido em um reator (coluna de bolhas) com escoamento gás-líquido em contracorrente. Amostras de líquido foram retiradas e analisadas para medida das concentrações de CIP e de carbono orgânico total (COT); a concentração de ozônio no gás foi medida por espectrofotometria UV-vis. Estudaram-se os efeitos das seguintes variáveis quanto à degradação de CIP, por meio de um planejamento Doehlert: concentração de ozônio à entrada do reator (8-25 mgO3 L-1), pH (3,5-10,5) e concentração inicial de CIP (5-26 mg L-1). Avaliaram-se as seguintes variáveis dependentes por meio da análise de superfícies de resposta: variação de concentração de CIP em 2 minutos; taxa inicial de degradação de CIP e variação de concentração de COT em 30 minutos. Os resultados indicaram total degradação de ciprofloxacina em menos de 15 minutos, tanto por via direta, com ataque por ozônio molecular em meio ácido, como por via indireta, com ataque por radicais hidroxila em meio básico. Os compostos resultantes da degradação da CIP mostraram-se recalcitrantes, obtendo-se maiores remoções de COT após 30 minutos apenas em meio básico ou neutro (máximo de 72,8% para pH=7, [O3]=24,9 mgO3 L-1 e [CIP]0=15,8 mg L-1). Apesar da persistência dos compostos orgânicos remanescentes, os ensaios respirométricos sugeriram que os produtos de degradação são menos tóxicos que o composto de partida, com menor inibição da atividade microbiana. No conjunto, os resultados do trabalho indicam que o processo de ozonização pode ser aplicado para pré-tratamento de efluentes aquosos contendo ciprofloxacina em baixas concentrações, podendo ser associado a processos de tratamento biológico em ETEs antes do descarte. / Conventional wastewater treatment processes are not generally efficient for the degradation of persistent substances like pharmaceutical compounds. In this work, the treatment of aqueous solutions containing the antibiotic ciprofloxacin (CIP) by means of the ozone-based advanced oxidation process is studied. With this aim, experiments were carried out in semi-batch mode with liquid circulation in a bubble column reactor with gas-liquid counter flow. Liquid samples were analyzed for CIP and total organic carbon (TOC) concentrations; ozone concentration in the gas was measured by UVvisible spectrophotometry. The effects of the following variables on CIP degradation were studied according to a Doehlert experimental design: inlet ozone concentration (8 to 25 mgO3 L-1), pH (3.5 to 10.5), initial CIP concentration (5 to 26 mg L-1). The following dependent variables were investigated by response surface analysis: variation in CIP concentration after 2 minutes; CIP initial degradation rate and variation in TOC concentration after 30 minutes. The results showed total degradation of ciprofloxacin in less than 15 minutes either by direct reaction with molecular ozone in acidic medium, or by indirect attack of hydroxyl radicals in alkaline medium. Compounds resulting from CIP degradation showed to be recalcitrant, yielding larger TOC removals after 30 minutes only in alkaline or neutral medium (maximum of 72.8% for pH=7, [O3]=24.9 mgO3 L-1, and [CIP]0=15.8 mg L-1). Despite the persistence of remaining organic compounds, respirometric assays suggested that degradation products are less toxic than the parent compound, exhibiting lower inhibition of microbial activity. Overall, the results indicate that the ozonation process can be used in the pre-treatment of aqueous effluents containing ciprofloxacin in low concentrations, and could be associated with biological treatment processes in wastewater treatment plants prior to final disposal.

As águas superficiais da Amazônia, que englobam, dentre outros, rios das mais variadas ordens, desde pequenos igarapés, até o rio Amazonas, um dos maiores do mundo, são um componente importante do funcionamento deste ecossistema de escala continental. Um paradigma acerca dos sistemas fluviais é que estes integram os processos que ocorrem em suas bacias de drenagem e, portanto, alterações na cobertura vegetal e nos usos da terra, podem interferir diretamente nos parâmetros físicos e químicos dos compartimentos aquáticos. Algumas áreas da Amazônia, como o estado de Rondônia, por exemplo, têm sofrido alterações substanciais nas suas bacias de drenagem e as conseqüências destas nos sistemas fluviais ainda são pouco compreendidas. Sabe-se que a conversão de florestas em pastagens, o tipo de alteração mais comum nos ecossistema de Rondônia, resulta na compactação dos solos e no aumento da erosão. Ao mesmo tempo, diversos estudos têm demonstrado que os sedimentos em suspensão, carreados nos rios, podem ser importantes fontes de carbono e outros nutrientes limitantes para o metabolismo aquático. Com base nestas premissas, este estudo visou avaliar a importância dos sedimentos em suspensão grossos (maiores que 63 µm) e finos (menores que 63 µm e maiores 0,1 µm) no metabolismo de alguns rios de Rondônia, sob diversas coberturas e usos da terra. Para tal, as concentrações destes sedimentos foram artificialmente aumentadas em amostras incubadas no escuro, nas quais os consumos de oxigênio indicaram as taxas respiratórias. No caso dos sedimentos em suspensão finos, observaram-se aumentos nas taxas respiratórias em praticamente todos os casos nos quais suas concentrações foram aumentadas. Os sedimentos em suspensão grossos, por outro lado, somente favorecem aumentos nas taxas respiratórias nos períodos de maiores precipitações. Estes resultados relacionam-se com a composição dos sedimentos. Sedimentos em suspensão finos, por sua maior capacidade de adsorver substâncias orgânicas e nutrientes, constituem uma fonte permanente de substrato para o metabolismo aquático. Sedimentos em suspensão grossos, por outro lado, somente carreiam fração substancial de material orgânico durante o período de maiores precipitações, quando os solos são “lavados” pelas enxurradas. Apesar destas diferenças no papel relativo destas duas frações do material particulado no metabolismo destes rios, fica evidente que o aumento da erosão pode acarretar mudanças significativas no metabolismo dos sistemas fluviais da Amazônia. / Amazonian surface waters, encompassing rivers of distinct orders, from small streams to one of the largest of the world, the Amazon, are important components of the functioning of this continental-scale ecosystem. A paradigm about fluvial systems is that they integrate the processes that occur at their watersheds and, therefore, changes in land use/cover may directly interfere on physical and chemical parameters of the aquatic compartments. In some areas of the Amazon, such as in the state of Rondonia, for example, the landscape has been significantly altered, and the consequences of these changes are still poorly understood. It is well know that the conversion of forests into pastures, a common type of land use change in Rondonia, can cause the compactation of soils and increased erosion rates. At the same time, several studies have demonstrated that suspended sediments can be important sources of carbon and other nutrients to river metabolism. Based on those assumptions, this study aimed the evaluation of the importance of coarse (larger than 63 µm) and fine (smaller than 63 µm and larger than 0,1 µm) suspended sediments on the metabolism of some rivers of Rondonia. This assessment was made through incubations in the dark of samples enriched in sediments, in which the consumption of oxygen indicated respiration rates. In the case of fine suspended sediments, most incubated samples showed increased respiration rates as a result of the concentration of these particles. Coarse suspended sediments, on another side, only favor the increase in respiration rates during the high water period. These results are related to the composition of these sediments. Fine suspended sediments constitute a constant substract for the aquatic metabolism, as a result of their larger surface area and capacity for absorving organic substances and nutrients. Coarse sediments, however, only favor respiration during the high water period, when overland flow carries organic debris from land into the water systems. Although these two fractions of suspended sediments have different relative roles in the metabolism of rivers, it becomes evident from this data that increasing the erosion in the Amazon may affect significantly the metabolism of fluvial systems in this region.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas Contarato Pilon.pdf: 1648966 bytes, checksum: cac40ef638ed16eaccc0afa53f321565 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Diante da necessidade de obter informações sobre o cultivo de cafeeiros arborizados, o objetivo do trabalho é avaliar a relação dos atributos químicos, físicos e os componentes da matéria orgânica do solo sob cultivo de café consorciado com diferentes espécies arbóreas, comparativamente ao café cultivado a pleno sol, tendo como referência uma área sob floresta. O trabalho foi conduzido em sistemas de produção de café, numa propriedade familiar, município de Nova Venécia - ES. O solo da área é um ARGISSOLO AMARELO Distrocoeso típico, cultivado com café conilon consorciado com árvores, nos seguintes sistemas de uso e manejo: 1) café sem consórcio (pleno sol), 2) café consorciado com nim (Azadirachta indica), 3) café consorciado com cedro australiano (Cedrela fissilis) e 4) café consorciado com teca (Tectona grandis). Foi utilizado um solo de área florestal, como referência. A amostragem do solo foi realizada nas seguintes profundidades: 0,0 0,05; 0,05 0,10; 0,10 0,20; e 0,20 0,40 m, avaliando-se atributos químicos (pH, P, K, Ca, Mg, Al, H+Al, N, C total, C ext em água, C biomassa microbiana e emissão de CO2) e físicos do solo (granulometria, densidade do solo e de partículas, porosidade total, macro e microporosidade, estabilidade de agregados, resistência do solo à penetração e umidade do solo). A avaliação do carbono solúvel (C ext) e do carbono da biomassa microbiana do solo (CBMS) foi realizada em duas épocas (março e setembro/2012) nas profundidades de 0,0 0,05 e 0,05 0,10 m; já a emissão de CO2 foi medida na mesma época que, na presença e ausência de serapilheira. Os resultados experimentais mostram que os sistemas de uso e manejo apresentam comportamento diferenciado para grande parte dos atributos estudados. O solo florestal apresenta maiores teores e estoques de carbono orgânico total e nitrogênio total, 19,8 e 1,99 Mg ha-1 respectivamente, além de maior teor de carbono na biomassa microbiana (518,8 μg g-1 solo em março e 364,8 μg g-1 solo em setembro). Os atributos dos solos sob cafeeiros consorciados, de maneira geral, não diferem do solo sob cafeeiro a pleno sol, exceção feita para os atributos Mg, N e o C ext, C-BMS, quociente microbiano (qMic) na duas épocas de coleta, os quais são superiores nos consórcios agroflorestais, e o quociente metabólico (qCO2) inferior, denotando maior estabilidade dos cafeeiros arborizados. O café a pleno sol mostra-se um agroecossitema mais perturbado com maior qCO2 (1,81 μg CO2 C-BMS-1 h-1 em março e 2,44 μg CO2 C-BMS-1 h-1 em setembro). A proteção do solo ocasionada pelo sombreamento das árvores e a deposição de serapilheira influencia principalmente os atributos biológicos estudados, favorecendo um maior equilíbrio nos cafeeiros arborizados. Com relação aos atributos físicos, o consórcio proporciona menor densidade do solo, maior porosidade total e macroporosidade do solo, diferindo do café a pleno sol. Os cafeeiros consorciados se diferem somente na agregação do solo. A resistência do solo à penetração é influenciada pela umidade do solo, com destaque para o café a pleno sol que apresenta valores mais baixos desse atributo, em função da irrigação, que eleva a umidade do solo. O estudo numa condição de Argissolo coeso, mostra que 5 anos de implantação de sistemas arborizados são suficiente para apresentar pequenas mudanças nos atributos estudados, no entanto para atributos de alta sensibilidade, como os biológicos, são suficientes para apresentar mudanças mais consistentes dos sistemas de uso e manejo / Faced with the need for information on the coffee agroforestry systems, the objective is to evaluate the relationship of the chemical, physical and components of soil organic matter under coffee intercropping with different tree species, compared to the full-sun coffee with an area under forest like reference. The research was conducted in coffee production systems, a family farm, in Nova Venécia city - ES. The soil is an YELLOW ULTISOL Distrocohesive typical, with shadow coffee plantation, the following different land use systems and management: 1) coffee full (full-sun), 2) coffee intercropped with neem (Azadirachta indica), 3) coffee intercropped with Australian cedar (Cedrela fissilis) and 4) coffee intercropped with Teca (Tectona grandis). It was used a soil of forest area, as a reference. Soil sampling was conducted in the following depths: 0.0-0.05, 0.05-0.10; 0.10-0.20, and 0.20-0.40 m, evaluating chemical soil attributes ( pH, P, K, Ca, Mg, Al, H + Al, total nitrogen (TN), total organic carbon (TOC), water-soluble carbon (WSC), soil microbial biomass carbon (SMBC) and soil CO2 emission and physical soil attributes (particle size, bulk density, total porosity, macroporosity, microporosity and soil resistance penetration), was collected and characterization of accumulated litter. The evaluation of soluble carbon (soluble C) and soil microbial biomass carbon (SMBC) was held twice a year (March and september/2012) at depths from 0.0-0.05 and 0.05-0, 10 m, the soil CO2 emission was measured at the same times, in the presence and absence of litter. The experimental results show that the use and management systems were characterized for most attributes researched. The forest soil has higher levels of stocks and TOC and TN, 19.8 and 1.99 Mg ha-1 respectively, and the higher SMBC (518.8 mg g-1 soil in March and 364, 8 mg g-1 soil in September). The soil under shadow coffee, in general, do not differ from full-sun coffee, except for the attributes Mg, N and soluble C, SMBC, microbial quotient (QMIC) at both harvests, which are higher in agroforestry systems, and attributes TOC/ soluble C and metabolic quotient (qCO2) lower values, indicating greater stability of shadow coffee systems. The full-sun coffee shows more disturbed agroecosystem with high qCO2 (1.81 μg CO2 CBMS-1 h-1in March and 2.44 μg CO2 CBMS-1 h-1 in September). The protection of soil caused by shading from trees and litterfall influences the biological attributes primarily, favoring a greater balance in shadow coffee. Relative to physical attributes, the intercropped provides a lower bulk density, higher total porosity and macroporosity, differing full-sun coffee. The shadow coffee up differs only in soil aggregation. The soil resistance penetration is influenced by soil moisture, especially for full-sun coffee which shows lower values of this attribute, depending on irrigation management, which increase soil moisture. The study provides a ULTISOL cohesive, shows that 5 years of systems implementation, are enough to present small changes in the attributes studied, however high sensitivity to attributes such as biological changes are sufficient to represent most consistent use and management systems

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-04-18T16:35:25Z No. of bitstreams: 1 Manuel_Fernando_Botero_2013.pdf: 3479801 bytes, checksum: bf039bb1ede70e046e8c2d699bf99bbd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T16:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Manuel_Fernando_Botero_2013.pdf: 3479801 bytes, checksum: bf039bb1ede70e046e8c2d699bf99bbd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ / Os oceanos exportam o CO2 atmosférico para o fundo na forma de carbono orgânico particulado (COP) através da sedimentação de partículas planctônicas: detrito, fitoplâncton e pelotas fecais (PF). Em Cabo frio, sudeste da costa Brasileira, os eventos de ressurgência da ACAS ricas em nutrientes possibilitam o aumento na produtividade de comunidades fito e zooplanctônicas, COP e PFs. As PFs exportam carbono (C) para o fundo marinho e seu aporte para o fluxo de COP é variável, afetado pela natureza da rede trófica e a remineralização na coluna de água. O estudo do fluxo de COP é realizado mediante armadilhas de sedimentação que coletam partículas em intervalos pré-programados na parte externa da plataforma continental de Cabo Frio. Um fator de interferência no cálculo de COP é o zooplâncton ou swimmer (SW) que entra ativamente nas armadilhas de sedimentos através da migração vertical, causando uma superestimação no fluxo de partículas. As coletas de SWs e PFs foram realizadas com duas armadilhas de sedimentação em 50 e 100 m de profundidade, equipadas com 13 garrafas coletoras. Os intervalos de coleta foram de 5-7 dias por garrafa durante outono e inverno de 2011 e verão 2012. O material coletado nas garrafas foi passado através de peneiras de 1 mm e 500 μm de malha para separar os SWs. As PFs foram triadas a partir de uma aliquota da amostra peneirada. Os SWs e PFs foram separados, classificados e seu teor de C foi analisado. O fluxo de COP foi entre 0,2 e 4,4 mg C m-2 dia-1 sendo superior durante o verão, épocas de maior produtividade primária, produto de uma maior intrusão da ACAS na camada fótica. Os SWs representaram 63-94 % do C coletado na armadilha e foram constituídos principalmente por copépodos e pterópodos. O fluxo da maioria dos grupos de SWs aumentou no verão, produto de uma maior disponibilidade de alimento e diminuíram com a profundidade. O fluxo de C de PFs representou uma média de 1,5 % do fluxo de COP na maioria dos intervalos o que sugere a predominância de processos de remineralização na coluna d‟água. As variáveis medidas, não explicam os aumentos de PF em dois intervalos do inverno (até 56 % do COP), portanto se verifica uma alta dinâmica física das massas d‟água no ponto de coleta do sistema de ressurgência de Cabo Frio. A alta presença de SWs e o baixo fluxo de PFs descrevem uma área de baixa produtividade e altos processos de remineralização / The oceans export atmospheric CO2 to deep in the form of particulate organic carbon (POC) through the sedimentation of planktonic particles: detritus, phytoplankton and fecal pellets (FP). At Cabo Frio, southeast of Brazil margin coast, upwelling events of rich nutrients waters from South Atlantic Central Water (SACW) allow an increase in productivity of phyto and zooplankton communities, POC and FPs. The FPs can export carbon (C) to depth and their contribution to the POC flux is variable and is affected by the configuration of the food chain and remineralization in the water column. The study of the POC flux its made by sedimentation traps, that collect particles in pre-programmed time intervals on the outer continental shelf of Cabo Frio. The swimmers (SW) are zooplankton that interference on POC flux calculation. The SWs enter actively into the sediment traps through vertical migration, causing an overestimation of particle flux. The sampling of FPs and SWs were performed with two sediment traps with 13 sampler bottles at 50 and 100 m depth. The sampling intervals were 5-7 days per bottle during fall and winter of 2011 and summer of 2012. The collected material in the bottles was sieved with 1 mm and 500 μm sieves to separate SWS. The FPs were picked from an aliquot of the sieved sample. SWs and PFs were separated, sorted and their C content was analyzed. The POC flux oscillated between 0.2 and 4,4 mg C m-2 day-1 being higher during the summer, this is a season with higher primary production due to a higher frequency of intrusions of SAWC in the photic layer. The SWs accounted for 63-94 % of C collected in the trap and were composed mainly of copepods and pteropods. The flux of most groups of SWs increased during summer product of mayor food availability and decrease with depth. The C flux of PFs represents an average of 1.5 % of COP in the most of intervals, which suggests predominance of remineralization processes in the water column. The measured variables did not explain the increase of FPs in two intervals of winter (45-56 % of POC), therefore there is a high physical dynamics of water masses at the collection point in the Cabo Frio upwelling system. The high presence of SWs and low flux of PFs and POC describes an area of with low productivity and high remineralization processes

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-05-11T16:44:42Z No. of bitstreams: 1 CRUZ, A. P. S..pdf: 23384634 bytes, checksum: b417fd0517bbafbf4617a53288a634f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-11T16:44:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CRUZ, A. P. S..pdf: 23384634 bytes, checksum: b417fd0517bbafbf4617a53288a634f4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / A análise conjugada das propriedades físicas dos se dimentos, como a velocidade da onda P, susceptibilidade magnética, porosidade e de nsidade gama, com propriedades geoquímicas como Carbono Orgânico Total e mineralog ia dos sedimentos proporciona uma melhor avaliação dos processos envolvidos, proveniê ncia e fluxo de material sedimentar, permitindo que as mudanças ambientais possam ser de finidas. Os parâmetros físicos além de serem capazes de quantificar a distribuição de espa ço entre os poros, indicam alterações pós- deposicionais. Dessa forma, este trabalho visa aval iar as inter-relações existentes entre parâmetros físicos de seções sedimentares para dete rminação da origem do fluxo de materiais ao longo da fácies de sedimentar depositado sobre a plataforma continental de Cabo Frio. Nesse sentido, pode-se notar que as variações de Vp estão ligadas ao tamanho do grão, assim como ao aumento no conteúdo orgânico e aumento no t eor de água nos sedimentos marinhos. Os valores de SM mostraram-se associados a assemblé ia mineralógica e ao teor de água dos testemunhos. Além disso, foi possível constatar que a valência dominante da razão Fe 3+ /Fe 2+ , foi o de Fe 3+ , que influenciou diretamente nos picos de SM. As p ropriedades físicas definiram seções nos diferentes box-core analisados, os quais o BCCF10-01, 04 e 09, apresentaram aumento de grãos finos, que pode estar relacionado a hidrodinâmica local, e/ou aumento de contribuição sedimentar alóctone entre 100 e 80 ano s AP. Além disso, a assembléia de minerais pesados indicou proveniência de rochas met amórficas derivadas de metassedimentos siliciclásticos, granitóides, rochas máficas e alca linas pertencentes a própria região de Cabo Frio e adjacências. Os maiores teores de minerais e ncontrados no BCCF10-01 e BCCF10-13, podem informar sobre a influência de correntes de f luxo oeste, proveniente da baía de Guanabara e de correntes de norte, provenientes dos rios São João e Paraíba do Sul como principais agentes de transporte dos particulados s edimentares e minerais para a fácies sedimentar de lama da plataforma de Cabo Frio. / The combined analysis of the physical properties of sediments, such as the P-wave velocity, magnetic susceptibility, porosity and gam ma-density, with geochemical properties such as Total Organic Carbon and mineralogy of sedi ments provides a better assessment of the processes involved, provenance and sedimentary material flow, allowing environmental changes can be defined. The physical parameters in addition to being able t o quantify the distribution of space between the pores also indica te pos-depositional changes. Thus, this study aims to evaluate the interrelations between p hysical parameters of sedimentary sections to determine the source of the material flow along the sedimentary faces deposited on the continental shelf of Cabo Frio. In this sense, it may be noted that variations in V p are clearly linked to the grain size, and an increase in organi c content and increased water content in marine sediments. The MS values were associated with the mineral asse mblage and water content of the cores. In addition, it determined th at the oxidation state of the dominant was Fe 3+ , which directly influenced the peaks of MS. Physical properties defined in the different sections analyzed box-core, which the BCCF10-01, 04 and 09, showed an increase of fine grains, which can be related to the local hydrodyna mic or increased allochthonous sediment contribution between 100 and 80 years BP. In addition, the heavy mineral assemblage indicated provenance of metamorphic rocks derived f rom siliciclastic metasediments, granitoids, mafic and alkaline rocks belonging to t he region of Cabo Frio and surrounding areas. The highest minerals content found in BCCF10-01 and BCCF10-13, can showed the influence of flow west currents, from the Guanabara Bay and currents of the north, from the São João and Paraiba do Sul rivers as the main carr iers of sedimentary particles and mineral from mud faces of the Cabo Frio Shelf.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-06-07T18:11:24Z No. of bitstreams: 1 Tese Rut Díaz.pdf: 2159528 bytes, checksum: 159d73b33fae80ff4ee36bea4366ea74 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T18:11:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Rut Díaz.pdf: 2159528 bytes, checksum: 159d73b33fae80ff4ee36bea4366ea74 (MD5) / Fundação de Amparo a Pesquisa do Rio de Janeiro / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Petrobras/CENPES / Agência Nacional do Petróleo / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / O presente estudo utiliza a geoquímica inorgânica das espécies reduzidas do enxofre, operacionalmente definidas como acid - volatile sulfufide (AVS) e chromium -reducible sulfur (CRS),a composição isotópica ( δ 34 S) do sulfat o da água intersticial, do CRS, e das frações orgânicas (ácidos húmicos, ácid os fúlvicos e resíduo orgânico) para avaliar a diagênese do enxofre ao longo do Holoceno (últimos 12.000 anos cal AP) no Sistema de Ressurgência de Cabo Frio (SRCF) . Também foi usada a morfologia da pirita, considerando a distribuição de tamanho dos frambóides através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), com o objetivo de inferir o estado de oxidação do ambiente de formação. Foram coletados quatro perfis sedimentares cur tos (b ox - cores ) e três longos ( kullembers ) em um gradiente “cross - shelf” na plataforma continental de Cabo Frio. A razão C/N e o a composição isotópica ( δ 13 C) da matéria orgânica reflete uma fonte marinha durante a diagênese recente. As diferentes caracter ísticas morfológicas, como as superfícies de oxidação nos microcristais, os processos de crescimento secundário e os poliframboides encontrados nas análises morfológicas da pirita, assim como também a variabilidade na distribuição dos diâmetros dos frambói des evidenciaram uma formação sob condição redox altamente dinâmica. A razão COT/CRS indica que o fator limitante para a formação da pirita é o enxofre , devido as condições de deposição do ambiente as quais favorecem a re - oxidação do sulfeto de hidrogênio. A composição isotópica do sulfato ao longo dos perfis apresenta um valor médio de +23‰, e não foi observado um fracionamento isotópico com respeito ao sulfato da água do mar (+ 21‰), indicando a diagênese do sulfato em um sistema aberto e baixas taxas de sulfato redução. No entanto, a composição isotópica do CRS apresentou sinais altamente empobrecidos em 34 S ( - 45‰ até - 25 ‰), indicando reações de re - oxidação no ciclo do enxofre. A composição isotópica das espécies orgânicas do enxofre apresenta um enrique cimento em 32 S quando comprados com o sulfato da água intersticial , e isotopicamente pesadas comparadas com a pirita. O incremento na razão S/C dos ácidos húmicos e o empobrecimento do sinal isotópico em 34 S com o avanço da profundidade indicam a captura d o enxofre de origem diagenético pela matéria orgânica. Um balanço de massa isotópico indica a predominância de uma fonte biossintética nos ácidos húmicos e diagenética nos ácidos fúlvicos, estes resultados guardam relação com a reatividade da matéria orgân ica em cada fração. No gradiente “cross - shelf” as frações orgânicas da plataforma média apresentam os menores conteúdo de enxofre biossíntetico, indicando a presença de matéria orgânica mais reativa. Estes resultados indicam que a sulfurização da matéria o rgânica e a cumulação de pirita em Cabo Frio foi favorecida pelo ciclo re - oxidativo do enxofre devido a intensas condições óxicas na coluna de água. O processo de diagênese do enxofre ao longo do Holoceno não guarda relação aparente com as mudanças oceanog ráficas registrada na área de estudo, assim sendo, adinâmica do enxofre esteve relacionada com a intensidade dos processos de diagênese / Four box-corer and tree kullemberg were collected in a cross - shelf gradient in the continental shelf of Cabo Frio. The box-corer were used to evaluated the sulfurization of the organic matter during the early diagenesis and also, study the pyrite morphology and size distribution of framboids by scanning electron microscopy (SEM) to infer the oxidation state of the environment during the early diagenesis. This study uses the inorganic geochemistry of reduced sulfur species operationally defined as acid-volatile sulfufide (AVS) and chromium - reducible sulfur (CRS), the isotopic composition ( δ 34 S) of pore water sulfate, CRS, and the isotopic composition of difference organic fraction (humic acids, fulvic acids and organic residue to evaluated the sulfur diagenesis during the Holocene (last 12000 years cal AP) in the upwelling system of Cabo Frio. Carbon stable isotopes signatures and C/N ratios of total organic matter evidence a marine source during the early diagenesis. The observed increase in the atomic S/C ratios and t he 34 S depletion in humic acids with increasing depth evidence the diagenetic uptake of reduced sulfur species by organic matter during the early diagenesis. The different morphological characteristics observed, such as surface oxidation in the microcrysta ls, the processes of secondary growth and poliframboides found, as well as the variability in the framboids diameters distribution, show the formation under highly dyna mic redox condition. In the sedi m e nts from the Holocene the COT/CRS ratio indicates that the limiting factor for the pyrite formation is the sulfur. The isotopic composition of sulfate is around +23 ‰ , and without fractionation of sulfate with respect to sea water (21 + ‰) indicating a sulfur diagenesis in a open system and a low net sulfate r eductions. The isotopic composition of the CRS is highly depleted ( - 45 ‰ to - 35‰), indicating oxida tion reactions in the cycle of sulfur . The stable sulfur isotope composition of the organic fractions ( humic acids, fulvics acids and organic res idue ) was sub stantially enriched in 32 S when compared to bottom and pore water sulfate (δ 34 S SO4 2 - ~ +23‰), but isotopically heavier than the co - existing pyrite ( δ 34 S CRS = - 45‰ to - 35‰). The 34 S depletion in humic acids, fulvis acids and in the organic residue with increasing depth evidence the diagenetic uptake of reduced sulfur species by organic matter. A sulfur isotope mass balance indicated a predominance of biogenic sulfur in humic acids and in the organic residue, while the fulvic acids has a predominance of d iagenetic sulfur. In cross - shelf gradient, the organic fractions from the middle shlelf have the lower proportion on biosynthetic sulfur, indicating the presence of more reactive matter. The results evidenced that the sulfurization of organic matter and th e p yrite accumulation in the Cabo F rio sediments was favored by the sulfur re - oxidative cycling due to the intense oxic water conditions . The diageneses process in the sulfur cycle during the Holocene in sediments from the continental shelf don’t have rela tion with the changes in the oceanography conditions. The process of diagenesis of sulfur seem to be a continuous process

A indústria têxtil gera grandes volumes de efluentes com elevada carga orgânica, forte coloração e toxicidade. Neste trabalho, estuda-se o tratamento de solução aquosa contendo o corante Solophenyl Yellow Arle 154% por meio dos processos O3-H2O2/UV e foto-Fenton, avaliando-se as repostas: remoção de cor em 5 minutos, remoção de cor em 60 minutos, taxa máxima de remoção de cor e remoção de COT em 60 minutos. Os experimentos foram realizados em semibatelada com circulação usando um reator fotoquímico com campo de radiação anular coaxial, constituído de corpo cilíndrico em aço com refletor interno de alumínio para 12 lâmpadas fixadas simetricamente na superfície refletora e um tubo reator em quartzo de 0,7 L, posicionados verticalmente no eixo do refletor. Para o processo O3-H2O2/UV foram utilizadas lâmpadas Phillips TUV (36 W, 254 nm). A corrente gasosa contendo O3 foi introduzida no reator por meio de um difusor. Para o processo foto-Fenton foram utilizadas lâmpadas Sylvania (12 W cada, 300 400 nm) e concentração de Fe(II) de 0,25 mmol/L. Em ambos os processos, solução de peróxido de hidrogênio foi adicionada durante os 30 minutos iniciais de tratamento. As amostras foram analisadas por medidas de carbono orgânico total (COT) e remoção de cor (absorbância medida em 405 nm em espectrofotômetro UV-visível). Em ambos os processos utilizou-se o planejamento experimental Doehlert, definindo os valores mínimo e máximo para cada variável adotada. No caso do processo O3- H2O2/UV (ETAPA I), foram estudados os efeitos da potência elétrica total das lâmpadas (144 432 W), concentração de H2O2 (5 30 mmol/L), concentração inicial de corante (20 100 mg/L), concentração de ozônio (10 40 mg/L) e pH (3 10). No processo foto-Fenton (ETAPA II), estudaram-se os efeitos da potência (160 480 W), concentração de H2O2 (5 30 mmol/L) e concentração inicial de corante (20 100 mg/L). Os resultados da ETAPA I indicaram que o aumento da concentração do corante, em meio ácido, aumenta a remoção de cor em 5 e 60 minutos, sugerindo a eficiência da ação via ozônio molecular sob o grupo cromóforo do corante. Os melhores resultados apresentaram remoção acima de 95% em 5 e 60 minutos de tratamento. Entretanto, para a remoção de COT em 60 minutos o processo não foi eficiente, apresentando resultado máximo de 35,6%. Na ETAPA II obtiveram-se resultados menos satisfatórios para remoção de cor se comparados aos da ETAPA I (56,1% em 5 minutos e 78% em 60 minutos de tratamento), mas melhores em relação à remoção de COT em 60 minutos atigindo 45,1% de remoção. As maiores taxas de remoção de cor foram observadas nos 5 primeiros minutos de tratamento para todos os experimentos. Experimentos complementares realizados em uma terceira etapa (ETAPA III) mostraram que a aplicação do processo O3 seguido do processo foto-Fenton permitiu resultados satisfatórios tanto para remoção de cor (97,2%), quanto para remoção de COT (69,5%). O estudo da ação do processo O3 em modo contínuo e a avaliação econômica preliminar do processo integrado O3 - foto-Fenton sugerem o potencial de aplicação do tratamento integrado a indústrias têxteis. / The textile industry generates large volumes of wastewater with high organic load, strong coloration and toxicity. In this work, the treatment of an aqueous solution containing the dye Solophenyl Yellow Arle 154% was studied by the O3-H2O2/UV and photo-Fenton processes, in order to evaluate the responses color removal after 5 minutes; color removal after 60 minutes; maximum rate of color removal; and TOC removal after 60 minutes. The experiments were carried out in the semi-batch mode with circulation using a photochemical reactor with annular coaxial radiation field, consisting of a cylindrical stainless steel support with an aluminum internal reflector with 12 lamps fixed symmetrically in the internal reflecting surface, and a quartz tube reactor of 0.7 L, positioned vertically along the axis of the reflector. For the O3- H2O2/UV process, Phillips TUV lamps (36 W, 254 nm) were used; the gas stream containing zone was introduced into the reactor through a diffuser. For the photo- Fenton process, Sylvania lamps (12 W each, 300 - 400 nm) and a concentration of Fe (II) of 0.25 mmol/L were used. In both cases, the hydrogen peroxide solution was added in the first 30 minutes of treatment. The samples were analyzed by the measurement of total organic carbon (TOC) and color removal (absorbance measured at 405 nm in a UV-visible spectrophotometer). In both cases the Doehlert experimental design was used, defining the minimum and maximum values of each variable adopted. In the case of O3-H2O2/UV process (PHASE I), the effects of the total electric power of the lamps (144 - 432 W), H2O2 concentration (5 - 30 mmol/L), initial dye concentration (20 - 100 mg/L), ozone concentration (10 - 40 mg/L), and pH (3 - 10) were studied. For the photo-Fenton process, the studied variables were: total electric power of the lamps (160 - 480 W), H2O2 concentration (5 - 30 mmol/L), and initial dye concentration (20 - 100 mg/L). The results of PHASE I indicated that the increase of dye concentration in acidic conditions increases color removal after 5 and 60 minutes, thus suggesting the efficiency of molecular ozone action upon the chromophore group of the dye. The best results showed color removal above 95% after 5 and 60 minutes of treatment. However, for the TOC removal the process was not efficient, with maximum removal after 60 minutes of only 35.6%. In PHASE II less satisfactory results for color removal were obtained in comparison with PHASE I (56.1% after 5 minutes and 78% after 60 minutes of treatment), but with higher TOC removal after 60 minutes, achieving over 45.1%. The highest color removal rates were observed within the first 5 minutes of treatment for all runs. Additional experiments carried out in PHASE III showed that the oxidation by O3 followed by the photo-Fenton process enabled to achieve suitable results for both color (97.2%) and TOC removals (69.5%). The study of the O3 process in the continuous mode and a preliminary economic evaluation suggests a high potential for the use of the integrated O3-photo-Fenton process in textile industries.

A indústria têxtil gera grandes volumes de efluentes com elevada carga orgânica, forte coloração e toxicidade. Neste trabalho, estuda-se o tratamento de solução aquosa contendo o corante Solophenyl Yellow Arle 154% por meio dos processos O3-H2O2/UV e foto-Fenton, avaliando-se as repostas: remoção de cor em 5 minutos, remoção de cor em 60 minutos, taxa máxima de remoção de cor e remoção de COT em 60 minutos. Os experimentos foram realizados em semibatelada com circulação usando um reator fotoquímico com campo de radiação anular coaxial, constituído de corpo cilíndrico em aço com refletor interno de alumínio para 12 lâmpadas fixadas simetricamente na superfície refletora e um tubo reator em quartzo de 0,7 L, posicionados verticalmente no eixo do refletor. Para o processo O3-H2O2/UV foram utilizadas lâmpadas Phillips TUV (36 W, 254 nm). A corrente gasosa contendo O3 foi introduzida no reator por meio de um difusor. Para o processo foto-Fenton foram utilizadas lâmpadas Sylvania (12 W cada, 300 400 nm) e concentração de Fe(II) de 0,25 mmol/L. Em ambos os processos, solução de peróxido de hidrogênio foi adicionada durante os 30 minutos iniciais de tratamento. As amostras foram analisadas por medidas de carbono orgânico total (COT) e remoção de cor (absorbância medida em 405 nm em espectrofotômetro UV-visível). Em ambos os processos utilizou-se o planejamento experimental Doehlert, definindo os valores mínimo e máximo para cada variável adotada. No caso do processo O3- H2O2/UV (ETAPA I), foram estudados os efeitos da potência elétrica total das lâmpadas (144 432 W), concentração de H2O2 (5 30 mmol/L), concentração inicial de corante (20 100 mg/L), concentração de ozônio (10 40 mg/L) e pH (3 10). No processo foto-Fenton (ETAPA II), estudaram-se os efeitos da potência (160 480 W), concentração de H2O2 (5 30 mmol/L) e concentração inicial de corante (20 100 mg/L). Os resultados da ETAPA I indicaram que o aumento da concentração do corante, em meio ácido, aumenta a remoção de cor em 5 e 60 minutos, sugerindo a eficiência da ação via ozônio molecular sob o grupo cromóforo do corante. Os melhores resultados apresentaram remoção acima de 95% em 5 e 60 minutos de tratamento. Entretanto, para a remoção de COT em 60 minutos o processo não foi eficiente, apresentando resultado máximo de 35,6%. Na ETAPA II obtiveram-se resultados menos satisfatórios para remoção de cor se comparados aos da ETAPA I (56,1% em 5 minutos e 78% em 60 minutos de tratamento), mas melhores em relação à remoção de COT em 60 minutos atigindo 45,1% de remoção. As maiores taxas de remoção de cor foram observadas nos 5 primeiros minutos de tratamento para todos os experimentos. Experimentos complementares realizados em uma terceira etapa (ETAPA III) mostraram que a aplicação do processo O3 seguido do processo foto-Fenton permitiu resultados satisfatórios tanto para remoção de cor (97,2%), quanto para remoção de COT (69,5%). O estudo da ação do processo O3 em modo contínuo e a avaliação econômica preliminar do processo integrado O3 - foto-Fenton sugerem o potencial de aplicação do tratamento integrado a indústrias têxteis. / The textile industry generates large volumes of wastewater with high organic load, strong coloration and toxicity. In this work, the treatment of an aqueous solution containing the dye Solophenyl Yellow Arle 154% was studied by the O3-H2O2/UV and photo-Fenton processes, in order to evaluate the responses color removal after 5 minutes; color removal after 60 minutes; maximum rate of color removal; and TOC removal after 60 minutes. The experiments were carried out in the semi-batch mode with circulation using a photochemical reactor with annular coaxial radiation field, consisting of a cylindrical stainless steel support with an aluminum internal reflector with 12 lamps fixed symmetrically in the internal reflecting surface, and a quartz tube reactor of 0.7 L, positioned vertically along the axis of the reflector. For the O3- H2O2/UV process, Phillips TUV lamps (36 W, 254 nm) were used; the gas stream containing zone was introduced into the reactor through a diffuser. For the photo- Fenton process, Sylvania lamps (12 W each, 300 - 400 nm) and a concentration of Fe (II) of 0.25 mmol/L were used. In both cases, the hydrogen peroxide solution was added in the first 30 minutes of treatment. The samples were analyzed by the measurement of total organic carbon (TOC) and color removal (absorbance measured at 405 nm in a UV-visible spectrophotometer). In both cases the Doehlert experimental design was used, defining the minimum and maximum values of each variable adopted. In the case of O3-H2O2/UV process (PHASE I), the effects of the total electric power of the lamps (144 - 432 W), H2O2 concentration (5 - 30 mmol/L), initial dye concentration (20 - 100 mg/L), ozone concentration (10 - 40 mg/L), and pH (3 - 10) were studied. For the photo-Fenton process, the studied variables were: total electric power of the lamps (160 - 480 W), H2O2 concentration (5 - 30 mmol/L), and initial dye concentration (20 - 100 mg/L). The results of PHASE I indicated that the increase of dye concentration in acidic conditions increases color removal after 5 and 60 minutes, thus suggesting the efficiency of molecular ozone action upon the chromophore group of the dye. The best results showed color removal above 95% after 5 and 60 minutes of treatment. However, for the TOC removal the process was not efficient, with maximum removal after 60 minutes of only 35.6%. In PHASE II less satisfactory results for color removal were obtained in comparison with PHASE I (56.1% after 5 minutes and 78% after 60 minutes of treatment), but with higher TOC removal after 60 minutes, achieving over 45.1%. The highest color removal rates were observed within the first 5 minutes of treatment for all runs. Additional experiments carried out in PHASE III showed that the oxidation by O3 followed by the photo-Fenton process enabled to achieve suitable results for both color (97.2%) and TOC removals (69.5%). The study of the O3 process in the continuous mode and a preliminary economic evaluation suggests a high potential for the use of the integrated O3-photo-Fenton process in textile industries.