A inalação de gás radônio presente em minas subterrâneas pode implicar em seu decaimento e deposição de seus descendentes nos pulmões, causando danos ao tecido pulmonar e podendo induzir câncer. Em ambientes de minas subterrâneas, concentrações de radônio inferiores a 500 Bq/m3 são consideradas aceitáveis internacionalmente e concentrações superiores a 1500 Bq/m3 requerem sempre medidas de proteção para os trabalhadores mineiros. Os objetivos deste trabalho são determinar os processos de enriquecimento e as concentrações de radônio no ar, bem como as doses de radiação resultantes da presença deste elemento em três minas subterrâneas de fluorita e três de carvão no Estado de Santa Catarina. A concentração de radônio foi medida empregando dois tipos de detectores de traços nucleares (SSNTD), o LEXAN e o CR-39. Esse método de detecção consiste em contar, com auxílio de microscópio, traços resultantes da interação de partículas alfa com o filme, devido à penetração do Rn-222 no interior da câmara e seu processo de decaimento. A obtenção dos dados exigiu tempos de exposição nas minas que variaram de 90 a 180 dias. Teores de rádio em amostras de rochas, minerais e águas subterrâneas coletadas foram determinados e comparados com as correspondentes concentrações de radônio encontradas no ar. Observou-se que as minas de carvão apresentaram valores de concentração baixos, o que pode ser explicado pela baixa concentração de rádio nas rochas (arenitos e siltitos da capa e da lapa) e no carvão que compõem o ambiente mineiro ou, ainda, pela eficiência da ventilação. A dose média dos trabalhadores das minas de carvão foi estimada em 0,70 mSv/a, inferior ao limite de 1 mSv/a estabelecido pela CNEN para indivíduos do público, correspondendo a um risco de câncer fatal, após 50 anos de trabalho nessas condições, de 0,2%. Por outro lado, as minas de fluorita apresentaram concentrações elevadas de radônio, superiores a 1000 Bq/m3. A ineficiência da ventilação e a liberação de radônio durante as inúmeras explosões podem ser responsáveis pela alta concentração de radônio nessas minas, uma vez que as concentrações de rádio nas rochas (granito normal e alterado) e nos minerais (fluorita verde e roxa) que compõem aquele ambiente mineiro não são tão elevadas. A modificação feita no sistema de ventilação de uma das minas de fluorita foi suficiente para reduzir as concentrações para níveis aceitáveis. O granito alterado contribui mais significativamente para o aumento da concentração de Rn- 222 no ar que as demais rochas e minerais estudados, ou seja, granito normal e fluoritas verde e roxa. Os trabalhadores das minas de fluorita estão expostos a uma dose efetiva média da ordem de 12 mSv/a, inferior ao limite estabelecido pela CNEN para indivíduos ocupacionalmente expostos (20 mSv/a) e correspondendo a um risco de câncer fatal, após 50 anos de trabalho nessas condições, de 2,5%. A necessidade de classificação como indivíduos ocupacionalmente expostos de trabalhadores de minas de fluorita ou a melhoria do sistema de ventilação, à luz do requisito de otimização da proteção radiológica, é discutida e sugestões para trabalhos futuros são apresentadas. / The inhalation of radon present in underground mines can imply in the deposition of its descendents in the lungs, which may cause harm to the lungs tissues and induce cancer. Concentration of radon not greater than 500 Bq/m3 in the environment of underground mines is considered to be acceptable internationally and concentrations above 1500 Bq/m3 require protective measures for the miners. The objectives of this research work are to determine the enrichment processes and the concentrations of radon in air, as well as the resulting doses due to the presence of this radionuclide in three underground mines of fluorite and three underground mines of coal in the State of Santa Catarina. The concentration of radon was measured employing two types of detectors of nuclear tracks (SSNTD), the LEXAN and the CR-39. This detection method consists in counting, with the help of a microscope, tracks resulting from the interaction of alpha particles with the film, due to the penetration of Rn-222 in the interior of the detector chamber and its decaying process. Contents of radium in collected samples of rocks, minerals and underground water were determined and compared with the corresponding radon concentration found in the underground air. It was observed that the coal mines showed low concentrations of radon, which can be explained by the low concentration of radium in rocks (sandstones and siltites in the footwall and hangwall) and in the coal that composes the mining environment or, yet still, due to the good ventilation system. The average dose to the workers of the coal mines was estimated as 0.7 mSv/a, value inferior to the limit of 1 mSv/a established by the Brazilian Nuclear Energy Commission (CNEN) for members of the public, and corresponding to a risk of fatal cancer after 50 years of work under this condition of 0.2%. On the other hand, the fluorite mines showed much higher concentrations of radon and superior to 1000 Bq/m3. The inefficiency of the ventilation system and the liberation of radon during the various explosions may have contributed to the high concentrations of radon in these mines since the concentration of radium in the rocks (normal and weathered granites) and in the minerals (green and purple fluorides) that compose the mining environment are not high. The modification of the ventilation system of one of the fluorite mines was sufficient to reduce the radon concentration to levels of the order of 500 Bq/m3. The weathered granite contributes more significantly to the increase of the concentration of Rn-222 in the air than the other rocks here studied, i.e. normal granite as well as green and purple fluorites. The miners of the fluorite mines are exposed to effective radiation doses of the order of 12 mSv/a, value inferior to the dose limit of 20 mSv/a established in the Brazilian regulation for occupationally exposed individuals and corresponding to a risk of fatal cancer after 50 years of work under this condition of 2,5%. The need to consider the miners of the fluorite mines as occupationally exposed individuals or the improvement of the ventilation system, based on considerations of the optimization of the radiological protection is discussed and suggestions for future work are presented.

O carbono pirogênico (CPi) pode entrar no solo via adição de carvão vegetal ou via queima de vegetação, e sua recalcitrância bioquímica sugere que o mesmo pode elevar o sequestro de carbono (C) no solo. No Brasil, existem 2 contextos relacionados ao CPi: altas quantidades de carvão vegetal são descartadas e a frequente queima de Floresta Amazônica (FA). Objetivando avaliar o efeito do CPi sobre a matéria orgânica do solo (MOS) de um Cambissolo e de um Argissolo no Brasil, 3 estudos foram realizados. Os Estudos 1 e 2 objetivaram avaliar o efeito de doses (T1=0, T2=10, T3=20, T4=40 Mg ha-1) de finos de carvão vegetal sobre a composição e a biodegradabilidade da MOS de um Cambissolo. Após 20 meses da aplicação do carvão, amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm. Na camada de 0-5, o T4 aumentou o teor de C total (CT) e o teor de C na fração particulada da MOS em 38 e 127%, respectivamente. Na camada de 10-20 cm, o T4 aumentou os teores de CT e de C na fração silte+argila em 23 e 26%, respectivamente, comparado ao T1. Os dados de δ13C e de microscopia eletrônica confirmaram que fragmentos coloidais de carvão foram lixiviados para a camada de 10-20 cm e que fragmentos maiores permaneceram na camada de 0-5 cm. Maior teor de C nas frações ácido húmico (CAH) e ácido fúlvico (CAF) foram observados na camada de 20-30 cm em T4, o que aparentemente está relacionado ao estímulo da humificação da MOS endógena, uma vez que não foi observada presença de carvão nessa camada. O T4 aumentou os teores de CAH nas camadas de 0-5 e 10-20 cm e os teores de CAF na camada de 10-20 cm, provavelmente devido à presença de carvão humificado nessa camadas. O T4 aumentou o teor de C na humina e tornou a MOS mais aromática na camada de 0-5 cm, explicando o maior (11%) tempo médio de residência da MOS de lenta ciclagem em comparação ao T1. O fracionamento virtual dos espectros de 13C RMN confirmou que estruturas aromáticas do carvão foram preferencialmente preservadas durante 5 meses e meio de experimento de incubação. O estudo 3 investigou o efeito da queima de FA na composição da MOS e na retenção de C nas frações minerais de um Argissolo. Neste estudo, 4 ha de FA nativa foram queimados de forma controlada. Após 2 anos, amostras de solo foram coletadas em 11 camadas (0-200 cm) em 3 áreas: FA nativa (FAN), FA queimada (FAQ) e pastagem (PT) (FAN queimada há 23 anos). A FAQ apresentou maior teor de CT em relação à FAN e PT na camada de 0-5 cm. Isto foi atribuído à entrada de CPi em FAQ e à perda de C do solo após a conversão FAN-PT. Em FAQ, a argila apresentou limite de saturação (81 g kg-1), parcialmente atribuído ao aquecimento da superfície do solo pela queimada. Possivelmente, a queima diminuiu a área superficial e os sítios de interação organo-mineral da argila, facilitando sua saturação. / Pyrogenic carbon (PyC) usually enters the soil via charcoal addition or via vegetation burning, and its biochemical recalcitrance suggests that this material has potential to enhance carbon (C) sequestration into the soil. In Brazil there are 2 important scenarios related to PyC: great amounts of fine charcoal residues are usually discarded and Amazon Forest (AF) burning is frequent. In order to evaluate the effects of PyC on soil organic matter (SOM) of Brazilian Cambisol and Acrisol, 3 studies were performed. Study 1 and Study 2 aimed to evaluate the effect of doses (T1=0, T2=10, T3=20 and T4=40 Mg ha-1) of charcoal fines on SOM composition and biodegradability of a Cambisol. Twenty months after the charcoal application, soil samples were collected at 0-5, 5-10, 10-20 and 20-30 cm depths. At 0-5 cm depth, T4 increased the total C (TC) content and the C content in the particulate SOM fraction by 38 and 127%, respectively. At 10-20 cm depth, T4 increased TC and the C content in the silt+clay fraction by 23 and 26%, respectively, in comparison to T1. The δ13C and the scanning electron microscopy data confirmed that colloidal charcoal fragments were leached to 10-20 cm depth and that coarser fragments remained at 0-5 cm depth. Higher C content in the humic acid (CHA) and in the fulvic acid (CFA) was observed at 20-30 cm depth in T4. It is apparently related to the stimulation of the endogenous SOM humification, since charcoal presence was not observed at this depth. The T4 increased the CHA at 0-5 and 10-20 cm depths, and the CFA content at 10-20 cm depth, probably due to the presence of humified charcoal at these depths. The T4 increased the C content in the humin and shifted SOM composition toward higher aromaticity at 0-5 cm depth, explaining the higher (11%) mean residence time of the slow SOM pool in comparison to T1. The virtual 13C NMR spectra fractionation confirmed that charcoal aromatic structures were preferably preserved during a 5.5 month incubation experiment. Study 3 aimed to investigate the effect of AF burning on SOM composition and C retention in mineral fractions of an Acrisol. In this study, 4 ha of native AF were burned under controlled conditions. After 2 years, soil samples were collected at 11 depths (0-200 cm) in 3 areas: native AF (NAF), burned AF (BAF) and grassland (GA) (OAF burned 23 earlier). The BAF presented higher TC content than OAF and GA at 0-5 cm depth. It was attributed to the input of PyC in BAF and also to the soil C loss after the conversion AF-GA. The clay fraction of BAF presented a C saturation limit (81 g kg-1), partially attributed to the soil surface heating due to the burning. Possibly, it decreased the surface area of the clay and its available sites for organomineral interactions, facilitating its saturation.

A cromatografia gasosa bidimensional abrangente (GC×GC) é uma excelente técnica analítica para a determinação de diversos compostos em matrizes complexas, como é o caso do alcatrão de carvão, objeto deste estudo. O alcatrão foi obtido através do processo de pirólise e submetido à análise por GC×GC visando a especiação de compostos nitrogenados aromáticos. A GC×GC acoplada à espectrometria de massas com analisadores do tipo quadrupolar (qMS) e por tempo de voo (TOFMS) foram utilizados para a determinação desses compostos. Cabe destacar que nesse trabalho não foi utilizado nenhum pré-fracionamento da amostra, com o objetivo de avaliar o potencial da técnica em relação ao aumento de capacidade de pico da mesma, independentemente de qualquer redução de complexidade através de pré-fracionamento. Através da GC×GC/TOFMS foram detectados 112 compostos pertencentes às classes das benzenaminas, benzonitrilas, piridinas, quinolinas, benzoquinolinas, indóis, carbazóis e benzocarbazóis. Já para a GC×GC/qMS foram detectados 66 compostos, distribuídos nas mesmas classes químicas já citadas. Compostos como metil-benzenamina, etil-benzenamina, indol, metil-indol, dimetil-indol, quinolina, isoquinolina, metil-quinolina, carbazol, benzo[h]quinolina e acridina foram quantificados por GC×GC/TOFMS. A linearidade situou-se entre 0,3 a 20 μg mL-1; a repetitividade das áreas dos picos variou de 2,6 a 9%; os limites de detecção e quantificação instrumentais variaram de 0,11 a 1,91 μg mL-1 e de 0,31 a 3,97 μg mL-1, respectivamente e a concentração desses analitos variou de 0,34 a 8,38 mg kg-1. / Comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC×GC) is an excellent analytical technique for the determination of various compounds in complex matrices, such as coal tar, subject of this study. The tar was obtained by pyrolysis and subjected to analysis by GC×GC aiming to speciation of aromatic nitrogen compounds. GC×GC coupled to mass spectrometry with quadrupole analyzers type (qMS) and time of flight (TOFMS) were used for the determination of these compounds. It should be noted that in this study was not used any pre-fractionation of the sample, in order to evaluate the potential of the technique from the peak capacity increase of the same, regardless of any reduction of complexity through pre-fractionation. By GC×GC/TOFMS 112 compounds were detected, belonging to the classes of benzenaminas, benzonitrilas, pyridines, quinolines, benzoquinolinas, indoles, carbazoles and benzocarbazóis. As for the GC×GC/qMS 66 compounds were detected, distributeds in the same chemical classes already mentioned. Compounds as methyl benzenamine, ethyl benzenamine, indole, methyl indole, dimethyl indole, quinoline, isoquinoline, methyl quinoline, carbazole, benzo [h] quinoline and acridine were quantified by GC×GC/TOFMS. The linearity ranged from 0.3 to 20 μg mL-1; the repeatability of the peak areas varied from 2.6 to 9%; the instrumental limits of detection and quantification reamisn in the range from 0.11 to 1.91 μg mL-1 and 0.31 to 3.97 μg mL-1, respectively, and the concentration of these analytes ranged from 0.34 to 8.38 mg kg-1.

O objetivo do presente trabalho foi estudar a utilização de rejeito de carvão, proveniente da região carbonífera de Santa Catarina, na fabricação de blocos de concreto para pavimentação em substituição ao agregado miúdo natural. Produziu-se um agregado miúdo reciclado de rejeitos de carvão (AMR) através do beneficiamento do rejeito bruto. A metodologia do trabalho compreendeu as seguintes etapas: (a) amostragem do rejeito de carvão no módulo de rejeitos de uma típica mineradora de carvão de Santa Catarina; (b) o beneficiamento gravimétrico do rejeito bruto visando a concentração dos minerais inertes e ajuste da granulometria; (c) a caracterização química, física, morfológica e mineralógica do AMR; (d) a produção dos blocos de concreto com cinco diferentes porcentagens de substituição (0, 25, 50, 75 e 100%) do agregado miúdo natural pelo AMR; (e) a avaliação dos blocos de concreto em relação a resistência à compressão, a resistência à abrasão e a absorção de água; e (f) realização de ensaios estáticos e cinéticos para a predição da ocorrência de lixiviado ácido a partir do rejeito de carvão, no AMR e nos blocos de concreto produzidos. Os resultados demonstram que é possível a transformação de 44% do material disposto em um módulo de rejeitos em AMR para construção civil. O material apresenta 90% de cinzas, teor de enxofre de 1,9% e teor de carbono de 3,5%. De acordo com a ferramenta estatística ANOVA, os resultados obtidos com os blocos produzidos com 25% e 50% de substituição não apresentam diferença significativa em relação aos blocos referência (0% de substituição) nas três variáveis de resposta analisadas. Os resultados dos ensaios estáticos e cinéticos demonstraram que o rejeito bruto e o AMR são potenciais geradores de drenagem ácida de minas (DAM). Os blocos produzidos não possuem a característica de gerar DAM devido à alta alcalinidade do cimento, sendo essa tecnologia conhecida como solidificação/estabilização (S/S). O estudo demonstra que é possível aproveitar parte dos rejeitos da mineração de carvão como agregado miúdo na produção de blocos de concreto para pavimentação, reduzindo o passivo ambiental das indústrias carboníferas catarinenses. Cria-se, assim, uma nova perspectiva para o gerenciamento de resíduos sólidos de mineração dentro dos princípios da produção mais limpa e desenvolvimento sustentável. / The aim of this study was the use of coal waste from the coal region of Santa Catarina in the manufacture of concrete block for paving to replace the natural fine aggregate. It was produced a recycled fine aggregate from coal waste (AMR) through the processing of raw waste. The methodology of the research comprised the following steps: (a) sampling of coal waste in the coal tailing of a typical coal mining company of Santa Catarina; (b) processing raw waste aiming to concentrate inert mineral stream and grain size adjustment; (c) chemical, physical, morphological and mineralogical characterization of the AMR; (d) production of concrete blocks with five different percentages of replacement (0, 25, 50, 75 and 100%) of natural fine aggregate by AMR; (e) evaluation of concrete blocks regarding the compressive strength, abrasion resistance and water absorption; and (f) performance of static and kinetic tests for predicting the occurrence of acid leached from the raw waste, AMR and concrete blocks produced. The results show that it is possible to transform 44% of the coal tailing in an AMR for construction. The material has 90% of ash, sulfur content of 1.9% and carbon content of 3.5%. According to the ANOVA, the results obtained with the blocks produced 25% and 50% of replacing present no significant difference for the reference blocks (0% replacement) on the three response variables examined. The results of kinetic and static tests showed that the raw waste and AMR are potential generators of acid mine drainage (AMD). The produced blocks have not the characteristic of generating AMD due to high alkalinity of cement. This technology is known as solidification/stabilization (S/S). The study shows that it is possible to make good use of the coal wastes from mining as fine aggregate in the production of concrete block for paving. It reduces the environmental liability of coal industries in Santa Catarina and creates therefore a new perspective for the management of solid waste from mining within the principles of cleaner production and sustainable development.

Este estudo avaliou as comunidades microbianas do solo de dois ecossistemas para tentar encontrar particularidades e relações entre os microrganismos e as características do solo. Para isto, foram estudadas a diversidade, a abundância relativa e a composição microbiana do solo, utilizando-se sequenciamento Illumina do gene de rRNA 16S. Foram avaliadas 5 áreas de solo construído após a mineração de carvão, uma área de floresta e uma de campo-nativo em Candiota/RS, assim como uma área experimental agrícola sob diferentes sistemas de manejo e rotação de culturas, na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul/RS. Foi observada uma redução drástica na diversidade microbiana nos solos construídos comparando-se com solos de mata ou pastagem nativa. Os gêneros mais abundantes nos solos construídos foram Thiobacillus, Sphingomonas, Novosphingobium, Acinetobacter, e Variovorax. Bradyrhizobium foi o gênero mais abundante na área de floresta (6,4% do total de sequencias) e Bacillus no site pastagens (4,8% do total de sequencias). A diversidade microbiana nos solos construídos aumentou com o tempo, porem mesmo 20 anos após o processo de construção do solo, a diversidade, composição e abundância de microrganismos não retornou aos níveis originais, indicando que os solos construídos não foram recuperados adequadamente com o manejo de solo que foi aplicado. A comunidade microbiana dos solos agrícolas foi significativamente diferente comparando-se os sistemas de plantio convencional e de plantio direto. A diversidade microbiana foi maior nas parcelas em pousio ou onde foram cultivadas apenas gramíneas. O gênero mais abundante nos sistemas convencional e de plantio direto foi Sphingomonas. A bactéria anaeróbia Clostridium demonstrou ser dominante nos solos sob sistema de plantio direto e também onde foram cultivadas gramíneas. A população de Burkholderia foi dominante nos solos onde havia o cultivo da leguminosa Lablab. Os teores de P, Mg, carbono orgânico total, N total e N mineral foram significativamente maiores no sistema de plantio direto. Os resultados confirmaram que tanto o distúrbio causado pela mineração e construção do solo, quanto o manejo agrícola, interferem na diversidade, abundância e composição da comunidade microbiana. Este trabalho sugere a utilização do gênero Bradyrhizobium como um microrganismo “assinatura” em solos naturais, tais como florestas, pastagens ou em locais onde a agricultura cessou há várias décadas, assim como, o gênero Clostridium como um microrganismo “assinatura” do solo agrícola estudado sob plantio direto. A diversidade microbiana demonstrou neste estudo estar totalmente relacionada com a diversidade de plantas. Ambos os solos estudados demonstraram que as características do solo selecionam a comunidade microbiana. / This study examined the soil microbial communities from disturbed ecosystems in order to find particularities and relationships between microorganisms and their specific habitat’s soil features. For this study, the soil features were analyzed, as well as the microbial communities relative abundance, diversity, and composition using Illumina high throughput sequencing of the 16S rRNA gene. Five post-mined sites under restoration, and two sites in an agricultural long-term experiment under different treatments were studied in South Brazil. A drastic decrease in microbial diversity was observed in the post-mined soils when compared to native forest or grassland regional soils. The most abundant genera in the constructed soils were Thiobacillus, Sphingomonas, Novosphingobium, Acinetobacter, and Variovorax. Bradyrhizobium was the most abundant genus in the forest soil (6.4% of total reads) and Bacillus in the grassland soil (4.8 % of total reads). The microbial diversity in constructed soil increased over time, but even twenty years after soil construction, the diversity, composition and abundance of microorganisms did not return to the original levels. The findings indicate that constructed soils were not recovered after the soil management applied. When compared in tillage and no-tillage systems, the microbial community in the studied agricultural sites greatly differed. The microbial diversity was higher in fallow plots, and where only grasses were grown. The most abundant genus in tilled and in no-tilled soil was Sphingomonas. The anaerobe bacteria Clostridium was very abundant in notilled soil, and also dominated the microbial population in soils where grasses were grown. Burkholderia dominated in plots containing the legume Lablab bean. The P, Mg, total organic carbon, total N, and mineral N levels were significantly higher in the no-tillage system. The results confirmed that those environmental disturbances from coal mining and agricultural, led to changes in the nutrition level, switching the abundance of some functional groups responsible for the degradation of compounds as well as for the biogeochemical cycle. Also, it was found that the genus Bradyrhizobium can be used as a signature microorganism in natural soils, such as forest and grassland or in sites where the agriculture had been stopped many decades ago. Similarly, Clostridium can be used as a signature in the studied no-tilled soils. The microbial diversity is higher in natural soils and is reduced in constructed soils after coal mining as well as soils under agricultural management. Both soil environments that were studied had a particular microbial community where a few genera dominates the niche. The environmental niche occupied by each group of microorganisms also had particular soil features that changed according to the soil management.

Esse trabalho teve como meta estudar os efeitos provenientes das atividades de mineração de carvão sobre as águas superficiais e sedimentos de corrente em seis pontos localizados na bacia do Arroio do Conde, região do Baixo Jacuí, RS. Para avaliar a influência antrópica nos cursos d’água superficiais, foram utilizadas as informações adquiridas no presente trabalho, durante o período de setembro à dezembro de 1997 e nos meses de fevereiro, abril e junho de 1998, e as pertencentes ao estudo realizado por Teixeira e Sanchez (1998), correspondente ao período entre maio de 1994 à novembro de 1995. Quanto aos sedimentos de corrente, foram utilizados os dados obtidos nesse trabalho nos meses de janeiro, outubro e dezembro de 1997, e por Teixeira e Sanchez (1998) durante os meses de outubro de 1992, abril de 1993, agosto e novembro de 1994, fevereiro, maio e setembro de 1995. Com base nos dados disponíveis, os resultados para as águas superficiais indicaram influência antrópica mais significativa no Arroio Capão da Roça, evidenciada pela estimativa dos fluxos de transferência elevada para todos os elementos metálicos analisados. Os sedimentos de corrente apresentaram teores elevados de Carbonototal e Enxofretotal para o Arroio Capão da Roça e um aumento gradual de montante para jusante para os elementos Cu, Ni e Zn. As áreas que sofrem maior influência antropogênica apresentaram concentrações elevadas de Fe e Cr, e as localizadas a jusante das principais fontes de contaminação por carvão revelaram concentrações elevadas de Mn, Cd e Co, bem como enriquecimento moderado para os elementos Co, Cu, Zn, Cd, Ni e Fe. Não houve acumulação significativa de metais nos sedimentos da bacia hidrográfica estudada. Técnicas estatísticas de Análise Fatorial e Funções Discriminantes Canônicas foram utilizadas como ferramentas complementares para integração, síntese e apresentação visual dos resultados de águas superficiais e sedimentos de corrente, respectivamente. A determinação de um Índice de Poluição para as águas superficiais, possibilitou definir os locais críticos em relação aos parâmetros analisados, bem como revelou boa qualidade para os cursos d’água situados a jusante desses locais. A técnica das Funções Discriminantes Canônicas permitiu diferenciar os sedimentos de corrente mediante a identificação dos parâmetros que apresentaram maior variabilidade entre os seis pontos estudados (Ni, Co, Zn, Carbonototal e Enxofretotal). De forma geral, com exceção de alguns pontos específicos, a bacia do Arroio do Conde não encontra-se comprometida pela influência antrópica proveniente do carvão. / The goal of this study was to understand the effects of the coal mining activities on fluvial waters and stream sediments of the Arroio do Conde basin, Baixo Jacuí region, Rio Grande do Sul State. Besides the data collected in this work, from September 1997 to June 1998, data from Teixeira and Sanchez (1998) were add to evaluate the anthropogenic influence in fluvial waters and stream sediments contamination. Fluvial waters analysis showed that the strongest influence was in the Arrio Capão da Roça were the data indicate high metais transference flux. In the same stream, high grades of carbon and sulfur and na increasing content of Cu, Ni and Zn in up stream sediments were identified. The zones of higher anthropogenic influence contain high concentrations on Fe and Cr and the zones located downstream of the sources of coai contamination showed high levels of Mn, Cd, and Co, as well moderate enrichment of Cu, Zn, Cd, Ni and Fe. No significant acumulation of metais was identified in the stream sediments of the Arroio do Conde basin. Factorial analysis (FA) and canonic discriminant functions (CDF) were applied as complementary tools in the general analysis and integration of results for fluvial waters and stream sediments. The definition of a Pollution Index for fluvial waters alloweed to define the criticai polluted areas as well indicated the good quality of downstream waters far from those areas. The CDF technique was able to classify steam sediments based on the variability of the studied parameters (Ni, Co, Zn, C and S). With a few exceptions, in a general way the Arroio do Conde basin was not seriously polluted by the coal mining activities.

A preocupação com a contaminação dos recursos hídricos proveniente do lançamento de efluentes industriais contendo metais pesados, como o cromo hexavalente, é crescente devido a sua toxicidade agregada. Neste contexto, o desenvolvimento de processos de tratamento de efluentes com viabilidade técnica é fundamental. Assim, o objetivo do presente trabalho consiste em avaliar a técnica de adsorção aplicada à remoção de Cr (VI) em batelada com efluente sintético e industrial e, posteriormente, em coluna de leito fixo. Para isso, foi avaliada a eficiência de diferentes sólidos sorventes na remoção de cromo hexavalente via adsorção. Foram realizados ensaios em batelada com efluente sintético contendo 5 mg.L-1 de Cr (VI) variando o pH de 2 a 6 em 30 minutos. O sólido escolhido para continuação dos ensaios foi carvão ativado granular. Com a finalidade de estudar os parâmetros ótimos de processo, a concentração de sólido adsorvente e o tempo de agitação também foram testados em solução aquosa com 20 mg.L-1 de Cr (VI), em concentração de sólido entre 2,5 e 15 g.L-1 e tempo de contato entre 3 e 180 minutos. A concentração de sólido adsorvente com maior eficiência de remoção foi de 10 g.L-1 e tempo de contato de 50 minutos. O modelo de isoterma de adsorção que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o modelo da isoterma de Freundlich. Para os ensaios com efluente real, as condições que se obteve melhores resultados foi em pH sem ajuste e 40 g.L-1 de concentração de carvão ativado. Os testes de adsorção em coluna de leito fixo foram realizados para preavaliar a possibilidade de utilizar este sistema como alternativa de remoção de Cr (VI) para aplicação em estação de tratamento de efluentes de indústria galvânica. Foi avaliado o tempo de ruptura, sendo analisadas as concentrações de Cr (VI) residuais na corrente de saída da planta de adsorção. Os ensaios de adsorção em batelada serviram como base para estes experimentos. Para a condição inicial de pH 2, massa de 5 g de carvão ativado, concentração inicial de Cr (VI) da corrente de alimentação de 100 mg.L-1 e vazão de 20 mL.min-1, o tempo de saturação foi de aproximadamente 135 minutos para o Ensaio 1 e de 150 minutos para o Ensaio 2. A máxima remoção foi de 92,6 %. / The concern about the contamination of water resources from the release of industrial effluents containing heavy metals such as hexavalent chromium, is increasing due to its toxicity aggregate. In this context , the development of wastewater treatment processes with technical feasibility is critical. Hence, the objective of this study is to evaluate the adsorption efficiency technique applied on removal of Cr (VI) in batch with synthetic and industrial wastewater, and later in fixed-bed column. Sorption experiments were carried out with different sorbents aiming to find the best solid for hexavalent chromium removal. Experimental conditions were: 5 mg.L- 1 of Cr (VI), pH between 2 and 6 and 30 minutes of residence time. Activated carbon was chosen for further studies. Process parameters were studied in aqueous solution with 20 mg.L-1 of Cr (VI), 2.5 and 15 g.L-1 concentration of sorbent, 3 and 180 minutes contact time and pH 2 and 10 were also tested. The concentration of adsorbent with higher removal efficiency was 10 g.L-1 and contact time of 50 minutes. The adsorption isotherm model that showed best fit to the experimental data was the model of Freundlich. For assays with industrial effluent, the best conditions were unadjusted pH and 40 g.L-1 concentration of activated carbon. Experiments using fixed bed column were conducted to preview the possibility of using this system as an alternative to galvanic industry. It was evaluated the rupture time and analyzed the concentrations of residual Cr (VI) output current plant adsorption. The batch adsorption experiments were the basis for these experiments. For the initial condition of pH 2, mass of 5 g of activated carbon, the initial concentration of Cr (VI) feed stream 100 mg.L-1 and a flow rate of 20 mL.min-1 rupture time was approximately 135 minutes for Assay 1 and 150 minutes for Assay 2. The maximum removal was 92.6 %.

Imagens georreferenciadas LANDSAT 5 TM da região da Mina Leão II, situada na Depressão Central do Estado do Rio Grande do Sul, foram processadas e classificadas digitalmente com objetivo de gerar o mapa de uso e cobertura do solo. Destas imagens, a drenagem foi extraída na forma vetorial, com o objetivo de determinar a faixa de proteção em torno dela. Dados topográficos plani-altimétricos analógicos foram tratados gerando o modelo digital do terreno e mapas de declividades. Foram definidos critérios para selecionar sítios adequados à colocação de rejeitos de carvão. Imagens de uso e cobertura do solo, declividades, rede de drenagem, litologias, estruturas geológicas, e distância a partir da boca da mina foram transformadas em sete fatores. Três fatores são absolutos ou restrições: zona de proteção da drenagem, zona de restrição em torno dos falhamentos e declividades superiores a 8%. Os restantes, são fatores relativos: uso e cobertura do solo reclassificado, declividade inferior a 8%, substrato litológico e distância a partir da mina. Aos quatro fatores relativos foi atribuída uma ponderação pareada. Através das ferramentas computacionais de apoio à decisão, em um Sistema de Informação Geográfica, os oito diferentes fatores foram cruzados, resultando um mapa temático que localiza e classifica sítios para a locação de rejeitos de carvão. As classes identificadas foram: área de restrição, péssima, regular, boa e ótima. O mapa de uso e cobertura do solo foi reclassificado em função de ser elaborada uma imagem de superfície de atrito, a partir do local da boca da mina, com a finalidade de se projetar vias de menor custo, desde a mina até a BR290 e a um porto situado no rio Jacuí. Dados sobre a espessura da camada de carvão inferior, "I", de uma campanha de sondagem de 182 furos, foram tratados por metodologia de geoestatística. Estudos de estatística descritiva, análise de continuidade espacial e estimação foram realizados, culminando com a cubagem da camada na área de estudo. Foi escolhido o processo de interpolação através da krigagem ordinária. A tonelagem da camada de carvão "I" foi estimada na ordem de 274.917.234 a 288.046.829 t. com nível de confiança de 95%.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-10-02T18:41:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1170568 bytes, checksum: b262b4f766cdb52339b3b14a0159728d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-02T18:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1170568 bytes, checksum: b262b4f766cdb52339b3b14a0159728d (MD5) Previous issue date: 2017-07-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O transporte na área florestal é praticamente todo realizado sobre rodas, e não apenas o transporte do produto final (madeira in natura, carvão vegetal, celulose, painéis, entre outros), e sim toda a movimentação dos insumos necessários à produção florestal, que são o foco deste trabalho. A utilização de softwares no setor florestal não é uma novidade, porém pouco se tem na literatura sobre a utilização desses sistemas no transporte interno (insumos e suporte) dessas empresas. Além disso, dado o aumento crescente da necessidade de se ter a rastreabilidade das informações utilizadas na geração de pagamentos das empresas prestadoras de serviço, aumentam-se as exigências em auditorias de conformidade e Compliance. Há, portanto, grande demanda por sistemas que automatizem este processo, trazendo ao sistema de pagamento maior confiabilidade e rastreabilidade das informações. O principal objetivo deste trabalho foi analisar a eficiência e eficácia da utilização de software logístico no transporte interno, SigLog, de empresa produtora de carvão vegetal, e propor melhorias para o sistema. Por se tratar de um trabalho de estudo de caso, as ferramentas utilizadas foram entrevistas com usuários do sistema, através da utilização de perguntas de investigação focadas nas variáveis de interesse, sendo as respostas analisadas conforme critérios pré-determinados. Além disso, foi feita uma análise crítica dos relatórios de custos gerados pelo SigLog, Com base nas entrevistas e análise dos dados, há grande potencial de utilização do sistema na gestão da logística de transporte de materiais e pessoas nas empresas florestais. Há, porém, necessidade de período de transição de forma consolidada, a fim de evitar problemas relacionados ao entendimento e conscientização dos usuários. Além disso, a necessidade de melhor planejamento tático das atividades facilita o sistema de gestão dos recursos. Com base na análise dos relatórios de custos gerados no primeiro mês de utilização do sistema, percebeu-se redução do valor pago por tipo de transporte, podendo ser devido à implantação do sistema de solicitação formal de serviço, o que inibe solicitações desnecessárias, porém os custos devem continuar sendo analisados para garantir que as reduções são devidas à implantação do sistema. / Transport in the forest area is practically all carried out on wheels and not only the transport of the final product (in natura wood, coal, cellulose, panels, among others), but all the movement of the necessary inputs for forest production, which are the focus of this work. The use of software in the forestry sector is not new, but there is little literature on the use of these systems in the internal transport (inputs and support) of these companies. In addition, given the increasing need to track the information used to generate payments from service providers, the demands on compliance audits are increasing. There is, therefore, a great demand for systems that automate this process, bringing to the payment system greater reliability and traceability of the information. The main objective of this work was to analyze the efficiency and effectiveness of the use of logistic software in internal transportation, SigLog, in a company that produces charcoal and proposes improvements in the system. As it’s a case study, the tools used were interviews with users of the system, through the use of research questions focused on the variables of interest and the answers were analyzed according to predetermined criteria. In addition, a critical analysis of the cost reports generated by SigLog has been carried out. Based on interviews and data analysis, there is a great potential for the use of the system in managing the logistics of transporting materials and people in forestry companies. However, a transition period is needed on a consolidated basis in order to avoid problems related to the understanding and awareness of users. In addition, the need for better tactical activity planning facilitates the resource management system. Based on the analysis of the cost reports generated in the first month of use of the system, a reduction was noted in the amount paid per type of transportation, which may be due to the implementation of the formal service request system, which inhibits unnecessary requests, But the costs shall continue to be analyzed to ensure that the reductions are due to the implementation of the system. / Falta o Termo de Autorização, e-mail enviado à secretaria do curso em 20/09/2018

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-28T22:54:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Paula Lobo Accioly.pdf: 3604355 bytes, checksum: 04c452fb98abcccc8a86d838ea82aa1d (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-06T17:29:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Paula Lobo Accioly.pdf: 3604355 bytes, checksum: 04c452fb98abcccc8a86d838ea82aa1d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T17:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Paula Lobo Accioly.pdf: 3604355 bytes, checksum: 04c452fb98abcccc8a86d838ea82aa1d (MD5) Previous issue date: 2017-06-08 / CAPES / O biogás é um biocombustível oriundo da decomposição de substratos orgânicos biodegradáveis. A energia resultante do biogás é muito importante, uma vez que é uma fonte alternativa ao gás natural, reduzindo-se os impactos ambientais associados as emissões excessivas de gás carbônico na atmosfera. Em geral, a composição do biogás varia de 40-75% de CH₄, 15-60% (v.v⁻¹) de CO₂ e impurezas. Em virtude do alto teor de CH₄, é possível enriquecer esse biocombustível removendo-se o gás carbônico e, por conseguinte, elevando-se o percentual volumétrico de CH₄. O enriquecimento do conteúdo de CH₄ produz o biometano, substituto renovável do gás natural. A separação entre CH₄/CO₂ do biogás é plausível através da adsorção sob variação de pressão (PSA, Pressure Swing Adsorption). Um importante fator dessa tecnologia é o adsorvente e dentre vários materiais em uso há o carvão ativado (AC). O AC tem boas características texturiais, baixo custo e é de produção simples, no entanto outros adsorventes apresentam capacidades adsortivas de gás carbônico superiores ao AC. Considerando que o CO₂ tem característica ácida, impregnou-se o AC em soluções de hidróxido de K, Ca e Mg a 1,0M e Na a 1,0 e 0,1M, separadamente para melhorar a capacidade de adsorção de CO₂ do carvão ativado puro. A pesquisa consistiu em comparar as características dos carvões modificados, as capacidades dinâmicas de CO₂ e avaliar a dinâmica de adsorção de gás carbônico na coluna com o carvão de melhor desempenho adsortivo de CO₂. O sistema consistiu em coluna adsorvedora com 28mm de diâmetro e 187mm de altura que operou a temperatura, pressão e vazão de mistura gasosa semelhante ao biogás de 0,1MPa, 297 K e 0,0033L.s⁻¹, nessa ordem. Os resultados das caracterizações demonstram que a impregnação alcalina reduziu as propriedades texturiais dos carvões ativados. A dinâmica de adsorção exibe a retenção de CO₂ e a difusão de CH₄ por entre o leito para todos os carvões. As análises das capacidades de adsorção de CO₂ exibem a seguinte ordem crescente dos AC em relação à carga de CO₂, a pressões parciais de CO₂ maiores que 0,04MPa: AC-Mg(OH)₂(1,0M)<AC-KOH(1,0M)<AC<AC-NaOH(0,1M), com capacidades de CO₂ de 0,62 0,80, 0,96 a 0,05MPa e 1,29mol.kg⁻¹ a 0,04MPa, respectivamente. Portanto, o carvão ativado tratado em hidróxidos de sódio a 0,1M têm maior capacidade de CO₂ em relação ao AC puro. A modelagem da isoterma de adsorção de CO₂ para o AC-NaOH(0,1M) permitiu a determinação da capacidade máxima de adsorção desse gás de 2,57mol.kg⁻¹. A modelagem da transferência de CO₂ resultou em perfis de concentração que reproduzem os dados experimentais. Essa pesquisa tem relevância, pois contribui ao desenvolvimento de adsorventes e processos adsortivos mais eficientes para remoção do dióxido de carbono em mistura de CH₄/CO₂, promovendo o melhoramento da tecnologia PSA e o refino de biogás. / Biogas is a biofuel produced from the anaerobic decomposition of organic matter. Energy from biogas is very important once it is an alternative to fossil fuel energy and it is renewable, which reduces environmental impacts relative to extreme emissions of carbon dioxide to the atmosphere. In general, biogas composition consists of 40-75% (v.v⁻¹) of CH₄, 15-60% (v.v⁻¹) of CO₂ and impurities. In virtue of its high methane load, it is possible to enhance biogas by the removal or reduction of its carbon dioxide and, hence, increase its volumetric percentage of methane to 95% or more. This methane enrichment results in the production of biomethane that is a renewable natural gas. Biogas methane/carbon dioxide separation is plausible by Pressure Swing Adsorption (PSA). An important factor to this technology is the type of adsorbent used and among many materials is the activated carbon (AC). ACs have good textural characteristics, they are inexpensive, and of simple production, however other adsorbents have higher carbon dioxide adsorption capacity. Due to the carbon dioxide acid characteristic, AC was submitted to impregnation with hydroxide solutions of K, Ca, Mg 1.0M and sodium hydroxide at 0.1 and 1.0M solutions, separately in order to improve unmodified AC CO₂ adsorption capacity. The research objective consisted in comparing the AC characteristics, assessing the carbon dioxide dynamic capacity and evaluate the adsorption dynamics while using a packed bed column adsorber. The adsorption system consists of a packed-bed column with 28mm of diameter and 187 mm in height, which operated at pressure, temperature and in-gas flow similar to biogas of 0.1MPa, 297K and 0.0033L.s⁻¹, respectively. The characterization results demonstrated that alkaline impregnation of the AC reduced the textural properties of the AC. The adsorption studies exhibited the capture of carbon dioxide and the diffusion of methane gas through the packed bed for all the AC. The evaluation of the carbon dioxide capacity of each AC suggests the following increasing order of the AC regarding the load of CO₂, at partial pressures superior to 0,04MPa: AC-Mg(OH)₂(1,0M)<AC-KOH(1,0M)<AC<AC-NaOH(0,1M), with CO₂ capacity of 0,62, 0,80, 0,96 at 0,05MPa and 1,29mol.kg⁻¹ at 0,04MPa, respectively. Therefore, activated carbons modified with sodium hydroxide obtained a higher carbon dioxide capacity in relation to the pure activated carbon. By modeling the carbon dioxide isotherm for the AC-NaOH(0,1M) the maximum capacity was determined, which is 2,57mol.kg⁻¹. The adsorbate mass transfer was also modeled and the simulation of the concentration profiles reproduced the experimental results. This research is relevant, in which it contributes to the elaboration of adsorbents and operation of packed bed adsorption process for a more efficient carbon dioxide capture from CH₄/CO₂ mixture, and thus promotes the PSA technology and the production of biomethane.