Made available in DSpace on 2016-08-10T10:44:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARIANA BERNARDES BORGES BENCHIMOL.pdf: 15746292 bytes, checksum: 6f409bc1d98f40023f1239cbe314ec0c (MD5) Previous issue date: 2011-08-30 / This study was conducted in the Araguaia and Tocantins basins in the State of Goiás, during the drought period, and aimed to evaluate the content of polluting metals: aluminum, cadmium, lead, copper, chromium, iron, manganese and zinc in different trophic levels of fishes, and to compare the concentrations of these metals between the different trophic levels, sampling sites and between the two basins. Tests for determining the concentration of metals were performed by atomic absorption spectrometry, flame mode (AAS-flame). The similarity of the median concentrations of metal pollutants between trophic groups, between sampling sites and between basins was investigated by nonparametric Kruskal-Wallis test. The metals that most contributed to the pollution of basins studied were aluminum and manganese, possibly due to soil typical of the region (Oxisol) and the type of handling close to watercourses. The highest concentrations of metals were found in the Araguaia basin. There was significant difference in the levels of aluminum, iron and zinc between the basins. The trophic level most affected by metal pollution was the insectivore. Significant difference in the concentrations of pollutant metals (except lead) between trophic levels was observed. The data analysis indicates that the source of metal contamination of fish is the sediment of the aquatic environment. Results show a possible contamination of fish Araguaia and Tocantins basins with metal pollutants. Human activities observed in these basins appear to contribute to these results. / Esse estudo foi realizado nas bacias dos rios Araguaia e Tocantins, no Estado de Goiás, durante o período de estiagem, e teve como objetivo avaliar o teor de metais poluentes: alumínio, cádmio, chumbo, cobre, cromo, ferro, manganês e zinco em diferentes níveis tróficos de peixes, bem como comparar as concentrações destes metais entre os diferentes níveis tróficos, locais de coleta e entre as duas bacias hidrográficas. As análises para a determinação da concentração dos metais foram realizadas por espectrometria de absorção atômica, modalidade chama (EAA chama). A similaridade das concentrações medianas de metais poluentes entre os grupos tróficos, entre os locais de coleta e entre as bacias foi investigada pelo teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis. Os metais que mais contribuíram para a poluição das bacias estudadas foram o alumínio e o manganês, possivelmente em decorrência do solo típico da região (Latossolo) e do tipo de manejo próximo aos cursos d água. As maiores concentrações de metais foram encontradas na bacia do rio Araguaia. Observou-se diferença significativa nos teores de alumínio, ferro e zinco entre as bacias. O nível trófico mais afetado pela poluição por metais foi o insetívoro. Diferença significativa nas concentrações de metais poluentes (exceto para o chumbo) entre os níveis tróficos foi verificada. Análises dos dados indicam que a fonte de contaminação dos peixes por metais é o sedimento do ambiente aquático. Resultados mostram uma possível contaminação de peixes das bacias dos rios Araguaia e Tocantins com metais poluentes. As atividades antrópicas observadas nestas bacias parecem contribuir para esses resultados.

O cobre (Cu) é um íon essencial para as plantas, animais e para a saúde humana. Em elevadas concentrações, este elemento pode ser extremamente tóxico para os organismos. A determinação das variáveis físico químicas da água, índice do estado trófico, alterações histológicas, o índice hepatosomático, bioacumulação do Cu nos tecidos branquial e hepático e marcadores de estresse oxidativo como superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) nos fígados foram realizados. Os resultados mostraram que as maiores concentrações estavam na fração Cu dissolvido, no período chuvoso. A exposição a maiores concentrações de Cu provocou alterações como, descolamento do epitélio basal das lamelas, aneurismas, fusão lamelar entre outros nas brânquias, vacuolização e necroses no fígado. Os fígados mostraram-se grandes acumuladores do metal, por outro lado, o índice hepatosomático apresentou uma diminuição em relação ao aumento do Cu. As atividades enzimáticas não apresentaram diferenças significativas, com exceção da CAT. De forma geral, as atividades das enzimas antioxidantes CAT, SOD e GPX, apresentaram alterações após 120 horas de exposição ao Cu, proveniente dos 4 pontos de coleta da Represa Guarapiranga. / Copper is an essential ion for plants, animals and for human health. Although the crucial role of Cu in several enzymatic processes, this heavy metal can exert adverse toxicological effects, when present in high concentrations in water. The determination of waters physic chemistry parameters, trophic index, histological alterations, hepatosomatic index, Cu bioaccumulation in livers and gills and oxidative stress enzymes like, CAT, SOD and GPX were done. Our results show that the higher values of Cu concentration were in the dissolved Cu and in the rainy season. The exposition o the fishes to a higher Cu concentrations altered the gills; aneurism, lamellar fusion, basal epithelium lifting. In the liver the alterations were, vacuolization and necrosis among others. The livers were the greatest bioaccumulation organs, and the other hand the hepatosomatic index decreased with higher Cu concentrations. There was no significant difference in the enzyme activities with the exception of CAT that increased with Cu increase, nevertheless in general, the enzyme activities of SOD, CAT and GPx were altered some how after 120 hours of Cu treatment, with water sample from 4 points located at Guarapiranga Reservoir.

O cobre (Cu) é um íon essencial para as plantas, animais e para a saúde humana. Em elevadas concentrações, este elemento pode ser extremamente tóxico para os organismos. A determinação das variáveis físico químicas da água, índice do estado trófico, alterações histológicas, o índice hepatosomático, bioacumulação do Cu nos tecidos branquial e hepático e marcadores de estresse oxidativo como superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) nos fígados foram realizados. Os resultados mostraram que as maiores concentrações estavam na fração Cu dissolvido, no período chuvoso. A exposição a maiores concentrações de Cu provocou alterações como, descolamento do epitélio basal das lamelas, aneurismas, fusão lamelar entre outros nas brânquias, vacuolização e necroses no fígado. Os fígados mostraram-se grandes acumuladores do metal, por outro lado, o índice hepatosomático apresentou uma diminuição em relação ao aumento do Cu. As atividades enzimáticas não apresentaram diferenças significativas, com exceção da CAT. De forma geral, as atividades das enzimas antioxidantes CAT, SOD e GPX, apresentaram alterações após 120 horas de exposição ao Cu, proveniente dos 4 pontos de coleta da Represa Guarapiranga. / Copper is an essential ion for plants, animals and for human health. Although the crucial role of Cu in several enzymatic processes, this heavy metal can exert adverse toxicological effects, when present in high concentrations in water. The determination of waters physic chemistry parameters, trophic index, histological alterations, hepatosomatic index, Cu bioaccumulation in livers and gills and oxidative stress enzymes like, CAT, SOD and GPX were done. Our results show that the higher values of Cu concentration were in the dissolved Cu and in the rainy season. The exposition o the fishes to a higher Cu concentrations altered the gills; aneurism, lamellar fusion, basal epithelium lifting. In the liver the alterations were, vacuolization and necrosis among others. The livers were the greatest bioaccumulation organs, and the other hand the hepatosomatic index decreased with higher Cu concentrations. There was no significant difference in the enzyme activities with the exception of CAT that increased with Cu increase, nevertheless in general, the enzyme activities of SOD, CAT and GPx were altered some how after 120 hours of Cu treatment, with water sample from 4 points located at Guarapiranga Reservoir.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-13T16:00:43Z No. of bitstreams: 1 Carvalheira 2012_final2.pdf: 2519362 bytes, checksum: 35cd719bc898e8695473b92b7516849d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T16:00:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalheira 2012_final2.pdf: 2519362 bytes, checksum: 35cd719bc898e8695473b92b7516849d (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ. / O objetivo geral deste trabalho foi a realização do prognóstico do comportamento do mercúrio após a implantação do Programa de Despoluição da Baía de Guanabara (PDBG), a partir das relações entre a contaminação dos sedimentos e o nível de degradação do meio, para avaliação da sustentabilidade do multiuso deste sistema, em relação ao recurso pesqueiro, dependente da biodisponibilidade e acumulação deste metal em tecido de peixes. Para tal foi adequado e calculado o índice de risco ecológico potencial (IREP) para o cenário atual e para cenário a médio prazo (2020), bem como um modelo de incorporação de mercúrio por peixes. A bioacumulação e a biomagnificação foram avaliadas para o cenário atual, incluindo a definição dos níveis tróficos ocupados pelas espécies de peixes estudadas através do uso de isótopos estáveis de carbono e nitrogênio. Todos os setores apresentaram grau de contaminação considerado muito alto, demonstrando que há contaminação dos sedimentos superficiais por As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb e Zn. Pelo IREP pode-se observar que 3 setores da baía possuem risco ecológico potencial moderado (Central, Leste e Noroeste) e os outros 3 (Enseadas, Nordeste e Oeste), riscos baixos, para o cenário atual. Para 2020, esses riscos não foram alterados significativamente, mas apresentaram tendência de aumento, similarmente a tendência encontrada para as concentrações de mercúrio em peixes a partir da modelagem. No cenário atual as concentrações de mercúrio em peixes são baixas, mesmo nas espécies carnívoras (abaixo de 200ng/g). Os níveis tróficos calculados com base na razão isotópica de nitrogênio foram: Cynoscion sp. = 4,3; Micropogonias furnieri = 2,7; Mugil sp. = 2,4; e, Genidens genidens = 2,4. O processo biogeoquímico de biomagnificação do mercúrio pode ser observado utilizando 3 dessas 4 espécies (Cynoscion sp., Micropogonias furnieri, Mugil sp.). A espécie de bagre Genidens genidens por seu forrageamento ser diferenciado, a acumulação do mercúrio parece ser mais eficiente, apesar do nível trófico ocupado ser igual ao da tainha Mugil sp.. O fator de biomagnificação entre carnívoro/herbívoro foi igual a 4. Os resultados demonstraram que há ocorrência da biomagnificação trófica na baía. E através dos modelos utilizados, apesar da melhora na qualidade da água, o risco associado a exposição a metais presentes nos sedimentos continuará similar ou aumentará após atingir as metas de médio prazo do PDBG. / The aim of this study was to perform a prognostic of the behavior of mercury with the implementation of the decontamination program of Guanabara Bay (BGPD), from the relationships between metal contamination of sediments and degradation level of the system, as a way to assess the sustainability of the multiple uses of this bay, especially the fishery resources, which is dependent of bioavailability and accumulation of metals, including mercury, in fish tissue. For this purpose, the potential ecological risk index (PERI) was adequate and calculated for the actual scenario and for a medium term scenario (2020), and also a model of mercury incorporation by fish. Bioaccumulation and biomgnification of mercury were also evaluated for the actual scenario, including the definition of the trophic levels occupied by fish species, using stable isotopes of carbon and nitrogen. All the sectors of Guanabara Bay presented very high contamination degree, confirming that there is contamination of superficial sediments for As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb and Zn. PERI classified three sectors of the bay as moderate risk (Central, East and Northwest) and the other three (Coves, Northeast and West) as low risk at the actual scenario. For 2020, these risks have not changed significantly, but tended to increase, what occurred also for the results from modeling mercury concentrations in fish. In the actual scenario mercury concentrations in fish are low, even in carnivorous species (lower than 200ng/g). The trophic level obtained using stable isotopes of nitrogen were: Cynoscion sp. = 4.3; Micropogonias furnieri = 2.7; Mugil sp. = 2.4; e, Genidens genidens = 2.4. The biogeochemical process of biomagnification of mercury can be observed using three species among the four studied species (Cynoscion sp., Micropogonias furnieri, Mugil sp.). Although Mugil sp. and the catfish Genidens genidens belongs to similar trophic level, the catfish seemed to accumulate mercury more efficiently, probably because of its benthic foraging. The biomagnifications factor among carnivorous/herbivorous was 4. The results demonstrated that the biomagnification occurs in this bay. And also, they showed that despite the improvement in water quality, the risk associated with exposure to metals present in sediments continue at the same level, or even increase, after reaching the goals of medium-term of the BGPD.

A busca por medidas sustentáveis para melhorar e suprir a demanda por alimentos que o crescimento populacional exige, aliado a escassez de terras produtivas, além do acúmulo excessivo de metais no ambiente devido a atividades como mineração e aplicação de fertilizantes no solo, foram as duas problemáticas que motivaram o presente estudo. O uso de fungos promotores do crescimento vegetal: Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Pochonia chlamydosporia, Purpureocillium lilacinum e Trichoderma asperella, pode tanto vir a influenciar o aumento da produtividade como potencializar a fitorremediação de metais pesados no solo. Esses fatos são explicados pela capacidade do consórcio fúngico de sintetizar e induzir as plantas a produzir fitohormônios direcionados para o melhor desenvolvimento das raízes do hospedeiro. O maior desenvolvimento de raízes pode estimular a fitoextração de metais do solo e conferir tolerância das plantas à contaminação. Na intenção de avaliar a influência dos fungos no desenvolvimento das plantas, foram realizados tratamentos das sementes de soja e milho e aplicação na parte aérea da cultura da cana-de-açúcar. Já para analisar a influência desses organismos no processo de fitorremediação de Cu, Zn e Mn em colunas de solos cultivados com Jacaranda mimosifolia D. Don, os fungos foram inoculados no solo e na parte aérea das plantas. Todos os tratamentos tiveram 6 repetições e suas médias foram submetidas à análise de variância e teste de média ao nível de 5% de probabilidade. O consórcio fúngico condicionou o crescimento de raízes de soja e milho, aumentou a colonização micorrízica arbuscular em soja e cana-de-açúcar. No jacarandá, os fungos melhoraram o desenvolvimento de raízes e parte aérea, maior acúmulo de Mn e Zn na planta, melhor translocação de Mn e Zn das raízes para a parte aérea, além de diminuir o estresse fisiológico. Além disso, a aplicação conjunta de fungos e biochar nas mudas proporciona proteção à sua atividade fotossintética e reduz o risco ambiental de contaminação por metais por diminuir o total de Cu, Mn e Zn lixiviado. O biochar foi adquirido por meio da pirólise lenta do resíduo do beneficiamento da madeira de eucalipto e aplicado superficialmente no solo. Com isso, esse estudo mostrou que os fungos utilizados apresentam potencial para colaborar com o aumento da produtividade de culturas comerciais e colaborar com a melhoria na remediação de solos contaminados com íons metálicos. / The search for sustainable measures to improve and meet the demand for food that population growth requires, combined with the scarcity of productive land, in addition to the excessive accumulation of metals in the environment due to activities such as mining and application of soil fertilizers, were the two problems that motivated the present study. The use of fungi plant growth promoters: Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Pochonia chlamydosporia, Purpureocillium lilacinum and Trichoderma asperella can both influence on increasing productivity as the phytoremediation of heavy metals in the soil. These facts are explained by the capacity of the fungal Consortium to synthesize and induce plants to produce phytohormone targeted for the better development of the roots of the host. The further development of roots can stimulate phytoextraction of metals from the soil and give plants tolerance to contamination. In order to evaluate the influence of fungi on the development of plants, were done seed treatments of soybeans and corn and application in aerial part of the culture of sugar cane. To analyze the influence of these organisms in the process of phytoremediation of Cu, Zn and Mn in soil columns cultivated with Jacaranda mimosifolia D. Don, fungi were inoculated in soil and aerial part of plants. All treatments had 6 reptitions and their averages were subjected to analysis of variance and average test at 5% probability. The fungal consortium has conditioned the growth of roots of soybeans and corn, mycorrhizal colonization increased in soybeans and sugar cane. In jacarandá, fungi have improved the development of roots and shoots, greater accumulation of Mn and Zn in plant, best of Mn and Zn translocation from roots to shoots, in addition to decrease physiological stress. In addition, the joint application of fungus and biochar in seedlings provides protection to photosynthetic activity and reduces the risk of environmental contamination by metals by decreasing the amount of Cu, Mn and Zn leached. The biochar was acquired through the slow pyrolysis of the eucalyptus wood processing residue and applied superficially to the soil. With that, this study showed that fungi used present potential to contribute to the increased productivity of commercial crops and contribute to the improvement in the remediation of soils contaminated with metal ions. / Dissertação (Mestrado)