Orientadores: Felix Guillermo Reyes Reyes, Jonas Augusto Rizzato Paschoal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-20T20:20:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PilcoQuesada_Silvia_M.pdf: 1450390 bytes, checksum: a021e048252c2afe9ae8f4892c08fc56 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A aquicultura é um setor de produção de alimentos que apresenta grande crescimento em todo o mundo. O Brasil possui um alto potencial de expansão da atividade aquícola, com produção promissora de espécies exóticas como a tilápia (Oreochromis niloticus) e nativas como o pacu (Piaractus mesapotamicus) e o tambaqui (Colossoma macropomum),. Como em todo sistema intensivo de produção, o uso de medicamentos veterinários na produção aquícola se faz necessário para o controle e tratamento de doenças, visando garantir os rendimentos de produção esperados. Essas doenças podem ser causadas por parasitas, bactérias, fungos e vírus. Dentre os medicamentos mais utilizados estão os antimicrobianos, uma vez que as bacterioses são indicadas como um dos fatores principais de limitação da produção aquícola no mundo todo. Dentre os antimicrobianos comumente utilizados na aquicultura mundial destaca-se o grupo das fluoroquinolonas (FQ). O risco potencial da presença de resíduos de antimicrobianos nos produtos aquícolas é um assunto preocupante. Dentre os fatores de preocupação estão o uso irresponsável e não controlado, a falta de respeito às boas práticas veterinárias e carência de alternativas de medicamentos veterinários específicos para uso na aquicultura. Como consequência, tem-se a preocupação com a questão da resistência microbiana, assunto este muito discutido mundialmente, e que aflige e impacta tanto o próprio sistema de produção aquícola, como a saúde humana e o meio ambiente. Quando os resíduos dos antimicrobianos estão acima dos valores de limites máximos de resíduos (LMR) estabelecidos, passam a representar risco potencial à saúde do consumidor. Deste modo, o desenvolvimento de métodos analíticos para determinar os resíduos de fármacos veterinários presentes em produtos de origem animal se faz necessário. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e validar um método para a determinação simultânea de resíduos de norfloxacina (NOR), danofloxacina (DAN), enrofloxacina (ENR) e ciprofloxacina (CIP) em filés de tilápia (Oreochromis niloticus) e de pacu (Piaractus mesopotamicus), utilizando a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas sequencial (LC-MS/MS QToF). Para a validação analítica foram considerados os seguintes parâmetros: linearidade, sensibilidade, seletividade, efeito matriz, precisão intra-dia (com amostras fortificadas e amostras incorridas) e inter-dias, exatidão, limite de detecção, limite de quantificação, limite de decisão e capacidade de detecção. Os resultados obtidos a partir da validação apresentaram conformidade com as recomendações dos guias de validação da Comunidade Europeia e do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, indicando que o método é apropriado para a determinação de FQ em filé de peixe. Nenhuma das amostras (n=31) adquiridas do comércio e analisadas pelo método validado apresentou resíduos de DAN, NOR, ENR e CIP em níveis detectáveis / Abstract: Aquaculture is a food production sector that presents worldwide growth. Aquaculture activity in Brazil exhibits a high potential for expansion, that includes promising production of exotic as tilapia (Oreochromis niloticus) and native species pacu (Piaractus mesapotamicus) and tambaqui (Colossoma macropomum). As in every intensive production system, the use of veterinary drugs in aquaculture production is necessary for control and treatment of diseases, in order to guarantee the expected productivity. Those diseases can be caused by parasites, bacteria, fungi and viruses. Antibiotics are among the most widely used drugs, since bacterial diseases are listed as one of the main factors limiting the worldwide aquaculture production. The fluoroquinolones (FQ) antibiotic family is the most commonly used in aquaculture. The risk of the presence of antibiotics residues in aquaculture products is a matter of concern, the irresponsible and uncontrolled use of antibiotics, the disrespect to good veterinary practices, and the lack of alternatives of veterinary specific drugs for aquaculture use, are some of the matters of concern. As a consequence, it arises a current issue related to microbial resistance which may affect different areas such as aquaculture system, human health and the environment. Potential risk to the consumer health is presented when the antimicrobial residues in foods are above the established maximum residue limits (MRL). Therefore, it becomes necessary the development and validation of analytical methods in order to determine the veterinary drugs residues present in foods of animal origin. Thus, the objective of this work was to develop and validate a method for the simultaneous determination of norfloxacin (NOR), danofloxacin (DAN), enrofloxacin (ENR) and ciprofloxacin (CIP) residues in tilapia (Oreochromis niloticus) and pacu (Piaractus mesopotamicus) fillets, using liquid chromatography associated to mass spectrometry (LC-MS/MS QToF). To conduct the validation of the method the following parameters were considered: linearity, sensitivity, selectivity, matrix effect, intra-day (using spiked and incurred samples) and inter-day precision, accuracy, detection limit, quantification limit, decision limit and detection capability. The obtained results are in conformity with the guidelines recommendations from the European Community, and the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply, demonstrating that the method is suitable for the determination of FQ in fish fillet. None of the samples (n=31) acquired and analyzed by the validated method presented residues of DAN, NOR, ENR and CIP at detectable levels / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestra em Ciência de Alimentos

Orientador: Gisela de Aragão Umbuzeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T02:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_AlysonRogerio_M.pdf: 3701819 bytes, checksum: b2f0a69f435398e5de38f031d75649e3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: As planarias de água doce possuem vasta distribuição geográfica, plasticidade biologica, facilidade de cultivo em laboratório, sensibilidade a contaminantes diversos e capacidade regenerativa, por isso vem sendo utilizadas como organismos-teste em ensaios ecotoxicologicos. Porem, ainda não ha normatização internacional ou nacional que padronize esses ensaios. O objetivo deste trabalho foi verificar o potencial do uso de planarias de agua doce (Girardia tigrina) na avaliação de alguns contaminantes e amostras ambientais utilizando protocolos padronizados avaliando-se mortalidade e atraso na regeneração encefálica. Foram empregados 15 organismos por concentração-teste nos ensaios de mortalidade de filhotes (96h) e 20 planarias adultas regenerantes por concentração-teste nos ensaios de regeneração encefálica (120h). Avaliou-se cromo e zinco como substancias de referencia e empregou-se cobre, azo corante têxtil Disperse Red 1, herbicida atrazina, nanotubos de carbono de parede múltipla, alem de amostras da ETE Carioba e do Ribeirão dos Cristais. Carta controle com substancia de referencia foi realizada, sendo estabelecido um protocolo para o monitoramento da sensibilidade das culturas de G. trigrina. O zinco foi a substancia mais apropriada que o cromo, com a vantagem do ensaio de sensibilidade poder ser finalizado em 24h. Os métodos utilizados para realização do ensaio de regeneração encefálica e de mortalidade de filhotes foram eficazes para a observação de efeitos adversos das substancias analisadas. Todas as amostras testadas apresentaram toxicidade as planarias, exceto os nanotubos de carbono. Atraso na regeneração encefálica foi o endpoint mais sensível para os contaminantes avaliados. Os protocolos utilizados neste estudo podem ser utilizados como subsídios na elaboração futura de normas técnicas de testes ecotoxicologicos com planarias de agua doce / Abstract: Freshwater planarians are worldwide distributed, have biological plasticity and a unique body regenerative capacity. They are easily maintained under laboratorial conditions and are sensitive for several compounds. For these reasons they have been used in ecotoxicological testing although the lack of national or international guidelines. This research aimed to verify the potential use of freshwater planarians (Girardia tigrina) in mortality and regeneration delay endpoints to assess the toxicity of environmental contaminants using standardized protocols. The culture sensitivity of G. tigrina was monitored with zinc, which was the most suitable substance for this purpose, providing responses in only 24h. The adopted protocols for regeneration and mortality tests were efficient to assess the adverse effects of the chemical agents (copper, an azo textile dye, atrazine), carbon nanotubes and wastewater and water samples from Carioba WWTP and Cristais River. The regeneration test was the most sensitive endpoint and all analyzed substances showed toxicity for planarians, except carbon nanotubes. The methods adopted in this research can be used as basis for the development of a testing guideline using freshwater planarians / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:16:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo951_1.pdf: 2926833 bytes, checksum: 77c51212a36f0c4105a9cb1a7758188f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os contaminantes emergentes tem sido um assunto largamente discutido na comunidade cientifica, principalmente quando relacionado à poluição em ambientes aquáticos. Esses poluentes abrangem fármacos, cosméticos, surfactantes, aditivos para a gasolina, compostos orgânicos fluorados, corantes, hidrocarbonetos poliaromáticos, entre outros. Estes compostos, em sua maioria, são dificilmente detectados e geralmente não são degradados pelos métodos convencionais de tratamento (processos biológicos), sendo assim, mesmo após passagem pelas estações de tratamento, continuam livres no meio, podendo atingir as águas para abastecimento humano. O objetivo deste trabalho foi detectar o contaminante emergente cloridrato de histamina em solução aquosa por potenciometia direta utilizando eletrodo íon-seletivo e degradar os contaminantes HIDROCARBONETOS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS de petróleo solubilizados em solução salina utilizando processos oxidativos avançados. Através de testes de seletividade foi possível desenvolver uma metodologia potenciométrica, utilizando um eletrodo tubular sem placa de cobre e na preparação da membrana sensora, PVC (30,4%), 2-fluorofenil 2-nitrofenil éter (68,3%), tetrakis (4- clorofenil) borato de potássio (6,4 x 10-3 mol.kg-1) e-ciclodestrina (1%). O eletrodo utilizado apresentou tempo de vida útil de 10 meses sem qualquer procedimento de condicionamento especial. O coeficiente de seletividade que mostra o acompanhamento da interferência causado por outras espécies com concentrações diferentes, apontou valores inferiores a 0,25 x 10-5 mol.L- nas condições testadas. Nesta etapa do trabalho os eletrodos íon-seletivo mostraram ter características de desempenho adequadas para o monitoramento do cloridrato de histamina em solução aquosa, alem de ser bastante versáteis em sua construção e detecção do composto proposto, permitindo assim em um futuro próximo, diversas aplicações na área ambiental. Na degradação dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticosS (HPA) da fração solúvel do petróleo (FSA) por fotólise e processos oxidativos avançados (POA), pode-se avaliar qual o processo de maior eficiência e a melhor fonte de radiação. No processo de fotolise (UV-C) a taxa de degradação dos hidrocarbonetos poliaromaticos (HPA) do petróleo bruto foi de 89,98% ajustando o sistema em pH 5 e utilizando um tempo reacional de 4h. Com o processo Fenton o percentual de degradação dos (HPA) obtido foi de 80,86%, a partir de uma concentração de peróxido de hidrogênio igual a 0,8 mol, com o pH do sistema igual a 5 e tempo reacional. E na avaliação das fontes de radiação (luz negra, branca, UV-C e solar) do processo foto-Fenton, o melhor resultado 90,89% obteve-se utilizando luz solar, partindo da menor concentração de peróxido de hidrogênio (0,4 mol.L-1), maior tempo de exposição a radiação (6h) e com pH do sistema igual a 4. Associado a taxa de degradação, este processo apresenta baixo custo operacional

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Los óxidos de azufre emitidos desde fuentes antrópicas, particularmente fundiciones de cobre, termoeléctricas y cementeras constituyen un problema ambiental relevante en Chile central. Las fundiciones Ventanas y Caletones, responsables en el año 2005 de un 64% y 13% respectivamente de las emisiones antrópicas de azufre de la región (90GgS/a), han disminuido sobre un 80% sus emisiones desde 1995. Esta disminución obedece a la implementación de planes de descontaminación a través de los cuales se aumentó la captación de azufre mediante la instalación de plantas de ácido y sistemas de manejo de gases y el reemplazo de los hornos de reverbero. Este trabajo aborda una cuantificación de los cambios en cuanto a la distribución de azufre oxidado en Chile central analizando el año 2005. Para esto se utiliza un modelo meteorológico de mesoescala (MM5) y un modelo de dispersión de contaminantes (POLYPHEMUS) simulando cuatro períodos representativos de un mes cada uno: enero, abril, julio y octubre de 2005. Los resultados de ambos modelos fueron evaluados utilizando observaciones disponibles, incluyendo entre ellas a las observaciones satelitales de carga de dióxido de azufre. Se encuentra que las simulaciones representan la dispersión regional de azufre oxidado y que las condiciones locales en las cercanías de las megafuentes son capturadas solo parcialmente debido, por una parte, a la resolución espacial de las simulaciones y, por otra, a inconsistencias en las observaciones disponibles. Además, se concluye que la percepción remota satelital es una herramienta que puede usarse para el monitoreo de las emisiones de azufre de megafuentes como la fundición Caletones. Finalmente, para la zona donde se obtiene la mejor correspondencia entre simulaciones y observaciones y en donde cada megafuente posee estaciones de monitoreo se implementó y evaluó una metodología para mejorar la estimación y resolución temporal de las emisiones de las megafuentes utilizando los resultados de la simulación, una estimación inicial de las emisiones y las observaciones superficiales de dióxido de azufre. A través de esta metodología se obtiene una estimación diaria de la emisión de azufre oxidado de las megafuentes, lo que permite mejorar su operación.

No disponible a texto completo / En este trabajo se desarrolló una metodología analítica empleando la cromatografía gaseosa acoplada a un detector masa-masa (GC-MS/MS) la cual permite la determinación simultánea de 68 contaminantes orgánicos para las familias de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs), bifenilos policlorados (PCBs), difenil éter polibromados (PBDEs) y pesticidas (GC-MS/MS) en matrices acuosas y de sedimento. Además se desarrolló una metodología utilizando la cromatografía líquida acoplada detector de masa-masa que permite la determinación, en las mismas matrices, de 8 pesticidas y 5 alquifenoles junto a sus derivados etoxilados (LC-MS/MS). El tiempo de análisis cromatográfico para ambas técnicas es menor a 26 minutos aproximadamente. Además se desarrollaron técnicas de extracción de estos contaminantes orgánicos en las matrices ambientales. Para muestras acuosas se empleó la extracción líquido-líquido utilizando diclorometano como extractante a pH neutro (para analitos determinados por GC-MS/MS) obteniéndose recuperaciones entre 70-130% y límites de detección entre 0,75-19,8 ng L-1. Por otra parte para analitos determinados por LC-MS/MS se utilizó acetato de etilo a pH 2, obteniéndose recuperaciones entre 74-120% y límites de detección entre 1-63 ng L-1. Para muestras de sedimento se optimizaron las condiciones de extracción asistida por energía de ultrasonido. Para los compuestos determinados por GC, las condiciones óptimas fueron empleando tres ciclos de extracción, a un tiempo de 14 minutos cada uno, utilizando 17 g de muestra y un volumen de solvente de 40 mL de acetona-hexano 1:1 v/v, obteniéndose recuperaciones entre 72-116% y límites de detección entre 0,02-0,19 ng g-1. Para los compuestos determinados por LC-MS/MS, las condiciones óptimas fueron de tres ciclos de extracción de 10 minutos cada uno, utilizando 4 g de muestra y un volumen de solvente de 40 mL de acetonitrilo-agua 95:5 v/v a pH 3, obteniéndose recuperaciones entre 77-109% y límites de detección de 0,25-6,25 ng g-1. Por otra parte, estas metodologías fueron aplicadas en la determinación de los contaminantes orgánicos en la cuenca del río Maipo. Se estableció un conjunto de 29 sitios de muestreo en el río Maipo como en sus afluentes más importantes, que permitió evaluar su comportamiento en distintas épocas del año. La presencia de los diferentes pesticidas cuantificados en los 3 muestreos realizados, se atribuye a la actividad agrícola existente en las zonas y la aplicación de éstos en los cultivos adyacentes. Para la matriz acuosa se cuantificó su presencia entre 10-240 ng L-1 y en sedimento se cuantificó su presencia entre 0,82-2,65 ng g-1. Respecto de los PAHs en muestras acuosas, sólo en el monitoreo de otoño se encontraron valores (entre 180-245 ng L-1) por sobre lo establecido en normas europeas y estadounidenses. La presencia de estos analitos, sin embargo, es difícil de atribuirla a una fuente específica. Para el caso de sedimentos, las concentraciones encontradas de PAHs entre 0,65-6,71 ng g-1 fueron similares a las obtenidas en trabajos efectuados en distintos países, y se atribuye su presencia presumiblemente a la acción de incendios en zonas cercanas a los puntos positivos. La presencia de nonilfenol y sus derivados dietoxilados se atribuye a los desechos de tipo doméstico, debido al uso de lavalozas. No se detectó nonilfenol en la matriz acuosa y los valores obtenidos de los etoxilatos son comparables a los informados en la literatura, destacando el valor encontrado (1-7 μg L-1) en el punto Mapocho, los cuales si se expresan en función de nonilfenol (0,7-4,7 μg L-1) se estaría sobrepasando la normativa europea de calidad de agua para este analito, cuyo valor máximo es de 0,3 μg L-1, lo cual deja en claro la necesidad de normar las concentraciones de este disruptor endocrino. Para la muestra de sedimento se cuantificaron valores para nonilfenol entre 4,2-56,1 ng g-1 y para nonilfenol dietoxilado entre 4,2-10,3 ng g-1. Es importante destacar el hecho que no se detectó la presencia de PCBs ni de PBDEs en las muestras de agua y sedimento del río Maipo.

The planetary boundary layer (PBL) is a physical system presenting a variety of complex states characterized by the turbulence phenomenon. An understanding of the turbulence patterns and its structural details is of fundamental importance in large and small meteorological scales and atmospheric dispersion. From the numerical point of view, the PBL turbulence has been investigated employing LES models. In LES, only the energy-containing eddies of the degrees of freedom of the turbulent field are explicitly resolved and the effect of the smaller, more isotropic eddies, needs to be parameterized. Modeling these residual turbulent motions, which are also termed subfilter-scale motions, is in large part a phenomenological procedure based on heuristic arguments. These movements are called subfiltro or subgrade and the description of its effects is a major problem in the formulation models of large eddy simulation. Therefore, the derivation of subfilter viscosities expressed in terms of a cutoff wave number is a fundamental procedure in LES methodology. The purpose of the present study is to derive a new turbulent subfilter viscosity based on the energy at cutoff from the Taylor statistical diffusion theory. As an additional purpose, this new viscosity is used in a LES model to obtain a new profile of the vertical velocity skewness in the convective boundary layer (CBL). A comparison between the results of the skewness generated by the LES simulation with the observed skewness values in surface shows that the calculated numerically values are consistent with those observed. Vertical profiles of the simulated skewness by the LES is employed in a Lagrangian stochastic diffusion model to reproduce the contaminants concentrations measured during the Prairie Grass experiment. This new profile simulated from the LES can be used in diffusion models to reproduce the observed contaminants concentrations. / A camada limite planetária (CLP) é um sistema físico que apresenta uma variedade de estados complexos caracterizados pelo fenômeno da turbulência. O entendimento dos padrões de turbulência e os seus detalhes estruturais é de fundamental importância nas grandes e pequenas escalas meteorológicas e na dispersão atmosférica. Do ponto de vista numérico, a turbulência na CLP tem sido investigada empregando Large Eddy Simulation Models (LES). Nos modelos de Simulação dos Grandes Turbilhões, os graus de liberdade contendo a energia principal do campo turbulento são resolvidos explicitamente, enquanto o efeito dos menores e mais isotrópicos é parametrizado. A modelagem destes movimentos turbulentos menores e residuais é normalmente baseada em argumentos heurísticos. Tais movimentos são também chamados de subfiltro ou subgrade e a descrição dos seus efeitos constitui um problema fundamental na construção de modelos de Simulação dos Grandes Turbilhões. Desta forma, a derivação de viscosidades de subfiltro expressa em termos do número de onda de corte é um procedimento fundamental na metodologia LES. O objetivo do presente estudo é derivar uma nova viscosidade turbulenta de subfiltro baseada teoria de difusão estatística de Taylor. Como um objetivo adicional, esta nova viscosidade será empregada em um modelo LES para se obter um novo perfil do skewness da velocidade vertical turbulenta na camada limite convectiva (CBL). Uma comparação entre os resultados do skewness gerado pela simulação LES com dados observados do skewness na superfície mostra que os valores modelados estão de acordo com os observados. O perfil vertical do skewness simulado pelo LES é empregado em um modelo estocástico de difusão Lagrangiano para reproduzir as concentrações de contaminantes medidas durante o experimento de Prairie Grass. Este novo perfil de skewness simulado a partir do LES pode ser usado em modelos de difusão para reproduzir concentrações observadas de contaminantes.

La Región Metropolitana es el área más densamente poblada del país. Se encuentra geográficamente rodeada de cerros y montañas lo que dificulta la ventilación de la cuenca donde se encuentra emplazada. La gran actividad humana la ha contaminado, siendo actualmente zona saturada de Ozono y Material Particulado Respirable, y mantiene zona de latencia de Monóxido de Carbono. Es por esto que se necesita conocer las fuentes que provocan estas emisiones de la forma más certera posible. Dentro de esos agentes que provocan la contaminación están las fuentes móviles. Es difícil determinar exactamente la emisión que estas fuentes generan porque se mueven por la ciudad y no están sometidas a un régimen constante de funcionamiento. Uno de los métodos para estimar emisiones es la metodología propuesta por Michel André sobre el desarrollo de ciclos de conducción. Un ciclo de conducción es una secuencia acotada de velocidad/tiempo estadísticamente representativa de la actividad de las fuentes móviles en la ciudad. Posteriormente a los ciclos obtenidos se les aplica metodología de estimación de factores de emisiones, tal como la metodología IVE, que permite caracterizar las situaciones temporales del vehículo con tasas de emisión. Dada la importancia de los vehículos livianos en el parque automotriz de Santiago, se realizó el siguiente trabajo de memoria para desarrollar y analizar los factores de emisión de vehículos livianos desagregándolos en tipo de vía y horario. Esto permitió establecer la caracterización de las dinámicas de conducción de cada vía en cada horario, permitiendo conocer tanto las velocidades medias de desplazamiento como las aceleraciones y frenadas como así los tiempos en que los vehículos están detenidos en el tráfico. Además, se estableció para cada vía en distintos horarios los factores de emisión de monóxido de carbono CO, dióxido de carbono CO2, NOx, hidrocarburos en suspensión HC y material particulado respirable MP10. Los resultados vinculan las emisiones vehiculares fuertemente con el tipo de vía donde se mueven las fuentes móviles. Además, se pudo establecer relaciones actualizadas entre velocidades medias presentes en las vías y factores de emisión. Para NOx y algunos casos CO, no se pudo establecer una buena relación. Estos gases son de importancia para la ciudad de Santiago, pues son generadores de Ozono troposférico. Por lo tanto, se valida la confección de factores de emisión para estos gases, de modo que queden determinados para cada tipo de vía y no por la velocidad media.

[pt] O presente trabalho apresenta estudos de simulações dos processos de transporte e atenuação do derramamento de gasolina nas condições encontradas em postos de gasolina. Estas simulações são realizadas através da aplicação de métodos numéricos para análise de transporte de multicompostos em meios porosos. Na simulação são utilizados programas para análise tridimensional de fluxo e transporte de contaminantes, bem como um programa de pré- e pós-processamento gráfico utilizado na definição da geometria, geração da malha de diferenças finitas, definição dos parâmetros adotados e visualização dos resultados. Um estudo detalhado dos programas utilizados nas análises é realizado. Este estudo inclui um teste para validar os dados fornecidos pelo programa de análise de transporte de contaminantes, bem como, a implementação numérica de uma nova reação química (reação do BTEX com o reagente de Fenton). Como aplicação dos procedimentos estudados, foi utilizado um caso de derramamento de gasolina em um posto na cidade do Rio de Janeiro-RJ. Para representar este derramamento, a simulação foi dividida em três etapas. A primeira refere-se à tentativa de reproduzir as condições de fluxo e contaminação do BTEX, medidos no campo, até o instante de retirada dos tanques. A segunda etapa da simulação corresponde ao período após a substituição dos tanques. A última etapa da simulação, corresponde ao início da injeção de oxigênio usado para bioremediação da área contaminada. O trabalho apresenta uma descrição dos programas utilizados e sua formulação. Apresenta e comenta também os resultados das análises e implementação efetuada. / [en] The present work presents studies related to the simulation of transport and attenuation processes of gasoline spills in conditions normally encountered in petrol stations. These studies are carried out through the application of numerical methods for the analysis of transport of multicomponents in porous media. Computer programs for 3D analysis of flow and transport of contaminants were used as well as graphics routines for the visualization of results. A detailed study of the programs used was carried out. Validation tests were performed as well as an external implementation of a new routine to simulate a particular chemical reaction (reaction of BTEX with Fenton`s reagent) related to a special remediation technique. As application of the studied procedures, a case related to the gasoline spill in a petrol station located in the city of Rio de Janeiro-RJ was focused. In order to represent as close as possible the gasoline spill the simulation was divided into three stages. The first one, refers to an attempt to reproduce the flow and contamination conditions of BTEX compounds formed in situ until the removal of the underground tanks. The second stage corresponds to a period just after the replacement of the damaged tanks. Finally, the last stage consisted in the injection of oxygen used for bioremediation of the contaminated area. The present work describes the overall methodology used, the obtained results and pertinent comments. / [es] EL presente trabajo presenta estudios de simulación de los procesos de transporte y atenuación del derrame de gasolina en las condiciones encontradas en los puestos de gasolina. Estas simulaciones son realizadas aplicando métodos numéricos para el análisis de transporte de multicompuestos en medios porosos. En la simulación se utilizan programas par el análisis tridimensional de flujo y transporte de contaminantes, así como un programa de pré y postprocesamiento gráfico utilizado en la definición de la geometría, generación de la malla de diferencias finitas, definición de los parámetros adoptados y visualización de los resultados. Se incluye un detallado estudio de los programas utilizados en el análisis. Este estudio incluye una prueba para validar los datos suministrados por el programa de análisis de transporte de contaminantes, así como, la implementación numérica de una nueva reacción química (reacción del BTEX con el reagente de Fenton). Como aplicación de los procedimentos estudiados, fue utilizado un caso de derramamiento de gasolina en un puesto de la ciudad del Rio de Janeiro RJ. Para representar este derramamento, la simulación fue dividida en tres etapas. La primera intenta reproduzir las condiciones de flujo y contaminación del BTEX, medidos en el campo, hasta el instante de retirada de los tanques. La segunda etapa de la simulación corresponde al período después la substituición de los tanques. La última etapa, corresponde al início de la inyeción de oxígeno usado para biocuración de la área contaminada. EL trabajo presenta una descripción de los programas utilizados, de su formulación y los resultados del análisis son comentados.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-04-13T12:48:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Daniele Maciel, 2015.pdf: 8269323 bytes, checksum: 502a5b895730f3f0f1d5a51d67510dac (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T12:48:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Daniele Maciel, 2015.pdf: 8269323 bytes, checksum: 502a5b895730f3f0f1d5a51d67510dac (MD5) Previous issue date: 30-09-30 / CAPEs / O sistema Estuarino do Rio Capibaribe (SERC) está localizado na região metropolitana do Recife e trata-se de uma área muito importante do ponto de vista socioeconômico. Apesar disto, recebe intensa carga de efluentes domésticos e industriais, na sua maioria sem tratamento. Vários processos físicos e químicos regem o destino destes contaminantes, incluindo a tendência dos mesmos serem adsorvidos ao material particulado. O regime de circulação do SERC favorece a retenção deste material e, por consequência, os contaminantes acabam se depositando nos sedimentos. O objetivo deste trabalho foi investigar, pela primeira vez, a saúde ambiental do SERC, considerando aspectos químicos e biológicos. Primeiramente, investigou-se a contaminação de sedimentos por Hidrocarbonetos (HCs) e Organoestânicos (OTs), em 9 estações distribuídas dentro do estuário. Também foram analisados HCs em mais 5 pontos da plataforma adjacente ao SERC, com o intuito de se investigar o potencial de transferência de contaminantes do estuário para a área costeira. Os compostos foram determinados através de cromatografia em fase gasosa associada a um detector de ionização de chama (para hidrocarbonetos alifáticos - HAs) e a um detector de espectrometria de massas (para hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e OTs). As concentrações dos alifáticos totais no estuário variaram entre 7,5 μg g-1 e 190,3 μg g-1. A Mistura Complexa Não Resolvida esteve presente em grande parte das amostras indicando a contaminação dos sedimentos do estuário por óleo. A concentração de HPAs variou desde abaixo do limite de detecção a 497,6 ng g-1, com predominância de fontes pirolíticas, mas, em alguns pontos do estuário, há indicações de contribuição petrogênica, sugerindo uma mistura de fontes. Observou-se uma diminuição na concentração dos HCs em direção a foz do estuário. As concentrações de OTs variaram entre 13,97 e 541,69 ng Sn g-1, e os resultados indicam aporte recente destes contaminantes no ambiente, mesmo após obanimento de seu uso como agente anti-incrustante. A partir da constatação da contaminação dos sedimentos, cinco dos locais mais contaminados e próximos a potenciais fontes de contaminação foram novamente amostrados. O objetivo foi avaliar a qualidade dos sedimentos do estuário através da abordagem clássica ―Tríade da Qualidade de Sedimento‖ (TQS) e o uso de análises multivariadas. Foram investigadas a contaminação por HAs e HPAs, compostos organoclorados (OCs) e metais pesados. Testes ecotoxicológicos e análise da estrutura da comunidade bentônica também foram realizados. Para determinação dos compostos orgânicos foi usada a mesma metodologia descrita anteriormente e, para determinação dos metais, a técnica de ICP-MS. Todas as estações apresentaram contaminação por HCs, OCs e metais pesados, sendo as maiores concentrações na porção superior do estuário e na área portuária. Em alguns casos, alguns compostos excederam os limites de segurança estabelecidos por agências reguladoras internacionais, podendo causar efeitos nocivos à biota. As estações localizadas em frente ao Porto do Recife e na parte mais interna do estuário apresentaram toxicidade para o copépodo Tisbe biminiensis e, ainda, na porção mais interna do estuário foram registrados os menores valores de abundância e diversidade de organismos. Os resultados das análises integradas indicaram a presença de um gradiente de diminuição da degradação, do interior do estuário à sua desembocadura. A TQS mostrou-se eficaz para avaliar a qualidade e saúde ambiental da região e pode ser usada em programas de monitoramento de outras regiões estuarinas. / The Capibaribe Estuarine System (CES) is located in the metropolitan region of Recife and, besides its important socio-economic role, it receives high load of domestic and industrial effluents, mostly untreated. Several physical and chemical processes govern the fate of these contaminants, but the hydrophobics tend to be adsorbed to the particulate material. The CES hydrodynamics favors the retention and deposition of this material and, consequently, the contaminants as well. The objective of this study was to investigate, for the first time, the environmental health of CES, considering chemical and biological aspects. Firstly, the sediment contamination by Hydrocarbons (HCs) and Organotins (OTs) was investigated in 9 stations distributed along the estuary. HCs were also analyzed in five stations on the adjacent shelf, in order to investigate the potential transfer of contaminants from estuary to the coastal area. The compounds were analyzed by gas chromatography coupled to a flame ionization detector (aliphatic hydrocarbons - HAs) and a mass spectrometric detector (polycyclic aromatic hydrocarbons - PAHs, and OTs). Concentrations of total aliphatic in the estuary ranged from 7.5 μg g-1 to 190.3 μg g-1. The Unresolved Complex Mixture was registered in most samples indicating the contamination of sediments by oil. PAHs concentrations ranged from <limit of detection to 497.6 ng g-1. Pyrolytic compounds predominated in most sites but, in some portions of the estuary, the dominance of petrogenic suggests a mixture of sources. There was a decrease in the HCs concentration from upper to lower estuary. OTs concentrations ranged between 13.97 and 541.69 ng Sn g-1, and the results indicated recent input of this contaminant in the environment, even after its banishment as antifouling agent. Based on the sediments contamination and proximity of potential sources, five stations were again sampled. The objective was to evaluate the quality of the sediments through the classical approach "Sediment Quality Triad" (SQT) and multivariate analyzes. The contamination by PAHs, HAs, organochlorine (OC) and heavy metals were investigated. The OCs were analyzed using the same methodology described above, and for metals, the ICP-MS technique was used. Ecotoxicological bioassays and analysis of benthic community structure were also performed. All stations are contaminated by HCs, OC and heavy metals, and the highest concentrations were recorded in the upper portion of the estuary and in the port area. Some compounds exceeded the safe limits established by international regulatory agencies in a few samples, and they may be harmful to biota. The stations located in front of the Port of Recife and in the inner part of the estuary showed toxicity to the copepod Tisbe biminiensis. In addition, the inner portion had the lowest abundance and diversity of organisms. Integrated analyses indicated a decreasing gradient of degradation, from most inner part of the estuary to river mouth. The SQT was effective to assess the quality and environmental health and should be used in monitoring programs of other estuarine areas.