Cogumelos são espécies de fungos que têm a capacidade de reter radionuclídeos e elementos estáveis, importantes do ponto de vista tóxicológico e radiológico do meio ambiente. Estudos têm demonstrado que cogumelos podem ser utilizados como bioacumuladores na monitoração e na avaliação de contaminação e qualidade do ecossistema. No presente estudo, foram determinados os radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e os elementos As, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mn, Na, Sc, U, Th e Zn em 24 amostras de cogumelos e de solos coletadas na região do Planalto de Poços de Caldas. O Planalto de Poços de Caldas é um exemplo de região de anomalia radioativa, apresentando cerca de 70 delas. No presente estudo, dois grupos de amostragem (do total de sete grupos) foram realizados em locais que apresentam tais anomalias. A determinação dos elementos estáveis foi realizada por Análise por Ativação com Nêutrons. As determinações de 226Ra, 228Ra e 210Pb nas amostras de cogumelos foram realizadas por separação radioquímica e suas atividades foram quantificadas em contador proporcional de fluxo gasoso Alfa e Beta Total. A determinação destes mesmos radionuclídeos nos solos foi realizada por Espectrometria Gama. A determinação dos isótopos de tório nos cogumelos foi realizada por separação radioquímica e quantificada por Espectrometria Alfa. O controle analítico de todas as metodologias utilizadas no presente trabalho foi realizado com o uso de materiais de referência certificados. Foram também analisadas amostras de cogumelos de uma região que não apresenta anomalia radioativa e os resultados comparados com os valores obtidos no Planalto de Poços de Caldas, podendo assim comprovar que cogumelos atuam como indicadores de contaminação radioativa do meio ambiente. As concentrações e atividades mais elevadas foram encontradas nas amostras coletadas nas zonas rurais do Planalto de Poços de Caldas, onde ocorrem as maiores anomalias radioativas na região. Pelos resultados obtidos, pode-se comprovar a eficiência do cogumelo como indicador de contaminação radioativa ambiental, sendo estes apropriados para avaliar os níveis de radioatividade em áreas de Materiais Radioativos de Ocorrência Natural. / Mushrooms are fungi species capable of retaining radionuclides and stable elements that are important to the environment from the toxicological and radiological point of view. Studies have shown that mushrooms can be used as bioaccumulators in monitoring and evaluation of contamination and quality of ecosystems. The present study determined the radionuclides 226Ra, 228Ra and 210Pb and the elements As, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mn, Na, Sc, U, Th and Zn in 24 samples of mushrooms and soils collected on the Poços de Caldas plateau. The Poços de Caldas plateau has around 70 radioactive anomolies. In the present study, two groups of samples (of a total of seven groups) were taken from areas with radioactive anomalies. The determination of the stable elements was carried out by Neutron Activation Analysis. The determination of 226Ra, 228Ra and 210Pb in mushroom samples was carried out by radiochemical separation and their activities were measured in a Total Alpha and Beta Gas Flow Proportional Counter. These radionuclides were determined in soil by Gamma Spectrometry. The determination of thorium isotopes in mushrooms was carried out also by radiochemical separation and measured by Alpha Spectrometry. The analytical control of the methods utilized in this study was carried out with certified reference materials. Samples of mushrooms of a region that presented no radioactive anomaly were analyzed and compared with values obtained from the Poços Caldas Plateau, in order to identify the behavior of mushrooms as radioactive contamination indicators in their natural environment. Higher concentrations and activities were found in samples collected in the rural area of the Poços de Caldas Plateau, which has the largest radioactive anomalies in the region. The results show that mushrooms are efficient indicators of environmental radioactive contamination and are appropriate to evaluate levels of radioactivity in areas which contain naturally occurring radioactive materials.

O diabetes mellitus é umas das principais endocrinopatias da espécie canina. Esta doença é caracterizada pela deficiência relativa ou absoluta de insulina. A formação da catarata é uma complicação freqüente do cão diabético, resultando em cegueira. A lente do paciente diabético está sujeita ao aumento do estresse oxidativo em razão da dificuldade em regular os níveis glicêmicos gerando hiperglicemia crônica. Os elementos químicos estão envolvidos em diversos processos no organismo. Portanto, alterações como deficiência ou excesso dos elementos químicos podem contribuir para as complicações do diabetes mellitus, incluindo a catarata. A cápsula da lente, importante estrutura na cirurgia de catarata, está associada com uma diminuição da espessura, tornando-se mais fina como o avanço da catarata. O objetivo deste estudo foi determinar, por meio do uso da fluorescência de raios X (XRF), a concentração dos elementos químicos cálcio, ferro, cobre e zinco e analisar a topografia dos elementos traços ferro, cobre e zinco. Por meio dos mapas de distribuição determinou-se as regiões de intensa atuação dos elementos constituintes e traços, e seu papel efetivo para a lesão. E por meio da microscopia de força atômica (MFA) determinar as propriedades biomecânicas associadas à catarata em cães. A fluorescência de raios X mostrou-se eficiente para a determinação da concentração elementar de cálcio, ferro, cobre e zinco em cataratas de cães portadores de diabetes mellitus. As análises quantitativas mostraram um aumento na concentração e redução na concentração de ferro e cobre nas lentes de cães diabéticos. Estes resultados concordam com hipóteses discutidas na literatura. A microscopia de força atômica proporcionou medidas elasticidade rápidas e precisas em amostras de cápsula anterior da lente de cães, com mínima preparação da amostra. Os valores de elasticidade local apresentaram-se ligeiramente superiores para lentes diabéticas. / Diabetes mellitus is one of the principal endocrinopathies in canine. The disease is characterized by absolute or relative deficiency of insulin. The formation of cataract is frequent complication in diabetic dogs, leading to blindness. The lens of diabetic patient is subjected to increased oxidative stress due to the difficulty in regulating blood glucose levels causing chronic hyperglycemia. The chemical elements are involved in several functions in the organism. Therefore, alterations like deficiency or excess of chemical elements may contribute to the complications of diabetes mellitus including cataract. The lens capsule, an important structure of cataract surgery is associated to a decrease in thickness, becoming thinner with the advance of the cataract. The objective of this work was to determine, through the use of X ray fluorescence (XRF), the concentration of chemical elements such as calcium, iron, cooper and zinc and analyze the topography of the trace elements iron, cooper and zinc. By the means of elementary distribution maps we could determine the regions of the intense action of the constituent elements and trace and its effective role in relation to the lesion. By means of atomic force microcopy (AFM), we could determine the biochemical properties associated to the cataract in dogs. X ray fluorescence showed efficient for the determination of the elementary concentration of calcium, iron, cooper and zinc in cataracts in dogs carrying diabetes mellitus. Quantitative analysis showed an increase in calcium and a reduction in iron and copper concentration in lenses of diabetic animals. These results are in accordance to the hypothesis discussed in the literature. The atomic force microscopy provided measures of rapid and accurate elasticity in samples of anterior capsules of lenses in dogs, with minimum preparation of samples. The values of local elasticity showed slightly superior for diabetic lenses.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ana karolina.pdf: 4541487 bytes, checksum: d0e6cad6293572a6e9b57e1920b64f33 (MD5) Previous issue date: 2008-08-22 / The hydrological cycle of the rivers is the main source of the renewal of the fertility on floodplains and has a great influence on the limnological characteristics of Amazonian waters. The extraction of petroleum in the headwaters of the Urucu River and the construction of the Urucu-Coari-Manaus gas pipeline are sources of possible anthropic impacts in the region. The seasonal and spatial variation of temperature, pH, electrical conductivity and dissolved oxygen were studied in the water column of the Urucu, Solimões and Negro rivers. Also, major cations (Na, K, Ca and Mg) and the trace elements (Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) were studied in the sub-surface waters of the same rivers during the rising water period, peak high water period, falling water period and peak low water period during the hydrological cycle of the year 2006. The variables in the water column were measured with digital probes. For all other parameters water samples were collected just below the surface with a Ruttner sampler, filtered and preserved. The alkali metals were analyzed by Flame Photometry and the alkaline-earth metals and trace elements by Flame Atomic Absorption Spectroscopy. The data were evaluated with ANOVA to establish the existence of the variation of the chemical elements between the different periods of the hydrological cycle and between rivers. In order to recognize patterns in the behavior of the variables a Principal Components (PCA) and a Hierarchical Cluster (HCA) analysis were applied. In general there are hidrochemical similarities between the Urucu and Negro rivers, in the Solimões River the concentration of the elements is greater, especially calcium and there is variability depending on the phase of the hydrological cycle. In the Urucu River the limnological variables increased from the rising water period to the peak low water period. In the Solimões River pH and dissolved oxygen increased from the rising water period to the falling water period while temperature and electrical conductivity decreased from the rising water period to the peak high water period and increased thereafter up to the peak low water period. In the Negro River pH and oxygen increased during the peak high water period and peak low water period. Temperature decreased from the rising water period to peak high water period and increased from the high water period to peak low water period, conductivity was constant during the hydrological cycle with a small increase at the peak high water period and lower values during the peak low water period. In all three rivers the greatest temperatures were registered during the low water period. Considering the entire hydrological cycle the dominance of the major elements was K+>Ca2+>Na+>Mg2+ for the Urucu and Negro Rivers and Ca2+>Mg2+>Na+>K+ for the Solimões River. Throughout the hydrological cycle the mean sum of all the major elements in the Solimões River (14,003mg/L) was about 5.3 times greater than that of the Urucu River and 14 times greater than the Negro river, with emphasis on calcium which was 10 times greater than the greatest element in the other two rivers. According to the ANOVA there was no significant variation between the different periods of the hydrological cycle in the Urucu River for the concentrations of Cd, Cr e Ni; in the Solimões River for the concentrations of Na, Cd, Co e Cu; and in the Negro River of K, Ca, Mg, Cu, Ni e Pb. Between the rivers, for the major part of the hydrological cycle, principally during the rising water period, there was no significant variation between the Urucu and Negro rivers. The PCA and the HCA lend support to the similarities between the Urucu and Negro rivers, the differences between these rivers and the Solimões River and the significant correlations between all the trace elements and the major elements with the exception of Fe which had no correlation with any element. Therefore this study shows that there are seasonal and spatial variations in the concentrations of major and trace elements between the three rivers. The data should be looked upon as those of a practically unaltered equatorial ecosystem and in this manner become part of a basic data base for posterior comparisons and subsidize research with respect to nutrient fluxes in the drainage basins of the three rivers for the evaluation of an eventual anthropogenic impact. / O ciclo hidrológico dos rios é a principal fonte de renovação da fertilidade das áreas inundáveis e exerce influência marcante nas características limnológicas das águas amazônicas. A extração de petróleo nas cabeceiras do rio Urucu e a construção do gasoduto Urucu-Coari-Manaus são fontes de possíveis impactos antrópicas nesse percurso. Foram estudadas a variação sazonal e espacial de temperatura, pH, condutividade e oxigênio dissolvido nos Urucu, Solimões e Negro; e de elementos majoritários (Na, K, Ca e Mg) e elementos-traço (Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) na camada sub-superficial dos mesmos rios na enchente, cheia, vazante e seca do ciclo hidrológico de 2006. As variáveis na coluna de água foram medidas com potenciômetros digitais. Para as outras determinações foram coletadas amostras de água na sub-superfície com garrafa de Ruttner, filtradas e preservadas. Os metais alcalinos foram analisados por Fotometria de Chama e os alcalinos terrosos e elementos-traço por Espectrometria de Absorção Atômica de Chama. Os dados obtidos foram avaliados por ANOVA, para estabelecer a existência de variação dos elementos químicos entre fases do ciclo hidrológico e entre os rios. Para o reconhecimento de padrões no comportamento das variáveis foram utilizadas a análise de Componentes Principais (PCA) e de Agrupamentos Hierárquicos (HCA). De modo geral, destaca-se que há semelhanças hidroquímicas entre os rios Urucu e Negro; que no Solimões as concentrações dos elementos químicos são freqüentemente maiores, especialmente o cálcio; e que há variação de acordo com a fase do ciclo hidrológico. As variáveis limnológicas no rio Urucu apresentaram maiores valores no sentido enchente-cheia-vazante-seca. No rio Solimões os valores de pH e oxigênio dissolvido aumentaram da enchente para a vazante, enquanto que a temperatura e a condutividade elétrica diminuíram da enchente para a cheia e aumentaram da cheia para aseca. No rio Negro o pH e o oxigênio aumentaram na cheia e na seca, a temperatura diminui da enchente para a cheia e aumentou da cheia para a seca; a condutividade permaneceu praticamente inalterada com discreto aumento na cheia e menores valores na seca. Em todos os ambientes as maiores temperaturas foram registradas no período de águas baixas. Considerando todo o ciclo hidrológico a relação de dominância para os elementos majoritários ficou estabelecida em: K+>Ca2+>Na+>Mg2+ para os rios Urucu e Negro e, Ca2+>Mg2+>Na+>K+ para o Solimões. Para o mesmo período a soma média de todos os 10 majoritários no Solimões (14,003 mg/L) foi cerca de 5,3 vezes maior do que no Urucu e 14 vezes maior do que no rio Negro, destacando-se o cálcio com teor até 10 vezes maior que o elemento em maior concentração nos outros dois rios. De acordo com a ANOVA, entre as fases não houve variação significativa no rio Urucu para as concentrações de Cd, Cr e Ni; no rio Solimões, para os teores de Na, Cd, Co e Cu; e no rio Negro para as concentrações de K, Ca, Mg, Cu, Ni e Pb. Entre os rios, na maior parte do ciclo hidrológico, principalmente na enchente, não houve variação significativa entre Urucu e Negro. A PCA e a HCA corroboraram as semelhanças entre Urucu e Negro, as diferenças entre estes rios e o Solimões e as correlações significativas entre todos os elementos-traço e majoritários, com exceção do Fe, sem correlação com qualquer elemento. Portanto, este estudo comprova que há variação sazonal e espacial das concentrações de elementos majoritários e elementos-traço entre os três rios estudados. Os dados apresentados devem ser vistos como os de um ecossistema equatorial praticamente inalterado podendo, desta forma, tornarem-se parte de um banco básico de dados para comparações posteriores e subsidiar pesquisas quanto ao fluxo de nutrientes na área de drenagem nestas bacias para avaliação de atividades antropogênicas nesses rios no futuro.

A presente dissertação é um estudo da evolução ambiental do Reservatório de Salto Grande (RSG), Americana, SP, realizado a partir de análises granulométrica, geomagnética, geoquímica (especiação fósforo e carbono, elementos traço, compostos organoclorados e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos) e biológica (tecamebas) de amostras de um testemunho sedimentar de 233 cm. Com base nos resultados obtidos, foi possível: 1) avaliar a toxicidade dos sedimentos, de acordo com os valores-guia de qualidade de sedimentos (VGQS) TEL e PEL, fator de enriquecimento (EF) e índice de geoacumulação (Igeo) e 2) identificar cinco fácies sedimentares, ao longo do testemunho. Fácies 1, situada na base do testemunho, é constituída por lama, com baixas concentrações de elementos traço, compostos organoclorados e HPAs, presença de material radicular e ausência de tecamebas. Essa sequência sedimentar pode ser atribuída às unidades de solos e sedimentos depositados na planície aluvial do Rio Atibaia e representa a fase Préreservatório. A partir de 177 cm de profundidade rumo ao topo, passam ocorrer mais quatro fácies, indicativas dos 65 anos de existência do RSG. A Fácies 2 (transição de solo e início do reservatório) caracteriza-se pela presença de lama, com tênue estratificação plana paralela e surgimento de tecamebas (Arcella gibbosa, A. megastoma, Difflugia corona, D. oblonga, D. gramen e Centropyxis discoide aculeata). Nessa fácies não foram detectados sedimentos contaminados, segundo VGQS. Contudo, foi constatado aumento expressivo de HPAs, provavelmente relacionado a queimadas ocorridas no entorno do reservatório. Fácies 3 (Reservatório) é marcada por sucessão de camadas de lama escura, intercaladas com lama clara, associadas às variações sazonais de produtividade do reservatório. Na porção final da Fácies 2 e toda a Fácies 3, ocorrem as maiores concentrações dos elementos traço (principalmente Cu, e Cr), parâmetros geomagnéticos, PCBs, DDT e HPAs, bem como o primeiro e maior declínio das populações de tecamebas. Nessa fácies 3 os VGQS indicam a presença de sedimentos fortemente contaminados. Fácies 4 continua a apresentar sucessão de camadas escuras e claras, contudo, as concentrações dos elementos traço, parâmetros geomagnéticos, PCBs, DDT e HPAs diminuem sensivelmente e os valores de densidade e diversidade das tecamebas aumentam. Valores de Cu diminuem mas, continuam expressivos, indicando sedimentos contaminados. As oscilações da concentração de Cu podem estar relacionadas ao uso de algicidas à base de CuSO4, que são utilizados no RSG para controlar a floração de cianobactérias e macrófitas. Fácies 5, correspondente ao período mais recente da história do RSG, caracteriza-se pela presença de lama preta, contaminada por Cu, pobre em tecamebas e baixas concentrações de DDT e HPAs. As curvas de evolução dos fluxos de fósforo inorgânico, Mn e Zn apresentaram forte similaridade com as curvas de crescimento demográfico da cidade de Americana e com as variações do regime de chuvas local. Estes resultados sugerem que as variações do aporte de nutrientes no reservatório encontram relação direta com as mudanças no escoamento de água pluvial na bacia de drenagem do Atibaia e com os influxos industriais e domésticos no RSG / This works presents an environmental evolution of the Reservatório de Salto Grande (RSG), Americana, accomplished through the grain-size, geochemical (phosphorous, carbon, trace elements, organochlorines and polycyclic aromatic hydrocarbons), and biological (thecamoebians) analyses from sample of a sediment core. Based on the results it was possible to: 1) evaluate the sediments according to the Sediment Quality Guideline Values for metals and associated (SQGV), enrichment factors, and geoaccumulation index and 2) identify five sedimentary facies through the core. Facies 1 located at the base of the core is composed of muddy sediments with low concentrations of trace elements, organochlorines and PAHs, presence of small trees roots and absence of thecamoebians. This sedimentary sequence could be attributed to soil units and sediments deposited in the alluvial basin of the Atibaia river and represents the pre-reservoir succession. From 177 cm through the top of the core more 4 facies are identified, all correlated with the time span of 65 years since the inundation of the RSG. Facies 2 (transition between soil portion and the reservoir inundation) is characterized by the presence of a homogeneous mud and a thin parallel planar stratification and by the appearance of thecamoebians (Arcella gibbosa, A. megastoma, Difflugia corona, D. oblonga, D. gramen, Centropyxis discoide aculeata). In this facies no contaminants were registered according to SQGV standards. But a high concentration of PAHs was detected possibly indicative of vegetation burning. Facies 3 (Reservoir) is marked by a succession of dark mud interleaved by whitish mud likely associated to seasonal variation of primary productivity in the reservoir. At the top portion of facies 2 and the whole extension of facies 3 were found the highest concentration of trace elements (Cu, and Cr), geomagnetic parameters, PCBs, DDT and PAHs, and the first and major decline of thecamoebians populations. In this facies SQGV are indicative of highly contaminated sediments. Facies 4 continuously shows the same succession of mud and the concentrations of trace elements, geomagnetic parameters, PCBs, DDT and PAHs show a sensitive decrease, and the values of richness and abundance of thecamoebians show an increase. Although the values of Cu diminish, they still remain expressive, indicative of sediment contamination. The oscillations of Cu concentrations may be related to the use of algaecides composed of CuSO4 in order to control populations of cyanobacteria and macrophytes. Facies 5 corresponds to the last centimeters of the core and to recent periods of the history of RSG, characterized by the presence of a black mud contaminated with Cu poor in species of thecamoebians and low concentrations of PCBs, DDT and PAHs. The curves of inorganic phosphorous, Mn and Zn showed a similar pattern to the curves of demographic growth and rain fall in the city of Americana. These results suggest that the variations of nutrients income are related to the change in water flow regimes in the Atibaia river watershed and to industrial and domestic input in the RSG

Cogumelos são espécies de fungos que têm a capacidade de reter radionuclídeos e elementos estáveis, importantes do ponto de vista tóxicológico e radiológico do meio ambiente. Estudos têm demonstrado que cogumelos podem ser utilizados como bioacumuladores na monitoração e na avaliação de contaminação e qualidade do ecossistema. No presente estudo, foram determinados os radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e os elementos As, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mn, Na, Sc, U, Th e Zn em 24 amostras de cogumelos e de solos coletadas na região do Planalto de Poços de Caldas. O Planalto de Poços de Caldas é um exemplo de região de anomalia radioativa, apresentando cerca de 70 delas. No presente estudo, dois grupos de amostragem (do total de sete grupos) foram realizados em locais que apresentam tais anomalias. A determinação dos elementos estáveis foi realizada por Análise por Ativação com Nêutrons. As determinações de 226Ra, 228Ra e 210Pb nas amostras de cogumelos foram realizadas por separação radioquímica e suas atividades foram quantificadas em contador proporcional de fluxo gasoso Alfa e Beta Total. A determinação destes mesmos radionuclídeos nos solos foi realizada por Espectrometria Gama. A determinação dos isótopos de tório nos cogumelos foi realizada por separação radioquímica e quantificada por Espectrometria Alfa. O controle analítico de todas as metodologias utilizadas no presente trabalho foi realizado com o uso de materiais de referência certificados. Foram também analisadas amostras de cogumelos de uma região que não apresenta anomalia radioativa e os resultados comparados com os valores obtidos no Planalto de Poços de Caldas, podendo assim comprovar que cogumelos atuam como indicadores de contaminação radioativa do meio ambiente. As concentrações e atividades mais elevadas foram encontradas nas amostras coletadas nas zonas rurais do Planalto de Poços de Caldas, onde ocorrem as maiores anomalias radioativas na região. Pelos resultados obtidos, pode-se comprovar a eficiência do cogumelo como indicador de contaminação radioativa ambiental, sendo estes apropriados para avaliar os níveis de radioatividade em áreas de Materiais Radioativos de Ocorrência Natural. / Mushrooms are fungi species capable of retaining radionuclides and stable elements that are important to the environment from the toxicological and radiological point of view. Studies have shown that mushrooms can be used as bioaccumulators in monitoring and evaluation of contamination and quality of ecosystems. The present study determined the radionuclides 226Ra, 228Ra and 210Pb and the elements As, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mn, Na, Sc, U, Th and Zn in 24 samples of mushrooms and soils collected on the Poços de Caldas plateau. The Poços de Caldas plateau has around 70 radioactive anomolies. In the present study, two groups of samples (of a total of seven groups) were taken from areas with radioactive anomalies. The determination of the stable elements was carried out by Neutron Activation Analysis. The determination of 226Ra, 228Ra and 210Pb in mushroom samples was carried out by radiochemical separation and their activities were measured in a Total Alpha and Beta Gas Flow Proportional Counter. These radionuclides were determined in soil by Gamma Spectrometry. The determination of thorium isotopes in mushrooms was carried out also by radiochemical separation and measured by Alpha Spectrometry. The analytical control of the methods utilized in this study was carried out with certified reference materials. Samples of mushrooms of a region that presented no radioactive anomaly were analyzed and compared with values obtained from the Poços Caldas Plateau, in order to identify the behavior of mushrooms as radioactive contamination indicators in their natural environment. Higher concentrations and activities were found in samples collected in the rural area of the Poços de Caldas Plateau, which has the largest radioactive anomalies in the region. The results show that mushrooms are efficient indicators of environmental radioactive contamination and are appropriate to evaluate levels of radioactivity in areas which contain naturally occurring radioactive materials.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larissa_ Kummer.pdf: 3836984 bytes, checksum: 1746a7b3c060c75c722565a4bf452739 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / High concentrations of heavy metals in the soil can affect the sustainability of ecosystems and the health of humans and animals. The metal availability in the environment is related to the characteristics of each element, historical and source of contamination, as well as the properties of each soil. The presence of more than one element is common in contaminated areas and their interaction can affect their behavior in the environment. Researches have been developed to study the behavior of metals in different types of soils and thus help in cases of remediation. In recent years, the soil washing with biosurfactant has been presented as a promising method of remediation with little or no effect on the physico-chemical and microbiological characteristics of the soil, but the costs of obtaining this biosurfactant are still high, because most manufacturers use artificial means for production. Thus, this study had the objective of evaluating the remediation potential of the biosurfactant obtained from the fermentation of cassava water through the action of the bacteria Bacillus subtilis. This biosurfactant was characterized as surfactin, an anionic lipopeptide. Soils of different origins were used, one of them typical of the southwestern state of Paraná and the other from the northwest. The soils were first evaluated according to their potential for adsorption of the elements copper, zinc and lead in monometallic and multimetalic conditions, representing non-competitive and competitive conditions respectively. This evaluation was carried out by tests of adsorption and application of the matematical models of Langmuir and Freündlich. Soils were characterized chemically, physically and mineralogically. After that, it was performed the process of artificial contamination of these soils for application in the experiments of soil washing with biosurfactant in different conditions, having pH and concentration of biosurfactant solution as the main variables. Furthermore, it was also assessed the adsorption s capacity for metals by biosurfactant in liquid medium. The results showed that metals have different behaviors related to the adsorption and desorption to soil and to the biosurfactant. The soil type is also very important for the efficiency of metal removal. The clay soil showed higher adsorption capacity and therefore lower capacity of metal removal when compared to the sandy soil. In general, the soils showed the following sequence of adsorption capacity: Pb > Cu > Zn. The Pb was the element that less desorved by the washing process. It can also be concluded that, when soils are contaminated by more than one element at the same time, its ability to leach is greater than when the element is alone in the medium. This situation occurs because of differences between the competitive processes that take place in the active sites. The washing experiments showed that the biosurfactant was not able to improve the efficiency of removal of metals. The results obtained by the control treatments (only pure water) had very similar values to those that contained biosurfactant. When the wash solution containing the biosurfactant was in high concentrations, decrease in removel efficiency was found in some of the samples. Analysis of high performance liquid chromatography showed that the biosurfactant was adsorbed to soil samples, which is the consequence of not observing the effectiveness of the extractor in the removal of metals. It is notable, however, that the surfactin obtained has the potential to bind to metals, since the tests of adsorption to metals was confirmed by experiments. According to the results obtained, it can be inferred that the surfactin has greater potential for metal removal in liquid media than in solid medium, because of the lower possibility of adsorption. In soil, the results indicated potential use of this biosurfactant as stabilizing of metals in methods of remediation "in situ". / Concentrações elevadas de metais pesados no solo podem afetar a sustentabilidade dos ecossistemas e também a saúde dos seres humanos e animais. A disponibilidade do metal no ambiente está relacionada às características de cada elemento, histórico e fonte de contaminação, bem como às propriedades de cada solo. A presença de mais de um elemento em áreas contaminadas é comum e a interação entre eles pode afetar o seu comportamento no ambiente. Diante do problema, pesquisas vêm sendo realizadas a fim de estudar o comportamento dos metais em diferentes tipos de solos e assim auxiliar nos procesos de remediação. Nos últimos anos, a lavagem do solo com biossurfactante tem sido apresentada como um método promissor de remediação com pequeno ou nenhum efeito sobre as características físico-químicas e microbiológicas do solo, porém os custos de obtenção deste biossurfactante ainda são altos, pois a maioria dos fabricantes utiliza meios artificiais para sua produção. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo geral avaliar o potencial de remediação do biossurfactante obtido a partir do bioprocessamento da manipueira pela ação de bactérias Bacillus subtilis. Este biossurfactante foi caracterizado como surfactina, um lipopeptídeo aniônico. Foram utilizados solos de origens distintas, sendo um deles típico da região sudoeste do estado do Paraná e outro da região noroeste. Os solos utilizados foram primeiramente avaliados de acordo com o seu potencial de adsorção dos elementos cobre, zinco e chumbo em condições monometálicas e multimetálicas, representando condições não-competitivas e competitivas, respectivamente. Esta avaliação foi feita por meio de testes de adsorção e aplicação de modelos matemáticos de Langmuir e Freündlich. Os solos foram caracterizados química, física e mineralogicamente. A partir de então realizou-se o processo de contaminação artificial destes solos para posterior aplicação dos experimentos de lavagem com o biossurfactante em diferentes condições, sendo as variáveis pH e concentração da solução de biossurfactante como as principais. Além disso, também foi avaliada a capacidade de adsorção dos metais pelo próprio biossurfactante, em meio líquido. Os resultados mostraram que os metais apresentam comportamentos distintos quanto a adsorção e dessorção ao solo e ao biossurfactante. O tipo de solo também é muito importante para a avaliação da eficiência de remoção de metais. O solo argiloso apresentou maior capacidade de adsorção e consequentemente menor capacidade de remoção dos metais quando comparado ao solo arenoso. De modo geral, os solos apresentaram a seguinte sequência de capacidade de adsorção: Pb > Cu > Zn. O Pb foi o elemento que menos dessorveu pelos processos de lavagem. Foi possível também concluir que quando os solos estão contaminados por mais de um elemento ao mesmo tempo, a capacidade de lixiviar-se é maior do que quando o elemento está sozinho no meio. Esta situação ocorre em virtude dos processos competitivos existentes entre os sítios ativos. Os experimentos de lavagem mostraram que o biossurfactante não foi capaz de melhorar a eficiência de remoção dos metais. Os resultados obtidos pelos tratamentos controle (somente água pura) tiveram valores muito semelhantes aos que continham biossurfactante. Quando a solução de lavagem continha o biossurfactante em altas concentrações, foi encontrada, em algumas amostras, queda na eficiência de remoção. Análises de cromatografia líquida permitiram concluir que o biossurfactante foi adsorvido às amostras de solo, sendo esta a consequência da não observação da eficácia do extrator na remoção dos metais. Cabe ressaltar, entretanto, que a surfactina obtida apresenta potencial de ligar-se aos metais, uma vez que os testes de adsorção desta aos metais foi confirmado pelos experimentos realizados. De acordo com os resultados encontrados, pode-se inferir que a surfactina tem maior potencial de remoção de metais em meio líquido do que em meio sólido, devido a menor possibilidade de adsorção na matriz sólida. Em solo, os resultados indicaram potencial de utilização deste biossurfactante como agente de estabilização dos metais em métodos de remediação in situ .

O município de Viamão está localizado na região metropolitana de Porto Alegre, no estado do Rio Grande Sul. A barragem Mãe d\'Água foi construída em 1962, com o intuito de atender à demanda da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, mais precisamente o Instituto de Pesquisas Hidráulicas, porém, devido à falta de planejamento urbano, durante os últimos quarenta anos, vem acarretando uma diversificada série de passivos ambientais, como contaminantes orgânicos e/ou inorgânicos. Neste seguimento, o presente trabalho busca avaliar as concentrações dos metais Zinco e Níquel, teores de matéria orgânica e a composição granulométrica nas diferentes profundidades amostradas em testemunhos de sedimentos produzidos nesta bacia hidrográfica que compõe a barragem Mãe d\'Água. As coletas de amostras foram realizadas em junho de 2014, sendo amostrados quatro testemunhos sedimentares distribuídos no lago da referida barragem. Para a extração dos testemunhos foi utilizado um amostrador de núcleo \"Piston Core\". Os sedimentos da fração menor que 63μm foram destinados a análise química para verificação da presença e concentração dos elementos traço: Níquel (Ni) e Zinco (Zn). A metodologia de digestão ácida empregada é a EPA 3050, adotada pela U.S. Environment Protection Agency, sendo que as análises foram realizadas em duplicata e, para controle de qualidade, foram utilizados dois materiais de referência da USGS (U.S. Geological Survey): SGR-1b e SCO-1. Com os resultados obtidos, a caracterização granulométrica da sedimentação sob o barramento mostrou-se suscetível a contaminação por metais ao longo nas últimas décadas. Todas as amostras apresentaram concentrações de Zn e Ni acima do valor de background local e com padrões de crescimento, portanto, evidenciam a existência de enriquecimento dos sedimentos por estes elementos. Os teores de matéria orgânica quando correlacionados as concentrações de Zn e Ni evidenciaram o crescente enriquecimento nos testemunhos analisados, confirmando a alta afinidade destes elementos à sedimentos compostos de fração orgânica. O índice de geoacumulação para a maior parte das concentrações dos metais nas diferentes profundidades encontra-se caracterizadas como não poluída. Considerando que a área de estudo se caracteriza historicamente pela ocupação residencial, ações antropogênicas podem ser consideradas as principais provedoras dos passivos ambientais aos corpos d\'água. / The municipality of Viamão is located in the metropolitan region of Porto Alegre, state of Rio Grande do Sul. The Mãe D\'água Dam was built in 1962, so that demands from the Federal University of Rio Grande do Sul, more precisely the Institute of Hydraulic Research could be met. However, due to a lack of urban planning over the past forty years, the dam has caused several environmental liabilities, such as organic contaminants and / or inorganic contaminants. This manuscript addresses an evaluation of the concentrations of the metals zinc and nickel metals, organic matter content and particle size composition at different depths sampled in sediment cores produced in the watershed that comprises Mãe d\'Água. Four sediment core distributed in the dam lake were collected in June 2014, by \"Piston Core\" core sampler. Sediments whose fraction was lower than 63μm were subjected to chemical analyses regarding the presence and concentration of nickel (Ni) and zinc (Zn). The acid digestion methodology employed was EPA 3050, adopted by the US Environment Protection Agency. The analyses were performed in duplicate and two USGS (US Geological Survey) reference materials, namely: SGR-1b and SCO-1 were used for the quality control. The particle size characterization of sedimentation under the bus has proved susceptible to metal contamination over the past decades. All samples showed concentrations of Zn and Ni higher than the local background values and growth patterns, which evidenced an enrichment of sediments. In comparison to the organic matter content, the Zn and Ni concentrations showed a growing enrichment, which confirmed the high affinity of these elements for sediments composed of organic fraction. The geoaccumulation index for most of the metal concentrations at different depths has been characterized as non polluted. As whereas the study area is historically by historically residential occupation, anthropogenic actions can be considered the main causes of environmental damage to water bodies.

Neste trabalho, a decomposição por via úmida em sistema fechado assistida por radiação micro-ondas (MW-AD) e a decomposição por via úmida em sistema fechado assistida por radiação micro-ondas e ultravioleta (MW-UV) foram avaliadas para amostras comerciais de biodiesel para posterior determinação de Ba, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V e Zn por espectrometria de massa com setor eletromagnético com plasma indutivamente acoplado (SF-ICP-MS). A MW-AD empregando ácido diluído foi primeiramente avaliada sendo possível a decomposição de até 700 mg de biodiesel com HNO3 7 mol L-1 e 2 mL de H2O2 30% (m/m). As soluções finais apresentaram teor de carbono residual (RCC) de 8,7% e acidez residual (RA) de 4%. Posteriormente, com o objetivo de obter maior eficiência de decomposição, o método MW-UV foi avaliado para a decomposição de biodiesel. Com o emprego deste método até 950 mg de amostra foram decompostas com HNO3 7 mol L-1 e soluções finais com RCC de 17,4% e RA de 19,3% foram obtidas. As soluções finais, para ambos os métodos, foram adequadas para a determinação de elementos traço por SF-ICP-MS. Possíveis interferências na etapa de determinação dos analitos, causadas pela presença de carbono residual, foram estudadas através do emprego de padrão interno 115In e de ensaios de recuperação de analito para monitorar a formação de espécies poliatômicas no plasma. Os resultados obtidos mostraram a necessidade da utilização de padrão interno, sendo o instrumento operado no modo de baixa resolução para a determinação da maioria dos analitos, com exceção de 52Cr, para o qual o instrumento foi operado no modo de média resolução. A exatidão dos métodos propostos foi avaliada mediante a análise de material de referência certificado, obtendo-se resultados concordantes, com nível de confiança de 95% (teste t-student), com os valores certificados para a maioria dos elementos. Ensaios de adição de analito também foram feitos para a avaliação da exatidão e recuperações de 92 à 109% foram obtidas. Os limites de detecção (LD) obtidos para o método MW-UV foram inferiores aos obtidos para MW-AD, na faixa de 0,08 a 6,9 ng g-1 e 1,0 a 14 ng g-1, respectivamente. / In this work, the microwave-assisted digestion (MW-AD) and microwave-assisted ultraviolet digestion (MW-UV) were evaluated for commercial biodiesel samples for subsequent determination of Ba, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V and Zn by sector field inductively coupled plasma mass spectrometry (SF-ICP-MS). Using the MW-AD method with diluted acid up to 700 mg of biodiesel were digested with 7 mol L-1 HNO3 and 2 mL of 30% (w/w) H2O2. Final solutions presented residual carbon content (RCC) of 8.7% and residual acidity (RA) of 4%. In order to improve the digestion efficiency, the MW-UV method was evaluated for biodiesel digestion. Using MW-UV method up to 950 mg of sample were digested with 7 mol L-1 HNO3 and the final solutions with RCC of 17.4% and RA of 19.3% were obtained. The final solutions obtained for both methods were suitable for the determination of trace elements by SF-ICP-MS. Interferences in the determination step were studied using 115In as internal standard and analyte recovery to monitor the formation of polyatomic species in the plasma. The low resolution mode was used for the determination of almost of the analytes with the exception of 52Cr that was determine using medium resolution mode. Accuracy of the investigated methods were evaluated by analysis of certified reference material and the values obtained were in agreement with 95% confidence level (t-student test) with the certified values for all elements. Analyte recovery was also performed to evaluate the accuracy and recoveries of 92 to 109% were obtained. The limits of detection (LOD) obtained by the MW-UV method were lower than MW-AD method and are in the range of 0.08 to 6.9 ng g -1 and 1.0 to 14 ng g -1, respectively.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-23Bitstream added on 2014-06-13T20:25:28Z : No. of bitstreams: 1 alvarezlazo_r_dr_jabo.pdf: 871992 bytes, checksum: f010c0f2b021f5d9309efdc48c4d6d40 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de doses anuais de lodo de esgoto (LE) por dez anos consecutivos, no comportamento das formas de nitrogênio em Latossolos cultivados com milho; no estado nutricional, produção de grãos e matéria seca da planta, nos teores de As e Ba no solo e nos teores de As e Ba na folha e no grão de milho. Dois experimentos foram realizados em Jaboticabal (SP), Brasil, sob condições de campo, em blocos ao acaso em Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) e Latossolo Vermelho distrófico (LVd). Os tratamentos foram aplicações de LE (5, 10 e 20 Mg ha-1, b.s.) e uma testemunha (sem LE e com fertilização NPK). O teor médio de N-total apresentou decréscimo com o aumento da profundidade, e aumentou por efeito das doses de LE nos dois solos. Há movimentação do N-NO3 - para as camadas inferiores do solo no LVd. O teor de N-NH4 + no LVef e LVd mostrou comportamento irregular com o incremento da profundidade, predominando sobre o N-NO3 - até a camada 0,60-0,80 m de profundidade no LVef. Dependendo do LE utilizado, tipo de solo e da dose aplicada o LE provocou incrementos no teor de B, Mg, Mo e Zn acima da faixa considerada adequada para o milho. No LVd houve diferença entre tratamentos no teor de As e Ba no solo com decréscimo da concentração com o aumento da dose de LE. Houve diferença entre tratamentos no teor de Ba extraível pelo Mehlich 3, e diminuição do teor pelo incremento da dose de LE no LVef e LVd. No LVef o teor de As no grão aumentou por efeito da dose de LE aplicada. Nos dois solos houve decréscimo do teor de Ba no grão por efeito dos tratamentos. Em LVd o teor de As e Ba foliar do T0 difere dos tratamentos com lodo de esgoto, observando-se decréscimo da concentração com o aumento da dose de LE. O As e Ba adicionados aos solos pelo lodo de esgoto não afetou a produção de grãos e matéria seca das plantas de milho / The aim of this work was to evaluate the effect of the application of annual dosages of Sewage sludge (Ss) during a period of ten years of experimentation, on soil nitrogen response, the nutritional stage, the grain and dry matter yield of maize plants, the As and Ba contents in soil, leaves and grain of maize. Two experiments were carried out in Jaboticabal-SP, Brazil, in randomized blocks under field conditions, in Typic Eutrothox (TH) and Typic Haplorthox. The treatments were, Ss applications rates (5; 10 and 20 Mg ha-1 DW) and a control (without Ss and with NPK fertilization).The average content of total N showed decrease with the rising of depth and increase with the dosages in both soils. The results showed NO3 --N moving to the lower soil layers, in TH. NO4 +-N content in TE and TH showed uneven behavior with the rising of the soil depth, prevailing over NO3 --N until depth layer of 0,60-0,80 m in TE. Depending of the Ss used, soil type and applied dosage the Ss provoked increasing of B, Mg, Mo, and Zn content over the level considered adequate for corn. There was difference between treatments in soil As content in TH, with concentration decrease by the increase of Ss dosage. Ba content determined in TH was affected by treatments showing content decrease by the Ss dosage increase. There was difference between treatments in Ba content extractable by Mehlich 3, and Ba content decrease by increasing of Ss dosage in both soils. In TE As content in corn grain increased by the effect of Ss dosages applied. In both soils decrease of Ba content was found in grain by the effect of Ss treatments. In TH foliar As and Ba content of control treatment differs from Ss treatments, observing decrease of foliar As and Ba concentration by increase of Ss dosage. As and Ba added to the TE and TH by sewage sludge rates didn’t affect dry matter and grain yield of maize plants

Este trabalho teve como objetivo estudar a bioconcentração de elementos-traço no músculo e a presença de micronúcleos nos eritrócitos de Cathorops spixii, coletados no Complexo Estuarino-Lagunar de Cananéia-Iguape, nos setores norte e sul, no verão e inverno de 2009, verificando a influência sazonal e antrópica em cada área. As análises dos elementos traços foram realizadas por Ativação Neutrônica e Espectrometria de Absorção Atômica. Em geral, os peixes apresentaram níveis seguros para consumo humano, exceto para o As, sobretudo nos peixes capturados em Cananéia. Recomenda-se a revisão dos índices de As em relação aos produtos marinhos e mais estudos da relação entre salinidade e bioacumulação deste elemento. Pb e Hg apresentaram maiores concentrações nos peixes de Iguape, independentemente da época do ano, enquanto que As e Cr foram mais elevados em Cananéia. As variações sazonais, nas duas regiões, mostraram que o Hg, Cd e Co apresentaram maiores concentrações no verão, enquanto que o As e o Cr foram maiores no inverno. A expressão de micronúcleo foi baixa, sendo ligeiramente maior na região norte, local mais exposto aos contaminantes devido ao aporte de água do Rio Ribeira de Iguape por meio do canal do Valo Grande, que trás consigo resíduos dos municípios localizados no vale do Ribeira. C. spixii mostrou ser um bom biomonitor ambiental, com potencial para integrar programas de monitoramento em ambientes costeiros e estuarinos em nível nacional. / The aim of this work was study the bioaccumulation of trace elements in the muscle and the presence of micronuclei in the erythrocytes of Cathorops spixii, collected in the Cananéia-Iguape Estuarine-Lagoon Complex, in the sectors north and south, in the summer and winter of 2009, in order to verify the anthropogenic and seasonal influences in each area. Trace elements were analyzed by Neutronic Activation and Atomic Absorption Spectrometry techniques. In general, the fishes had levels safe for human consumption, except for As, especially in fish caught in Cananéia. It is recommended the review of the legislation besides the study of the relationship between salinity and bioaccumulation of this element. Pb and Hg showed higher concentrations in the fishes from Iguape, regardless of the season, while As and Cr were higher in those captured in Cananéia. Seasonal variations in both regions showed higher concentrations of Hg, Cd and Co in the summer, while As and Cr were higher in the winter. The expression micronuclei was low, being slightly higher in the northern region, the most exposed to the contaminants due to the inflow of water from Ribeira de Iguape River, through the Valo Grande Channel, which brings with it waste of municipalities located in the Ribeira Valley. C. spixii proved to be a good environmental biomonitor with potential to integrate monitoring programs in coastal and estuarine environments at the national level.