The aim of the thesis is the identification and characterization of soils with andic properties using the magnetic methods. Investigated soil is located in the Velký Roudný in the Nízký Jeseník mountain. This is the only known area with Andosols on the territory of the Czech Republic. Magnetic measurements will be performed both in the field and in the laboratory, and will be accomplished by geochemical analyses necessary for accurate pedological characterisation. Magnetic data will be interpreted in termagnetická susceptibilita of the geological and environmental conditions. The results will be compared with the properties of the Andosols from the French Massif Central.

O Cretáceo inferior é caracterizado por mudanças drásticas em todos os envelopes terrestres, envolvendo desde variações geodinâmicas a importantes mudanças paleoclimáticas. Entretanto, há poucos registros desses eventos no hemisfério sul, sendo o DSDP-511 o principal deles. Com objetivo de gerar melhores vínculos temporais para os registros do Cretáceo Inferior no hemisfério sul, foram realizados estudos paleomagnéticos e de magnetismo ambiental em alta resolução espacial em uma secção do sítio DSDP-511 (núcleos 58 e 59), a qual corresponde ao intervalo entre 508,77 a 523,94 mbsf (meters below sea floor) e abrange os estágios Barremiano e Aptiano. A compreensão dos eventos paleoclimáticos neste sítio não é trivial, uma vez que, além de ambiguidade nas idades inferidas pela bioestratigrafia, apenas parte do evento de anoxia oceânica OAE 1a está registrada devido a uma lacuna de amostragem. Foram identificados dois principais portadores magnéticos através da análise de curvas de aquisição e desmagnetização de magnetização remanente anisterética (ARM) e magnetização remanente isotérmica (IRM). O mineral de baixa corecividade é a magnetita, confirmada a partir da desmagnetização de IRM triaxial. Sua origem é provavelmente detrítica. O portador de alta coercividade foi interpretado como hematita. A contribuição relativa dos portadores magnéticos apresentou uma variação acentuada no intervalo entre 512 e 514 mbsf, sendo manifestada através de um pico em todos os parâmetros de magnetismo ambiental. Esta variação está associada também à maior concentração de minerais magnéticos neste intervalo e coincide com um marcado aumento na temperatura da superfície dos oceanos. Após desmagnetização progressiva e identificação da componente magnética característica foram definidas duas zonas de polaridade normal e uma zona de polaridade reversa (518,9 e 518,16 mbsf). Além disso, foi definida uma zona discreta de polaridade reversa em 509,20 mbsf. Os resultados encontrados apresentam diferenças significativas quando comparadas com estudos anteriores no mesmo testemunho. Uma datação Re-Os em folhelhos negros de 125,3 ± 2,2 Ma entre 519,01 e 519,40 mbsf foi obtida recentemente e forneceu um vínculo absoluto de idade para o intervalo estudado. O padrão de reversões encontrado foi compatível com a presença dos chrons M0r e ISEA. O modelo de idades proposto permite reposicionar o evento OAE 1a entre as profundidades 513,5 a 518 mbsf, incluindo a parte não recuperada do testemunho. Esta interpretação também compatível com dados de TOC e de 13C obtidos recentemente por outros autores. / The lower Cretaceous is characterized by drastic changes in the Earth, from geodynamic variations to important paleoclimatic changes. However, there are few records of these events in the southern hemisphere, the DSDP-511 being the most comprehensive one. In order to provide better temporal constraints for the lower Cretaceous records in the southern hemisphere, paleomagnetic and high-resolution environmental magnetism studies were performed in a section of the DSDP-511 site (cores 58 and 59), which corresponds to the interval between 508.77 to 523.94 mbsf (meters below sea floor) and covers the Barremian and Aptian stages. The correct assessment of paleoclimatic events at this site is not trivial because, in addition to the ambiguity at the ages inferred by biostratigraphy, only part of the OAE 1a (oceanic anoxic event) was recovered. Two main magnetic carriers were identified through the analysis of acquisition and demagnetization of anhysteretic remanent magnetization (ARM) and isothermal remanent magnetization (IRM) curves. The low coercivity mineral is magnetite, as attested by triaxial IRM demagnetization. Its origin is likely detrital. The high coercivity carrier was interpreted as hematite. The relative contribution of magnetic carriers has a strong variation in the interval between 512 and 514 mbsf, being manifested by a peak in all parameters of environmental magnetism. This variation is also associated with the higher concentration of magnetic minerals and coincides with a marked increase in the sea surface temperature in this interval. After stepwise demagnetization and identification of the characteristic magnetic component, two zones of normal polarity and a zone of reverse polarity (518.9 and 518.16 mbsf) were defined. In addition, a discrete zone of reverse polarity was defined at 509.20 mbsf. The results obtained present significant differences when compared with previous studies in the same core. A Re-Os dating on black shales of 125.3 ± 2.2 Ma between 519.01 and 519.40 mbsf was obtained recently and provided an absolute constraint onto which the polarity zones could be matched. The pattern of reversions found is compatible with the presence of chrons M0r and ISEA. The proposed age model allows repositioning the OAE 1a event between depths 513.5 to 518 mbsf in the core and overlap the unrecovered part. This interpretation is also compatible with TOC and 13C data recently obtained by other authors.

O Cretáceo inferior é caracterizado por mudanças drásticas em todos os envelopes terrestres, envolvendo desde variações geodinâmicas a importantes mudanças paleoclimáticas. Entretanto, há poucos registros desses eventos no hemisfério sul, sendo o DSDP-511 o principal deles. Com objetivo de gerar melhores vínculos temporais para os registros do Cretáceo Inferior no hemisfério sul, foram realizados estudos paleomagnéticos e de magnetismo ambiental em alta resolução espacial em uma secção do sítio DSDP-511 (núcleos 58 e 59), a qual corresponde ao intervalo entre 508,77 a 523,94 mbsf (meters below sea floor) e abrange os estágios Barremiano e Aptiano. A compreensão dos eventos paleoclimáticos neste sítio não é trivial, uma vez que, além de ambiguidade nas idades inferidas pela bioestratigrafia, apenas parte do evento de anoxia oceânica OAE 1a está registrada devido a uma lacuna de amostragem. Foram identificados dois principais portadores magnéticos através da análise de curvas de aquisição e desmagnetização de magnetização remanente anisterética (ARM) e magnetização remanente isotérmica (IRM). O mineral de baixa corecividade é a magnetita, confirmada a partir da desmagnetização de IRM triaxial. Sua origem é provavelmente detrítica. O portador de alta coercividade foi interpretado como hematita. A contribuição relativa dos portadores magnéticos apresentou uma variação acentuada no intervalo entre 512 e 514 mbsf, sendo manifestada através de um pico em todos os parâmetros de magnetismo ambiental. Esta variação está associada também à maior concentração de minerais magnéticos neste intervalo e coincide com um marcado aumento na temperatura da superfície dos oceanos. Após desmagnetização progressiva e identificação da componente magnética característica foram definidas duas zonas de polaridade normal e uma zona de polaridade reversa (518,9 e 518,16 mbsf). Além disso, foi definida uma zona discreta de polaridade reversa em 509,20 mbsf. Os resultados encontrados apresentam diferenças significativas quando comparadas com estudos anteriores no mesmo testemunho. Uma datação Re-Os em folhelhos negros de 125,3 ± 2,2 Ma entre 519,01 e 519,40 mbsf foi obtida recentemente e forneceu um vínculo absoluto de idade para o intervalo estudado. O padrão de reversões encontrado foi compatível com a presença dos chrons M0r e ISEA. O modelo de idades proposto permite reposicionar o evento OAE 1a entre as profundidades 513,5 a 518 mbsf, incluindo a parte não recuperada do testemunho. Esta interpretação também compatível com dados de TOC e de 13C obtidos recentemente por outros autores. / The lower Cretaceous is characterized by drastic changes in the Earth, from geodynamic variations to important paleoclimatic changes. However, there are few records of these events in the southern hemisphere, the DSDP-511 being the most comprehensive one. In order to provide better temporal constraints for the lower Cretaceous records in the southern hemisphere, paleomagnetic and high-resolution environmental magnetism studies were performed in a section of the DSDP-511 site (cores 58 and 59), which corresponds to the interval between 508.77 to 523.94 mbsf (meters below sea floor) and covers the Barremian and Aptian stages. The correct assessment of paleoclimatic events at this site is not trivial because, in addition to the ambiguity at the ages inferred by biostratigraphy, only part of the OAE 1a (oceanic anoxic event) was recovered. Two main magnetic carriers were identified through the analysis of acquisition and demagnetization of anhysteretic remanent magnetization (ARM) and isothermal remanent magnetization (IRM) curves. The low coercivity mineral is magnetite, as attested by triaxial IRM demagnetization. Its origin is likely detrital. The high coercivity carrier was interpreted as hematite. The relative contribution of magnetic carriers has a strong variation in the interval between 512 and 514 mbsf, being manifested by a peak in all parameters of environmental magnetism. This variation is also associated with the higher concentration of magnetic minerals and coincides with a marked increase in the sea surface temperature in this interval. After stepwise demagnetization and identification of the characteristic magnetic component, two zones of normal polarity and a zone of reverse polarity (518.9 and 518.16 mbsf) were defined. In addition, a discrete zone of reverse polarity was defined at 509.20 mbsf. The results obtained present significant differences when compared with previous studies in the same core. A Re-Os dating on black shales of 125.3 ± 2.2 Ma between 519.01 and 519.40 mbsf was obtained recently and provided an absolute constraint onto which the polarity zones could be matched. The pattern of reversions found is compatible with the presence of chrons M0r and ISEA. The proposed age model allows repositioning the OAE 1a event between depths 513.5 to 518 mbsf in the core and overlap the unrecovered part. This interpretation is also compatible with TOC and 13C data recently obtained by other authors.

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

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

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The content of analytical part of this thesis is the study of airborne dust samples collected in places with its higher concentration: by the Prague Ring (D0 motorway) and near the Ostrava's iron-mills. In both places, automobile transportation or industrial production are the primary sources of particulate matter emissions in the air. Received samples of PM1, PM2, PM10 a TSP filters were obtained by a standard air pollution monitoring procedure. This study examines the relationship between the magnetic parameters of the samples, their level of concentration of metals frequently present in emissions from these sources, the total mass of the dust fraction in the samples and the meteorological parameters (for Ostrava samples). The magnetic properties of the filters were investigated by magnetometric analyzes using a vibration sampling magnetometer. The concentrations of the metals were monitored by X-ray fluorescence spectrometer, the weight of parts of dust filtres was measured on laboratory scales.

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