Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-09-05T14:43:24Z No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Gabriel Luiz dos Santos.pdf: 1820652 bytes, checksum: 813a41cbb9ae01d5c374c54cce45816c (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-05T16:01:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Gabriel Luiz dos Santos.pdf: 1820652 bytes, checksum: 813a41cbb9ae01d5c374c54cce45816c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-05T16:01:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Gabriel Luiz dos Santos.pdf: 1820652 bytes, checksum: 813a41cbb9ae01d5c374c54cce45816c (MD5) / CNPq / O presente trabalho realizado em amostras coletadas na Baía de Todos os Santos, Bahia, Brasil, propõe estratégias para determinação multielementar e análise de especiação de vanádio em amostras de moluscos bivalves e sedimentos, empregando ICP OES e ICP-MS. Na primeira parte da tese, foram avaliadas as potencialidades de dois espectrômetros de massa com plasma indutivamente acoplado para determinação de As, Cr, Ni, Se e V em amostras de moluscos bivalves. Para efeito de comparação, três materiais de referência certificados (CRM) foram analisados: NIST 1566b SRM Oyster tissue, NRCC TORT-2 Lobster Hepatopancreas e NIST 2977 SRM Mussel tissue. A condição recomendada, que consistiu na determinação no modo padrão com adição de padrão interno, foi aplicada na determinação dos analitos em amostras de Macoma constricta coletadas em diferentes regiões da BTS. Os resultados apontaram que a maioria dos níveis de As, Cr, Ni, Se e V presentes na espécie Macoma constricta apresentaram valores acima dos níveis estabelecidos pela legislação vigente brasileira que são: 1,0 (As); 0,1 (Cr); 5,0 (Ni); 0,3 (Se) e 0,77 (V) g g-1 (peso úmido), o que representa risco à população e ao ecossistema. Na segunda parte da tese, foram investigadas as condições para a análise de especiação de vanádio em amostras de sedimentos, empregando extração alcalina e determinação por ICP OES. A concentração de V(IV) foi determinada por diferença, considerando a determinação de vanádio total, também realizada por ICP OES, após digestão das amostras com ácido nítrico em forno de micro- ondas com cavidade, usando o procedimento EPA 3051A. O procedimento foi validado através de testes de adição e recuperação e de análise do seguinte material de referência certificado: NIST 2702 (Inorganics in marine sediment). Pelos resultados obtidos pode-se concluir que os compostos contendo V(IV) são mais dominantes nas amostras dos sedimentos analisados. / The present work conducted on samples collected in Todos os Santos Bay, Bahia, Brasil, proposes strategies for multielement determination and speciation analysis of vanadium in bivalve molluscs and sediments samples, using ICP OES and ICP-MS. In the first part of the thesis, the potential of two inductively coupled plasma mass spectrometers for determination of As, Cr, Ni, Se and V in bivalve molluscs samples were evaluated. For comparison, three certified reference materials (CRM) were analyzed: NIST 1566b SRM Oyster tissue, NRCC TORT-2 Lobster Hepatopancreas e NIST 2977 SRM Mussel tissue. The recommended condition, which consisted in determining the standard mode with addition of internal standard, was applied in the determination of analytes in samples of Macoma constricta collected in different regions of the BTS. The results showed that most levels of As, Cr, Ni, Se and V present in the species Macoma constricta have values above the levels established by the Brazilian legislation, that are: 1.0 (As); 0.1 (Cr); 5.0 (Ni); 0.3 (Se) and 0.77 (V) g g-1 (wet weight), which represents risk to the population and the ecosystem. In the second part of the thesis, the conditions for speciation analysis of vanadium in soil and sediment samples were investigated, using alkaline extraction and determining by ICP OES. The V (IV) concentration was determined by difference, considering the total vanadium determination, also performed by ICP OES, after the samples digestion with nitric acid in cavity microwave oven, using the procedure EPA 3051A. The procedure was validated through addition and recovery tests and analysis of the following certified reference material: NIST 2702 (Inorganics in marine sediment). From the obtained results it can be concluded that compounds containing V (IV) are majority in the sediment samples analyzed.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-18Bitstream added on 2014-06-13T18:29:36Z : No. of bitstreams: 1 rolisola_amcm_me_rcla.pdf: 1132649 bytes, checksum: 427d7970dd28e9d0c7190b92e04de416 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT - diffusive gradients in thin films) está entre as ferramentas analíticas usadas para análise de especiação de metais e semimetais. Esta técnica é capaz de fornecer as concentrações médias por tempo, pré-concentração do elemento e amostragem in situ. Nesta pesquisa, a determinação de As(V) pela técnica DGT foi realizada usando a resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 910, seletiva para a retenção do mesmo; enquanto que o hidróxido férrico foi utilizado para a determinação do arsênio total. A concentração de As(III) foi obtida pela diferença entre ambos. Foram também avaliadas, a membrana de troca aniônica fracamente básica DE81 e a resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 410. A resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 910 apresentou melhor desempenho nas condições testadas. O DAs(V) em agarose 1,5 % (m/v), na presença de cloreto de sódio obtido por curva de imersão foi de 4,59 ± 0,43 x 10-6 cm2 s-1 e, o obtido pela câmara de difusão foi de 6,33 ± 0,21 x 10-6 cm2 s-1. A retenção de As(V) pela resina Amberlite IRA 910, apresentou melhor linearidade para um tempo de imersão de 8 h. Do mesmo modo, a melhor retenção de As(V) foi observada na faixa de pH entre 5,0 e 9,0 e, força iônica entre 0,001 mol L-1 a 0,05 mol L-1. Dentre os potenciais interferentes aniônicos, o sulfato demonstrou ser o ânion que mais interferiu na retenção de As(V), enquanto o carbonato apresentou menor interferência. A metodologia desenvolvida foi aplicada para análise de especiação de arsênio inorgânico em amostras sintéticas com diferentes concentrações de As(III) e As(V) e os resultados obtidos pela DGT ficaram próximos aos valores esperados. Para a análise de amostras coletadas no Córrego Furnas, a recuperação... / The diffusive gradients in thin films (DGT) technique is among the analytical tools used for speciation analysis of metals and semimetals. The DGT is able to provide average concentrations by time, pre-concentration of the element and in situ sampling. In this research, the determination of As(V) by DGT technique was possible using a strongly basic anion exchange resin, Amberlite IRA 910, selective for accumulating As(V), while ferrihydrite was used for measuring the total arsenic. The As(III) concentration was obtained by the difference between both. The DE81 weakly basic anion exchange membrane and strongly basic anion exchange resins Amberlite IRA 410 were also investigated for selective sampling of As (V). The resin Amberlite IRA 910 has shown the best performance. Diffusion coefficients of the As(V) obtained by immersion curves and diffusion cell were 4.59 ± 0.43 x 10-6 cm2 s-1 e 6.33 ± 0.21 x 10-6 cm2 s-1 respectively. Both experiments were carried out using 1.5 % m/v agarose as diffusive layer and sodium chloride as ionic strength electrolyte. The As(V) accumulated by IRA 910 shown the best linear range for immersion times of up to 8 hours. While the range of pH 5.0 – 9.0 and ionic strength from 0.001 mol L-1 to 0.05 mol L-1 were the best working conditions. These rates are among the common values found in surface water. Among the potential interfering anions, the sulfate anion interfere the most in the As(V) retention while carbonate showed the least interference. The proposed methodology was applied to speciation analysis of inorganic arsenic on synthetic samples with different concentrations of As(III) and As(V), and the obtained results by DGT were close to expected values. For the analysis of spiked samples collected in Furnas Stream, the recoveries for total arsenic were between 103.9 % and 118.8 %... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Amauri Antonio Menegário / Banca: Joaquim de Araújo Nóbrega / Banca: Didier Gastmans / Resumo: A técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT - diffusive gradients in thin films) está entre as ferramentas analíticas usadas para análise de especiação de metais e semimetais. Esta técnica é capaz de fornecer as concentrações médias por tempo, pré-concentração do elemento e amostragem in situ. Nesta pesquisa, a determinação de As(V) pela técnica DGT foi realizada usando a resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 910, seletiva para a retenção do mesmo; enquanto que o hidróxido férrico foi utilizado para a determinação do arsênio total. A concentração de As(III) foi obtida pela diferença entre ambos. Foram também avaliadas, a membrana de troca aniônica fracamente básica DE81 e a resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 410. A resina de troca aniônica fortemente básica Amberlite IRA 910 apresentou melhor desempenho nas condições testadas. O DAs(V) em agarose 1,5 % (m/v), na presença de cloreto de sódio obtido por curva de imersão foi de 4,59 ± 0,43 x 10-6 cm2 s-1 e, o obtido pela câmara de difusão foi de 6,33 ± 0,21 x 10-6 cm2 s-1. A retenção de As(V) pela resina Amberlite IRA 910, apresentou melhor linearidade para um tempo de imersão de 8 h. Do mesmo modo, a melhor retenção de As(V) foi observada na faixa de pH entre 5,0 e 9,0 e, força iônica entre 0,001 mol L-1 a 0,05 mol L-1. Dentre os potenciais interferentes aniônicos, o sulfato demonstrou ser o ânion que mais interferiu na retenção de As(V), enquanto o carbonato apresentou menor interferência. A metodologia desenvolvida foi aplicada para análise de especiação de arsênio inorgânico em amostras sintéticas com diferentes concentrações de As(III) e As(V) e os resultados obtidos pela DGT ficaram próximos aos valores esperados. Para a análise de amostras coletadas no Córrego Furnas, a recuperação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The diffusive gradients in thin films (DGT) technique is among the analytical tools used for speciation analysis of metals and semimetals. The DGT is able to provide average concentrations by time, pre-concentration of the element and in situ sampling. In this research, the determination of As(V) by DGT technique was possible using a strongly basic anion exchange resin, Amberlite IRA 910, selective for accumulating As(V), while ferrihydrite was used for measuring the total arsenic. The As(III) concentration was obtained by the difference between both. The DE81 weakly basic anion exchange membrane and strongly basic anion exchange resins Amberlite IRA 410 were also investigated for selective sampling of As (V). The resin Amberlite IRA 910 has shown the best performance. Diffusion coefficients of the As(V) obtained by immersion curves and diffusion cell were 4.59 ± 0.43 x 10-6 cm2 s-1 e 6.33 ± 0.21 x 10-6 cm2 s-1 respectively. Both experiments were carried out using 1.5 % m/v agarose as diffusive layer and sodium chloride as ionic strength electrolyte. The As(V) accumulated by IRA 910 shown the best linear range for immersion times of up to 8 hours. While the range of pH 5.0 - 9.0 and ionic strength from 0.001 mol L-1 to 0.05 mol L-1 were the best working conditions. These rates are among the common values found in surface water. Among the potential interfering anions, the sulfate anion interfere the most in the As(V) retention while carbonate showed the least interference. The proposed methodology was applied to speciation analysis of inorganic arsenic on synthetic samples with different concentrations of As(III) and As(V), and the obtained results by DGT were close to expected values. For the analysis of spiked samples collected in Furnas Stream, the recoveries for total arsenic were between 103.9 % and 118.8 %... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Nesse trabalho foram realizados estudos para o fracionamento e especiação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn em castanha-do-pará (Bertholletia excelsa H. B. K), polpa de coco (Cocos nucifera L.) e semente de cupuaçu (Theobroma grandiflorum). A extração seqüencial sólido-líquido combinada com GF AAS foi utilizada para o fracionamento e determinação dos elementos associados às frações proteicas. As concentrações de proteínas encontradas nos extratos de castanha-do-pará (6 a 76 mg g-1) foram maiores do que aquelas encontradas nos extratos de semente de cupuaçu (2 a 27 mg g-1) e de polpa de coco (1 a 12 mg g-1). A preliminar relação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn associado a diferentes grupos de proteínas foi observada, indicando a possível interação desses elementos com albuminas, globulinas, prolaminas e glutelínas. O acoplamento on-line SEC-UV e off-line SEC-UV GFAAS foi aplicado com sucesso para a identificação das espécies de Cu, Fe, Mn, Se e Zn nos extratos de água, NaCl e NaOH de castanha-do-pará, polpa de coco e semente de cupuaçu. Em geral, os elementos de interesse encontram-se associados a espécies de pesos moleculares inferiores a 13 kDa nos extratos de água e NaCl e a 28 kDa nos extratos de NaOH. A combinação das informações obtidas desse acoplamento com os espectros de massas do MALDI-TOF da castanha-do-pará confirmam a associação de Cu, Fe, Mn, Se e Zn com duas espécies presentes no extrato de água de 6 kDa (Fe, Mn and Zn) e 11 kDa (Cu, Mn and Se). / In this work, studies were done for the fractionation and speciation of Cu, Fe, Mn, Se and Zn in Brazil-nut (Bertholletia excelsa H.B.K.), cupuassu (Theobroma grandiflorum) seeds and coconut (Cocos nucifera L.) pulp. The sequential solid-liquid extraction combined with GF AAS was used to fractionation and determination of elements associated to proteins fractions. The determined protein concentrations in extractants of Brazil-nut (6 a 76 mg g-1) are higher than those observed for extractants of cupuassu seeds (2 a 27 mg g-1) and coconut pulp (1 a 12 mg g-1). The preliminary relationship of Cu, Fe, Mn, Se and Zn associated to different proteins groups was observed, indicating a possible interation of these elements with albumins, globulins, prolamins and glutelins. The on-line SEC-UV and off-line SEC-UV GFAAS hyphenation was applied with sucess for the identification of Cu, Fe, Mn, Se and Zn species in the water, NaCl and NaOH extractants of Brazil-nut, cupuassu seeds and coconut pulp. In general, the interest elements were found associated to species of molecular weights lower than 13 kDa for water and NaCl extractants and 28 kDa for NaOH extractants. The combination of the informations of this hyphenation with MALDI-TOF mass spectra of the Brazil-nut gave confirmation of the association of the Cu, Fe, Mn, Se and Zn with two water-soluble species of 6 kDa (Fe, Mn and Zn) and 11 kDa (Cu, Mn and Se).

Os rejeitos de mineração provenientes do beneficiamento do minério, quando dispostos de maneira inadequada, podem causar a contaminação do solo e das águas superficiais e subterrâneas. Dependendo do tipo de minério tratado, tais rejeitos podem conter elevadas concentrações de metais potencialmente tóxicos e passar a atuar como fontes persistentes de liberação de tais metais através dos ecossistemas. Assim sendo, a caracterização desses rejeitos é extremamente importante. Neste contexto, foram realizadas caracterizações geológicas e geotécnicas nos rejeitos de mineração provenientes da região do Vale do Ribeira (município de Adrianópolis-PR), visando avaliar o grau de mobilidade e toxicidade dos metais contidos na porção superficial deste depósito. Para tanto, foram realizadas caracterizações mineralógicas (DRX e MEV/EDS), granulométricas, determinação dos parâmetros físico-químicos (pH, Eh e CE), além de ensaios que verificaram a mobilidade, especiação química e toxicidade das amostras: ensaios de solubilização, lixiviação, ensaio de variação de pH, extração sequencial e ecotoxicidade aquática envolvendo o organismo teste Daphnia similis. Além dos rejeitos foram realizadas análises mineralógicas e determinação dos parâmetros físico-químicos em amostras de estéril. A partir destas caracterizações, foi possível verificar que a composição mineralógica predominantemente no rejeito e no estéril é o carbonato, reflexo da litologia local. Tal composição refletiu também nos elevados valores de pH, que variaram de 7,6 a 8,0. Esses rejeitos apresentaram granulometria fina (predominância de areia muito fina, fina e silte), além de altas concentrações de metais, principalmente Pb (concentração média de 5.236,67 mg.kg-1 ) e Zn (7.726,53 mg.kg-1 ). Dos metais analisados, o Pb excedeu o valor preconizado na norma ABNT NBR 10.004:2004, tanto nos extratos lixiviados como nos solubilizados, para todas as amostras analisadas, o que permitiu classificar tais resíduos como Classe I - Perigoso. No ensaio de variação de pH, de forma geral, o Zn apresentou maior liberação na condição inicial mais ácida (pH 3), com média de liberação de 11,54 mg.L-1 após sessenta minutos de ensaio; embora nas outras condições também tenha ocorrido liberação considerável. A partir da extração sequencial, foi possível verificar que todos os metais (com exceção do Cu) estavam associados à fase de óxidos/hidróxidos, porém as fases consideradas de maior mobilidade (trocável e carbonática) estavam presentes em concentrações significativas para todos os metais analisados. As cinco amostras analisadas mostraram-se heterogêneas sendo que a RP5 e a RP7, apresentaram maior mobilidade dos metais Pb e Zn, além de terem apresentado maior toxicidade nos ensaios de ecotoxicidade. Para o ensaio de ecotoxicidade aquática, tais amostras apresentaram imobilidade dos neonatos até mesmo nas diluições menos concentradas (diluições contendo somente 6,2 e 3,1% de extrato solubilizado). Assim, concluiu-se que o rejeito pode ser considerado perigoso do ponto de vista ambiental, já que as altas concentrações de metais potencialmente tóxicos presentes estão passíveis de liberação e migração no ecossistema, podendo interagir com a biota aquática e terrestre. / Tailings from the ore processing when improperly disposed, can cause contamination of soil, surface water and groundwater. Depending on the treated ore, the mining waste may contain high concentrations of toxic metals and start acting as persistent metals sources to surrounding ecosystems. Therefore, the characterization of this material is extremely important. In this context, geological and geotechnical characterization were performed on tailings from Ribeira Valley (Adrianópolis-PR), in order to evaluate the mobility and toxicity of metals present in the superficial portion of the deposit. For the current paper the following tests were performed: mineralogical characterization (XRD and SEM/EDS), particle size distribution, determination of physical and chemical properties (pH, Eh and EC), solubilization and leaching tests, pH variation, sequential extraction and aquatic ecotoxicity were carried out. Besides the tailings analyzes, mineralogical characterization and pH measurements were also performed in samples from Perau (waste rock). The results showed mineralogical compositions predominantly carbonate in both tailing and Perau samples, as a reflection of the local lithology. This composition also reflected in the higher pH values, which ranged from 7.6 to 8.0. The tailing had fine particle size (predominance of silt, very fine and fine sand), and high concentrations of metals, especially Pb (average concentration of 5236.67 mg.kg-1) and Zn (7726.53 mg.kg-1). The metal Pb was above of the recommended value in ABNT NBR 10.004:2004 in leaching tests, solubilization tests and for all samples. This fact allowed the classification of the waste as Class I-Dangerous. In testing of pH variation, the Zn showed higher release in initial acidic condition (pH 3), releasing average 11.54 mg.L-1 after sixty minutes of test; although in others pH conditions have also been considerable release. In sequential extraction, the results found that all metals (except Cu) were associated with phase oxides/hydroxides, but the phases considered more mobile (exchangeable and carbonate) were also present in significant concentrations for all metals. The five samples were considered heterogeneous and two of them (RP5 and RP7) had greater mobility of Pb and Zn, besides a higher toxicity in ecotoxicity tests. In aquatic ecotoxicity test, the samples showed immobility of neonates organisms even in less concentrated dilutions (dilutions containing only 6.2 and 3.1% solubilized extract). In conclusion, the waste may be considered problematic for environment, because the high concentrations of toxic metals present in tailing can be released from it and migrate to the ecosystems, causing exposure to terrestrial and aquatic organisms.

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-10-07T17:54:22Z No. of bitstreams: 1 TeseAFO.pdf: 3549447 bytes, checksum: 4e7cee7e550c3a9888b1a0994be5e4d1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-10T20:05:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAFO.pdf: 3549447 bytes, checksum: 4e7cee7e550c3a9888b1a0994be5e4d1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-10T20:08:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAFO.pdf: 3549447 bytes, checksum: 4e7cee7e550c3a9888b1a0994be5e4d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T20:31:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseAFO.pdf: 3549447 bytes, checksum: 4e7cee7e550c3a9888b1a0994be5e4d1 (MD5) Previous issue date: 2016-01-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Selenium is essential in animal nutrition; it ensures proper functioning of musculoskeletal, reproductive, and immune system. The intake requirement range for Se is narrow and low levels of Se are required. In order to supply the demand, the animal feed supplementation has grown, considering the knowing of Se deficiency in soils from different countries. This supplementation is made with the use of organoselenium, because of its low toxicity and high bioavailability to the animal. This study targets organoselenium speciation (of Se-methionine and its product of oxidation, Se-O-methionine, and Se-cystine) in animal feed samples and beef using HPLC coupled to ICP-MS/MS. Inorganic species, selenate (Se(VI)) and selenite (Se(IV)), which could be toxic even at low levels, were also determined. The instrumental parameters were optimized and the use of hydrogen as reaction gas to remove the m/z= 80 (Se most abundant isotope) interferences was evaluated, and it demonstrated analytical capacity by using Se standard solutions in presence of interfering elements and CRMs (bovine liver and fish liver) digests indicated a calculated accuracy of 89 and 97 %, respectively. The Se chemical speciation method was applied in samples provided from an experiment with 48 animals (divided into four groups) were fed with Se enriched feed for 82 days. The groups are: (1) cattle feed (control); (2) cattle feed + antioxidants (organoselenium + vitamin E); (3) cattle feed + canola oil and (4) cattle feed + antioxidants (canola oil + organoselenium + vitamin E). A sample preparation method development for complex matrices like animal feed and beef was optimized with an enzyme coquetail. A good separation was obtained and Se species could be easily identified. The method is robust and his been applied for different types of samples with recoveries > 65%. The results infer that a majority of Se in both feed and beef present as Se-methionine. The same method was used to evaluate commercialized feed of swine, poultry and bovine in order to evaluate if the concentrations and species are in agreement with labels. In general the samples attend to legislation according to the evaluated parameters. / O selênio é um elemento essencial na nutrição animal e está associado ao funcionamento saudável dos sistemas músculoesquelético, reprodutivo e imunológico. O valor de ingestão diária recomendado é estreito e baixas concentrações de Se são necessárias. A fim de suprir as necessidades na alimentação animal, a prática de suplementação tem crescido, pois a deficiência de Se em solos de diversos países é comum. Essa suplementação é feita com o emprego de Se orgânico pela sua baixa toxicidade e alta biodisponibilidade para o animal. O presente estudo teve como objetivo a especiação de Se orgânico (como a Se-metionina e seu produto de oxidação, Se-O-metionina, e a Se-cistina) em amostras de ração animal e carne bovina utlizando HPLC acoplado ao ICP-MS/MS. As espécies inorgânicas, selenato (Se(VI)) e selenito (Se(IV)), as quais podem ser tóxicas mesmo em concentrações baixas também foram determinadas no método. A otimização dos parâmetros instrumentais e a avaliação do emprego de hidrogênio como gás de reação com os interferentes para determinação da m/z= 80 para monitoramento do isótopo mais abundante de Se foram realizadas, sendo a capacidade analítica demonstrada com o emprego de soluções padrão de Se na presença de possíveis interferentes e com o emprego de CRMs de fígado bovino e fígado de peixe, e a exatidão calculada foi de 89 e 97 %, respectivamente. A especiação química de Se foi aplicada a amostras provenientes de experimento com 48 animais (divididos em quatro grupos) alimentados com ração enriquecida de Se orgânico durante 82 dias. Os grupos foram: (1) ração animal (controle); (2) ração animal + antioxidantes (Se orgânico + vitamina E); (3) ração animal + óleo de canola e (4) ração animal + antioxidantes (óleo de canola + Se orgânico + vitamina E). O método de preparo de amostra para matrizes complexas, como ração animal e carne bovina foi otimizado com uma mistura de enzimas. Uma boa separação foi obtida e as espécies de Se foram facilmente identificadas. O método foi considerado robusto e tem sido aplicado para diferentes tipos de amostras com recuperações > 65%. Os resultados inferem que Se-metionina é a espécie majoritária nas amostras de rações animal e carne bovina. O método desenvolvido foi aplicado a extratos de ração animal comercializáveis de suínos, aves e bovinos, para verificação da veracidade quanto às espécies sugeridas nos rótulos das embalagens. De forma geral, as amostras atenderam a legislação perante aos quesitos avaliados. / CAPES: 001/2011 / CAPES: 99999.014317/2013-03

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-09-20T18:44:32Z No. of bitstreams: 1 Tese Nafisa Rizzini Ansari.pdf: 8620069 bytes, checksum: 16d148c878ee2d9445629dc9780642f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T18:44:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Nafisa Rizzini Ansari.pdf: 8620069 bytes, checksum: 16d148c878ee2d9445629dc9780642f5 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências - Geoquímica. Niterói, RJ / Os objetivos do presente estudo foram avaliar a anêmona-do-mar Bunodosoma caissarum como espécie biomonitora da contaminação por metais para a Baía de Guanabara (Rio de Janeiro, Brasil) e a região insular adjacente, comparando-a com uma espécie tradicionalmente utilizada na região: o mexilhão Perna perna; além de investigar a bioacumulação de Cd, Hg e Zn por B. caissarum e P. perna por meio de experimentos de incubação em laboratório. A Baía de Guanabara é uma baía eutrófica contaminada por diversos metais. A região insular adjacente é considerada menos impactada por metais, porém esta é influenciada por aportes antrópicos, como os efluentes dos emissários submarinos e a disposição de material dragado em locais próximos a esta região. Bivalves, como o P. perna, são amplamente utilizados para o biomonitoramento de metais na Baía de Guanabara. No entanto, a anêmona B. caissarum pode ser uma alternativa em ambientes onde os mexilhões não são abundantes ou não existem. Neste estudo, mediram-se as concentrações de metais nos tecidos de B. caissarum e P. perna amostrados na Baía de Guanabara e na região insular adjacente em 2013 e estas foram comparadas com concentrações medidas nos mesmos locais em 2009. Os elementos Al, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sn, Ti, V e Zn foram determinados por espectrometria de massa com fonte de plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Foi observada uma grande variabilidade espacial e temporal nas concentrações dos metais nos tecidos de B. caissarum e P. perna. No entanto, ambas as espécies foram capazes de bioacumular todos os elementos estudados. Devido à abundância de B. caissarum na área de estudo e a sua capacidade de bioacumular os metais estudados, sugere-se seu uso como biomonitor de metais e seu potencial uso como biomonitor complementar para estudos de biomonitoramento com mais de uma espécie de invertebrado, como P. perna. Com esta finalidade, deve-se estudar melhor as características de bioacumulação de metais de interesse ambiental e ecotoxicológico, como Hg, Cd e Zn, por B. caissarum para possibilitar seu uso. Com este intuito, realizaram-se incubações com Hg, Cd e Zn em microcosmos com B. caissarum e P. perna. Os espécimes foram incubados com isótopos destes metais em aquários e as concentrações foram monitoradas durante o período de incubação. O experimento com Hg investigou como B. caissarum afeta a distribuição, metilação e volatilização de Hg adicionando-se o radiotraçador 203Hg a microcosmos com e sem B. caissarum. Mediu-se o Hg total e o metilmercúrio (MeHg) por espectrometria gama e cintilação líquida respectivamente. Os espécimes apresentaram um fator de bioconcentração de 70. Observou-se a produção de MeHg em todos os microcosmos e uma maior volatilização de Hg nos microcosmos com B. caissarum. Nos experimentos com Cd e Zn, spikes enriquecidos em 116Cd ou 68Zn foram adicionados aos microcosmos com B. caissarum ou P. perna e as concentrações foram medidas através do monitoramento de razões isotópicas. Os fatores de bioconcentração para B. caissarum e P. perna expostos a 0,9 μg L-1 de 116Cd foram respectivamente 80,5 e 850 e em espécimes expostos a 1,4 μg L-1, 6,9 μg L-1 e 34,7 μg L-1 de 68Zn foram respectivamente 243, 398 e 340 em B. caissarum e 1789, 1238 e 621 em P. perna. As proteínas citosólicas associadas ao Cd e ao Zn foram extraídas dos tecidos dos espécimes incubados e analisadas por cromatografia de exclusão por tamanho e espectrometria de massa com fonte de plasma indutivamente acoplado. Frações citosólicas associadas ao Cd e ao Zn foram detectadas em ambas as espécies. Em todos os experimentos B. caissarum expeliu secreções mucosas que continham os isótopos adicionados. Estes estudos possibilitaram uma melhor compreensão das características de bioacumulação de Hg, Cd e Zn pelas espécies estudadas e fornecem subsídios para sua aplicação em estudos de biomonitoramento destes metais. / The objectives of this study were to evaluate the sea anemone Bunodosoma caissarum as a biomonitor species for metal contamination in Guanabara Bay (Rio de Janeiro, Brazil) and an adjacent island region, by comparing it with another species traditionally used in the region: the mussel Perna perna. It was also to investigate the uptake of Cd, Hg and Zn through laboratory incubation experiments with both species. Guanabara Bay is an eutrophic bay contaminated by several metals. The adjacent island region is considered less impacted by metals, although that region is influenced by anthropic inputs, such as the effluents of submarine outfalls and the disposal of dredged material from surrounding sites. Bivalves, such as P. perna, are widely used for biomonitoring metal contamination in Guanabara Bay. However the sea anemone B. caissarum can be an alternative in sites where the mussels are not abundant or do not exist. In this study, metal concentrations were measured in the tissues of B. caissarum and P. perna sampled in Guanabara Bay and adjacent islands in 2013 and were compared to previous measurements in the same sites in 2009. The elements Al, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sn, Ti, V and Zn were determined by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). There was a great spatial and temporal variability of metal concentrations in the tissues of B. caissarum and P. perna. Yet both species were able to bioaccumulate all the studied elements. Due to the abundance of B. Caissarum in the studied area and its capacity to bioaccumulate the studied elements, its use as a biomonitor of metals is suggested and its potential use as a complementary biomonitor. For this purpose, it is necessary to better understand the bioaccumulation characteristics of metals of environmental and ecotoxicological concern by B. caissarum. So, incubations were carried out with Hg, Cd and Zn in microcosms with B. caissarum and P. perna. Specimens were incubated with isotopes of these metals in aquariums and concentrations were monitored during an incubation period. The Hg experiment investigated how B. caissarum affects Hg distribution, methylation and volatilization by adding the radiotracer 203Hg to microcosms with and without the sea anemone. Total Hg and methylmercury (MeHg) were measured respectively by gamma spectrometry and liquid scintillation. Specimens presented a bioconcentration factor of 70. There was MeHg production in all microcosms and a higher Hg volatilization occurred in microcosms with B. caissarum. In Cd and Zn experiments, enriched 116Cd or 68Zn spikes were added to microcosms with B. caissarum or P. perna and concentrations were measured by monitoring isotope ratios. Bioconcentration factors for B. caissarum and P. perna exposed to 0.9 μg L-1 of 116Cd were respectively 80.5 and 850. In specimens exposed to 1.4 μg L-1, 6.9 μg L-1 and 34.7 μg L-1 of 68Zn those factors were respectively 243, 398 and 340 in B. caissarum and 1789, 1238 and 621 for P. perna. Cytosolic proteins associated with Cd and Zn from the tissues of the incubated specimens were extracted and analyzed by sizeexclusion chromatography and inductively coupled plasma-mass spectrometry. Cd and Zn-accumulating cytosolic fractions were detected in both species. In all experiments B. caissarum expelled mucus secretions that contained the added isotopes. These studies enabled a better understanding of the bioaccumulation characteristics of Hg, Cd and Zn by the studied species and can contribute to their use in biomonitoring studies with these metals.