Orientador: Silvana Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-10T23:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sampaio_SergioArnaud_M.pdf: 1857794 bytes, checksum: b5584970c1ca196d93e07f5d3ea81396 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A Represa Billings é o maior reservatório de água da região metropolitana de São Paulo, com aproximadamente 100 km² em espelho de água. Sua bacia hidrográfica ocupa mais de 500km² em seis municípios da região. Ao seu redor concentra-se o maior parque industrial da América do Sul e somente suas margens são ocupadas por quase um milhão de habitantes. A qualidade de suas águas é, portanto, motivo constante de preocupação de toda a sociedade. Neste trabalho aplica-se a Espectrometria de Fluorescência de Raios X, com Reflexão Total e excitação por Radiação Síncrotron (SR-TXRF), para a identificação e quantificação de metais em águas e sedimentos da Represa Billings. Foram quantificados os metais Cr, Ni, Cu, Zn e Pb, freqüentemente investigados em trabalhos na área ambiental, já que são largamente usados em processos industriais e estão presentes em vários produtos de consumo doméstico. Para o trabalho de campo, foram coletadas amostras em dezoito pontos, incluídas as margens e a porção central da represa, localizados em regiões com ocupação residencial e industrial, como também em regiões preservadas, próximos de pontos de monitoramento adotados pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). As amostras de água e de sedimentos, bem como as amostras certificadas e padrões, foram analisadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron ¿ LNLS situado no pólo de alta tecnologia, em Campinas-SP. Foi estabelecida uma comparação entre as concentrações de metais obtidas e os valores de referência para águas e para sedimentos, recomendados pela legislação em vigor. Os resultados obtidos indicam concentrações acima dos valores permitidos para o cobre, generalizada para todos os locais de amostragem, como também para o chumbo na grande maioria desses locais. Os demais metais estudados também apresentaram concentrações acima do permitido para alguns dos pontos de amostragem. O trabalho destaca as vantagens e os aspectos relevantes da técnica de análise (SR-TXRF), considerada como não destrutiva e com baixos limites de detecção (partes por bilhão). Outras vantagens são: a sensibilidade analítica para uma ampla faixa de elementos, com um preparo simples e rápido de amostras e facilidade de operação, e que por isso tem apresentado grande desenvolvimento nos últimos anos, com crescente aceitação da comunidade científica. A finalidade de contexto social é contribuir para a preservação dos mananciais locais e o aproveitamento racional de suas águas / Abstract: The Billings dam is the largest water reservatory in the metropolitan region of Sao Paulo, with approximately 100 km2 of area. Its watershed takes up more than 500 km2 in 6 counties of the region. Around the dam is located the largest industrial region of South America and only its borders have about 1 million inhabitants. The water quality is a constant concern to society. On this study, it is applied the synchrotron radiation total reflection X-ray fluorescence (SRTXRF) analysis for identification and quantification of metals in water and sediments of the Billings dam. Metals such as Cr, Ni, Cu, Zn and Pb were analyzed and investigated by environmental work tasks, as they are largely used in industrial processes and are present in various domestic consumers¿ products. As far as experimental work, samples were collected in 18 locations, including the borders and in the central part of the dam, which were located in both residential and industrial regions, as well as in preserved regions, near the places where monitoring was adopted by the Technology and Environmental Company of São Paulo State (CETESB). The water and sediment samples, as well as the certified ones were analyzed in the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS) located in the high technology pole in Campinas, SP. A comparison was established between the metal concentration obtained and the reference values for water and sediments, recommended by Brazilian laws. The results registered a concentration higher than permissive values for Cu, generalized to all sample locations, as well as to Pb in the majority of these places. Other metals studied also showed a concentration higher than permissive values in some points. The job features the advantages and relevant aspects of the SR-TXRF technique. Advantages as not destructive, with low detection limits, high sensitivity for several elements, simple and quick sample preparation, ease operation among others) that shows great development in the past years, with a growing acceptance in the scientific community. The purpose within the social context is to contribute to the local water sources preservation and the rational usage of its waters / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Silvana Moreira, Ana Elisa Sirito de Vives / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T19:56:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_BrunaFernandade_M.pdf: 1377597 bytes, checksum: deab1af287e4ac2f8ed56f29f61ab45d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O crescimento populacional acompanhado de um aumento dos parques industriais trouxe alguns problemas a serem enfrentados por toda a sociedade, como a emissão de poluentes. As árvores registram em seu lenho reações às variáveis ambientais podendo assimilar e armazenar contaminantes de ação antropogênica. Para identificar e quantificar tais elementos pode-se realizar um estudo dos anéis de crescimento anuais. O presente trabalho teve como objetivo principal a determinação de contaminantes em uma seqüência de anéis de crescimento, previamente datados de árvores da espécie Copaífera langsdorfii (Copaíba), utilizando a Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron (SR-TXRF) para a quantificação dos elementos presentes. O estudo foi realizado em uma área pertencente ao Jardim Botânico Municipal de Bauru, SP, local de provável contaminação por metais pesados devido à presença de indústrias de acumuladores de energia que utilizam chumbo em seu processo. A amostragem foi realizada em diferentes pontos (quatro sítios) ao redor da indústria com a finalidade de se verificar a dispersão dos poluentes. As concentrações de alguns elementos foram comparadas com os valores de referência e de alerta para solos estabelecidos pela CETESB, visto não haver legislação para amostras de madeira. Desta forma, foi verificado que para o chumbo, o valor de referência (17 µg.g-1) chegou a ser ultrapassado nos 3 sítios mais próximos da fábrica de baterias Ájax. No caso do Cr, o sítio mais próximo da indústria (220 m) a concentração média deste elemento ficou acima do valor de alerta (75 µg.g-1) em praticamente todos as amostras e o mesmo ocorreu para o segundo sítio localizado a 500 m da indústria. Para o outro local de amostragem, localizado a 1400 m da indústria, a concentração média do Cr ultrapassou até mesmo o valor de intervenção residencial (300 µg.g-1). Para o Ni o valor de alerta também foi atingido para alguns períodos para o local mais próximo da indústria, mas a tendência foi de uma diminuição da concentração média com o aumento da distância em relação à indústria. O Cu apresentou comportamento similar ao Ni. A concentração média de Cu foi superior ao valor de alerta (60 µg.g-1) para os locais mais próximos da fábrica de baterias, chegando até a atingir o valor de intervenção agrícola (200 µg.g-1). Pelos resultados obtidos, foi possível demonstrar que a Copaífera Langsdorff L pode ser usada como bioindicadora da contaminação ambiental e ainda que a indústria de baterias foi responsável pela contaminação ambiental local. A técnica de SR-TXRF apresentou limites de detecção na faixa de 90 ng.g-1 para Cu e 270 ng.g-1 para Pb, demonstrando sua potencialidade principalmente na análise de amostras de massa reduzida. / Abstract: The continuous population growth associated to an increase of the industrial parks brought some problems for the society, as the emission of pollutants. The tree rings register in its log the reactions to the environmental changes being able to assimilate and to store pollutants of anthropogenic origin. To identify and to quantify such elements an analysis of its annual rings were performed. The present work had as main objective the determination of the contamination in tree rings previously dated of Copaifera langsdorfii species using Synchrotron Radiation Total Reflection X-ray Fluorescence technique (SR-TXRF). This study was carried out in an area near to botanical garden of Bauru city (SP) site where occurred a probable contamination by heavy metals due to an energy accumulator plants that use lead in its process. The sampling was accomplished in different locations (four sites) around the industry in order to verify the dispersion of the pollutants. The concentrations of some elements were compared with reference and alert values for soils established by Brazilian legislation CETESB, since there isn't legislation for wood samples. For Pb the reference value (17 µg.g-1) was exceeded for the three sites closed to the industry. For the site nearest for the industry (220 m) the average concentration for Cr surpassed the alert value (75 µg.g-1) in the majority of the samples and the same fact was observed for the second site located to 500 m from the industry. And even for the site located to 1400 m faraway of the industry the average concentration exceed the residential intervention value (300 µg.g-1). For Ni the alert value was reached for some periods for the site nearest the industry, but was observed a tendency to decrease of the average concentration with the increase of the distance. For Cu the behavior was similar to Ni that is to say the average concentration reached the alert value (60 µg.g-1) for locations near to the industry. By the results was possible show that Copaífera Langsdorff L can be used as bioindicator of the environmental contamination and although the accumulator industry was responsible by local contamination. SR-TXRF technique presented detection limits in the range of 90 ng.g-1 for copper and 270 ng.g-1 for lead, demonstrating its potentiality mainly for samples with restrictive masses. / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Silvana Moreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-21T11:33:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_BrunaFernandade_D.pdf: 4425637 bytes, checksum: 30ff237b5928cae8e162baf787219eb3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A grande geração de resíduos decorrente do acelerado crescimento populacional, da urbanização, do desenvolvimento industrial e de mudanças de hábitos de consumo da população trás como conseqüência diversos impactos ao ambiente e à saúde da população quando não gerenciados e destinados corretamente. Dentre as inúmeras formas de disposição final dos resíduos, os aterros sanitários são hoje os mais indicados às condições brasileiras, isso porque suas características construtivas permitem minimizar os impactos negativos do biogás e lixiviado produzidos. Entretanto, a garantia do confinamento dos poluentes oriundos dos aterros está ligada a sua construção e operação e quando mal construídos e/ou mal operados podem colocar em risco a qualidade do ar, da água subterrânea e águas superficiais. Diante disso, o objetivo principal deste trabalho foi analisar a concentração de metais pesados em amostras de água subterrânea, água superficial e chorume advindos de locais de disposição de resíduos sólidos da cidade de Campinas, SP - Aterro Delta, Aterro Parque Santa Bárbara e Lixão da Pirelli. As amostras foram analisadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron pela técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron, que se apresenta como uma metodologia multielementar e não destrutiva. A fim de quantificar o teor de metais totais as amostras de água superficial passaram por extração ácida de acordo com a metodologia EPA 200.8 e para quantificação dos metais dissolvidos as amostras foram filtradas. O mesmo ocorreu com as amostras de chorume, no entanto, para quantificação do teor dissolvido foi utilizada a metodologia de extração EPA 3050B. No Lixão da Pirelli, as maiores concentrações de metais foram encontradas em um dos poços localizados à jusante do aterro (em relação ao fluxo de água subterrâneo) - o poço de monitoramento PM04, extrapolando o valor de intervenção estipulado pela CETESB. Para o Aterro Santa Bárbara num dos poços localizados à montante do aterro, as concentrações de Ni, Mn, Pb e Cr, excederam o valor máximo permitido. No Aterro Delta as concentrações de manganês foram mais altas nos poços localizados a jusante do aterro e em relação ao chumbo, mais de 50% dos poços analisados superaram o valor máximo permitido para águas subterrâneas. Em se tratando das águas superficiais localizadas nas proximidades dos aterros estudados, os metais que extrapolaram o valor máximo permitido pela legislação na maioria dos pontos analisados foram Mn, Cu e Pb. Em relação às amostras de chorume coletadas no Aterro Delta, as concentrações médias de Mn, Ni, Cu, Zn e Pb não excederam os valores máximos permitidos. Já no Aterro Santa Bárbara as concentrações médias detectadas de Mn, Cu e Zn ultrapassaram os limites permitidos, bem como ocorrido no Aterro Pirelli para o Mn / Abstract: The great waste generation due to the accelerated population growth, urbanization and industrial developments and changes in consumer habits behind as a result many impacts to the environment and people's health if not properly managed and designed. Among the many forms of waste disposal, landfills today are best suited to Brazilian conditions, this because their construction allows minimizing the negative effects of landfill gas and slurry produced. However, the confinement of pollutants from landfills is linked to its construction and operation and when the construction and/or is wrong they can endanger air, groundwater and surface waters qualities. Thus, the main objective of this study was to analyze the concentration of heavy metals in samples of groundwater, surface water and slurry coming from solid waste disposal locations in the city of Campinas, SP - Delta, Santa Barbara and Pirelli Landfills. The samples were analyzed at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory using Synchrotron Radiation Total Reflection X-Ray Fluorescence technique (SR-TXRF), which is a multi-element and non-destructive methodology. To quantify the total concentration of metal the surface water samples were submitted to an extraction acid procedure based on EPA 200.8 method and for the determination of dissolved contents of metals the samples were only filtered. The same procedure was applied to slurry for the determination of total concentrations, however, to quantify the dissolved contents the extraction procedure used was EPA 3050B method. In Pirelli Landfill, the highest concentrations were observed in one of the wells located to downstream of the Landfill (in relation to the groundwater flux) - the monitoring well PM04, exceeding the intervention value defined by CETESB. For Santa Barbara landfill in one upstream monitoring well the concentrations of Ni, Mn, Pb and Cr, surpassed the maximum permissive values. The manganese in Landfill Delta showed to be higher in wells located downstream and 50% of the wells analyzed exceeded the maximum permissive value for groundwater samples. In the case of surface waters located in the vicinity of landfill sites, the metals that surpassed the maximum permissive values according the legislation in most of the points analyzed were Mn, Cu and Pb. For slurry samples collected in Delta Landfill, the average concentrations for Mn, Ni, Cu and Pb not exceeded the maximum permissive values during the period studied. Moreover for Santa Barbara the average concentration of Mn, Cu and Zn surpassed the permissive limits, as was observed for Mn in the Pirelli Landfill / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutora em Engenharia Civil

Orientador: Silvana Moreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-22T06:30:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_LucianaCarlaFerreirade_D.pdf: 23739098 bytes, checksum: 19ea527d066d2fff5ef81495ee85ff0f (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O rápido crescimento urbano e industrial nas ultimas décadas provocou alterações no meio ambiente, dentre eles a poluição dos corpos d'água, principalmente por metais que podem causar danos a saúde humana. Os municípios de Campinas e Jaguariúna estão inseridos na Região Metropolitana de Campinas (RMC), uma das regiões mais dinâmicas no cenário econômico brasileiro. Portanto, visando estudar a influencia antropogenica das cidades, foi avaliada a qualidade do efluente bruto e tratado e, do lodo gerado na estação de tratamento de esgoto de Anhumas, no município de Campinas e na estação de tratamento Camanducaia no município de Jaguariúna, ambas no estado de São Paulo, principalmente no que se refere à contaminação por metais. As analises foram realizadas pela técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Sincrotron (SR-TXRF) e os resultados comparados com as legislações vigentes. Para o efluente tratado os dados foram comparados as legislações CONAMA 357 e 430 que estabelecem limites para o descarte de efluentes nos corpos d'água e todos os elementos Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ba e Pb apresentaram concentrações em conformidade com a legislação. Para o reuso na agricultura, cujos limites são definidos pela Instrução Técnica CETESB alguns dos elementos apresentaram concentrações acima do permitido e desta forma o efluente tratado não pode ser empregado para reuso. No caso do lodo os teores de Cr, Ni, Cu, Zn, Ba e Pb foram comparados aos valores máximos permitidos das legislações CONAMA 357 e 430 e os teores de todos os elementos ficaram abaixo do valor Maximo permitido, e desta forma existe a possibilidade de aplicação do lodo no solo agrícola, para as duas estações de tratamento de esgoto estudadas, Anhumas (Campinas) e Camanducaia (Jaguariúna) / Abstract: The rapid urban and industrial growth in recent decades caused changes in the environment, including pollution of water bodies, mainly of metals that can cause harm to human health. The cities of Campinas and Jaguariuna are inserted in the Metropolitan Region of Campinas (MRC), one of the most dynamic regions in the Brazilian economy. Therefore, to study the influence of anthropogenic citiesit was evaluated the quality of raw and treated wastewater and sludge generated in the wastewater treatment plant of Anhumas, in Campinas and the treatment plant in the municipality of Camanducaia Jaguariuna, both in state of Sao Paulo, particularly with regard to metal contamination. Analyses were performed by the technique of X-ray Fluorescence by Total Reflection with Synchrotron Radiation (SR-TXRF) and the results compared with existing laws. For the treated effluent data were compared laws CONAMA 357 and 430 that set limits for the discharge of effluents into water bodies and all the elements Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Pb and Ba concentrations presented in accordance with legislation. To reuse in agriculture, whose limits are defined by the Technical Instruction CETESB some elements had concentrations above the permitted and thus the treated effluent can't be used for reuse. In the case of sludge contents of Cr, Ni, Cu, Zn, Ba and Pb were compared with maximum permissible values of the laws CONAMA 357 and 430 and the contents of all elements were below the maximum allowable value, and thus it is possible application of sludge to agricultural soil, for the two sewage treatment stations studied, Anhumas (Campinas) and Camanducaia (Jaguariuna) / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutora em Engenharia Civil

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-09-15T20:31:27Z No. of bitstreams: 1 DissECA.pdf: 4704364 bytes, checksum: 1909457a146bdb29a74ad65130ca2bd9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:58:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissECA.pdf: 4704364 bytes, checksum: 1909457a146bdb29a74ad65130ca2bd9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:59:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissECA.pdf: 4704364 bytes, checksum: 1909457a146bdb29a74ad65130ca2bd9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T19:59:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissECA.pdf: 4704364 bytes, checksum: 1909457a146bdb29a74ad65130ca2bd9 (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coarse particulate matter with aerodynamic diameter smaller than 10μm (PM10) have long been considered as air pollutants associated with health issues. They penetrate into the upper respiratory tract, causing respiratory problems such as worsening of asthma. The aim of this study was to determine and quantify the distribution of chemical elements in the PM10 particulate matter present in the atmosphere of the city of Sao Carlos (Sao Paulo). Samples were collected daily for a period of 23h and 30 minutes, from April 16, 2014 to April 16, 2015. A high-volume sampler (AGV-PM10) with micro quartz and fiber glass filters were used. The filters were subjected to gravimetric analysis to obtain the mass of PM10 and were then analyzed by energy dispersive X-ray fluorescence and Laser Induced Breakdown Spectroscopy to identify and quantify the chemical composition of the samples. The highest average concentration during twelve-month period was 70.41μg/m³ (August, 2014) and the smallest was 22.59μg/m³ (January, 2015). The annual arithmetic average found for the twelve months period was 42.71μg/m³. If compared with annual arithmetic average limit of 40μg/m³, established by CETESB, the value is slightly above and below 50 μg/m³ (CONAMA). If we consider the limit established by the World Health Organization (WHO), which is 20μg/m³, this value is much higher than recommended. The chemicals elements found were characteristic of urban areas / O material particulado, cujo diâmetro aerodinâmico é menor do que 10μm vem sendo considerado como poluente atmosférico muito associado a questões de saúde, uma vez que são os que penetram em vias respiratórias, agravando problemas como o da asma, por exemplo. O objetivo deste trabalho foi avaliar os níveis de concentração de material particulado (MP10) e determinar a distribuição dos elementos químicos deste material particulado presente no ar atmosférico do centro da cidade de São Carlos (São Paulo). As amostras foram coletadas diariamente, por um período de 23h e 30 minutos, entre 16 de abril de 2014 a 16 de abril de 2015. Foi utilizado um amostrador de grandes volumes (AGV-MP10), submetendo os filtros, de fibra de vidro e de micro quartzo, à análise gravimétrica para obtenção de massa de MP10, Fluorescência de Raios-X de Energia Dispersiva de (EDX) e a Espectroscopia de ruptura induzida por laser (LIBS) para identificação e quantificação da composição química elementar das amostras. A maior concentração média do período de doze meses amostrado foi de 70,41μg/m³ em agosto/2014 e a menor de 22,59μg/m³ em janeiro/2015. A média aritmética anual encontrada para o período de doze meses foi de 42,71μg/m³. Se comparada com a média aritmética anual do limite estabelecido pela CETESB, de 40μg/m³, o valor está um pouco acima e um pouco abaixo de 50 μg/m³(CONAMA). Se for considerado o limite estabelecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS), que é de 20 μg/m³, este valor encontra-se muito acima do recomendado. Os elementos químicos encontrados são característicos de áreas urbanas e apresentam resultados semelhantes a estudos anteriores na cidade.

Orientador: Silvana Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fazza_ElizeteVieira_M.pdf: 2172063 bytes, checksum: 9efe3c01da1dbb554288a537bfa44ea7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A cidade de Limeira está localizada no Estado de São Paulo e possui economia expressiva, com indústrias em vários setores produtivos, entre elas, galvanoplastias voltadas para a produção de jóias, semijóias e bijuterias. Visando elucidar se há influência antropogênica nos mananciais da cidade, avaliou-se a qualidade das águas e as concentrações de metais presentes na água e nos sedimentos dos ribeirões Graminha e Águas da Serra, cujas nascentes estão na zona urbana de Limeira. As determinações de metais foram realizadas pela técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron (SR-TXRF). Os limites de detecção para amostras de água estão na faixa de 0,50 a 0,05 µg.L-1 para Ca e Zn, respectivamente, enquanto que para as amostras de sedimento os limites de detecção obtidos foram iguais a 0,22 e 0,02 µg.g-1 para os mesmos elementos. Nas amostras de água dos dois mananciais e para ambos os períodos amostrados (seco e húmido) as concetrações de Al e Fe foram superiores aos limites máximos permissíveis estabelecidos pela legislação vigente. Os elementos Zn e Cu apresentaram o mesmo comportamento. Para o Cr e Ni apenas alguns pontos de amostragem apresentaram valores acima dos limites permitidos. No ribeirão Águas da Serra os valores foram superiores ao permitido para todos os pontos exceto pra dois pontos no período seco, enquanto que para o ribeirão Graminha os resultados foram superiores para quatro pontos no período úmido. Nas amostras de sedimento o elemento Cu ultrapassou o valor estabelecido pela legislação em ambos os mananciais. Os valores para Pb nas amostras de sedimento também foram ultrapassados para todas as amostras do ribeirão Águas da Serra e em alguns pontos do Graminha. Os resultados obtidos para Cr foram excedidos em três pontos no período húmido e em dois pontos no período seco para o ribeirão Águas da Serra, e no Graminha apenas no período seco os valores para dois pontos foram excedidos. Para Ni e Zn em apenas alguns pontos foram observados valores acima do permitido. A metodologia aplicada foi eficiente porque permitiu a determinação dos metais a níveis exigidos pela legislação brasileira. As concentrações dos metais foram superiores aos valores máximos permissíveis estabelecidos pela legislação vigente para vários elementos tanto nas amostras de água quanto nas amostras de sedimento. Os resultados apontam para a necessidade de ações para recuperar a qualidade dos mananciais bem como protegê-los de novas alterações antrópicas negativas. Palavras Chave: Metais pesado, Água ¿ Qualidade, Sedimentos, Poluição -- Aspectos Ambientais, Meio ambiente, Fluorescência de raio X, Síncrotron / Abstract: The city of Limeira is located in the State of São Paulo and has expressive economy, with industries in several productive sectors, as galvanization industries for the jewels, semi-jewels and bijoux production. Aiming to explain the anthropogenic influence in the sources, the water and sediment qualities of the Graminha and Águas da Serra brooks were evaluated whose springs are in the urban zone of Limeira. The metal determination was performed using Synchrotron Radiation Total Reflection X-Ray Fluorescence (SRTXRF). The detection limits for water samples were in the range of 0.50 to 0.05 µg.L-1 for Ca and Zn, respectively while for sediment samples the detection limits were 0.22 to 0.02 µg.g-1 for the same elements. For water samples in both brooks and for all periods (dry and humid) the concentrations of Al and Fe were higher than the maximum permissive values (MPV) established by the legislation. For Zn and Cu the same behaviour was observed. For Cr and Ni just some locations presented values higher than MPV for water samples. Moreover in Águas da Serra brook values higher than MPV were observed for all points except for two points in the dry period, for Graminha 12 stream the results were higher for four sample locations in the humid period. For sediment samples Cu surpass the value established by the legislation for both springs. For Pb the values surpass the limit for all samples in Águas da Serra and some points for Graminha stream. The results for Cr in sediment samples were surpassed for three points in the humid period and two points in the dry period for Águas da Serra brook, and in Graminha just in the dry period for two points the values were exceeded. For Ni and Zn only a few points surpassed the limits for both springs.The applied methodology was efficient because the detection limits turned possible the determination of the metals in levels in according to legislation. The metal concentrations were higher than the maximum permisse values established by the Brazilian Legislation for several elements in water and sediment samples. The results point to the action necessity to recover the quality of the sources as well as to protect the brooks of new negative anthropogenic alterations. Keywords: Heavy metals, Water quality, Sediment, Pollution, Environment, Synchrotron Radiation Total Reflection X-Ray Fluorescence (SR-TXRF) / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marilda M T Fornari.pdf: 813038 bytes, checksum: 1672b5ca9a95a70d2125540cf442fb8a (MD5) Previous issue date: 2008-02-12 / In the present work has been studied the electro-flocculation efficiency on the reduction of organic and inorganic material concentrations such as Chemical Oxygen Demand (COD), turbidity, total solids and metal, mainly chromium, on an untreated tannery effluent using a pair of electrodes. For this purpose, a lab scale Electro-Flocculation (EF) reactor was constructed using an 8-L plastic cylindrical container, containing a valve in its lower part for sludge evacuation and a horizontal support in its upper part for fixing a pair of electrolytic cell in upright position into a 5-L available reactor volume. The electrodes plates, made of iron or aluminum, were connected to terminals of direct current power supply. All the physical-chemistry parameters were measured following the Standard Methods for water analysis, while metal concentrations were determined using the Synchrotron X-Ray Fluorescence technique, available in the Brazilian Synchrotron Light Laboratory. In order to determine optimal operating conditions, the effects of current intensity, electrodes distance, effluent initial pH, and EF time have been experimentally examined, according to a statistic planning and correlation analysis. For each electrode, a total of 11 EF experiments were carried out for maximum and minimum values of EF reactor operating parameters. Applying a 95% confidence level into the correlation analysis between EF parameters, the physical-chemistry parameters and metal concentrations were reduced in all of them when the effluent initial pH was increased, while the EF time and the applied voltage were reduced for small electrodes distances. Moreover, the EF treatment efficiencies tend towards higher values with an increasing on the current intensity. In order to determine the best reactor operating values, other EF experiments were performed varying the effluent initial pH from 6.5 to 9.0 and from 6.0 to 8.5 for iron and aluminum electrodes, respectively, fixing the distance between the electrodes in 4.0 cm, the current intensity in 5.5 A and the EF time in 30 minutes. Nevertheless, these EF experiments have shown that the reduction factor on parameter concentrations due to an increasing of effluent initial pH was not significant compared to prior experiments. Henceforth, the effluent pH value was maintained near to the original one for the next EF treatments, avoiding introducing other substances into the effluent. Keeping effluent pH value in 7.5, other EF experiments were performed changing the EF time from 15 to 120 min., fixing current intensities and electrode distances in 5.5 A and 4.0 cm, respectively. For these reactor conditions, the EF time setting up in 30 min. was enough to get a good efficiency according the reduction factor in the most of parameters examined, without increasing a lot the reactor electrical power, for both kinds of electrodes. The EF reactor purpose and examined has shown a high efficiency on turbidity and chromium concentration reduction factor (98%). Furthermore, this system can be also used to reduce other elementary concentrations such as calcium, potassium and zinc, for both kinds of electrodes (Fe/Al). In comparison with iron electrodes, aluminum one has reported a better reduction factor (80%) on COD values and a good reduction factor (50%) on iron concentration. On the other hand, the EF method for tanneries effluent treatment system was also compared with conventional method using coagulating and flocculating agents, showing a great similarity between them in the reduction factor. In the EF method is not necessary to introduce substances to start the coagulation and flocculation process in effluent treatment. / Este trabalho tem por objetivo o estudo da eficiência da eletro-floculação na redução das concentrações de substâncias orgânicas e inorgânicas expressas através dos parâmetros: Demanda Química de Oxigênio (DQO), turbidez, sólidos totais e metais, principalmente o cromo, em efluente de curtume não tratado, utilizando um par de eletrodos. Para esse propósito foi construído, em escala laboratorial, um reator confeccionado a partir de um recipiente plástico de 8 litros, contendo uma válvula na parte inferior, para a retirada dos sedimentos, e um suporte horizontal na parte superior para a fixação do par de células eletrolíticas, em posição perpendicular dentro do reator com volume útil de 5 litros. As placas de eletrodos, de ferro e alumínio, foram conectadas a uma fonte de alimentação de energia.Todos os parâmetros físico-químicos foram determinados seguindo o Método Padrão para análise de água, enquanto que as concentrações de metal foram determinadas através da técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total, (SR-TXRF), disponível no Laboratório Nacional de Luz Síncroton. A fim de determinar as condições ótimas de operação, os efeitos da intensidade da corrente, distância entre eletrodos, pH inicial do efluente e tempo de eletrólise foram avaliados experimentalmente, de acordo com um planejamento estatístico e análise de correlação. Para cada eletrodo, foram realizados 11 experimentos de EF com valores máximos e mínimos para os parâmetros de operação do reator. Empregando um nível de 95% de confiança na correlação de análises dos parâmetros a análise de correlação entre os parâmetros de EF, os modelos mostraram tendência de redução nas concentrações dos parâmetros físico-químicos e de metais, quando o pH inicial do efluente foi elevado, enquanto o tempo de EF e a voltagem aplicada apresentaram tendência de redução nos valores para uma menor distância entre os eletrodos.. Além disso, a eficiência do tratamento de EF tende a valores mais elevados com o aumento na intensidade de corrente. A fim de determinar as melhores condições de operação do reator, outros experimentos EF foram feitos variando o pH inicial de 6.5 a 9.0 e de 6.0 a 8.5 para eletrodos de ferro e alumínio, respectivamente, fixando a distância entre os eletrodos em 4.0 cm, a intensidade da corrente em 5.5 A e o tempo de EF em 30 minutos. Entretanto, esses experimentos mostraram que o fator de redução percentual na concentração dos parâmetros, causada pelo aumento no pH inicial do efluente, não foi significativo comparado aos experimentos anteriores. Nos tratamentos posteriores de EF, o pH do efluente foi mantido próximo ao original, evitando a introdução de outras substâncias no efluente. Mantendo o valor do pH do efluente em 7.5, outros experimentos de EF foram realizados variando o tempo de eletrólise de 15 a 120 min., e fixando a intensidade da corrente e distância entre os eletrodos em 5.5 A e 4.0 cm., respectivamente. Nessas condições, o tempo de EF fixado em 30 min. foi suficiente para alcançar uma boa eficiência, de acordo com o fator de redução, para maioria dos parâmetros analisados, sem aumentar muito a potência elétrica do reator, para os dois tipos de eletrodos. Os experimentos realizados com reator de EF mostraram uma alta eficiência na redução da turbidez e concentração de cromo (98%). Ademais, esse sistema também pode ser utilizado na redução de outras concentrações elementares como cálcio, potássio e zinco, para ambos os tipos de eletrodos (Fe/Al). Em comparação com os eletrodos de ferro, o eletrodo de alumínio apresentou um melhor fator de redução nos valores de DQO (80%) e um bom fator de redução de ferro (50%). Por outro lado, o método de EF para o tratamento de sistema de efluentes de curtumes foi também comparado ao método convencional utilizando agentes coagulantes e floculantes, mostrando uma grande semelhança entre eles no fator de redução. No método EF não é necessário introduzir substâncias para iniciar o processo de coagulação e floculação no tratamento de efluente.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neiva Martin.pdf: 2565426 bytes, checksum: 9ed40e36b9798ff30f3a52b416d705e9 (MD5) Previous issue date: 2008-10-08 / In this work, the chromium ions bioaccumulation experiment was carried out using three species of aquatic macrophytes: Salvinia auriculata, Pistia stratiotes and Eicchornia crassipes, in order to confirm the hexavalent chromium detoxification during the biosorption process. Previously, a chromium speciation test based on chemical extraction of trivalent chromium from hexavalent chromium-doped hydroponic solutions was also performed at different pH, in order to verify if the nutritive solution pH could be responsible by the natural reduction of oxidation state on chromium before the biosorption process by the plants. No reduction from Cr(VI) to Cr(III) was observed at all solution pH. Based on the peculiar characteristics of High Resolution X-ray Fluorescence technique (HR-XRF), which allows to measure the X-ray Kß spectral line energy with good energy resolution (around 2,0 eV) for the transition metal region, the change on oxidation state of hexavalent chromium was possible to study through the Kß1,3, Kß2,5 and Kß spectral lines, which bring up information on chromium oxidation state and chemical environment. The HR-XRF measurements were performed at the XRD1 vacuum chamber available in the National Laboratory of Synchrotron Light, located near Campinas city. After collection, dry roots and chromium compound standard were prepared in compact disk by pressing. Each sample disk, spherical curved analyzer, and radiation detector were placed in a circle of Rowland within an arrangement of Johann. Another radiation detector was also used to monitoring of monochromatic X-ray beam intensity during the measurements. All the samples were irradiated by a 6.1 keV monochromatic X-ray beam. All the emission spectra were normalized to the monitor counts, and subtracted the organic matrix contribution and chromium absorption edge. Based on the spectral Kß2,5 peak intensity of roots and standard samples, the total chromium uptake concentration in plant was calculated, indicating that there is approximately 1.0 % of chromium per dry biomass after 27 days of experiment. When both Cr-Kß spectra of macrophytes roots with Cr(III) and Cr(VI) treatment were compared, their spectral Kß2,5 peak were identical in energy and width for the three aquatic plants, suggesting that the chromium reduction from hexavalent to trivalent form have occurred in all cases studied. The peak width at half maximum for Kß2,5 in all root samples were slightly larger than the chromium compound samples, which can be explained by the fact that there is the possibility to have different ligands to chromium ions inside the biological structure of roots. Based on these results, the chromium detoxification from hexavalent to trivalent form have actually happened during the biosorption of chromium into the macrophytes roots. Finally, these aquatic macrophytes have a great potential to detoxificate and accumulate of chromium ions that can be very useful to the metal removal from industrial effluents. / Neste trabalho foi feito o experimento de bioacumulação do cromo trivalente e hexavalente por três espécies de macrófitas aquáticas: Salvinia auriculata, Pistia stratiotes e Eicchornia crassipes, visando verificar a ocorrência do processo de redução do Cr(VI) durante a biossorção. Previamente, um teste de especiação de cromo baseado em extração química do cromo trivalente a partir de uma solução hidropônica dopada com cromo hexavalente, foi realizado em diferentes pHs, para verificar se o pH da solução nutritiva pode ser o responsável pela redução natural do estado de oxidação do cromo antes do processo de biossorção pelas plantas. Não foi observada a redução do Cr(VI) para Cr(III) no pH da solução de cultivo. Pelas características da técnica de Fluorescência de Raios-X de Alta Resolução em Energia (HR-XRF), que permite medir a energia das linhas espectrais de raios X Kß com alta resolução em energia (em torno de 2,0 eV) para a região dos metais de transição, foi possível estudar a mudança do estado de oxidação do cromo hexavalente através das linhas espectrais Kß1,3, Kß2,5 e Kß , que traz informação sobre o estado de oxidação do metal e seu ambiente químico. As medidas de HR-XRF foram realizadas na câmara de vácuo XRD1, no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas. Após a coleta, discos compactados de raízes secas e padrões de compostos de cromo foram preparados. Cada disco de amostra, o analisador esférico, e o detector de radiação foram acomodados em um círculo de Rowland com arranjo de Johann. Durante as medidas, um detector foi usado para monitorar a intensidade do feixe de raios X monocromáticos incidentes. Todas as amostras foram irradiadas com feixe monocromático de 6,1 keV. Os espectros de emissão foram normalizados pelas contagens do monitor, e subtraída as contribuições da matriz orgânica e da borda de absorção do cromo. Baseado na intensidade da linha espectral Kβ2,5 das amostras de raízes e padrões, a concentração de cromo total nas plantas foi calculada, indicando que esta é de aproximadamente 1,0% por biomassa seca após 27 dias de experimento. Os espectros de emissão Cr-Kß das raízes das macrófitas tratadas com Cr(III) ou Cr(VI) foram comparados, e as suas linhas espectrais Kβ2,5 mostraram-se idênticas em energia e largura para as três plantas aquáticas, sugerindo que a redução do cromo, de hexavalente para trivalente, ocorreu em todos os casos estudados. A largura do pico para a linha espectral Kß2,5 em todas as amostras de raízes mostrou-se maior que nas amostras de compostos de cromo, o que pode ser explicado pelo fato de que é possível haver diferentes ligantes para o íon cromo na estrutura orgânica das raízes. Baseado nesses resultados, a redução do Cr(VI) para Cr(III) ocorreu durante o processo de biossorção do cromo pelas raízes das macrófitas aquáticas. Desta forma, verifica-se que estas macrófitas têm um grande potencial para detoxificar e acumular íons cromo, podendo ser utilizada com eficiência na remoção de metais em efluentes industriais.