[pt] O presente trabalho visou estudar a geocronologia da contaminação na Baía de Guanabara por compostos orgânicos de estanho e alguns metais de relevância ambiental. Foram coletados testemunhos sedimentares em cinco pontos da Baía de Guanabara em regiões não afetadas diretamente por fontes de contaminação conhecidas. Os trinta primeiros centímetros de cada testemunho foram seccionados em segmentos finos nas estações onde haviam dados de taxas de sedimentação. Para duas estações, onde as taxas de sedimentação não eram conhecidas, os testemunhos coletados foram seccionados em camadas de três centímetros e, em seguida, datados pelo método de Pb-210. As concentrações dos metais foram determinadas por ICP-MS após decomposição das amostras a quente com HNO3 e H2O2. A especiação dos compostos orgânicos de estanho foi realizada por cromatografia gasosa com detecção por fotometria de chama pulsante após extração por solvente, derivação, eliminação de enxofre e limpeza dos extratos. As maiores concentrações (em ng g-1 sedimento, como Sn) para os diferentes compostos organoestânicos encontrados foram: TBT (82), DBT (28) e MBT (126). As distribuições espacial e temporal das espécies orgânicas de estanho nos sedimentos apresentaram-se muito irregulares e há pouca evidência de degradação após a sedimentação. Foram feitas tentativas de estimar a constante de degradação do TBT e os fluxos foram calculados utilizando-se as taxas de sedimentação e as concentrações. As concentrações de organoestânicos são baixas em comparação com as reportadas para a Marina da Glória por Fernandez (2001) e confirmam a tendência à rápida deposição dos compostos orgânicos de estanho próximo às fontes dos mesmos. As concentrações dos metais-traço investigados (em ug g-1 sedimento), As (1,31-11,5), Ca (2,08x103-8,72x103), Cd (< L. D.-7,94x10-1), Cu(0,222x101-5,58x101), Fe (0,564x104-3,33x104), Hg (0,046-2,35), Mg (0,128x104-1,31x104), Mn (0,496x102-11,8x102), Ni (0,288x101-3,17x101), Pb (0,505x101-8,18x101), Sn (0,130x101122), Zn (0,162x10²-2,30x10²) quando normalizados em relação à concentração de alumínio, mostraram, em geral, um acréscimo ao longo do tempo, demonstrando que, desde a última avaliação geocronológica, realizada na década de 80 do século XX, não há redução visível no aporte de contaminantes. Não foram encontrados dados pretéritos de arsênio em sedimentos da Baía de Guanabara. Em algumas estações, os valores encontrados para este elemento são comparáveis às concentrações em estuários sob influência de atividades de mineração. Foram feitas correlações de Spearman entre as propriedades medidas, incluindo carbono total e orgânico, nitrogênio total, enxofre total, pH, potencial redox, umidade e porosidade, revelando dependências de fontes e de propriedades físico-químicas. / [en] The present work aimed at studying the geochronology of contamination in Guanabara Bay as related to organotin compounds and a number of metals of environmental relevance. For this, sediment cores were taken from five different stations in the bay selected as to represent average conditions not immediately affected by known sources. The cores were sliced in thin segments up to 30 cm below the top layer. For two stations where sedimentation rates were not known cores were collected and sliced in 3 cm segments and thereafter dated by using Pb-210. Metal concentrations were determined by ICP-MS after digestion of freeze dried sediments in HNO3 and H2O2 under heat. Organotin speciation was carried out in a GC-PFPD instrument after solvent extraction, derivatization, sulfur elimination and clean-up. The higher organotin concentrations (ng g-1 as tin) found were: TBT (82), DBT (28) and MBT (126). Space-time distribution of organotin species in the sediments were very irregular and there is little evidence that extensive degradation occurs after sedimentation. Attempts are presented to derive an estimate for TBT degradation constant. Fluxes were calculated using the sedimentation rates and concentrations. Organotin concentrations are low in comparison to those reported for Marina da Glória by Fernandez (2001), and they confirm the tendency of organotins to settle down rapidly in the vicinities of the sources. The concentrations (ug g-1) of the investigated metals (As (1.31-11.5), Ca (2.08x103-8.72x103), Cd (<dl-7.94x10-1), Cu (0.222x101-5.58x101), Fe (0.564x104-3.33x104), Hg (0.046-2.35), Mg (0.128x104- 1.31x104), Mn (0.496x102-11.8x102), Ni (0.288x101-3.17x101), Pb (0.505x101-8.18x101), Sn (0.130x101-1.66x101), Zn (0.162x102-2.30x102)) when normalized to the Al concentration show, in general, an increase over time, demonstrating that since the last geochronological work conducted in the early 1980s there was no visible reduction in the contaminants input. No data for arsenic was found prior to this date for Guanabara Bay sediments. In some stations arsenic concentrations are comparable to those found in estuaries under influence of mining activities. Spearman correlations among the several measured properties, that include also total and organic carbon, total nitrogen, total sulfur, pH, redox potential water content and porosity, were calculated revealing source and physico-chemical dependencies.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho, buscou-se identificar os conflitos de interesses existentes nos três níveis do poder executivo que dificultam a gestão integrada de políticas públicas voltadas para a recuperação ambiental dos rios urbanos, considerando-se, como área de estudo, o Município de São Gonçalo (RJ). A pesquisa exploratória consistiu em revisão bibliográfica e trabalho empírico. No referencial teórico de análise, abordou-se a formação do Estado brasileiro, as políticas públicas e as relações de poder entre os agentes na tomada de decisão e na administração da coisa pública. Através de revisão na literatura, levantou--se o contexto histórico da ocupação e da degradação dos rios de São Gonçalo e da Baixada Fluminense, os planos e projetos para o setor de saneamento da região, bem como se empreendeu a compilação das normas legais pertinentes à gestão do território, aos recursos hídricos e ao saneamento. O trabalho de campo consistiu em levantamento de dados sobre a degradação das bacias hidrográficas no Município de São Gonçalo e das inter-relações existentes nas políticas públicas referentes à Região Hidrográfica da Bacia da Baía de Guanabara, onde o município em comento se insere. O estudo do caso evidenciou que a degradação dos rios urbanos é resultante, entre outros fatores, da falta de articulação das três esferas de governo, da descontinuidade das ações públicas, de interesses políticos e financeiros desarticulados das demandas socioambientais, da falta de infraestrutura técnica e financeira dos municípios, da pouca participação social no planejamento e tomada de decisões face às relações desiguais de poder, além da inconsistência e desarticulação dos planos e projetos governamentais, a exemplo dos planos diretores de uso ocupação do solo. Conclui-se ser fundamental o fortalecimento dos comitês de bacia e das instituições que os integram, possibilitando a articulação entre as políticas públicas municipais e as do governo estadual e federal, em relação às condicionantes ambientais, bem como ao uso do solo e ao saneamento. A solução dos problemas relativos aos rios urbanos só será possível através da gestão integrada e participativa, envolvendo efetivamente os diferentes setores usuários da bacia hidrográfica. O controle social das ações é imprescindível para manter a coerência, a efetividade, a eficácia e a continuidade dos planos, projetos e políticas do Estado. Assim, poderá ser contido o processo contínuo de degradação ambiental, em particular, dos recursos hídricos em bacias urbanas como acontece no Município de São Gonçalo e em diversos outros municípios brasileiros. Espera-se que esse estudo contribua para o aprimoramento do conhecimento e de soluções no que concerne à morte iminente dos rios urbanos do país. / In this study, we sought to identify conflicts of interests in the three levels of executive power that hinder integrated management of public policies for environmental restoration of urban rivers, considering, as the study area, the municipality of São Gonçalo (RJ). The exploratory research consisted of literature review and empirical work. In the theoretical analysis, we dealt with the formation of the Brazilian State, public policies and the power relations between actors in decision-making and administration of public affairs. Through literature review, raised - the historical context of occupation and degradation of rivers of São Gonçalo and the Lowlands, plans and projects for the sanitation sector in the region, as well as undertook the compilation of relevant laws land management, water and sanitation. The field work consisted of collecting data on the degradation of river basins in São Gonçalo and the inter-relationships that exist in public policy concerning the Hydrographic Basin Region of Guanabara Bay, where the comment is inserted in the municipality. The case study showed that the degradation of urban rivers is resulting, among other factors, the lack of articulation of the three spheres of government, the discontinuity of the public actions of political and financial disarray of the social and environmental demands, lack of technical infrastructure and financial management of municipalities, the low social participation in planning and decision making in the face of unequal power relations, and the inconsistency and disarticulation of the plans and government projects, like the use of master plans for land use. It is concluded that fundamental strengthening of basin committees and institutions that comprise them, allowing the link between public policies and municipal state and federal government in relation to environmental constraints, as well as land use and sanitation. The solution of problems relating to urban rivers can only be achieved through integrated and participatory, involving users effectively different sectors of the watershed. The actions of social control is essential to maintain the consistency, effectiveness, efficiency and continuity plans, projects and policies of the state. Thus, it may be contained in the ongoing process of environmental degradation, particularly water resources in urban basins as in the municipality of São Gonçalo and several other municipalities. It is hoped that this study contributes to the enhancement of knowledge and solutions regarding "death" imminent urban rivers in the country.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho, buscou-se identificar os conflitos de interesses existentes nos três níveis do poder executivo que dificultam a gestão integrada de políticas públicas voltadas para a recuperação ambiental dos rios urbanos, considerando-se, como área de estudo, o Município de São Gonçalo (RJ). A pesquisa exploratória consistiu em revisão bibliográfica e trabalho empírico. No referencial teórico de análise, abordou-se a formação do Estado brasileiro, as políticas públicas e as relações de poder entre os agentes na tomada de decisão e na administração da coisa pública. Através de revisão na literatura, levantou--se o contexto histórico da ocupação e da degradação dos rios de São Gonçalo e da Baixada Fluminense, os planos e projetos para o setor de saneamento da região, bem como se empreendeu a compilação das normas legais pertinentes à gestão do território, aos recursos hídricos e ao saneamento. O trabalho de campo consistiu em levantamento de dados sobre a degradação das bacias hidrográficas no Município de São Gonçalo e das inter-relações existentes nas políticas públicas referentes à Região Hidrográfica da Bacia da Baía de Guanabara, onde o município em comento se insere. O estudo do caso evidenciou que a degradação dos rios urbanos é resultante, entre outros fatores, da falta de articulação das três esferas de governo, da descontinuidade das ações públicas, de interesses políticos e financeiros desarticulados das demandas socioambientais, da falta de infraestrutura técnica e financeira dos municípios, da pouca participação social no planejamento e tomada de decisões face às relações desiguais de poder, além da inconsistência e desarticulação dos planos e projetos governamentais, a exemplo dos planos diretores de uso ocupação do solo. Conclui-se ser fundamental o fortalecimento dos comitês de bacia e das instituições que os integram, possibilitando a articulação entre as políticas públicas municipais e as do governo estadual e federal, em relação às condicionantes ambientais, bem como ao uso do solo e ao saneamento. A solução dos problemas relativos aos rios urbanos só será possível através da gestão integrada e participativa, envolvendo efetivamente os diferentes setores usuários da bacia hidrográfica. O controle social das ações é imprescindível para manter a coerência, a efetividade, a eficácia e a continuidade dos planos, projetos e políticas do Estado. Assim, poderá ser contido o processo contínuo de degradação ambiental, em particular, dos recursos hídricos em bacias urbanas como acontece no Município de São Gonçalo e em diversos outros municípios brasileiros. Espera-se que esse estudo contribua para o aprimoramento do conhecimento e de soluções no que concerne à morte iminente dos rios urbanos do país. / In this study, we sought to identify conflicts of interests in the three levels of executive power that hinder integrated management of public policies for environmental restoration of urban rivers, considering, as the study area, the municipality of São Gonçalo (RJ). The exploratory research consisted of literature review and empirical work. In the theoretical analysis, we dealt with the formation of the Brazilian State, public policies and the power relations between actors in decision-making and administration of public affairs. Through literature review, raised - the historical context of occupation and degradation of rivers of São Gonçalo and the Lowlands, plans and projects for the sanitation sector in the region, as well as undertook the compilation of relevant laws land management, water and sanitation. The field work consisted of collecting data on the degradation of river basins in São Gonçalo and the inter-relationships that exist in public policy concerning the Hydrographic Basin Region of Guanabara Bay, where the comment is inserted in the municipality. The case study showed that the degradation of urban rivers is resulting, among other factors, the lack of articulation of the three spheres of government, the discontinuity of the public actions of political and financial disarray of the social and environmental demands, lack of technical infrastructure and financial management of municipalities, the low social participation in planning and decision making in the face of unequal power relations, and the inconsistency and disarticulation of the plans and government projects, like the use of master plans for land use. It is concluded that fundamental strengthening of basin committees and institutions that comprise them, allowing the link between public policies and municipal state and federal government in relation to environmental constraints, as well as land use and sanitation. The solution of problems relating to urban rivers can only be achieved through integrated and participatory, involving users effectively different sectors of the watershed. The actions of social control is essential to maintain the consistency, effectiveness, efficiency and continuity plans, projects and policies of the state. Thus, it may be contained in the ongoing process of environmental degradation, particularly water resources in urban basins as in the municipality of São Gonçalo and several other municipalities. It is hoped that this study contributes to the enhancement of knowledge and solutions regarding "death" imminent urban rivers in the country.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-02-08T13:16:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Monteiro.pdf: 846441 bytes, checksum: b2f2bba3715f02d6517b44747e771a73 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-08T13:16:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Monteiro.pdf: 846441 bytes, checksum: b2f2bba3715f02d6517b44747e771a73 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Este trabalho tem como objetivo estudar o aporte dos metais-traço Pb, Zn, Ni, Cu, V, Ba, Co, Cd em sedimentos do estuário do Rio Iguaçu e da região da Área de Proteção Ambiental de Guapimirim, comparando o grau de acumulação destes metais nestes diferentes ambientes estudados. Para isso, foram coletados dois testemunhos de sedimentos, um na margem deposicional do Rio Iguaçu (RED3) e o outro entre as fozes dos rios Guapi e Guarai (MAC), na Baía de Guanabara. O testemunho RED3 apresentou sedimentos com granulometria predominantemente composta por argila e silte, com máximo de areia de 3%, enquanto o testemunho MAC também apresentou granulometria fina, porém este apresentou até 20% de areia em algumas camadas sedimentares. Ambos os testemunhos mostraram mudanças nas taxas de sedimentação a partir da segunda metade do século XX, refletindo o início do acelerado processo de urbanização da área metropolitana do Rio de Janeiro. As concentrações de carbono orgânico, metais-traço, Fe e Mn determinados nos sedimentos do testemunho RED3 oscilaram ao longo de todo testemunho, sugerindo uma elevada dinâmica do Rio Iguaçu. Foi verificado um incremento na concentração de todos os metais-traço, Fe e Mn por volta de 1987, sugerindo uma redistribuição diagenética dos metais. Já o perfil de concentração dos metais-traço determinados no testemunho MAC mostraram dois períodos de valores de background. O primeiro é da base até 75 cm de profundidade (equivalente ao ano de 1872), mostrando um ambiente deposicional com predominância de argila, matéria orgânica alóctone e baixos valores de concentração de metais-traço. Acima desta profundidade ocorreu um progressivo incremento nas concentrações dos metais, com alguns metais chegando a dobrar suas concentrações, e a partir daí mantendo-se relativamente constantes até a superfície (com exceção do Zn e Pb). Estes incrementos provavelmente foram influenciados pelas novas condições ambientais da bacia de drenagem do final do século XIX, possivelmente devido ao processo de desmatamento, ocasionando assim uma maior erosão e intemperismo do solo. Os resultados dos inventários, fluxos e fatores de enriquecimento dos metais-traço tanto se mostraram mais elevados na região do Rio Iguaçu do que na área de proteção ambiental, quanto nos demais importantes estuários mundial. / The aim of the present work is to study the input of trace metals of environmental interest, such as Pb, Zn, Ni, Cu, V, Ba, Co e Cd, in sediments from the Iguaçu River and the Guapimirim Environmental Protection Area estuaries, comparing the degrees of metal accumulation between these environments. Two sediment cores were collected in 2007, one from the mudflat inside the Iguaçu River (RED3) and the other near the Guapi and Guarai river mouths (MAC). The sediment core RED3 presented sediments predominately composed for silte and clay, with a maximum sand content of 3%. The sediment core MAC also presented fine granulometric size, however it showed up to 20% of sand in some sedimentary layers. Both sediment cores showed a change in sedimentation rates from the second half of the twentieth century, which might be reflecting the beginning of an accelerated industrialization process and development of the Rio de Janeiro Metropolitan Area. The sediment core RED3 presented a large concentration variation of organic carbon, trace metals, Fe and Mn. This might be a reflection of the high Iguaçu River hydrodynamic. All the trace metals, Fe and Mn presented a concentration increase in the second half of the 1980’s, suggesting a vertical redistribution due the process diagenetic. The trace metal concentration found in the MAC core showed two background levels. The first level consists of concentrations measured from the core bottom up to 75 cm, which was equivalent to records up to 1872. Moreover, the sediments from those environmental conditions predominantly presented clay, aloctone organic matter and low concentrations of trace metals. From the mentioned depth onwards, there were concentration increases. Once increased, the concentration remained constant until the top of the core (except Zn and Pb). These increases were probably influenced by the new environmental conditions catchment in the end of XIX century, possibly due to a deforestation process, which occasioned major erosion and weathering. Inventory, flux and trace metal enrichment factors showed highest in the Iguaçu River than in the Guapimirim Environmental Protection Area other estuaries and the others important estuaries of the world.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-05-02T17:17:55Z No. of bitstreams: 1 Tese final toda (11_agosto_2015).pdf: 3292855 bytes, checksum: bbd17ebdbe647b364c4a07ba7475191a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T17:17:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese final toda (11_agosto_2015).pdf: 3292855 bytes, checksum: bbd17ebdbe647b364c4a07ba7475191a (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / As baías do Estado do Rio de Janeiro são ecossistemas de grande importância econômica, ecológica e social. Entretanto, estes ambientes vêm sofrendo impactos antropogênicos, oriundo de diversas origens. Dentre as diversas fontes de poluição dos ecossistemas de baías, pode-se destacar a contaminação por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), uma vez que estes compostos estão presentes em grande parte das atividades urbano-industriais, atingindo os ambientes aquáticos após derramamentos acidentais de petróleo. Os HPA são carcinogênicos, mutagênicos e genotóxicos. Desta forma são considerados poluentes prioritários em monitoramentos ambientais. Para avaliação da contaminação de ambientes aquáticos por HPA como parte de programas de monitoramentos ambientais do EUA e de alguns países da Europa têm sido utilizados, de forma crescente, os chamados biomarcadores. Estes podem ser definidos como alterações bioquímicas, celulares, moleculares ou mudanças fisiológicas nas células, fluidos corpóreos, tecidos ou órgãos de um organismo indicativos da exposição ou efeito de um xenobiótico. A utilização de biomarcadores em peixes tem se mostrado bastante eficaz na avaliação dos efeitos da contaminação por esta classe de compostos. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a contaminação por HPA em bagres (Genidens genidens) das baías de Guanabara (BG), Sepetiba (BS) e Ilha Grande (BIG) através do uso de biomarcadores. Para tanto, analisou-se uma série de biomarcadores em bagres coletados nas baías de Guanabara, Sepetiba e Ilha Grande, a saber: avaliação do fator de condição; determinação de metabólitos de HPA em bile; determinação de etoxireosrufina- O-desetilase (EROD) hepática; avaliação da frequência de micronúcleos (MN) e anormalidades nucleares eritrocitárias (ANE); avaliação das alterações histopatológicas hepáticas; e formação de adutos de HPA-DNA. O fator de condição evidenciou diferenças na saúde geral dos peixes nas áreas estudadas, tendo os peixes da BG os piores índices de saúde. Foi observada diferença estatisticamente significativa entre a BG e BIG e BS e BIG, para todos os metabólitos de HPA estudados. A indução de EROD também se mostrou mais elevada na BG comparativamente a BS e BIG, com diferenças estatisticamente significativas entre as áreas. Da mesma forma, o MN elucidou estas diferenças. Novamente, a BG mostrou os piores efeitos entre as áreas estudadas. No caso das alterações histopatológicas, a BS mostrou as maiores prevalências de injúrias. Na avaliação do aduto de BPDE-DNA, os peixes da BG possuíram os piores efeitos genotóxicos, com diferença estatisticamente significativa em relação a BIG. A realização de estudos que utilizam ferramentas de avaliação da contaminação em áreas de grande importância social, econômica e ecológica, como o litoral do estado do Rio de Janeiro, é fundamental para o real conhecimento dos impactos causados pelos poluentes, pré requisito essencial para um efetivo plano de conservação e restauração destes ecossistemas / The bays of the state of Rio de Janeiro are ecosystems of great economic, ecological and social importance. However, these environments are suffering anthropogenic impacts, arising from diverse backgrounds. Among the several pollution sources, the pollution caused by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) is under concern since these compounds are present in many urban and industrial activities. This class of chemistry can cause severe damages in the aquatic biota and suggesting the necessity for environmental monitoring to assess the effects of PAH in fish. The PAH are carcinogenic, mutagenic and genotoxic, being considered priority pollutants in environmental monitoring. For evaluation of contamination by PAH in aquatic environments as part of environmental monitoring, US programs and of some countries in Europe has been used, increasingly, biomarkers. These can be defined as biochemical changes, cellular, molecular or physiological changes in cells, body fluids, tissues or organs of an organism indicative of exposure or effect of a xenobiotic. The use of biomarkers in fish has been shown quite effective in evaluation of the contamination effects by this class compounds. Thus, the objective of this study was evaluate the PAH contamination in fish from Guanabara, Sepetiba and Ilha Grande Bay, using biomarkers. Therefore, we analyzed a series of biomarkers in catfish collected in these bays, namely: assessment of the condition factor; determination of PAH metabolites in bile; determination of the activity of O – ethoxy- resorufin - deetilase (EROD) in fish liver; evaluation of the frequency of micronucleus (MN) and erithrocytic nuclear abnormalities (ENA); evaluation of histopathological hepatic injuries and; formation of PAH-DNA adducts. The condition factor demonstrated differences in the general health of fish arising distinct studied areas. Fish from BG showed the worst health index. There was a statistically significant difference between BG and BS and BG and BIG for all PAH metabolites analyzed. The EROD induction was also higher in BG compared to BS and BIG, with statistically significant differences between areas. Likewise, the micronucleus elucidated these differences. Again, BG showed the worst effects of the studied areas. In the case of the histopathological changes, BS revealed the highest prevalence of injuries. In assessing the BPDE-DNA adduct, fish BG possessed the worst genotoxic effects, with statistically significant difference from BIG. The knowledge of the impacts of pollutants in aquatic biota, based on use of biomarkers in areas with significant social, economic and ecological importance, like Rio de Janeiro cost, is essential for effective conservation and restoration plan of these ecosystems.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-27T18:13:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Nafisa Rizzini Ansari (Versão Final).pdf: 3996795 bytes, checksum: 362897c04f124486a284e640b7b05101 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T18:13:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Nafisa Rizzini Ansari (Versão Final).pdf: 3996795 bytes, checksum: 362897c04f124486a284e640b7b05101 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / Organismos bioindicadores são capazes de indicar a qualidade ambiental dos ecossistemas em que vivem e de fornecer informações sobre a biodisponibilidade de contaminantes. Organismos biomonitores podem ser usados para se conhecer as variações geográficas e temporais da biodisponibilidade de contaminantes no ambiente. Os objetivos deste estudo foram avaliar a anêmona Bunodosoma caissarum como espécie bioindicadora para a Baía de Guanabara, analisando se esta apresenta uma boa resposta em relação à concentração de metais em seus tecidos e também comparar as características da anêmona Bunodosoma caissarum como organismo bioindicador com as do mexilhão Perna perna. Comparou-se as concentrações encontradas na área potencialmente contaminada por metais com uma área controle, a região insular adjacente à baía. Desta forma, a área de estudo foi a Baía de Guanabara, o Arquipélago das Cagarras e as ilhas Redonda e Rasa. Foram amostrados espécimes em sete pontos de amostragem, porém não foi possível encontrar indivíduos da espécie Perna perna nos locais definidos no setor interno da Baía de Guanabara. Os organismos foram liofilizados e após este procedimento foram macerados. A digestão destes foi realizada em forno de microondas CEM-Mars, em sistema fechado com ácido nítrico concentrado e peróxido de hidrogênio. Para a determinação dos metais no extrato, foi utilizado o Espectrômetro de emissão ótica com fonte de plasma indutivamente acoplado (ICP OES). Os metais determinados em seus tecidos foram Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Ti, V e Zn. Foram também determinadas as concentrações de metais no material particulado em suspensão coletado durante a amostragem. As concentrações de metais encontradas mostraram-se, em geral, maiores em Perna perna do que em Bunodosoma caissarum, exceto para o bário. As concentrações nestas espécies estudadas em geral não foram similares, refletindo as diferentes fisiologias e hábitos alimentares que estas possuem. Entretanto, as concentrações de ferro e manganês em Bunodosoma caissarum apresentaram correlação positiva significativa com as de Perna perna. Para estes mesmos metais, ambas as espécies apresentaram correlações significativas com as concentrações encontradas no material particulado. Como foi observado neste estudo, Bunodosoma caissarum pode ser considerada uma boa espécie bioindicadora, pois foi encontrada em todas as estações de amostragem e apresentou uma distribuição mais abrangente do que Perna perna na área de estudo. Possivelmente, Bunodosoma caissarum pode ser uma espécie biomonitora para alguns metais, já que foi capaz de acumular todos os metais estudados em seus tecidos. Entretanto, para que se confirme esta suposição serão necessários outros estudos complementares sobre suas características de bioacumulação para os diferentes metais. / Bioindicators are able to indicate the environmental quality of the ecosystems in which they live as well as provide information on the bioavailability of contaminants. Biomonitor organisms can be used to understand the temporal and geographical variations in the bioavailability of contaminants. The objectives of this study were to evaluate the sea anemone Bunodosoma caissarum as a bioindicator species for Guanabara Bay, examining whether it presents a good response in relation to metal concentration in their tissues and also to compare the characteristics of the sea anemone Bunodosoma caissarum as a bioindicator organism with those of the mussel Perna perna. Metal concentrations measured in the organisms from the area potentially contaminated were compared to those found at a control area, the island region adjacent to the bay. Thus, the study area was the Guanabara Bay, the Cagarras Archipelago and also Redonda and Rasa islands. Specimens were sampled in seven sampling points, but it was not possible to find individuals of the species Perna perna at the established places in the inner sector of Guanabara Bay. The organisms were freeze dried and after this procedure were macerated. They were digested in a microwave oven CEM Mars, in a closed system with nitric acid and hydrogen peroxide. An optical emission spectrometer with inductively coupled plasma source (ICP OES) was used for the determination of metals in the extract. The metals determined in their tissues were Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Ti, V e Zn. Metal concentrations in suspended particulate matter collected during sampling were also measured. Metal concentrations were, in general, larger in Perna perna than in Bunodosoma caissarum, except for barium. The concentrations in both species studied were not similar in general, reflecting the different physiologies and eating habits they have. However, Bunodosoma caissarum and Perna perna presented a significant positive correlation for iron and manganese uptake. The concentrations of these metals in the studied organisms were also positively correlated with those in particulate matter. As observed in this study, Bunodosoma caissarum can be considered a good bioindicator species, as it was found at all sampling stations, and showed a wider distribution in the studied area than Perna perna. Possibly, Bunodosoma caissarum can be considered a biomonitor species for some metals, since it was able to accumulate all the studied metals in their tissues. However, to confirm this supposition further complimentary research about its bioaccumulation characteristics for the different metals will be necessary

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-06-27T16:54:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Lívia Cosme.pdf: 2494579 bytes, checksum: 91a88c82399caf6542accc460ff4d256 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-27T16:54:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Lívia Cosme.pdf: 2494579 bytes, checksum: 91a88c82399caf6542accc460ff4d256 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Metano (CH 4 ) e dióxido de carbono (CO 2 ) são considerados importantes gases do Efeito Estufa por sua propriedade de reter radiação infravermelha na atmosfera e contribuir ao aquecimento global . Ambien tes deposicion ais marinhos como baías, estuários e mares costeiros são o destino preferencial de aportes orgânicos advindos da bacia de drenagem e podem apresentar elevadas taxas de produção e degradação de matéria orgânica (MO) , as quais podem ainda ser altamente vari áveis nas escalas temporal e espacial . A quantidade e qualidade da MO, bem como o aumento da temperatura, podem intensificar os processos de mineralização anaeróbia de estoques orgânicos nos sedimentos costeiros. Neste sentido, o presente estudo se propô s a a valiar a heterogeneidade da produção anaeróbia de CO 2 e CH 4 , associada à presença de reservatórios e escapes de gás em sedimentos subsuperficiais da porção Nordeste da Baía de Guanabara, aliando a biogeoquímica com a sísmica de reflexão. Adicionalment e, o efeito do aumento médio de temperatura de 4°C previsto pelo cenário RCP 8.5 do IPCC para a região Sul do continente sulamericano até 2100 foi testado experimentalmente sobre as taxas de produção anaeróbia de CO 2 e CH 4 . Os resultados de biogeoquímica e sísmica no sedimento revelaram intensos processos de mineralização orgânica, os quais foram altamente variáveis tanto no perfil vertical quanto entre curtas distâncias dentro do ecossistema. Sendo a produção subsuperficial de gases de carbono (C) expressi va nesta área, contribuindo para a formação de sedimentos carregados de gás, escapes destes reservatórios nos sedimentos podem representar importantes fluxos ainda pouco estudados no ciclo de C. Os resultados também sugerem que o incremento do lançamento d e dejetos orgânicos e o aquecimento potencialmente favorecem uma maior liberação de gases de C desde os estoques orgânicos de CO 2 , gás que contribui, por sua vez , ao pró prio aquecimento em retroalimentação positiva. / Methane (CH 4 ) and carbon dioxide (CO 2 ) are considered important greenhouse gases for their property of retaining infrared radiation in the atmo sphere and contributing to global warming. Marine depositional environments such as bays, estuaries and coastal oceans are the preferred destination of organic inputs from the drainage basin and may present high rates of organic matter (OM) production and degradation, which may still be highly variable at the temporal and spatial scales . The quantity and quality of OM, as well as the temperature increase, can intensify the anaerobic mineralization processes of organic stocks in the coastal sediments. In thi s sense, the present study aimed to evaluate the heterogeneity of anaerobic CO 2 and CH 4 production, associated with the presence of reservoirs and gas leaks in subsurface sediments of the Northeast portion of Guanabara Bay, combining biogeochemistry with s eismic reflection. Additionally, the effect of the average temperature increase of 4 ° C predicted by the IPCC RCP 8.5 scenari o for the southern region of South American up to 2100 was experimentally tested on the anaerobic CO 2 and CH 4 production rates. Th e results of biogeochemistry and seismic reflection revealed intense organic mineralization processes, which were highly variable both in the vertical profile and between short distances within the ecosystem. As the subsurface carbon (C) gas production is significant in this area, contributing to the formation of gas charged sediments, leaks from these reservoirs in the sedimen ts can represent important fluxes that are still poorly studied in the C cycle. The results als o suggest that the increasing dischar ge of organic waste and warming potentially favor a greater release of C gases from organic CO 2 stocks, which in turn contribute to warming in a positive feedback

[pt] Ftalatos são os plastificantes mais utilizados industrialmente, estando disseminados em todos os ecossistemas do mundo. Como são compostos exclusivamente sintéticos, sua presença é indicativa da industrialização de uma região. Sua toxicidade é baixa, porém existem indícios de possíveis efeitos como interferentes endócrinos, especialmente no sistema reprodutor masculino. No Brasil, existem poucos estudos sobre a ocorrência e comportamento dos ftalatos no meio ambiente. Nesta tese foi estudada sua ocorrência em amostras de águas potáveis de diversos bairros das cidades do Rio de Janeiro e Niterói e do ecossistema da Baía de Guanabara (águas, sedimentos e mexilhões), a qual recebe inúmeros aportes industriais. Todas as amostras foram coletadas, extraídas em fase sólida e analisadas por cromatografia em fase gasosa, utilizando detecção por captura de elétrons. As da Baía foram amostradas nas estações seca e chuvosa, em diferentes anos. As extrações de todas as amostras obtiveram excelente repetibilidade e recuperações superiores a 76%. As águas potáveis do Rio de Janeiro e Niterói apresentaram teores de ftalatos em concentrações muito menores do que as informadas para cidades da Europa e Estados Unidos. Tais teores puderam ser correlacionados com as extensões das redes dos sistemas de abastecimento de ambas as cidades. Todas as amostras da Baía mostraram contaminações qualiquantitativas muito inferiores, quando comparadas a outros ambientes costeiros. O estudo do biomonitoramento ativo evidenciou a eficiência e rapidez da depuração dos ftalatos nos mexilhões mais contaminados do ecossistema da Baía de Guanabara. / [en] Phthalates are the most used plasticizers in industrial products, worldwide distributed in environments. Their presence is often used to indicate a region industrialization degree. Although their reported toxicity is low, phthalates are indicated for possible endocrine disrupting effects, specially in male reproductive system. In Brazil, there are few studies about the environmental occurrence and distribution of phthalates. This thesis studied the occurrence of those compounds in potable waters samples from residential areas of Rio de Janeiro and Niterói cities, and in samples from the ecosystem of Guanabara Bay (waters, sediments and mussels), which receives several industrial inputs. All the samples were collected, solid-phase extracted and the phthalate contents analyzed by gas chromatography with electron capture detection. The ones from the Bay were sampled during the dry and rainy seasons, in different years. All the extractions presented excellent repeatability and recoveries above 76%. The potable water samples from both cities presented phthalate values considerably lower than those reported for European and American cities. The results could be correlated with the water net distribution lengths for both cities. All results from the Bay ecosystem showed lower contamination when compared to other coastal environments. The controlled transplant proved quick and efficient phthalate depuration of contaminated organisms from Guanabara Bay.

[pt] Este trabalho aborda a questão da movimentação e acúmulo do lixo flutuante na Baía de Guanabara e contextualiza a problemática da poluição da Baía e seu entorno a partir de diversos temas inter-relacionados, como: o uso dos derivadores e a sua analogia com o lixo flutuante; a existência de projetos que têm ajudado no rastreamento do lixo flutuante na Baía a partir do mapeamento de correntes superficiais e ventos; o saneamento da bacia hidrográfica da Baía, a qualidade da água de seus afluentes e a análise da população que reside no seu entorno; o entendimento de uma visão mais humanista e ecológica no redesenho das cidades e também programas internacionais de revitalização de corpos d água degradados. Dentro deste contexto, são feitas reflexões e análises integradas a partir de uma modelagem da probabilidade de transporte de resíduos da Baía e da paisagem encontrada em seu entorno, através da utilização de produtos cartográficos. Tais análises consideram os dados levantados nos quatro mapas que são apresentados, de forma a prover uma visão mais ampla e integrada do espelho d água e também do entorno da Baía. O objetivo deste trabalho foi entender como o espaço territorial e a ocupação urbana do entorno da Baía podem impactar a poluição do espelho d água da Baía e por ela serem impactados de forma a contribuir com programas de despoluição. Foi feito então um recorte em quatro regiões e realizada uma análise integrada para cada, de forma a prover um melhor entendimento a partir da exemplificação. A análise integrada proporciona uma visão mais abrangente da questão da poluição, auxiliando os gestores dos programas de despoluição a encontrarem relevantes informações para priorizar as ações a serem tomadas. / [en] This work approaches the issue of the movement and accumulation of floating litter in the Guanabara Bay, in Rio de Janeiro, Brazil. It contextualizes the problem of the pollution in the Bay and surroundings, and it does so from several different interrelated issues, such as the use of ocean drifters and their analogy with the floating litter; the existence of projects that have been helping in the tracking of the floating litter in the Bay from the mapping of the surface currents and the winds; the sanitation efforts in the hydrographic basin of the Bay; the quality of the water in the rivers that debouch into the Bay and a better understanding of the population that live in the area; the necessity of a more humanistic and ecological view in the planning of those cities; and also international programs to revitalize degraded water bodies. One of the objectives of this dissertation is to understand how the territorial space and the urban occupation of the Bay s surroundings can impact the pollution in the Bay and be impacted by that pollution. So the entire region was divided in four areas and an integrated analysis was made for each area so that a better understanding could be provided by exemplification. Such integrated analysis provides a more comprehensive view of the pollution problem and helps the depollution program officers to find relevant information and better prioritize actions. The Guanabara Bay plays a strategic role not only around the towns and cities that are part of its hydrographic basins, but in the whole state of Rio de Janeiro and also the entire country. It is one of the most important marine ecosystems from the social, economic and environmental points of view. It is located in the Rio de Janeiro city metropolitan area, with the Brazilian coast s largest population concentration (about 10 million people, or 80 percent of the state s population). A national security area, the Bay shelters two naval bases, one navy shipyard, the Rio de Janeiro Port (the second largest in the country, with more than 2 thousand ship moorings annually), two airports (Antonio Carlos Jobim, and Santos Dumont), and other shipyards and marinas. The Guanabara Bay is also way for innumerous cargo and passenger ferryboats, fishing boats, and other boats for leisure and tourism. The water in the Bay is also used for water sports and aquaculture (fish farming). (KJERFVE, 1997; BERGAMO, 2006 apud CARVALHO, 2011).

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-13T16:00:43Z No. of bitstreams: 1 Carvalheira 2012_final2.pdf: 2519362 bytes, checksum: 35cd719bc898e8695473b92b7516849d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T16:00:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalheira 2012_final2.pdf: 2519362 bytes, checksum: 35cd719bc898e8695473b92b7516849d (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ. / O objetivo geral deste trabalho foi a realização do prognóstico do comportamento do mercúrio após a implantação do Programa de Despoluição da Baía de Guanabara (PDBG), a partir das relações entre a contaminação dos sedimentos e o nível de degradação do meio, para avaliação da sustentabilidade do multiuso deste sistema, em relação ao recurso pesqueiro, dependente da biodisponibilidade e acumulação deste metal em tecido de peixes. Para tal foi adequado e calculado o índice de risco ecológico potencial (IREP) para o cenário atual e para cenário a médio prazo (2020), bem como um modelo de incorporação de mercúrio por peixes. A bioacumulação e a biomagnificação foram avaliadas para o cenário atual, incluindo a definição dos níveis tróficos ocupados pelas espécies de peixes estudadas através do uso de isótopos estáveis de carbono e nitrogênio. Todos os setores apresentaram grau de contaminação considerado muito alto, demonstrando que há contaminação dos sedimentos superficiais por As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb e Zn. Pelo IREP pode-se observar que 3 setores da baía possuem risco ecológico potencial moderado (Central, Leste e Noroeste) e os outros 3 (Enseadas, Nordeste e Oeste), riscos baixos, para o cenário atual. Para 2020, esses riscos não foram alterados significativamente, mas apresentaram tendência de aumento, similarmente a tendência encontrada para as concentrações de mercúrio em peixes a partir da modelagem. No cenário atual as concentrações de mercúrio em peixes são baixas, mesmo nas espécies carnívoras (abaixo de 200ng/g). Os níveis tróficos calculados com base na razão isotópica de nitrogênio foram: Cynoscion sp. = 4,3; Micropogonias furnieri = 2,7; Mugil sp. = 2,4; e, Genidens genidens = 2,4. O processo biogeoquímico de biomagnificação do mercúrio pode ser observado utilizando 3 dessas 4 espécies (Cynoscion sp., Micropogonias furnieri, Mugil sp.). A espécie de bagre Genidens genidens por seu forrageamento ser diferenciado, a acumulação do mercúrio parece ser mais eficiente, apesar do nível trófico ocupado ser igual ao da tainha Mugil sp.. O fator de biomagnificação entre carnívoro/herbívoro foi igual a 4. Os resultados demonstraram que há ocorrência da biomagnificação trófica na baía. E através dos modelos utilizados, apesar da melhora na qualidade da água, o risco associado a exposição a metais presentes nos sedimentos continuará similar ou aumentará após atingir as metas de médio prazo do PDBG. / The aim of this study was to perform a prognostic of the behavior of mercury with the implementation of the decontamination program of Guanabara Bay (BGPD), from the relationships between metal contamination of sediments and degradation level of the system, as a way to assess the sustainability of the multiple uses of this bay, especially the fishery resources, which is dependent of bioavailability and accumulation of metals, including mercury, in fish tissue. For this purpose, the potential ecological risk index (PERI) was adequate and calculated for the actual scenario and for a medium term scenario (2020), and also a model of mercury incorporation by fish. Bioaccumulation and biomgnification of mercury were also evaluated for the actual scenario, including the definition of the trophic levels occupied by fish species, using stable isotopes of carbon and nitrogen. All the sectors of Guanabara Bay presented very high contamination degree, confirming that there is contamination of superficial sediments for As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb and Zn. PERI classified three sectors of the bay as moderate risk (Central, East and Northwest) and the other three (Coves, Northeast and West) as low risk at the actual scenario. For 2020, these risks have not changed significantly, but tended to increase, what occurred also for the results from modeling mercury concentrations in fish. In the actual scenario mercury concentrations in fish are low, even in carnivorous species (lower than 200ng/g). The trophic level obtained using stable isotopes of nitrogen were: Cynoscion sp. = 4.3; Micropogonias furnieri = 2.7; Mugil sp. = 2.4; e, Genidens genidens = 2.4. The biogeochemical process of biomagnification of mercury can be observed using three species among the four studied species (Cynoscion sp., Micropogonias furnieri, Mugil sp.). Although Mugil sp. and the catfish Genidens genidens belongs to similar trophic level, the catfish seemed to accumulate mercury more efficiently, probably because of its benthic foraging. The biomagnifications factor among carnivorous/herbivorous was 4. The results demonstrated that the biomagnification occurs in this bay. And also, they showed that despite the improvement in water quality, the risk associated with exposure to metals present in sediments continue at the same level, or even increase, after reaching the goals of medium-term of the BGPD.