O crescente mercado dos produtos naturais, fomentado pelo interesse dos consumidores por alimentos que auxiliem a promoção da saúde, tem pressionado a indústria alimentícia na oferta por novos alimentos. Dentre estes alimentos, encontram-se os óleos vegetais extraídos a frio, reconhecidos por preservarem compostos bioativos característicos e, alguns deles, serem fontes de ácidos graxos (AG) essenciais. A categoria dos óleos e gorduras apresenta, dentre outros alimentos, uma importante fonte de exposição aos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), um grupo de contaminantes químicos orgânicos, alguns com ação carcinogênica. Este trabalho teve como objetivo avaliar os óleos vegetais extraídos a frio quanto aos parâmetros de identidade, de qualidade e à ocorrência de HPAs. Foram avaliadas 40 amostras, dez de cada tipo (coco, cártamo, prímula e linhaça), de diferentes marcas, adquiridas no comércio da cidade de São Paulo. Foram realizados os ensaios de perfil de AG, índice de acidez, índice de peróxido, p-anisidina, valor total de oxidação (totox) e HPAs (benzo(a)antraceno, criseno, benzo(b)fluoranteno e benzo(a)pireno). Quanto aos AG, catorze óleos (35 por cento ) não apresentaram perfis de ácidos graxos característicos que os declarados em seus rótulos, incluindo um de coco, quatro de cártamo e nove de prímula. Os valores para acidez estavam inadequados em relação a legislação para três óleos de linhaça (7,5 por cento ). Para o peróxido, quatro óleos (10 por cento ) estavam acima do limite da legislação, sendo dois de linhaça e dois de prímula. Os valores de p-anisidina variaram de <LQ a 12,98, sendo o menor valor encontrado nas amostras de coco e o maior em uma de prímula, que apresentava um odor alterado. No ensaio de totox, 37,5% das amostras apresentaram valores acima da recomendação da literatura, especialmente os óleos de cártamo e prímula. Já para os HPAs, pelo menos um dos hidrocarbonetos analisados foi detectado em 97,5% das amostras avaliadas; três amostras de prímula (7,5%) apresentaram níveis acima do permitido pela Comunidade Européia para BaP e, para a soma dos 4 HPAs, oito óleos (20%) estavam em desacordo: dois de cártamo, quatro de prímula e dois de linhaça. Este trabalho expõe os problemas relacionados aos parâmetros de identidade, qualidade e contaminação dos óleos vegetais comercializados como extraídos a frio e reforçam a importância de um contínuo monitoramento destes produtos. / The natural product market growth, stimulated by the interest of consumers in foods that support health promotion, has encouraged the food industry to supply new kinds of foods. Among these are the cold-pressed vegetable oils, recognized by preserving characteristic bioactive compounds and, some of them, are sources of essential fatty acids (FA). The category of oils and fats owns, within others foods, an important source of exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), a group of organic chemical contaminants, some of them with carcinogenic activity. This study aimed at evaluating cold-pressed vegetable oils in relation to the PAHs occurrence, as well as the quality and identity parameters. Forty samples being ten of each type (coconut oil, safflower oil, evening primrose oil and flaxseed oil) of distinct brands, which were acquired in different markets from São Paulo, were evaluated. Fatty acids profile, acid value, peroxide value, p-anisidine value, total oxidation value (totox) and PAHs (benzo(a)anthracene, chrysene, benzo(b)fluoranthene and benzo(a)pyrene) were analyzed. As for FA, fourteen oils (35 per cent ) showed different fatty acids profiles according to the ones on their labels, including one of coconut oil, four of safflower oils and nine of evening primrose oils. The acid values were unsuitable towards the legislation to three flaxseed oils (7.5 per cent ). As for peroxide values, four of the oils (10 per cent ) were above the legislation limit, including two of flaxseed oils and two of evening primrose ones. The p-anisidine values ranged from <LOQ to 12.98, being the smallest value found in the coconut oils samples and the biggest ones in an evening primrose oil, which featured an altered odor. In the totox analysis, 37,5% of the samples presented values above the normal pattern according to literature, mailly the safflower and theevening primrose oils. Regarding the PAHs, at least one of the analyzed hydrocarbons was detected in 97,5% of the samples; three of the primrose samples (7,5%) had levels above those allowed by the European Community for BaP. According to the sum of 4 PAHs, eight oils (20%) were in disagreement: two of safflower oils, four of evening primrose oils and two of flaxseed oils. This study exposes problems related to identity and quality parameters, contamination of vegetable oils marketed as cold-pressed. It also aims at reinforcing the importance of a continuous monitoring os these products.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-02T20:17:09Z No. of bitstreams: 1 mellinadamascenorachidsantos.pdf: 2314329 bytes, checksum: 84236616a29c59d7c0ef8f95761956a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-13T13:13:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mellinadamascenorachidsantos.pdf: 2314329 bytes, checksum: 84236616a29c59d7c0ef8f95761956a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-13T13:13:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mellinadamascenorachidsantos.pdf: 2314329 bytes, checksum: 84236616a29c59d7c0ef8f95761956a0 (MD5) Previous issue date: 2014-10-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O sedimento possui uma grande importância ambiental devido a sua capacidade de adsorver e acumular substâncias tais como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e metais, os quais podem ser redissolvidos para a coluna d’água ou absorvidos pela biota. No presente trabalho determinou-se os níveis de concentração de HPAs e dos metais Cu, Cd, Pb e Zn em sedimentos superficiais do rio Paraibuna, em Juiz de Fora (MG). Foi proposta uma metodologia para determinação de HPAs em sedimentos de rio aplicando extração assistida por ultrassom e quantificação por GC/MS. Para otimizar o processo de extração de HPAs foram delineados experimentos através do planejamento Box-Behnken 33 com triplicata no ponto central, cujas variáveis estudadas foram proporção de n-hexano (n-HEX) e diclorometano (DCM) na mistura de solventes, volume desta mistura e tempo de sonicação. A condição ótima de extração selecionada através da metodologia de superfície de resposta consistiu em três etapas de sonicação de 15 minutos utilizando 10 mL de mistura de solventes composta por n-HEX/DCM (55:45). Esta condição foi avaliada pela percentagem de recuperação obtida através da extração do branco e amostra fortificados utilizando como mistura de solvente n-HEX/DCM (55:45) e n-HEX/acetona (55:45). Esta última foi selecionada por apresentar menor desvio padrão relativo e maior eficiência no processo de extração. Os valores de limites de detecção e quantificação variaram de 0,005 a 0,015 mg L-1 e de 0,016 a 0,050 mg L-1, respectivamente. Assim, a metodologia de extração e quantificação de HPAs desenvolvida foi aplicada em amostras de sedimento do rio Paraibuna, Juiz de Fora. As concentrações de HPAs totais variaram de 10,40 a 246,36 ng g-1 de peso seco, e as concentrações de HPAs prioritários variaram de 7,34 a 187,56 ng g-1 de peso seco. As relações Flu/Flu+Pir e InP/InP+BghiP indicaram uma introdução de origem pirolítica, seja por queima de combustível fóssil ou de biomassa. Para a determinação dos metais, as amostras de sedimento foram tratadas conforme o método de extração 3050B descrito pela EPA e analisadas por F AAS. As faixas de concentração encontradas foram de 4,95 a 40,20 µg g-1 peso seco para o Cu, de 1,84 a 4,99 µg g-1 peso seco para o Cd, de 4,41 a 40,04 µg g-1 peso seco para o Pb, e de 39,35 a 344,27 µg g-1 peso seco para o Zn. Algumas amostras de sedimento do rio Paraibuna apresentaram concentrações de Zn e Cd acima dos valores estabelecidos pela Agência Canadense de Proteção Ambiental com prováveis efeitos adversos à biota (PEL). / Sediments have a great environmental importance due to their ability to adsorb and accumulate substances such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and metals, which can be later redissolved to the water column or absorbed by the biota. In the present study, concentration levels of PAH and Cu, Cd, Pb and Zn metals were determined at surface sediments of the Paraibuna river, Juiz de Fora (MG). A method for the determination of PAHs at river sediments applying an ultrasound assisted extraction followed by GC/MS quantification, was proposed. Box Behnken 33 planning, with triplicates at the central point, was delineated in order to optimize the extraction process of PAHs, in which the proportion of n-hexane (n-HEX) and dichloromethane (DCM) at the solvents mixture, this mixture volume and sonication time were chosen as variables. The optimum extraction conditions, selected through a response surface methodology study, consisted in a three steps sonication for 15 minutes using a 10 mL solvent mixture, composed by n-HEX/DCM (55:45). This condition was evaluated by means of the recovery percentage obtained for the extraction of a spiked blank and sample using as solvent mixture n-HEX/DCM (55:45) and n-HEX/acetone (55:45). The n-HEX/acetone (55:45) mixture was chosen since it presented a lower relative standard deviation and a greater efficiency at the extraction process.Detection and quantitation limits values ranged from 0.005 mg L-1 to 0.015 mg L-1 and from 0.016 to 0.050 mg L-1, respectively.Thus, the extraction and quantification methodologies were then applied for PAHs at Paraibuna’s river sediment samples. The total PAH concentrations ranged from 10.40 to 246.36 ng g-1 of dry weight, and priority PAH concentrations ranged from 7.34 to 187.56 ng g-1 of dry weight. Flu/ Flu+Pyr and InP/InP+BghiP relationship indicated an introduction by pyrolytic origin, either by combustion of fossil fuel or biomass. For metals determination, sediment samples were treated by the 3050B extraction methodology, described by EPA, and then analyzed by F AAS. Concentration ranges between 4.95 to 40.20 µg g-1 of dry weight for Cu, 1.84 to 4.99 µg g-1 of dry weight for Cd, 4.41 to 40.04 µg g-1 of dry weight for Pb and 39.35 to 344.27 µg g-1 of dry weight for Zn, were obtained. Some Paraibuna river sediment samples showed Zn and Cd concentrations above the established values by the Canadian Environmental Protection Agency, with some probable adverse effects to the biota (PEL).

[pt] A espécie de esponja Hymeniacidon heliophila foi utilizada para avaliar a cinética de incorporação e eliminação dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e seus efeitos nas células da esponja, compreendendo as variáveis que as condicionam, monitorando-a em campo e em laboratório. Amostras de esponjas e água foram coletadas na Urca, Praça XV e Itaipu, para a realização do biomonitoramento passivo. Amostras de Itaipu (influência petrogênica) apresentaram menor contaminação de HPAs e aquelas da Praça XV (influência pirogênica) apresentaram a maior concentração destes compostos. Bioensaios de depuração e de acumulação foram realizados na esponja H. heliophila para avaliar a toxicidade de HPAs. No ensaio de depuração, esponjas da Baía de Guanabara foram transferidas para sete aquários, contendo três indivíduos cada. Esponjas foram coletadas em 24, 48, 72, 96, 168, 240 e 336 h. O Σ38HPAs reduziu de 1678,9 (T0) para 928,9 μg kg-1 (T336). Nenhuma depuração ocorreu em 96 h. Decréscimo da concentração foi observado depois disso, a uma taxa de 2,6 = μg kg-1 h-1. Não foram observadas alterações nos biomarcadores de efeito. No bioensaio de acumulação, esponjas de Itaipu, uma área controle, foram expostos a criseno (40 μg L-1) em quatro aquários, contendo um indivíduo cada. Esponjas foram coletadas em 24, 48, 72 e 96 h. Também foram retiradas partes de um único espécime de esponja nestes intervalos, para avaliar resposta do mesmo indivíduo ao longo do experimento. A acumulação foi intensa no período de 72 h, seguido por um declínio em T96 em indivíduos diferentes, com uma taxa de acumulação de ~ 250 μg kg-1 h-1. O tempo de retenção do vermelho neutro reduziu, em consequência, foi correlacionado com a acumulação de criseno, indicando uma redução da saúde das células. A glutationa (GSH) aumentou em diferentes indivíduos, e a concentração do criseno diminuiu com a elevada expressão desta proteína, possivelmente, através da conjugação. No mesmo indivíduo, a GSH diminuiu, provavelmente, pelo esforço de reconstrução do tecido retirado. Análises histológicas não foram correlacionadas à concentração dos HPAs em ambos os experimentos, mas podem ser utilizadas como indicativo da saúde das esponjas durante o bioensaio, uma vez que o tecido destes organismos contraiu-se, desorganizando os canais aquíferos e redistribuindo o colágeno pelo tecido. Ensaio de micronúcleo não foi bem sucedido devido à forte associação de células. H. heliophila mostrou ser um biomonitor apropriado para os HPAs por ser resistente a elevadas concentrações e por apresentar capacidade de acumular rapidamente e eliminar HPAs. / [en] The species of sponge Hymeniacidon heliophila was used to evaluate the kinetics of PAHs uptake and elimination and their effects on the sponge cells, comprising the variables that affect these processes, monitoring them in the field and in the laboratory. Sponges and water samples were collected from Urca, Praça XV and Itaipu, for the realization of passive biomonitoring. Itaipu (petrogenic influence) samples showed lower contamination of PAHs and those of Praça XV (pyrogenic influence) had the highest concentration of these compounds. Depuration and accumulation bioassays were carried out in the sponge H. heliophila to evaluate toxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). In the depuration assay, sponges from Guanabara Bay were transferred to seven aquaria, containing three individuals each. Sponges were collected at 24, 48, 72, 96, 168, 240 and 336 h. The Σ38 PAHs varied from 1678.9 (T0) to 928.9 μg kg-1 (T336). No depuration occurred in 96h. Declines in concentration were observed thereafter, at a rate of ~ 2.6 μg kg-1 h-1. No changes were noticed in effect biomarkers. In the accumulation bioassay, sponges from Itaipu beach, a control area, were exposed to chrysene (40 μg L-1) in four aquaria, containing one individual each. Sponges were collected at 24, 48, 72 and 96 h. Parts of a single specimen were removed at all intervals to asses response of the same individual throughout the experiment. Accumulation was intense in the period of 72 h, followed by a decline at T96, with accumulation rate of ~ 250 μg kg-1h-1. The retention time of the neutral red reduced, consequently it was correlated to the chrysene accumulation, indicating a reduction of the cell health. Glutathione (GSH) increased in different individuals and chrysene concentration reduced with the increment of this protein, possibly, through conjugation. In the same individual, GSH decreased, probably, for the effort to rebuild the tissue removed. Histological evaluations were not correlated to PAHs concentration in both experiments, but they can be used as biomarkers of the sponge health during bioassay, since, sponges contracted their tissue, disorganizing the channel aquifers and redistributing the collagen in the tissue. Micronucleus assay was not successful due to strong cell association. The H. heliophila showed to be a suitable biomonitor to PAHs for being resistant to high concentrations and to present ability of accumulating rapidly and eliminate PAHs.

[pt] Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) de origem antrópica representam uma classe de contaminantes de relevância ambiental por serem derivados de múltiplas fontes petrogénicas e/ou pirolíticas e por apresentarem efeitos tóxicos e carcinogênicos. Quando encontrados em pescados de consumo comercial, podem apresentar um risco adicional para a saúde humana. A análise de HPAs em biota é um desafio analítico, devido à complexidade da matriz e aos níveis baixos de concentração que representam risco para o consumo de pescados. Esse trabalho tem como objetivo otimizar e validar o método QuEChERS para análise de HPAs em tecidos biológicos como uma alternativa aos métodos convencionais. O método QuEChERS apresenta características importantes para a Química Verde, ou seja, reduz o consumo excessivo de solventes, reagentes, quantidade de amostra, tempo, entre outros fatores que diminuem o impacto ambiental. Os parâmetros que afetam a eficiência do método foram estudados e concluiu-se que a etapa de purificação constituída por Z-sep+ com uma coluna fina de sílica e alumina apresentou melhores condições de purificação do extrato. A determinação dos compostos por cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) nos forneceu resultados com alta resolução, seletividade e detectibilidade. A linearidade e sensibilidade do método apresentou valores maiores que 0,990 para todos os HPAs, numa faixa de concentração de 1 ng mL-1 a 50 ng mL-1 no extrato final; limites de detecção e quantificação nos intervalos de 0,377 a 7,45 ng g-1 e 1,13 a 22,36 ng g-1. Os percentuais de recuperação do método ficaram na faixa de 70 a 130 porcento. O procedimento validado permite quantificar HPAs em biota marinha de forma rápida, a baixo custo, livre de interferentes na análise instrumental por GC-MS e em níveis de quantificação que permitem avaliar a qualidade de pescados para consumo humano segundo padrões internacionais. / [en] Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) of anthropogenic origin represent a class of contaminants of environmental relevance because they are derived from multiple petrogenic and/or pyrolytic sources and because they have toxic and carcinogenic effects. When found in commercially relevant fish, they can pose an additional risk to human health. The analysis of HPAs in biota is an analytical challenge, due to the complexity of the matrix and the low levels of concentration that pose a risk to fish consumption. This work aims to optimize and validate the QuEChERS method for analysis of PAHs in biological tissues as an alternative to conventional. The QuEChERS method presenting important characteristics for Green Chemistry, that is, reducing the excessive consumption of solvents, reagents, sample quantity, time, among other factors that reduce the environmental impact. The parameters that affect the efficiency of the method were studied and it was concluded that the purification step consisting of Z-sep+ with a thin column of silica and alumina presented better conditions for extract purification. The determination of compounds by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) provided us with results with high resolution, selectivity and detectability. The linearity and sensitivity of the method presented values greater than 0.990 for all PAHs, in a concentration range from 1 ng mL-1 to 50 ng mL-1 in the final extract; limits of detection and quantification in the ranges of 0.377 to 7.45 ng g -1 and 1.13 to 22.36 ng g -1. The method s recovery percentages ranged from 70 to 130 percent. The validated procedure allows quantifying PAHs in marine biota quickly, at low cost, free from interferences in the instrumental analysis by GC-MS and at quantification levels that allow the quality of fish for human consumption to be assessed according to international standards.

[pt] O atual trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um método multiresíduo e aplicação em testemunhos sedimentares para uma análise geocronológica da contaminação da Baía de Sepetiba por quatro classes de contaminantes orgânicos: (i) hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), (ii) bifenilos policlorados (PCBs); (iii) éteres difenílicos polibromados (PBDEs) e (iv) pesticidas organoclorados (OCPs). Além dos analitos contemplados no método desenvolvido, foram analisados outros parâmetros (HPAs alquilados, Biomarcadores de petróleo, Hidrocarbonetos Alifáticos, Carbono Orgânico Total e Nitrogênio Total) para que fosse possível uma análise mais aprofundada das fontes e da origem da MO e de compostos associados ao petróleo. Os testemunhos sedimentares foram coletados entre julho e outubro de 2016 e foram datados pela análise da atividade do decaimento de 210Pb e validado usando perfis de Zn e Cd. O método desenvolvido é baseado na extração ultrassônica com uma mistura de diclorometano:metanol (9:1 v/v) e cromatografia gasosa acoplada com análise de espectrometria de massa em tandem (GC-MS/MS) no modo de monitoramento de reações múltiplas (MRM). Um total de 89 compostos, dentre HPAs, PCBs, OCPs e PBDEs, foram identificados usando dois padrões de íon produto/precursor para cada analito. O limite de detecção do método (MDL; 0,001 – 0,055 ng g-1) e limite de quantificação do método (MQL; 0,002 – 0,184 ng g-1) estão abaixo dos níveis de poluição aceitáveis adotados pelas diretrizes internacionais de qualidade de sedimentos. O método, que foi publicado na revista Analytical and Bioanalytical Chemstry em maio de 2022, mostrou-se seletivo, sensível, preciso e linear, com a vantagem de reduzir o tempo de manuseio da amostra e a quantidade utilizada de materiais como solvente e adsorventes. A fim de analisar de forma mais aprofundada as fontes e origens dos HPAs nos testemunhos analisados, foi aplicado uma análise de dados baseada na Lógica Fuzzy, mais especificamente pelo algoritmo Fuzzy C-Means (FCM). Para que tivéssemos um melhor embasamento teórico da aplicação dessa ferramenta, um artigo foi publicado na revista Ocean and Coastal Research em fevereiro de 2022, com base na reavaliação estatística dos dados de dois trabalhos sobre contaminação do sedimento de baías costeiras por HPAs. Resultados obtido por meio de ferramentas de avaliação tradicionais foram comparadas com aqueles obtidos por FCM, que apresentaram maior detalhamento qualitativo. Embora a Lógica Fuzzy não produza interpretações quantitativas, sua aplicação gera dados adequados para que se evite uma inferência enviesada de fontes de contaminação de HPAs. A aplicação do método na análise dos testemunhos sedimentares foi bem-sucedida e a maioria das camadas apresentou valores de OCPs e PBDEs abaixo do MQL. Os valores de PCBs variaram de <MQL a 1,47 ng g-1 (média de 0,24 ± 0,38 ng g-1) em T18 e de 0,35 a 6,24 ng g-1 (média de 1,82 ± 1,37 ng g-1) em T26. Os HPAs variaram de 67,97 a 404,61 ng g-1 (média de 192,38 ± 98,48 ng g-1) em T18 e de 154,59 a 685,47 ng g-1 (média de 382,55 ± 168,45 ng g-1) em T26. / [en] The present work aimed at developing a multiresidue method and application in sedimentary testimonies for a geochronological analysis of the contamination of Sepetiba Bay by four classes of organic contaminants: (i) polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), (ii) polychlorinated biphenyls (PCBs); (iii) polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and (iv) organochlorinated pesticides (OCPs). In addition to the analytes contemplated in the method developed, other parameters were analyzed (alkylated PAHs, petroleum biomarkers, aliphatic hydrocarbons, total organic carbon and total nitrogen) to allow a more in-depth analysis of the sources and origin of organic matter and compounds associated with petroleum. Sediment cores were collected between July and October 2016 by Gonçalvez et al. (2020) and were dated by analysis of 210Pb decay activity and validated using Zn and Cd profiles. The developed method is based on ultrasonic extraction with a mixture of dichloromethane:methanol (9:1 v/v) and gas chromatography coupled with tandem mass spectrometry analysis (GC-MS/MS) in multiple reaction monitoring (MRM) mode. A total of 89 compounds, among PAHs, PCBs, OCPs, and PBDEs, were identified using two product/precursor ion standards for each analyte. The method detection limit (MDL; 0.001 - 0.055 ng g-1) and method quantification limit (MQL; 0.002 - 0.184 ng g-1) are below acceptable pollution levels adopted by international sediment quality guidelines. The method, which was published in the journal Analytical and Bioanalytical Chemstry in May 2022, was shown to be selective, sensitive, accurate, and linear, with the advantage of reducing sample handling time and the amount used of materials such as solvent and adsorbents.In order to further analyze the sources and origins of PAHs in the analyzed core samples, we applied a data analysis based on Fuzzy Logic, more specifically the Fuzzy C-Means (FCM) algorithm. In order to have a better theoretical basis for the application of this tool, an article was published in the journal Ocean and Coastal Research in February 2022, based on the statistical re-evaluation of data from two studies on sediment contamination of coastal bays by PAHs. Results obtained through traditional assessment tools were compared with those obtained by FCM, which showed greater qualitative detail. Although Fuzzy Logic does not produce quantitative interpretations, its application generates adequate data to avoid biased inference of PAH contamination sources. The application of the method in the analysis of the sediment cores was successful and most layers showed OCPs and PBDEs values below the MQL. PCBs values ranged from <MQL to 1.47 ng g-1 (mean 0.24 ± 0.38 ng g-1) in T18 and from 0.35 to 6.24 ng g-1 (mean 1.82 ± 1.37 ng g-1) in T26. PAHs ranged from 67.97 to 404.61 ng g-1 (mean 192.38 ± 98.48 ng g-1) at T18 and from 154.59 to 685.47 ng g-1 (mean 382.55 ± 168.45 ng g-1) at T26.

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

Os constantes vazamentos de combustíveis derivados do petróleo nos postos de abastecimento têm gerado grande preocupação em diversos países do mundo. Estes combustíveis apresentam em sua composição compostos orgânicos, entre eles os hidrocarbonetos poliaromáticos (HPAs) nocivos à saúde humana. Este trabalho visa ao estudo da eficiência de uma camada de impermeabilização, constituída por uma Geomembrana de Polietileno de Alta Densidade (PEAD) de 2,5 mm de espessura. Os estudos se basearam em análises físicas (Densidade), mecânicas (Tração e Permeabilidade) e térmicas (Calorimetria de Varredura Diferencial) da geomembrana exposta aos três combustíveis, além de analisar a estanqueidade por Difusão, na geomembrana intacta. Os resultados mostraram que: a densidade das geomembranas sofre pequenas variações, e que para um período de até 6 meses o parâmetro é mantido; as resistências mecânicas apresentam maior influência nas suas propriedades em relação ao óleo diesel e gasolina, e menor para o álcool; os testes de análise térmica mostram que as cadeias poliméricas mantiveram as ligações atômicas, baseado nas temperaturas de fusão e degradação; os testes de permeabilidade ao vapor d\'água mostram que a geomembrana exposta à gasolina apresenta tendência de aumento da permeabilidade em função do tempo; os resultados dos testes de impermeabilização a um grupo de compostos policíclicos aromáticos, mostram que a geomembrana apresenta desempenho menos satisfatório para os compostos antraceno e naftaleno. A geomembrana de polietileno de alta densidade de 2,5 mm é uma boa alternativa na prevenção da contaminação pelos compostos estudados, até um período aproximado de um ano, tendo em vista seu desempenho no período estudado. / The constant petrol fuel leaks in gas stations has been caused concern in many countries around the world. This fuel has toxic organic compounds in their composition, like Polyciclic Aromatic Hidrocarbons (PAHs) harmful to the human health. In this work the efficiency of the protection layer with a Hight Density Polyetilene Geomembrane (HDPE) 2.5 mm thickness was used. The study is based upon the physical (density), mecanical (Tensile and Permeability) and thermal tests (Differential Scanning Calorimetry) and was used for the three fuels, as well as the difusion test of intact geomembrane. The results show that the geomembrane density has changed a little bit, holding the standard values up to 6 months; the mecanical resistence decreases in diesel oil and gasoline, and increases in alcohol; the thermic analisys tests show that the polimeric chains maintain the same chemical bonds, based on the melting point and degradation temperature; the water vapor permeability test shows, as the time increases, the water vapor throught the geomembrane which was exposed to gasoline tends to increase; the results of impermeabilization test of a poliaromatic compound group shows that the geomembrane is less efective to antracene and naftalene compounds. The hight density polyethylene geomembrane of 2.5 mm thickness is a good alternative preventing contamination of water and soil, by the compounds under stusy, about up to one year, based on this time of study performance.

Os constantes vazamentos de combustíveis derivados do petróleo nos postos de abastecimento têm gerado grande preocupação em diversos países do mundo. Estes combustíveis apresentam em sua composição compostos orgânicos, entre eles os hidrocarbonetos poliaromáticos (HPAs) nocivos à saúde humana. Este trabalho visa ao estudo da eficiência de uma camada de impermeabilização, constituída por uma Geomembrana de Polietileno de Alta Densidade (PEAD) de 2,5 mm de espessura. Os estudos se basearam em análises físicas (Densidade), mecânicas (Tração e Permeabilidade) e térmicas (Calorimetria de Varredura Diferencial) da geomembrana exposta aos três combustíveis, além de analisar a estanqueidade por Difusão, na geomembrana intacta. Os resultados mostraram que: a densidade das geomembranas sofre pequenas variações, e que para um período de até 6 meses o parâmetro é mantido; as resistências mecânicas apresentam maior influência nas suas propriedades em relação ao óleo diesel e gasolina, e menor para o álcool; os testes de análise térmica mostram que as cadeias poliméricas mantiveram as ligações atômicas, baseado nas temperaturas de fusão e degradação; os testes de permeabilidade ao vapor d\'água mostram que a geomembrana exposta à gasolina apresenta tendência de aumento da permeabilidade em função do tempo; os resultados dos testes de impermeabilização a um grupo de compostos policíclicos aromáticos, mostram que a geomembrana apresenta desempenho menos satisfatório para os compostos antraceno e naftaleno. A geomembrana de polietileno de alta densidade de 2,5 mm é uma boa alternativa na prevenção da contaminação pelos compostos estudados, até um período aproximado de um ano, tendo em vista seu desempenho no período estudado. / The constant petrol fuel leaks in gas stations has been caused concern in many countries around the world. This fuel has toxic organic compounds in their composition, like Polyciclic Aromatic Hidrocarbons (PAHs) harmful to the human health. In this work the efficiency of the protection layer with a Hight Density Polyetilene Geomembrane (HDPE) 2.5 mm thickness was used. The study is based upon the physical (density), mecanical (Tensile and Permeability) and thermal tests (Differential Scanning Calorimetry) and was used for the three fuels, as well as the difusion test of intact geomembrane. The results show that the geomembrane density has changed a little bit, holding the standard values up to 6 months; the mecanical resistence decreases in diesel oil and gasoline, and increases in alcohol; the thermic analisys tests show that the polimeric chains maintain the same chemical bonds, based on the melting point and degradation temperature; the water vapor permeability test shows, as the time increases, the water vapor throught the geomembrane which was exposed to gasoline tends to increase; the results of impermeabilization test of a poliaromatic compound group shows that the geomembrane is less efective to antracene and naftalene compounds. The hight density polyethylene geomembrane of 2.5 mm thickness is a good alternative preventing contamination of water and soil, by the compounds under stusy, about up to one year, based on this time of study performance.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DayanneCM_DISSERT.pdf: 2858760 bytes, checksum: 79d38db851fa949cbc454e621806fe1c (MD5) Previous issue date: 2009-12-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) are a group of organic substances which receive considerable attention because of the carcinogenic and mutagenic properties of some of them. It is therefore important to determine the PAHs in different environmental matrices. Several studies have shown the use of gas chromatography coupled to mass spectrometry as a technique for quantification of PAHs by presenting excellent detection limits. This study aimed to develop an analytical methodology for the determination of 16 PAHs listed by the USEPA, test two methods for extraction of PAHs in water from a 23 factorial design, quantify them through the analytical technique coupled to gas chromatography mass spectrometry (GC/MS) using the method developed, and finally apply the results in chemometrics. The sample was synthesized and subjected to tests of the 23 factorial design, which has the factors: the type of extraction technique (ultrasound and digester), the ratio solvent / sample (1:1 and 1:3) and the type of solvent (dichloromethane / hexane and acetone / dichloromethane). The responses of eight combinations of the factorial design were obtained from the quantification by external calibration in GC/MS. The quantification method was developed from an optimized adaptation of the USEPA Method 8270. We used the full scan mode as a way of acquiring the mass spectra of 16 PAHs. The time in which the samples were subjected to ultrasound was fixed at 10 min and held an investigation to establish the conditions of power and time in the digester. We had the best response in the investigation of the digester power of 100 watts and the time of six minutes. The factorial design of liquid-liquid extraction showed that the most representative factors were: the use of the digester as extraction technique, the ratio solvent / sample 1:1 and the use of a 1:1 mixture of dichloromethane / hexane as a solvent more suitable. These results showed that the 1:1 mixture of dichloromethane / hexane is an excellent mixture to recover the extraction of PAHs an aqueous sample using the microwave digester. The optimization of the method of separation, identification and quantification of PAHs in the GC/MS was valid for 16 PAHs present in each chromatogram of the samples / Os HPAs (Hidrocarbonetos Polic?clicos Arom?ticos) pertencem a um grupo de subst?ncias org?nicas que recebem uma aten??o consider?vel devido ?s propriedades carcinog?nicas e mutag?nicas de alguns deles. Por isso, ? importante a determina??o dos HPAs em diversas matrizes ambientais. In?meros trabalhos apresentam o uso da t?cnica de cromatografia gasosa acoplada ? espectrometria de massas como t?cnica de quantifica??o dos HPAs por apresentar ?timos limites de detec??o. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia anal?tica para a determina??o dos 16 HPAs indicados pela USEPA, testar duas metodologias de extra??o de HPAs em ?gua, a partir de um Planejamento Fatorial 23, quantific?-las atrav?s da t?cnica anal?tica Cromatografia Gasosa acoplada ? Espectrometria de Massas (CG/EM) utilizando o m?todo desenvolvido e, por fim aplicar a Quimiometria nos resultados. A amostra utilizada foi sintetizada e submetida aos ensaios do planejamento fatorial 23, que teve como fatores: o tipo de t?cnica de extra??o (ultra-som e digestor), a propor??o solvente/amostra (1:1 e 1:3) e o tipo de solvente utilizado (Diclorometano/Hexano e Acetona/Diclorometano). As respostas das oito combina??es do planejamento fatorial foram obtidas da quantifica??o por calibra??o externa no CG/EM. O m?todo de quantifica??o desenvolvido foi otimizado a partir de uma adapta??o da metodologia 8270 da USEPA. Utilizou-se o Full Scan como modo de aquisi??o dos espectros de massas dos 16 HPAs. O tempo em que as amostras foram submetidas no ultra-som foi fixado em 10 min e realizou-se uma investiga??o para se estabelecer as condi??es de pot?ncia e tempo no digestor. Tivemos como melhor resposta na investiga??o do digestor a pot?ncia de 100 Watts e o tempo de 6 minutos. O planejamento fatorial da extra??o l?quido-l?quido mostrou que os fatores mais representativos foram: a utiliza??o do digestor como t?cnica de extra??o, a propor??o solvente/amostra 1:1 e o uso da mistura 1:1 de Diclorometano/Hexano como solvente mais adequado. Esses resultados mostraram que a mistura 1:1 de Diclorometano/Hexano ? uma excelente mistura extratora para recuperar os HPAs de uma amostra aquosa, utilizando o digestor por microondas. A otimiza??o do m?todo de separa??o, identifica??o e quantifica??o dos HPAs no CG/EM foi v?lida por apresentar os 16 HPAs em cada cromatograma das amostras

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulianaPSDP_DISSERT.pdf: 1777680 bytes, checksum: 11814e53360b103c7198cf617f2a583c (MD5) Previous issue date: 2010-07-06 / The aim of this work is the treatment of produced water from oil by using electrochemical technology. Produced water is a major waste generated during the process of exploration and production in the oil industry. Several approaches are being studied aiming at the treatment of this effluent; among them can be cited the biological process and chemical treatments such as advanced oxidation process and electrochemical treatments (electrooxidation, electroflotation, electrocoagulation, electrocoagulation). This work studies the application of electrochemical technology in the treatment of the synthetic produced water effluent through the action of the electron, in order to remove or transform the toxic and harmful substances from the environment by redox reactions in less toxic substances. For this reason, we used a synthetic wastewater, containing a mixture H2SO4 0,5M and 16 HPAs, which are: naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benzo (a) anthracene, chrysene, benzo(b)fluoranthene, benzo(k) fluoranthene, benzo(a)pyrene, indeno(1,2,3-cd)pyrene, dibenzo(a, h)anthracene, benzo(g, h, i)perylene. Bulk electrochemical oxidation experiments were performed using a batch electrochemical reactor containing a pair of parallel electrodes, coupled with a power supply using a magnetic stirrer for favoring the transfer mass control. As anodic material was used, a Dimensionally Stable Anode (DSA) of Ti/Pt, while as cathode was used a Ti electrode. Several samples were collected at specific times and after that, the analysis of these samples were carried out by using Gas Chromatography Coupled to Mass Spectrometry (GC - MS) in order to determine the percentage of removal. The results showed that it was possible to achieve the removal of HPAs about 80% (in some cases, more than 80%). In addition, as an indicator of the economic feasibility of electrochemical treatment the energy consumption was analyzed for each hour of electrolysis, and based on the value kWh charged by ANEEL, the costs were estimated. Thus, the treatment costs of this research were quite attractive / O presente trabalho ? dirigido ao tratamento de ?gua produzida de petr?leo usando uma tecnologia eletroqu?mica. A ?gua produzida ? um dos principais res?duos gerados durante o processo de explora??o e produ??o na ind?stria petrol?fera, onde corresponde a 98 % de todos os efluentes gerados. V?rias metodologias est?o sendo estudadas visando o tratamento desse efluente, dentre elas est?o os processos biol?gicos, os processos de oxida??o avan?ados (POAs), tratamentos eletroqu?micos como eletrooxida??o, eletrocoagula??o, eletroflota??o e eletroredu??o. Esse trabalho mostra a aplica??o da tecnologia de eletrooxida??o no tratamento da ?gua produzida, pois se trata de uma t?cnica com alta compatibilidade ambiental, onde atrav?s da a??o do pr?prio el?tron, as subst?ncias t?xicas e nocivas ao meio ambiente podem ser removidas ou transformadas atrav?s de rea??es de ?xido-redu??o em subst?ncias menos t?xicas. Para isso, foi utilizado efluente sint?tico contendo uma mistura de H2SO4 0,5M e de 16 hidrocarbonetos polic?clicos arom?ticos (HPAs), que s?o: naftaleno, acenaftileno, acenafteno, fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, pireno, benzo(a)antraceno, criseno, benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno, benzo(a)pireno, indeno(1,2,3-cd)pireno, dibenzo(a,h)antraceno, benzo(g,h,i)perileno. Utilizou-se o processo de oxida??o eletroqu?mica com um reator eletroqu?mico em batelada contendo um par de eletrodos paralelos, acoplados a uma fonte de corrente cont?nua e usando um agitador magn?tico para favorecer o transporte de massa na solu??o sint?tica. Como material an?dico utilizou-se um eletrodo de ?nodo dimensionalmente est?vel (DSA), constitu?do de Ti/Pt, enquanto o material cat?dico foi o Ti. Para detec??o e quantifica??o dos HPAs utilizou ? t?cnica de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (CG - EM), onde o efluente foi analisado antes e ap?s o tratamento eletroqu?mico. Os resultados se mostraram eficazes, obtendo-se remo??es significativas dos HPAs superiores a 80%. Como indicador da viabilidade econ?mica do tratamento eletroqu?mico foram analisados os consumos energ?ticos do processo para cada hora do tratamento eletroqu?mico com base no valor kWh cobrado pela ANEEL. Os custos dos tratamentos desta pesquisa foram bastantes atrativos