O objetivo do presente trabalho foi o estudo de hidrocarbonetos presentes nos betumes de carvões minerais sul brasileiros. Os carvões em estudo são provenientes das Minas do Leão-Sutiã e Candiota, ambas localizadas no Rio Grande do Sul. A matéria orgânica presente nos carvões foi extraída com solventes apropriados, em sistema soxhlet, sob atmosfera inerte. Os extratos foram fracionados em o to grupos com o auxílio de Cromatografia Líquida Preparat iva, e as frações resultantes caracterizadas quimicamente através de técnicas cromatográficas e espectroscópicas. A anál i se da fração correspondente aos h i drocarbonetos sat urados alraves da delerminação do índice preferencial de carbono (CPI) e da razão prislano/filano (P/F), a conslatação da predominância dos n-alcanos de número impar de átomos de carbono, a presença de hopanóides de estereoquímica BB e a predominância de esteranos de configuração R sobre os S demonstram o baixo grau de carbonificação dos carvões em estudo A fração rica em hidrocarbonetos aromáticos revelou a presença de compostos considerados carcinogênicos, dentre os quais o benzo(a)pireno, criseno e pireno encontram-se presentes em concentrações consideráveis. O estudo da distribuição de metilnaftalenos, fenantreno e melilfenanlrenos no carvão da mina do Leão revelou integral concordância com aquela encontrada na literatura para carvões que apresentam grau de carbonificação similar. Entretanto, um comportamento anômalo foi verificado para a fração aromática proveniente do betume extraído do carvão da mina de Candiota. / The goal of the present work was to study the hydrocarbons present in bi tumen extracted from Brazi I ian coaIs. The coal under study carne from Leão Bulia and Candiota mines, bolh Iocaled at Rio Grande do Sul State. The organic maller was exlracted from lhe coaI wilh lhe heIp of proper solvenls. in inert almosphere, using a Soxhlel system. Thc cxlracls wcre fraclionaled lnlo elghl groups by Prcparalive Liquid Chromatography and the resulting fraclions were chemically c~aracterized by chromalographic and spectroscopic lechniques. Analysis of lhe salurated hydrocarbons by delerminlng lhe carbon preferencial index (CPI) and lhe pristane/phylane ralio (P/f), the predominance of n-alkanes wilh odd carbon number , lhe presence of hopanolds • showing ~~ slereochemistry and lhe predominance of sleranes with R inslead • of S configuralion show lhe low rank of bolh coaIs under investigation. The fraclion containing aromalic hydrocarbons reveals lhe presence oI' corr.pounds considered as carcinogenic including uenzo(a)pyr'ene whlch are presenl in relevant concenlrations in such fracllon. The distribution of melhylnaftalenes, phenanthene and melhyIphenanlhene in lhe Mina do Leão coaI shows a total agreement with that found in lhe literalure for coaIs of similar rank. However, anomalous behaviour was verifled for the aromalic fraclion of lhe betumen from lhe Cand i ota coaI.

A metodologia ação corretiva baseada no risco (RBCA - Risk Based Corrective Action) é um procedimento que incorpora as etapas tradicionais de uma avaliação de risco com tomada de decisões e resposta a contaminações baseadas na quantificação dos efeitos adversos a saúde humana. É aplicada principalmente em áreas impactadas por derivados de petróleo. O presente estudo aplicou a metodologia RBCA para o Município de Porto Alegre por meio de determinações de NABR (Níveis Aceitáveis Baseados no Risco) para hidrocarbonetos. Como objetivo específico foi realizada a análise de sensibilidade dos parâmetros do meio físico, com o intuito de avaliar o grau de influência nas equações dos NABR, visando a relação custo-benefício diante de dificuldades na obtenção de dados de campo. Os dados hidrogeológicos para caracterização do meio físico foram obtidos a partir de trabalhos anteriores de empresas privadas e instituições públicas. Referências bibliográficas apropriadas foram utilizadas para definição de parâmetros de exposição adequados à população do município, bem como dados de toxicidade dos compostos de interesse pesquisados em bancos toxicológicos. Os dados levantados foram divididos de acordo com as unidades hidrogeológicas que ocorrem na região, denominadas de alteração do embasamento cristalino e depósitos sedimentares quaternários. O procedimento RBCA foi satisfatoriamente aplicado para as condições ambientais de Porto Alegre. Os resultados de NABR estabelecidos para a alteração do embasamento cristalino, de modo geral, foram mais conservadores e as variações entre as duas unidades, pouco significativas. Os parâmetros físicos como porosidade, fração de carbono orgânico e conteúdo volumétrico de água da zona não saturada foram os de maior influência nos resultados de NABR. / The Risk Based Corrective Action (RBCA) is a procedure that incorporates traditional steps of risk assessment with decision-making and response to contamination, quantifying adverse effects to human health. It’s applied mainly to contaminated areas by hydrocarbon products. This study applied the RBCA methodology in the Porto Alegre Municipality area, southern Brazil, through RBSL determinations (Risk Based Screening Levels) to hydrocarbons. The specific goal was to evaluate sensibility analysis for parameters of the physical environment in order to assess the influence degree in the RBSL equations, for a cost-benefit analysis due to the difficulty in obtaining field data. A survey to obtain hydrogeological data was carried out through the data banks in private companies and public institutions. Appropriate bibliographical references were used in order to define adequate exposure parameters to the city population, as well as the toxicity data of compounds selected from toxicological data banks. The data of the survey were divided according to the hydrogeological units, nominated as crystalline basement alteration and Quaternary sedimentary deposits. The RBCA procedure was applied satisfactorily to the Porto Alegre environmental conditions. The RBSL results for the crystalline basement alteration, in general, were more conservative and variations between the two units were not significant. Physical parameters as porosity, organic carbon fraction and water volumetric content of the unsaturated zone showed the highest influence in RBSL results.

Submitted by Pós graduação Engenharia Civil (ppec@ufba.br) on 2017-06-21T18:29:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Rev100517_RAG.pdf: 13524690 bytes, checksum: 0628d407d45b14339253db31e137cd37 (MD5) / Approved for entry into archive by Flávia Sousa (flaviabs@ufba.br) on 2017-06-28T14:13:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Rev100517_RAG.pdf: 13524690 bytes, checksum: 0628d407d45b14339253db31e137cd37 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-28T14:13:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Rev100517_RAG.pdf: 13524690 bytes, checksum: 0628d407d45b14339253db31e137cd37 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente estudo teve como objetivo principal avaliar a influência da adição de carvão ativado (CA) a ser utilizado em barreiras minerais compactadas, visando a diminuição do coeficiente de permeabilidade aos líquidos (orgânicos) hidrocarbonetos atingindo o valor máximo de 1x10-06 cm·s-1. Para isso, este trabalho avaliou a utilização de CA como aditivo orgânico em solos tropicais (naturais) visando alterar suas características geotécnicas, e possibilitar seu uso como barreira hidráulica ao fluxo de derivados de petróleo (óleo diesel) em caso de disposição acidental no solo. Foram selecionados dois tipos de solos, sendo o primeiro conformado de uma matriz argilosa (solo residual do Granulito/Gnaisse, RGG) e o segundo de comportamento arenoso (solo sedimentar da formação Terciária Barreiras, TBA). Baseados nestes solos diversas misturas foram produzidas com três tipos de CA, segundo a granulometria, (carvão ativado granular, CAG; carvão ativado em pó, CAP; e carvão ativado em pó moído, CAPM) a diferentes teores de adição (0%, 5%, 10% e 20%) referente à massa (base seca) da amostra. Os experimentos de percolação avaliaram o comportamento resultante do coeficiente de permeabilidade ou permeabilidade saturada (ksat), bem como foram estudados os índices físicos do solo. Foi observada uma relação direta entre a diminuição da granulometria do CA e a redução do ksat nas amostras. Os resultados apresentaram uma resposta favorável à adição das frações orgânicas no solo para fins de redução do coeficiente de permeabilidade ao óleo diesel, escolhido como hidrocarboneto de referência, principalmente para o CA derivado do rejeito da casca de coco submetido à moagem extra, para maior redução da sua granulometria. Diante disso, pode-se dizer que o uso de adições de CA na escala micrométrica, pode ser uma alternativa eficaz e menos onerosa em favor do meio ambiente atendendo a uma necessidade da indústria petroleira no Brasil. Considerando que a distância de transporte (frete) é um dos principais componentes na formação de preços para a confecção de barreiras minerais, o uso de adições orgânicas como uma barreira hidráulica aos fluidos de interesse pode se tornar atrativa.

Submitted by Gisele Mara Hadlich (gisele@ufba.br) on 2017-10-25T17:35:47Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃOwilma_2015emPDF.pdf: 1951169 bytes, checksum: 79a3a85e07f3e53654d665bed0b2e9bf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-25T17:35:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃOwilma_2015emPDF.pdf: 1951169 bytes, checksum: 79a3a85e07f3e53654d665bed0b2e9bf (MD5) / Hidrocarbonetos monocromáticos como benzeno, tolueno e xileno (BTX) são contaminantes ambientais de alta toxicidade para a comunidade microbiana. O objetivo desse trabalho foi isolar, identificar, caracterizar cineticamente e testar in loco bactérias degradadoras de BTX presentes em sedimento de manguezal da BTS. Foram isoladas através de plaqueamento 12 amostras tendo o petróleo como única fonte de carbono. Os resultados obtidos apontam que as sequencias encontradas na filogenia do 16s rRNA gerada indicaram que, as cepas LEPETRO-128A, LEPETRO-67C, LEPETRO-5A, LEPETRO-128B, LEPETRO-155I, LEPETRO-155E, foram agrupadas a classe Gamaproteobacteria, com uma probabilidade 61% de serem da mesma espécie Pseudomonamonteilli, 85% com a Pseudomonas putida e 62% com a Pseudomonas fulva. Já as sequências das cepas LEPETRO-102A, LEPETRO-67F e LEPETRO-155A, foram agrupadas a classe das Enterobacteria, com probabilidade de 93-99% de pertencerem a mesma espécie Acinetobactercalcoaceticus e com 100% de probabilidade de serem da mesma espécie da Proteuspenneri. A cepa LEPETRO-155E foi agrupada a classe das Flavobacteria com 100% de probabilidade de serem a mesma espécie da Wautersiella. Um cluster foi construído para comparar as relações homologas dentre as cepas, onde 9 foram homologas a enzima C120, partilhado da mesma característica, sendo que seis (LEPETRO- 128B, LEPETRO-67C, LEPETRO-155C, LEPETRO-155I, LEPETRO-155E, LEPETRO- 05A), são homologas. Já a cepa LEPETRO-128A e LEPETRO-155A possuem uma similaridade, porém, são distintas das LEPETRO-128B, LEPETRO-67C, LEPETRO-155C, LEPETRO-155I, LEPETRO-155E, LEPETRO-05A, e da cepa LEPETRO-67F possui uma dissimilaridade entre as todas as cepas isoladas.Os testes de cinética de crescimento apontam que o isolado LEPETRO-155 C, tendo os compostos benzeno, tolueno e xileno (BTXs), obteve uma melhor resposta em teste laboratorial como única fonte de carbono, para o processo de bioaumentação in situ, podendo degradar estes contaminantes em relação aos outros isolados testados em bancada. Em microcosmo no consumo de O2 em microcosmo a cepa LEPETRO-155C teve maior coeficiente de consumo de oxigênio, para Xileno (2,22 l O2 h-1gsedimento -1), tolueno de 1,46 l O2 h-1gsedimento -1, já em benzeno de 1,33 l O2 h- 1 gsedimento -1, um menor coeficiente no consumo de oxigênio em relação a cepa LEPETRO- 05A, que teve um consumo de oxigênio de 1,56 l O2 h-1gsedimento.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:35:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290251.pdf: 1265428 bytes, checksum: a111e0c6a721f9c9c6d846c18ec17b62 (MD5) / Esta Tese apresenta três novas estratégias de otimização, sendo duas aplicadas à técnica de microextração em fase sólida (SPME) com recobrimento internamente refrigerado (cold-fiber SPME-CF-SPME) e uma aplicada à técnica de SPME comercialmente disponível. Todas as etapas de otimização foram realizadas multivariadamente através de planejamento composto central. A primeira parte do trabalho consistiu em uma nova estratégia de otimização para amostragem em fase gasosa utilizando CF-SPME. Duas classes de compostos, ésteres de ftalato (EF) e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), com volatilidades distintas foram escolhidos para esse estudo, no qual se propôs um novo método baseado no uso de duas temperaturas da fibra no mesmo procedimento de extração, objetivando maximizar a quantidade extraída de todos os compostos no menor tempo possível. Comparações foram realizadas entre a nova proposta e o procedimento convencional, sendo obtidos excelentes resultados. A segunda parte do trabalho consistiu na utilização pela primeira vez da técnica de CF-SPME em uma combinação dos modos de extração direto e a partir do headspace para extração simultânea de EF e HPA de uma suspensão de solo em água. Força iônica, tempo de extração, pH e temperatura da fibra foram avaliados para cada modo de extração separadamente e posteriormente para a combinação deles. Comparações foram realizadas entre a utilização de cada um dos modos separadamente, a combinação deles e a utilização do procedimento convencional da CF. O procedimento proposto mostrou melhores resultados em todos os casos. O último estudo realizado consistiu na utilização da técnica de SPME comercial para extração da fração volátil de matrizes vegetais. Tempo e temperatura de extração foram avaliados com a fibra DVB/CAR/PDMS. Propôs-se um novo método baseado no uso de duas temperaturas de extração objetivando maximizar a quantidade extraída de compostos com volatilidades/polaridades distintas. Os dois métodos foram comparados pela análise de cinco amostras, sendo o último mais eficiente em todos os casos. / This study presents three new optimization approaches, two of which were applied to internally-cooled solid-phase microextraction technique (or cold-fiber SPME - CF-SPME) and one to a commercially available SPME. All optimization steps were carried out by means of central composite designs. The first part of the study consisted of a new optimization strategy for gaseous phase sampling using CF-SPME. Phthalate esters (PEs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were the model compounds employed in this study. A new method based on the use of two coating temperatures in the same extraction procedure was proposed aiming at maximizing the amount extracted in a minimum extraction time. Comparisons between the proposed and conventional methods were carried out and excellent results were obtained. The second part of the study consisted of the utilization of CFSPME in a combination of extraction modes, direct and headspace, for the simultaneous extraction of PEs and PAHs from a suspension of soil in water. Ionic strength, extraction time, sample pH and fiber temperature were evaluated for each extraction mode separately and then for a combination of the two. Comparisons were made between the use of each mode separately, a combination of the two and the conventional procedure of CF-SPME. The proposed procedure was better in all cases. Finally, a commercially available SPME fiber was used to extract the volatile fraction of plant matrices. Extraction time and temperature were evaluated using DVB/CAR/PDMS fiber. In view of the different optimum extraction temperatures obtained for each group of compounds, a new method based on two extraction temperatures in the same procedure was proposed. The conventional method based on a single extraction temperature was compared to the proposed method by analyzing five samples. The proposed method was shown to be more efficient in all cases.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-03T03:09:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335954.pdf: 3646387 bytes, checksum: 3608caa8f998d02233a38a133bef766d (MD5) Previous issue date: 2015 / A soja é uma cultura produzida em um sistema de agricultura moderna, portanto baseado no uso de energia fóssil, insumos industriais, fertilizantes químicos, agrotóxicos, mecanização, pouca mão-de-obra, variedades geneticamente modificadas de alto potencial produtivo. O crescimento na produção de soja no Brasil vem sendo estimulado pelo aumento da demanda do grão como uma fonte de proteína e calorias boa e de baixo custo, além de ser destinada para produção de alimentos e ração animal. Participando como uma importante parcela na balança comercial do país, representando mais de 14 % das exportações nacional. O objetivo deste trabalho foi de averiguar a qualidade e segurança de grãos de soja com a finalidade de verificar o quanto a temperatura e tempo de secagem dos grãos contribui para a formação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs); e qualidade e segurança de grãos de soja disponíveis para compra em lojas especializas, com o intuito de investigar a possível presença de fungos, micotoxinas e HPAs e suas possíveis causas. Foram realizados diferentes tratamentos de secagem nas amostras, onde as variáveis foram tempo (2, 4 ou 6 horas) e temperatura (70, 90, 110, 130 e 150 °C). Os resultados demonstraram que os HPAs foram formados e contribuíram para a contaminação dos grãos de soja, independente das temperaturas utilizadas, e tempo de exposição dos grãos, Chry seguido de 5MeChry foram os HPAs encontrados com maior frequencia nas amostras analisadas e em níveis mais elevados. Para outro trabalho, foram coletadas 39 amostras soja (grão e aromatizadas), a averiguação da qualidade dessas amostras foi realizada através (a) quantificação da presença de HPAs e fumonisinas (FBs), (b) levantamento e identificação de fungos, e (c) possíveis alterações no conteúdo de água [umidade (mc) e atividade em água (aw)] e pH. A contaminação por HPAs foi maior que por fumonisinas, 80 % das amostras apresentaram contaminação por exclusivamente por HPAs e 3 % apresentaram contaminação somente por fumonisinas, 10 % das amostras estavam contaminadas com ambos, e exclusivamente 8 % das amostras não apresentaram nenhuma contaminação. Do total de amostras avaliadas, foram encontrados 3 gêneros fúngicos, Aspergillus, Penicillium e Fusarium, e somente em uma amostra foi identificada uma cepa toxigênica. Os valores para apresentados pelas amostras comerciais de mc variaram entre 8,19 - 12,89 %, para aw 0,43 ? 0,71 e para pH 6,34 ? 6,57. Em síntese, os resultados demonstraram contaminação nas amostras estudadas prejudicando a qualidade das amostras fornecidas a alimentação especialmente dos veganos, que são os consumidores mais frequentes desses produtos. Os resultados podem contribuir para aprimoramento e/ou aplicação de estratégias mais eficazes, com o intuito de assegurar o correto processo de secagem e armazenamento soja, e para demonstrar a necessidade de implementação de legislação para estes contaminantes.<br> / Abstract : Soy is a culture produced in a modern farming system, therefore based on the use fossil energy, industrial inputs, chemical fertilizers, pesticides, mechanization, little manpower, genetically modified varieties of high potential productive. The growth in soybeans in Brazil has been stimulated by increased demand grain as a protein source, good calories, and low-cost, Besides being destined for food production and animal feed. Participating as an important parcel in balance commercial country, representing more than 14% of national export. The objective this work It was ascertain the quality and safety of soybeans, in order check how much the temperature and time drying the grains contributes to formation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs); and quality and safety of soybeans available to purchase in especializas shops, in order to investigate possible presence of fungi, mycotoxins and PAHs and their possible causes. Was performed different treatments drying in the samples, where the variables It was time (2, 4 or 6 hours) and temperature (70, 90, 110, 130 and 150 ° C). The results they demonstrated that PAHs was formed and contributed for the contamination of soybeans, independent the temperatures used, and exposure time of the grains, chry followed by 5MeChry were the PAHs found more frequently in the samples and at higher levels. To other work, 39 samples were collected of soy (grain and aromatized) to investigate the quality these samples It was performed through (a) quantification the presence of PAHs and fumonisins (FBs) (b) survey and identification of fungi, and (c) possible changes in water content [moisture (mc) and water activity (aw)] and pH. The contamination by PAHs was higher per fumonisins, 80% of samples were contaminated exclusively by PAHs and 3% presented contamination only by fumonisins, 10% of samples was contaminated with both, and only 8% of samples showed no contamination. Of total of samples tested were found 3 genera of fungi, Aspergillus, Penicillium and Fusarium, and only in a sample It was identified one toxigenic strain. The amounts presents by commercial samples of mc ranged from 8.19 to 12.89%, to aw 0.43 to 0.71 and to pH 6.34 to 6.57. In synthesis, the results they demonstrated contamination in the samples studied hurting the quality of samples provided, the feeding especially of the vegans, who are consumers more frequently these products. The results may contribute for improvement and / or application of strategies more effective, in order to ensure the correct process drying and storage of soy, and todemonstrate the necessity implementation legislation to these contaminants.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-18T04:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344486.pdf: 18193868 bytes, checksum: 7ecbdb40a13855e053a7f241ef18cf0c (MD5) Previous issue date: 2016 / Os combustíveis fósseis são responsáveis por uma fração considerável da poluição que atinge os ecossistemas marinhos, sendo a gasolina e o óleo diesel são os mais consumidos no mundo. As macroalgas possuem grande importância ecológica em muitos ecossistemas marinhos, porém poucas pesquisas têm sido realizadas objetivando elucidar os efeitos de hidrocarbonetos derivados do petróleo sobre estes organismos, em comparação ao número de publicações que utilizam microalgas, invertebrados e vertebrados como objeto de estudo. Ulva lactuca (Chlorophyta) foi escolhida como modelo biológico neste estudo por ser uma espécie cosmopolita, conhecida por sua tolerância a ambientes impactados por efluentes domésticos e industriais e capacidade de bioacumular metais pesados. Os efeitos do óleo diesel e da gasolina, em combinações de concentrações (0,001%, 0,01%, 0,1%, 1,0%) e tempo de exposição (30 min, 1 h, 12 h, 24 h), foram investigados sobre a ultraestrutura, bioquímica e metabolômica de U. lactuca. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou que 1 h de exposição ao óleo diesel e à gasolina já é suficiente para provocar alterações drásticas na mucilagem dos talos, um efeito que se mantém após 12 h e 24 h de exposição. Com a análise citoquímica com Azul Brilhante de Coomassie (CBB) observou-se que a exposição à gasolina provoca desorganização e aglutinação da porção proteica citoplasmática, possivelmente atingindo sistemas enzimáticos das membranas das organelas, um efeito menos intenso nos talos expostos ao diesel. Flutuações nos conteúdos de clorofilas a e b e no perfil de carotenoides foram detectadas em talos expostos ao óleo diesel, embora tais diferenças não foram relacionadas à concentração do combustível ou ao tempo de exposição. A exposição ao diesel também causou redução no conteúdo de polifenóis em relação ao grupo controle e aumento dos conteúdos de açúcares solúveis e de amido, principalmente após 12 h. Talos expostos à gasolina também apresentaram alterações nos conteúdos de clorofilas a e b. Constatou-se que a redução dos teores de carotenóides e de polifenóis, e o aumento dos conteúdos de açúcares solúveis e de amido é função direta em relação ao tempo de exposição a este combustível. O conjunto de resultados obtidos por MEV, citoquímica e bioquímica indica que a exposição aguda de U. lactuca à gasolina causa danos mais intensos à estrutura celular do que a exposição ao diesel, possivelmente devido à alta permeabilidade dos hidrocarbonetos aromáticos e do etanol presentes na gasolina brasileira. Adicionalmente, verificou-se que os pigmentos fotossintetizantes e suas rotas biossintéticas são menos suscetíveis às agressões dos combustíveis. O aumento dos teores de açúcares solúveis e de amido nos talos expostos aos xenobióticos sugere que os hidrocarbonetos podem ser metabolizados via Ciclo do Ácido Cítrico, conferindo a esta espécie um papel importante desta espécie na biorremediação dos ecossistemas. Ademais, especula-se que os conteúdos de polifenóis, açúcares solúveis, amido, associados à citoquímica com CBB, podem ser usados em conjunto como biomarcadores para poluição por óleo diesel e gasolina em U. lactuca. O estudo do metaboloma via espectroscopia vibracional de infravermelho (FTIR) e análise multivariada de dados (HCA, PCA, k-means) permitiu discriminar a maioria das amostras segundo o xenobiótico de interesse. Quando os grupos expostos ao diesel e à gasolina foram analisados separadamente, a análise do intervalo espectral de absorbância das proteínas permitiu o melhor agrupamento das amostras. Os talos expostos ao óleo diesel foram melhor agrupados de acordo com a concentração deste xenobiótico, enquanto aqueles expostos à gasolina foram melhor discriminados de acordo com o tempo de exposição ao combustível. A abordagem analítica ao estudo do metaboloma de U. lactuca mostrou-se eficiente para discriminar alterações bioquímicas consoante à exposição aguda aos xenobióticos. Por se tratar de uma metodologia simples, rápida, sensível e barata possui potencial para desenvolvimento de protocolo de rotina a estudos de biomonitoramento.<br> / Abstract : Fossil fuels, such as gasoline and diesel oil account for substantial share of pollution that affects marine ecosystems. Seaweeds have important ecological roles in many ecosystems, but a few researches have been carried out aiming at to unravel the effects of oil derivatives on these organisms, comparatively to the observed for microalgae, invertebrates, and vertebrates. Ulva lactuca (Chlorophyta) was chosen as a biological model for this study due to its cosmopolitan habits, ability to bioaccumulate heavy metals, and tolerance to polluted environments by domestic and industrial effluents. In the present study the effects of diesel oil and gasoline, in combinations of concentrations (0,001%, 0,01%, 0,1%, and 1,0%) and times of exposure (30 min, 1 h, 12 h, and 24 h) were investigated on U. lactuca's ultrastructure, biochemistry, and metabolomics. Scanning electron microscopy (SEM) images, just after 1 h of exposure to diesel oil or to gasoline revealed drastic alterations in thalli mucilage that persist after 12 h and 24 h of exposure. Coomassie Brilliant Blue (CBB) cytochemistry analysis indicated that exposure to gasoline led to disorganization and agglutination of the cytoplasm protein fraction, possibly affecting enzymes bound to organelles' membranes. This effect was lesser intense in thalli exposed to diesel oil, which exhibited little alterations in cytoplasm. Diesel oil-exposed thalli exhibited changes in chlorophyll a and b contents and in carotenoid profile not related to diesel oil concentrations or exposure times. Diesel oil also decreased the polyphenol content and increased the soluble sugars and starch amounts, specially after 12 h exposure, followed by a decrease in these metabolites after 24 h exposure. Chlorophyll a and b contents also were altered in a way not related to concentrations or times of exposure in gasoline-treated thalli. A decrease in the carotenoid and polyphenol amounts and an increase in soluble sugars and starch contents positively correlated to time of exposure were detected in gasoline-treated groups. SEM, cytochemical, and biochemical analyzes revealed higher toxicity to U. lactuca of gasoline than diesel oil, possibly due to the high permeability of mono-aromatic hydrocarbons and ethanol from the Brazilian gasoline blend. Importantly, results also showed that photosynthetic pigments and their biosynthetic pathways resist in a certain extension to injuries caused by gasoline and diesel oil. Besides, the augmented amounts of soluble sugars and starch suggest that hydrocarbons may have been metabolized and incorporated into U. lactuca's energetic pathways, e.g. citric acid cycle. These results indicate that U. lactuca plays an important role on bioremediation of natural habitats. From these results, we suggest that polyphenols, soluble sugars, and starch contents, along with CBB cytochemistry could be used as biomarkers of diesel oil and gasoline pollution in U. lactuca. FTIR-based metabolomics studies followed by multivariate statistical analysis (HCA, PCA, k-means) efficiently discriminated most of the the exposed groups according to the xenobiotic. When diesel oil- and gasoline-exposed groups were analyzed separately, the most accurate clusters were obtained using the spectral window corresponding to the proteins absorbances. Diesel oil-exposed thalli were better clustered according to the concentration of xenobiotic, whereas gasoline-exposed thalli were better grouped according to the time of exposure to this fuel. Since the analytical approach to metabolomics showed to be simple, fast, cheap, and sensible, it is thought to have potential for further development of protocols of routine analysis in biomonitoring studies.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2016 / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345790.pdf: 1742590 bytes, checksum: 0f2aeca994d2558dfae1076df3728c91 (MD5) Previous issue date: 2016 / O crescimento demográfico, assim como a expansão tecnológica e industrial, tem causado sérias ameaças ao ambiente aquático, principalmente nas áreas costeiras. O lançamento de dejetos provenientes das mais variadas ações antrópicas, como os provenientes da indústria do petróleo e esgoto sanitário, provoca danos aos animais aquáticos, colocam em risco a atividade de aquicultura e afeta, consequentemente, a população humana. Os dejetos lançados no ambiente, possuem uma das mais variadas e complexas misturas, rica em nutrientes e compostos químicos, podendo formar subprodutos ainda mais tóxicos ao entrarem em contato entre si. Estes compostos químicos podem provocar alterações iniciais a nível fisiológico, celular e molecular nos organismos, e desta forma, estas respostas perante aos contaminantes podem ser utilizadas como biomarcadores de contaminação aquática. Espécies de moluscos bivalves são comumente utilizados como organismos biondicadores de contaminação aquática. A vieira Nodipecten nodosus é uma espécie de importância econômica, principalmente para as regiões Sul e Sudeste do Brasil e possui características importantes como movimentação lenta e capacidade de bioacumular contaminantes em seus tecidos rapidamente. Análises enzimáticas e moleculares são empregadas para elucidação de respostas dos organismos frente à exposição aos contaminantes. O presente estudo teve como objetivo (i) avaliar a capacidade de bioacumulação e depuração das vieiras; (ii) avaliar as respostas de biomarcadores bioquímicos clássicos; (iii) analisar genes conhecidos por atuarem na biotransformação de xenobióticos e potenciais genes candidatos a novos biomarcadores de contaminação aquática em vieiras N. nodosus. Para tanto, os exemplares de vieiras foram expostos ao fenantreno e ao óleo cru. Os resultados dos biomarcadores bioquímicos e moleculares foram analisados nas brânquias, 24 e 96 h após a exposição à duas concentrações de fenantreno e 96 h após a depuração; assim, como a análise química dos tecidos, verificou a bioacumulação e eliminação da substância, após 96 h de exposição e depuração. Os resultados indicam que N. nodosus é capaz de induzir uma resposta antioxidante relacionada com a biotransformação de fenantreno, e a depuração pode ser um protocolo eficaz para bivalves após a contaminação. Além disso, os resultados referentes à exposição ao óleo cru mostraram um conjunto de 14 genes biomarcadores de contaminação aquática por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), e o uso de brânquias e glândula digestiva como tecidos-alvo. Estes ensaios poderiam seraplicados como parâmetros adicionais em programas de biomonitoramento em áreas como as de produção de petróleo ou gás natural, especialmente offshore. Isto poderia ajudar a caracterizar a possível contaminação por HPAs em tais áreas, e monitorar a persistência, o destino e os efeitos destas substâncias químicas durante e após os eventos de derramamento de óleo.<br> / Abstract : Population growth, as well as the technological and industrial expansion, has caused serious threats to the aquatic environment, especially in coastal areas. Waste release from human activities, such as oil industry and sewage treatment/discharge, causes damage to aquatic animals, put at risk aquaculture activities and affects the human population. The waste released into the environment is one of the most varied and complex mixtures, rich in nutrients and chemicals, which can form even more toxic by-products when in contact with each other. These chemicals can cause physiological, cellular and molecular changes in the organisms which can be used as biomarkers of water pollution. Bivalve mollusc species are commonly used as biondicator of water contamination. Scallops Nodipecten nodosus is a species of economic importance, especially to the south and southeast Brazil and has important features, such as low mobility and high ability to quickly bioaccumulate contaminants. Enzymatic and molecular analyses are employed to elucidate responses of organisms upon exposure to contaminants. This study aimed to (i) evaluate the bioaccumulation capacity and depuration of scallops; (ii) evaluate the responses of classical biochemical biomarkers; (iii) analyze genes known to work in the biotransformation of xenobiotics and potential candidate genes as new biomarkers of water pollution in scallops N. nodosus. Therefore, scallops were exposed to phenanthrene and crude oil. The results of biochemical and molecular biomarkers were analyzed in the gills, after 24 and 96 h of exposure to two phenanthrene concentrations and after 96 h of depuration, as well as chemical analysis of the tissues found to bioaccumulate and removal of the substance after 96 h exposure and depuration. These results indicate that N. nodosus is capable of inducing an antioxidant response related to the biotransformation of phenanthrene, and depuration can be an effective protocol for bivalve after contamination. Moreover, the results for exposure to crude oil pointed to a set of 14 genes from N. nodosus as biomarkers of aquatic contamination to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), and the use of gills and digestive gland as target tissues. These assays could be applied as additional parameters in biomonitoring programs in areas with oil and gas production or contamination, especially offshore ones. This could help to characterize possible PAHs contamination in suchareas, and monitor the persistence, fate and effects of these chemical during and after oil spill events.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-05T12:12:19Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1636988 bytes, checksum: 82f0e2495b29689e04e4a8d2ad963aa3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T12:12:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1636988 bytes, checksum: 82f0e2495b29689e04e4a8d2ad963aa3 (MD5) Previous issue date: 2015-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O petróleo é a principal fonte de energia no Brasil, onde o consumo de óleo continua subindo desde 2013, atingindo atualmente 2.2% do total de energia consumida no mundo. A descoberta recente de petróleo nas baias do Espirito Santo, Campos e Santos, pode representar uma excelente oportunidade para atender as demandas energéticas nacionais. Entretanto, a exploração de petróleo oferece riscos a microbiota e toda a vida marinha. Microrganismos são responsáveis pela ciclagem de nutrientes, podem degradar compostos orgânicos recalcitrantes e muitas espécies são reportadas como sensíveis à contaminação por hidrocarbonetos do petróleo. Esse trabalho teve o objetivo de avaliar as alterações na comunidade microbiana em solos sob a contaminação por petróleo e avaliar os efeitos do Co-produto de biodiesel (BCP) como um agente protetor da microbiota do solo perante a adição de petróleo. Foram utilizados solos da Ilha da Trindade, e da estação de pesquisa Highfield no Rothamsted Research, UK. Foram montados microcosmos com 20 gramas de solo e os tratamentos utilizaram petróleo intemperizado. Os solos foram incubados a 26° C com correção da umidade para cerca de 60% da capacidade de retenção de água dos solos. Foi utilizada a medição de evolução de CO2 para avaliar a atividade do solo, durante o período de incubação, e a extração de DNA genômico do solo, ao final do período de incubação, para avaliar as mudanças nas comunidades microbianas dos tratamentos e controles. O DNA foi submetido para o sequenciamento de amplicons de 16S rDNA para a avaliação de Bacteria e Archaea e de amplicons da região ITS1 para a avaliação de Fungos utilizando a plataforma Illumina HiSeq. Foi feita a comparação das diversidades alpha e beta e análise das alterações taxonômicas. Essa tese está dividida em dois capítulos. O primeiro descreve os efeitos do petróleo nas comunidades microbianas do solo da Ilha da Trindade. No segundo capítulo foi testado o efeito protetor do BCP sobre a microbiota dos solos da Ilha da Trindade, do campo Bare Fallow e do campo Grassland do Rothamsted Research contra a adição de óleo. O petróleo teve um grande efeito negativo sobre a diversidade microbiana da Ilha da Trindade, mas não mudou a diversidade microbiana dos solos agrícolas do Rothamsted. A comparação taxonômica mostrou aumento do filo Actinobacteria, mudanças em várias classes de Proteobacteria e redução da classe Nitrosphaerales do filo Archaea. Esse é o primeiro esforço para aquisição de conhecimento sobre o efeito da contaminação de solos de uma ilha oceânica brasileira com petróleo. Essa informação é importante para guiar qualquer futura estratégia de biorremediação que se faça necessária. / Crude oil is still the dominant energy source in Brazil where oil consumption keeps rising since 2013, reaching nowadays 2.2% of the world‟s energy consumption. A recent discovery of crude oil reservoirs at the Espirito Santo, Campos and Santos basins, can represent an excellent opportunity to meet the country‟s economic and energetic demands. However, offshore exploration offers risks to the microbiota and the whole sea life. Microbes are responsible for nutrient cycling can degrade recalcitrant organic compounds and several species have been reported as sensitive to petroleum hydrocarbons. This work aimed to evaluate microbial community shifts in soils under crude oil contamination and assess the effects of Biodiesel co-product (BCP) as a protecting agent of soil microbiota under crude oil addition. We used soils from the Trindade Island and from the Highfield research station at Rothamsted Research, UK. We assembled microcosms of 20 grams and contaminated the soils using weathered crude oil. Soils were incubated at 26° C with moisture correction to ca. 60% water holding capacity. We used CO2 evolution measurements to evaluate soil activity, during the incubation, and soil genomic DNA extraction, at the end of incubation period, to evaluate microbial community changes from treatments and controls. DNA was submitted to amplicon sequencing of 16S rDNA for Bacteria and Archaea and the ITS1 region for Fungi using Illumina MiSeq platform. We compared alpha and beta-diversity and taxonomic shifts. This thesis is divided in two chapters. The first describes the effects of crude oil on Trindade Island‟s soil microbial communities. In the second chapter we tested the protective effects of BCP on Trindade Island, Rothamsted‟s Bare Fallow and Grassland soils, against the amendment with crude oil. Crude oil had a major negative effect on microbial diversity for Trindade Island, but didn‟t change the diversity of Rothamsted agricultural soils. Taxonomy comparisons showed rise of the Actinobacteria phylum, shifts in several Proteobacteria classes and reduction of the Archaea class Nitrososphaerales. This is the first effort in acquiring knowledge concerning the effect of crude oil contamination in soils of a Brazilian oceanic island. This information is important to guide any future bioremediation strategy that can be required.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:01:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327373.pdf: 1760570 bytes, checksum: 67abf413c56e20122ebb3db3d6889ff7 (MD5) Previous issue date: 2014 / O presente trabalho tem como objetivo principal estudar o tratamento da água produzida, oriunda da indústria de petróleo, para remoção de óleo e graxas por meio da tecnologia de membranas e uso de tensoativos. Com a crescente demanda por petróleo e seus derivados, é cada vez maior a produção de efluentes na indústria petroquímica. Esse efluente é indesejável e necessita de um gerenciamento adequado antes de sua disposição final, atendendo requisitos legais da legislação para seu descarte (CONAMA) ou ainda, requisitos técnicos para injeção dessa água tratada em poços de petróleo. Nesse trabalho foi avaliada a remoção de óleos e graxas no efluente sintético, o fluxo de filtração e a incrustação, se causada, na membrana. A membrana utilizada foi de ultrafiltração com massa molar de corte de 2 kDa, polimérica, fabricada pela Osmonics. Para as filtrações foram analisados três tipos de tensoativos, um aniônico, catiônico e não iônico, e a presença ou não de sal no efluente. Os maiores valores de fluxo ocorreram para a filtração com tensoativo aniônico e os menores valores para o catiônico. Com relação ao fluxo, ainda foi possível perceber que para os três casos, essa variável foi dependente da pressão. A maior polarização por concentração foi perceptível nos ensaios utilizando o surfactante aniônico, para os outros dois casos foi observado o fouling. Para o tensoativo catiônico, o fouling foi influenciado pela pressão, já para o tipo não iônico, nenhuma variável foi estatisticamente significativa nessa análise. Para ambos os tensoativos, o fouling teve valores elevados para a presença de sal e aumento da quantidade de tensoativo. A filtração com o tensoativo aniônico conduziu a percentuais de remoção do contaminante de 82% a 96%, para o catiônico foi de 87% a 95% e para o não iônico, os percentuais foram de 70% a 95%. As análises realizadas, incluindo análise de fluxo e incrustação, mostraram que o processo de membranas juntamente com o uso de tensoativos mostrou ser eficiente para a remoção do contaminante decano no efluente.<br> / Abstract : The work aims to study the treatment of produced water that comes from the oil industry, for removing oil and grease by means of membrane technology and the use of surfactants. With the increasing of demand for oil, it is increasing the production of effluents in the petrochemical industry. This effluent is undesirable and needs appropriate management before its final disposal, meeting legal requirements for its disposal legislation (CONAMA) or even technical requirements for this treated water injection in oil wells. In this study, we evaluated the removal of oils and greases in the synthetic effluent, flux filtration and fouling, caused the membrane. An ultrafiltration membrane was used with MWCO of 2 KD manufactured polymeric film, by Osmonic. For these filtrations there were analyzed three types of surfactants (anionic, cationic and nonionic), and presence or absence of salt in the effluent. The highest values for flux filtration occurred with anionic surfactant and lower values, for the cationic. With respect to the flux, it was still possible to see that for all three cases, this variable was dependent on the pressure. The highest values of concentration polarization in the tests were using anionic surfactant; for the other two cases, fouling was observed. For the cationic surfactant, the fouling was influenced by pressure; as for the non-ionic type, no variable was statistically significant in this analysis. For both surfactants, fouling had higher values for the presence of salt and increasing the amount of surfactant. Filtrations with the anionic surfactant lead to removal percentage 82%-96 %; for the cationic, from 87 to 95%; and for non-ionic, the percentages were from 70% to 95 %. All analyzes, including the analysis of flux and fouling process, have shown that the membranes technology, with the use of surfactants, is efficient for the removal of contaminant present in the effluent.