The polyphenol pathway and Maillard reaction (polycondensation of sugars and amino acids) are regarded as important pathways in natural humification. The significance of linking the Maillard reaction and polyphenol pathways into an integrated humification pathway has been addressed. However, the ability of mineral colloids commonly occurring in tropical and temperate environments to promote the Maillard reaction and integrated polyphenol-Maillard humification pathways remained to be uncovered. Furthermore, the effect of the nature and relative abundance of biomolecules on humification and associated reaction products remained to be studied.<p>The results of this study show that the structure of polyphenols and the relative molar ratio of polyphenol, glucose and glycine, significantly affected humification processes and the associated carbonate formation in the integrated polyphenol-Maillard reaction catalyzed by birnessite. Increasing the molar ratio of ortho-polyphenols (catechol and pyrogallol) to Maillard reagents in the polyphenol-Maillard pathway catalyzed by birnessite enhanced humification while suppressing the formation of rhodochrosite (MnCO3). The opposite trend of MnCO3 formation was observed in the meta-polyphenol (resorcinol)-Maillard reaction system. Increasing the amount of glucose in the integrated catechol-Maillard system under the catalysis of birnessite promoted the formation of Maillard reaction-type humic acid in the supernatant and MnCO3 in the solid phase.<p>The catalytic abilities of commonly occurring mineral colloids from temperate and tropical regions greatly differed in influencing humification processes and products in the Maillard reaction and integrated polyphenol-Maillard pathways. Compared with layer silicate colloids, the poorly ordered Fe and Mn oxides were by far the strongest catalysts of humification reactions in the Maillard and catechol-Maillard pathways. This accounted for the significant difference in reactivity between the sesquioxide-rich Oxisol clay from the high rainfall region of South Africa and the Mollisol clay from the Canadian Prairies. Furthermore, the nature of the mineral colloids also affected the extent of organic C accumulation in the solid phase upon humification, and related mineral surface alteration. The metal oxide- and Oxisol clay-catalyzed Maillard and catechol-Maillard reaction systems had the highest accumulation of organic C in the solid phase, indicating their significance in contributing to C sequestration in the environment.<p>The findings obtained in this study are of fundamental significance in understanding the influence of the atomic bonding, structural configuration and related surface properties of mineral colloids, and the nature and abundance of biomolecules on the abiotic humification pathways and related reaction products in natural environments.

Lead concentrations in drinking water were found to exceed the provincial standard of 10 µg/L in Brandon, Portage la Prairie and Winnipeg, in some locations. Lead dioxide was identified in the scale coating the interior of lead pipes in the Brandon water distribution system. However, during periods of stagnation, free chlorine is used up by the elevated concentrations of natural organic matter (NOM) in the treated water, and lead dioxide is reduced back to more soluble divalent lead, resulting in release of dissolved lead. The removal of NOM and the targeted removal of aquatic humic substances (AHS), thought to be the most reactive fraction of NOM, were investigated as a means of decreasing the reduction of lead dioxide. Contrary to expected results, targeted removal of AHS was not found to have a significant impact on reduction of lead dioxide, while removal of 50% of the NOM non-preferentially was found to significantly decrease the reduction of lead dioxide. This indicates that AHS are not the most reductant fraction of natural organic matter in this particular water.

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:24:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-20. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:31:07Z : No. of bitstreams: 1 000802479.pdf: 14824501 bytes, checksum: 473d3f863c94805c5693c65612f08b90 (MD5) / A matéria orgânica do solo é fonte primária de nutrientes às plantas e é considerada um dos principais indicadores de sustentabilidade e qualidade do solo, de modo que é importante o conhecimento do teor de C orgânico total, das suas frações e das alterações que ocorrem quando há mudança no manejo. Com base nisso, foi objetivo do presente trabalho avaliar os efeitos da adubação com esterco bovino nos teores de carbono orgânico total, nitrogênio total e capacidade de troca de cátions do solo, bem como as transformações de curto prazo das substâncias húmicas. Foram utilizadas amostras de Latossolo Vermelho tratadas com seis doses de esterco bovino (0, 5, 10, 20, 40 e 80 t ha-1), as quais foram umedecidas a 60% da capacidade de retenção de água, embaladas em sacos de polietileno, seladas, enterradas no campo a 10 cm de profundidade. Nos tempos 30, 60, 90, 120, 150 e 180 das os sacos foram desenterrados ao acaso e levados para o laboratório. Nas amostras foram determinados o nitrogênio total do solo (Nt), a capacidade de troca de cátions (CTC), o carbono orgânico (CO) total e as frações. No fracionamento foi determinado o teor de carbono nas frações: solúvel em água (C-SA), substâncias húmicas (C-SH), ácidos húmicos (C-AH), ácidos fúlvicos (C-AF) e humina (C-H), pelo método clássico de fracionamento químico. O esterco bovino proporcionou maiores teores de CO total já nas amostras coletadas aos 30 dias a maior parte do C-SH estava presente na forma de humina, seguida por C-AH, e C­AF. Os menores teores de CO ocorreram na fração C-SA. O Nt avaliado aos 180 dias aumentou 0,35 g kg-1 com aplicação de 80 t ha-1 de esterco e a taxa de aumento foi de 0,0043 g kg-1 de N para cada tonelada de esterco aplicada. A CTC aumentou aproximadamente 8 mmolc dm-3 com aplicação de 40 t ha-1 aos 180 dias de incubação / Soil organic matter is a primary source of plant nutrients and is considered one of the main indicators of soil sustainability and quality, therefore it is important to know the total organic C (TOC) content, its fractions and the transformations that take place when there is change in soil management. Based on that, this study aimed assessing the effects of fertilization with cattle manure on the contents of total organic carbon, total nitrogen and the cation-exchange capacity of the soil, as well as the short-term transformations of humic substances. Samples of an Haplidox were treated with six doses of cattle manure (O, 5, 10, 20, 40 and 80 t ha-1 dry basis), wetted moisture to 60% of water holding capacity, packaged in polyethylene bags, sealed, buried in the field at 10 cm depth. At 0, 30, 60, 90, 120, 150 and 180 days the bags were randomly unearthed and taken to the laboratory. The samples were analyzed for total soil nitrogen (TSN), cation-exchange capacity (CEC), total organic carbon (TOO ) and their fractions. Upon fractioning, the carbon content in the fractions were determined: water-soluble (WS-C), humic substances (HS-C), humic acids (HA-C), fulvic acids (FA-O) and humin (H-C), through the classical chemical fractioning method. The cattle manure provided higher TOC contents already in the samples collected after 30 days the C-HS was present in the humin, followed by C-HA, and C-FA. The lowest content of C was found in the C-WS fraction. The Nt was assessed at 180 days the increase observed was 0,35 g kg-1 compared to control. The CEC increased approximately 8 mmolc dm-3 with the application of 40 t ha-1 after 180 days

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-07-24Bitstream added on 2014-06-13T19:44:59Z : No. of bitstreams: 1 silva_hc_dr_araiq.pdf: 1062883 bytes, checksum: 34d1bc2ef90c2cbaa5f353ec2f5524e6 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho teve como objetivo caracterizar diferentes solos da Bacia do Rio Negro-AM e mais especificamente a região do Rio Aracá-AM e estimar a contribuição deste para o ciclo biogeoquimico do Hg na referida região. Caracterizaram-se amostras de solo e de substâncias húmicas. Nos solos foram avaliados os seguintes parâmetros: teor de matéria orgânica, granulometria, teor de mercúrio, alumínio e ferro. As substâncias húmicas extraídas de solo da região do Rio Aracá-AM são relevantes por contribuírem no processo de complexação com íons metálicos, influindo na mobilização e biodisponibilidade de metais no compartimento solo. Utilizando-se um sistema de fracionamento em função do tamanho molecular obtiveram-se seis frações (F1>100; F2:100-50; F3:50-30; F4:30-10; F5:10-5 e F6<5 kDa). Para melhor compreensão da capacidade de complexação (CC) das substâncias húmicas de solo por íons cobre foram feitos experimentos de ultrafiltração nas frações. No capítulo 1 Para tratar os dados de solos da região do Rio Aracá-AM utilizou-se a técnica exploratória multivariada de análise hierárquica de agrupamento. Os dendogramas obtidos mostraram que os solos dessa região apresentam comportamentos similares. No capítulo 2 dentre as capacidades de complexação determinadas a região do Rio Aracá apresenta menor CC (0,21) quando comparadas a diferentes solos da Bacia do Rio Negro-AM. / This work was intended to characterized different soils from Basin of Rio Negro-AM and specifically the region of Rio Aracá-AM and estimates its contribution to biogeochemical cycle of Hg in that region. Soil samples and humic substances extracted from them were characterized. Were determined on soils: organic matter, granulometry, quantity of mercury, aluminium and iron. The extracted humic substances of soil from region of Rio Aracá-AM have an important function due to their performance on complexing and releasing metallic ions. Six fractions were obtained using a fractionation system (F1>100; F2:100-50; F3:50-30; F4:30-10; F5:10-5 and F6<5kDa) in function of molecular size. To better comprehension of complexation capacity of humic substances by ions copper, were made experiments of ultrafiltraction on the fractions. In chapter 1 to treat characterization data was used the multivariate exploratory technique of analyze hierarchic of cluster. The results shows that soils from Rio Aracá - AM presents similar behavious. In chapter 2 between the complexation capacities determined from Rio Aracá presents the smaller values (0,21) than others on the Rio Negro Basin.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001-12Bitstream added on 2014-06-13T19:24:27Z : No. of bitstreams: 1 rosa_ah_dr_araiq.pdf: 969734 bytes, checksum: 139a7cac4d6c1e6e2473dd04fe434171 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este trabalho aborda novos desenvolvimentos relacionados à pesquisa científica de substâncias húmicas (SH) extraídas de amostras de solos/turfas . Assim, na primeira etapa descreve-se o desenvolvimento de um procedimento em fluxo contínuo para extração de substâncias húmicas e fracionamento destas em ácidos húmicos e fúlvicos. O procedimento em fluxo proposto apresenta vantagens em relação ao procedimento tradicionalmente utilizado (batelada) devido ao aumento do rendimento e diminuição do tempo de extração. Além disso, facilita o trabalho dispendiosos no manuseio, transferência e ajuste de pH das frações. Numa segunda parte do trabalho, descreve-se a preparação de um novo suporte para imobilização da enzima invertase utilizando-se substâncias húmicas. O suporte preparado pela ativação da aminopropil sílica com SH (APTS-SiO2-HS) mostrou ser um método viável e interessante para a imobilização da invertase. Os resultados referentes a quantidade e atividade da invertase imobilizada no APTS-SiO2-HS foi comparado com um suporte tradicional (aminopropil sílica ativada com glutaraldeído, APTS-SiO2-GA). A quantidade de invertase imobilizada no APTS-SiO2-HS foi 15200 U g-1 enquanto que no APTS-SiO2-GA foi 13400 U g-1. As atividades enzimáticas experimentais foram 3700 e 3270 U g-1, para os sistemas APTS-SiO2-HS e APTS-SiO2-GA, respectivamente. A terceira etapa do trabalho trata da caracterização de espécies... / This work presents new developments about the scientific research of humic substances (HS) extracted from soils/peat samples. So, the first part describes the development of continuous flow procedure for extraction and fractionation of humic substances in humic and fulvic acids. The proposed flow procedure presents advantages in relation to the traditional used procedure (bath) due to the increasing of the yields and decrease of extraction time. Besides, discharge the research work in the handling and transference and pH adjust of the fractions. The second part, describes the preparation of a new support for immobilization of invertase enzyme using humic substances. The prepared support by aminopropil silica activation with HS (APTS-SiO2-HS) showed be a good method for invertase immobilization. The results about the quantity and activity of the invertase immobilized in the APTS-SiO2-HS it was compared with a traditional support (aminopropil silica activated with glutaraldeyde, APTS-SiO2-GA). The quantify of immobilized invertase in the APTS-SiO2-HS it was 15200 U g-1, while in the APTS-SiO2-GA it was 13400 U g-1. The experimental enzymatic activities were 3700 and 3270 U g-1, for the systems APTS-SiO2-HS and APTS-SiO2-GA, respectively...(Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 350943 bytes, checksum: 3e5a0839007773fc7b7183796a3f68d1 (MD5) Previous issue date: 2010-02-22 / In spite of its large quantity found in soil, N is one of the major factors that limit crop production, because the nitrate and anmonium that are preferably absorbable by plants account for less than 2 % of the total N in the soil. For this limitation, it is necessary to use nitrogen fertilization to meet crop requirements emphasizing the urea usage. Despite this, urea demonstrates low agronomic efficiency due to the NH3 loss by volatilization, as the nitrogen fertilization is usually performed on coverage with application on the soil surface. Several alternatives are listed in order to reduce losses. Among them are: the mode of application of urea, the period of fertilization and the production of urea with larger granules. Given the above, this study aimed to evaluate the NH3 loss by volatilization, the absorbed N, and the production by corn plants fertilized with different forms of urea. This work also aimed to evaluate the N loss by ammonia volatilization and the N supply to corn plants by urea in its pearled and granulated form, coated with humic acids synthesized from eucalyptus charcoal. An experiment was installed in a Red-and-Yellow cambic Acrisol, cultivated for several years and which now shows good fertility. We evaluated the PETROBRAS pearled urea (UPP), pearled urea UPI, PETROBRAS granulated urea (UGP), granulated urea UGI and special granulated urea (UTI). The dosages of fertilization on coverage were: 0, 40, 80, 120 and 160 kg ha-1 N. We evaluated the application of topdressing at the growth stage of corn characterized by the second, fourth and sixth fully expanded leaves and also the application of superficial urea (S) and incorporated to 5 cm depth (I), both in line next to the plants. These factors were combined according to an incomplete factorial, a Baconian matrix, resulting in 19 treatments, plus an additional treatment corresponding to the absence of nitrogen fertilization on coverage. Treatments were arranged in a randomized block design with three replications. Data from volatilization of NH3, number and weight seed by ear of corn, yield corn, content and N recovery were by corn plants subjected to analysis of variance with regression fits and comparisons using contrasts. In another experiment we evaluated the pearled (UPP) and granulated (UPG) urea produced by PETROBRAS and the special granulated urea (UTI), uncoated or coated with 200, 120 and 80 g kg-1 of humic acid, respectively, applied onto the soil surface or incorporated to 3 cm depth resulting in a factorial (3 x 2 x 2) + 1, which corresponds to the treatment without topdressing. The experiment was conducted in a greenhouse using corn in pots with 5 dm³ of an Oxisol in a completely randomized design with four replications. The humic acids were synthesized from eucalyptus charcoal obtained with final carbonization temperature of 350 °C. The variables analyzed were: dry matter, amount of absorbed and accumulated N, NH3 volatilization, content of NO3- and NH4+ in the soil. Data were subjected to analysis of variance. The plots fertilized with the UPP showed same losses of NH3 as for plots fertilized with the other N sources in surface. The plots UGP fertilized plots showed NH3 losses significantly higher than the ones fertilized with UGI. In incorporated application promoted less NH3 volatilization compared with surface application demonstrating the efficiency of fertilizer management practices. UPI promoted higher corn yields than UPP. The UGI, UGP and UTI forms of granulated urea favored an equivalent yield to the obtained with UPP. The yield corn was not altered by the period of the nitrogen fertilization application, indicating that N can be applied when the plant has two open leaves. The yield did not differ between the treatments with incorporated and superficial application of urea. The effects of coating with humic acids for each urea and the effects of the application form for each urea with or without coating were compared using the F test (p <0.05). The mean effects of the forms of urea were compared with the treatment without fertilization of coverage (additional treatment) by means of orthogonal contrasts (p <0.05). The characteristics of humic acids were similar to those found in the literature, indicating that the methodology is feasible for production. The volatilization of NH3 and dry weight of plants were not affected by the use of humic acids as a coating for the forms of urea, however, for N uptake and apparent recovery of N there was a positive effect indicating that the coating of the UPP is advantageous when applied superficially. / O N é um dos nutrientes requerido em maior quantidade pelas plantas e é o que mais limita o seu crescimento. Na maioria dos solos o N é encontrado em quantidades que seria suficiente para atender a demanda das culturas, porém uma grande proporção está em forma orgânica do solo e com elevada recalcitrância. Assim, a adubação nitrogenada se faz necessária e, atualmente, a ureia é o fertilizante mais utilizado. Apesar disto, a eficiência agronômica da ureia é comprometida, considerando que a maior proporção das doses do N é aplicada na adubação de cobertura na superfície do solo. Nestas condições a perda de N pela volatilização de NH3 é intensa. Alternativas de manejo da adubação variando o modo e a época de aplicação da ureia e industriais, como a produção de ureia com diferente granulometria, com ou sem aditivos que controlem a hidrólise da ureia, contribuem para diminuir a volatilização da NH3. Este trabalho objetivou avaliar a volatilização de NH3, o N absorvido, o crescimento e a produção de plantas de milho adubadas com ureia perolada e granulada, revestida, ou não, com ácidos húmicos sintetizados a partir de carvão de eucalipto. Foi realizado um experimento em campo, em um Argissolo Vermelho-Amarelo cambico, cultivado há vários anos e com boa fertilidade atual. Avaliou-se a ureia perolada da PETROBRAS (UPP - 446 g kg-1 de N), a ureia perolada UPI (446 g kg-1 de N); a ureia granulada da PETROBRAS (UGP - 449 g kg-1 de N), a ureia granulada UGI (445 g kg-1 de N) e a ureia granulada especial UTI (451 g kg-1 de N). As doses na adubação de cobertura foram: 0, 40, 80, 120 e 160 kg ha-1 de N. Avaliou-se, ainda, a aplicação da adubação de cobertura quando o milho apresentava duas, quatro e seis folhas expandidas e a aplicação da ureia superficial e incorporada à 5 cm, ambas em linha ao lado das plantas. A combinação destes fatores resultou em 19 tratamentos, de açodo com um fatorial incompleto, denominado matriz Baconiana, acrescido de um tratamento adicional, que correspondeu à ausência de adubação nitrogenada de cobertura. Os tratamentos foram dispostos em um delineamento experimental de blocos ao acaso com três repetições. As parcelas experimentais (4,9 x 10,0 m) foram compostas de sete linhas de milho de 10 m de comprimento, espaçadas de 70 cm. A área útil da parcela (16,8 m2) foi constituída pelas três fileiras centrais, eliminando-se 1 m de cada extremidade. Em parcelas de alguns tratamentos foram instalados coletores de amônia semi-abertos estáticos para quantificar as perdas de amônia aos 3, 7, 12, 19 e 26 d após a adubação de cobertura. No final do ciclo vegetativo do milho quatro plantas foram cortadas rente ao solo e dissecadas em colmo, folha, espiga e pendão. O material vegetal foi seco, pesado e analisado para determinação do teor de N. Ao final do ciclo quantificou-se a produtividade de grãos, o número e peso médio de grãos por espiga. Estimou-se o N absorvido pela população de plantas de milho e a recuperação aparente do N suprido pelas formas de ureia. Em outro experimento em casa de vegetação avaliou-se a UPP, a UGP e a UTI, sem revestimento ou revestidas com 200, 120 e 80 g kg-1, de ácidos húmicos, respectivamente e aplicadas na superfície do solo ou incorporada a 3 cm de profundidade. Assim, os tratamentos resultaram da combinação fatorial (3 x 2 x 2) + 1, que correspondeu ao tratamento sem adubação de cobertura. Os ácidos húmicos foram sintetizados a partir de carvão de eucalipto obtido com temperatura final de carbonização de 350 ºC. O delineamento experimental foi blocos casualisados, com 4 repetições. As unidades experimentais foram vasos com 5 dm3 de um Latossolo Vermelho- Amarelo. Em cada vaso foram instalados coletores de amônia semi-abertos dinâmico. Trinta dias após a adubação de cobertura as plantas foram cortadas rente ao solo. Determinou-se a matéria seca acumulada e o seu teor de N. No experimento em campo constatou-se que a aplicação superficial da UPP e das demais formas de ureia apresentaram quantidade equivalente de NH3 volatilizada. As parcelas fertilizadas com a UGP apresentaram perdas de NH3 significativamente maiores do que aquelas fertilizadas com a UGI. A aplicação incorporada promoveu menor volatilização de NH3 do que a aplicação superficial demonstrando a eficiência desta pratica de manejo da adubação. A UPI promoveu maior produtividade de milho do que a UPP. As formas de ureia granulada UGI, UGP e UTI favoreceram produtividade de milho equivalente a obtida com a UPP. A produtividade do milho não foi alterada pela época de aplicação da adubação nitrogenada, indicando que o N pode ser aplicado quando a planta apresentar duas folhas abertas. A produtividade do milho não diferiu entres os tratamentos com aplicação superficial e incorporada da ureia. O revestimento das ureia perolada (UPP) e granulada (UPI e UTI) com ácidos húmicos não proporcionou menor volatilização de NH3 nem maior acumulo de matéria seca nas plantas de milho. No entanto, para UPP aplicada na superfície do solo o revestimento com ácidos húmicos condicionou maior quantidade de N absorvido e maior recuperação aparente de N pelas plantas de milho.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-18Bitstream added on 2014-06-13T20:38:20Z : No. of bitstreams: 1 melo_ca_me_sjrp.pdf: 1374566 bytes, checksum: 668f08f5e93758d8c822355201627410 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho foi determinado o estoque de metais e avaliada a dinâmica destes em águas superficiais dos rios Preto, Turvo e Grande e seus afluentes (corpos aquáticos pertencentes à Bacia Hidrográfica do Turvo/Grande). Numa primeira etapa, os elementos alumínio, antimônio, arsênio, bário, cádmio, chumbo, cobre, cromo, níquel e zinco foram quantificados mensalmente em 13 locais de amostragens empregando Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização por Forno de Grafite. Nessas mesmas amostras foram monitorados em campo, com o auxílio de equipamentos multiparâmetros, os parâmetros temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade, pH e sólidos totais dissolvidos, bem como no laboratório o carbono orgânico total (COT) empregando um Analisador de Carbono Orgânico Total. Os resultados foram interpretados com o auxílio de Análise de Componentes Principais (PCA). Numa segunda etapa, substâncias húmicas aquáticas (SHA) foram extraídas das águas do rio Preto empregando método recomendado pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas. Em seguida, estudos da capacidade de complexação das SHA do Rio Preto com os metais alumínio, cromo (III), cromo (VI) e níquel foram realizados no laboratório e em campo empregando Espectrofluorimetria Molecular. A partir dos resultados obtidos pode se verificar que os corpos aquáticos Córrego Piedade e rio Preto próximo a ETE (COT variando de 2,9-225,8 mg L-1) encontraram-se impactados principalmente, devido ao lançamento de efluentes domésticos. Os dados de PCA discriminaram 4 grupos permitindo avaliar a influência da sazonalidade no aporte dos contaminantes monitorados. As constantes de estabilidade condicional dos complexos SHA-Cromo (VI), SHA-Cromo (III) e SHANíquel foram de 2,6 10-2, 2,0 10-2 e 1,1 10-5, respectivamente. Estes resultados, associados à caracterização das SHA permite concluir... / Quantify and metals environmental dynamics in waters from Preto, Turvo and Grande rivers and its main tributaries (water bodies belonging at Turvo/Grande Watershed) were evaluated in this work. As a first step, freshwater were sampling monthly at 13 sampling places during 12 months and the elements aluminum, antimony, arsenic, barium, cadmium, lead, copper, chromium, nickel and zinc were quantified using Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry. In field, the characterization of these water samples were carried through measures of temperature, dissolved oxygen, conductivity, pH and total dissolved solids. Total organic carbon (TOC) was quantified using a Total Organic Carbon Analyzer. Principal Component Analysis (PCA) was employed to data treatment. In a second step, aquatic humic substances (AHS) were extracted from Preto River according International Humic Substances Society method. Complexation capacity studies of AHS with aluminum, chromium (III), chromium (VI) and nickel were performed in the laboratory and field using Fluorescence Molecular Spectroscopy. Results showed that Piedade and Preto rivers near ETE are the aquatic bodies more affected by domestic discharges presenting TOC ranged from 2.9 to 225.8 mg L-1. PCA discriminated four groups to evaluate seasonality influence on discriminated diffuse and point sources of monitored contaminants. Conditional stability constants of metal complexes with AHS were 2.6 10-2, 2.0 10-2 and 1.1 10-5 for chromium (VI), chromium (III) and nickel, respectively. Our results indicated that SHA-metal interactions are weak compared to other studies reported in the literature, whose may be associated to humification degree low. Atypical behavior was observed to complexation capacity study of the AHS-Aluminum. An increase of the fluorescence signal was noted with metal addition. Finally, solar radiation decrease the complexation... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-19Bitstream added on 2014-06-13T19:38:09Z : No. of bitstreams: 1 goveia_d_me_araiq.pdf: 683250 bytes, checksum: 0243bd68e7b12bdd9b48ea1b70e5278f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, membranas poliméricas de acetato de celulose foram preparadas pelo procedimento de inversão de fase e juntamente com filtros de papel JP41 (Jprolab- Procedência Alemã), foram organomodificados com tetraetilortosilicato (TEOS) e 3-aminopropiltrietoxisilano (3-APTS), visando o desenvolvimento de um novo procedimento analítico para especiação in-situ de metais lábeis e inertes em sistemas aquáticos. Parâmetros que exercem influência na labilidade do íon metálico, como pH, tempo de complexação, concentração e características de matéria orgânica foram estudadas em laboratório usando testes de remoção de metais. Os tempos de equilíbrio de complexação na membrana polimérica indicaram uma cinética lenta para os íons metálicos Mn(II) e Ni(II), mais rápidas para Cu(II) e Cd(II) com uma baixa recuperação de cátions metálicos. Os resultados com os testes utilizando filtros de papel organomodificados apresentaram uma cinética mais baixa para íons Cu(II) em comparação com Ni(II), Mn(II) e Cd(II). A labilidade relativa observada para cátions metálicos complexados em substâncias húmicas aquáticas (SHA) usando filtros de papel organomodificados foi Cu>>Cd>Ni>Mn. Os valores de pH, características estruturais e concentração de SHA influenciam fortemente na labilidade dos metais estudados. Os resultados obtidos mostraram que a utilização de filtros de papel organomodificados pode ser uma alternativa interessante e promissora pra a caracterização in-situ de metais lábeis/inertes em sistemas aquáticos. / In this work, cellulose acetate polymeric membranes have been prepared by the procedure of phase inversion and together with paper filters JP41 (Jprolab- German origin), have been organomodified with tetraethylortosilicate (TEOS) and aminopropyltriethoxysilane (3-APTS), aiming the development of a new analytical procedure for in-situ especiation of labile and inert metallic species in aquatic systems. Parameters that exert influence on the metal lability, as pH, complexation time, concentration and characteristics of organic matter were studied in laboratory using tests of metal recovery. The equilibrium times of complexation in the polymeric membrane indicated slow kinetic for metallic ions Mn(II) and Ni(II), faster for Cu(II) and Cd(II) and a low metal removal. The results with the tests using organomodified paper filters showed lowest kinetic for ions Cu(II) in comparison with Ni(II), Mn(II) and Cd(II). The relative lability observed for metallic cations complexed in aquatic humic substances (HAS) using the paper filters was Cu>>Cd>Ni>Mn. The pH values, structural characteristics and concentration of AHS exert strong influence on the lability of studied metals. The results obtained showed that the utilization of organomodified filter papers can be an interesting and promising alternative for insitu characterization of metal lability/inertness in aquatic systems.

Orientador: Márcia Cristina Bisinoti / Banca: André Henrique Rosa / Banca: Edenir Rodrigues Pereira Filho / Resumo: Neste trabalho foi determinado o estoque de metais e avaliada a dinâmica destes em águas superficiais dos rios Preto, Turvo e Grande e seus afluentes (corpos aquáticos pertencentes à Bacia Hidrográfica do Turvo/Grande). Numa primeira etapa, os elementos alumínio, antimônio, arsênio, bário, cádmio, chumbo, cobre, cromo, níquel e zinco foram quantificados mensalmente em 13 locais de amostragens empregando Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização por Forno de Grafite. Nessas mesmas amostras foram monitorados em campo, com o auxílio de equipamentos multiparâmetros, os parâmetros temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade, pH e sólidos totais dissolvidos, bem como no laboratório o carbono orgânico total (COT) empregando um Analisador de Carbono Orgânico Total. Os resultados foram interpretados com o auxílio de Análise de Componentes Principais (PCA). Numa segunda etapa, substâncias húmicas aquáticas (SHA) foram extraídas das águas do rio Preto empregando método recomendado pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas. Em seguida, estudos da capacidade de complexação das SHA do Rio Preto com os metais alumínio, cromo (III), cromo (VI) e níquel foram realizados no laboratório e em campo empregando Espectrofluorimetria Molecular. A partir dos resultados obtidos pode se verificar que os corpos aquáticos Córrego Piedade e rio Preto próximo a ETE (COT variando de 2,9-225,8 mg L-1) encontraram-se impactados principalmente, devido ao lançamento de efluentes domésticos. Os dados de PCA discriminaram 4 grupos permitindo avaliar a influência da sazonalidade no aporte dos contaminantes monitorados. As constantes de estabilidade condicional dos complexos SHA-Cromo (VI), SHA-Cromo (III) e SHANíquel foram de 2,6 10-2, 2,0 10-2 e 1,1 10-5, respectivamente. Estes resultados, associados à caracterização das SHA permite concluir... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Quantify and metals environmental dynamics in waters from Preto, Turvo and Grande rivers and its main tributaries (water bodies belonging at Turvo/Grande Watershed) were evaluated in this work. As a first step, freshwater were sampling monthly at 13 sampling places during 12 months and the elements aluminum, antimony, arsenic, barium, cadmium, lead, copper, chromium, nickel and zinc were quantified using Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry. In field, the characterization of these water samples were carried through measures of temperature, dissolved oxygen, conductivity, pH and total dissolved solids. Total organic carbon (TOC) was quantified using a Total Organic Carbon Analyzer. Principal Component Analysis (PCA) was employed to data treatment. In a second step, aquatic humic substances (AHS) were extracted from Preto River according International Humic Substances Society method. Complexation capacity studies of AHS with aluminum, chromium (III), chromium (VI) and nickel were performed in the laboratory and field using Fluorescence Molecular Spectroscopy. Results showed that Piedade and Preto rivers near ETE are the aquatic bodies more affected by domestic discharges presenting TOC ranged from 2.9 to 225.8 mg L-1. PCA discriminated four groups to evaluate seasonality influence on discriminated diffuse and point sources of monitored contaminants. Conditional stability constants of metal complexes with AHS were 2.6 10-2, 2.0 10-2 and 1.1 10-5 for chromium (VI), chromium (III) and nickel, respectively. Our results indicated that SHA-metal interactions are weak compared to other studies reported in the literature, whose may be associated to humification degree low. Atypical behavior was observed to complexation capacity study of the AHS-Aluminum. An increase of the fluorescence signal was noted with metal addition. Finally, solar radiation decrease the complexation... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: Neste trabalho, membranas poliméricas de acetato de celulose foram preparadas pelo procedimento de inversão de fase e juntamente com filtros de papel JP41 (Jprolab- Procedência Alemã), foram organomodificados com tetraetilortosilicato (TEOS) e 3-aminopropiltrietoxisilano (3-APTS), visando o desenvolvimento de um novo procedimento analítico para especiação "in-situ" de metais lábeis e inertes em sistemas aquáticos. Parâmetros que exercem influência na labilidade do íon metálico, como pH, tempo de complexação, concentração e características de matéria orgânica foram estudadas em laboratório usando testes de remoção de metais. Os tempos de equilíbrio de complexação na membrana polimérica indicaram uma cinética lenta para os íons metálicos Mn(II) e Ni(II), mais rápidas para Cu(II) e Cd(II) com uma baixa recuperação de cátions metálicos. Os resultados com os testes utilizando filtros de papel organomodificados apresentaram uma cinética mais baixa para íons Cu(II) em comparação com Ni(II), Mn(II) e Cd(II). A labilidade relativa observada para cátions metálicos complexados em substâncias húmicas aquáticas (SHA) usando filtros de papel organomodificados foi Cu>>Cd>Ni>Mn. Os valores de pH, características estruturais e concentração de SHA influenciam fortemente na labilidade dos metais estudados. Os resultados obtidos mostraram que a utilização de filtros de papel organomodificados pode ser uma alternativa interessante e promissora pra a caracterização "in-situ" de metais lábeis/inertes em sistemas aquáticos. / Abstract: In this work, cellulose acetate polymeric membranes have been prepared by the procedure of phase inversion and together with paper filters JP41 (Jprolab- German origin), have been organomodified with tetraethylortosilicate (TEOS) and aminopropyltriethoxysilane (3-APTS), aiming the development of a new analytical procedure for "in-situ" especiation of labile and inert metallic species in aquatic systems. Parameters that exert influence on the metal lability, as pH, complexation time, concentration and characteristics of organic matter were studied in laboratory using tests of metal recovery. The equilibrium times of complexation in the polymeric membrane indicated slow kinetic for metallic ions Mn(II) and Ni(II), faster for Cu(II) and Cd(II) and a low metal removal. The results with the tests using organomodified paper filters showed lowest kinetic for ions Cu(II) in comparison with Ni(II), Mn(II) and Cd(II). The relative lability observed for metallic cations complexed in aquatic humic substances (HAS) using the paper filters was Cu>>Cd>Ni>Mn. The pH values, structural characteristics and concentration of AHS exert strong influence on the lability of studied metals. The results obtained showed that the utilization of organomodified filter papers can be an interesting and promising alternative for "insitu" characterization of metal lability/inertness in aquatic systems. / Orientador: André Henrique Rosa / Coorientador: Ademir dos Santos / Banca: Raquel Fernandes Pupo Nogueira / Banca: Jorge César Masini / Mestre