Pollution from industrial sources, such as leather tanneries, jewelry factories, car batteries, and construction refuse, has been linked to increased concentrations of toxic heavy metals in rivers in Costa Rica. This study focused on the concentrations of arsenic, cadmium, chromium, copper, nickel, and lead in sediment and water in Rio Baru, Costa Rica, which has not been previously studied. The concentrations in Rio Baru were compared to two controls and the Environmental Protection Agency toxicity limits to determine pollution levels. Inductively coupled plasma mass spectrometry was utilized to determine the concentrations of heavy metals in water and sediment samples from Rio Baru, Terciopelo, and Rio Tarcoles. Watershed analysis for Rio Baru was expected to reveal mostly agricultural sources of contaminants. Rio Baru was predicted to have levels of inorganic heavy metals between Rio Tarcoles and Terciopelo, with Tarcoles containing the highest levels. As, Cr, and Ni in Rio Baru were between unpolluted levels in Terciopelo and polluted levels in Rio Tarcoles, but Rio Baru had lower concentrations of Cu and Pb than both Rio Tarcoles and Terciopelo. Analysis of watersheds determined that Rio Baru’s watershed contained intermediate ratios of human development and agricultural sources of pollution. Further comparisons of watershed size with total dissolved sediment levels found a positive linear relationship, indicating a portion of differences in heavy metal concentrations were due to watershed sizes. Concentrations of heavy metals in Rio Baru’s water were below toxic limits for drinking water and placed Rio Baru within “good” sediment levels for As, Cd, Cr, Ni, and Pb. As geochemistry and proximity to industrial sources was not accounted for in methodology, further research would be necessary for determination of natural concentrations of heavy metals in Rio Baru.

Em países em desenvolvimento significantes fontes de poluição do ar podem ocorrer em áreas que não possuem uma qualificada estrutura de medição dos contaminantes. Neste contexto, a simplificação dos métodos de medição de partículas no ambiente, tais como impactador portátil e a acumulação de elementos traço em cascas de árvores podem fornecer informações na determinação da área de influência da fonte emissora de poluição. Neste estudo foram combinadas medidas de acumulação dos elementos traço em cascas de árvores e de partículas finas (diâmetro aerodinâmico inferior a 2,5 m) em filtros para avaliar os possíveis efeitos sobre a saúde da população das emissões de uma indústria de xisto operando em São Mateus do Sul, PR. As análises foram realizadas pela técnica de fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF) para determinação dos elementos Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, S, Si, V e Zn nas cascas de árvores e Fe, S e Si no material particulado PM2,5. Dados de saúde da população estudada foram coletados nos prontuários médicos dos pacientes no posto de saúde local. Mapas de distribuição das concentrações dos elementos foram obtidos. Estes mapas foram utilizados para identificar hot spots de poluição, para estimar a mobilidade dos elementos Fe, S e Si presentes no ar, bem como para correlacionar as concentrações destes elementos com dados da saúde da população local. O programa geoestatístico SURFER 8.0 (Golden software Surfer) e o modelo de atenuação foram utilizados nos tratamentos de dados e os softwares STATISTIC 8.0 e SPSS 13.0 utilizados nos testes estatísticos. Os resultados obtidos indicam significante associação entre morbidade respiratória e as emissões industriais. Estes resultados mostram que as emissões da indústria de xisto afetam a saúde dos habitantes da cidade de São Mateus do Sul. Isto também foi demonstrado nas medições das concentrações dos elementos no PM2,5 e na acumulação de elementos traço nas cascas de árvores. A análise fatorial e a análise descritiva, feitas a partir das concentrações determinadas nas cascas de árvores, considerando a direção dos ventos a partir da indústria de xisto sugerem que Fe, S e Si podem ser usados como marcadores da poluição desta indústria. A combinação da caracterização espacial da poluição e dados clínicos mostrou que os efeitos adversos foram significativos (p = 0, 042, ANOVA) para a população com mais de 38 anos. A partir dos resultados obtidos, também podemos concluir que a utilização de cascas de árvores como bioindicador é uma estratégia adequada em estudos sobre impacto ambiental em regiões sem rede convencional de monitoramento da poluição atmosférica / In developing countries significant sources of air pollution may go undetected in areas that do not have qualified structure to measure air contaminants. In this context, simplified methods of measuring ambient particles, such as portable impactors and trace elements accumulate in tree barks, may provide information to identify areas influenced by source emissions. In this study, simplified methods to measure trace elements in tree barks and in fine particles in filters to evaluate the possible health effects of the emissions of a shale oil plant operating in São Mateus do Sul (Paraná, Brazil) were used. These analyses were carried out by energy dispersive X ray fluorescence spectrometry (EDXRF) to determine concentrations of Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, S, Si, V and Zn in tree bark and Fe, S and Si in particulate matter PM2.5. Health data of respiratory diseases of the studied population was obtained from the patient files from the local public health center. The resulting data were evaluated obtaining element concentration distribution maps. These maps were also used to identify hot spots, to estimate element mobility of Fe, S and Si present in the air, as well as, to correlate element concentrations found with health data of the local population. The SURFER geo-statistical software (Golden software Surfer) and the attenuation model of concentration were used to treat these results. For statistical tests, STATISTICÒ 8.0 software and SPSS 13.0 was used. Results obtained indicated significant associations between respiratory morbidity and industrial emissions. Thus the emissions from the shale oil industry affect the health of inhabitants of the city of São Mateus do Sul. This was also demonstrated by measurements of element concentrations in PM2.5 and the accumulation of trace elements in tree barks. Factor analysis and the descriptive analysis (ANOVA) of element concentrations in tree barks downwind of the shale plant suggest that Fe, S and Si may be used as tracers of shale industry pollution. The combination of spatial characterization of pollution and clinical data revealed that adverse effects were significant (p = 0.042, ANOVA) for the population older than 38 years. From the results obtained it was also concluded that the use of tree bark as a bioindicator is an adequate strategy in environmental impact studies in those areas with no conventional network of air pollution monitoring

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 5 uppsatser.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VilsineiaAF_DISSERT.pdf: 2438653 bytes, checksum: 9241425e98a35008922b9e1dd051a3af (MD5) Previous issue date: 2010-08-02 / The acceleration of industrial growth in recent decades on all continents aroused the interest of the companies to counter the impacts produced on the environment, spurred primarily by major disasters in the petroleum industry. In this context, the water produced is responsible for the largest volume of effluent from the production and extraction of oil and natural gas. This effluent has in its composition some critical components such as inorganic salts, heavy metals (Fe, Cu, Zn, Pb, Cd, ), presence of oil and chemicals added in the various production processes. In response to impact, have been triggered by research alternative adsorbent materials for water treatment and water produced, in order to removing oils and acids and heavy metals. Many surveys of diatomaceous earth (diatomite) in Brazil involve studies on the physico-chemical, mineral deposits, extraction, processing and applications. The official estimated Jazi are around 2.5 million tonnes, the main located in the states of Bahia (44%) and Rio Grande do Norte (37,4%). Moreover, these two states appear as large offshore producers, earning a prominent role in research of adsorbents such as diatomite for treatment of water produced. Its main applications are as an agent of filtration, adsorption of oils and greases, industrial load and thermal insulator. The objective of this work was the processing and characterization of diatomite diatomaceous earth obtained from the municipality of Maca?ba-RN (known locally as tabatinga) as a low cost regenerative adsorbent for removal of heavy metals in the application of water produced treatment. In this work we adopted a methodology for batch processing, practiced by small businesses located in producing regions of Brazil. The characterization was made by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and specific surface area (BET). Research conducted showed that the improvement process used was effective for small volume production of diatomite concentrated. The diatomite obtained was treated by calcination at temperature of 900 oC for 2 hours, with and without fluxing Na2CO3 (4%), according to optimal results in the literature. Column adsorption experiments were conducted to percolation of the in nature, calcined and calcined fluxing diatomites. Effluent was used as a saline solution containing ions of Cu, Zn, Na, Ca and Mg simulating the composition of produced waters in the state of Rio Grande do Norte, Brazil. The breakthrough curves for simultaneous removal of copper ions and zinc as a result, 84.3% for calcined diatomite and diatomite with 97.3 % for fluxing. The calcined fluxing diatomite was more efficient permeability through the bed and removal of copper and zinc ions. The fresh diatomite had trouble with the permeability through the bed under the conditions tested, compared with the other obtained diatomite. The results are presented as promising for application in the petroleum industry / A acelera??o do crescimento industrial nas ?ltimas d?cadas despertou em todos os continentes o interesse das empresas em se contrapor aos impactos produzidos sobre o meio ambiente, incentivadas principalmente pelas grandes cat?strofes ocorridas na ind?stria do petr?leo. Nesse contexto, a ?gua produzida ? respons?vel pelo maior volume de efluentes provenientes de processos de produ??o e extra??o de petr?leo e g?s natural. Este efluente tem em sua composi??o alguns componentes cr?ticos como sais inorg?nicos, metais pesados (Fe, Cu, Zn, Pb, Cd,...), presen?a de ?leo e de produtos qu?micos adicionados nos diversos processos de produ??o. Como resposta a estes problemas foram desencadeadas pesquisas com materiais adsorventes alternativos para o tratamento de ?guas produzidas e ?guas residuais, com a finalidade de remo??o de ?leos e graxos e de metais pesados. Muitas pesquisas feitas com terras de diatom?ceas (diatomita) no Brasil envolvem estudos sobre as caracter?sticas f?sico-qu?micas, jazidas, extra??o, beneficiamento e aplica??es. As jaziadas oficiais estimadas s?o da ordem de 2,5 milh?es de toneladas, sendo as principais localizadas nos estados da Bahia (44%) e Rio Grande do Norte (37,4%). Por outro lado, esses dois estados apresentam-se como grandes produtores de petr?leo em terra, merecendo um destaque importante nas pesquisas de adsorventes como a diatomita para tratamento de ?gua produzida. Suas principais aplica??es s?o como agente de filtra??o, adsor??o de ?leos e graxas, carga industrial e isolante t?rmico. Esse trabalho tem como objetivo o beneficiamento e a caracteriza??o da diatomita do munic?pio de Maca?ba-RN (conhecida na regi?o como tabatinga) como um adsorvente regenerativo de baixo custo para fins de remo??o de metais pesados na aplica??o do tratamento de ?guas produzidas. No presente trabalho adotou-se uma metodologia de beneficiamento por batelada, praticada por pequenas empresas estabelecidas nas regi?es produtoras do Brasil. A caracteriza??o foi feita por difra??o de raios-X (DRX), microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e ?rea superficial espec?fica (BET). A investiga??o conduzida mostrou que o processo de beneficiamento utilizado foi eficaz para produ??o em pequena escala de diatomita concentrada. A diatomita obtida foi tratada por calcina??o na temperatura de 900 oC por 2 horas, sem e com fluxante carbonato de s?dio (Na2CO3, 4 %), de acordo com resultados otimizados na literatura. Ensaios de adsor??o em coluna de percola??o foram realizados para as diatomitas in natura, calcinada, e calcinada com fluxante. Como efluente foi utilizado uma solu??o sint?tica contendo ?ons de Cu, Zn, Na, Ca e Mg, simulando a composi??o de ?guas produzidas no estado do Rio Grande do Norte-Brasil. As curvas de ruptura para remo??o simult?nea dos ?ons de cobre e zinco apresentaram como resultados, 84,3 % para diatomita calcinada e 97,3 % para diatomita com fluxante. A diatomita calcinada com fluxante apresentou maior efici?ncia na permeabilidade atrav?s do leito e na remo??o dos ions de cobre e zinco. A diatomita in natura teve dificuldade com a permeabilidade atrav?s do leito nas condi??es testadas, comparada com as outras diatomitas. Os resultados obtidos apresentam-se como promissores para aplica??o na ind?stria do petr?leo

Em países em desenvolvimento significantes fontes de poluição do ar podem ocorrer em áreas que não possuem uma qualificada estrutura de medição dos contaminantes. Neste contexto, a simplificação dos métodos de medição de partículas no ambiente, tais como impactador portátil e a acumulação de elementos traço em cascas de árvores podem fornecer informações na determinação da área de influência da fonte emissora de poluição. Neste estudo foram combinadas medidas de acumulação dos elementos traço em cascas de árvores e de partículas finas (diâmetro aerodinâmico inferior a 2,5 m) em filtros para avaliar os possíveis efeitos sobre a saúde da população das emissões de uma indústria de xisto operando em São Mateus do Sul, PR. As análises foram realizadas pela técnica de fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF) para determinação dos elementos Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, S, Si, V e Zn nas cascas de árvores e Fe, S e Si no material particulado PM2,5. Dados de saúde da população estudada foram coletados nos prontuários médicos dos pacientes no posto de saúde local. Mapas de distribuição das concentrações dos elementos foram obtidos. Estes mapas foram utilizados para identificar hot spots de poluição, para estimar a mobilidade dos elementos Fe, S e Si presentes no ar, bem como para correlacionar as concentrações destes elementos com dados da saúde da população local. O programa geoestatístico SURFER 8.0 (Golden software Surfer) e o modelo de atenuação foram utilizados nos tratamentos de dados e os softwares STATISTIC 8.0 e SPSS 13.0 utilizados nos testes estatísticos. Os resultados obtidos indicam significante associação entre morbidade respiratória e as emissões industriais. Estes resultados mostram que as emissões da indústria de xisto afetam a saúde dos habitantes da cidade de São Mateus do Sul. Isto também foi demonstrado nas medições das concentrações dos elementos no PM2,5 e na acumulação de elementos traço nas cascas de árvores. A análise fatorial e a análise descritiva, feitas a partir das concentrações determinadas nas cascas de árvores, considerando a direção dos ventos a partir da indústria de xisto sugerem que Fe, S e Si podem ser usados como marcadores da poluição desta indústria. A combinação da caracterização espacial da poluição e dados clínicos mostrou que os efeitos adversos foram significativos (p = 0, 042, ANOVA) para a população com mais de 38 anos. A partir dos resultados obtidos, também podemos concluir que a utilização de cascas de árvores como bioindicador é uma estratégia adequada em estudos sobre impacto ambiental em regiões sem rede convencional de monitoramento da poluição atmosférica / In developing countries significant sources of air pollution may go undetected in areas that do not have qualified structure to measure air contaminants. In this context, simplified methods of measuring ambient particles, such as portable impactors and trace elements accumulate in tree barks, may provide information to identify areas influenced by source emissions. In this study, simplified methods to measure trace elements in tree barks and in fine particles in filters to evaluate the possible health effects of the emissions of a shale oil plant operating in São Mateus do Sul (Paraná, Brazil) were used. These analyses were carried out by energy dispersive X ray fluorescence spectrometry (EDXRF) to determine concentrations of Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, S, Si, V and Zn in tree bark and Fe, S and Si in particulate matter PM2.5. Health data of respiratory diseases of the studied population was obtained from the patient files from the local public health center. The resulting data were evaluated obtaining element concentration distribution maps. These maps were also used to identify hot spots, to estimate element mobility of Fe, S and Si present in the air, as well as, to correlate element concentrations found with health data of the local population. The SURFER geo-statistical software (Golden software Surfer) and the attenuation model of concentration were used to treat these results. For statistical tests, STATISTICÒ 8.0 software and SPSS 13.0 was used. Results obtained indicated significant associations between respiratory morbidity and industrial emissions. Thus the emissions from the shale oil industry affect the health of inhabitants of the city of São Mateus do Sul. This was also demonstrated by measurements of element concentrations in PM2.5 and the accumulation of trace elements in tree barks. Factor analysis and the descriptive analysis (ANOVA) of element concentrations in tree barks downwind of the shale plant suggest that Fe, S and Si may be used as tracers of shale industry pollution. The combination of spatial characterization of pollution and clinical data revealed that adverse effects were significant (p = 0.042, ANOVA) for the population older than 38 years. From the results obtained it was also concluded that the use of tree bark as a bioindicator is an adequate strategy in environmental impact studies in those areas with no conventional network of air pollution monitoring

The master's thesis focuses on the toxicological aspects of chemical accidents. The aim is to determine the main acute risk of dangerous toxic chemical substances that can be escape in chemical accidents and determine their impact on life and damage to the health of the population and characterize the factors affecting the spread of these dangerous chemicals. The practical part focuses on the toxicological aspects of selected industrial pollutants.

O objetivo deste estudo foi aumentar o banco de dados em relação a resíduos (cake) e efluentes (licor) industriais e o seu nível de clastogenicidade. Este estudo contribuiu para mostrar: a) que o bioensaio com Tradescantia pallida foi sensível para a avaliação da clastogenicidade em mistura complexa de resíduos catalíticos industriais, nunca testados anteriormente. b) a tendência de uma dose resposta para ambos os resíduos catalíticos c)a pasta (cake) apresenta maior clastogenicidade que o licor nas concentrações estudadas. Provavelmente isto se deve a menor concentração de Ti e Al no licor do que no cake. / The aim of this study was to increase data concerning liquid effluent (liquor) and solid waste (cake) and their level of clastogenicity using TradMCN. This study contributed to show a) bioassay Trad-MCN with Tradescantia pallida was sensitive to evaluate the clastogenicity in a complex waste mixture, never tested before b) a tendency of a dose response for both catalytic wastes. c) higher clastogenicity of cake comparing to liquor effluent in concentrations evaluated. Probably this is due to the much lower Ti and Al concentrations in the liquor than in the cake

O objetivo deste estudo foi aumentar o banco de dados em relação a resíduos (cake) e efluentes (licor) industriais e o seu nível de clastogenicidade. Este estudo contribuiu para mostrar: a) que o bioensaio com Tradescantia pallida foi sensível para a avaliação da clastogenicidade em mistura complexa de resíduos catalíticos industriais, nunca testados anteriormente. b) a tendência de uma dose resposta para ambos os resíduos catalíticos c)a pasta (cake) apresenta maior clastogenicidade que o licor nas concentrações estudadas. Provavelmente isto se deve a menor concentração de Ti e Al no licor do que no cake. / The aim of this study was to increase data concerning liquid effluent (liquor) and solid waste (cake) and their level of clastogenicity using TradMCN. This study contributed to show a) bioassay Trad-MCN with Tradescantia pallida was sensitive to evaluate the clastogenicity in a complex waste mixture, never tested before b) a tendency of a dose response for both catalytic wastes. c) higher clastogenicity of cake comparing to liquor effluent in concentrations evaluated. Probably this is due to the much lower Ti and Al concentrations in the liquor than in the cake