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Caracterização de crime ambiental de poluição por meio de abordagem multiparamétrica e incorporando incerteza de amostragem / A multiparameter approach to characterize environmental pollution crime incorporating the uncertainty of samplingCristina Barazzetti Barbieri 24 September 2015 (has links)
As agressões ao meio ambiente, num contexto de esgotamento de recursos naturais, vêm recebendo crescente importância aos olhos da sociedade e, nesse cenário, o meio ambiente passou a ser protegido pelo Direito Penal. Assim, muitas destas agressões, como a poluição, passaram a ser qualificadas como crimes ambientais tornando se necessária a produção de prova técnica para o seu devido julgamento. Este trabalho apresenta uma nova estratégia para caracterização de crimes ambientais de poluição e correlatos baseado em abordagem multiparamétrica. Para isso foram utilizadas análises de diferentes parâmetros como metais, razões de isótopos estáveis e compostos orgânicos (hidrocarbonetos aromáticos policíclicos), e análise estatística multivariada, com o intuito de obter uma assinatura química robusta dos poluentes da fonte suspeita e assim estabelecer correspondência com os mesmos parâmetros determinados no compartimento ambiental receptor. Ainda, foram incorporados alguns conceitos de metrologia, como o cálculo de incerteza de amostragem, conforme preceituam as novas tendências de desenvolvimento conceitual e metodológico das ciências forenses. Os sedimentos de um curso dágua altamente impactado por descargas diversas foram o objeto das investigações como sendo o compartimento receptor e o percolado de um aterro de resíduos industriais perigosos envolvido em um crime ambiental foi analisado como possível fonte. A abordagem multiparamétrica utilizada neste trabalho proporcionou uma melhor discriminação dos pontos de coleta com base na sua localização com relação às fontes de poluição por meio da Análise de Componentes Principais e as análises de metais realizadas nos sedimentos permitiram caracterizar um crime de poluição ambiental. As estimativas de incerteza de amostragem evidenciaram variações nos resultados principalmente decorrentes da heterogeneidade da distribuição dos contaminantes no meio o que implica que as incertezas devem, preferencialmente, ser estimadas e reportadas nas medições no âmbito forense para um efetivo apoio às tomadas de decisões nelas baseadas. / The aggressions to the environment in a context of depletion of natural resources have been receiving increasing attention in the eyes of society; therefore, the environment became protected by criminal law. For this reason, many assaults, such as pollution, were classified as environmental crimes, generating the need for scientific evidence to be used in the due judgment of these crimes. This paper presents a new method for characterization of environmental pollution and related crimes based on a multiparameter approach. This approach employs the analysis of different parameters such as metals, stable isotope ratio and organic compounds such as polycyclic aromatic hydrocarbons, and statistical techniques of multivariate analysis in order to obtain a robust chemical signature of the suspected source pollutants and then establish correspondence with the same parameters determined in the affected environmental compartment. In addition, some concepts of metrology were incorporated, such as uncertainty of sampling, as demanded by the conceptual and methodological trends in the development of forensic sciences. Watercourse sediments highly impacted by various discharges were investigated as the pollution sink and the leachate from a landfill of hazardous industrial waste involved in an environmental crime was analyzed as a possible source. The multiparameter approach used in this study provided a better discrimination of sampling points based on their location with respect to sources of pollution with the principal components analysis. The metal analysis in sediments allowed the characterization of a pollution crime in the studied stream. The estimates of uncertainty of sampling showed large variations in the results mainly arising from the heterogeneity of the distribution of contaminants in the environment. Hence, the uncertainties should preferably be estimated and reported in the forensic measurements to provide an effective support to decision making.
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Estoques e fluxos de carbono e nitrogênio acima e abaixo do solo em fragmentos de Floresta Atlântica no sul do Brasil / Stocks and fluxes of carbon and nitrogen above- and belowground in fragments of the southern Brazilian Atlantic forestJéssica Caroline dos Santos Silva 25 August 2017 (has links)
Florestas tropicais tem um papel relevante nos ciclos globais do carbono e nitrogênio. A Floresta Atlântica é um bioma tropical ameaçado da América do Sul, de imensa complexidade estrutural, mas ainda pouco investigado quanto ao seu funcionamento. Neste contexto, o objetivo principal desse estudo foi investigar a estrutura da floresta através da quantificação da biomassa viva acima do solo e da queda anual de folhas. Paralelamente, as concentrações de carbono e nitrogênio foram determinadas no solo, e na vegetação, permitindo a determinação de estoques e fluxos desses elementos em áreas de diferentes fitofisionomias localizadas nas escarpas da Serra do Mar, na costa nordeste do Estado de Santa Catarina, sul do Brasil. As áreas de estudo localizam-se no município de Joinville, onde a temperatura média anual é de 20°C e a precipitação média acumulada anualmente é de aproximadamente 2200 mm. Os sítios amostrais foram estabelecidos em elevações de 200 m anm (Submontana) e 800 m anm (Montana) Em cada área, quatro parcelas de aproximadamente 0,25 ha foram delimitadas, e, então, foram determinadas a estrutura florestal, biomassa acima e abaixo do solo (viva e morta) e produção de serrapilheira. Concentração e composição isotópica de carbono e nitrogênio em cada compartimento (folhas, tronco, serrapilheira e solo) foram determinadas e usadas para converter biomassa em estoques e fluxos desses elementos, e compreender as complexas interações dentro desses ecossistemas. A AGLB foi de aproximadamente 300 Mg.ha-1 na floresta Submontana e 380 Mg.ha-1 na floresta Montana, AGDB, por sua vez, foi de 6,8 e 6,6 Mgoha-1 e BGB (raízes) foi de 54 e 66 Mg.ha -1, respectivamente. Não foi encontrada diferença significativa entre a produção de serrapilheira entre as fitofisionomias, sendo encontrada uma produção média de 6,4 Mg.ha-1 ano-1 na floresta Submontana e 6,9 Mg.ha-1 ano-1 na Montana. As folhas foram o componente majoritário da serrapilheira, contribuindo com ~68% em ambas as áreas. Os estoques totais de carbono e nitrogênio foram significativamente maiores na fitofisionomia Montana, aumentando de 208 MgC.ha-1 para 390 MgC.ha-1 e de 7 MgN.ha-1 para 16 MgN.ha-1, respectivamente. Fluxos de carbono e nitrogênio via serrapilheira nas florestas Submontana e Montana foram, respectivamente, igual a 3,0 e 3,2 Mg.ha-1 e de 0,12 e 0,14 Mg.ha-1. Valores de ?13C em cada compartimento foram similares entre as áreas, e típico de plantas que seguem o ciclo fotossintético C3. Conforme esperado, um enriquecimento em 13C e 15N ao longo do perfil do solo foi encontrado em ambas as áreas. Valores de ?15N foram maiores em folhas, serrapilheira e solo na floresta Submontana, possivelmente devido à maior disponibilidade de nitrogênio neste sítio; e/ou ao baixo tempo de residência do solo e serrapilheira empobrecida em 15N no sítio Montana. De maneira geral, posições latitudinal (em termos de disponibilidade de luz) e altitudinal (em termos de precipitação e temperatura) foram determinantes na composição, alocação e dinâmica do carbono e nitrogênio nestes ecossistemas / Tropical evergreen forests have a key role in the global carbon and nitrogen cycles. The Atlantic Forest is a vanishing South American tropical biome of immense structural complexity. The structure and functioning of these forests are relatively unknown. In this context, the main objective of this study was to investigate the forest structure by estimating aboveground live biomass (AGLB), belowground biomass (BGB) and litterfall. The determination of carbon and nitrogen concentrations in soils and vegetation allowed to quantify stocks and fluxes of these two elements. Four 0.25 ha-plots were established in two elevations (200 m asl and 800 m asl) in forests located on the slopes of the Serra do Mar, on the northeast coast of the State of Santa Catarina, southern Brazil. The sampling areas are located in the municipality of Joinville. The historical average annual temperature is 20°C and rainfall is approximately 2200 mm. The AGLB varied along the sites from approximately 300 Mg.ha-1 (submontane) to 380 Mgoha-1 (montane), AGDB varied from 6.8 to 6.6 Mgoha-1 and BGB (roots) varied from 54 to 66 Mg.ha -1, respectively. . The average litterfall production of 6.4 Mg.ha-1 ano-1 and 6.9 Mg.ha-1 ano-1 were found in the submontante and montane study sites, respectively. Leaves were the major component of litterfall contributing ~68% in both sites. Total carbon and nitrogen stocks were higher in the montane site. Total carbon stock (AGLB + BGB) increased from 208 Mg.ha-1 in the submontane site to 390 Mg.ha-1 in the montane. While, total nitrogen stock increased from 7 Mg.ha-1 to 16 Mg.ha-1, respectively. Fluxes of carbon and nitrogen via litterfall in the submontane and montane site varied from 3.0 to 3.2 Mg.ha-1 and from 0.12 to 0.14 Mg.ha-1, respectively. ?13C values in each compartment were similar between the two sites, and representative of C3 plants. As expected, there was an enrichment of ?13C and ?15N values in depth in each studied site. ?15N values where higher in leaves, litter and soil of the submontane site, possibly due higher nitrogen availability in this site; or low residence time of soil and depleted 15N in litterfall of the montane site. Overall, latitutinal (in terms of light availability) and altitudinal (in tems of precipitation and temperature) position were determinant in the nitrogen and carbon composition, allocation and dynamics in these ecosystems
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Reconstituição Paleoclimática dos últimos 5.500 anos nos Andes Orientais da Colômbia / Paleoclimate Reconstruction for the Last 5500 years from Eastern Andes in ColombiaVerónica Marcela Ramirez Ruiz 03 October 2014 (has links)
Registros geocronológicos e isotópicos de\'\'delta\' POT.18 O\' e \"delta\'POT.13 C\' obtidos em alta resolução em estalagmites da caverna Caracos, município colombiano El Peñon, permitiram reconstituir a paleopluviosidade dos últimos 5500 anos nos Andes Orientais da Colômbia. Esses registros permitiram discutir as variações climáticas ocorridas em escala decadal durante o Holoceno Médio e Inferior e caracterizar a influência dos padrões atmosféricos e da temperatura da superfície do mar nos oceanos Atlântico e Pacífico. O estudo paleoclimático realizado na Colômbia foi apoiado na calibração prévia realizada na caverna Caracos que indicou uma correlação positiva entre a assinatura isotópica da água da chuva e do gotejamento das estalagmites CAR1, CAR2 e CAR3, como também, que a deposição isotópica destas ocorreu em equilíbrio. A partir dessa observação, foi interpretado que a variação dos valores de \'\'delta\'POT.18\' O dos espeleotemas da caverna Caracos ocorreu em função do condicionante isotópico amount effect (efeito quantidade) e da fonte de umidade. O registro isotópico de El Peñon mostrou que a variação da chuva, entre 3500-2500 anos BP e durante o Anomalia Climática Medieval e a Pequena Idade do Gelo, nos Andes Orientais da Colômbia esteve relacionada com as Oscilações do Atlântico e Pacífico, como também ao posicionamento meridional da Zona de Convergência Intertropical. Tais mudanças na paleoprecipitação, além de serem observadas na Colômbia, também estão registradas em outros locais como em Cariaco, na Venezuela, em Pumacocha e no México. Além disso, observou-se através de análises estatísticas das séries temporais dos registrosisotópicos de El Peñon, que as mudanças da paleopluviosidade observadas na Colômbia nos últimos 1500 ocorreram com uma peridiodicidade de ~ 65, 30 e 5 anos, relacionadas respectivamente com a Oscilação Multidecenal do Atlântico (OMA), com a Oscilação Decadal do Pacífico (ODP) e com os eventos El Niño Southern Oscilation. Os ciclos que mostram as análises estatísticas tem variações ao longo do registro, mostrando enfraquecimento/ fortalecimento em períodos como a ACM, LIA e CWP. Essa relação está de acordo com o fator \"amount effect\", que atua na variação das razões isotópicas do oxigênio da chuva na região tal como foi identificado em estudos da série histórica de monitoramento das estações IAEA-GNIP, mostrando que nas áreas tropicais é o principal componente no fracionamento isotópico de oxigênio. / From records of \'\'delta\'POT.18\' O and 13C and growth rates of speleothems precisely dated by U-Th method was possible to reconstruct the paleo rainfall the last 5500 years in the region of the Eastern Andes in Colombia. Records high-resolution (~ 1 year for the past 1500 years) propitiated characterize the influence of weather patterns and sea surface temperature (SST) currently observed in the Atlantic and Pacific oceans in the region paleo rainfall. Through the rainfall data collected in the study area for a year, a comparison of rainfall data of Bogota and the d18O record of stalagmites CAR1, CAR2 and CAR3, was possible to relate the variations of \'\'delta\'POT.18\' O of speleothems with variation in rainfall; this showed that more negative isotopic values in the registry are representative of greater precipitation and vice versa, in addition to a component of variation due to moisture source. This relationship is consistent with the factor \"amount effect\", which acts on the variation of the oxygen isotope ratios of rain in the region as was identified in studies of the historical series of monitoring stations IAEA-GNIP, showing that in tropical areas is major component in the oxygen isotopic fractionation. The isotope record of El Penon showed a relationship with the variations in the Atlantic and Pacific oscillations, as observed in other records of South America. Were also recorded changes in the location of the ITCZ that influences rainfall in the area, as are the periods between 3500-2500 years BP, ACM and LIA, changes are also recorded in other places like Cariacos, Pumacocha and Mexico. Through statistical analyzes in the time series obtained from the paleoclimate record of stalagmites of the last 1500 years, periodicity of ~ 65 years was correlated with the detected Multidecenal Atlantic Oscillation (OMA) in the entire record of El Penon, and periodicities between ~ 30 years associated with the Pacific Decadal Oscillation (PDO) and between ~ 5 with respect to ENSO events. The cycles show statistical analyzes have variations throughout the record, showing weakening / strengthening in periods such as ACM, LIA and CWP.
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Petrografia e características isotópicas de Pb da mineralização aurífera de Marmato, Colombia; implicações para identificação e caracterização de domínios transicionais entre sistemas epitermais e do tipo pórfiro / not availableCaio Ribeiro de Mello 15 April 2015 (has links)
O Distrito Aurífero de Marmato é um distrito mineiro de grande dimensão localizado na borda da Cordilheira Ocidental dos Andes Colombianos. A geologia da região é balizada de acordo com o Sistema de Falhas Romeral, uma de escala regional que corta a Colômbia de norte a sul. Nesta localidade o embasamento é composto por xistos anfibolíticos, xistos quartzo sericíticos e anfibolitos pertencentes ao Complexo Arquia. A cobertura sedimentar é composta por arenitos, conglomerados e pelitos da Formação Amagá. Estas duas unidades são intrudidas por corpos vulcânicos a subvulcânicos da Formação Combia, constituída por depósitos piroclásticos e corpos intrusivos de composição dacítica a andesítica, dentre os quais o Stock de Marmato, um corpo subvulcânico gerado no Mioceno tardio. Este stock, de idade miocênica, é hospedeiro da maioria significativa da mineralização aurífera, que também ocorre subordinadamente nas rochas do Complexo Arquia. O sistema mineral é descrito como um depósito epitermal low sulfidation de Au e Ag. A mineralização ocorre associada a veios distensionais, zonas de stockworks e disseminada pela rocha hospedeira. O processo de mineralização possui idade de 5.6±0.6 Ma, obtida através da datação de plagioclásio sericitizado, idade que coincide com um episódio de reativação do Sistema de Falhas de Romeral (5.6±0.4 Ma).O presente trabalho buscou caracterizar o comportamento das razões isotópicas de Pb (\'ANTPOT. 206 Pb\'/\'ANTPOT. 204 Pb\',\' ANTPOT. 207 Pb\'/\' ANTPOT. 204 Pb\' e \'ANTPOT. 208 Pb\'/\' ANTPOT. 204 Pb\') de acordo com a profundidade dos veios mineralizados e as alterações hidrotermais presentes nesta mineralização aurífera. Para tanto foram estudadas amostras de diferentes cotas colhidas tanto em galerias como em testemunhos de sondagem. Os resultados isotópicos obtidos mostram que os níveis superficial e intermediário apresentam razões isotópicas heterogêneas enquanto o nível mais profundo apresenta uma variação neste padrão, com razões isotópicas homogêneas. Este comportamento pode ser atribuído a maior quantidade de água meteórica na parte superior do sistema mineralizante em relação ao nível mais profundo, em que o fluido tem origem associada à intrusão. Estes dados mostram que o nível mais profundo da mineralização aurífera de Marmato apresenta assinatura isotópica característica de mineralizações pórfiras e os níveis mais superficiais apresentam assinatura epitermal. Três tipos de alterações hidrotermais foram descritas em Marmato, são elas: alteração propilítica, alteração sericítica e alteração argílica. A alteração propilitica é caracterizada por clorita + calcita + epidoto como mineralogia de alteração. Na alteração sericítica todos os minerais, a exceção do quartzo e a da apatita, são afetados e transformados em sericita, com clorita subordinada. Esta alteração ocorre geralmente em cotas mais profundas. A alteração argílica ocorre na porção superficial do depósito e é composta principalmente por argilominerais. O principal mineral de minério é a pirita, e a relação de Au:Ag nestes minerais varia entre 2:1 e 1:1. Também são observados minerais ricos em Te, Se e Bi. / The auriferous district of Marmato is a large-scale mining district located on the edge of the Western Cordillera of the Colombian Andes. The geology of the region is marked out according to the Romeral Fault System, a regional scale suture that cuts Colombia from north to south. In this locality the basement consists of amphibolites schists, quartz schists and sericitic amphibolites belonging to Arquia Complex. The sedimentary cover is composed of sandstones, conglomerates and pelites representing the Amagá Formation. These two units are intruded by volcanic bodies to subvolcanic of Combia Formation, composed of pyroclastic deposits and intrusive bodies composition dacitic to andesitic, among which the Stock Marmato a subvolcanic body generated in the late Miocene. This stock host of the most significant gold mineralization, which also occurs in the subordinate Arquia Complex rocks. The mineral system is described as an Au and Ag low sulfidation epithermal deposit. Mineralization occurs associated with extensional zones, stockworks and disseminated by the host rock. The process of mineralization dates 5.6 ± 0.6 Ma, with age obtained by dating sericitizado plagioclase, age coinciding with an episode of reactivation of the Romeral Fault System (5.6 ± 0.4 Ma) .The present study aimed to characterize the behavior of the reasons isotopic Pb (\' ANTPOT. 206 Pb\' /\' ANTPOT. 204 Pb \', \'ANTPOT 207 Pb\' /\'ANTPOT 204 Pb\' and \'ANTPOT.208 Pb\' /\'ANTPOT. 204 Pb\') according to the depth of the mineralized veins and hydrothermal alterations present in this gold mineralization. Samples of different levels were studied both in galleries and in drill core. The isotopic results show that the surface and intermediate levels have heterogeneous isotope ratios while the deepest level has homogeneous isotopic ratios. This behavior can be attributed to the greater amount of meteoric water in the upper part of the mineralizing system relative to a deeper level, wherein the fluid source is associated with the intrusion. These data show that the deepest level of gold mineralization Marmato presents isotopic signature feature of porphyry mineralizations and the most superficial levels have epithermal signature. Three types of hydrothermal alterations have been described in Marmato, those alterations are: propylitic alteration, sericitic alteration and argillic alteration. The propylitic alteration is characterized by chlorite + epidote + calcite as alteration mineralogy. In the sericitic alteration all minerals, except quartz and apatite, are affected and transformed into sericite, with subordinate chlorite. This change usually occurs in deeper dimensions. Argillic alteration occurs in the superficial portion of the deposit and is mainly composed of clay minerals. The main mineral is a pyrite ore, and the Au ratio Ag these minerals varies between 2: 1 and 1: 1. There were also observed minerals rich in Te, Se and Bi.
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Ciclagem de nitrogênio no solo de manguezal em diferentes estágios de regeneração em Fortaleza (CE) / Nitrogen cycling in mangrove soils at different stages of regeneration in Fortaleza (CE)Juliana Carange Tischer 27 February 2018 (has links)
O manguezal é um ambiente dinâmico, exportador de matéria orgânica para os ecossistemas associados oferecendo inúmeros serviços ambientais, além de possuir importância social e econômica e cumprir um papel significativo no armazenamento de carbono (C) e nitrogênio (N) no solo. Grande parte dessas florestas encontram-se degradadas devido ao uso indevido dessas áreas, influenciando os ciclos biogeoquímicos desses ambientes. Contudo, são escassos os trabalhos de regeneração de manguezais e a avaliação simultânea da ciclagem de nitrogênio nas áreas em diferentes estágios de regeneração. Assim, o objetivo deste estudo foi caracterizar o nitrogênio da vegetação e do solo de manguezal localizado no Rio Cocó em Fortaleza (CE) em diferentes estágios de regeneração da vegetação. O estudo foi realizado em quatro áreas, sendo uma não vegetada, duas em regeneração plantadas há três e sete anos e uma preservada. Foram quantificados os teores elementares e isotópicos de C e N na vegetação e no solo, além do nitrogênio inorgânico (N-amônio e N-nitrato) no solo. Os resultados indicaram que a regeneração de manguezais promove o aumento dos teores de C e N no solo ao considerar maiores valores na área referência em relação a área sem vegetação arbórea e que na área de regeneração de sete anos os teores foram maiores que na área de três anos, além disso, não houve diferença na assinatura isotópica de ?15N e ?13C. Assim, destaca-se a importância das iniciativas de regeneração das áreas de manguezais degradados, pois em sete anos foi possível identificar diferenças significativas entre os indicadores de qualidade do solo na área em regeneração há sete anos e a área sem vegetação arbórea / The mangrove is a dynamic environment, expoter of organic material to the associated ecosystems offering uncountable environmental services, besides having social and economical importance and playing a significative role in carbon (C) and nitrogen (N) storage in the soil. Great part of these forests find themselves degradated due to improper use of these areas, influencing the biogeochemic cycles of these environments. However, the mangrove regeneration works are rare and simultaneous examination of the nitrogen cycling in the areas in different stages of regenaration, though. Thus, the objective of this study was to characterize the nitrogen of the vegetation and the soil of the mangrove placed at Rio Cocó in Fortaleza (CE) in different stages of regeneration of the vegetation. The study was conducted in four areas, being one non-vegetated, two in regeneration planted for three and seven years and a preserved one. Were quantified the levels of elemental and C and N isotopics in the vegetation and the soil, besides inorganic nitrogen (N-amonium and N-nitrate) in the soil. The results have shown that the regeneration of mangroves improve the increase of C and N levels in the soil when considering bigger values in the referred area in relation to the area without arboreal vegetation and that in the seven years regeneration area the levels were greater than in the three years area, despites that, there weren\'t differences in isotopical signatures 15N and 13C. Thus, it highlights the importance of the initiatives of regeneration of the degraded mangrove areas, because in seven years it was possible to identify significative differences among the soil\'s quality indicators in the seven years regeneration area and the area without arboreal vegetation
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Transferência do cádmio (111Cd) de fertilizantes para plantas de arroz / Transfer of cadmium (111Cd) of fertilizer to rice plantVictor Sanches Ribeirinho 30 September 2010 (has links)
Ações para garantir a produção de alimentos e a preservação do solo e da água são essenciais para a sustentabilidade do ambiente agrícola. O uso racional de fertilizantes aumenta a produtividade agrícola e permite que menos áreas sejam desmatadas, preservando os recursos naturais. Porém, fertilizantes fontes de fósforo e de zinco podem contaminar o solo com metais pesados, por exemplo, com cádmio (Cd). O objetivo do trabalho foi avaliar a transferência do Cd contidos em fertilizantes minerais e orgânicos para plantas de arroz, empregando-se o isótopo estável 111Cd como traçador no sistema solo-fertilizante-planta. O experimento foi realizado em casa de vegetação, utilizando vasos com 3 dm3 de amostra de Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. A planta teste foi o arroz, cultivar CONAI. A alteração isotópica do solo foi feita com CdCl2, com 95,2% de 111Cd. Avaliaram-se 8 fertilizantes, 5 minerais e 3 orgânicos. Como fertilizantes minerais, usaram-se uma rocha fosfática importada, 2 superfosfatos simples, um nacional e outro importado, um resíduo industrial óxido de zinco e um fertilizante sulfato de zinco. Como fertilizantes orgânicos, usaram-se 2 lodos de esgoto e um composto de lixo. Foram conduzidos dois tratamentos testemunhas, um com e outro sem adubação. A planta foi dividida em parte aérea (folhas + colmos), casca e grão de arroz. As amostras de planta foram digeridas com ácido nítrico, em sistema micro-ondas. A concentração do cádmio e abundância do 111Cd foram determinadas por espectrometria de massas com plasma (ICP-MS). A adição do 111CdCl2 não interferiu no desenvolvimento e nutrição das plantas de arroz. Com o uso da técnica isotópica, calculou-se que a transferência do Cd dos fertilizantes para as plantas de arroz pode passar de 10%. Os fertilizantes minerais acidulados apresentaram maior transferência de Cd para a planta, com máximo de 30%. Os fertilizantes orgânicos apresentaram transferência de mais de 5% do Cd para as plantas de arroz. O uso da técnica isotópica foi eficaz no cálculo de transferência de Cd do fertilizante para as plantas de arroz, enquanto que o método da diferença, dependendo do fertilizante, subestima ou superestima a transferência do Cd / Actions to improve food yield and conservation of soil and water are essential to maintain the sustainability of agricultural fields. The technical use of fertilizers increase crop yields and allows fewer areas are deforested, preserving natural resources. Nevertheless, phosphate and zinc fertilizers can cause soil contamination with heavy metals, for example, with cadmium (Cd). The objective of this study was to evaluate the transfer of Cd from mineral and organic fertilizers to the rice plants using the 111Cd stable isotope as a tracer in soil-fertilizer-plant system. The experiment was carried out in greenhouse using pots filled with 3 dm3 of a Typic Haploduox soil. The plant test was the rice, cultivar CONAI. The soil isotopic enrichment was made with CdCl2 spiked with 95.2% of 111Cd. Eight fertilizers were studied: 5 minerals and 3 organics. Among mineral fertilizers, one imported rock phosphate, 2 simple superphosphate, one national and one imported, one industrial waste zinc oxide and one zinc sulphate fertilizers were used. Among organic fertilizers, two sewage sludge and one compost were used. Two control treatments, one with and one without fertilizer, were used. The plant was separated into shoot (leaf + stem), straw and rice grain. The plant samples were digested with nitric acid using microwave system. The concentration of Cd and 111Cd abundance were determined by plasma mass spectrometry (ICP-MS). The addition of 111CdCl2 did not affect the growth and nutrition of rice plant. The isotope technique has permitted to estimate that the transfer of Cd from fertilizers to the rice plant can be over 10%. The acidulated mineral fertilizers had higher percentages of Cd transfer to plant, up to 30%. Organic fertilizers had over than 5% of Cd transferred to rice plant. The isotopic method was effective in calculating the transfer of Cd from fertilizer to rice plant, meanwhile the difference method had showed under or overestimation of the Cd transference to plant, depending upon the fertilizer
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Ecologia trófica em matrizes agrícolas: uso da ferramenta isotópica para conservação de aves em ambientes antrópicos / Trophic ecology in agricultural matrices: use of an isotopic tool for bird conservation in modified environmentsDaniela Tomasio Apolinario da Luz 01 August 2013 (has links)
A indicação do consumo de itens alimentares provenientes de plantas de ciclo fotossintético C3 e C4 pela comunidade de aves pode contribuir na determinação do potencial de resiliência de remanescentes florestais em paisagens agrícolas. O presente estudo buscou avaliar a composição da dieta da comunidade de aves situadas em fragmentos florestais inseridos em paisagem agrícola da bacia do rio Corumbataí, SP, através do uso da ferramenta de isótopos estáveis. Oito remanescentes florestais foram selecionados a partir da análise da idade dos remanescentes, sendo quatro antigos (33 e 49 anos) e quatro recentes (3 e 11 anos), dispostos em igual proporção em unidades amostrais (16 km²), com pelo menos 70% de ocupação pela matriz (pasto ou cana-de-açúcar) e 10% de mata. Foram realizadas 12 repetições em cada remanescente, totalizando 96 coletas. Uma sequência de cinco redes de neblina ornitológicas (malha 32 mm, 12 m x 2,8 m), foi alocada na área nuclear de cada remanescente, permanecendo abertas por um período contínuo de quatro horas, a partir das primeiras horas da manhã, vistoriadas a cada 30 minutos. Amostras de penas foram coletadas para análise isotópica. 33 espécies foram analisadas isotopicamente. A porcentagem de C3 encontrada nos indivíduos de 11 espécies foi relacionada às métricas da paisagem (porcentagem de cana e pasto e porcentagem de mata ou área nuclear, taxa anual de mudança, perfil da curva de mudança florestal e idade média). 81 espécies pertencentes a 27 famílias foram identificadas em 979 capturas. As mais frequentemente capturadas no período foram B. hypoleucus (84,38%), A. galeata (83,33%) e P. mystaceus (71,88%). Não houve diferença estatística entre riqueza em comunidades situadas em pasto e cana ou entre remanescentes antigos e recentes. A similaridade entre as comunidades presentes em matrizes de pasto e cana foi de 50,62%, sendo de 48,15% comparando-se remanescentes florestais antigos e recentes. As análises isotópicas das 33 espécies evidenciaram diferenças no uso de recursos provenientes de plantas de ciclo fotossintético C3 e C4. 78,79% das espécies possuíam uma dieta média com mais de 70% de sua alimentação baseada exclusivamente no consumo de itens C3, 21,21% consumidoras de C3 e C4 e nenhuma espécie com média predominantemente de itens C4. A análise individual, porém, mostrou indivíduos de T. fuliginosus e B. flaveolus com predomínio de C4 em sua dieta. Dentre as 11 espécies, seis (A. galeata, A. flavirostris, B. flaveolus, L. euleri, T. coronatus e T. leucomelas) mostraram relação com as variáveis da paisagem testadas. A composição da dieta das espécies foi afetada principalmente pela idade média do remanescente, havendo divergência quanto ao padrão de resposta em relação ao tipo e a proporção da matriz na paisagem. Embora os fragmentos amostrados estejam em avançado grau de degradação, os resultados corroboram para a necessidade de manutenção destes remanescentes como forma de manter a biodiversidade de aves. / Information on the consumption of food items from plants of C3 and C4 photosynthetic cycle by a bird community can help determine the potential resilience of forest remnants in agricultural landscapes. This study assessed the diet composition of bird communities in forest fragments embedded in the agricultural landscape of the Corumbataí River basin, São Paulo State, Brazil, using stable isotopes. Eight forest fragments were selected based on their ages, being four classified as \"old\" (33 and 49 years of age) and four \"young\" (3 to 11 years of age), arranged in equal proportion in sample units (16 km²), with at least 70% of occupation by the matrix (pasture or sugarcane) and 10% of forest. We performed 12 repetitions in each remnant, totaling 96 sampling. A sequence of five ornithological mist nets (32 mm mesh, 12 m x 2.8 m) was allocated in the nuclear area of each remnant, remaining open for a continuous period of four hours, in the early morning hours. The nets were inspected every 30 minutes. Feather samples were collected for isotopic analysis. We analyzed isotopically 33 species. The percentage of C3 found in individuals of 11 species was related to landscape metrics (percentage of sugarcane and pasture and percentage of forest or nuclear area, mean annual forest change rate, forest change curvature profile and average age). We identified 81 species belonging to 27 families in 979 catches. The most frequently captured species were B. hypoleucus (84.38%), A. galeata (83.33%) and P. mystaceus (71.88%). There was no statistical difference for predominance between the communities in pasture and sugarcane or between old and young remnants. The similarity between the communities in pasture and sugarcane matrices was 50.62%, and 48.15% comparing old and young forest remnants. The isotope analysis of 33 species showed differences in the use of plant resources of C3 and C4 photosynthetic cycle. A total of 78.79% of species had a diet average over 70% of its food consumption solely based on C3 plants, 21.21% consumed C3 and C4 and no species showed predominant consumption of C4 plants. Individual analysis, however, showed that T. fuliginosus and B. flaveolus predominantly consumed C4 plants. Among the 11 species studied, six (A. galeata, A. flavirostris, B. flaveolus, L. euleri, T. coronatus and T. leucomelas) showed a relationship with the landscape variables tested. Diet composition of species was mainly affected by the remnant average age, and results were different regarding the type and ratio of the landscape matrix. Although the fragments sampled are in advanced stage of degradation, the results corroborate the need to preserve these remnants to maintain biodiversity of birds.
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Isótopos de O e H na análise de anomalias de bário na região de Marília - SP / not availableAna Paula de Jesus Rios 05 October 2016 (has links)
Na última década foram encontradas concentrações anômalas de bário em poços de abastecimento do Sistema Aquífero Bauru (SAB), com casos de ocorrências de teores acima do limite de potabilidade (0,7 mg/L). Estas concentrações foram encontradas pelo monitoramento da CETESB e por estudos anteriores. Tavares (2013) e Crespi (2013) indicam que a contaminação nesta área tem origem natural, advinda da lixiviação da cimentação carbonática da Formação Marília. Utilizando dados bibliográficos e expandindo o estudo para toda a região do Espigão de Marília, este trabalho visou aprofundar o conhecimento sobre esta anomalia e tentar compreender o seu comportamento com auxílio de dados isotópicos (O e H) de chuva e água subterrânea. Para o entendimento da anomalia foi construído um banco de dados com os Autos de Outorga de poços do DAAEE, CETESB e CPRM. Após o cadastro destes dados, foram confeccionadas as seções geológicas, o modelo conceitual de fluxo da área, e um modelo hidrogeológico. Após esta etapa foram selecionados 21 poços para as duas primeiras campanhas de amostragem ao longo do ano hidrológico e 8 poços para uma terceira campanha de amostragens ao longo do ano hidrológico. Simultaneamente foi instalado no DAAEE de Marília um coletor de chuva para coletar amostras desde junho de 2014 até dezembro de 2015 para a confecção da reta meteórica local. Os resultados analíticos dos poços foram tratados agrupando-os de acordo com sua geologia, observando-se padrões de distribuição dos parâmetros químicos analisados, bem como dos isótopos. Foi possível notar que há contaminação por cloreto e nitrato em alguns poços. A contaminação de bário ocorre em diferentes pontos, não estando restrita a apenas uma formação. Sem nenhuma relação com os demais componentes antrópicos, esta anomalia se confirma natural. Os altos teores de bário também aparecem em locais com uma maior variedade geológica. A análise dos isótopos de hidrogênio e oxigênio das amostras mostrou que as águas amostradas são mais empobrecidas que as de chuva, até mesmo as mais rasas. Em teste de bombeamento foi possível acompanhar a evolução da assinatura com a profundidade. O que pode ser concluído é que a anomalia de bário ocorre em todo o Espigão, em geral em poços com filtros nas Formações Marília e Adamantina, que possuam um teor mais elevado de magnésio, não necessariamente tendo uma influência antrópica. / In the last decade, anomalous concentrations of barium were found in supply wells of Bauru Aquifer System (BAS), with occurrences of levels above the drinking limit (0.7 mg/L). These concentrations were found by CETESB monitoring and some previous studies. Tavares (2013) and Crespi (2013) indicate that contamination in this area has natural origin, from the leaching of carbonate cementation of Marília Formation. Using bibliographic data and expanding the study to the entire region of the Espigão de Marília this study aimed to increase knowledge about this anomaly and try to understand their behavior with aid of isotopic data (O and H) of rain and groundwater. For the understanding of the anomaly, a database was built with information from DAAEE, CETESB and CPRM wells. After the register of this database, some geological sections were made, the groundwater flow conceptual model for the area, and a geological model. After this step, 22 wells were selected for the three sampling campaigns. At the same time was installed in DAAEE of Marília a rain collector that operated from middle of 2014 by the end of 2015, to construct a Local Meteoric Water Line. The wells have been grouped according to the geology, and some patterns were discovered. It was possible to notice that there is a problem about chloride and nitrate contamination. Barium contamination appeared at various points, not being restricted to just one Formation. Without any relation with man-made components, according to the bibliography, this anomaly confirms natural. High levels of barium also appear in places with greater geological variety. The analysis of the isotopes of hydrogen and oxygen of the samples showed that the waters sampled are isotopic depleted compared to the rain. In pumping test was possible to monitor the evolution of the signature with the depth. It is possible to conclude that the barium anomaly is spread all over the Espigão de Marília, in general in wells with filters in Marília and Adamantina Formations, which have a higher content of magnesium, not necessarily having a human influence.
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Biodisponibilidade do zinco de dieta brasileira utilizando a técnica com isótopos estáveis / Bioavailability of zine in the Brazilian diet by the use of a stable isotope techniqueMarisilda de Almeida Ribeiro 14 August 2002 (has links)
A associação entre distúrbios metabólicos e carência dietética de zinco mostra-se relacionada com o desequilíbrio de nutrientes na dieta, apontado como um fator interferente na biodisponibilidade desse mineral. Este trabalho teve por objetivo, avaliar a biodisponibilidade do zinco em dieta brasileira, adequada em energia e macronutrientes, utilizando técnica com isótopos estáveis. Depois de identificado o perfil alimentar de 12 indivíduos, do sexo masculino, com idade entre 19 e 42 anos, o grupo consumiu, durante 7 dias, uma dieta experimental, equilibrada e variada. No 8° dia do experimento cada indivíduo recebeu uma dose intravenosa de 70Zn e a refeição do almoço marcada, extrinsecamente, com 67Zn, ambos enriquecidos. Os voluntários, com 68 ± 5kg e 1,73 m, apresentavam-se eutróficos (IMC=23 ± 1) e clinicamente saudáveis, tendo-se constatado um consumo usual de dieta hiperproteica e hiperlipídica, para a maioria do grupo. A análise direta das dietas consumidas revelou que foi atendida 95% da recomendação de energia para o grupo (2809 ± 198,54 kcal), distribuída em 16, 26 e 58% para proteínas, lipídios e carboidratos, respectivamente. Ao contrário do Ca (712 ± 79 mg), as concentrações de Zn (11,62 ± 1,55mg) e Fe (10,65 ± 1,47mg) superaram as recomendações, e as frações IP5 e IP6 do fitato não foram detectáveis (<0,01). Das análises das concentrações de zinco no plasma, eritrócitos e urina, conclui-se que o estado nutricional, relativo ao zinco, da maioria dos voluntários mostrou-se satisfatório, uma vez estar de acordo com os padrões de referência. O enriquecimento dos isótopos 67Zn e 70Zn na urina de cada indivíduo foi determinado pela técnica de espectrometria de massa por plasma induzido (ICP-MS), revelando percentual de absorção de 30%, com variações entre 11 e 47%. Os resultados indicam que a biodisponibilidade do zinco na dieta avaliada pode ser classificada como sendo de moderada a alta, segundo critérios da OMS. / This research aimed to evaluate the bioavailability of zine in the Brazilian diet, containing the required energy and macronutrients, by the use of a stable isotope technique. Twelve male eutrophic healthy individuals in age between 19 - 42 years were enrolled in the study. The group consumed an experimental diet for a week, corresponding to 95% of the energy requirement (RDA-1989) and composed of 16% protein, 26% fat and 58% carbohydrate. In day eighth of the experiment, an intravenous injection of 70Zn was given to each individual and the meal consumed at lunch was extrinsically labeled with 67Zn, in that both stable isotopes were enriched. The percentage increase, or enrichment, of 67Zn and 70Zn in the urine of each individual was evaluated by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) and showed an average zinc absorption of 30%, variation from 11 to 47%, and a bioavailability from modest to high, according to the WHO criteria.
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Modelo hidrogeológico conceitual de Sete Lagoas (MG) e implicações associadas ao desenvolvimento urbano em regiões cársticas / Hydrogeological conceptual model of Sete Lagoas (MG) and associated implications of urban development in Karst regionPaulo Henrique Ferreira Galvão 05 August 2015 (has links)
Esta pesquisa integrou estudos geológicos, hidrogeológicos, geoquímicos e de isótopos estáveis no município de Sete Lagoas (MG), Brasil, com o objetivo de entender a circulação da água em terreno cárstico e propor alternativas para o seu melhor uso, a fim de se evitar problemas geotécnicos. A área é constituída por calcários neoproterozoicos da Formação Sete Lagoas, onde se desenvolveram condutos cársticos, dando origem ao aquífero homônimo, o qual está coberto por sedimentos cenozoicos inconsolidados e, ocasionalmente, por rochas metasedimentares neoproterozoicas da Formação Serra de Santa Helena. Foi observado que neste aquífero a porosidade primária é muito baixa e a secundária (micro-fraturas) é igualmente reduzida, devido ao preenchimento por calcita. O grande volume de água subterrânea migra através da porosidade terciária caracterizada dominantemente por dois planos de acamamentos carstificados e, em menor grau, por fraturas sub-verticais carstificadas. A recarga, relacionada às chuvas que ocorrem no período de outubro a dezembro, se dá através de sumidouros, entradas de cavernas e onde o calcário está sob os sedimentos cenozoicos. Um detalhado estudo avaliando os efeitos de escala permitiu também o estabelecimento da distribuição das permeabilidades do Aquífero Sete Lagoas. Outros resultados obtidos também estabeleceram que as extrações de águas subterrâneas estão associadas aos eventos geotécnicos cársticos localizados na área urbana do município. A elevada extração das águas subterrâneas faz com que o plano de acamamento carstificado mais raso, em algumas áreas, esteja inteiramente na zona não saturada, provocando os eventos geotécnicos. Um mapa de risco geotécnico identifica, a partir da litologia e do nível de água subterrânea, cinco níveis. Este tipo de mapeamento deveria orientar as extrações e os cuidados na ocupação do terreno urbano em Sete Lagoas, prevenindo ou retardando a ocorrência de novas subsidências ou colapsos. / This research integrated geological, hydrogeological, geochemical, and stable isotope studies conducted in the municipality of Sete Lagoas (MG), Brazil, in order to understand the water circulation in a karst terrain and to propose alternatives for a better water use, aiming to avoid geotechnical problems. The area is constituted by Neoproterozoic limestones from the Sete Lagoas Formation, where karst conduits were developed, giving origin to the homonymous aquifer, which is covered by Cenozoic unconsolidated sediments and, occasionally, by Neoproterozoic metasedimentary rocks from the Serra de Santa Helena Formation. It was observed that in this aquifer the primary porosity is very low and the secondary porosity (micro -fractures) is also reduced, due to the filling by calcite. The great volume of groundwater migrates through the tertiary porosity characterized by two dominant solutionally enlarged bedding planes and, to a lesser extent, by sub-vertical enlarged fractures. The recharge, related to rainfall occurring from October to December, takes place through sinkholes, caves entrances, and where the limestones are under the Cenozoic sediments. A detailed study evaluating the scale effects also allowed the establishment of permeability distributions of the Sete Lagoas Aquifer. Other results obtained also established that the groundwater extractions are associated to karst geotechnical events located in the urbanized area of the municipality. The high groundwater extractions make the shallowest solutionally enlarged bedding plane, in some points, entirely in the unsaturated zone, causing geotechnical events. A geotechnical map identifies five levels of risk, based on the lithology and the groundwater level interaction. This type of mapping should guide the groundwater extractions and caring the urban land occupation in Sete Lagoas, preventing or delaying the occurrence of new subsidences or collapses.
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