O aumento das doses de potássio (K) para atender a demanda nutricional desse nutriente em cafezais produtivos induz a deficiência de Mg. Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de compreender como a classe de solo interfere na interação entre esses nutrientes (K e Mg), de maneira que a aplicação de alta dose de K não afete a nutrição da planta em relação ao Mg. Dois experimentos foram conduzidos em duas classes de solo: Latossolo, com textura muito argilosa, em Machado-MG, e Argissolo, com textura media sobre argilosa, em Monte Santo de Minas-MG. Adotou-se delineamento fatorial com três doses de K (110, 260 e 390 kg ha-1 K2O) x cinco doses de Mg (0, 81, 162, 324 e 405 kg ha-1 MgO), com três repetições. No Argissolo, a lixiviação de K impediu a redução da concentração foliar de Mg, independentemente da dose de K. No Latossolo, a concentração de Mg foliar variou com a dose de K, e apresentou ajuste quadrático. A concentração foliar de Mg aumentou linearmente com a dose desse nutriente, independentemente da classe de solo e da dose de K. / The increasing levels of potassium (K) applied to attend coffee nutritional demand has induced a widespread of Magnesium (Mg) deficiency. The purpose of this research is to understand how the soil features interfere on the interaction between these nutrients (K and Mg) in the coffee, to guide the management of potassium fertilizer, where the application of high doses of K does not interfere with nutritional status the coffee with respect to Mg. Two experiments were conducted in contrasting soil classes at two sites: Oxisol, with a clay textured soil at Machado-MG, and an Ultisol, with medium texture at Monte Santo de Minas, in a factorial design with three rates of K (110, 260 and 390 kg ha-1 K2O) x 5 rates of Mg (without Mg, 81, 162, 324 and 405 kg ha-1 MgO) with three replications. On the Ultisol, K leaching prevented the reduction of leaf Mg content, independently of the application rate of K. On Oxisol, leaf Mg content was modified according to K rate, and presented quadratic adjust. Mg leaf content was enhanced linearly with the application of this nutrient, independently of the soil class and the K rate.

A cana-de-açúcar e uma das principais culturas agrícolas do pais, ocupando mais de oito milhões de hectares. Recentemente, o seu sistema de colheita passa pela substituição da queima para a não queima da palhada por ocasião da colheita, gerando de 8 a 20 Mg ha-1 de resíduos na superfície do solo. Alem disso, o aproveitamento de resíduos gerados no beneficiamento para produção do álcool ou açúcar e cada vez mais frequente. Estas medidas minimizam a erosão, levam a ciclagem de nutrientes e aumento nos teores de carbono orgânico do solo, reduzindo os custos de produção. Em decorrência destas praticas, alterações no comportamento ambiental de moléculas pesticidas são esperadas, pois se sabe que o seu potencial de sorção pode variar com o teor de carbono orgânico do solo, adição de resíduos e o tempo de residência no solo (\'aging\'). Alem disso, pode ocorrer interceptação dos herbicidas pelos resíduos aplicados ao solo reduzindo sua lixiviação. Por isso, os objetivos desta pesquisa foram: (i) avaliar o efeito da adição de três resíduos orgânicos (composto, palha e cinzas da palha da cana-de-açúcar) e do tempo de residência (\"envelhecimento\") no potencial de sorção dos herbicidas (14C) alachlor e diuron, e o efeito da adição destes resíduos na lixiviação do alachlor; (ii) determinar os coeficientes de sorção do alachlor e diuron (14C) em amostras de solos coletadas em regiões produtoras de cana-de-açúcar do estado de São Paulo, e verificar o efeito do sistema de colheita (com e sem queima) sobre estes coeficientes. Os resultados mostraram que (i): a adição de composto e palha não afetou enquanto que a adição de cinza aumentou significativamente o potencial de sorção dos herbicidas. O envelhecimento (28 dias) aumentou de 1,3 a 2,3 vezes os valores de Kd. A adição de palha e de cinza diminuiu a lixiviação do alachlor (< 1,0% do aplicado) em relação ao composto e o controle (~6% do aplicado). A palha reteve ~80% do alachlor aplicado. (ii): a sorção foi mais elevada para o herbicida diuron (Kd médio = 26,5 L kg-1) em relação ao alachlor (Kd médio = 2,3 L kg-1). De modo geral, os atributos do solo que melhor se correlacionaram com os valores de Kd foram os teores de carbono orgânico, argila e CTC. Os coeficientes de sorção do alachlor e diuron foram bem correlacionados com os teores de óxidos ferro livres e amorfos (r > 0,7), respectivamente. De forma geral, a manutenção da palha no solo promoveu incrementos nos valores de Kd, mas não alterou sua classificação quanto ao potencial de mobilidade. / Sugarcane is a major crop in Brazil covering more than eight million hectares. Recently, its harvesting system has been changing from burning to not-burning of straw at harvesting, generating 8-20 Mg ha-1 of residue on the soil surface. Furthermore, the use of waste generated in sugarcane processing for the production of alcohol or sugar is more and more frequent. These measures minimize soil erosion and favor nutrient cycling and increased levels of organic carbon in the soil, reducing production costs. As a result, changes in environmental behavior of pesticide molecules are expected, since their sorption potential can vary according to the organic carbon content in the soil, the addition of waste and the residence time in the soil (\"aging\"). Moreover, the residues on the soil can intercept herbicides reducing their leaching. Therefore, the objectives of this research were: (i) to evaluate the effect of three organic wastes (compost, straw and straw ashes of sugarcane) and residence time (\"aging\") on the sorption potential of herbicides (14C) alachlor and diuron, and the effect of these wastes on the leaching of alachlor; (ii) determine the sorption of alachlor and diuron (14C) in soil samples collected from sugarcane producing regions in Sao Paulo State, Brazil, and verify the effect of the harvesting system (with and without burning) on these coefficients. The results showed that: (i) the addition of the compost and straw did not affect herbicide sorption while the addition of ash significantly increased the sorption potential of herbicides. The aging (28 days) increased 1.3 to 2.3 times the Kd values. The addition of straw and ash decreased the leaching of alachlor (< 1.0% of applied dose) in relation to compost and control (~6% of applied dose). The straw retained ~80% of alachlor applied; (ii) the sorption was higher for the herbicide diuron (average Kd = 26.5 L kg-1) in relation to alachlor (average Kd = 2.3 L kg-1). In general, the soil characteristics that best correlated with Kd values were the contents of organic carbon, clay and CEC. The sorption coefficients of alachlor and diuron were well correlated with the concentration of free and amorphous iron oxides (r > 0.7), respectively. Overall, the maintenance of straw on the soil promoted increases in Kd values, but did not change its classification regarding its the potential of mobility.

A piscicultura vem se destacando no âmbito nacional, uma vez que o Brasil apresenta uma significante disponibilidade de recursos hídricos e condições geográficas e climáticas favoráveis, que permitem a criação de espécies exóticas e nativas. Devido ao intuito comercial e financeiro, os produtores utilizam o sistema de produção em cativeiro, que constitui em um ambiente favorável à disseminação de doenças, devido à maior densidade populacional dos animais, com o agravante de que o ambiente aquático propicia a proliferação de doenças infecciosas, Desta forma, o uso de medicamentos veterinários constitui-se num recurso importante para amenizar e/ou solucionar este problema, com destaque ao emprego de antimicrobianos da classe das quinolonas e sulfonamidas, por exemplo. A principal via de administração desses medicamentos é por ingestão oral através da ração. Portanto, a incorporação de fármacos na ração é um aspecto crítico e de grande importância quando se visa a garantia da dose de tratamento dos animais, bem como, os riscos relacionados à contaminação ambiental decorrentes de eventual lixiviação dos fármacos da ração para a água. Frente a isso, métodos analíticos voltados para a quantificação de fármacos na ração são imprescindíveis. Diante da vantagem de se contar com um método analítico versátil, capaz de ser aplicado à determinação simultânea de diferentes fármacos, o emprego da eletroforese capilar constitui numa promissora alternativa. Assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um método para análise de seis quinolonas (ciprofloxacino, difloxacino, ofloxacino, ácido oxolínico, flumequina e enrofloxacino) e quatro sulfonamidas (sulfametazina, sulfadimetoxina, sulfametoxazol e sulfatiazol) simultaneamente por eletroforese capilar. Para isso, foi utilizado um capilar de sílica fundida, de 50 cm de comprimento efetivo e 75 ?m de diâmetro interno e eletrólito de corrida composto por uma solução de borato de sódio na concentração de 40 mmol L-1, 15% de metanol e pH 8,5, corrente de 60 ?A, temperatura de 35 °C e detecção em 255 nm. Nessas condições, houve a separação dos dez fármacos em menos de 20 minutos. Os parâmetros de desempenho analítico, linearidade, precisão, exatidão, limite de quantificação, seletividade e robustez foram avaliados e estão de acordo com os requisitos preconizados pelos guias oficiais. O método foi aplicado para quantificar os fármacos na ração após a incorporação e no estudo de lixiviação dos fármacos. Após 10 minutos de exposição na água, houve uma perda significativa de CIPRO (11%) e MTZ (16%), correspondendo a 1,650 mg g-1/peixe/dia e 2,400 mg g-1/peixe/dia, respectivamente. Assim, a lixiviação mostrou ser um fator que deve ser considerado na terapêutica dos animais na piscicultura, uma vez que pode contribuir para ineficiência do tratamento, resistência bacteriana e prejudicar a qualidade da água. / Fish farming has been prominent at the national level, since Brazil has a significant availability of water resources and favorable geographical and climatic conditions that allow the creation of exotic and native species. Due to commercial and financial purposes, producers use the captive production system, which is an environment conducive to the spread of diseases, due to the greater population density of the animals, with the aggravating circumstance that the aquatic environment leads to the proliferation of infectious diseases. Thus, one of the technologies used to solve this problem is the use of veterinary drugs, in which antimicrobials of the quinolones and sulphonamides class. The main route of administration of these drugs is by oral ingestion through feed. The incorporation of drugs in feed is a critical aspect and of great importance when it comes to a guarantee of the dose of treatment of the animals, as well as the risks related to environmental contamination resulting from leaching of the drugs from the feed to a water. Therefore, analytical methods for the quantification of drugs in feed are essential. Given the advantage of having a versatile analytical method capable of being applied to the simultaneous determination of different drugs, the use of capillary electrophoresis constitutes a promising alternative. In this context, the aim of this study was to develop and validate a method for the analysis of six quinolones (ciprofloxacin, difloxacin, ofloxacin, oxolinic acid, flumequine and enrofloxacin) and four sulfonamides (sulfamethazine, sulfadethoxine, sulfamethoxazole and sulfathiazole) simultaneously by capillary electrophoresis. For this, a fused silica capillary of 50 cm in effective length and 75 ?m internal diameter and running electrolyte composed of a sodium borate solution in the concentration of 35 mmol L-1, 15% of methanol and pH 8.5, current 60 ?A, temperature of 35 ° C and detection at 255 nm. Under final conditions, all analytes were separations in less than 20 minutes. The parameters of analytical performance, linearity, precision, accuracy, limit of quantification and detection, selectivity and robustness were evaluated and are in accordance with the requirements recommended by the official guides. The method was applied to quantify the drugs in the feed after the incorporation and in the study of the leaching of the drugs. After 10 minutes of exposure in the water, there was a significant loss of CIPRO (11%) and MTZ (16%), corresponding to 1,650 mg g-1/fish/day and 2,400 mg g-1/fish/day, respectively. Thus, leaching has been shown to be a factor that should be considered in the treatment of animals in fish farming, since it may contribute to inefficiency of treatment, bacterial resistance and impair water quality.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o método de fluxo em colunas de solo e o método "batch" na determinação da sorção de imazaquin; avaliar a cinética de sorção e dessorção do imazaquin em solos através do método "batch" e; determinar a sorção dependente do tempo do diuron e sua interação com o tamanho dos agregados do solo. Na primeira parte foi avaliada a sorção e a mobilidade do imazaquin em solos com diferentes características químicas, físicas e mineralógicas utilizando as técnicas de deslocamento miscível e "batch". Com os dados de lixiviação do imazaquin utilizou-se um modelo matemático bicontínuo que considera a sorção sob condições de não-equilíbrio. O modelo forneceu alguns parâmetros de sorção e transporte do imazaquin através da coluna. No método "batch" os dados experimentais foram ajustados à equação de Freundlich, que também forneceu parâmetros de sorção. Na segunda parte foram estudadas a sorção e dessorção do imazaquin em solos com diferentes características químicas e mineralógicas através do uso de isotermas e estudos de cinética e assim quantificar a histerese no processo de sorção-dessorção. Para todos estes ensaios foi utilizado o método "batch", com os dados das isotermas de sorção e dessorção sendo ajustados pela equação de Freundlich. Os dados de cinética foram ajustados pela equação de Elovich. No terceira e última parte foi avaliada a sorção do diuron em função do tempo de incubação e do tamanho do agregado do solo, assim como a interação destes dois fatores. Em períodos pré-determinados, amostras de solo incubadas com o diuron foram extraídas e oxidadas, obtendo-se as frações em equilíbrio com a solução, sorvida e resíduo-ligado. Com relação aos resultados, o imazaquin apresentou baixa sorção e alta mobilidade em coluna para todos os solos estudados, principalmente o mais arenoso. A curva de eluição do imazaquin ajustou-se ao modelo matemático que considera a sorção ocorrendo sob condição de não-equilíbrio. O método do deslocamento miscível apresentou os menores valores de Kd para o imazaquin, comparado ao método "batch", sendo atribuída esta diferença ao não-equilíbrio no processo de sorção durante o transporte do imazaquin na coluna. No estudo de sorção/dessorção do imazaquin constatou-se que os coeficientes de sorção do imazaquin foram baixos para todos os solos, com a menor sorção sendo observada no solo RQ que apresenta baixos teores de argila e carbono orgânico do solo. Os coeficientes de dessorção do imazaquin foram maiores que seus coeficientes de sorção, demonstrando ocorrer histerese na dessorção. A histerese foi observada em todos os solos. A sorção do imazaquin ocorreu em duas fases, sendo que a segunda fase, mais lenta, é influenciada por processos difusivos. No estudo de incubação do diuron, houve correlação negativa entre o diuron extraído em solução de CaCl2 e o conteúdo de carbono orgânico no solo. Não foi observada interação entre o tempo de incubação e o tamanho dos agregados, evidenciando que a sorção dependente do tempo, neste caso, não está relacionada à estrutura do solo. A fração sorvida de diuron aumentou com o tempo de incubação, indicando que o processo de sorção é dependente do tempo. / The aim of this study was to evaluate the column flow and batch methods in the measurement of the imazaquin sorption: to evaluate de sorption kinetic and desorption of the imazaquin in soil by batch method and; to evaluate the time-dependent sorption of the diuron and the interaction with the aggregate size of the soil. In the first part it was evaluated the imazaquin mobility and sorption in soils with different mineralogical, physical and chemical characteristics. The imazaquin breakthrough curves were fitted by a mathematical model that considers the nonequilibrium sorption. The model provided sorption and transport parameters. In the batch method the experimental data were fitted to Freudlinch equation, which provided also the sorption parameters. In the second part were studied the imazaquin sorption/desorption in soils with with different mineralogical, physical and chemical characteristics. It was carried out by batch method and kinetics studies, which allowed quantifying the hysteresis in the sorption-desorption process. The experimental data were fitted to the Elovich equation. In the third and last part it was evaluated the time dependent sorption of the diuron and the influence of the aging and aggregate size. Samples of aged soil were extracted and combusted in pre-determined periods. It was obtained the equilibrium, sorbed and bound-residue fractions. Regarding the results, the imazaquin showed low sorption and high mobility in columns for the three soils, mainly the sandy soil. The imazaquin breakthrough curve fitted to the mathematical model that considers the nonequilibrium sorption. The miscible displacement method showed the lower values of the Kd than the batch method. This result was attributed to the nonequilibrium sorption during the imazaquin transport through the column. In the sorption/desorption study it was observed that the imazaquin sorption coefficients were low for the three soils. The RQ soil showed the lowest Kd value. This soil presented the lower clay and organic carbon content. The imazaquin desorption coefficients were higher than the sorption coefficients, evidencing that occurred hysteresis in the process. The imazaquin sorption occurred in two phases. The second phase, which is slower, seems to be influenced by diffusive processes. In the aging experiment it was noted negative correlation between extracted diuron in CaCl2 solution and organic carbon content. It was not observed interaction between the incubation period and aggregate size, demonstrating that the time dependent sorption, in this case, is not related to the soil structure. The sorbed fraction of the diuron increased during the aging, indicating that the sorption process is time dependent.

Os equipamentos elétricos e eletrônicos (EEE) possuem uma grande importância na sociedade contemporânea, e estão presentes no cotidiano das pessoas de forma ubíqua. Com o aumento no consumo de EEE juntamente com a obsolescência precoce, surge um novo tipo de resíduo, chamado de Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos (REEE). Os REEE não devem ser descartados em aterros, pelo risco de contaminação e pelo desperdício de material. Assim, a reciclagem se faz necessária. As placas de circuito impresso (PCI) estão presentes na grande maioria do REEE e contem a maior variedade de metais, incluindo metais valiosos como Au, Ag, Pt e Cu. A complexidade torna a reciclagem destas placas muito difícil. Rotas hidrometalúrgicas tem surgido como uma alternativa mais limpa para o tratamento de PCI, em detrimento aos processos pirometalúrgicos. Nas rotas hidrometalúrgicas, os metais são extraídos pela lixiviação realizada por ácidos ou bases. O efeito ultrassônico tem sido empregado na síntese de novas substâncias e também em alguns casos no tratamento de resíduos. O processo central no uso de ultrassom é a cavitação acústica, capaz de produzir microbolhas na solução com temperatura da ordem de 5000 K e pressão de 500 atm localmente. Além disto, a implosão das bolhas de cavitação em meio heterogêneo causa um jato de solução na superfície, que pode alcançar velocidade de 100 m.s-1. Assim, esta tese tem como objetivo a investigação do efeito do ultrassom sobre PCI obsoletas. Dois efeitos foram investigados: o efeito da cominuição das PCI promovido pela cavitação e a influência da cavitação na lixiviação com ácido sulfúrico de Fe, Al e Ni. Os parâmetros investigados na cominuição foram: tipo de placa, granulometria da placa moída e potência de ultrassom. Os parâmetros de lixiviação avaliados foram: razão sólido-líquido (S/L), concentração de ácido e potência de ultrassom. Também foram realizados ensaios de lixiviação sonicados com meio oxidante. Foi feita a análise cinética para se determinar qual é o controle da reação de lixiviação. / Electric and Electronic Equipment (EEE) have a large importance on modern society, and are present in daily life in a ubiquitous manner. With the increase in consumption of EEE associated with planned obsolescence, a new type of waste arises: Waste of Electrical and electronic Equipment. WEEE shall not be disposed in landfills due to contamination risk and loss of valueable material. In this way, recycling is necessary. Printed Circuit Boards (PCB) are present in most of WEEE and contains the largest variety of metals, including the valuable ones, like Au, Ag, Pt and Cu. Complexity of PCB makes recycling difficult. Hydrometallurgical routes have emerged as cleaner alternative for PCB treatment, instead of pyrometallurgical ones. In hydrometallurgical routes, metals are extracted by leaching performed by acids or bases. Ultrasonic effect has been employed in synthesis of new substances and also in some cases in waste treatment. Acoustic cavitation is the central phenomenon in ultrasound processing, and it is capable in producing microbubbles with temperature of 5000 K and pressures of 500 atm locally. Furthermore, bubbles imploding near a surface cause a jet streaming, and it can reach velocity of 100 m.s-1. So, this thesis aims to investigate the effect of ultrasound on obsolete PCB. Two distinct effets were investigated: the effect of comminution of PCB promoted by cavitation and the influence of ultrasound in sulphuric acid leaching on metals Fe, Al and Ni. In comminution, the following parameters were investigated: type of board, initial particle size of boards and ultrasound power. Leaching experiments were conducted to evaluate influence of solid-liquid (S/L) ratio, acid concentration and power ultrasound. Ultrasonic leaching of metals in presence of oxidizing agent was also conducted. Kinetic analysis was performed in order to determine what kind of control affects the leaching reaction. Keywords: leaching; ultrasound; solid waste; electronic waste.

A cana-de-açúcar constitui-se em uma importante atividade agrícola no Brasil, sendo que sua produtividade relaciona-se a vários fatores, entre os quais a disponibilidade de quantidades adequadas de nutrientes, com destaque para o nitrogênio. Entretanto, o constante uso de fertilizantes aumentam a possibilidade de contaminação ambiental, principalmente de corpos de água. No presente trabalho foram avaliados o comportamento do N inorgânico e demais íons majoritários dissolvido presentes nas águas superficiais e sub-superficiais em áreas cultivadas com cana-de-açúcar, considerando as contribuições atmosféricas, e suas implicações ambientais. Em área experimental localizada no município de Santa Cruz das Palmeiras, SP, foram coletadas amostras de água em quatro pontos: pluviômetro, Ribeirão dos cocais, extrator de solução do solo e lençol freático; e analisadas por cromatografia iônica e microtitulação de Gran. Os principais íons majoritários foram caracterizados para cada ponto de amostragem considerando além de suas concentrações, a variabilidade sazonal e os transportes de carga dissolvida e potencial de perdas por lixiviação ao longo do período estudado. Observou-se que as águas de chuva e do Ribeirão dos Cocais apresentaram as menores concentrações iônicas, com um Total de Sólidos Dissolvidos (TDS) médio de 5,28 e 3,71 mg L-1, respectivamente; a solução do solo as maiores concentrações, com TDS médio variando de 78,67 a 130,56 mg L-1; e, as águas do lençol freático concentrações com valores intermediários, com TDS médio de 12,72 mg L-1. A participação dos íons nitrogenados dissolvidos no TDS foi de 17,87% para as águas de chuva, com picos de concentração dos íons NO3- e NH4+ no início dos períodos chuvosos; para os demais pontos de amostragem essa participação foi inferior a 5%, sem variações significativas ao longo do período estudado. Entre os íons nitrogenados, o NO3- foi a espécie de maior participação no TDS em todos os pontos de amostragem, com aportes atmosféricos na ordem de 35,68 kg a-1 em 2006 e 34,66 kg a-1 em 2007, e um transporte fluvial médio estimado de 46,16 kg para o período de cheia em 2007, o que representou o dobro da estimada para o período de estiagem do mesmo ano e correspondeu a 82% do NID transportado no período. Foi possível verificar também que durante o período de amostragem de solução do solo, janeiro a abril de 2006, os fluxos de água foram sempre descendentes, indicando um potencial de perdas por lixiviação na ordem de 2,94 kg ha-1 no período para os íons nitrogenados, com destaque para o NO3- com 1,59 kg ha-1 no período. As razões íon/Cl- estabelecidas mostraram que houve influência dos aportes terrestres locais nas águas de chuva e evidenciaram o controle dos aportes atmosféricos totais (chuva) sobre as águas do Ribeirão dos Cocais e do lençol freático, além de indicarem que não ocorreu a lixiviação da solução do solo para o lençol freático. Ainda assim, os riscos de contaminação associadas à cultura da cana-de-açúcar não podem ser desconsiderados, indicando a necessidade de mais estudos / The sugar cane is an important agricultural activity in Brazil and its productivity is related to several factors, such as the availability of suitable nutrients quantities, with emphasis on the nitrogen. However, the constant use of fertilizers increases the possibility of environmental contamination, mainly in water bodies. In this study were evaluated the inorganic N performance and other major dissolved ions present in surface and sub-surface waters in sugar cane areas, considering the atmospheric contributions and its environmental implications. In the experimental area, located in the municipality of Santa Cruz das Palmeiras, Brazil, were collected water samples in four points: pluviometer, Cocais stream, soil solution extractors and groundwater, which were analyzed by ionic chromatography and Gran microtitration. The major ions were characterized for each sampling point considering, beyond their concentrations, their seasonal variability and the dissolved loads transports and potential for loss by leaching during the studied period. It was observed that the waters samples from rain and Cocais stream had the lowest ionic concentrations, with average Total Dissolved Solids (TDS) of 5.28 and 3.71 mg L-1, respectively; soil solution presented the greatest concentrations, with average TDS ranging from 78.67 to 130.56 mg L-1, and in the groundwater samples the concentrations presented intermediate values, with TDS mean of 12.72 mg L-1. The participation of dissolved nitrogen ions in TDS was 17.87% for the rain waters, with concentration peaks for NO3- and NH4+ at the beginning of the rainy periods; for other sampling points such participation was less than 5%, without significant changes over the studied period. Among the nitrogen ions, the NO3- had the higher participation in TDS for all the sampling points, with atmospheric inputs of 35.68 kg y-1 in 2006 and 34.66 kg y-1 in 2007, and an average stream transport of 46.16 kg for the high water period in 2007, which was twice higher than the estimative for the low water period in the same year corresponding to 82% of the transported NID in this period. It was also verified that during the soil solution sampling, January to April 2006, the water flows had always descending movement, indicating a loss potential by leaching about 2.94 kg ha-1 for the nitrogen ions in the period emphasizing the NO3- with 1.59 kg ha-1. The íon/Cl- ratios showed that there was influence of the local land contributions in the rain waters and they demonstrated the control of the atmospheric total contributions (rain) in the waters of Cocais stream and groundwater, in addition, they also indicated that there was not soil solution leaching to the groundwater. Yet, the risks of contamination associated with the sugar cane plantations can not be disregarded, indicating the need for more studies

A cana de açúcar é uma das principais culturas sob o ponto de vista estratégico e econômico do país. Atualmente, a manutenção da palha na superfície do solo devido a colheita mecanizada é um fator comum nas usinas e altera o manejo dos canaviais, principalmente devido ao volume de material depositado, que normalmente varia de 5 a 20 Mg ha-¹. O sistema de cana crua pode comprometer em muitos casos a eficácia do herbicida devido o aumento da sorção na camada superficial de palha e consequentemente diminuição da lixiviação, sendo a água da chuva a principal responsável pela sua transferência para o solo. Além disso, a mistura de fertilizantes e condicionadores de solo no tanque de aplicação pode diminuir a eficácia de controle dos herbicidas e eficiência do fertilizante. Por isso, os objetivos desta pesquisa foram: (i) avaliar a influência do grau de decomposição da palha na eficácia e lixiviação dos herbicidas (14C) tebuthiuron e hexazinona; (ii) do regime de chuvas, do condicionador de solo (ácido húmico), da formulação comercial e do tempo de residência (\"aging\") na retenção (sorção) e lixiviação dos herbicidas (14C) tebuthiuron e hexazinona no sistema de cana crua. Para os ensaios de lixiviação, foram realizadas adaptações no protocolo para ensaios de lixiviação em colunas de acordo com a OECD (2004). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 4 tratamentos (4 tipos de palha), 2 moléculas e 3 repetições, mais 6 controles sem palha, totalizando 30 parcelas (colunas). O ensaio para determinar a eficácia de herbicidas foi conduzido em vasos com as formulações comerciais Combine 500 SC (tebuthiuron) e Broker 750 WG (hexaxinona) nas doses de 900 e 187,5 g i.a. ha-¹. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 4 tipos de palha (diferenciadas quanto ao grau de decomposição), 2 moléculas, 4 repetições, mais 16 controles sem aplicação de herbicida, totalizando 48 parcelas.Os resultados mostraram que: (i) independentemente de seu grau de decomposição, a presença de palha na superfície do solo afetou o potencial de lixiviação dos herbicidas (85 e 78% das quantidades aplicadas de tebuthiuron e hexazinona, respectivamente, ficaram retidos na palha). O grau de decomposição da palha afetou a eficácia de controle da hexazinona, mas não do tebuthiuron (84 e 98% de controle nos tratamentos de maior eficácia com a hexazinona e o tebuthiuron, respectivamente); (ii) observou-se que a forma de simulação da chuva influenciou a lixiviação dos herbicidas (27 e 39% das quantidades aplicadas de tebuthiuron e hexazinona, respectivamente, foram lixiviadas quando se usou um único canal de vazão, enquanto que 43 e 42% foram lixiviados, respectivamente, com 4 canais de vazão). Foi observado uma tendência do ácido húmico atuar como co-solvente aumentando a mobilidade do tebuthiuron e hexazinona na presença de ingrediente ativo. Há diferença quando se utiliza ingrediente ativo ou produto comercial na execução de experimentos. O potencial de sorção do tebuthiuron e hexazinona foi baixo em todos os solos e tratamentos estudados (Kd = 0,61-3,20 L kg-1 para o tebuthiuron e Kd = 0,07-1,75 L kg-1 para a hexazinona). De forma geral, o sistema de cana crua promove significativas alterações na dinâmica dos herbicidas. / Sugarcane is an important crop from the point of view of strategic and economic of Brazil. Nowadays, the maintenance of straw at harvesting is a common practice in sugar cane plants and modify the management of sugarcane crop owing to the amount of material deposited on the soil surface (5 to 20 Mg ha - ¹). That system in many cases may compromise the effectiveness of the herbicide owing to increased sorption in the surface layer of the straw and consequently decreased leaching. Furthermore, the mixture of fertilizer and soil conditioners at the same within tank can reduce the control effectiveness both herbicides and fertilizer. Therefore , the objectives of this research were : (i) to evaluate the influence of the decomposition degree of the straw on control efficacy and leaching of herbicides ( 14C) tebuthiuron and hexazinone (ii ) rainfall, soil conditioner ( humic acid), commercial formulation and the residence time ( \" aging \" ), retention (sorption) and leaching of herbicides( 14C ) tebuthiuron and hexazinone. The results showed that : (i) regardless of straw decomposition degree, the presence of straw on the soil surface affected the leaching potential of herbicides ( 85 and 78 % of the applied amounts of tebuthiuron and hexazinone, respectively, were retained in the straw ) . The straw decomposition degree affect control efficacy of hexazinone, but did not the tebuthiuron (84 and 98 % of control in treatments of major efficacy with hexazinone and tebuthiuron , respectively ), (ii ) it was observed that the form of rain simulation affected the leaching of herbicides (27 and 39 % of the applied amounts of tebuthiuron and hexazinone, respectively, were leached when it used a single flow channel, while 43 and 42 % were leached, respectively, with 4 channels of flow). There is a tendency of humic acid act as co-solvent increasing mobility of tebuthiuron and hexazinone with active ingredient. There is a difference when using the active ingredient in relationship commercial product on the experiments developing. The sorption potential of tebuthiuron and hexazinone was low in all soils and treatments studied (Kd = 0.61 to 3.20 L kg - 1 for tebuthiuron and Kd = 0.07 to 1.75 L kg - 1 for hexazinone ) . Overall, the raw sugarcane agricultural systems promote significant changes in the dynamics of herbicides.

O fertilizante fosfatado brasileiro é obtido pela reação por via úmida da rocha fosfática de origem ígnea com ácido sulfúrico concentrado, obtendo como produto final, o ácido fosfórico e como resíduo, o fosfogesso, que é estocado em pilhas, a céu aberto, junto às instalações produtoras. Parte do fosfogesso vem sendo utilizada na agricultura como condicionador de solos, devido a sua alta solubilidade, podendo melhorar a estrutura do solo, reduzir a erosão do solo, aumentar os níveis de enxofre e fósforo disponíveis e melhorar a composição dos fertilizantes. Mas a presença de radionuclídeos e metais no fosfogesso impõem restrições sobre o uso na agricultura. Para garantir uma utilização segura, é importante estimar a lixiviação dos radionuclídeos e metais presente no fosfogesso. O objetivo deste trabalho foi estudar a disponibilidade dos radionuclídeos relevantes do ponto de vista radiológico (238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po) e dos metais (As, Cd, Cr, Ni, Se, Hg e Pb) presentes no fosfogesso de procedência brasileira, levando em consideração sua aplicação em solo agricultável. Para esta finalidade, foi desenvolvido um protocolo experimental em escala de laboratório, no qual colunas foram preenchidas com misturas de solos arenosos e argilosos típicos brasileiros condicionados com fosfogesso. A essas colunas foi adicionada água, a fim de se alcançar uma extração branda desses elementos. Foi implantado um procedimento analítico para a determinação sequencial dos radionuclídeos de interesse na solução obtida na lixiviação. As frações disponíveis foram obtidas utilizando-se a razão entre as concentrações dos radionuclídeos no lixiviado e as concentrações dos radionuclídeos nas amostras de solo, solo condicionado com fosfogesso e fosfogesso. Os valores de concentração dos radionuclídeos 238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po obtidos no fosfogesso das duas procedências variaram de 86 Bq kg-1 a 352 Bq kg-1. As concentrações de 226Ra e 228Ra obtidas no fosfogesso ficaram abaixo do limite máximo permitido pela resolução da Comissão Nacional de Energia Nuclear, atendendo às condições necessárias para o seu uso na agricultura. Os resultados obtidos para os metais As, Cd, Cr, Ni, Pb, Se e Hg no fosfogesso foram inferiores ao limite máximo para condicionador de solo e para fertilizantes estabelecidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, atendendo às condições necessárias para o seu uso na agricultura. Os radionuclídeos 226Ra, 210Pb, 210Po e 228Ra apresentaram frações disponíveis nos solos e solos condicionados com fosfogesso variando de 0,05% a 1,2%; para o 238U e 232Th as frações disponíveis apresentaram valores inferiores a 0,05%. Os metais apresentaram frações disponíveis nos solos e solos condicionados com fosfogesso variando de 0,05% a 1,07%. Os resultados obtidos para a fração disponível de metais e radionuclídeos no solo condicionado com fosfogesso demostraram que mesmo utilizando concentrações de fosfogesso dez vezes acima da dose recomendada, a disponibilização foi desprezível. Pode-se concluir que a utilização do fosfogesso como condicionador de solos é viável, no que concerne a disponibilidade dos metais e radionuclídeos estudados. / The Brazilian phosphate fertilizer is obtained by wet reaction of the igneous phosphate rock with concentrated sulphuric acid, giving as final product, phosphoric acid, and dehydrated calcium sulphate (phosphogypsum) as by- product. The phosphogypsum is stored in stacks at open air. Part of this phosphogypsum has been used in agriculture as soil amendment, mainly due to the characteristics of CaSO4, which improves the root penetration in soil. It provides calcium in the soil depth, reduces the aluminium saturation, contributes to the deepening of the plant root system and favours the absorption of water and nutrients. However, the presence of radionuclides and metals put restrictions on the use of phosphogypsum in agriculture. To assure a safe application of phosphogypsum, it is important to estimate the lixiviation of radionuclides and metals present in phosphogypsum. The main objective of this thesis is to study the availability of natural radionuclides, important in terms of radiological protection (238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po), and metals (As, Cd, Cr, Ni, Se, Hg and Pb), present in the Brazilian phosphogypsum used in agriculture. For this purpose, an experimental protocol was conducted in the laboratory, in which columns filled with Brazilian typical sandy and clay soils and phosphogypsum were percolated with water, to achieve a mild extraction of these elements. The availability of the radionuclides and metals was evaluated by measuring the total concentration in the soil amended with phosphogypsum and the concentration in the leachate, to establish the ratio between the available fraction and the total one. An experimental procedure was established for the sequential determination of the radionuclides in the leachate. The concentration of the radionuclides 238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po in phosphogypsum from the two provenances varied from 86 Bq kg-1 to 352 Bq kg-1. The concentration of the radionuclides 226Ra and 228Ra showed compliance with the limits adopted by Comissão Nacional de Energia Nuclear, for the safe use of phosphogypsum in agriculture. The concentration of As, Cd, Cr, Ni, Se, Hg and Pb in phosphogypsum were below the limits adopted by Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, for the safe use of phosphogypsum in agriculture. The available fractions of the radionuclides 226Ra, 210Pb, 210Po and 228Ra in soils and soil amended with phosphogypsum varied from 0.05% to 1.2%. For 238U and 232Th, the available fractions were lower than 0.05%. The metals showed available fractions in soils and soil amended with phosphogypsum from 0.05% to 1.07%. The results obtained for the concentration of the radionuclides and metals in the available fractions were low; giving evidence that, even when these elements are present in the phosphogypsum, they do not contribute to an enhancement of their content in water. It can be concluded that the utilization of Brazilian phosphogypsum as soil amendment is viable, concerning the availability of the metals and radionuclides studied.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um dos principais problemas ambientais ligados as indústrias minerárias é o gerenciamento adequado dos seus resíduos. O armazenamento destes em locais não apropriados à espera de tratamento é uma questão que exige solução. A mina Osamu Utsumi localizada na cidade de Caldas, Minas Gerais, vem enfrentando esse problema. O resíduo desta mina consiste em uma lama alcalina gerada a partir da neutralização do pH da drenagem ácida de mina e é rico em vários metais, dentre os quais encontra-se o urânio. A recuperação do urânio por técnicas hidrometalúrgicas pode ser uma alternativa viável sobre o reaproveitamento desse material. Uma das técnicas mais indicadas para a recuperação do metal desse resíduo é a lixiviação alcalina. O presente trabalho objetivou definir um processo de lixiviação específico para a recuperação do urânio presente na lama e uma forma eficaz de concentrar o metal presente no licor da lixiviação. Estudou-se variáveis como porcentagem de sólidos, tempo, temperatura, seleção dos agentes extratores, concentração dos reagentes e necessidade ou não de se utilizar oxidantes. Os resultados mostram ser possível extrair 100% do urânio presente na lama sendo que as condições experimentais ideais são 10% de sólidos, [Na2CO3] a 0,50 molL-1, [NaHCO3] a 1,00 molL-1, 20 horas de reação à temperatura ambiente. A caracterização química da amostra realizada por espectrometria de raios-X por dispersão em energia (EDX) evidenciou elementos como Ca, S, Mn e Al como majoritários e o teor de U3O8 foi de 0,25%. A identificação das fases cristalinas, feita por técnica de difração de raios-X, mostrou a etringita (Ca6Al2(SO4)3.(OH)12.26H2O) como fase predominante, o gipso (CaSO4.2H2O) como fase maior, a calcita (CaCO3) como menor e a bassanita (CaSO4.0,5H2O) como fase minoritária. A etapa de concentração constou da avaliação das técnicas de precipitação e troca iônica. Para a precipitação utilizou-se solução de hidróxido de sódio a 10 molL-1 até que o pH da polpa chegasse a 12. Precipitou-se 62% do urânio presente no licor e o teor do metal no precipitado foi de 6,5%. A baixa recuperação na precipitação se deve ao excesso de íons carbonato do licor que interferiu tanto na precipitação quanto na troca iônica. Na precipitação o excesso de carbonato dificulta a desestabilização do ânion complexo [UO2(CO3)3]4- e no caso da troca iônica há a competição entre esses ânions e o íon CO32- pelos sítios de adsorção das resinas. Desta forma, para os ensaios de troca iônica, fez-se necessário submeter o licor gerado na lixiviação a ensaios com a finalidade de eliminar o excesso de íons carbonato. Para tal utilizou-se de aquecimento do licor, ou adição de cal para precipitação do carbonato de cálcio ou a diluição do licor com a solução de drenagem ácida de mina. Tais procedimentos visaram à obtenção de um licor com características adequadas para a posterior adsorção do urânio pelas resinas. As resinas testadas foram a DOWEX RPU e IRA 910 U e os carregamentos foram considerados satisfatórios para ambas, sendo esses valores de 65,0 e 60, 0 mg U/g, respectivamente. / Appropriate management of wastes is one of the most important environmental problems, particularly concerning the tailings of mining activities. Interim storage of the tailings at incorrect places pending treatment demands an urgent solution. The Osamu Utsumi Mine located in the city of Caldas, Minas Gerais, has faced such problem. The waste of the mine consists of an alkaline sludge produced during pH neutralization of acid drainage and is rich in several metals, including uranium. The recovery of uranium by a hydrometallurgical technique can be one alternative for the reuse of this material, alkaline leaching is one of the most indicated techniques to attain that purpose. The present work aimed to develop a specific leaching process for the recovery of uranium present in the sludge and to concentrate the metal in the leaching liquor in a effective way. The following parameters were assessed: solid percentages, residence time, temperature, selection of extracting agents, concentration of reagents and evaluating whether or not to apply oxidants. Results show the possibility of extracting 100% of the uranium contained in the sludge. The better conditions to reach the maximum solubilization are: 10% solid content, 0.50 molL-1 Na2CO3, 1.00 molL-1 NaHCO3, and 20 hours reaction time at room temperature. The chemical characterization of the sample by energy dispersive X-ray spectrometer (EDX) indicated Ca, S, Mn and Al as the main constituents of the sludge, and 0.25 % of U3O8. The crystallized phases present in the sample, according the X-ray diffraction, are ettringite (Ca6Al2(SO4)3.(OH)12.26H2O) as a predominant phase followed by gypsum (CaSO4.2H2O), calcite (CaCO3) and bassanite (CaSO4.0.5H2O) as the minority. The concentration step was composed by evaluate of precipitation technique and ionic exchange. In the precipitation stage, 10.0 moL-1 NaOH solution was added to the pulp to reach a pH of 12. The percentage of uranium precipitated from the liquor was 62% and the concentration of metal contained in the precipitate correspond a 6.5%. The low recovery is due to the excess of carbonate ions in the liquor that influenced in the precipitation and ionic exchange. The excess of carbonate in the precipitate hinders the destabilization of the Na4UO2(CO3)3 soluble complex and in the case of ionic exchange there is a competition between CO32- ion and [UO2(CO3)3]4- anion for the adsorption sites of the resins. Based on this fact it was necessary to submit the solution generated in the lixiviation stage to three different tests: heating, lime addition and dilution of the liquor with the acid mine drainage to eliminate the excess of carbonate ions. The aim of this procedure is to obtain a product with suitable characteristics to allow subsequent uranium adsorption by the resin. The adsorption capacities of the two resins used - DOWEX RPU and IRA 910 U were around 65.0 and 60.0 mg U/g of resin, respectively. Both adsorption capacities were considered satisfactory.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Entre os principais problemas ambientais e econômicos enfrentados pela mineração está a estocagem de grandes quantidades de resíduos em barragens. Estudos que buscam usos para esses resíduos têm sido realizados com a finalidade de torná-los matérias-primas para fabricação de diversos produtos, como cerâmicas, vidros, argamassas e pedras compostas, entre outros. Tratamentos físico-químicos, como separação magnética a seco e lixiviação ácida, aplicados ao resíduo arenoso proveniente do processo de beneficiamento do mineral itabirito, mostram a possibilidade de sua transformação em matéria-prima para os setores de maior consumo de areia de alta pureza, como as indústrias de sílica metalúrgica, de cerâmicas e de vidros. Verificou-se que a separação magnética com um campo permanente de 21.000 gauss, aplicada ao resíduo arenoso com teor mássico médio de 13% de ferro, foi capaz de gerar uma fração magnética com teor mássico de 37% de ferro e uma fração não-magnética com 0,5% de ferro. A lixiviação ácida da fração não-magnética, realizada em recipientes tubulares de teflon, com pressão de 1,03 MPa e temperaturas em torno de 180C, possibilitou a obtenção de uma sílica com teores de ferro de 0,003%. Foram obtidas amostras de vidro, esmaltes cerâmicos e cerâmicas vermelha e de revestimento com utilização da fração nãomagnética antes e depois da lixiviação, as quais apresentaram características de acordo com os requisitos do mercado. / Among the major environmental and economic problems concerning mining is the large quantities of residues that should be stored in dams. Studies are being carried out seeking uses for these residues as raw materials for manufacturing of products such as ceramics, glass, mortar, and composite stones. Dry magnetic separation and acid leaching were applied to a sandy residue (iron content averaging 13 %) from banded iron formations exploitation to obtain high purity silica. The magnetic separation with a permanent field of 21000 gauss was able to produce a magnetic fraction with content of 37% iron and a nonmagnetic fraction with 0.5% iron. The acid leaching of the non-magnetic fraction was carried out in tubular containers of Teflon (inner pressure 1.03 MPa and temperatures around 180 C) and produced silica with an iron content of 0.003%. Glass, ceramic glazes, and ceramic samples were obtained from the non-magnetic fraction before and after leaching with properties according to market requirements.