Alguns estudos do emprego de compostos de ferro como material adsorvedor não- convencional são citados em literatura. Foram feitos alguns testes da utilização de hematita (Fe2O3), o lodo galvânico e a lama de alto forno como adsorvedores para a remoção de metais pesados de efluentes industriais. A utilização de resíduo siderúrgico abundante, composto predominantemente por magnetita (Fe3O4), como adsorvedor não - convencional em processos de remoção de metais representa uma alternativa, de baixo custo, para o tratamento e adequação do efluente aos padrões de descarte de efluentes industriais exigidos pela legislação. Neste trabalho estudou-se a utilização de resíduo siderúrgico composto basicamente por magnetita como material adsorvedor para remoção de metais pesados em solução. O trabalho se concentrou no estudo da adsorção de quatro metais: cobre (Cu2+) , níquel (Ni2+) , chumbo (Pb2+) e o cádmio (Cd2+). Estes metais foram escolhidos devido a sua alta toxicidade e por estarem freqüentemente relacionados com efluentes de atividades industriais poluidoras. Os resultados obtidos permitiram concluir que, nas melhores condições de adsorção, o resíduo apresenta características adsorvedoras favoráveis a sua utilização industrial, com 97,84 % de remoção dos íons de cobre, 96,20 % de íons de chumbo, 61,70 % de íons de níquel e 87,22 % de íons de cádmio em solução. A velocidade de adsorção é proporcional a aquelas obtidas para outros adsorvedores não convencionais, e para a remoção dos íons de chumbo varia entre (92 e 115) 10-3mg g1 min-1 , e o sistema de adsorção possui características espontâneas e endotérmicas em adsorção ativada com característica parcial de adsorção química e está de acordo com os modelos propostos por Langmuir e por Freundlich, característico de processo de adsorção em monocamada, com sítios de adsorção de mesma energia e calor de adsorção equivalente. / Various references on the use of ferrous compounds as non - conventional adsorption materials can be found in literature. According to the literature, such materials as hematite, galvanic slag and blast furnace slag were successfully used in liquid waste treatment for heavy metals removal. Thus, the use of abundant ferrous metallurgy slag may prove to be efficient for low cost treatment of liquid industrial waste. The main goal of the present work is the study of converter slag application as adsorber material for heavy metals removal from liquid waste. The present research was aimed at soluble copper ( Cu2+), nickel ( Ni2+ ) , cadmium ( Cd2+ ) , and lead (Pb2+) removal. These metals were chosen because of their high toxicity, and because they are considered as the most common pollutants present in liquid industrial waste. The obtained results on converter slag adsorption properties under optimized adsorption conditions show that 97,84 % of copper, 61,70 % of nickel, 87,22 % of cadmium and 96,20 % of lead can be removed from the liquid waste. The achieved adsorption rates are comparable to those of conventional adsorbers, and for soluble lead removal rates in the range of ( 92 - 115). 10 -3 mg g -1 min -1 were established. Additionally, if was shown that the investigated adsorption system presented spontaneous and endothermic behavior under conditions of activated adsorption with partial chemical adsorption characteristics. Such pattern is in good agreement with the models proposed by Langmuir and Freundlich for monolayer adsorption processes with adsorption centers having equal energy and specific heat of adsorption. Overall, the obtained results indicate the viability of the investigated material for commercial application.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) SHIMELLY SOARES ROCHA.pdf: 1606021 bytes, checksum: 1199690ba81b285d39d490f2c9664a2c (MD5) Previous issue date: 2015-04-27 / O Jundiá (Rhamdia quelen) é um peixe que se destaca na região sul do Brasil, podendo ser encontrado desde o centro da Argentina até o sul do México, se destaca por possuir fácil adaptação e bons índices reprodutivos, sua maturidade sexual é atingida no primeiro ano de vida apresentando dois picos reprodutivos por ano, um no verão e outro na primavera. Estudos referente ao comportamento de gametas e sua interação com o meio ambiente ainda são incipientes, os gametas são lançados no ambiente onde ocorre a fertilização e neste momento os mesmos estão expostos a diversos contaminantes presentes na água, tais como metais pesados, como o Cloreto de Mercúrio (HgCl2) que tem capacidade de causar danos em qualquer tecido no qual entre em contato. Diante disto, o estudo teve por objetivo avaliar as patologias causadas por danos morfológicos ocasionados pela ativação de espermatozoides com soluções de diferentes concentrações de HgCl2. Para a realização do estudo, foi feita a coleta do sêmen, onde foram utilizados 7 animais machos de idade reprodutiva (489,42 ± 137g e 36,78 ± 3,13cm). O sêmen foi coletado por compressão abdominal, ativado em solução de NaCl 50mM livre de HgCl2 para o grupo controle, e soluções de NaCl 50mM com 0,0001; 0,0002; 0,002 e 0,02 mg/L de HgCl2. Foram avaliados motilidade, vigor e tempo de motilidade como parâmetros subjetivos, integridade e fluidez de membrana, funcionalidade mitocondrial, espécies reativas de oxigênio e fragmentação do DNA como parâmetros de toxicidade celular e patologia espermática como parâmetro de morfologia celular. Os resultados encontrados indicam que em relação aos parâmetros de motilidade, vigor e tempo de motilidade, houve diferença quando comparado ao grupo controle até mesmo na mais baixa concentração avaliada (0,0001mg/L). Entretanto, danos celulares, foram observados apenas, a partir da dose 0,0002mg/L, sendo eles integridade da membrana e fluidez da mesma. No parâmetro morfológico, houve diferença entre o índice de células anormais entre o grupo controle e todas as concentrações avaliadas nos grupos tratados. Estes resultados indicam que o Cloreto de Mercúrio pode ocasionar danos em espermatozoides de Rhamdia quelen, em todas as concentrações testadas. / The Jundiá (Rhamdia quelen) is a fish that stands out in the south of Brazil, can be found from the center of Argentina to the south of Mexico, stands out due to easy adaptation and good reproductive performance, sexual maturity is reached in the first year of life presenting two reproductive peaks a year, one in summer and one in the spring. Studies related to gamete behavior and its interaction with the environment are still incipient, the gametes are released into the environment where fertilization occurs and this time they are exposed to various contaminants in the water, such as heavy metals, such as chloride mercury (HgCl2) which is capable of causing damage to any tissue in which contact. In view of this, the study aimed to evaluate the pathologies caused by morphological damage caused by the activation of sperm with solutions of different concentrations of HgCl2. For the study, semen collection was made, which were used 7 male animals of reproductive age (489.42 ± 137g and 36.78 ± 3,13cm). Semen was collected by abdominal compression, activated in NaCl HgCl2 free 50 mM solution to the control group, and 50 mM NaCl solutions with 0.0001; 0.0002; 0.002 and 0.02 mg / L of HgCl2. Were evaluated motility, vigor and motility time as subjective parameters, integrity and membrane fluidity, mitochondrial functionality, reactive oxygen species and DNA fragmentation and cell toxicity parameters and sperm morphology and cell morphology parameter. The results indicate that in relation to motility parameters, vigor and motility time, there were differences when compared to the control group even in the lowest concentration evaluated (0,0001mg / L). However, cell damage were observed only from the dose 0,0002mg / L, where they membrane integrity and fluidity thereof. In the morphological parameter, there was difference between the abnormal cell ratio between the control group and all concentrations evaluated in the treated groups. These results indicate that mercuric chloride can cause damage to sperm R. quelen at all concentrations tested.

Alguns estudos do emprego de compostos de ferro como material adsorvedor não- convencional são citados em literatura. Foram feitos alguns testes da utilização de hematita (Fe2O3), o lodo galvânico e a lama de alto forno como adsorvedores para a remoção de metais pesados de efluentes industriais. A utilização de resíduo siderúrgico abundante, composto predominantemente por magnetita (Fe3O4), como adsorvedor não - convencional em processos de remoção de metais representa uma alternativa, de baixo custo, para o tratamento e adequação do efluente aos padrões de descarte de efluentes industriais exigidos pela legislação. Neste trabalho estudou-se a utilização de resíduo siderúrgico composto basicamente por magnetita como material adsorvedor para remoção de metais pesados em solução. O trabalho se concentrou no estudo da adsorção de quatro metais: cobre (Cu2+) , níquel (Ni2+) , chumbo (Pb2+) e o cádmio (Cd2+). Estes metais foram escolhidos devido a sua alta toxicidade e por estarem freqüentemente relacionados com efluentes de atividades industriais poluidoras. Os resultados obtidos permitiram concluir que, nas melhores condições de adsorção, o resíduo apresenta características adsorvedoras favoráveis a sua utilização industrial, com 97,84 % de remoção dos íons de cobre, 96,20 % de íons de chumbo, 61,70 % de íons de níquel e 87,22 % de íons de cádmio em solução. A velocidade de adsorção é proporcional a aquelas obtidas para outros adsorvedores não convencionais, e para a remoção dos íons de chumbo varia entre (92 e 115) 10-3mg g1 min-1 , e o sistema de adsorção possui características espontâneas e endotérmicas em adsorção ativada com característica parcial de adsorção química e está de acordo com os modelos propostos por Langmuir e por Freundlich, característico de processo de adsorção em monocamada, com sítios de adsorção de mesma energia e calor de adsorção equivalente. / Various references on the use of ferrous compounds as non - conventional adsorption materials can be found in literature. According to the literature, such materials as hematite, galvanic slag and blast furnace slag were successfully used in liquid waste treatment for heavy metals removal. Thus, the use of abundant ferrous metallurgy slag may prove to be efficient for low cost treatment of liquid industrial waste. The main goal of the present work is the study of converter slag application as adsorber material for heavy metals removal from liquid waste. The present research was aimed at soluble copper ( Cu2+), nickel ( Ni2+ ) , cadmium ( Cd2+ ) , and lead (Pb2+) removal. These metals were chosen because of their high toxicity, and because they are considered as the most common pollutants present in liquid industrial waste. The obtained results on converter slag adsorption properties under optimized adsorption conditions show that 97,84 % of copper, 61,70 % of nickel, 87,22 % of cadmium and 96,20 % of lead can be removed from the liquid waste. The achieved adsorption rates are comparable to those of conventional adsorbers, and for soluble lead removal rates in the range of ( 92 - 115). 10 -3 mg g -1 min -1 were established. Additionally, if was shown that the investigated adsorption system presented spontaneous and endothermic behavior under conditions of activated adsorption with partial chemical adsorption characteristics. Such pattern is in good agreement with the models proposed by Langmuir and Freundlich for monolayer adsorption processes with adsorption centers having equal energy and specific heat of adsorption. Overall, the obtained results indicate the viability of the investigated material for commercial application.

Orientador: Wanderley José de Melo / Coorientador: Aline Renée Coscione Gomes / Banca: Cássio Hamilton Abreu Júnior / Banca: Maria Olímpia de Oliveira Rezende / Banca: Mara Cristina Pessôa da Cruz / Banca: Luciana Maria Saran / Resumo: Atividades antrópicas têm aumentado a concentração de elementos tóxicos no ambiente, especialmente no solo. Dentre esses elementos, estão os metais pesados, estando o bário (Ba) na lista dos elementos que apresentam risco à saúde humana e cujas informações sobre seu comportamento no solo e nas plantas ainda são muito limitadas. Em assim sendo, objetivou-se, no presente estudo, avaliar a influência do Ba, fornecido por meio de sais com diferentes solubilidades, na nutrição e produção de grãos por plantas de sorgo; conhecer sua distribuição e acúmulo nas diferentes partes das plantas e os possíveis sintomas de toxicidade; conhecer sua fitodisponibilidade e dinâmica no solo e a biodegradação dos restos vegetais e sua liberação para o solo. O experimento, dividido em duas etapas, foi conduzido em casa de vegetação, utilizando amostras de um Latossolo Vermelho coletado a 0-20 cm de profundidade. A primeira etapa foi desenvolvida em delineamento experimental em blocos casualizados com 7 tratamentos [2 fontes de Ba (BaSO4 e BaCl2) em 3 doses (150, 300 e 600 mg kg-1), mais uma testemunha, sem adição de Ba] e 4 repetições. A segunda etapa teve início após o término da primeira, sendo testados 6 tratamentos [S0A0R0= solo dos vasos do tratamento testemunha (T) do experimento da primeira etapa; S0A0R1= T + R (raízes das plantas cultivadas no solo com 300 mg kg-1 de Ba na forma de BaCl2 do experimento da primeira etapa); S0A1R1= T + R + A (parte aérea das plantas cultivadas no solo com 300 mg kg-1 de Ba na forma de BaCl2 do experimento da primeira etapa); S1A0R0= solo dos vasos do tratamento com 300 mg kg-1 de Ba na forma de BaCl2 do experimento da primeira etapa (S300); S1A0R1= S300 + R; S1A1R1= S300 + R + A] em delineamento experimental inteiramente casualizado com 4 repetições. Na primeira etapa, foi realizada amostragem de solo e de folhas diagnósticas (FD) aos 56 dias ... / Abstract: Anthropogenic activities have increased the content of toxic elements in the environment, especially in soil. Trace elements, among them barium (Ba), whose informations on soil behavior and plant effects are much reduced, are one of this toxic components. The objective of this study was to evaluate the influence of Ba, supplied as salts of different solubilities, on the nutrition and grain production by sorghum plant; to know the distribution and accumulation in different parts of the plant and possible toxicity symptoms; to know Ba phytoavailability and soil dynamic during plan biodegradation. The experiment was conducted in greenhouse, using samples of Red Oxisol sampled at the t0-20cm depth. The experiment was divided into two steps. The first one was developed using randomized complete block design with seven treatments [2 sources of Ba (BaSO4 and BaCl2) in 3 doses (150, 300 and 600 mg kg-1) and a control] and 4 replications. The second step started soon after the first step and consisted of 6 treatments [SOA0R0= soil from the control of the first step (T); S0A0R1= T + R (roots from the plants cropped in soil that received 300 mg kg-1 Ba as BaCl2in the first step); S0A1R1= T + R + A (aerial part from the plants cropped in soil that received 300 mg kg-1 Ba as BaCl2 in the first step); S1A0R0= soil that receive 300 mg kg-1Ba in the first step (S300); S1A0R1= S300 + R; S1A1R1= S300 + R + A] in experimental design totally randomized and 5 replications. In the first step soil samples and leaves (DL) were taken 56 days after seedlings transplanting (DAT). For whole plant analysis (roots, leaves and culms), grains and dry mass (DM) production the samples were taken 101 DAT. In the second step soil samples were taken at 0, 15, 30, 60 and 90 days after plant addition. Soil samples were analyzed for pseudo-total Ba, Mehlich 3 extracted Ba and its distribution in the soil fractions soluble ... / Doutor

Tese de doutoramento. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Instituto Superior de Engenharia do Porto. 2010

Doutor -- Escola Nacional de Saude Publica, Rio de Janeiro, 1999.

Mestre -- Escola Nacional de Saude Publica, Rio de Janeiro, 2001.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000440822-Texto+Completo-0.pdf: 1496271 bytes, checksum: ed1a67fe6439eb139b2edd2275228d18 (MD5) Previous issue date: 2012 / Cadmium is considered the seventh most dangerous substance in the environment and is classified as carcinogen type I, potentially affecting a wide range of living organisms, including humans. In addition to its wide systemic impact and potential lethality, cadmium has been associated to neurobehavioral defects that may also compromise animals’ ecological status and survival. Despite its potential impact, the comprehension of cellular and molecular mechanisms underlying cadmium deleterious effects on animals’ behavior is still scarce. This study aimed to evaluate the behavioral effects of cadmium for 1 or 7 days at environmentally relevant concentrations (10 μg/L, 100 μg/L and 1000 μg/L) on zebrafish and to analyze brain oxidative stress and apoptotic markers. Cadmium-exposed zebrafish exhibited a generalized increase in locomotor activity after 1 and 7 days of treatment at all doses in all parameters evaluated, including distance travelled in a 5-min. evaluation period, mean speed and mobile periods. This hyperlocomotory effect significantly compromised animals’ general performance in exploring a new environment, which was evident in all cadmium exposed animals decreased path efficiency and altered distribution on the water column. Additionally, our results confirmed previous reports of increased oxidative damage in fishes exposed to cadmium and specifically demonstrated higher levels of damaged proteins in brain samples of animals exposed to cadmium at 100 μg/L for 1 day and at 10 μg/L for 7 days when compared to their respective control groups. Lipid peroxidation was also significantly increased in animals’ brain after 1 day cadmium exposure at 100 μg/L. Real-Time PCR analysis of transcripts for p53 and bax were not altered after 1 day cadmium exposure, but significantly increased after 7 days. Our results present evidence of cadmium deleterious effects on zebrafish cognitive functions and raise attention to the fact that its manifestation appears already after a one day exposure to 10 μg/L, a concentration accepted by most international regulating agencies. / O cádmio é considerado a sétima substância mais perigosa presente no ambiente e é classificado como carcinogênico tipo I, potencialmente afetando uma grande quantidade de seres vivos, incluindo os humanos. Ademais, o cádmio tem sido associado a defeitos neurocomportamentais que podem comprometer o status ecológico e a sobrevivência de animais. Apesar do potencial impacto, a compreensão dos mecanismos celulares e moleculares por trás de seus efeitos deletérios no comportamento de animais é ainda escassa. Este estudo teve por objetivo avaliar os efeitos comportamentais do cádmio por 1 e 7 dias a concentrações relevantes no ambiente (10 μg/L, 100 μg/L and 1000 μg/L) em zebrafish e analisar o estresse oxidativo e marcadores de apoptose no encéfalo. Animais expostos ao cádmio apresentaram aumento na atividade locomotora após 1 e 7 dias de tratamento em todas as concentrações e parâmetros avaliados, incluindo distância percorrida num período de 5 minutos, velocidade média e períodos móveis. A hiperlocomoção afetou significativamente o desempenho dos animais em explorar um novo ambiente em todos os grupos tratados, evidenciado por uma diminuição na eficiência de percurso e alterada distribuição na coluna d’água. Adicionalmente, nossos resultados confirmaram estudos prévios sobre aumento no dano oxidativo em peixes quando expostos ao cádmio e especialmente demonstraram níveis mais elevados de dano a proteínas em amostras de encéfalo em animais tratados a 100 μg/L por 1 dia e a 10 μg/L por 7 dias quando comparados aos seus respectivos controles. Lipoperoxidação aumentou significativamente no encéfalo de animais expostos por 1 dia a 100 μg/L. Análises dos marcadores p53 e bax por Real-time PCR apresentaram nenhuma alteração após 1 dia de exposição, mas significativamente aumentaram após 7 dias. Nossos resultados apresentam evidências dos efeitos deletérios do cádmio no comportamento de zebrafish e chama atenção para o fato de que a manifestação de seus efeitos aparece a partir de 1 dia de exposição a 10 μg/L, uma concentração aceita por muitas agências de regulamentação internacional.

Orientador : Prof. Dr. Haroldo de Araujo Ponte / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 03/10/2017 / Inclui referências : f. 91-100 / Área de concentração : Engenharia de superfície / Resumo: O solo poluído torna-se uma ameaça ao meio ambiente por apresentar substâncias tóxicas, entre estas, destacam-se os metais pesados. É importante considerar que os metais, além de causarem danos ao meio ambiente, também oferecem sérios riscos à saúde humana. Como alternativa para solucionar esta ameaça, técnicas são desenvolvidas na tentativa de extrair estes contaminantes do solo, sendo uma delas a técnica da remediação eletrocinética, que tem sido considerada promissora porque apresenta um excelente potencial de recuperação de locais contaminados por metais pesados. Neste trabalho escolheu-se estudar a remediação eletrocinética em solo contaminado pelo metal Cromo (Cr III) derivado do processo de galvanoplastia de cromo duro. O objetivo principal foi otimizar os parâmetros de processo (tempo de remediação e campo elétrico aplicado), levando-se em consideração os aspectos relacionados ao controle das reações paralelas geradas nos eletrodos. Os resultados de eficiência de remoção de cromo foram significativos e o consumo energético foi considerado baixo. Palavras-chave: Cromo. Remediação. Eletrólito. Solo. Metais pesados. / Abstract: The polluted soil becomes a threat to the environment by presenting toxic substances, among them, the heavy metals stand out. It is important to consider that metals, in addition to causing damage to the environment, also pose serious risks to human health. As an alternative to solve this threat, techniques are developed in the attempt to extract these contaminants from the soil, one of which is the electrokinetic remediation technique, which has been considered promising because it presents an excellent recovery potential of sites contaminated by heavy metals. In this work we chose to study the electrokinetic remediation in soil contaminated by the chromium (Cr III) metal derived from the hard chromium electroplating process. The main objective was to optimize the process parameters (remediation time and applied electric field), taking into account the aspects related to the control of the parallel reactions generated in the electrodes. The results of the removal efficiency of chromium were significant and the energy consumption was considered low. Keywords: Chrome. Remediation. Electrolyte. Soil. Heavy metals.

Orientador: Wanderley José de Melo / Banca: Priscila Lupino Gratão / Banca: Marcela Midori Yada / Resumo: O esperado aumento na produção do lodo de esgoto e o volume diário de lodo descartado em aterros sanitários reforçam a necessidade do reaproveitamento deste resíduo que pode fornecer nutrientes às plantas ao ser aplicado no solo, tornando-se importante alternativa de disposição, porém a presença de metais pesados limita seu uso. Assim, em duas áreas que receberam lodo de esgoto por 18 anos consecutivos, o objetivo foi avaliar a concentração de Pb, Ni e Zn no solo e plantas de milho após a 18ª aplicação do resíduo. Este experimento ocorreu no ano agrícola 2014/2015 em área de LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico e LATOSSOLO VERMELHO Distrófico, no município de Jaboticabal, SP; com 4 tratamentos (0, 5, 10 e 20 t ha-1 de lodo de esgoto, respectivamente T0, T5, T10 e T20) organizados no delineamento em blocos casualizados com 5 repetições. Foram avaliadas as concentrações pseudototal através do método 3050 B da USEPA e teor disponível através do método Mehlich 1 de Pb, Ni e Zn no solo, acúmulo desses metais na parte aérea das plantas, teor nos grãos e na folha diagnose; estado nutricional, produtividade e massa seca da parte aérea da planta. As concentrações de Pb, Ni e Zn no solo das duas áreas que receberam lodo de esgoto foram superiores aquelas que receberam apenas fertilização mineral convencional, porém no 18º ano de aplicação de lodo, os teores desses metais no solo ainda permanecem abaixo dos níveis estabelecidos para intervenção agrícola, de acordo com a legislação brasileira... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The expected increase in the production of sewage sludge and the daily volume of sludge discarded in landfills reinforce the need to reuse this residue, which can provide nutrients to the plants when applied to the soil, making it important disposal alternative of heavy metals limits its use. Thus, in two areas that received sewage sludge for 18 consecutive years, the objective was to evaluate the concentration of Pb, Ni and Zn in the soil and corn plants after the 18th application of the residue. This experiment occurred in the agricultural year 2014/2015 in the area of Red Oxisol eutroferric and Red Oxisol distrophic, in the municipality of Jaboticabal, SP; with 4 treatments (0, 5, 10 and 20 t ha-1 of sewage sludge, respectively T0, T5, T10 and T20) organized in a randomized block design with 5 replicates. The pseudototal concentrations were evaluated using the USEPA method 3050 B and content available by the Mehlich 1 method of Pb, Ni and Zn in the soil, accumulation of these metals in the aerial part of the plants, grain content and diagnosis leaf; nutritional status, productivity and dry mass of the aerial part of the maize plant. The concentrations of Pb, Ni and Zn in the soil of the two areas that received sewage sludge were higher than those that only received conventional mineral fertilization, but after the 18th year of sludge application, the levels of these metals in the soil still remain below the established levels for agricultural intervention, in Brazilian leg... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre