Orientador : Adriana Parada Dias da Silveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T11:42:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_SaraAdrianLopezde_D.pdf: 1285241 bytes, checksum: 4a2c454661c50b46348f9f195232ae10 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A acumulação de Cd pelas plantas e a crescente presença desse metal no sistema edáfico é, atualmente, de grande preocupação ambiental pois pode acarretar problemas para a saúde humana e causar efeitos deletérios no ecossistema edáfico. A micorriza arbuscular (MA), considerada uma simbiose quase que universal entre plantas superiores e fungos da ordem Glomales, constitui uma ponte entre o solo e a planta tendo influência direta na absorção de nutrientes e de elementos potencialmente tóxicos. Nesse contexto, o presente trabalho estudou a influência da associação micorrízica arbuscular em plantas potencialmente remediadoras de solos contaminados, feijão de porco, milho e girassol, na absorção e acúmulo de Cd, e na possível atenuação do estresse causado pelo excesso de Cd nas plantas hospedeiras. Com esse propósito, foram avaliados parâmetros de crescimento, a distribuição de Cd na parte aérea, raízes e no micélio extrarradicular dos fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) inoculados e associados às plantas hospedeiras. A atividade da guaiacol peroxidase nas raízes, umas das enzimas chave no sistema antioxidante da planta, a absorção de nutrientes e a atividade da fosfatase em folhas foram utilizadas na avaliação do estresse e da possível tolerância das plantas ao Cd. De forma geral, as plantas beneficiaram-se da associação com FMAs, tanto na ausência como na presença de Cd. No entanto, mostraram respostas diferentes em termos de acúmulo de Cd. O feijão de porco, quando associado a Glomus etunicatum, e o girassol colonizado por G. intraradices absorveram maiores quantidades de Cd do que plantas não micorrizadas (NM). Já o milho colonizado por G. macrocarpum absorveu menores quantidades de Cd do que os homólogos NM. O girassol acumulou concentrações de Cd superiores a 200 mg kg-1 na parte aérea, podendo ser considerada uma planta hiperacumuladora de Cd, sendo que absorveu e translocou ainda maiores concentrações de Cd quando associado a G. intraradices. A micorrização do milho promoveu o seu crescimento, melhorando a nutrição mineral e atenuando o estresse da planta em condições de excesso de Cd. A atividade da enzima guaiacol peroxidase mostrou-se um indicador sensível do estresse oxidativo causado pelo Cd nas raízes, sendo induzida na presença do metal e influenciada pela micorrização das plantas / Abstract: Cd accumulation by plants and the increasing presence of this metal in the soil system is nowadays of great environmental concern. Cd contamination can bring human health problems and harmful effects to the soil ecossystem. Arbuscular mycorrhiza (AM) is considered a universal symbiosis between higher plants and fungi from the order Glomales. This symbiosis is a direct link between soil and plant roots, with a direct influence in nutrient and potentially toxic elements uptake. In this context, the present research studied the influence of the arbuscular mycorrhizal association in potencial remediator plants of contaminated soil, jackbean, maize and sunflower, on Cd uptake and accumulation patterns and evaluated the possible alleviation of the stress caused by excess Cd confered to the host plants. With this intention, plant growth parameters and Cd distribution in shoots, roots and in the extraradical mycelia of the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) inoculated were evaluated. Guaiacol peroxidase activity in plant roots, as one of the key enzymes of the antioxidant system in plants, nutrient uptake and phosphatase activity in leaves were used to evaluatethe stress caused by Cd and the possible phytotoxicity alleviation in plants due to mycorrhiza. In a general way, plants benefited from the AM association, both in the ausence and in the presence of Cd. However, plant response in terms of Cd accumulation differed. Jackbean plants associated to G. etunicatum and sunflower plants colonized by G. intraradices absorved higher amounts of Cd than non-mycorrhizal (NM) plants. Sunflower plants colonized by G. intraradices showed a shoot Cd concentration higher than 200 mg kg-1 and can be considered a Cd hyperaccumulator plant. In addition, sunflower plants absorved and translocated still higher Cd amounts when in association with G. intraradices. Maize mycorrhization promoted plant growth, ameliorated mineral nutrition and attenuated plant stress in excess Cd conditions. Guaiacol peroxidase activity showed to be a sensitive biomarker of the oxidative stress caused by Cd in plant roots. The enzime was induced in the presence of the metal and influenced by plant mycorrhal status / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientador: Silvana Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-07T10:52:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_RenatoWillianMartinsde_M.pdf: 4881614 bytes, checksum: f51d82db386ead9c39786396a2034da4 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A poluição do meio ambiente tornou-se de interesse público em todas as partes do mundo. Não apenas os países desenvolvidos vêm sendo afetados pelos problemas ambientais; também as nações em desenvolvimento começam a sofrer os graves impactos da poluição. Isso decorre do rápido crescimento econômico associado à exploração de recursos naturais. Este trabalho tem como objetivo estudar a qualidade da água no Ribeirão Jacuba Município de Hortolândia dos efluentes e esgotos, através de análise de metais pesados em diferentes amostras. As amostras foram divididas em três grupos que delimitam a área de estudo: amostras de águas superficiais, coletadas em nove postos, amostras de efluentes inorgânicos e orgânicos sem tratamento e tratadas e, amostras de esgoto do presídio estadual. A técnica empregada SR-TXRF apresenta algumas vantagens em relação à outros métodos, dentre as quais podemos destacar rapidez, limite de detecção na faixa de parte por bilhão (ppb), além de ser um método multielementar, que permite a detecção de vários elementos em uma única medida. E esta técnica tem um elevado potencial de aplicação em várias áreas, onde há necessidade de correlação entre os elementos essenciais e tóxicos...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The pollution of the environment became everywhere of public interest of the world. The developed countries not just come being affected for the environmental problems; the developing nations also begin to suffer the serious impacts of the pollution, what elapses of the fast economic growth associated to the exploration of natural resources. This work has as objective to study the quality of the waters in Jacuba stream in Hortolândia city, residual waters and sewages, through heavy metal analysis in several samples. The samples were divided in three groups that define the study area: samples of superficial waters, collected in nine different locations, samples of inorganic and organic residual waters, without treatment and treated and, samples of sewage from state prison. The technique employed (SR-TXRF) presents some advantages in relation to the other methods, which we can emphasize the detection limit in the range of a few micrograms per liter (ppb), besides being a multi-elementary method that allows the detection of several elements in a unique measure. This technique has a high potential application in several areas, mainly in areas where it is necessary a correlation among the essential and toxicant elements...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Ruben Bresaola Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-23T10:46:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carrara_SilviaMartaCastelodeMoura_M.pdf: 4303374 bytes, checksum: 6a07d3d00fb4c6be5d88fd89742e5773 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Os despejos industriais dos processos de galvanoplastia causam, em geral, graves problemas de poluição hídrica por conterem metais pesados e utilizarem grandes volumes de água em seus processos. A reciclagem ou reuso dos efluentes para fins diversos pode diminuir a demanda de água dos mananciais e minimizar a quantidade de efluentes lançados nas redes públicas de esgotos ou rios. O presente trabalho tem por objetivo estudar a viabilidade do reuso ou reciclagem das águas residuárias geradas em indústrias de galvanoplastia, por meio de tratamento fisico-químico de coagulação-floculação. Os resultados dos ensaios mostraram que houve remoção de metais acima de 99% utilizando-se NaOH com pH de coagulação igual a 10, com tempo de sedimentação de 90 minutos, ou utilizando-se 30 mg/L de cloreto férrico em pH 10 e também polímero aniônico em pH 9, ambos com tempo de precipitação de 60 minutos. Com isso, conclui-se que, com relação à quantidade de metais, estas águas apresentam teores inferiores aos limites estabelecidos para as águas de Classe 3, de acordo com a legislação CONAMA n. 20, podendo ser reutilizadas para irrigação de culturas arbóreas e forrageiras. Podem, igualmente, ser reutilizadas para lavagem de pisos, em descargas de banheiros e em alguns tanques do primeiro enxágüe das peças. Para reciclagem dessas águas no processo, toma-se necessária a diluição com água limpa para diminuição da condutividade da água tratada / Abstract: The industrial wastes of the galvanotechnick processes cause, in general, serious hydro pollution due to the use of heavy metaIs, besides that, they use great volumes of water in their processes. The recyc1ing or reuse of the waste for many purposes reduces the water demand of the rivers and minimizes the quantity wastes to be launched in the sewers or rivers. Due to these facts, the present work had the objective of studying the feasibility of the reuse or recyc1ing of residuary water generated in galvanotechnick industries by physical-chemical treatment of coagulation-flocculation. The results of the research had shown that there was removal of metaIs above 99% using NaOH with pH equal to 10, with precipitation time of90 minutes, or using FeCh ofpH 10 and also anionic polymer ofpH 9, both with time precipitation of 60 minutes. Therefore, it can be conc1udedthat in relation to the quantity of metaIs, this water can be reused for irrigation of garden culture, for pavement and toilet flush c1eaning. For recyc1ing of these water in process, it becomes necessary the dilution with c1eanwater for decrease of conductivity of treated water / Mestrado / Saneamento / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Osvaldir Pereira Taranto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenhariaa Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T12:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JeanFerreira_M.pdf: 3341187 bytes, checksum: 23040a974ec5a8dffb2801cb1dc12887 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Os efluentes de muitos processos industriais possuem elevados teores de metais pesados, que em grande parte são lançados nos mananciais, levando à poluição dos recursos hídricos. Existem vários processos de tratamento destes efluentes, mas, em especial, um vem merecendo destaque: o processo de retenção destes metais por algas. As algas são usadas na recuperação ambiental promovendo a remoção de metais pesados, visando reaproveitar estes metais para fins industriais. O objetivo deste trabalho consiste em implementar programas computacionais em linguagem Fortran, juntamente com dados experimentais obtidos através da literatura para a modelagem de processos batelada e contínuo para retenção destes metais pela biossorção através de biomassas (algas). Este estudo foi feito para que o efluente contenha somente um metal pesado e assim não tenha interferência e competição de outros metais. Dados experimentais obtidos pela literatura conduzidos em banho finito, utilizados como parâmetros para o estudo do processo descontínuo, permitiram a quantificação de parâmetros de equilíbrio e de transferência de massa fluido-sólido. Após esta análise em processo descontínuo utilizou-se estes valores para uma primeira estimativa em um processo contínuo. Primeiramente foi feita uma modelagem em Batelada e assim conseguiu-se análise do coeficiente de transferência de massa e constantes de equilíbrio para o processo, análise das isotermas de Langmuir, Freundlich e por fim a modelagem em leito fixo. Resultados satisfatórios foram obtidos tanto para o processo descontínuo quanto para o contínuo em leito fixo com algas. Obtendo assim, curvas de equilíbrio, isotermas de adsorção, curvas de concentração para o processo batelada e curvas de concentração do tipo "breakthrough" na saída do leito para o processo contínuo / Abstract: Effluents of many industrial processes carry high levels of heavy metals, which in great part are disposed in the water sources, polluting them. There are many treatments for these effluents, but one, specially, is gainning importance: the retention of heavy metals using algae. Algae are used in environment recovery promoting retention of heavy metals, in order to reutilize them for industrial purposes. The objective of this work was to develop a computer program in Fortran and, along with experimental data from literature, model the batch and the continous process of heavy metals retention by biossorption. This study was carried out considering the effluent having only one kind of heavy metal, avoiding the influence or competition of other metaIs. Experimental data from batch processes taken ftom literature helped finding the equilibrium and the fluid-solid mass transfer parameters. After this analysis in batch process, these data were used to a first estimate of the continuous process. First, a batch modeling was done and it provided a good analysis of the mass transfer coefficient, the equilibrium constant, the Langmuir and the Freundlich isotherms and the fixed bed modeling. Satisfactory results were obtained to the batch process as much as for the continous algae fixed bed, providing equilibrium curves, adsorption isotherms, batch concentration curves and Breakthrough continous concentration curves / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Jose Roberto Guimarães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-31T14:48:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Farah_CarolinaRittesTurato_M.pdf: 5710185 bytes, checksum: 5c15b23113a03261722d797144343476 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A caracterização fisica e química de uma substância ou mesmo de uma mistura de substâncias é muito importante, porém não fornece o potencial tóxico. A utilização de ensaios com organismos, ou seja, a aplicação de testes de toxicidade, pode suprir esta limitação. As bactérias Klebsiella oxytoca e E. colí foram utilizadas como organismosteste em testes de toxicidade, sendo esta última utilizada para fins de comparação. A estimulação/inibição do crescimento bacteriano foi quantificada pela medida da sua respiração, ou seja, do CO2 produzido; que foi medido pelo sistema de análise por injeção em fluxo (FIA), caracterizado por ser um método simples, que utiliza pequenos volumes de amostra, sensível e rápido na determinação. As bactérias foram expostas ao antibiótico tetraciclina, aos metais pesados Hg2+, Cd2+ e CU2+ e a 2 detergentes hospitalares. Os resultados foram expressos em termos de EC5o e tempo de duplicação (tD). A Klebsiella oxytoca apresentou-se mais resistente do que a E. colí. A sensibilidade encontrada pela Klebsiella oxytoca aos metais foi Hg2+>Cd2+>Cu2+ e pela E. colí, Hg2+>Cu2+>Cd2+. Conclui-se que existe uma diferença na sensibilidade entre os organismos do mesmo nível trófico e a necessidade da bateria de ensaios / Abstract: The physical and chemical characterization of a substance or of a substance mixture is very important, however it does not supply any information related to the toxic potential. The use of assays with organisms, or either, the application of toxicity tests, can overcome this limitation. The Klebsiella oxytoca and E. co/i bacteria had been used as tests-organism in toxicity tests, this last one used for matching purposes. The stimulation/inhibition of the bacterial growth was quantified by the measure of its respirantion of produced CO2 that it was measured by the system of flow injection analysis (FIA), characterized as a simple method that uses a small amost of sample, is sensitive and fast in the determination. The bacteria had been exposed to the antibiotic tetracicline, the heavy metals Hg2+, Cd2+ and Cu2+ and to 2 hospital detergents. The results are expressed in terms of EC5o and duplication time (tD). The Klebsiella oxytoca presented higher resistance than E. co/i. The sensitivity found for the Klebsiella oxytoca to metals was Hg2+>Cd2+>CU2+ and for E. coli, Hg2+>CU2+>Cd2+. One concludes that there is a difference in sensitivity between organisms of the same trofic level and the necessity of the battery of assays / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Resíduos sólidos urbanos (domiciliares, comercias, de serviços, industriais etc.) dispostos em aterros sanitários brasileiros contêm, em pequenas proporções, componentes considerados tóxicos ou perigosos, entre os quais metais pesados de interesse neste trabalho. O comportamento desses íons associados aos solos, lixos e chorumes foram estudados em dois aterros sanitários (Aterros I e II) localizados na Região Metropolitana de São Paulo-SP. Nos solos de cobertura, em ambos os aterros, constatou-se enriquecimento em metais pesados com baixas concentrações de íons intersticiais e elevados teores de metais adsorvidos. Experimentos em colunas contendo camadas de solos não impactados e lixo (bananas) reproduziram com eficácia os fenômenos que ocorrem nas células sanitárias dos aterros. As diferentes fases de decomposição (aeróbia, aeróbia/anaeróbia, anaeróbia) foram monitoradas através de amostragens sistemáticas de chorume e o comportamento iônico, em relação ao solo, foi acompanhado pela percolação de soluções com concentrações conhecidas de íons Pb, Cu, Cr e Ni. Os solos forneceram respostas distintas com maior adsorção no Aterro I devido prevalência de sua composição textural sobre a mineralogia e capacidade de troca catiônica do solo do Aterro II. Nas fases iniciais de decomposição do lixo, com a produção de ácidos orgânicos (complexantes), elevação da força iônica e diminuição do pH, foram facilitadas as disponibilidades iônicas. A diminuição de íons de metais pesados nos chorumes nas fases posteriores ocorreu devido, principalmente, ao aumento do pH, conseqüência das transformações químicas que culminaram na fase metanogênica. A fixação iônica, especialmente do Pb e Cu, deu-se devido formação de compostos pouco solúveis (carbonatos e óxi-hidróxidos) e a retenção do Ni graças essencialmente aos fenômenos de adsorção. O cromo sofreu fundamentalmente influência do pH e Eh, precipitando como cromo (lll) na fase anaeróbia metanogênica. A eficiência da reprodução em colunas dos fenômenos que ocorrem nas células sanitárias dos Aterros I e II evidenciam a conveniência de se selecionar os solos utilizados em aterros. / Urban solid waste (residential, commercial, municipal, industrial) disposed in brazilians sanitary landfills contain, in small quantities, potentially toxic and hazardous components, in which group heavy metals are included. This research studied the behavior of these ions, associated with soil, wastes and leachates of two sanitary landfills (Landfills I and II) in the Metropolitan Region of São Paulo, São Paulo State. Heavy metals enrichment was detected in cover soil of both landfills, with low concentrations of interstitial ions and high levels of adsorbed metallic ions. Columns experiments containing soil and artificial waste (bananas) layers reproduced efficaciously phenomena that occur in real sanitary cells. Different stabilization phases (aerobic, aerobic/anaerobic, anaerobic) were monitored by systematic collection of leachates and the ionic behavior, related to soils, was accompanied by solution injections with known concentrations of Pb, Cu, Cr and Ni. Soils answers to the percolations were distinct, with higher adsorptions in Landfill I soil due to its texture, which dominated mineralogy and cationic exchange capacity of Landfill II soil. During initial decomposition phases, the production of organic acids (complex) in leachate, the ionic force raise and pH drop, favored ionic availability.The decrease of heavy metal ions in leachate during later phases was a consequence of pH elevation and chemical transformations, which culminated the methane stabilization phase. lonic fixation, especially of Pb and Cu, occuned due to unsolvable compounds formation (carbonates, oxi-hydroxides) and Ni retention was essentially related to adsorption phenomenon. Chromium suffered influence of pH and Eh, and precipitated as chromium (lll) during methanic phase. The efficiency of sanitary cells phenomena reproduction in columns is an evidence that soil used to cover compacted solid waste at sanitary landfills must be selected.

Em áreas agrícolas, o uso indiscriminado de agroquímicos leva ao comprometimento da qualidade ambiental. A aplicação contínua de fertilizantes sintéticos e pesticidas resulta no acréscimo de constituintes tóxicos no solo e, conseqüentemente, na água subterrânea. Estudos realizados em área agrícola de Jundiaí, São Paulo, revelaram presença de teores significativos de arsênio na água dos poços monitorados. A ingestão de arsênio inorgânico pode causar câncer, principalmente, de pele e pulmonar. No solo verificou-se, além de arsênio, a existência de cromo, cobre, chumbo e mercúrio proveniente de produtos químicos utilizados na lavoura. Os produtos químicos utilizados no tratamento de cultivares frutíferos, apresentaram arsênio e metais pesados em sua composição. A adubação fosfatada constitui-se a principal fonte de contaminação de arsênio no solo, em razão da alta dosagem empregada. A presença desse constituinte nos fertilizantes deve-se ao minério fosfático utilizado na produção do adubo químico. A mobilidade de arsênio foi evidenciada com ensaios de competitividade aniônica entre arsenato e fosfato, onde a adsorção de arsenato pelo solo decresce na presença de fosfato. A constatação de arsênio na água levou a realização de experimentos de remediação. A lã de aço foi utilizada na remoção de arsênio (III e V) da água. Assim, como sugestão, para áreas rurais desprovidas de sistema de tratamento de água, recomenda-se o uso de talha terracota contendo, como meio filtrante, de carvão ativado e lã de aço. A principal vantagem desse processo deve-se ao baixo custo e de aplicação residencial. / This study investigated the occurrence and behaviour of arsenic and heavy metals (chromium, copper, lead and mercury) in the soil. Special attention is given to the anthropogenic impact, such as the effects of agriculture on soil quality and drinking water contamination. Arsenic and heavy metals may accumulate in soil through the application of fertilizers and pesticides. Studies were carried out in an area of Jundiai, São Paulo, with high arsenic in levels natural water from domestic wells. Ingestion of inorganic arsenic can cause skin and lung cancers. The deterioration of soil and groundwater quality as a result mainly of fertilizer use due to excessive P application, overdosing of soil with phosphate, undesirable additions of arsenic and trace elements. Phosphate fertilizers are a potential source of arsenic. The concentration of arsenic in the fertilizer will vary with the source rock for to produce the synthetic manure. Based on data from the laboratory experiments, arsenate and phosphate sorption, displayed similar adsorption. Nevertheless, arsenate adsorption by soil decreased in the presence of phosphate; thus increasing the mobility of arsenic in the soils. Based on results from laboratory studies, steel-wool was utilized in remotion of arsenic (III and V) from drinking water, because it offer high adsorption capacity. The combination of granular actived carbon and steel-wool can effect. As removal up to 100%. A major advantage of this process is due to the low-cost and residential application (terra cotta filter).

Orientadores: Meuris Gurgel Carlos da Silva, Sirlei Jaiana Kleinübing / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T03:51:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_HarrsonSilva_M.pdf: 3086288 bytes, checksum: df57d56b5e16a94632301ad2849fb91b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar a bioadsorção dos íons Cd2+, Cu2+, Pb2+, Ni2+ e Zn2+ pela macrófita aquática Limnobium spongia em sistema estático. Diagramas de especiação em função do pH, foram simulados usando o software HYDRA, de modo a se conhecer as diferentes espécies em meio aquoso, nas condições estudadas. Observa-se que em pH<5,0 não ocorre precipitação para todos os íons estudados. A técnica de Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR) foi utilizada para identificação dos grupos funcionais presentes no bioadsorvente, que poderiam estar envolvidos no processo de bioadsorção. Observou-se que os grupos aminos, amidas e ácidos carboxílicos participam do processo de bioadsorção dos íons metálicos estudados. Para análise da superfície do bioadsorvente nas diferentes condições estudadas foi utilizada a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A técnica de EDX (Espectroscopia de Raios X por Energia Dispersiva) acoplada a MEV foi utilizada para caracterizar as espécies naturalmente presentes na macrófita e fazer um mapeamento da distribuição das diferentes espécies metálicas bioadsorvidas. Verificou-se grande quantidade de íons Mg2+, Na2+, Al3+, e Ca2+, naturalmente presentes na macrófita e redução destes íons após a bioadsorção dos íons metálicos estudados, indicando que o mecanismo de troca iônica pode estar ocorrendo. Modificações químicas da biomassa foram efetuadas a fim de aumentar a sua capacidade de bioadsorção. O tratamento com NaOH (0,1M) provocou uma elevação na capacidade de remoção de 35, 20, 10, 11 e 15% para os íons Cd2+, Cu2+, Pb2+, Ni2+ e Zn2+, respectivamente. Foi realizado um estudo estático (cinético e de equilíbrio) da bioadsorção das diferentes espécies metálicas pela macrófita L. spongia nas temperaturas de 20, 30 e 40 ºC. Pelo estudo cinético observa-se que nos primeiros 90 minutos o sistema macrófita/íon metálico entra em equilíbrio para todas as espécies estudadas. As quantidades máximas adsorvidas, de acordo com o modelo de Langmuir foram de 0,65; 1,29; 0,69 e 0,83 mmol g-1, para os íons Cd2+, Pb2+, Ni2+ e Zn2+, respectivamente, na temperatura de 40 °C e 0,83 mmol g-1 para o Cu2+ na temperatura de 20 °C. Diferentes soluções eluentes foram testadas na dessorção dos diferentes íons metálicos. Foram estudados, ainda, três ciclos de bioadsorção/dessorção, sendo verificado que a macrófita manteve suas características de bioadsorção / Abstract: This study had the objective of evaluating the bioadsorption of Cd2+, Cu2+, Pb2+, Ni2+ and Zn2+ by macrophyte Limnobium spongia in static system. Speciation diagrams as a function of pH were simulated using the software HYDRA, in order to know the various species in the aqueous solutions under the conditions studied. It is observed that at pH <5.0, precipitation does not occur for all ions studied. The Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) technique was used to identify the functional groups presented in biosorbent, which could be involved in the bioadsorption process. In order to analyze the biosorbent surface in different conditions, the Scanning Electron Microscopy (SEM) was used. The EDX (Energy Dispersive Spectroscopy X ray) technique coupled with SEM was used to characterize the own species of macrophytes and to map the distribution of the various metal species on the bioadsorbent surface. There was a large amount of Mg2+, Na2+, Al3+, and Ca2+ ions naturally presented in the macrophyte and the reduction of these ions after bioadsorption, indicating that the ion exchange mechanism may be occurring. Biomass chemical modifications were performed in order to increase by bioadsorption capacity. The treatment with NaOH (0.1 M) caused an increase in the removal capacity of 35, 20, 10, 11 and 15% for Cd2+, Cu2+, Pb2+, Ni2+ and Zn2+, respectively. A bioadsorption static study was conducted (kinetic and equilibrium) of different metal species by macrophyte at temperatures of 20, 30 and 40 ºC. The kinetic study shows that in 90 minutes the system macrophyte / metal ion comes into equilibrium for all species. The maximum bioadsorbed amounts, according to the Langmuir model, were 0.65, 1.29, 0.69 and 0.83 mmol g-1 for Cd2+, Pb2+, Ni2+ and Zn2+, respectively, at a temperature of 40 ºC and 0.83 mmol g-1 for Cu2+ at 20ºC. Different eluents were tested in solutions of different metal ions desorption. Furthermore, the study of three biosorption/desorption cycles were made and it was verified that the macrophyte kept their biosorption characteristics / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Melissa Gurgel Adeodato Vieira, Ambrósio Florêncio de Almeida Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T04:22:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GaonaGalindo_LuzStella_M.pdf: 4431618 bytes, checksum: c30f71e68b49dd362a3ed8f70bde5a0a (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho foi avaliada a capacidade de remoção de metais pesados comumente encontrados em efluentes e aterros sanitários da região metropolitana de Campinas, mais especificamente o chumbo e o cádmio, utilizando argila bentonítica sódica tipo Fluidgel extraída de jazias do nordeste brasileiro (Boa Vista - PB). A argila Fluidgel foi fornecida na forma comercial, composto de argila natural com a adição de carbonato de sódio. A argila Fluidgel comercial foi submetida a um tratamento ácido, uma vez que o pH natural desta ocasionava precipitação química do chumbo e do cádmio, sendo denominada Fluidgel TA. A argila Fluidgel comercial foi submetida ao tratamento térmico e químico por um período de 24 horas a temperatura de 750 ºC, com o objetivo de melhorar sua estabilidade física, sendo denominada Fluidgel TACal. As técnicas empregadas para a caracterização das argilas visando informações importantes para conhecer a viabilidade das suas propriedades na remoção de metais foram realizadas por termogravimetria (TG), calorimetria exploratória (DSC), difração de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR), área superficial, picnometria a gás hélio, microscopia eletrônica de varredura (MEV)/(EDS) e capacidade de troca catiônica (CTC). As técnicas de remoção estudadas neste trabalho foram a de banho finito e de leito fixo, permitindo avaliar os mecanismos e taxas de remoção dos íons de chumbo e cádmio, a partir da realização de curvas de equilíbrio e cinéticas de cada íon. A adsorção de Cd2+ e Pb2+ foi estudada em sistema estático e dinâmico para as argilas Fluidgel TA e Fluidgel TACal. A argila Fluidgel comercial não foi utilizada no processo de adsorção destes metais, já que seu alto teor de carbonatos ocasionou a precipitação química, além de não apresentar resistência mecânica adequada para aplicação posterior em sistema dinâmico de leito fixo. Os ensaios monocomponentes em sistema estático e dinâmico mostraram que o chumbo tem maior afinidade pelos sítios das argilas. Verificou-se a partir dos resultados obtidos em banho que as quantidades máximas adsorvidas pela argila Fluidgel TA foram de 0,038 e de 0,035 mmol de metal/g de argila, para o cádmio e o chumbo respectivamente. Utilizando argila Fluidgel TACal a quantidade máxima adsorvida de cádmio não foi significativa (0,005mmol/g), sendo para o chumbo de 0,033 mmol de metal/g de argila, podendo-se observar que a capacidade de remoção foi reduzida devido ao tratamento térmico. A partir das curvas de ruptura obtidas nas diferentes vazões verificou-se os diferentes comportamentos, indicando a forte influência da vazão nas resistências difusionais, mostrando que na vazão de 1 mL/min foi obtido um valor baixo de comprimento da ZTM (3,413), bem como uma baixa resistência à transferência de massa para a remoção de chumbo pela argila FluidgelTACal. Para regeneração dos leitos de argila FluidgelTACal foi utilizado o CaCl2 como eluente. A remoção do chumbo obtida até saturação do leito de argila FluidgelTACal, no primeiro ciclo foi de 0,03782 mmol/g, diminuindo no segundo e terceiro ciclos (0,02478 e 0,02060 mmol/g) / Abstract: This study aimed to evaluate the ability to remove heavy metals commonly found in industrial wastewater and landfills in the metropolitan region of Campinas, specifically lead and cadmium using as adsorbent sodic bentonite clay type Fluidgel, which was obtained from Boa Vista, Paraíba, located in the northeastem region of Brazil. Fluidgel was provided as a commercial product processed, being composed of natural clay with sodium carbonate addition. Fluidgel in nature was subjected to acid treatment because the pH of this clay occasioned chemical precipitation of lead and cadmium, it was named Fluidgel TA. In order to improve the physical stability, the Fluidgel clay was also carried out a chemical and thermal treatment for a period of 24 hours at 750 oC and it was named as Fluidgel TACal. The techniques employed for the characterization of clays seeking important information to identify the viability of their properties in the removal of metals and it was performed by thermogravimetry, scanning calorimetry, X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR), Thermal Analysis (TG and DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM) with chemical analysis by Energy Dispersive X-ray (EDX), surface area, helium pycnometry, and cation exchange capacity. The removal techniques discussed in this work were realized in the finite bath and fixed bed with the purpose to evaluate the mechanisms and removal rates of lead and cadmium. The adsorption of Cd2+ and Pb2+ was studied in the finite bath and fixed bed systems using Fluidgel TA and Fluidgel TACal. Fluidgel was not used in the process of adsorption of these metals, due to their high content of carbonates caused the precipitation chemistry, besides it type of clay did not has mechanical strength suitable for application in dynamic system of fixed bed. According to obtained results, sorption affinity of clays towards lead is larger than their affinity towards cadmium. The results obtained in a finite bath showed that the maximum amount adsorbed by the clay Fluidgel TA was 0.038 and 0.035 mmol of metal/g of clay, for cadmium and lead, respectively. Using clay Fluidgel TACal the maximum amount of adsorbed cadmium was not significant (0.005 mmol / g), whereas for lead was of 0.033 mmol of metal / g of clay, can be observed that the removal capacity has been reduced due to heat treatment. Fixed bed experiments were developed evaluating the breakthrough curves obtained by different flow rates showed different behavior, indicating a strong influence on the flow rate of diffusional resistance, can observed that using the flow rate of 1 mL/min was obtained a low value of the length of the mass transfer zone (MTZ) of 3.413 and moreover, a low resistance to mass transfer to remove lead with Fluidgel TACal clay. The CaCl2 was used as eluent with the purpose to regeneration of the beds using Fluidgel TACal clay. The study conducted in fixed bed system for lead in cycles of adsorption/desorption showed that in the first cycle was 0.03782 mmol/g, reducing the second and third cycles (0.02478 and 0.02060 mmol /g) / Mestrado / Processos em Tecnologia Química / Mestra em Engenharia Química

Orientador: Jacinta Enzweiler / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:02:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_MairaPriscilaGumierode_M.pdf: 1660748 bytes, checksum: 4d3c53e535d94fdd23b4afc2e962a364 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A aplicação de lodo de esgoto em solos é uma prática bastante comum, mas metais pesados devem ser determinados antes da disposição. O lodo de esgoto apresenta composição preponderantemente orgânica e a quantidade de metais pesados presentes é variável. Os métodos convencionais de análise de lodos são baseados na dissolução da amostra e os resultados dependem, parcialmente, da eficiência da digestão. Neste trabalho é avaliada a possibilidade de analisar lodos, em pastilhas prensadas, usando a espectrometria de tluorescência de raios X por dispersão de comprimento de onda (WD-XRF). A correção do efeito matriz foi efetuada com método baseado em parâmetros fundamentais, cuja incerteza é provavelmente similar aos métodos normalmente usados nas análises de lodo. Para as correções, foram fomecidas informações sobre o conteúdo de carbono e de outros componentes não dosados por FRX. A exatidão foi avaliada pela análise de quatro materiais de referência certificados. Em geral, os resultados para os elementos AI, As, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, S, Se, Si, V, Zn, estão dentro ou muito próximos dos intervalos de confiança dos valores certificados. Alguns metais, especialmente Cd e Hg, não puderam ser determinados, pois encontram-se abaixo dos limites de detecção, respectivamente, 15 e 9 mg kg-l, nas amostras consideradas. Oito amostras de lodos de esgoto da Estação de Tratamento de Jundiaí foram analisadas por método convencional (digestão ácida oxidativa e espectrometria de absorção atômica) e pelo método proposto. Os resultados dos elementos determinados por ambas as técnicas comparam-se favoravelmente. As vantagens de se empregar a FRX na análise de lodos, são a obtenção simultânea de resultados de outros elementos, além dos metais pesados, a rapidez analítica e o uso de reagentes químicos agressivos é desnecessário / Abstract: The application of sewage sludges on soils is a common practice, but the heavy metais should be determined before disposal. Sewage sludges composition is mainly organic and the content in heavy metais is variable. Usual methods for heavy metais determination is sludges are based on sample dissolution. The results depend, partially, on the efficiency of the dissolution, which may vary from sample to sample. We studied the feasibility of analyzing pressed pellets of sludges by wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry (WD-XRF), using fundamental parameters for matrix effects corrections. Several ways of introducing the carbon content during calculation of results were tested. Accuracy was evaluated by analysis of four international certified reference materiais. Results were within or very close to the confidence interval of the available certified values for most elements (AI, As, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, S, Se, Si, V, Zn). Other metais, like Cd and Hg were below the detection limits (15 and 9 mg kg -1 , respectively). Eight samples of sewage sludges were analyzed by one conventional method (oxidative acid digestion and atomic absorption spectrometry) and by the proposed method. Results of elements determined by both methods compare favorably. The advantages of using XRF in sewage sludge analysis are the simultaneous determination of other elements, beside heavy metais, the speed of analysis, which is done without aggressive chemical reagents / Mestrado / Metalogenese / Mestre em Geociências