Orientador: Eduardo Alves de Almeida / Banca: Marisa Narciso Fernandes / Banca: Claudinei da Cruz / Banca: Luis Octávio Regasini / Banca: Débora Aparecida Pires de Campos Zuccari / Resumo: Os organismos aquáticos são frequentemente expostos a ampla gama de compostos químicos, cujos poluentes individuais podem produzir diferentes respostas dentre os organismos e/ou interagir entre si produzindo efeitos tóxicos aditivos, sinérgicos ou antagônicos. Muitas dessas substâncias são potencialmente citotóxicas, genotóxicas ou carcinogênicas, como os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs). A espécie Phrynops geoffroanus ("Cágado-de-Barbelas", Schweigger, 1812) apresenta ampla distribuição em áreas tropicais e temperadas da América do Sul. Esta espécie é comumente encontrada em áreas impactadas, como rios poluídos que atravessam o perímetro urbano e recebem efluentes domésticos e industriais. Nesses ambientes, os quelônios estão expostos a pressões ecológicas que ameaçam a sua conservação e podem influenciar nos hábitos de vida e condições fisiológicas do animal. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações bioquímicas em diferentes órgãos (fígado, coração, pulmão, pâncreas, cérebro, intestinos delgado e grosso) de Phrynops geoffroanus coletados em ambiente contaminado por atuação antrópica (efluentes urbanos e industriais) (Etapa 1) ou expostos ao benzo[a]pireno, composto modelo de HPAs, por 7 dias (Etapa 2). Para isto, foram analisadas as respostas dos sistemas relacionados com a biotransformação de xenobióticos de fase I e II, atividades das principais enzimas antioxidantes e os níveis de malondialdeído (MDA), indicativos de estresse oxidativo, como biomarcadores para o biomonitoramento de impacto de poluentes. Além disso, foram verificadas a atividade enzimática da gama glutamil transferase (GGT) e a fragmentação do DNA pelo ensaio cometa, em sangue de Phrynops geoffroanus expostos ao benzo[a]pireno, a fim de identificar alterações hepáticas e genotoxicidade de acordo com as doses testadas do referido composto... / Abstract: The aquatic organisms are often exposed to a wide variety of chemicals, whose individual components are likely to produce different responses within the organisms and/or interact producing additive, synergistic or antagonistic toxic effects. Most of these substances are potentially cytotoxic, genotoxic or carcinogenic, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). The Phrynops geoffroanus species ("Geoffroy's side-necked turtle", Schweigger, 1812) is widely distributed in tropical and temperate areas of South America. This species is commonly found in impacted areas, and polluted rivers that cross the urban area and receive domestic and industrial wastewater effluents. In these environments, freshwater turtles are exposed to ecological pressures that threaten their conservation and can influence the animal life habits and physiological conditions. The objective of this study was to evaluate the biochemical changes in various organs (liver, heart, lung, pancreas, brain, small and large intestines) of Phrynops geoffroanus from contaminated environment by human activities (sewage and industrial wastewater effluents) (Step 1) or exposed to benzo[a]pyrene, a PAHs model compound, for 7 days (Step 2). For this we analyzed the responses of systems related to phase I and II of xenobiotics biotransformation, main antioxidant enzymes activities and malondialdehyde (MDA) levels, indicative of oxidative stress, as biomarkers for biomonitoring of pollutants impact. Furthermore, we have assessed the gamma glutamyl transferase (GGT) enzymatic activity and DNA fragmentation by comet assay, in Phrynops geoffroanus' blood exposed to benzo[a]pyrene, in order to identify hepatic changes and genotoxicity according to the tested doses of this compound. The first step of this study analysis revealed an important influence of contamination by domestic and industrial wastewater effluents in free-living freshwater ... / Doutor

Orientador: Eduardo Alves de Almeida. / Banca: Lilian Castiglioni / Banca: Luis Octavio Regasini / Resumo: Metais pesados e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são poluentes altamente tóxicos, encontrados em diversos lugares do mundo, na maioria das vezes conjuntamente. Dentre os metais pesados podemos destacar o chumbo, que é comumente encontrado em ambientes aquáticos. No grupo dos HPAs, o benzo[a]pireno (BaP) merece destaque, visto que pode apresentar efeito genotóxico e mutagênico, bem como carcinogênico. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da intoxicação por chumbo no metabolismo de detoxificação do BaP. Visto que o chumbo interfere no metabolismo de heme proteínas e que algumas destas são essenciais para a metabolização e excreção do BaP. A hipótese testada foi que a intoxicação por chumbo altera o metabolismo de detoxificação do BaP. O organismo modelo para este estudo foi tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) / Abstract: Heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are highly toxic pollutants, found in different parts of the world, most of the time together. Among the heavy metals we can highlight the lead, which is commonly found in aquatic environments. A relevant PAHs is benzo[a]pyrene (BaP), they may have genotoxic, mutagenic and carcinogenic effects. The aim of this study was to evaluate the effects of lead poisoning in BaP detoxification metabolism. Whereas the lead interferes with the metabolism of heme proteins and some of these are essential for the metabolism and excretion of BaP. The hypothesis tested was that the lead poisoning changes the BaP detoxification metabolism. The model organism for this study was Nile tilapia (Oreochromis niloticus) / Mestre

O trabalho apresenta procedimentos e resultados referentes à análise de solos, rejeitos ferrosos de origem mínero-metalúrgica, ligas ferrosas e minérios ferrosos por espectroscopia de fluorescência de raios X com dispersão de energia (EDXRF), com vistas especialmente à identificação e quantificação de metais pesados em ensaios realizados com equipamento portátil. Para solos e lamas, foram realizados estudos com e sem o recurso de adições de padrões internos. Em ambos os casos, foram ignorados os teores de elementos leves importantes como alumínio e silício. Sem a adição de padrões internos, não se obtiveram resultados absolutos, e os teores dos elementos claramente identificados eram expressos de modo relativo. Com a adição de padrões internos, foi possível expressar os teores daqueles elementos como valores absolutos. Para a análise de ligas ferrosas e minérios, utilizou-se o recurso da fluorescência secundária com alvo de ferro, para aumentar a excitação dos elementos mais leves que o ferro e diminuir a intensidade dos picos de escape da família Fe-K. Com este recurso, obteve-se uma elevada correlação entre as áreas dos picos destes elementos e seus teores nominais. Para determinação dos elementos mais pesados que o ferro, utilizou-se o feixe direto. Foi elaborada metodologia para conciliar os resultados obtidos com feixe direto e os obtidos com fluorescência secundária, obtendo-se uma boa aderência aos valores dos teores nominais. Complementarmente o trabalho apresenta uma forma alternativa de estimar erros quantitativos, baseando-se em simulações de espectros, e traz uma forma de visualizar o espectro sob o domínio da frequência para encontrar e remover ruído. / The work presents procedures and results concerning the analysis of soils, ferrous wastes of mineral-metallurgical origin, ferrous alloys and ferrous minerals by Energy-Dispersive X-ray Fluorescence spectroscopy (EDXRF), with a special focus on the identification and quantification of heavy metals in tests performed with portable equipment. For soils and sludges, studies were carried out with and without the use of additions of internal standards. In both cases, the contents of important light elements such as aluminum and silicon were ignored. Without the addition of internal standards, no absolute results were obtained, and the contents of the clearly identified elements were expressed in relative terms. With the addition of internal standards, it was possible to express the contents of these elements as absolute values. For the analysis of ferrous alloys and ores, the secondary fluorescence with iron target was used to increase the excitation of lighter elements than iron and to reduce the intensity of the escape peaks of the Fe-K family. With this feature, a high correlation was obtained between the areas of the peaks of these elements and their nominal contents. To determine the elements heavier than iron, the direct beam was used. A methodology was developed to reconcile the results obtained with direct beam and those obtained with secondary fluorescence, obtaining a good adhesion to the values of the nominal values. In addition, the work presents an alternative way of estimating quantitative errors, based on spectra simulations, and provides a way to visualize the spectrum under the frequency domain to find and remove noise.

[pt] A remoção de metais pesados presentes em soluções aquosas em concentrações reduzidas (entre 10-7 e 10-4 moles.dm-3) não encontra resultados satisfatórios nos métodos tradicionais que não conseguem a Remoção adequada para o enquadramento do efluente nos parâmetros de emissão. A técnica de remoção de metais pesados presentes em solução através da flotação iônica vêm sido estudada como uma possibilidade viável capaz de tratar grandes volumes de efluentes em áreas relativamente pequenas e que aceita combinações com outras técnicas, como a coagulação. O uso da eletroflotação agrega vantagens ao processo de flotação, principalmente quanto à uniformidade e ao tamanho diminuto das bolhas formadas eletroliticamente. Como complementação do processo de eletroflotação, a eletrocoagulação tem sido comumente estudada como uma técnica complementar ao processo de eletroflotação. Este trabalho teve como objetivo projetar e construir uma unidade experimental para ensaios de eletroflotação e eletrocoagulação, e estudar algumas variáveis mais importantes que influenciam o processo de eletroflotação e a influência do uso conjugado da eletroflotação com a eletrocoagulação na remoção de zinco e cádmio contido em soluções sintéticas contendo 20mg.l-1 do metal e o coletor aniônico dodecilsulfato de sódio (DSS). Foi estudada a influência de diversos parâmetros: pH, concentração de coletor, tensão, densidade de corrente e força iônica. A introdução de eletrodos para a produção in situ do agente coagulante também foi observada. Os resultados obtidos mostraram que o equipamento utilizado é capaz de produzir resultados satisfatórios para remoção de zinco e cádmio dentro da faixa de valores investigada. Na presença de DSS na razão de três para um e em pH da solução de entrada por volta de sete, foram obtidos os melhores resultados, quando foi registrado até 96 por cento de remoção. / [en] The removal of heavy metals from diluted aqueous solutions (in the range of 10-3 to 10-4 models.dm-3) do not produce good results using classical methods which cant t reach enough removal efficiency in agreement with environmental quality standards. The use of ionic flotation as an efficient method to remove heavy metals has been studied as a promising technique to treat large amount of effluents in a relatively small units which may be used combined with others techniques a coagulation. The use of electroflotation joins some advantages to the flotation process, mainly due the small bubble size formed on the electrodes surface. The electrocoagulation, applied with the electroflotation, has been studied as a complementary operation working with the electroflotation. The aim of this work was to project and build an electroflotation/electrocoagutation experimental unitm some of its important variables and the influence of its variables in the removal of zinc and cadmium from synthetic solutions wich contains 20 mg.l-4 of each metal concentration and sodium dodecil sulphate (SDS) as an anionic collector. The influence of some important parameters: pH, collectos concentrations, tension, current density and ionic strength were analyzed. An introduction of a pair of electrodes of aluminum and stainless steel to produce the coagulant agents was also investigated to bring the electrocoagulation of the particles. The results showed that the experimental unit can bring satisfactory results of removal of the metals withim the range studied. In the best results, 96 percent of removal of cadmium was obtained using SDS as a collector in stoichiometric proportion equal to three and inlet pH around seven.

Devido à grande expansão das cidades e seu acelerado crescimento e industrialização, a contaminação d\'águas vem aumentando rapidamente, resultado de despejos não controlados em rios e solos, oferecendo um grande risco à saúde. Sendo assim, neste trabalho foi realizada a medição da atividade das desidrogenases (envolvidas na respiração e/ou fermentação), por meio da conversão do 2,3,5-trifenil cloreto de tetrazólio (TTC) em 1,3,5-trifenil formazan (TPF), como parâmetro em teste de toxicidade. Para isto, foram utilizadas leveduras da espécie Saccharomyces cerevisiae, liofilizadas de panificação, como bioindicadoras da presença de elementos possivelmente tóxicos na água, através da medida da atividade metabólica pela conversão do TTC em TPF, sendo denominado de YTOX. No estudo da atividade das desidrogenases, os diferentes fermentos liofilizados de panificação não apresentaram distinção entre si, como também, não demonstraram diferença em relação a atividade das desidrogenases na presença de cádmio, sendo constatada a capacidade de recuperação metabólica da levedura após a exposição ao metal. Além disso, foi utilizada levedura PE-2 fresca para comprovar que o comportamento enzimático é similar, tanto em leveduras frescas como em liofilizadas. Acrescentando que o tempo de recuperação metabólica das leveduras é proporcional às concentrações de metais no meio. Os íons livres dos metais Al, Pb, Zn, Cr, Ba e o semimetal As, causam inibição da atividade das desidrogenases em suas respectivas concentrações, sendo este o primeiro relato da utilização de Ba em estudos com leveduras. No estudo de complexação, fica comprovado que metais complexados causam baixíssima ou nenhuma toxicidade à atividade das desidrogenases da levedura. Também foram testados solventes, como álcool butílico, ácido acético, isopropanol, acetona, cloreto de metila, clorofórmio, acetato de etila, hexano, álcool metílico, benzeno e peróxido de hidrogênio, apresentaram toxicidade por meio da inibição da atividade das desidrogenases em suas concentrações correspondentes. O teste comparativo foi a germinação de sementes de pepino (Cucumis sativus) em soluções de metais com as mesmas concentrações que o YTOX, o que possibilitando comprovar que leveduras são excelentes bioindicadoras de contaminação, por apresentarem um alto grau de homologia com eucariotos superiores, permitindo assim, avaliar aspectos relevantes em relação aos efeitos tóxicos dos compostos avaliados com a biologia humana, além de ser de fácil manutenção e resistente às pequenas variações ambientais. Este trabalho apresenta contribuição no conhecimento sobre atividade das desidrogenases em relação à toxicidade de metais, semimetal e solventes estudados. / Due to the great expansion of cities and their accelerated growth and industrialization, water contamination has been increasing rapidly, resulting from uncontrolled dumping in rivers and soils, posing a great risk to health. Thus, in this work the measurement of the activity of dehydrogenases (involved in respiration and / or fermentation) was carried out, by means of the conversion of 2,3,5-triphenyl chloride tetrazolium (TTC) to 1,3,5-triphenyl formazan (TPF) as a parameter in the toxicity test. Saccharomyces cerevisiae, freeze-dried baking yeast were used as bioindicators of the presence of possibly toxic elements in the water, through the measurement of metabolic activity by the conversion of TTC into TPF, being called YTOX. In the study of the activity of the dehydrogenases, the different lyophilized baking fermentations did not distinguish between themselves, nor did they show any difference in relation to the activity of the dehydrogenase in the presence of cadmium, being verified the metabolic recovery capacity of the yeast after exposure to the metal . In addition, fresh PE-2 yeast was used to demonstrate that the enzymatic behavior is similar in both fresh and freeze-dried yeast. Adding that the metabolic recovery time of the yeasts is proportional to the concentrations of metals in the medium. The free ions of metals Al, Pb, Zn, Cr, Ba and the semimetal As, cause inhibition of the activity of the dehydrogenases in their respective concentrations, being this the first report of the use of Ba in studies with yeasts. In the complexation study, it is proven that complexed metals cause very low or no toxicity to the activity of yeast dehydrogenase. Solvents such as butyl alcohol, acetic acid, isopropanol, acetone, methyl chloride, chloroform, ethyl acetate, hexane, methyl alcohol, benzene and hydrogen peroxide were also tested for toxicity by inhibiting the activity of the dehydrogenases in their concentrations correspondents. The comparative test was the germination of cucumber seeds (Cucumis sativus) in solutions of metals with the same concentrations as YTOX, which allows to prove that yeasts are excellent contamination bioindicators, because they have a high degree of homology with superior eukaryotes, allowing thus, to evaluate relevant aspects regarding the toxic effects of the compounds evaluated with human biology, besides being easy to maintain and resistant to small environmental variations. This work presents a contribution in the knowledge about the activity of the dehydrogenases in relation to the toxicity of metals, semimetal and studied solvents.

Os objetivos deste estudo foram avaliar a concentração de Cd, Pb, Cr e Ni nos tecidos da cana-de-açúcar, constatar a presença de bactérias fixadoras de nitrogênio (BFN) na variedade IAC87-3396 cultivada em ambiente com altas concentrações de metais e avaliar a tolerância das bactérias metais pesados \"in situ\" e \"in vitro\". A cana-de-açúcar IAC87-3396 foi cultivada em área com altos teores de metais. Antes do plantio foram aplicados 5 mitigadores de metais pesados. Para detecção e quantificação de níquel, chumbo, cromo e cádmio foram realizadas análises em ICP-MS em amostras de tecidos da cana-de-açúcar (folha +1, raízes e tolete pré-germinado) obtidos na colheita da cana-planta e cana-soca. A quantificação das bactérias foram realizadas em amostras da parte aérea e das raízes, da cana-planta (colheita) e da cana-soca (6 meses e colheita), utilizando a metodologia do tolete pré-germinado. O ensaio \"in vitro\" consistiu em acrescentar ao meio de cultura 4 concentrações de Pb, Cd, Ni e Cr inseridos isoladamente e em combinações e proceder a inoculação em placa de petri de 4 bactérias (Herbaspirillum seropedicae, Gluconacetobacter diazotrophicus, Azospirillum amazonense e Burkholderia tropica). O comportamento nas diferentes concentrações foi avaliado atribuindo-se valores aos diferentes padrões de crescimento. Para os metais, a maior concentração foi encontrada nas raízes e a menor foi encontrado na folha +1. No campo os valores da folha +1 aumentaram da cana planta para a cana soca e os valores das raízes diminuíram. Comparando campo e tolete pré-germinado, na cana planta a concentração nas raízes foi menor do que o encontrado no campo e na parte aérea o tolete teve uma concentração maior para o Ni e Cd. Na cana soca o campo possui as maiores concentrações tanto para parte aérea como para raízes. Na quantificação das bactérias, a comparação entre os períodos mostrou que a quantificação no geral é maior na cana planta. Na cana planta a quantificação foi maior na parte aérea, no 6 meses da cana soca o predomínio é na raiz e na colheita da cana soca existe uma distribuição mais uniforme das bactérias no interior da planta. No ensaio \"in vitro\" a concentração máxima de metais tolerada foi a máxima estudada para Pb (248 mg L-1), Cd (8 mg L-1) e Ni (40 mg L-1). O Cr e a associação entre 2, 3 e 4 metais proporcionaram o não crescimento das bactérias. Para a maior parte das bactérias houve associação significativa entre os padrões de crescimento e as concentrações de metais no meio de cultura. Na variedade IAC87-3396 foram encontrados os 4 gêneros de BFN, mesmo nas raízes onde os teores de Pb, Ni, Cr e Cd foram maiores. A tolerância das BFN aos metais \"in situ\" diferiu da \"in vitro\". O cromo e a associação entre os metais limitaram o crescimento \"in vitro\" de todas as bactérias. A metodologia do tolete pré-germinado não refletiu as condições de concentração de metais em materiais coletados no campo. A cana-deaçúcar tem potencial para ser uma cultura fitoextratora e acumuladora de Pb, Ni, Cr e Cd / The objectives of this study were to evaluate the concentration of Cd, Pb, Cr and Ni in the tissues of sugarcane, noting the presence of the BFN in IAC87-3396 variety grown in contaminated environment and evaluate the BFN tolerance to heavy metals \"in situ\" and \"in vitro\". Sugarcane variety IAC87-3396 was grown in an soil contaminated by metals. Before planting, five mitigators of heavy metals were applied. Analysis were performed to detect nickel, lead, chromium and cadmium in tissues of sugarcane, including leaf +1, roots and pregerminated sett (shoot and root) at harvest of the plant cane and ratoon cane. To quantify the nitrogen-fixing bacteria, three tests were performed comprising the shoots and roots, one in the plant cane (at harvest) and two in ratoon cane (6 months and harvesting) using the methodology of pre-germinated sett. The test \"in vitro\" consisted of adding to the culture medium Pb, Cd, Ni, Cr, mixed metals and inoculated in a petri dish of 4 bacteria (Herbaspirillum seropedicae, Gluconacetobacter diazotrophicus, Azospirillum amazonense and Burkholderia tropica). The behavior in different concentrations was evaluated by assigning values to different growth patterns. For all metals, the highest concentration was found in the roots and the lowest values were found in leaf +1. This values in leaf +1 increased from plant cane to ratoon cane while in root it decreased. In relation to the pregerminated sett, metal concentration in root of plant cane was lower than that found in the field while the leaf had a higher concentration only for Ni and Cd. The field ratoon cane has the highest concentrations for both the aerial and root part. For the quantification of bacteria, the comparison between the measurement periods showed that in general it is greater in the plant cane. The location of bacteria inside the plant revealed that, in the plant cane, it was higher in the shoot. However, for the first six months of ratoon cane the predominance of bacterias was in the root. At harvest of the ratoon crop a more uniform distribution of bacteria was found inside the plant. In the \"in vitro\" essay the maximum concentration studied was the maximum tolerated for Pb (248 mg L-1), Cd (8 mg L-1) and Ni (40 mg L-1). The association between Cr and 2, 3 and 4 metals provided no growth of bacteria. For most of the bacteria a significant association was found between growth patterns and concentrations of metals in the culture medium. All the four kinds of NFB were found in IAC87-3396 even in roots where the levels of Pb, Ni, Cr and Cd were high. The tolerance of the NFB to these metals \"in situ\" is different from that \"in vitro\". The chromium and its association with other metals have limited growth \"in vitro\" of all bacteria. The methodology of pre-germinated sett did not reflect the conditions of metal concentration in material collected in the field. Sugarcane plant has the potential to be a culture of phytoextraction and accumulation of Pb, Ni, Cr and Cd

A contaminação por metais pesados em corpos hídricos tem sido extensivamente tratada com motivo de grande preocupação sobretudo nos aspectos ambientais e efeitos para a saúde humana. Metais pesados apresentam respostas deletérias ao homem, sendo causa de intoxicações agudas e crônicas, além do desenvolvimento de doenças, para o meio ambiente a bioacumulação e os efeitos adversos as espécies podem criar o desequilíbrio ambiental de ecossistemas. As fontes de metais pesados em corpos d’águas, muita das vezes advém de esgotos domésticos e industriais, tratados ou não, de forma que os sistemas convencionais de tratamento de esgotos não são aptos a removerem os metais pesados de seus sistemas, assim sendo necessário outras tecnologias para sua remoção. São tecnologias utilizadas para a extração de metais pesados de efluentes os sistemas de adsorção, troca-iônica, filtração por membranas, extração líquido-líquido, e outros. A adsorção por carvão ativado é uma técnica eficiente de remoção de contaminantes orgânico e inorgânicos. Tendo em vista que a casca de arroz é um resíduo abundante é com amplo potencial de aplicação em diversos processos esta tem sido aplicado na produção de carvões ativados. Dessa forma, este trabalho investigou a eficiência da remoção de cobre em meio aquoso utilizando carvões ativados da casca de arroz. O processo de ativação por impregnação ácido e básica produziu carvões ativados com diferentes características químicas e respostas na extração de cobre em meio aquoso. Os ensaios para avaliação das variáveis independentes utilizaram do planejamento experimental por modelo fatorial. O carvão da casca de arroz ativado por hidróxido de potássio (CA-KOH) é um bom adsorvente de íons de cobre em solução com eficiências de remoção superiores a 96%. Enquanto a melhor condição para aplicação do carvão ativado por ácido fosfórico de casca de arroz (CA-H3PO4) ocorreu em pH de 7,3 por 65 minutos de tempo de contato com a remoção de 92,9% de cobre em solução. Foram estimados a partir do planejamento experimental os modelos de regressão para predição de extração de cobre, bem como suas superfícies de resposta. O CA-KOH apresentou alto potencial para aplicação em sistemas de tratamento de efluentes, sendo que a aplicação deste para atingir valores ótimos de extração deverá ocorrer em pH entre os intervalos inferior a 4 e superior 7 com o emprego de uma dosagem de 15-20 g de carvão/L de efluente. / The contamination by heavy metals in water bodies has been extensively treated because of great concern mainly on environmental aspects and effects on human health. Heavy metals present deleterious responses to humans, causing acute and chronic intoxications, besides the development of diseases, to the environment bioaccumulation and adverse effects species can create the environmental imbalance of ecosystems. Sources of heavy metals in bodies of water often come from domestic and industrial sewage, treated or untreated, so that conventional sewage treatment systems are not able to remove heavy metals from their systems, so it is necessary other technologies for its removal. The adsorption, ion exchange, membrane filtration, liquid-liquid extraction, and other technologies are used for the extraction of heavy metals from effluents. Activated carbon for adsorption is an efficient technique for removal of organic and inorganic contaminants. Considering that the rice husk is an abundant residue, it has a wide potential of application in several processes, this has been applied in the production of activated carbons. Thus, this work investigated the efficiency of the removal of copper in aqueous media using activated carbons of rice husk. The activation process by acid and basic impregnation produced activated carbons with different chemical characteristics and responses in copper extraction in aqueous medium. The trials for evaluation of the independent variables used experimental planning by factorial model. Potassium hydroxide-activated rice husk charcoal (CA-KOH) is a good solution of copper ions adsorbent with removal efficiencies greater than 96%. While the best condition for the application of activated carbon by phosphoric acid rice husk (CA-H3PO4) occurred in pH of 7.3 for 65 minutes of contact time with the removal of 92.9% copper solution. The regression models for copper extraction prediction, as well as their response surfaces, were estimated from the experimental design. The CA-KOH presented high potential for application in effluent treatment systems, and it is recommended to apply this in pH between the intervals below 4 and higher 7 using a dosage of 15-20 g of coal / L of effluent.

O lodo de esgoto é um resíduo semissólido, pastoso e de natureza predominantemente orgânica gerado em estações de tratamento de esgotos. Esse resíduo pode exibir características indesejáveis, como instabilidade biológica, possibilidade de transmissão de patógenos e grandes volumes. O lodo é uma importante fonte de matéria orgânica, micro e macronutriente. Quando aplicado ao solo pode conferir maior capacidade de retenção de água, maior resistência à erosão, diminuição do uso de fertilizantes minerais e, possivelmente, propiciando maior resistência da planta aos fitopatógenos. No entanto, a presença de metais pesados e microrganismos patogênicos no biossólido podem comprometer o seu uso agrícola. A destinação deste lodo residual que é gerado nas estações de tratamento de esgotos é um grande problema ambiental para as empresas de saneamento, públicas ou privadas e existem possibilidades de tecnologias para o uso sustentável do lodo. / Sewage sludge is a semisolid, pasty and predominantly organic nature residual generated in sewage treatment plants. This waste may exhibit undesirable characteristics such as biological instability, possibility of pathogen transmission and large volumes. The sludge is an important source of organic matter, micro and macronutrients. Upon applying it to the soil it makes water holding capacity higher, resistance to erosion greater, decreased use of mineral fertilizers, and it may provide higher plant resistance to pathogens. However, the presence of heavy metals and pathogens in biosolids could compromise its agricultural use. The disposal of the residual sludge that is generated in sewage treatment plants is a major environmental problem for public or private water utilities, but it may also mean possibilities of technologies for sustainable use of sludge.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:45:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanessa Miranda de Souza.pdf: 554716 bytes, checksum: de677b467c34c806f1dac474bb475474 (MD5) Previous issue date: 2010-05-31 / This study is a systematic review of scientific literature. This type of study aims the integration of information about a specific subject, by grouping and analysing the results from primary studies, allowing the identification of scientific evidence. The objective of this review was to identify in the scientific literature, evidences which support the use of birds, mollusks and fish as animals' bio-indicators of the heavy metal pollution. Search on the Medline, Lilacs, Repidisca and Scielo databases was made on August 14th of 2009 which generated a total of 1654 studies references. After applying relevance tests, 1640 were excluded and 14 were included. The summary of the information extracted from the articles used in the data analysis of this review is presented in synopsis' graphics. In overall, its showed that birds, fish and mollusks are good bio-indicators of metal pollution in the environment. However, the study results clearly indicated that the metal distribution is not uniform in and among the birds' feathers. For most metals, the external contamination seems to affect the feathers' concentration after their formation, resulting in a higher concentration in the feathers and in segments that are more exposed to external conditions. Some metals, such as the cadmium, has its concentration increase as the age and this can mislead the interpretations in ecological studies and when we evaluate eggs from birds' species, should also be taken the same care. In reference to mollusks, was evident that there is not an uniform accumulation of metals nor in the shells or in the soft parts of their bodies. In reference to fish, different fish tissues have been used to analyse the metal concentration; however, because of their different roles in the process of bio-accumulation, the flesh of the tissues, liver and gills are the most frequent used for analysis. In general, studies have shown that birds, fish and shellfish are to be good bioindicators of metal pollutants in nature. / O presente estudo trata-se de uma Revisão Sistemática da Literatura. Este tipo de estudo visa integrar informações existentes sobre uma temática específica, pelo agrupamento e análise dos resultados procedentes de estudos primários, permitindo a identificação de evidências científicas. O objetivo desta revisão foi identificar na literatura científica, evidências que respaldem o uso de aves, moluscos e peixes como bioindicadores animais de poluição por metais pesados. Realizada, no dia 14 de agosto de 2009, busca nas seguintes bases de dados: Medline, Lilacs, Repidisca e Scielo, disponíveis na Biblioteca Virtual de Saúde. Esta gerou um total de 1654 referências de estudos, que após aplicação de Testes de Relevância, culminou na exclusão de 1640 estudos e inclusão de 14. A síntese das informações extraídas dos estudos que fizeram parte da análise final desta revisão é apresentada em forma de quadros sinópticos. De maneira geral, os estudos evidenciaram que aves, peixes e moluscos constituem-se bons bioindicadores de metais poluentes na natureza. As penas de aves são potencialmente aptos bioindicadores de poluição ambiental de metais pesados. No entanto, os resultados apresentados indicam claramente que os metais não estão distribuídos homogeneamente entre e dentro das penas. Para a maioria dos metais, a contaminação externa parece alterar a concentração da pena após a formação, resultando em maior concentração nas penas e em segmentos da pena que estão mais expostos às condições externas. Alguns metais, como o cádmio tem sua concentração aumentada com a idade, isso pode induzir a interpretações errôneas em estudos de avaliações ecológicas. Quando se avalia ovos de espécies de aves, também deve-se ter o mesmo cuidado. Quanto aos moluscos, foi evidenciado que não há uma uniformidade de acumulação de metais nas conchas e nem nas partes moles dos mesmos. Com relação aos peixes, diferentes tecidos têm sido utilizados para análise da concentração de metais, todavia devido às suas diferentes funções no processo de bioacumulação, a carne do tecido, fígado e brânquias são os mais freqüentemente utilizados para a análise. De maneira geral, os estudos evidenciaram que aves, peixes e moluscos constituem-se bons bioindicadores de metais poluentes na natureza.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:54:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SARAH AMADO.pdf: 2510363 bytes, checksum: c922e69e7e10e882a313e3fde348878c (MD5) Previous issue date: 2015-12-09 / The irregular dumping of heavy metals in the environment is caused, most of the times, by mining activities. Among the metals processed by mining activities is the nickel, a chemical element which presents a great toxicity to fauna, flora and human beings. Aiming to avoid health damage to live beings caused by nickel, there is as an alternative: the soil decontamination through phytoremediation, technology, which uses plant species resistant to heavy metals and is able to extract, degrade, contain and or immobilize them in the soil. Therefore, this research goal was to evaluate the germination, growing and initial development of seeds and young plants of the Guazuma ulmifolia Lam species under different nickel concentrations, aiming its use in restoration of areas contaminated by this metal. So, the experiments were divided into two phases. In the first one, the G. ulmifolia seeds were distributed into six treatments with Ni (NO3)2 [C (0 mg.L-1), T1 (20 mg.L-1), T2 (40 mg.L-1), T3 (60 mg.L-1), T4 (80 mg.L-1) e T5 (100 mg.L-1)], with four repetitions per treatment and 20 seeds per repetition. In the second phase, it was used G. ulmifolia seedlings distributed into five treatments with Ni (NO3)2 [C (0 mg.L-1), T1 (100 mg.L-1), T2 (200 mg.L-1), T3 (400 mg.L-1) e T4 (600 mg.L-1)], each treatment was established with seven repetitions and each repetition was considered to be one seedling into a plastic container containing 1000 cm³ of substrate. At the end of the experiments, the obtained data were analyzed through the ANOVA test followed by the Tukey s multiple comparison test. The statistics results showed no significance to the germination and significant to root length and mortality after the G. ulmifolia germination which makes difficult the use of direct planting of its seeds in phytoremediation programs. Related to the established patterns for the seedlings, there was no significant difference in two of them (the collar diameter and the dry matter of the root) and the indication of significant difference within the others (height, number of leaves, dry matter of aerial parts, leaf area and nickel concentration in the soil after removing the seedlings). However, this difference does not disagree with the goals of phytoremediation, for the progress of all the seedlings was continuous. Moreover, results reveal a great potential of G. ulmifolia tolerance to high levels of nickel concentration, making itself promising in the phytoremediation of contaminated soils by nickel. / Os despejos irregulares de metais pesados no meio ambiente provêm, em sua grande maioria, da atividade mineradora. Dentre os metais explorados na mineração, está o níquel, um elemento químico que apresenta grande potencial de toxicidade à fauna, flora e seres humanos. Com o intuito de se evitar que o níquel cause danos à saúde dos seres vivos, há como alternativa, a descontaminação do solo por meio da fitorremediação, tecnologia, que utiliza espécies de plantas resistentes a metais pesados e capazes de extraí-los, degradá-los, contê-los e ou imobilizá-los no solo. Assim sendo, o objetivo da presente pesquisa foi avaliar a germinação, crescimento e desenvolvimento inicial de sementes e plantas jovens da espécie Guazuma ulmifolia Lam. submetidas a diferentes concentrações de níquel, visando sua utilização em programas de recuperação de áreas contaminadas por este metal. Desta forma, os experimentos foram divididos em duas etapas. Na primeira, as sementes de G. ulmifolia foram distribuídas em seis tratamentos com Ni (NO3)2 [C (0 mg.L-1), T1 (20 mg.L-1), T2 (40 mg.L-1), T3 (60 mg.L-1), T4 (80 mg.L-1) e T5 (100 mg.L-1)], com quatro repetições por tratamento e 20 sementes por repetição. Em uma segunda etapa, foram utilizadas mudas de G. ulmifolia distribuídas em cinco tratamentos com Ni (NO3)2 [C (0 mg.L-1), T1 (100 mg.L-1), T2 (200 mg.L-1), T3 (400 mg.L-1) e T4 (600 mg.L-1)], cada tratamento foi estabelecido com sete repetições e cada repetição foi considerada como sendo uma muda em um recipiente plástico contendo 1000 cm³ de substrato. Ao final dos experimentos, os dados obtidos foram analisados através do teste ANOVA seguido pelo teste de comparações múltiplas de Tukey. Os resultados da estatística, mostraram-se não significativos para a germinação e significativos para o comprimento radicular e mortalidade após a germinação de G. ulmifolia, o que dificulta o emprego do plantio direto de suas sementes em programas de fitorremediação. Com relação aos parâmetros estabelecidos para as mudas, detectou-se inexistência de diferença significativa em dois deles (diâmetro do coleto e matéria seca da raiz) e presença de diferença significativa nos demais (altura, número de folhas, matéria seca da parte aérea, área foliar e concentração de níquel no solo depois da retirada das mudas). Essa diferença, contudo, não permanece em discordância com o propósito da fitorremediação, pois o progresso de todas as mudas foi contínuo. Por conseguinte, os resultados revelam para um grande potencial de tolerância de G. ulmifolia a elevadas concentrações do metal pesado níquel, tornando-se promissora na fitorremediação de solos contaminados pelo mesmo.