O presente trabalho estuda a viabilidade da utilização do processo de flotação a ar dissolvido (FAD) no tratamento de efluentes contendo cromo. Tal processo é analisado comparativamente à sedimentação. Urna revisão dos diferentes tipos de processos de separação ou de recuperação do cromo é, também, aqui apresentada. Soluções contendo 200 mg.l" de cromo tri ou hexavalente foram estudadas quanto às condições ideais de precipitação, às características de sedimentação e de flotação a ar dissalvido em regime descontínuo e contlnuo. Agentes poliméricos foram testados no intuito de melhorar as condições de clarificação. O processo de FAD foi o que apresentou melhores resultados no que se refere a cinética de separação sólido/líquido, e em termos de clarificação das soluções. Estudos de separação sólido/líquido de soluções contendo cromo VI foram feitos por estes dois processos empregando sulfato ferroso e sulfito de sódio como agentes redutores. A FAD mostrou ser eficiente para tratar as soluções quando reduzidas com sulfito de sódio. Porém, no caso da utilização do sulfato ferroso como redutor, o rendimento da FAD diminuiu no tratamento de soluções que continham sólidos suspensos acima de uma concentração crítica. Polímeros também foram empregados neste caso, e confirmaram sua atuação melhorando a cinética de separação sólido/líquido e como agentes que beneficiam a clarificação das soluções. Os resultados dos estudos de flotação por ar dissolvido em uma unidade contínua mostraram que é viavel a FAD sem agentes floculantes ou tensoativos. No entanto, estes aumentam os níveis de clarificação das soluções. Apenas os floculantes a base de amido mostraram-se ineficientes nesta aplicação. Conclui-se que o processo de FAD pode ser utilizado no tratamento de efluentes contendo cromo permitindo obter efluentes finais dentro dos padrões de emissão da legislação brasileira. / The aim of this work was to study the feasibility of using the dissolved air flotation process (DAF) for the treatment of effluents containing chromium. A review of the various processes utilized for separating or recovering chromium is presented. Solutions containing 200 mg.l-' Cr III or VI were used for determining the optimum conditions for precipitation, sedimentation and DAF. The flotation studies were conducted using batch and continuous experimental techniques. Polymeric reagents were tested with the aim of improving clarification of the precipitates from solution. The DAF process showed best results in terms of solid/liquid separations kinetics and solution clarification. Solid/liquid separation studies with solutions of Cr VI were carried out using ferrous sulphate and sodium sulphite as reductants agents. DAF showed to be efficient for treating solutions reducted with sodium sulfite. However, when ferrous sulphate was emptoyed the performance of DAF decreased for solutions containing suspended solids over a critical concentration. Polymers were also used with Cr VI and they also improved the solid/liquid separation kinetics and solution clarification for both processes. The results of DAF tests in continuous unit indicated that it is possible to separate the chromium hidroxide precipitates without using floculants. However, these polymeric reagents and also surface active agents gave better solid/liquid separation efficiency. Starch-based flocculants were found not be effective for this application. It was concluded that the DAF process may be used for the treatment of chromium-bearing effluenls allowing. for final disposal within the emission standards of Brazilian legislations.

Entre maio de 2001 e janeiro de 2002, foram realizadas coletas sazonais na lagoa Azul, Siderópolis, SC. Esta lagoa formou-se por lavra de mineração de carvão a céu aberto desativada. Foram avaliadas as concentrações de Cr, Mn, Ni, Zn e Fe na água e no sedimento. Estes metais, exceto o Fe, foram também analisados no músculo e no fígado das espécies dos peixes Oreochromis niloticus (tilápia) e Geophagus brasiliensis (acará). O objetivo foi avaliar a qualidade da lagoa, bem como, das espécies de peixes predominantes, devido a preocupação quanto ao consumo potencial das mesmas pela população do entorno. As análises do sedimento, quando comparada a locais não contaminados, indicam concentração elevada para Fe, Mn, Cr e Zn. No compartimento água as concentrações de Fe, Mn e Ni estão acima do estabelecido para a classe 2 da Resolução CONAMA 20/86. Conforme análise estatística, em ambos os compartimentos abióticos ocorrem diferenças significativas entre os 4 pontos amostrados, porém diferença sazonal ocorre somente para o compartimento água. O conteúdo de metais em peixes não apresenta diferença significativa entre as espécies analisadas, todavia entre os diferentes tecidos analisados, o fígado apresentou a maior concentração em ambas as espécies. Através das análises do músculo (parte comestível), foi possível avaliar o risco à saúde humana. Segundo a estimativa da ingestão diária, os peixes analisados não propiciam risco aparente de contaminação à população do entorno, conforme os critérios adotados para o teor dos metais avaliados.

Neste estudo, avaliou-se a ocorrência de metais pesados em ambiente fluvial sob influência de curtumes - a bacia hidrográfica dos rios Cadeia e Feitoria (RS, Brasil), focalizando sua origem, distribuição e mobilidade potencial. Trimestralmente, entre julho/1999 e abril/2000, analisaram-se metais e parâmetros complementares em amostras de água e sedimento coletadas em dez locais. Após identificar os contaminantes e locais críticos (cromo e mercúrio, no trecho inferior do rio Feitoria), avaliaram-se também perfis sedimentares verticais e tecido muscular de peixes de fundo (Rineloricaria). As análises de água seguiram recomendações do Standard Methods, enquanto as demais basearam-se principalmente em métodos da agência de proteção ambiental dos Estados Unidos (USEPA) ou Comunidade Européia, buscando prever a disponibilidade potencial dos metais. Utilizou-se estatística descritiva e multivariada na análise dos dados, visando sintetizar informações e subsidiar a futura elaboração de um atlas ambiental. Rastreou-se o risco potencial de danos crônicos não carcinogênicos à saúde humana por ingestão de água e peixes contaminados, conforme metodologia recomendada pela USEPA.A ocorrência de metais vinculou-se a contribuições naturais e antropogênicas, representadas principalmente pela intemperização de basaltos e atividades de curtumes. Influenciada pela proximidade dos curtumes e flutuações na vazão, a qualidade das águas diminuiu ao longo dos rios e no período de menor disponibilidade hídrica (janeiro). Os teores de metais nas águas obedeceram aos padrões da legislação brasileira, exceto para alumínio, ferro e eventualmente manganês. Considerando a ingestão de água em cenário hipotético de alta exposição aos metais estudados (água bruta, picos de contaminação, cromo na forma hexavalente), verificouse uma potencial ausência do risco de efeitos adversos à saúde humana. Entretanto, a área sob maior influência de curtumes demonstrou considerável aumento desse risco, em comparação aos locais de referência. Nos sedimentos, as concentrações de alumínio, cobre, ferro, níquel, manganês, titânio e zinco pareceram refletir níveis basais, ao contrário de cromo e mercúrio, enriquecidos no trecho inferior da bacia. Além de condições de avançado intemperismo, os perfis sedimentares indicaram que as descargas de metais antropogênicos poderiam não estar restritas a atividades pretéritas. A partição dos metais nas fases geoquímicas dos sedimentos revelou maior mobilidade potencial do manganês em toda a bacia, seguido por cromo, na área de concentração de curtumes (predominantemente vinculado à fração oxidável). Ainda que em teores abaixo do recomendado pela Organização Mundial da Saúde (0,5 μg/g), observou-seacúmulo de mercúrio nos peixes, indicando condições ambientais favoráveis à sua metilação. Para reduzir efeitos tóxicos crônicos não carcinogênicos à saúde humana por exposição ao mercúrio, um eventual consumo do peixe estudado deveria ser restrito a 32 g/dia no trecho contaminado. Mesmo não sendo detectado nos peixes, o considerável aumento do teor de cromo nos sedimentos do trecho inferior da bacia sugeriu possibilidade de ocorrerem localmente outros efeitos prejudiciais à biota aquática. Uma potencial mobilização do cromo retido nos sedimentos estaria vinculada às condições redox do meio, enquanto o enxofre poderia condicionar a biodisponibilidade do mercúrio. Estudos posteriores são necessários para melhor entendimento dos processos de mobilização e bioacumulação de metais na área de estudo, envolvendo organismos de diferentes níveis tróficos. / This study evaluated the occurrence of heavy metals in a fluvial environment under the influence of tanneries – the Cadeia and Feitoria rivers watershed (RS, Brazil), phocusing their origin, distribution, and potential mobility. Every three months, between July 1999 and April 2000, selected heavy metals and ancillary parameters were analyzed in water and sediment samples taken at ten sites. After identifying the contaminants and sites of concern (chromium and mercury at the lower reach of Feitoria River), vertical sediment profiles and bottom-fish tissue (Rineloricaria) were also evaluated. Water analyses followed recommendations of the Standard Methods, while the remaining analyses were based mainly on methods from the Environmental Protection Agency of the United States (USEPA) and European Community, searching for estimating the potential availability of metals. Descriptive and multivariate statistics were applied to water and sediment data sets, in order to obtain a synthesis of the environmental diagnosis, and to support the elaboration of an environmental atlas. A risk assessment methodology recommended by USEPA was conducted at a screening level, in order to estimate the potential non-carcinogenic toxic effects to the human health arising from life-time consumption of contaminated water and fish.The results revealed that the heavy metals originate from natural and anthropogenic contributions, mainly resultant from the weathering of basalt rocks and tannery activities. The water quality decreased along both rivers, and during the dry period (January), showing the influence of tannery plants vicinity and flow variations. Except for iron, aluminum, and eventually manganese, heavy metal contents in water were generally in agreement with Brazilian standards. Despite considering the ingestion of water in a hypothetical scenario of high human exposure to the selected metals (untreated water, peaks of contamination, chromium in the hexavalent form), the risk screening indicated a potential absence of adverse toxicological health effects. However, in comparison to the reference sites, this risk considerably increased at the lower reach of Feitoria River, the most affected by tanneries. Concerning sediments, aluminum, copper, iron, nickel, manganese, titanium, and zinc concentrations appeared to reflect the base levels, in opposition to chromium and mercury, which were enriched in the lower part of the basin. The sediment profiles revealed an advanced weathering-stage, and also indicated that the anthropogenic discharges of heavy metals might not be strictly resultant from past activities. The partition of heavy metals among the sediment geochemical phases showed higher mobility of manganese along the basin, followed by chromium in thearea most affected by tanneries (predominantly associated to the oxidizable fraction). Although occurring in levels below the World Health Organization threshold for human consumption (0.5 μg/g), the accumulation of mercury in fish indicated that the prevailing environmental conditions could favor its methylation. Considering the methodology of risk assessment, an eventual consumption of the investigated fish should be restricted to 32 g/day at the lower reach of Feitoria River, in order to reduce the occurrence of non-carcinogenic toxic effects to the human health, arising from oral exposure to mercury. Although chromium was not detected in fish tissue, its considerable enrichment in sediments from the lower part of the basin indicated a potential occurrence of other hazardous effects on aquatic organisms. A potential mobilization of chromium from the contaminated sediments would be associated to the prevailing redox conditions, while the sulfur cycling could influence the bioavailability of mercury. Further research with organisms from distinct trophic levels is needed, in order to better understand the metal bioaccumulation processes that are taking place in the study area.

A busca por espécies capazes de recuperar áreas de mineração é necessária, uma vez que a mineração do carvão mineral causa severos impactos no ambiente. No entanto, a recuperação é limitada pelas características físicas e químicas dos seus resíduos que tem metais pesados em sua composição entre outros fatores de estresse, dificultando o estabelecimento das plantas. Algumas espécies colonizam naturalmente ambientes com metais pesados, este é o caso da aroeira-do-campo (Schinus lentiscifolius March.) que habita uma mina de cobre abandonada, em Lavras do Sul (RS) e ainda não foi testada em trabalhos de recuperação de áreas degradas. Diferentemente da aroeira vermelha (S. terebinthifolius Raddi) que é uma espécie rústica e vem sendo utilizada nestes trabalhos. Desta forma, este trabalho foi dividido em duas etapas: uma primeira em que o objetivo foi testar o potencial de utilização de Schinus lentiscifolius em rejeitos e cinzas de mineração de carvão mineral; e uma segunda que teve por objetivo verificar as respostas fisiológicas e a acumulação de cobre em S. lentiscifolius e em S. terebinthifolius. Na primeira foram realizados experimentos de germinação e crescimento em solo, cinzas e rejeitos de mineração, utilizando duas populações de S. lentiscifolius, uma de dentro e outra de fora da mina de cobre. Os resultados da primeira etapa mostram que as plantas germinam com facilidade em cinzas e rejeitos de mineração, mas nenhuma das populações sobreviveu em rejeitos. Possivelmente, para a utilização de Schinus em resíduos de mineração são necessárias melhorias nas condições nutricionais das cinzas e rejeitos de mineração. Na segunda etapa foram cultivadas S. lentiscifolius (População mina) e uma de S. terebinthifolius, proveniente do campus do Vale/UFRGS (RS) em diferentes concentrações de cobre durante 100 dias de experimento. Os resultados mostraram diversos sintomas visuais de danos causados pelo cobre, além de redução na fotossíntese, clorofila e biomassa. Os valores de acumulação de metal mostraram que existe uma restrição no transporte de cobre para parte aérea da planta, ocorrendo elevada inibição do crescimento aéreo e de raízes mesmo em baixas concentrações de cobre. Desta forma, os resultados desta etapa mostram que ambas as espécies de Schinus sofrem os efeitos negativos do cobre, sugerindo que possam existir outros mecanismos que não a tolerância que permitam S. lentiscifolius habitar a mina de cobre. / Coal mining causes severe impacts to the environment, therefore it is imperative that we search for species which can help restore the impacted areas. This recuperation is limited by the physical and chemical traits of the mining byproducts which carry heavy metals in their composition, wich can limit plant establishment. Some species naturally colonize contaminated soils with heavy metals. This is the case of a wild species called "aroeira-do-campo" (Schinus lentiscifolius March.) that grows in an abandoned opencast copper mine, in Lavras do Sul (RS); however it has not yet been tested in restoration areas, unlike Brazilian pepper (S. terebinthifolius Raddi), a rustic species that has been used for restoration work. Therefore, this study was divided in two phases: in the first, the objective was to test the potential use of Schinus lentiscifolius for restoration of ash and mine waste, by testing their germination and growth on this medium; in the second phase, the objective was to verify the physiological responses to copper by S. lentiscifolius and S. terebinthifolius. For the first phase, germination tests were carried out and the seedlings were cultivated in either soil, ash and mine wastes, using two populations of S. lentiscifolius, one inside and other from outside of a copper mine. The results of first phase show that the seeds germinated easily on ash and mine waste, but no species/populations survived in wastes. One possible limitation to plant growth and development in ash and wastes is the nutritional status of the medium. In the second phase, S. lentiscifolius (Mine population) and, and one population of S. terebinthifolius from UFRGS/Campus do Vale (RS), were cultivated in different concentrations of copper for approximately 100 days. The plants cultivated in copper solution exhibited visible symptoms of phytotoxycity, decreases of photosynthetic rates, reductions on chlorophyll content and biomass. The values of metal accumulation indicated that there is a restriction in the transport of copper to the shoot. These results in an inhibition of shoot and root growth even at lower copper concentrations. These results show that both species of Schinus sp. suffer the negative effects of copper, suggesting that other mechanisms may exist, instead of tolerance, that allow S. lentiscifolius plants to live in the copper mine.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-12-12T17:07:49Z No. of bitstreams: 1 Tese - Marcus Vinicius Peralva Santos.pdf: 16133911 bytes, checksum: 54175450ef997fe43a3feca727fbe8e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-12T17:07:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Marcus Vinicius Peralva Santos.pdf: 16133911 bytes, checksum: 54175450ef997fe43a3feca727fbe8e5 (MD5) / O presente trabalho teve como objetivo caracterizar os estuários dos rios Jacuípe, Paraguaçu e Jaguaripe, utilizando a distribuição, as assinaturas tafonômicas e o grau de adsorção de metais em bioclastos. Foram definidos 16, 18 e 18 pontos amostrais para cada estuário, respectivamente, nos quais obteve-se amostras de sedimentos superficiais durante uma estação seca e uma chuvosa nos anos de 2010 e 2011. Pode-se constatar que os três estuários se caracterizam pelo predomínio de grãos autóctones (lascas de madeira), sendo os grãos alóctones marinhos, com destaque a categoria alga calcária bastante abundantes na estação seca, em particular no rio Jacuípe. Os rios em geral, apresentam o predomínio de grãos sem arredondamento nos dois períodos amostrais, embora no rio Jaguaripe ocorra uma grande abundância de grãos nível 4 durante a estação seca. Os bioclastos tendem a ser pretos nas duas estações nos rios Paraguaçu e Jaguaripe, indicando o retrabalhamento do sedimento de fundo, enquanto que no rio Jacuípe, prevalece os grãos brancos (evidenciando um incremento de novos grãos) durante a estação seca e os grãos pretos no período chuvoso. Todos os três rios apresentam elevados percentuais de grãos abrasados (refletindo o transporte preferencial destes por rolamento) e com ausência de incrustações e bioerosões (reflexo do transporte dos grãos por rolamento e da hidrodinâmica que varia de moderada a alta). A sedimentação varia entre os estuários, com predomínio de grãos atuais no período seco e de relíquias no chuvoso, no rio Jacuípe, enquanto que nos outros dois estuários prevalecem os grãos relíquias em ambas as estações. Verificou-se que os estuários comportam-se sazonalmente de formas variadas, sendo que o rio Jacuípe apresenta as maiores variações, tanto na distribuição e representatividade dos grãos alóctones e autóctones, quanto nos padrões das suas assinaturas tafonômicas. Os valores de metais pesados registrados (apenas no Jacuípe) foram considerados ínfimos, sendo oriundos provavelmente do próprio ambiente dos organismos e precipitados ainda em vida. Por fim, os estuários dos rios Paraguaçu e Jaguaripe mostraram-se bem parecidos quanto aos padrões tafonômicos, variando apenas quanto à energia hidrodinâmica (alta no primeiro rio e moderada no segundo). / ABSTRACT - This study aimed to characterize the estuaries of rivers Jacuípe, Paraguaçu and Jaguaripe using distribution, taphonomic signatures and the degree of adsorption of metals in bioclasts. 32 were defined, 18:18 sampling points for each estuary, respectively, in which was obtained surface sediment samples during a dry season and rainy in the years 2010 and 2011. It can be seen that the three estuaries are characterized by the predominance indigenous grains (wood chips), and marine alien grains, especially calcareous algae category quite abundant in the dry season, particularly in Rio Jacuípe. Rivers generally have a predominance of grain without rounding in the two sampling periods, although the river Jaguaripe occurs an abundance of grain level 4 during the dry season. The bioclasts tend to be black in two seasons in Paraguaçu and Jaguaripe rivers, indicating the reworking of the bottom sediment, while the river Jacuípe, prevails the white grains (showing an increase of new grains) during the dry season and black beans in rainy season. All three streams have high percentages of grains scorched (reflecting the preferential transport of a bearing), and with no scaling and bioerosões (transport reflection of the grains by rolling and hydrodynamic ranging from moderate to high). Sedimentation varies between estuaries, with current predominance of grain in the dry season and the rainy relics in Jacuípe river), while the other two estuaries prevail grains relics in both seasons. It was found that estuaries behave seasonally varying forms, being the river Jacuipe with the greatest variations in both the representation and distribution of autochthonous and allochthonous grains, as standards in their taphonomical signatures. Heavy metal values ​​recorded (only Jacuípe) were considered negligible, being derived probably own the organisms and precipitates still alive. Finally, the estuaries of the rivers Paraguaçu and Jaguaripe proved very similar as to the taphonomic patterns, varying only as the hydrodynamic energy (high in the first river and moderate in the second).

The World Health Organization defines malnutrition as a variety of pathological conditions that arise as a result of deficiency of supply, transportation or use of nutrientes by the body s cells. Associated with energy and protein deficiency found in malnourished children there is a lack of vitamins and minerals. Currently, iron deficiency and vitamin A have been gaining importance as well as public health problem. Therefore, a balanced diet of macro and micronutrients such certainly decrease the rates of nutritional deficiencies. An alternative would be to include regional foods with nutritional value-added and low cost. One of these options would be the mussels (Mytella falcata) kind enough cultivated on the Brazilian coast and especially in Alagoas in the Estuarine Complex Mundaú-Manguaba (CEMM). On this basis it is proposed to examine the profile of micronutrients (vit. A, Fe and Zn) in mussels and their safety for consumption. For this, we evaluated the degree of contamination by heavy metals (As, Hg, Pb and Cd) from samples of fresh mussels, using the methodology of the AOAC, 2005, the hygienic and sanitary preparations of mussels, with and without milk coconut through microbiological parameters recommended by Ordinance 12/2001 of the Ministry of Health, according to AOAC methodology, 2005, APHA, 2004 and BAM / FDA, 2006 and the profile of micronutrients (vit. A, Fe and Zn) using methodology AOAC, 2005. The results indicated that the contamination levels for heavy metals were determined by the Division under the National Health Surveillance of Food (Decree 685/98) and the hygienic and sanitary preparations of mussels with and without coconut milk were considered satisfactory according to law. The concentrations of vit. A, Fe and Zn showed that the mussels, with and without coconut milk, have higher levels of iron than meat, besides being a good source of zinc, although their levels are lower than observed in the meat. Both preparations of mussels were not considered sources of vitamin A. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Organização Mundial da Saúde define a desnutrição como uma pluralidade de condições patológicas que surgem em conseqüência de uma deficiência de aporte, transporte ou utilização de nutrientes pelas células do organismo. Associada a deficiência energética - protéica observada em crianças desnutridas verifica-se a carência de vitaminas e minerais. Atualmente a deficiência de ferro e de vitamina A vêm ganhando importância também como problema de saúde pública. Portanto, uma dieta balanceada em macro e nesses micronutrientes certamente diminuiria os índices de agravos nutricionais. Uma alternativa seria a inclusão de alimentos regionais com valor nutricional agregado e de baixo custo. Uma dessas opções seria o sururu (Mytella falcata) espécie bastante cultivada no litoral brasileiro e especialmente em Alagoas no Complexo Estuarino Mundaú-Manguaba (CEMM). Com base no exposto é que se propôs estudar o perfil de micronutrientes (vit. A, Fe e Zn) do sururu bem como sua inocuidade para consumo. Para tanto, foi avaliado o grau de contaminação por metais pesados (As, Hg, Pb e Cd) de amostras de sururu in natura, através da metodologia da AOAC, 2005, as condições higiênico-sanitárias das preparações de sururu, com e sem leite de coco, através de parâmetros microbiológicos recomendados pela Portaria 12/2001 do Ministério da Saúde, segundo metodologia AOAC, 2005, APHA, 2004 e BAM/FDA, 2006 e o perfil de micronutrientes (vit. A, Fe e Zn) através de metodologia da AOAC, 2005. Os resultados indicaram que os índices de contaminação para os metais pesados estavam abaixo do determinado pela Divisão Nacional de Vigilância Sanitária de Alimentos (Portaria 685/98) e as condições higiênico-sanitárias das preparações de sururu com e sem leite de coco também foram consideradas satisfatórias de acordo com a legislação em vigor. As concentrações de vit. A, Fe e Zn demonstraram que o sururu, com e sem leite de coco, apresentam teores de ferro superiores ao da carne bovina, além de ser uma boa fonte de Zn, apesar de seus teores serem menores que o observado na carne. Ambas as preparações de sururu não foram consideradas fontes de vitamina A.

Phytoremediation is considered to be an economically promising and an ecologically correct technology for the removal of toxic materials from the environment since it employs natural physico-chemical and biochemical processes for the clean up of degraded areas. Guadua angustifolia (Bambusoideae, Poacea), a bamboo that is native in Central and South America and which presents tall, robust and prickly culms, shows considerable potential in the phytoremediation of toxic metals for the following reasons: a) it presents an extraordinary capacity for multiplication and vegetative reproduction; b) it is efficient at fixing CO2 from the atmosphere, thus contributing to the reduction in the socalled 'greenhouse effect'; c) it is not part of the human food chain; d) it presents ornamental traits that can be used to advantage in the landscaping of polluted areas, such as those previously occupied by landfills; and e) the aerial biomass may be used either in civil construction or in the furniture industry after completing its phytoextractive function. The objective of the present study was to investigate the potential of G. angustifolia for the phytoremediation of zinc and cadmium. The absorption and translocation of these metals from roots to leaves, together with their distribution in the different tissues, were analysed. Additionally, the production of metal transporter proteins (phytochelatins) and the formation of complexes between metals and low molecular weight organic compounds were investigated. The experiments were conducted in hydroponic and soil conditions. Soil that had been artificially contaminated with zinc or cadmium sulphate solutions, was distributed in perforated plastic bags. Bamboo shoots, previously maintained in vermiculite, were transplanted to the contaminated soil and kept in the greenhouse at room temperature for 180 days with periodical watering. The washed plants were dried at room temperature and root, culm, leaf and soil samples were digested with a mixture of nitric and perchloric acids (3:1; v/v) for 3 h at room temperature and for 3 4 h at 120°C. The determination of zinc and cadmium in the samples was performed using atomic absorption spectroscopy at 213.9 and 228.8 nm respectively. Based on the absolute average concentration values, the bioconcentration and translocation factors (BCF and TF, respectively) were calculated. The accumulation of metals in organs of the plants cultivated in contaminated soil followed the order roots > culms > leaves. The accumulation of zinc in the roots was 57.2% (2720 mg/kg dry weight), whilst in the aerial parts it was 42.8% (2032 mg/kg). The accumulation vii of cadmium in the roots was 79.9% (770 mg/kg), whilst in the aerial parts it was 20.1% (194 mg/kg). Thus, G. angustifolia fulfils one of the criteria employed to define hyperaccumulator plants in that the concentration of zinc in the aerial parts of plants grown in contaminated substrate was approximately 20.2-fold higher than the average value found in plants grown under control (non-polluted) conditions, whilst the concentration of cadmium was 194-fold higher than the control value. Further analyses showed that the concentration of zinc in contaminated soil that had supported the cultivation of bamboo was reduced by 65.5%, whilst the level of cadmium was reduced by 60.2%. The high values of BCF (> 1) related to zinc indicated that the roots and aerial tissues had not attained saturation and/or that the transport systems were still active under the experimental conditions employed such that even larger quantities of metal could be absorbed and transported. Regarding cadmium, the values of BCF indicated that saturation and/or inactivation of roots had not been attained, as in the case of zinc, whereas this was not valid for the aerial tissues. TF values for both metals were low (< 1) indicating that zinc and cadmium transport in G. angustifolia tissues was not very efficient. One of the greatest obstacles to the use of G. angustifolia in phytoremediation of these metals appears to be related to the translocation in the tissues, mainly from culms to leaves. Although this aspect limits the applicability of G. angustifolia in the phytoremediation of zinc and cadmium, it is clear that this species offers significant potential since the larger portion of its biomass is represented by the culms. Such potential could be exploited by using appropriate agronomic techniques in order to allow the growth of plants in polluted soils, and genetic engineering technology to facilitate the mobility of metals from roots to shoots. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A fitorremediação é considerada uma tecnologia economicamente promissora e ecologicamente correta porque utiliza processos físico-químicos e bioquímicos naturais para a limpeza de áreas degradadas. A Guadua angustifolia (Bambusoideae, Poacea), um bambu nativo da América do Sul e Central, que apresenta colmos robustos, altos e espinhosos, apresenta considerável potencial para a fitorremediação de metais tóxicos pelas seguintes razões: a) possui extraordinária capacidade de multiplicação e reprodução vegetativa; b) pode resgatar CO2 da atmosfera eficientemente, contribuindo para a diminuição do chamado 'efeito estufa'; c) não faz parte da cadeia alimentar; d) possui atributos ornamentais que podem ser utilizados no paisagismo de áreas poluídas, como aquelas previamente ocupadas pelos lixões; e) a biomassa aérea pode ser aproveitada na construção civil ou na indústria moveleira, após cumprido o papel fitoextrator. O objetivo do presente estudo foi investigar o potencial da G. angustifolia para a fitorremediação dos metais pesados zinco e cádmio. Os processos de absorção e translocação dos metais das raízes para as partes aéreas e sua distribuição nos diferentes tecidos foram analisados. Além disso, a produção de proteínas transportadoras de metal (fitoquelatinas) e a formação de complexos de metal com compostos orgânicos de baixo peso molecular foram investigados. Os experimentos com G. angustifolia foram conduzidos tanto em condições hidropônicas, quanto no solo. O solo artificialmente contaminado com soluções de sulfato de zinco ou cádmio foi distribuído em saquinhos de plástico perfurados. As mudas de bambu, previamente mantidas em vermiculita, foram transplantadas para o solo contaminado e conservadas na casa de vegetação, à temperatura ambiente, durante 180 dias, com regas periódicas. As plantas foram então lavadas e dessecadas à temperatura ambiente e as amostras de raízes, colmos, folhas e solo foram digeridas com uma mistura de ácido nítrico e ácido perclórico (3:1; v/v) durante 3 h à temperatura ambiente e posteriormente por 3 a 4 h à 120 °C. A determinação da concentração de zinco e cádmio nas diferentes amostras foi realizada através de espectroscopia de absorção atômica a 213,9 e 228,8 nm respectivamente. Com base nos valores médios absolutos da concentração, os fatores de bioconcentração (FBC) e de translocação (FT) foram calculados. O acúmulo de zinco e cádmio nas plantas cultivadas no solo obedeceram à ordem raízes > colmos > folhas. O acúmulo de zinco nas raízes do bambu foi de 57,2% (2720 mg/kg peso seco), enquanto que v nas partes aéreas foi de 42,8% (2032 mg/kg peso seco). O acúmulo de cádmio nas raízes foi de 79,9% (770 mg/kg) e nas partes aéreas foi de 20,1% (194 mg/kg). As análises demonstraram que ocorreu uma redução de 65,5% na concentração de zinco e 60,2% na concentração de cádmio, no solo contaminado, após o cultivo com bambu. No que diz respeito ao zinco, os altos valores de FBC (> 1) indicaram que as raízes e os tecidos aéreos ainda não haviam sido saturados e/ou os sistemas de transporte ainda estavam ativos nas condições experimentais empregadas e uma quantidade ainda maior de metal poderia ser absorvida e transportada. Com relação ao cádmio, os valores de FBC indicaram que ainda não havia ocorrido saturação e/ou a inativação dos sistemas de transporte nas raízes, ao contrário dos tecidos aéreos que já se encontravam saturados. Os valores de FT para ambos os metais foram baixos (< 1) indicando que o sistema de transporte de zinco e cádmio nos tecidos da G. angustifolia não são muito eficientes. Assim, a G. angustifolia atende um dos um dos critérios usados para definir plantas hiperacumuladoras, em que a concentração de zinco nas partes aéreas das plantas desenvolvidas em substrato contaminado foi aproximadamente 20.2 vezes maior do que o valor médio encontrado em plantas desenvolvidas em solos não poluídos, enquanto que a concentração de cádmio foi 194 vezes maior. Outras análises mostraram que a concentração de zinco no solo contaminado, que havia sido cultivado com bambu, foi reduzida em 65,5%, enquanto que o nível de cádmio foi reduzido em 60,2%. Um dos maiores obstáculos ao emprego da G. angustifolia para a fitorremediação desses metais parece estar relacionado com a translocação nos tecidos, principalmente dos colmos para as folhas. Embora esses aspectos limitam a aplicação da G. angustifolia na fitorremediação do zinco e cádmio, podemos afirmar que essa espécie apresenta grande potencial, visto que a maior parte da biomassa da planta é representada pelos colmos. Esse potencial poderia ser explorado através do uso de técnicas agronômicas adequadas para viabilizar o crescimento das plantas em solos poluídos e de técnicas de engenharia genética para facilitar a mobilidade dos metais das raízes para as folhas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5548004 bytes, checksum: 0e2b26d42170cde6367459cb6364be5e (MD5) Previous issue date: 2010-07-28 / The pressure on natural resources, especially water, has required the development of alternative forms of treatment of effluent, with the provision in the soil through fertigation has been considered quite feasible. With fertigation, allows to use the nutrients available in wastewater, providing an increase in agricultural productivity, and an important tool for environmental control, since, even if treated conventionally, the effluents discharged into water bodies bring problems to the aquatic ecosystems, and the background to humans. The application of wastewater in agriculture requires, however, technical knowledge about the characteristics of the wastewater, of plants grown and soil, also the use must be planned, controlled and well managed so that avoidance of groundwater contamination and adverse changes in properties and physical and chemical characteristics of soil. Accordingly, the present study aimed to evaluate the effects of irrigation with tannery wastewater (ARC) in soil and the grass Panicum maximum (Panicum maximum cv. Mombasa). To conduct the work, was set up an experiment in a greenhouse where grass was planted in pots in a randomized design scheme, consisting of six treatments and four replications. In T1, the soil was irrigated with clean water and complete fertilization (NPK + lime) in treatments T2, T3, T4, T5 and T6 soil received complete fertilizer (NPK + lime) and was fertilized with 44 of ARC on slides, 103, 147, 294 and 441 mm, respectively, applied using a watering guide. Three cuts were carried out on the grass to quantify the productivity of fresh and dry and to quantify the levels of nutrients and chromium in the leaves. The macronutrient and metal chromium in soil were quantified at the beginning and end of the experiment. The increasing application rates of ARC promoted increased soil electrical conductivity when compared to what was obtained in the control treatment, and slight increase in pH and concentrations of available P and exchangeable K. No changes in concentration of organic matter and Cr in the soil. There was an increase in grass productivity with increasing applied dose of ARC. Analysis of leaves showed increased levels of nitrogen and, although it was observed high coefficient of variation of data, little change in the concentration of chromium in the shoots. / A pressão sobre os recursos naturais, em especial os recursos hídricos, tem exigido o desenvolvimento de formas alternativas de tratamento dos efluentes, sendo que a disposição no solo por intermédio da fertirrigação tem sido considerada bastante viável. Com a fertirrigação, possibilita-se o aproveitamento dos nutrientes existentes nas águas residuárias, proporcionando incremento na produtividade agrícola, sendo uma ferramenta de controle ambiental importante, uma vez que, mesmo tratados de forma convencional, os efluentes lançados em corpos hídricos trazem problemas para os ecossistemas aquáticos e, em segundo plano, para os seres humanos. A aplicação de águas residuárias na agricultura requer, no entanto, conhecimentos técnicos acerca das características da água residuária, dos vegetais cultivados e do solo, também o uso deve ser planejado, controlado e bem manejado a fim de que sejam evitadas a contaminação das águas subterrâneas e alterações prejudiciais nas propriedades e características físicas e químicas do solo. Nesse sentido, no presente trabalho, objetivou-se avaliar os efeitos da fertirrigação com água residuária de curtume (ARC) no solo e no capim mombaça (Panicum maximum cv. Mombaça). Para a condução dos trabalhos, montou-se um experimento em casa de vegetação, onde o capim foi plantado em vasos, em esquema de delineamento inteiramente casualizado, constituído de seis tratamentos e quatro repetições. No tratamento T1, o solo recebeu irrigação com água limpa e adubação completa (NPK + calagem), nos tratamentos T2, T3, T4, T5 e T6 o solo recebeu adubação completa (NPK + calagem) e foi fertirrigado com ARC em lâminas de 44, 103, 147, 294 e 441 mm, respectivamente, aplicada utilizando-se um regador manual. Foram realizados 3 cortes no capim para quantificação da produtividade de matéria verde e seca e para quantificação dos teores de nutrientes e crômio nas folhas. Os teores de macronutrientes e do metal crômio no solo foram quantificados no início e final do experimento. As taxas de aplicação crescentes da ARC proporcionaram aumento na condutividade elétrica do solo, quando comparado ao que foi obtido no tratamento testemunha, além de pequeno incremento no pH e nas concentrações de Pdisponível e Kdisponível. Não ocorreram alterações na concentração de matéria orgânica e Crdisponível no solo. A análise das folhas indicou aumento nos teores de nitrogênio e, apesar de ter sido observado alto coeficiente de variação dos dados, ocorreu pequena alteração na concentração de crômio na parte aérea das plantas.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-02T11:42:46Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2362793 bytes, checksum: 22f0f7d2017e8f442c8da0866061cf09 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T11:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2362793 bytes, checksum: 22f0f7d2017e8f442c8da0866061cf09 (MD5) Previous issue date: 2001-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Uma das formas mais antigas de disposição dos resíduos sólidos urbanos (lixo) consiste em jogá-los diretamente sobre o solo, na superfície ou em depressões, no que habitualmente em nosso país se denomina "lixão". A decomposição do lixo gera, entretanto, um líquido de coloração escura, formado a partir de enzimas excretadas por bactérias decompositoras e água, denominado "chorume", que é altamente poluidor (ORTH, 1981). Sob a ação da chuva, o chorume mistura-se com a água que infiltra no lixo formando o percolado. A infiltração deste líquido nos solos é uma das maiores preocupações ambientais relacionadas com os lixões, uma vez que o percolado normalmente transporta uma série de compostos químicos e biológicos capazes de poluir os mananciais de águas superficiais ou subterrâneas. No município de Viçosa (MG), a disposição de lixo foi feita sem qualquer controle da contaminação do solo e lençol freático, colocando em risco a qualidade ambiental. Nesta tese foi realizada uma avaliação do transporte de contaminantes numa área em que o lixo do município de Viçosa foi depositado durante cerca de 10 anos. A área, que teve seu uso encerrado há aproximadamente 5 anos pelas autoridades municipais, situa-se na Fazenda Pedreira, zona rural do município, conhecida com Barrinha, próxima à rodovia que liga as cidades de Viçosa e Porto Firme. Para a caracterização da área, foi feito, inicialmente, um levantamento planialtimétrico, em seguida realizou-se uma campanha de sondagem à percussão, composta de 26 furos, com o objetivo de determinar a estratigrafia e o padrão de fluxo na área, bem como a espessura da camada do lixo. Foram coletadas amostras deformadas e indeformadas dos solos para a determinação das propriedades geotécnicas e a realização de ensaios de coluna de lixiviação. Com os resultados obtidos nos ensaios de coluna de lixiviação, foram traçadas as curvas de eluição dos metais pesados nos solos "Argila 3,00 m" e "Argila 7,00 m", com as quais pode-se determinar os parâmetros de transporte Rd e Dh. Com estes parâmetros, realizou-se um estudo numérico para avaliar a movimentação com o tempo da pluma de contaminante de cada metal pesado no solo. Amostras de água em superfície e subsuperfície foram coletadas com o propósito de determinar a concentração de metais pesados (zinco, cádmio, cobre e chumbo) presentes. Por fim, foram feitas comparações entre as concentrações destes metais pesados obtidas com uso das análises numérica e as encontradas no campo. / One of the oldest domestic solids waste disposal method consists of dumping the residues directly on the soil, on its surface or depressions, on sites normally called dumps. The waste decomposition originates a dark liquid formed by water and enzymes expelled by bacteria decomposition, called "chorume", that is extremely pollutant (ORTH, 1981). With rain, the "chorume" mixes with the rainwater that infiltrates in the waste forming the leachate. The percolation of this liquid in the soil is one of the biggest environmental concerns related to dumps, since the leachate usually transports a series of chemical and biological compounds that may pollute sources of superficial and/or underground waters. In the Municipal District of Viçosa (MG), the waste disposal has been done without any contamination control of the soil and the water table, threatining the environment. In this thesis, an evaluation of the transport of pollutants was accomplished in an area used to dump the waste of Viçosa city during about 10 years. The area, which was closed by the city authorities approximately 5 years ago, is located at "Fazenda Pedreira", rural zone of Viçosa city, also known as "Barrinha", close to the roady between Viçosa and Porto Firme cities. Initially, a topographic map of the area was obtained. Following, an in- situ testing program was performed consisting of 26 borings holes (SPT test), aiming to determine the stratigraphy and the flow pattern in the area, as well as the thickness of the residues. Disturbed and undisturbed soil samples were collected for the determination of the geotecnical properties to make samples for the of column tests. Water samples were collected in surface and sub- surface in order to determine the concentration of heavy metals (zinc, cadmium, copper and lead) in the field. With the results obtained from column tests, breakthrough curves of the heavy metals in the soils "Clay 3,00m" and "Clay 7,00m" were traced and transport parameters Rd and Dh were obtained. With these parameters, a numerical study was performed to evaluate the movement with time of the contamination plume of each heavy metal. Finally, comparisons were made between concentrations of heavy metals obtained numerically and in-situ.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-19T18:17:19Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6449864 bytes, checksum: 22a00645f3a2e169525a856e65c410f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-19T18:17:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6449864 bytes, checksum: 22a00645f3a2e169525a856e65c410f5 (MD5) Previous issue date: 2000-09-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A despeito dos muitos métodos de extração seqüencial de metais pesados descritos na literatura, nenhum deles contempla as particularidades dos solos altamente intemperizados, largamente distribuídos nas regiões de climas tropical e subtropical. Esses solos, principalmente latossolos e argissolos, possuem mineralogia dominada por argilas silicatadas 1:1 e por óxidos de ferro e alumínio. Visando desenvolver uma metodologia de extração seqüencial de metais pesados em solos altamente intemperizados, foram obtidos componentes- modelo representativos das variabilidades química e mineralógica desses solos, que foram incubados com os metais Cd, Cu, Ni, Pb e Zn, por uma semana, nas condições ótimas de retenção desses metais. A caulinita-modelo pura foi obtida de uma companhia mineradora de caulim. Goethitas e hematitas naturais foram concentradas a partir de amostras de solos. Foram preparados, ainda, óxidos de ferro sintéticos puros (goethita, hematita e ferridrita) e substituídos (Al-goethita, Cu-hemathita). Os óxidos de alumínio foram obtidos de bauxita, desferrificada, rica em gibbsita. Como matéria orgânica-modelo, utilizaram-se ácidos húmicos extraídos de um solo orgânico. Após lavados, liofilizados e triturados, os componentes-modelo incubados foram submetidos a uma série de extrações discretas com misturas ternárias de extratores, buscando-se maximizar a recuperação com a mínima interferência em outras frações. Utilizaram-se os programas quimiométricos MIXREG e MIXPLOT para ajuste das equações de regressão e delimitação das regiões de máxima extração. Foi avaliada, ainda, a ocorrência de processos de precipitação e readsorção dos metais extraídos. A partir dos resultados das otimizações e dos ensaios de readsorção, propôs-se uma marcha de extração seqüencial de oito etapas: F1= metal solúvel e trocável (KNO 3 ); F2 = metal adsorvido especificamente com baixa intensidade (NaH 2 PO 4 ); F3 = metal associado à fração orgânica (NaClO e EDTA); F4 = metal adsorvido especificamente com alta intensidade (NaH 2 PO 4 /NaF/ EDTA); F5 = metal ocluído em óxidos de Fe amorfos (NH 2 OH.HCl/HCl); F6 = metal ocluído em óxidos de Al (NaOH/NaF/EDTA); F7 = metal ocluído em óxidos de Fe cristalinos (HCl /ác. ascórbico/citrato de sódio); e F8 = fração residual (HNO 3 /HClO 4 /HF). A marcha proposta foi utilizada em amostras de solos, horizontes A e B, incubadas por seis meses com os metais de interesse, sendo feita a calagem em parte das amostras. Os solos foram escolhidos de forma a cobrir a variabilidade mineralógica mais comum em solos altamente intemperizados. Os resultados das extrações comprovaram a eficiência do método proposto. Verificou-se, ainda, que os diferentes metais apresentam características diversas perante os extratores e que o método adequado deve ser montado em função dos metais de interesse e da matriz mineral do solo. / Although there are several heavy metals sequential extraction in the literature, there is no one that contemplates the particularities of highly weathered soils which are widespread in tropical and subtropical climates. These soils, mainly Oxisols and Ultisols, have their mineralogy dominated by 1:1 silicate clays and iron and aluminum oxides. Therefore, in order to develop a sequential extraction method for heavy metals in highly weathered soils, representative model compounds of these soils mineralogy were incubated for one week with the metals Cd, Cu, Ni, Pb, and Zn. Model compounds consisted of pure kaolinite obtained from a mining company as 1:1 silicate clay. Natural goethite and hematite were obtained by concentration of soil samples. Synthetic iron oxides consisted of pure hematite and goethite, Al-substituted goethite and Cu-substituted hematite. Aluminum oxides were represented by a ground and xiiiron removed gibbsite rich bauxite. As organic matter model it was utilized the purified humic acids from a peat soil. After washing and freeze-drying, the model compounds were submitted to a series of discrete extractions with ternary mixtures, in different experimental designs, with the aim of maximizing metal recovery and minimizing interference on other fractions. Regression equations were adjusted using the software MIXREG and maximum extraction regions were delimited by the software MIXPLOT. The possible occurrence of precipitation and readsorption of extracted metals were also evaluated. An eight steps sequential extraction procedure was proposed, based on the optimization results and precipitation/readsorption tests. The sequential extraction method is intended to extract the following fractions: F1= soluble and exchangeable metal (KNO 3 ); F2 = weak intensity specifically adsorbed metal (NaH 2 PO 4 ); F3= metal associated to organic fraction (NaOCl, pH 8,5; EDTA); F4= high intensity specifically adsorbed metal (Na 2 HPO 4 /NaF/EDTA, pH 3,65); F5= occluded metal in amorphous iron oxides (NH 2 OH.HCl/HCl); F6= occluded metal in aluminum oxides (NaOH/NaF/ EDTA); F7= occluded metal in crystalline iron oxides (HCl/ascorbic acid/sodium citrate); and F8= residual fraction (HNO 3 /HClO 4 /HF). The proposed procedure was applied to, A and B horizons of Oxisols and Ultisols which were incubated for 6 months with the target metals in presence and absence of liming. The soil samples were chosen in such way that the most common suite of minerals, usually present in the highly weathered soils, was covered. The extraction results demonstrated the efficiency of method. It was also verified that each metal behaved differently under the influence of the extractants and, therefore, the optimum method must be built considering the target metals and the soil matrix characteristics.