O presente estudo objetivou uma avaliação sobre os principais metais pesados Co, Cr, Cu, Zn, Cd, Ni e Pb presentes nos sedimentos de fundo ao longo do rio Tietê (SP), em doze estações de amostragem considerando as distribuições desses metais em perfis de profundidades. O método utilizado foi a da extração seqüencial seletiva em quatro frações (solúvel + trocável, ácido solúvel ou carbonatos, óxidos de ferro e manganês e matéria orgânica) dentro da fase lábil, contando ainda com a determinação da fase residual através da fusão alcalina, e visando complementar o estudo utilizou-se da técnica de Sulfetos Volatilizados por ataque Ácido (AVS) com Extração Simultânea de Metais Pesados (SEM). Os resultados obtidos com a extração seqüencial, para a estação de Pirapora, no alto Tietê foram de 47% de biodisponibilidade de Cu, sendo este principalmente associada à matéria orgânica e 85% de biodisponibilidade de Zn, nas fases dos óxidos de Fe e Mn e ácido solúvel. Já no médio Tietê, altas concentrações de Cu também puderam ser observadas apresentando percentuais de biodisponibilidade de 46 e 65%, respectivamente para as estações de Tietê e Anhembi. Para as estações do baixo rio Tietê, próximas à foz, Nova Avanhandava e Três Irmãos, resultados similares puderam ser observados, com elevadas concentrações de metais pesados, de origem antrópica nessa região e no caso do Cu em particular, como controle de algas nesses reservatórios. Com relação ao método da extração simultânea de metais (SEM) e AVS empregados na avaliação da biodisponibilidade dos principais metais pesados nos sedimentos ao longo da bacia do rio Tietê, foi possível confirmar os resultados obtidos da extração seqüencial, sendo verificados prováveis efeitos de toxicidade de Zn, Cu e Cr nos sedimentos das estações de Tietê e Anhembi, no médio Tietê e efeitos ainda incertos de toxicidade de Cu, Zn e Co nos sedimentos próximos a foz do rio Tietê, em Nova Avanhandava e Três Irmãos. As diferenças observadas nos potenciais de extração entre os métodos utilizados evidenciaram que na maioria dos casos o método AVS correspondeu à fração S2 da extração sequencial seletiva para amostras de baixos teores de silte/argila e à fração S3 para amostras com elevados teores de silte/argila, ficando evidente que o caráter de biodisponibilidade de metais pesados para ambos os métodos utilizados apresentaram interpretações diferentes e discutíveis / The study aimed to evaluate the main heavy metals (Co, Cr, Cu, Zn, Cd, Ni and Pb) present in bottom sediments along Tietê River, São Paulo state, Brazil, in twelve sampling stations, considering the distributions of these metals in profiles depths. The methods were sequential selective extraction in four fractions (soluble + exchangeable, soluble acid or carbonates, iron and manganese oxides and organic matter) in the labile phase and, alkaline fusion in the residual phase. A complementary study based on acid volatile sulfide (AVS) with simultaneous heavy metal extraction (SEM) was conducted. The results showed 47% of Cu bioavailability, for Pirapora station, high Tietê, which is mainly associated with organic matter and, 85% of Zn bioavailability, in Fe and Mn oxides and acid soluble phases. In middle Tietê, high concentrations of Cu could be observed, showing a bioavailability percentage of 46 and 65% for Tietê and Anhembi stations, respectively. For low Tietê stations, Nova Avanhandava and Três Irmãos, similar results were observed with high heavy metal concentrations of anthropogenic origin and, in particular for Cu, to control algae in these reservoirs. Regarding the complementary study, AVS and SEM confirmed the sequential extraction results, identifying possible toxicity effects of Zn, Cu and Cr in sediments of Tietê and Anhembi stations, in middle Tietê. However, the toxicity effects were uncertain for Cu, Zn and Co in sediments near Tietê River mouth, in Nova Avanhandava and Três Irmãos. The differences in extraction potential between the methods showed that, in most cases, AVS corresponded to S2 fraction of the sequential selective extraction for low silt / clay level samples and, S3 fraction for high silt / clay level samples. Thus, the bioavailability character of heavy metals for both methods had different and debatable interpretations

Os fungos endofíticos são microrganismos que vivem no interior de tecidos ou órgãos dos vegetais, sem causar danos aos seus hospedeiros. Dentre as inúmeras características desses microrganismos está o seu potencial biorremediador Este trabalho teve como objetivo a avaliação do potencial biorremediador do endófito Mucor sp. isolado de Eichhornia crassipes (Mart.) (Pontederiaceae), verificando a tolerância e capacidade de absorção do metal pesado cádmio (Cd), os efeitos desse metal na morfologia celular e no sistema de defesa antioxidante do fungo, e também o comportamento da planta modelo Solanum lycopersicum cultivar Calabash Rouge, inoculada com o endófito na presença do metal cádmio. Os resultados apresentados indicaram que um fungo endofítico do gênero Mucor, isolado da macrófita aquática E. crassipes, oriunda de uma lagoa contaminada com metais pesados, apresentou resistência a altas concentrações do metal cádmio. Este fungo apresentou uma modificação na sua morfologia em altas concentrações do metal, além de possuir a capacidade de reter este metal, tanto no interior do seu citoplasma, quanto em sua parede celular, o que pode estar ligada a mecanismos de desintoxicação e sequestro de metais relacionados à formação de complexos Cd-GSH. O mesmo fungo também apresentou um aumento na relação GSH/GSSG nos tratamentos com o metal. Os resultados ainda demonstraram que o estresse causado pelo metal induziu a ativação de enzimas antioxidantes SOD, CAT e GR no isolado endofitico. Além disso, este endófito, quando inoculado em plantas de tomate (Solanum lycopersicum), aumentou a capacidade de absorção do metal na parte aérea desta planta, além de promover crescimento da mesma, nos tratamentos sem o metal, Desta forma o isolado endofítico (CM3) Mucor sp. mostrou um potencial biorremediador, podendo ser utilizado como ferramenta para diminuir os danos causados a saúde humana e ao meio ambiente pelos metais pesados, principalmente o metal cadmio, e também na promoção de crescimento de plantas / Endophytic fungi live in the interior of plant tissues or organs, without causing harm to their hosts. Among several interesting characteristics of these microorganisms, some of them present a good potential for bioremediation. This study aimed at assessing the bioremediation potential of endophytic fungus Mucor sp. isolated from a Eichhornia crassipes (Mart.) (Pontederiaceae), analyzing chemical absorption ability and fungal tolerance to the heavy metal cadmium (Cd), besides testing the effects of cadmium on the cell morphology, the antioxidant defense system of the fungus, and the behavior of model plant (Solanum lycopersicum) variety Calabash Rouge inoculated with a spore suspension of Mucor sp. in the presence of cadmium. The results indicated that the endophytic fungus isolated from a Eichhornia crassipes (Mart.) plant located in a lagoon contaminated with heavy metals showed resistance to high concentrations of cadmium. The isolated fungus was identified as Mucor sp. The morphology studies demonstrated the occurrence of modifications on the fungus when in high concentrations of the metal. Furthermore, it was possible to verify that the fungus has a capacity to retain metal, both in the cytoplasm and cell wall. This aspect can be linked to detoxification and sequestration mechanisms of metals related to formation of Cd-GSH complexes, since this fungus also presented increase of GSH/GSSG ratio in the treatments with metal. The results also demonstrated that the stress caused by cadmium induces the activation of antioxidant enzymes SOD, CAT and GR in Mucor sp.. Moreover, the inoculation of this fungus in tomato plants increased the biosorption capacity of the cadmium in aerial parts of the plant, besides promoting its growth in the treatments without the metal. Thus the endophytic isolate (CM3) Mucor sp. presented a promising potential as a bioremediator, which can be used as a tool for reducing the damage caused by heavy metals, especially cadmium, to human health and environment

O presente estudo aborda um caso de contaminação ambiental decorrente da operação de uma indústria de galvanoplastia e suas implicações na saúde da população de sua área de influência. A pesquisa foi desenvolvida através de um estudo de caso, com o objetivo de investigar a liberação de substâncias perigosas para o ambiente, avaliando o comprometimento atual e futuro da área exposta e da população local, visando identificar ações necessárias para analisar, mitigar e prevenir os riscos ao ambiente e à saúde pública. A metodologia utilizada para avaliar a contaminação ambiental e seus efeitos sobre a saúde baseou-se nos critérios de avaliação de saúde empregados pela Agency for Toxic Substances and Disease Registry-ATSDR, quando da investigação em áreas suspeitas de contaminação. Esta avaliação consiste no levantamento de dados ambientais, na identificação das preocupações da população exposta com o problema e dos efeitos potenciais sobre a saúde, visando a indicação, para o órgão ambiental competente, da necessidade de estudos ou ações de saúde pública mais aprofundados na área. Para tanto, foram efetuados levantamentos das informações disponíveis sobre a indústria e a caracterização sócio-ambiental da área; investigação das fontes de contaminação e de sua propagação; identificação da população exposta, das principais vias de exposição e dos efeitos potenciais dos contaminantes sobre a saúde. Os resultados obtidos confirmaram a presença de contaminantes emitidos pela indústria em todos os compartimentos ambientais pesquisados. Inicialmente supunha-se que o caso fosse resultante do lançamento de efluentes liquidos industriais fora dos padrões estabelecidos. Entretanto, a magnitude da contaminação indicou tratar-se de um caso bem mais grave, envolvendo a disposição inadequada de resíduos no solo e a referência à ocorrência de acidente industrial. Os principais efeitos identificados foram a contaminação das águas subterrâneas por poluentes químicos, a morte de dezenas de animais dos sítios vizinhos, a impossibilidade de utilização da área atingida para plantio ou criação de animais e os agravos à saúde referidos pela população, principalmente associados à ingestão das águas contaminadas. A situação encontrada tende a se agravar, devido à propagação da pluma de contaminantes nas águas subterrâneas, à incorporação dos poluentes no solo e sedimentos dos corpos d\'água, passíveis de serem liberados para o ambiente e, por outro lado, pelo atual crescimento da ocupação do núcleo residencial, que se estende ao longo da área contaminada. Com base no estudo realizado, recomenda-se uma investigação detalhada da área, com vistas à proposição e execução de medidas de remediação, tanto para a recuperação da área com o fim de se manter o uso atual da região como para a alteração de seu uso, buscando-se uma nova utilização compatível com a qualidade ambiental que venha a ser alcançada através da intervenção proposta. Recomenda-se ainda que as autoridades de meio ambiente e saúde pública efetivem ações no sentido de minimizar o risco da população exposta à área contaminada e à propagação da contaminação, monitorando a qualidade da fonte de abastecimento de água potável, fiscalizando o uso indevido de água do lençol freático, estabelecendo critérios para cultivos e criação de animais e propondo medidas para o isolamento das fontes de geração de contaminação remanescentes. / The present study approaches an environmental contamination case arising from an electroplating factory operation and its implications for the population living in the contaminated area. This research was developed as a study case to investigate the release of hazardous substances to the environment, assessing the current and future involvement of the exposed area and the local population in order to identify actions to analyze, mitigate and prevent damage to the environment and public health. The methodology to appraise environmental contamination and its effects on public health was based on the health evaluation criteria applied by ATSDR, whenever investigating probable areas of contamination. This evaluation consists of an environmental data survey, identifying the exposed population concerns about the problem and the potential effects on public health giving indication of the problem to the Department of Environmental Protection regarding the necessities for studies or deeper public health action within the area. Available information on industry and socio-economical characterization over the area such as investigation of sources of contamination and their propagation, identification of the exposed population from the ways of exposure and the potential effects of the contaminants on public health have been surveyed. The results indicated the presence of contaminants coming from the industry in all environmental effects surveyed. At first, the case was supposed to have resulted from industrial effluents not according to the required standards. Nevertheless the magnitude of the contamination proved to be a much more serious case involving inadequate disposal of solid waste in the soil and the reference to industrial accident occurrence. The main effects identified were contamination of the ground water by chemical pollutants, death of dozens of animais from the nearby little farms, impossibility of using the contaminated area to grow crops and raise animals, and the harmful effects to public health referred to by the population, mainly connected with contaminated water consumption. The situation encountered tends to get worse due to the spread of contaminated plume into the ground water, incorporation of pollutants in the soil and sediments of water collection which on one hand may be released to the environment, but on the other hand may extend along the contaminated area by the current increase of the residential nucleus occupation. Based on the this study, it is recommended that a detailed investigation of the area along with a proposal and carrying-out of the remediation measures not only for the recovery of the region to keep its present use, but also for its alteration searching for a new use of the area which could be compatible to an environmental quality reached by the intervention proposed. It is also recommended that public health and environmental protection authorities take measures to minimize the risk of human exposure to the contaminated area and the spread of the contamination by monitoring the quality of drinking water source supply, checking misuse of water arising from water bed, establishing criteria for cultivating and raising animais, and proposing measures to isolate the source of the remaining contamination.

A aplicação do lodo de esgoto em sistemas florestais busca o aprimoramento da produção, favorecendo as características físicas, químicas e biológicas do solo e das plantas. Entretanto, o lodo pode conter patógenos e, elementos orgânicos e inorgânicos tóxicos, e o efeito destes contaminantes no solo e na planta ainda é pouco conhecido. Sendo assim, foi estabelecida a hipótese de que o lodo de esgoto, quando aplicado ao solo, com base na norma P 4.230, da CETESB, não causa efeitos tóxicos ao sistema solo-eucalipto. Com o objetivo de testar a hipótese acima, foi proposta a determinação da concentração dos elementos potencialmente tóxicos, a avaliação da toxicidade e genotoxicidade do solo tratado com lodo de esgoto e a verificação da correlação entre essas variáveis. O experimento de campo foi instalado em dezembro de 2004, quando mudas de Eucalyptus grandis foram plantadas e tratadas com lodo de esgoto, nas doses de 0; 7,7; 15,4 e 23,1 tha-1, base seca, em área comercial de cultivo de eucalipto da companhia Suzano Bahia Sul Papel e Celulose S.A., em Itatinga, SP. Amostras de solo foram coletadas aos 18, 21, 24, 27 e 34 meses após a aplicação do lodo. Foram determinadas as concentrações de Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd e Pb no solo, extraídos por DTPA, Mehlich-1 e com HNO3+HCl, e quantificados por ICP-MS. A toxicidade do solo foi avaliada por meio dos testes com Daphnia magna (concentração letal-CL50), com Pseudokcrichirella subcaptata (inibição de crescimento-CI50), com Lactuca sativa (crescimento de raiz) e com Allium cepa (índice mitótico, aberrações cromossômicas e micronúcleos). Os resultados mostraram um aumento nos teores de Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd e Pb no solo de acordo com as doses. Foi observado um aumento da toxicidade para D.magna, P.subcaptata e genotoxicidade e mutagenicidade para A. cepa de acordo com as doses. O lodo de esgoto aplicado ao solo na dose de 15,1 t ha-1, recomendada pela norma da CETESB, não causa efeito tóxico, genotóxico ou mutagênico no sistema solo-planta, de acordo com os testes realizados. Há correlação entre os testes de toxicidade com P. subcaptata, de mutagênicidade com A. cepa (micronúcleos), com os teores dos elementos potencialmente tóxicos no solo. O teste com D. magna constitui uma importante ferramenta na avaliação toxicológica do lodo aplicado ao solo, apesar de não se correlacionar com os teores de elementos potencialmente tóxicos no solo, indicando que a toxicidade do lodo pode estar relacionada também a outros compostos orgânicos tóxicos e/ou agentes patógenos.O teste de toxicidade com L.sativa é inadequado na avaliação toxicológica da aplicação de lodo em relação as doses, por refletir efeitos dos nutrientes e não dos componentes tóxicos do lodo, porém reflete a toxicidade de acordo com o tempo de aplicação do resíduo / The application of sewage sludge in forest systems quests the improvement of the production, favoring the physical, chemistries and biological characteristics of the soil and of the plants. However, the sludge can contain pathogen and, organic and inorganic toxics elements, and the effect of these pollutants in the soil and in the plant is still unknown. It was established the hypothesis that the sewage sludge, when applied to the soil, according to the norm P4.230 of CETESB, doesn\'t cause toxics effects to the soil-eucalyptus system. To test the hypothesis above, it was established as objective, the determination of the concentration of the potentially toxics elements, the evaluation of the toxicity and genotoxicity of the sewage sludge treated soil, and the verification of the correlation among those variables. The field experiment was conducted in December of 2004, when seedlings of Eucalyptus grandis were planted and treated with sewage sludge, in the doses of 0; 7,7; 15,4 and 23,1 tha 1, dry base, in commercial area of eucalyptus cultivation of the Suzano Bahia Sul Papel and Celulose S.A company, in Itatinga, SP. Soil samples were collected to the 18, 21, 24, 27 and 34 months after the application of the sludge. They were established the concentrations of Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in the soil, extracted for DTPA, Mehlich-1 and with concentrated HNO3+HCl, and quantified by ICP-MS. The toxicity of the soil was evaluated through the tests with D. magna (lethal concentration -LC50), with Pseudokcrichirella subcaptata (growth inhibition - IC50), with Lactuca sativa (root growth) and with Allium cepa (mitotic index, cromossomic aberration and micronucleus). The results showed an increase in the concentrations of Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in the soil in agreement with the doses. An increase of the toxicity was observed for D. magna, P. subcaptata and an increase of the genotoxicity and mutagenicity for A. cepa in agreement with the doses. The applied sewage sludge to the soil in the dose of 15,1t ha-1, recommended by CETESB, doesn\'t cause toxic, genotoxic or mutagenic effect in the system soilplant, in agreement with the accomplished tests. There is correlation among the toxicity tests with P. subcaptata, of mutagenicity with A. cepa (micronucleus) with the concentrations of Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in the soil. The test with D. magna is an important tool in the toxicological evaluation of the sludge applied to the soil, however it wasnt correlated with the concentration of potentially toxics elements in the soil, indicating that the toxicity of the sludge can also be related to the other toxic organic compound or pathogen agents. The L.sativa toxicity test is inadequate in the toxicological evaluation of the sludge application, according to the doses, for reflecting effects of the nutrients and it doesnt reflect the toxic components of the sludge, however it reflects the toxicity in agreement with the time of residue application

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2016-10-04T21:35:58Z No. of bitstreams: 1 2010 - Andr? Fern?o Martins de Andrade.pdf: 4307696 bytes, checksum: d679370ce9902b97ed91c98436c9103a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T21:35:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010 - Andr? Fern?o Martins de Andrade.pdf: 4307696 bytes, checksum: d679370ce9902b97ed91c98436c9103a (MD5) Previous issue date: 2010-08-31 / UNIFOA / This study begun with a field survey in a one hectare area of petroleum drill waste (rocks and mud came from perforation) in Santa Maria do Oeste, in Paran? state, Brazil. It was verified different levels of metal contamination in the area, according to the surface position and with depth, with barium and lead over the investigation standard according to legislation. The highest level contaminated material was collected and used in a laboratory and greenhouse experiment at the campus of the Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, initiated on December, 2007, and completed on June, 2010. The objective was to evaluate the efficiency of remediation by washing contaminated soil (in situ and ex-situ) as well as phytoremediation. The waste washing ex-situ was simulated such as the contaminant would be removed from soil using a rotating device, with soil mixed with an ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) solution in the proportion of 1:10. Removal of lead and calcium increased proportionally to concentration of extractor (from 100 to 1500 mmol L-1). Removal of barium increased considerably above 600 mmol L-1. Iron and manganese showed little influence by different concentration of extractor. The soil washing in-situ was simulated by addition of two solutions of EDTA, with concentration of 150 and 300 mmol L-1, and the control (water). The material was incubated in plastic columns, for three weeks, after that volumes of 100 mL of deionized water were added weekly for three weeks, and after that samples were taken daily up to a total of ten. The leached was collected and the barium and lead content were analyzed, also other metals that could interfere with the extraction. The fractions (exchangeable, iron bound, organic matter bound, and residual) that metals were associates in the waste, before and after washing, were also determined. It was found, in the higher EDTA concentration, a small extraction of barium, while lead had about 20% of the total in soil extracted. The phytoremediation was carry on with two species, Brachiaria decumbens cv. Basilisk, an herbaceous plant, and Cordia africana, an arboreal. The plants growing up in vases with 4 kg of substratum were irrigated with deionized water and Hoagland nutrient solution (25% of ionic power). Two treatments were used in the phytoextraction induced with EDTA, in the concentration of 6 mmol L-1 (with one single application, and 3 dosages of 2 mmol L-1), plus the control. After 150 days for Brachiaria and 270 days for Cordia, the plants were collected, and analyzed (root and shoots) for heavy metal content. EDTA was effective to induce metal absorption, except for barium and calcium, where lead concentrated in the roots and barium in leaves (with highest concentration for EDTA applied in one dose). For Cordia, barium distributed equally in the plant sections, and lead concentrated in the roots. / Este trabalho iniciou-se com levantamento de campo na ?rea de despejo do res?duo de perfura??o de po?o de prospec??o de petr?leo (cascalhos e fluidos da broca) em Santa Maria do Oeste, Estado do Paran?, que possui ?rea aproximada de um hectare. Constatou-se que a ?rea apresentava diferentes n?veis de contamina??o de metais, estando, de acordo com sua posi??o no plano e em profundidade, com n?veis de b?rio e o chumbo na faixa de investiga??o, conforme norma legal. O material com maior n?vel de contamina??o foi coletado e utilizado em experimento de laborat?rio e casa de vegeta??o no campus da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, a partir do m?s de dezembro de 2007 e finalizado em junho de 2010. Objetivou-se avaliar a efici?ncia da remedia??o atrav?s da lavagem do solo contaminado (in situ e ex-situ) bem como da sua fitorremedia??o. A lavagem do res?duo ex-situ foi simulada como aquela em que o contaminante seria removido do solo em um reator rotativo, onde o solo seria misturado em batelada a solu??o de EDTA na propor??o 1:10. A remo??o de chumbo e c?lcio aumentou com o aumento da concentra??o do extrator (de 100 a 1500 mmol L-1). A remo??o do b?rio aumentou consideravelmente acima de 600 mmol L-1; ferro e mangan?s foram pouco influenciados pelas diferentes concentra??es. A lavagem do solo in situ foi feita com adi??o de duas solu??es de ?cido etilenodiamino tetra-ac?tico diss?dico (Na2EDTA), de concentra??es 150 e 300 mol L-1, al?m da testemunha (?gua), em colunas est?ticas que, ap?s um per?odo de tr?s semanas de incuba??o, receberam 100 mL de ?gua deionizada a cada semana por tr?s semanas e, depois, uma coleta por dia at? perfazer 10 coletas. Os lixiviados foram coletados e analisados os teores dos contaminantes b?rio e chumbo, al?m de outros metais interferentes com a extra??o. Determinou-se, ainda, as diversas fra??es (troc?vel, ligada a ?xidos, ligada ? mat?ria org?nica e residual) em que esses metais se encontravam no res?duo antes e ap?s a lavagem. Foi verificada, na maior concentra??o de EDTA, extra??o insignificante de b?rio, enquanto o chumbo teve extra?do cerca de 20% do seu total no solo. A fitorremedia??o deu-se por meio do uso de duas esp?cies, uma herb?cea (Brachiaria decumbens cv. Basilisk) e outra lenhosa (Cordia africana). As plantas se desenvolveram em vasos com 4 kg de substrato, recebendo fertirriga??o (solu??o de Hoagland a 25% de for?a i?nica). Foram usados dois tratamentos na fitoextra??o induzida com EDTA, na concentra??o de 6 mmol L-1 em duas formas de aplica??o (3 aplica??es de 2 mmol.L-1 e uma de 6 mmol L-1) e a testemunha. Ap?s per?odo de desenvolvimento de 150 dias para a braqui?ria e de 270 dias para a c?rdia, as plantas foram coletadas tendo suas ra?zes e a parte a?rea analisada quanto ao conte?do de metais. Na braqui?ria, o EDTA foi efetivo na indu??o da absor??o dos metais com exce??o do b?rio e do c?lcio, tendo o chumbo se concentrado nas ra?zes e o b?rio nas folhas (com maior concentra??o no tratamento de aplica??o ?nica de EDTA). Na c?rdia, o b?rio distribuiu-se igualmente entre as partes analisadas e o chumbo se concentrou nas ra?zes.

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.

O uso intensivo do solo para a produção olerícola com a utilização continua de fertilizantes orgânicos e minerais pode aumentar o teor de elementos-traço (ETs) no solo e nas plantas. Assim, o objetivo desta pesquisa foi o de quantificar os teores de Cd, Cr, e Pb em amostras de fertilizantes orgânicos, de solos e de plantas de alface de áreas de produção olerícola localizadas nos municípios de Novo Hamburgo e São Leopoldo / Rio Grande do Sul. A maioria das amostras de fertilizantes orgânicos não apresentou teor de ETs acima do limite máximo estabelecido para utilização na produção agrícola. Entretanto, três amostras oriundas das áreas de cultivo organomineral apresentaram teor de Cr acima do limite máximo de 200 mg kg-1. Os teores de Cd, Cr e Pb em nenhuma das áreas de produção olerícola estiveram acima dos limites de prevenção estabelecido pelo CONAMA. A maioria das amostras de alface não apresentou teor de Pb acima do limite máximo de 7,1 mg kg-1 de massa seca, considerado seguro para o consumo humano. Porém, foi verificado cinco amostras de alface com o teor de Pb acima do limite, duas em áreas de cultivo organomineral e três em áreas de cultivo orgânico. Em nenhuma das amostras de alface não se encontrou teor de Cd acima do limite seguro para o consumo humano. / The intensive use of soil for vegetable crop production with continued use of organic and mineral fertilizers can increase the content of trace elements (ETs) in soil and plants. The objective of this research was to quantify the levels of Cd, Cr, and Pb in samples of organic fertilizers, soil and lettuce in areas located in Novo Hamburgo and St. Leopoldo counties of Rio Grande do Sul. Most samples of organic fertilizer showed no ETs above the limit for use in agricultural production. However, three samples from the growing areas Organomineral showed Cr content above the limit of 200 mg kg-1. The concentrations of Cd, Cr and Pb in any area were greater than the prevention limit established by CONAMA. Most lettuce samples showed no Pb content above the maximum limit of 7.1 mg kg-1 dry weight, considered safe for human consumption. However, it was found five samples of lettuce with Pb content above the limit, in two organomineral areas and in three areas of organic farming. The Cd content in any of the lettuce samples was above the limit considered safe for human consumption.

Contamination of the soil by cadmium represents an agricultural hazard, for food production, and for environmental issues around the world. In the face of the problems caused by this and other metals it is necessary to remove or stabilize the same of the soil, so that there is no contamination of the ecosystems. One of the options for recovering the activity and the diversity of these environments is phytoremediation. The objective of this work was to evaluate the growth responses, physiological and biochemical characteristics of plants of Khaya ivorensis A. Chev. submitted to different doses of CdCl2. The experiment was conducted at the Federal Rural University of Amazonia (UFRA), in Belém of Pará, from December 2015 to April 2016. A completely randomized experimental design was used with 5 treatments (control, 10 CdCl2 mg/L-1, 20 CdCl2 mg/L-1, 30 CdCl2 mg/L-1, 40 CdCl2 mg/L-1) and 7 repetitions. With increasing doses of the metal, the plants Khaya ivorensis A. Chev., Presented as a response a decline in the biometric, physiological and biochemical parameters, but did not cause the death of the plants. The treatment with the dose of 10 CdCl2 mg / L-1 obtained the highest values for both the translocation factor and the bioaccumulation factor, none of the treatments presented a critical level of toxicity. The Khaya ivorensis A. Chev species proved to be an excellent alternative for the phytoremediation method in areas contaminated with cadmium. / A contaminação do solo por cádmio representa um perigo agrícola, para produção de alimentos, e para questão ambiental em todo o mundo. Diante dos problemas causados por este e outros metais é necessário que se remova ou estabilize os mesmos do solo, para que não haja contaminação dos ecossistemas. Uma das opções para se recuperar a atividade e a diversidade desses ambientes é a fitorremediação. Com isso o objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas de crescimento, características fisiológicas e bioquímicas de plantas de Khaya ivorensis A. Chev. submetidas a diferentes doses de CdCl2. O experimento foi conduzido na Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), em Belém do Pará, nos meses de dezembro de 2015 a abril de 2016. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com 5 tratamentos (Controle, 10 CdCl2 mg/L-1, 20 CdCl2 mg/L-1, 30 CdCl2 mg/L-1, 40 CdCl2 mg/L-1) e 7 repetições. Com as crescentes doses do metal, as plantas Khaya ivorensis A. Chev., apresentaram como resposta um declínio nos parâmetros biométricos, fisiológicos e bioquímicos, porém não causaram a morte dos vegetais. O tratamento com a dose de 10 CdCl2 mg/L-1 obteve os maiores valores tanto para o fator de translocação quanto para o fator de bioacumulação, nenhum dos tratamentos apresentou nível crítico de toxidez. A espécie Khaya ivorensis A. Chev mostrou ser uma excelente alternativa para o método de fitorremediação em áreas contaminadas com cádmio.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2018-08-17T18:46:34Z No. of bitstreams: 1 2016 - Ana Carolina Dornelas Rodrigues.pdf: 2997456 bytes, checksum: 7082d101a1655828518afc90a8e436b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T18:46:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Ana Carolina Dornelas Rodrigues.pdf: 2997456 bytes, checksum: 7082d101a1655828518afc90a8e436b5 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / FAPERJ / Nowadays water contamination by heavy metals is an increasingly common problem, mainly due to the intensity of human activities, such as industrial, which often discard these environments their effluents enriched with these elements. In this scenario, this work was to evaluate the potential of water lettuce (Pistia stratiotes) in the decontamination of water contaminated by heavy metals zinc (Zn) and Cadmium (Cd). For that, this research was divided into three chapters. In the first chapter, it was evaluated the ability to biosorption of heavy metals by dry matter of water lettuce where laboratory adsorption isotherms were carried out with five increasing doses of Zn contamination (1.8; 18; 50; 79 and 105 mg L-1) and 4 doses of Cd (0.01, 0.1, 1 and 10 mg L-1) in nine sampling times (1, 3, 6, 12, 24, 36, 48, 60 and 72 hours). The results showed that the dry biomass of water lettuce has biosorption capacity of the metals analyzed, enhanced by increasing the contact time with the solution. This conclusion was also demonstrated by determining the isothermal linear model, which indicates a high affinity of the adsorbent for the adsorbate. Changes in the morphology of the biomass were demonstrated by scanning electron microscopy images (SEM) before and after biosorption. In the second chapter it was evaluated the potential fitoextrator of water lettuce grown in increasing doses of Zn and Cd (separately) and the physiological response of the plant to this contamination. The experiment evaluated 4 doses of contamination of each metal (Zn = 0, 1.8, 18 and 180 mg L-1 and Cd = 0, 0.1, 1 and 10 mgL-1) and cultivation time 4 (24, 48, 72 and 168 hours). In each survey were analyzed: heavy metal content in the solution, root and aerial part of the plant; content of photosynthetic pigments by direct and indirect method and photosynthetic efficiency by transient fluorescence of chlorophyll a. The results showed that water lettuce has high potential to absorb and accumulate heavy metals in their tissues, preferably in the roots, thus promoting the maintenance of the pigment synthesis and photosynthetic efficiency in most doses tested. This absorption was enhanced with increasing time of cultivation, which increased the translocation of metals to shoot and carotenoid synthesis for the protection of the photosynthetic apparatus. Higher doses of the metals had their photosynthetic efficiency decreased. In the third section it was evaluated the kinetics of absorption of heavy metals by water lettuce to it have been installed to separate Zn and Cd experiments with two different concentrations of each metal (Zn = 18 and 1.8 and 0.1 Cd and 1.0 mg L-1), with three repetitions each, totaling 12 experimental units (6 units for each element). Aliquots of the solutions and measurement of pH were carried out at certain times until stabilization of the levels of metals in the solution. At the end, the biomass production, the levels of metals and the kinetic parameters of absorption (Km and Vmax) were evaluated. The results showed that the pH of the solutions was not affected by the cultivation of water lettuce and the highest Zn and Cd absorption rates were found in larger doses contamination of the solution. Biomass production was negatively affected by contamination, but these results did not affect the rate of absorption of metals by plants. Based on all the results it can be concluded that the water lettuce has potential for remediation of water bodies contaminated by heavy metals Zn and Cd, both with its dry biomass as for its in vivo cultivation. / Atualmente a contamina??o da ?gua por metais pesados ? problema cada vez mais frequente, principalmente devido a intensidade das atividades antr?picas, como as industriais, que muitas vezes descartam nesses ambientes seus efluentes enriquecidos com esses elementos. Esse trabalho teve como objetivo avaliar o potencial da Alface-d??gua (Pistia stratiotes) na descontamina??o de ?guas contaminadas pelos metais pesados zinco (Zn) e c?dmio (Cd). A pesquisa foi dividida em 3 cap?tulos. No primeiro, foi avaliada a capacidade de biossor??o de metais pesados pela mat?ria seca da Alface-d??gua, onde foram realizadas isotermas de adsor??o em laborat?rio, com cinco doses crescentes de contamina??o por Zn (1,8; 18; 50; 79 e 105 mg L-1) e 4 doses de Cd (0,01, 0,1, 1 e 10 mg L-1) em nove tempos de coleta (1, 3, 6, 12, 24, 36, 48, 60 e 72 horas). Os resultados mostraram que a biomassa seca da Alface-d??gua possui capacidade de biossor??o dos metais analisados, potencializada pelo aumento do tempo de contato com a solu??o. Tal conclus?o tamb?m foi demonstrada pela determina??o do modelo isot?rmico linear, que indica alta afinidade do adsorvente pelo adsorbato. Altera??es na morfologia da biomassa foram observadas na microscopia eletr?nica de varredura (MEV) antes e depois da biossor??o. No segundo cap?tulo foi avaliado o potencial fitoextrator da Alface-d??gua cultivada em doses crescentes de Zn e Cd (separadamente) e as resposta fisiol?gicas da planta a essa contamina??o. O experimento avaliou 4 doses de contamina??o de cada metal (Zn = 0; 1,8; 18 e 180 mg L-1 e Cd = 0; 0,1; 1 e 10 mg L-1) e 4 tempos de cultivo (24, 48, 72 e 168 horas). Em cada coleta foram analisados: teores de metais pesados na solu??o, raiz e parte a?rea da planta; teores de pigmentos fotossint?ticos por m?todo direto e indireto e efici?ncia fotossint?tica atrav?s da fluoresc?ncia transiente da clorofila ?a?. Os resultados mostraram o elevado potencial da Alface-d??gua em absorver os metais pesados e acumular em seus tecidos, preferencialmente nas ra?zes, o que favoreceu a manuten??o da s?ntese de pigmentos e a efici?ncia fotossint?tica na maioria das doses testadas. Essa absor??o foi potencializada com o tempo de cultivo, que aumentou a transloca??o dos metais para parte a?rea e a s?ntese de carotenoides para prote??o do aparato fotossint?tico. As maiores doses dos metais tiveram sua efici?ncia fotossint?tica diminu?da. No terceiro cap?tulo foi avaliada a cin?tica de absor??o dos metais pesados pela Alface-d??gua, sendo instalados experimentos separados para Zn e Cd, com duas concentra??es diferentes de cada metal (Zn =1,8 e 18 e Cd 0,1 e 1,0 mg L-1), com 3 repeti??es cada, totalizando 12 unidades experimentais (6 por elemento). Al?quotas das solu??es e aferi??o do pH foram realizadas em tempos determinados at? a estabiliza??o dos teores dos metais na solu??o. Ao final foram avaliados a produ??o de biomassa, os teores de metais e os par?metros cin?ticos de absor??o (Km e Vmax). Os resultados mostraram que o pH das solu??es n?o foi afetado pelo cultivo da Alface-d??gua e que as maiores velocidades de absor??o de Zn e Cd foram encontradas nas maiores doses de contamina??o da solu??o. A produ??o de biomassa foi afetada negativamente pela contamina??o, por?m esses resultados n?o interferiram na velocidade de absor??o dos metais pela planta. Com base em todos os resultados pode-se concluir que a Alface-d??gua apresenta potencial para remedia??o de corpos h?dricos contaminados pelos metais pesados Zn e Cd, tanto com sua biomassa seca como pelo seu cultivo in vivo.

Orientador: Wanderley José de Melo / Banca: Cássio Hamilton Abreu Júnior / Banca: Ana Lúcia de Lima / Banca: Mara Cristina Pessoa da Cruz / Banca: Renato de Melo Prado / Resumo: O lodo de esgoto, um resíduo de constituição diversa e altos teores em elementos essenciais as plantas, pode aumentar os teores de matéria orgânica do solo, sendo sua utilização na agricultura uma das alternativas de ciclagem de nutrientes mais viável. Contudo, problemas como metais pesados são entraves constantes para aplicação de lodo de esgoto na agricultura. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a adsorção de cádmio, cobre e cromo em amostras de solo oriundas de experimento no campo, instalado há quinze anos, com aplicações anuais de doses de lodo de esgoto; avaliar os teores disponíveis destes elementos e os teores pseudototais em solo, plantas e grãos de milho. Neste sentido, foi instalado em condições de campo, em blocos ao acaso, em Latossolo Vermelho eutroférrico, submetidos a quatro tratamentos 0, 5, 10 e 20 Mg ha-1 de lodo de esgoto, base seca em cinco blocos. Foram investigados o comportamento de cádmio, cobre e cromo, nas amostras de solo por meio dos teores pseudototais, adsorvidos, disponíveis e associados a frações da matéria orgânica e para as amostras vegetal, analisou-se os teores em folha diagnose, planta inteira (exceto raiz) e grãos de milho e produtividade do milho. Foram construídas isotermas de Langmuir e Freundlich para estimativas dos parâmetros de adsorção. De maneira geral, observou-se que a capacidade máxima de adsorção de cádmio, cobre e cromo não foram alteradas com as doses de lodo de esgoto, assim como os teores pseudototais e disponíveis, e teores pseudototais em associação com as frações da matéria orgânica, não demonstraram ter influência direta das doses de lodo de esgoto. A adubação com lodo de esgoto complementado com K foi tão eficiente quanto a adubação mineral para a produtividade de grãos de milho / Abstract: Sewage sludge, a residue of diverse constitution and high levels of essential elements plants, can increase the levels of soil organic matter and its utilization in agriculture one of the alternatives more viable nutrient cycling. However, problems such as heavy metals are constant for application of sewage sludge in agriculture barriers. The objectives of this study were to evaluate the adsorption of cadmium, copper and chromium in soil samples originating from the field experiment, installed fifteen years ago, with annual applications of doses of sewage sludge; evaluate the available contents of these elements and pseudototals levels in soil, plants and grains of corn. In this sense, was installed in field conditions, in randomized blocks in an Oxisol subjected to four treatments: 0, 5, 10 and 20 Mg ha-1 of sewage sludge, dry basis in five blocks. The behavior of cadmium, copper and chromium were investigated in soil samples through pseudototals levels, adsorbed available and associated organic matter fractions and the vegetable samples, we analyzed the levels of diagnostic leaf, whole plant (except root ) and grain corn and grain. Langmuir isotherm and Freundlich were constructed to estimate the adsorption parameters. In general, it was observed that the maximum adsorption capacity of cadmium, copper and chromium were not changed with the doses of sewage sludge as well as pseudototais and available content, and pseudototals levels in association with organic matter fractions, have not demonstrated a direct influence of the doses of sewage sludge. The fertilization with sewage sludge supplemented with K was as effective as mineral fertilizer for grain yield of maize / Doutor