Este trabalho objetiva avaliar a contaminação das águas subterrâneas em uma área de disposição de resíduos, originados, principalmente, nas indústrias pertencentes ao ramo coureiro-calçadista, a partir da comparação dos resultados das análises físicas e químicas realizadas em amostras de água subterrânea do aquífero freático à jusante da área, com os padrões de potabilidade da água estabelecidos na legislação vigente e com as características das águas subterrâneas do aquífero à montante da área de disposição de resíduos, através da determinação dos seguintes parâmetros: condutividade, SDT, Eh, pH, OD, temperatura, DQO, alcalinidade, turbidez, SST, cloreto, sulfato, nitrato, ferro, manganês, cromo, sódio, magnésio, potássio, cálcio, cádmio, cobre, chumbo, zinco e níquel. Objetiva, também, quantificar os diferentes tipos de resíduos dispostos na área e fornecer subsídios técnicos para o Sistema de Gerenciamento de Resíduos Sólidos Industriais da FEPAM, no que tange ao monitoramento da qualidade das águas subterrâneas em áreas de disposição de resíduos sólidos. A área estudada é a UTRESA - Usina de Tratamento de Resíduos S/A, que abrange 29 ha e está localizada no extremo sudoeste do município de Estância Velha- RS. A metodologia utilizada consistiu das seguintes etapas: quantificação dos resíduos depositados na área, seleção e instalação de nove poços de monitoramento, realização de quatro amostragens das águas subterrâneas, no período compreendido entre junho de 1999 e março de 2000 e tratamento dos dados, com a determinação de índices de qualidade de água subterrânea para cada poço de monitoramento. O monitoramento demonstrou que alguns parâmetros amostrados nos diferentes poços de monitoramento não atenderam os valores recomendados para a potabilidade das águas pelo Ministério da Saúde e pela Organização Mundial da Saúde, bem como apresentaram valores superiores quando comparados ao ponto controle, localizado à montante da área, observando-se o pior índice de qualidade das águas subterrâneas no PM 05, devido a presença de cromo, nitrato, sulfato, cloreto, sódio e SDT.

A aplicação de lodo de esgoto (LE) e de composto de lixo urbano (CL) em solos agrícolas tem se mostrado como alternativa viável para a disposição final destes resíduos, com base em seus conteúdos de matéria orgânica e de nutrientes. Contudo, devem ser considerados seus possíveis impactos no sistema solo-água-planta. Assim, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar formas e disponibilidade de metais pesados e de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) em solos aos dois anos após o final de aplicações sucessivas de LE e CL, bem como seus efeitos residuais em atributos químicos do solo e no crescimento de plantas. Para tanto, foram coletadas amostras dos dois solos (Latossolo Vermelho Distroférrico latossólico - LVd e Argissolo Vermelho Distrófico arênico - PVd) anteriormente tratados com doses destes resíduos, além de um tratamento com adubação mineral (ADM), em experimento em colunas, sendo após conduzidos dois cultivos (milho - Zea mays e aveia preta - Avena strigosa), em condições de casa-devegetação. No Estudo I, tanto nos solos como nos resíduos, foram determinados os teores totais e disponíveis dos metais Pb, Zn, Cu e Ni, bem como sua distribuição nas frações solúvel, trocável, matéria orgânica, óxidos de ferro mal cristalizados, óxidos de ferro cristalizados e residual, obtidas pela técnica de extração sequencial. No Estudo II, foram determinados nas amostras dos solos e resíduos as concentrações dos dezesseis HAPs incluídos na lista de contaminantes prioritários da USEPA. No Estudo III, foi feita a caracterização dos solos quanto aos atributos de fertilidade e realizados os dois cultivos, com determinação da produção de matéria seca e análise dos conteúdos de nutrientes e de metais pesados na parte aérea das plantas. As quantidades totais dos metais e dos HAPs nos resíduos LE e CL ficaram abaixo dos teores permissíveis para o uso agrícola. Para cada metal, os maiores percentuais foram determinados na fração matéria orgânica para os resíduos e nas frações matéria orgânica e residual para os solos. Os metais Zn e Ni apesentaram maior índice de mobilidade e disponibilidade nos resíduos e nos solos. O LE favoreceu o aumento da concentração individual dos HAPs de maior peso molecular nos solos. O CL apresentou maior efeito residual nos atributos químicos do solo e na produção de matéria seca e absorção de nutrientes pelas plantas. Contudo, o LE promoveu a diminuição do pH do solo, o que contribuiu significativamente para menor produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes e maior absorção de metais pelas plantas. / The application of sewage sludge (SS) and urban solid waste compost (USWC) on agricultural land has been a viable alternative for final disposal of such residues, as these materials present significant contents of organic matter and nutrients. However, their possible impacts on the soil-water-plant system should be considered. Thus, this work aimed to access the contents of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils, two years after the end of successive applications of SS and USWC, as well as their residual effects on soil chemical attributes and plant growth. Thus, samples were collected from two soils (Typic Haplortox - LVd and Arenic Paleudult - PVd) previously treated with doses of SS and USWC, besides a mineral fertilizer treatment, in a soil column experiment. In sequence, two crops (corn - Zea mays and oat - Avena strigosa) were conducted in greenhouse conditions. In the Study I, in both soils and residues samples they were determined total and available contents of heavy metals Pb, Zn, Cu and Ni, as well their distribution in the soluble, exchangeable, organic matter, amorphous iron oxides, crystaline iron oxide and residual fractions obtained by a sequencial extraction method. In the Study II, soils and wastes samples were analyzed for all sixteen PAHs listed as prioritary contaminants by USEPA. In the Study III, treated soils were analyzed for fertility attributes and cropped with corn and oat with following determination of plant dry matter and nutrients and heavy metals contents. Total concentrations of metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in SS and USWC samples did not exceed the maximum values allowed for agricultural use. The largest percentages of each metal were determined in the organic matter fraction for the wastes and in the residual and organic matter fractions for the soils. Metals Zn and Ni showed greater mobility index and availability in both residues and soils. The addition of SS favored the increase the individual concentration of PAHs of higher molecular weight in the soil. The USWC showed higher residual effect on soil chemical attributes and dry matter production and nutrient absorption by plants while the SS promoted the reduction of soil pH. This effect aimed to decrease plant dry matter and nutrient contents and to increase heavy metal contents.

Banca Examinadora: Prof. Dr. Geraldo da Silva Vilas Boas; Prof. Dr. Sérgio Roberto L. de Carvalho; Prof. Dr. Manoel Jerônimo Moreira Cruz; Prof. Dr. José Jorge Sousa Carvalho; Profª Drª. Maria de Fátima da S. P. Peixoto / Submitted by Manoel Jeronimo Moreira Cruz (jeronimo@ufba.br) on 2012-11-22T18:44:02Z No. of bitstreams: 1 TESE_DOUTORADO_ANDREA.pdf: 1859484 bytes, checksum: 71d3f0052ee27cde52f4bc748a4bcbb9 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-22T18:44:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_DOUTORADO_ANDREA.pdf: 1859484 bytes, checksum: 71d3f0052ee27cde52f4bc748a4bcbb9 (MD5) / CAPES / A adsorção de metais constitui um importante processo a ser considerado nos estudos de comportamento e biodisponibilidade de micronutrientes por controlar a concentração de íons metálicos e seus complexos na solução do solo. As isotermas de adsorção dos modelos de Langmuir, Freundlich e Temkin têm sido utilizadas com frequência para descrever a adsorção de diferentes elementos químicos pela fase coloidal do solo. No entanto, considerando que as deficiências de Zn e Co se situam dentre as mais importantes em solos bastante intemperizados, os mecanismos de adsorção desses micronutrientes, nestas condições, são importantes para previsão de sua disponibilidade. Assim, a pesquisa teve como objetivo estudar a adequação dos modelos das equações de Langmuir, Freundlich e Temkin para descrever a adsorção de Zn e Co em amostras superficiais (0,0-0,2m) e subsuperficiais (0,8-1,0m) de um Latossolo Amarelo Distrocoeso argissólico, localizado no tabuleiro do Recôncavo Baiano, avaliando quais os parâmetros obtidos dos modelos das isotermas que melhor descrevem a adsorção nesse solo, e identificando a relação entre os parâmetros de adsorção selecionados e os atributos químicos, físicos e mineralógicos das amostras dos horizontes selecionados. O estudo foi conduzido em uma área de mata nativa da Estação Experimental de Mandioca e Fruticultura Tropical da Empresa Baiana de Desenvolvimento Agrícola, no município de Conceição do Almeida– BA. Para a realização do estudo, foram utilizadas coletas de amostras de solo, correspondendo às profundidades de 0,0-0,2 m(A) e 0,8-1,0 m(B). As amostra do solo foram coletadas em uma área sob mínima ou nenhuma atividade antrópica, totalizando 5 pontos de coleta, sendo duas amostras compostas de cada profundidade. Amostras de 2 g foram agitadas por 24 horas e deixadas em repouso por 12 horas. As soluções de Zn e Co foram preparadas a partir dos sais com soluções de ZnCl2 e CoCl2.6H2O, e em concentrações crescentes de 0; 1; 2; 5; 10; 20; 40; 60 e 80 mg L-1, tendo como eletrólito suporte o KCl 0,02 mol.L-1. As quantidades adsorvidas foram determinadas mediante análise dos elementos no sobrenadante, utilizando-se a espectrofotometria de absorção atômica para determinação das concentrações dos metais, sendo os dados ajustados às isotermas de Langmuir, Freundlich e Temkin. O desdobramento dos coeficientes de correlação não paramétrica de Spearman foi utilizado para pré-selecionar as variáveis independentes ( atributos do solo- CTCef, H++Al+3, pH, Argila, Silte, C e Al+3) e verificar a existência de relação de causa e efeito entre as variáveis dependentes dos parâmetros de Langmuir (b,KL), de Freundlich (n, KF) e de TemKin (KT e B) através da análise de trilha. Com base nos coeficientes de correlação obtidos dos modelos de Langmuir, Freundlich e Temkin, verificou-se que essas equações são capazes de descrever o processo de adsorção do zinco e do cobalto, percebendo-se uma aproximação maior da de Freundlich (r2 0,99) às obtidas experimentalmente nas duas profundidades. Os modelos demonstraram um sistema favorável de adsorção dos metais, apresentando capacidade média de adsorção para as duas profundidades. Constatou-se, ainda, que os modelos de isotermas estudados permitem uma significativa comparação para áreas de solo de uma mesma região que não se diferencia quanto a composição física e química, e que a análise de trilha mostra-se uma ferramenta eficiente para o estudo da adsorção dos metais, sendo a constante KF de Freundlich a variável que mais influenciou quanto a magnitude do processo de adsorção no solo nas duas profundidades.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-26T14:18:19Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2320595 bytes, checksum: 6232a33b6874668cdaf92badc09ad7d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T14:18:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2320595 bytes, checksum: 6232a33b6874668cdaf92badc09ad7d1 (MD5) Previous issue date: 2004-06-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho foi realizado no município de Ipatinga, Minas Gerais. A área de estudo foi a microbacia do Ribeirão Ipaneminha, localizada dentro de uma Área de Proteção Ambiental (APA). Diante das várias atividades industriais presentes na região e de um histórico de desmatamento secular, objetivou-se fazer um diagnóstico ambiental dos meios físico e antrópico da microbacia do Ribeirão Ipaneminha, visando identificar os impactos ambientais existentes. Para realização do trabalho, foram feitas duas expedições de campo; a primeira teve como objetivo o diagnóstico do meio antrópico, onde foram aplicados questionários semi-estruturados por meio de entrevistas em 12 propriedades rurais. Nessa expedição, procurou-se extrair do ambiente informações para posterior análise de possíveis impactos ambientais. A segunda expedição teve como objetivo o diagnóstico do meio físico, onde foram coletadas amostras de solo, sedimento de rio, água de rio e água de chuva. Em laboratório, foi feita a caracterização física e química das amostras e determinados os teores de metais pesados (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn). A partir dos dados obtidos em laboratório, dados de campo e questionários socioeconômicos, uma matriz quali-quantitativa de identificação de impactos ambientais foi gerada, e dessa, derivou-se um checklist, em que os impactos foram descritos e algumas medidas mitigadoras/potencializadoras foram propostas. Foram identificados 55 impactos ambientais, sendo 58 % negativos e 42 % positivos. Em visita a 12 propriedades, para realização das entrevistas escritas e gravadas, foi possível identificar que as práticas adequadas de manejo e uso do solo são incipientes e que a assistência técnica existente na região não supre a demanda. Em sete pontos de coleta de sedimentos de rio, as concentrações de Ni, Zn e Cd encontraram-se em valores já alarmantes. Foram gerados mapas temáticos, ampliando-se o detalhamento da base cartográfica. A principal conclusão foi que a microbacia do ribeirão Ipaneminha e toda APA-Ipanema estão experimentando forte pressão antrópica, resultando em impactos ambientais negativos. / The present work was developed in Ipatinga, Minas Gerais State, Brazil. The area chosen for the study was the Ipaneminha Creek microbasin located inside an Environmental Protection Area. Due to the presence of several industries in the region as well as to the long term deforesting history, the aim of this study was to make an environmental diagnosis of both the physical and anthropic environments around the Ipaneminha Creek microbasin as well as to identify the possible existing environmental impacts. There were two field expeditions, the first of which aimed at diagnosing the anthopic environment by applying semi-structured questionnaires to 12 local farmers. The observation of the environment as a whole during that first expedition provided information for further analysis of environmental impacts. In the second expedition samples of soil, river sediment, river water and rain water were collected for the physical environment diagnosis. The samples were physically and chemically characterized and heavy metal levels (for Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) were determined. From laboratory, field and questionnaire data, xa qualitative-quantitative matrix of environmental impacts identification was generated. A checklist was derivek from the matrix where those impacts were described and mitigative environmental actions were proposed. Fifty five (55) environmental impacts were identified, 58% of which were considered negative and 42% positive; from the interviews with the twelve local farmers it was possible to realize that adequate soil management practices are incipient and that technical rural assistance is not effective. For seven river sediment collection points, levels of Ni, Zn, and Cd were above critic levels. Six thematic maps were generated, what broadens the chartographic detailed descriptions of the area. The Ipanema Environmental Protection Area as a whole, including the Ipaneminha Creek microbasin, is presently under strong anthropic pressure.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-11-17T11:43:30Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1943029 bytes, checksum: db55c0b0460bc5422ac817b0a3e3314f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-17T11:43:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1943029 bytes, checksum: db55c0b0460bc5422ac817b0a3e3314f (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A remoção dos íons Cu 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ e Hg 2+ por organocompósito magnético de hidrotalcita modificada com ácido húmico (HT-AH/Fe) foi avaliada em soluções aquosas. A HT-AH/Fe foi sintetizada pelo método de coprecipitação, sendo que a proporção de 5:1 (AH:Mg) e 2,5% (m/m) de óxido de ferro apresentaram os melhores resultados na remoção de cátions. A eficiência da HT-AH/Fe foi comparada à da HT-Cl, HT-Cl/Fe e HT-AH pelo método de batelada. Os adsorventes magnéticos apresentam a vantagem de serem facilmente removidos da solução aquosa através da aplicação de um campo magnético. Todos os adsorventes foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho (IV), Difratometria de Raios-X (DRX), potencial zeta, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Absorção Atômica (EAA). A interação eletrostática atua no processo de remoção dos cátions metálicos por HT-AH/Fe, além da substituição isomórfica e da complexação pelo AH. Avaliaram-se os efeitos do pH, da dose de HT-AH/Fe, tempo de contato e das concentrações iniciais dos metais. O modelo de cinética de pseudo-segunda ordem descreveu adequadamente o processo de adsorção. O modelo Langmuir se ajustou aos dados experimentais, indicando que a adsorção ocorre em monocamada. As capacidades de adsorção máximas pelo organocompósito HT-AH/Fe para Cu 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ e Hg 2+ foram de 170,95; 397,82; 196,70 e 174,52 mg g -1 , respectivamente em pH 5 e dosagem 1,0 g L -1 . Dados termodinâmicos para HT- AH/Fe sugerem a espontaneidade do processo e valores positivos e altos de ΔH o sugerem que a interação dos metais adsorvidos pelo organocompósito HT- AH/Fe é um processo endotérmico caracterizado por quimiossorção. Os estudos de competição entre os metais foram realizados em soluções binárias, ternárias e quaternária, onde determinou-se que a remoção segue a ordem de preferência: Cu 2+ > Pb 2+ > Cd 2+ > Hg 2+ . Este comportamento está relacionado com diversos fatores como as constantes de estabilidade para formação dos complexos e/ou tempo de contato. Embora a capacidade de remoção dos cátions pela HT-AH/Fe tenha diminuído até o quinto ciclo de reutilização, a quantidade de cátions removidos em mg L -1 continua bastante significativa. Estes resultados mostram que a reutilização do adsorvente HT-AH/Fe é viável e apresentou ser estável por pelo menos cinco ciclos, além deste ser eficiente na remoção de cátions metálicos de solução aquosa e de efluentes industriais. / The removal of the Cu 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ and Hg 2+ ions by hydrotalcite magnetic organocomposite modified with humic acid (HT-HA/Fe) was evaluated in aqueous solutions. The HT-HA/Fe was synthesized by the co-precipitation method, and the ratio of 5:1 (HA:Mg) and 2.5% (w/w) of iron oxide showed a better cations removal results. The efficiency of HT-HA/Fe was compared to HT- Cl, HT-Cl/Fe and HT-HA by the batch method. Magnetic adsorbents have the advantage of being easily removed from the aqueous solution by the application of a magnetic field. All adsorbents were characterized by infrared (IR) spectroscopy, X-Ray Diffractometry (XRD), zeta potential, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). The electrostatic interaction acts on the removal process of metal cations by HT-HA/Fe in addition to isomorphic substitution and complexation by HA. The effects of pH, HT-HA/Fe dosage, contact time and the initial concentrations of the metals were evaluated. The pseudo-second order kinetic model adequately described the adsorption process. The Langmuir model fitted the experimental data, indicating the occurrence of a monolayer adsorption. The maximum adsorption capacities by HT-HA/Fe organocomposite for Cu 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ and Hg 2+ were 170.95; 397.82; 196.70 and 174.52 mg g -1 respectively, at pH 5 and dosage 1.0 g L -1 . Thermodynamics data for HT-HA/Fe suggest the spontaneity of the process and the positive and high values of ΔH o suggest that the interaction of the metals adsorbed by the HT-HA/Fe organocomposite is an endothermic process characterized by chemisorption. The competition studies between the metals were carried out in binary, ternary and quaternary solutions, where it was determined that the cations removal follows the order of preference: Cu 2+ > Pb 2+ > Cd 2+ > Hg 2+ . This behavior is related to several factors such as stability constants for complex formation and/or contact time. Although the cation removal capacity by HT-HA/Fe has decreased until the fifth cycle of reuse, the amount of cations removed in mg L -1 remains quite significant. These results show that the reuse of the HT-HA/Fe adsorbent is viable. Furthermore, this adsorbent has been stable for at least five cycles and it is efficient for metallic cations removal from aqueous solution and industrial effluents.

O trabalho desenvolvido analisou a sorção de íons Cu++, Zn++ e Ni++ por um rejeito do beneficiamento do carvão (rejeito piritoso) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esta técnica, denominada flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudada como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais, em nível de laboratório. A flotação de partículas sorventes envolve a remoção dos íons metálicos na forma sorvida em um sólido, que apresenta boas características sorventes (absorventes e adsorventes) e de flotação. As vantagens desta nova técnica são o baixo custo do material sorvente (basicamente manuseio e transporte) e a utilização do processo de separação com microbolhas, FAD, altamente consagrado. A alternativa em estudo visa à remoção de íons de metais pesados comumente encontrados em efluentes de galvanoplastias, em uma etapa de “polimento” anterior ao despejo final destes. Utilizando a técnica de projeto de experimentos (fatorial 23 (cubo), pontos externos (estrela) e quatro pontos centrais), foram estudados os parâmetros de processo pH, concentração de sólido sorvente e tempo de sorção. O ajuste ótimo para estes parâmetros foi identificado com o uso da função de perda quadrática multivariada. A eficiência do processo de remoção dos íons Cu++, Zn++ e Ni++ (2 mg/L cada) foi maior em pH 10,2, 500 mg/L de sólido sorvente e tempo de reação de 7 min e a separação do sistema particulado sorvente por FAD alcançou índices de remoção entre 90 e 100%. Os resultados obtidos permitiram diminuir os níveis iniciais dos íons dissolvidos em solução, normalmente a concentrações abaixo dos padrões de emissão controlados pela Fundação de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (FEPAM). Foram estudados os parâmetros químicos (concentração de reagentes coletor e floculante) e operacionais (taxa de reciclo e pressão de saturação) da FAD, assim como o efeito dos íons cianeto como solutos interferentes no sistema e a recirculação do sorvente. Pressões de saturação acima de 3,5 atm e taxas de reciclo de 20% possibilitaram a remoção praticamente completa (>99%) dos íons metálicos, mostrando que a técnica de flotação de partículas sorventes atua de forma plenamente satisfatória como processo de polimento final de efluentes contendo metais pesados dissolvidos. / The removal of Cu, Zn and Ni ions from diluted solutions and industrial wastewaters, by the adsorptive particulate flotation process (APF), was studied at laboratory scale. This technique involves two stages: the sorption of ions onto a suitable sorbent material and flotation for the solid/liquid separation. The sorbent used in this work corresponded to a coal beneficiation tailing material (pyritic tailing) from coal industry of Rio Grande do Sul and the flotation process applied was dissolved air flotation (DAF). The advantages of the technique APF are the low cost of the sorbent (basically handling and transport) and the employment of DAF, method of separating particles with micro-bubbles that has been recognized since the early 1900s. The objective of this study was the removal of heavy metal ions commonly encountered in liquid effluents as a polishment stage treatment. The process efficiency was evaluated in terms of residual turbidity, separation rate and final ions concentrations after solution treatment. Using the technique of experimental design (23 factorial (cube), external points (star) and central points) , several process parameters such as pH, pyritic tailing concentration and reaction time were studied. The optimum set for these process parameters was identified using a multivariate loss function. The results showed that the best performance (maximum ions removal) was achieved when solution pH is greater that 10, with sorbent concentration of about 500 mg/L and a reaction time of 7 min. The study of process and operating parameters showed that the removal of heavy metals ions using 20 % of recycle ratio and saturator pressures above 3,5 atm was almost complete (> 99%). Finally, interference by cyanide ions in the metal sorption by the sorbent and the pyritic tailing recycle were studied in detail.

A produção de resíduos gerou uma problemática a ser abordada em nível de redução, reciclagem e reutilização de produtos. A técnica da compostagem é uma alternativa promissora para tratar resíduos sólidos orgânicos, bem como o lodo produzido nas estações de tratamento de esgotos. Os micro-organismos que promovem a degradação durante o processo de compostagem podem apresentar perfil de resistência a antimicrobianos e metais pesados, consequência da pressão seletiva de produtos químicos que estão misturados à matéria orgânica. Para avaliar o perfil de resistência a antimicrobianos, foram testadas 344 bactérias isoladas do processo de compostagem, utilizando-se 14 antimicrobianos. Para os ensaios de concentração inibitória mínima (CIM) de metais pesados, foram avaliados 91 isolados do início e final do processo, utilizando cromo, cobre, zinco e chumbo. Também foi avaliada a qualidade microbiológica do composto, segundo a Resolução 375/2006 do CONAMA. Os resultados apontaram para um perfil de 88% dos isolados resistentes a pelo menos um antimicrobiano. O antimicrobiano com maior índice de resistência foi a nitrofurantoína (64,82%), e o mais eficiente foi o imipenem, com apenas um isolado resistente. Das bactérias isoladas do início do processo de compostagem, 33,3% foram resistentes a MIC acima de 710 mg.L-1 de cromo, 38,9% foram resistentes ao mínimo de 1020 mg.L-1 de cobre, 91,7% resistentes ao zinco, e 100% resistentes ao chumbo. No final do processo, 41,8% dos isolados foram resistentes ao cromo, 41,8% ao cobre, 94,5% ao zinco e 96,4% ao chumbo. Escherichia coli apresentou NMP de 4x104 UFC/g-1, acima do limite preconizado pelo CONAMA. / With the production of residues comes the need for reduction, recycling and reuse of products. The composting technique is a promising alternative for the treatment of solid organic residues, along with the sludge produced in sewage treatment plants. The microorganisms that promote the degradation during the composting process might show antimicrobial and heavy metal resistance as a result of the selective pressure of chemical products mixed to the organic matter. The antimicrobial resistance profile was evaluated by testing 344 bacteria isolated from the composting process, using 14 antimicrobial agents. The minimum inhibitory concentration (MIC) for heavy metals was evaluated using 91 isolates from the initial and final stages of the process, using chrome, copper, zinc and lead. The microbial quality of the compound was also evaluated, according to the 375/2006 resolution from the Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). The results showed that 88% of the isolates showed resistance to at least one antimicrobial. The antimicrobial nitrofurantoin showed the highest resistance rate (64.82%), and imipenem was the most efficient, as only one isolate showed resistance. Among the bacteria isolated during the initial stages of the composting process, 33.3% showed resistance to MIC over 710 mg.L-1 chrome, 38.9% showed resistance to a minimum of 1020 mg.L-1 copper, 91.7% were resistant to zinc, and 100% were resistant to lead. In the end of the process, 41.8% of the isolates showed resistance to chrome, 41.8% to copper, 94.5% to zinc and 96.4% to lead. Escherichia coli’s NMP was 4x104 UFC/g-1, above the limit recommended by CONAMA.

Este trabalho objetiva avaliar a contaminação das águas subterrâneas em uma área de disposição de resíduos, originados, principalmente, nas indústrias pertencentes ao ramo coureiro-calçadista, a partir da comparação dos resultados das análises físicas e químicas realizadas em amostras de água subterrânea do aquífero freático à jusante da área, com os padrões de potabilidade da água estabelecidos na legislação vigente e com as características das águas subterrâneas do aquífero à montante da área de disposição de resíduos, através da determinação dos seguintes parâmetros: condutividade, SDT, Eh, pH, OD, temperatura, DQO, alcalinidade, turbidez, SST, cloreto, sulfato, nitrato, ferro, manganês, cromo, sódio, magnésio, potássio, cálcio, cádmio, cobre, chumbo, zinco e níquel. Objetiva, também, quantificar os diferentes tipos de resíduos dispostos na área e fornecer subsídios técnicos para o Sistema de Gerenciamento de Resíduos Sólidos Industriais da FEPAM, no que tange ao monitoramento da qualidade das águas subterrâneas em áreas de disposição de resíduos sólidos. A área estudada é a UTRESA - Usina de Tratamento de Resíduos S/A, que abrange 29 ha e está localizada no extremo sudoeste do município de Estância Velha- RS. A metodologia utilizada consistiu das seguintes etapas: quantificação dos resíduos depositados na área, seleção e instalação de nove poços de monitoramento, realização de quatro amostragens das águas subterrâneas, no período compreendido entre junho de 1999 e março de 2000 e tratamento dos dados, com a determinação de índices de qualidade de água subterrânea para cada poço de monitoramento. O monitoramento demonstrou que alguns parâmetros amostrados nos diferentes poços de monitoramento não atenderam os valores recomendados para a potabilidade das águas pelo Ministério da Saúde e pela Organização Mundial da Saúde, bem como apresentaram valores superiores quando comparados ao ponto controle, localizado à montante da área, observando-se o pior índice de qualidade das águas subterrâneas no PM 05, devido a presença de cromo, nitrato, sulfato, cloreto, sódio e SDT.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:20:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331966.pdf: 1866227 bytes, checksum: 7d761c3742955f3261729e6c65bc7da7 (MD5) Previous issue date: 2014 / A Drenagem Ácida de Mina de Carvão (DAM) é o impacto mais significativo na região carbonífera do Estado de Santa Catarina, tendo a oxidação da pirita (FeS2) como o principal responsável por desencadear tal impacto. A água derivada da mineração, do processamento e dos rejeitos apresentam pH baixo (<3) e elevados níveis de metais pesados, afetando severamente as bacias hidrográficas e o solo. Os métodos convencionais estabelecidos para remediar esse ambiente contaminado são frequentemente caros, invasivos e não fazem uso eficaz dos recursos existentes. Dessa maneira, a fitorremediação tem se mostrado uma boa candidata, apresentando uma excelente relação custo benefício, uma alternativa de remediação sustentável, exigindo o mínimo de intervenção e manutenção. No entanto, as condições impostas pela DAM dificultam o estabelecimento de plantas nesse ambiente, sendo que, uma das formas encontradas pelos vegetais para contornar essa situação é através do estabelecimento de associação com bactérias, que podem trazer benefícios às mesmas, como por exemplo, a remoção dos metais pesados. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar microrganismos endofíticos que possam ser utilizados em processos de fitorremediação. Para tanto, foram coletadas amostras de tecidos vegetais de quatro espécies diferentes de plantas em Siderópolis (local impactado pela DAM) e Florianópolis (local não impactado) entre julho de 2012 a março de 2013. Foram isolados 192 microrganismos endofíticos, sendo 114 bactérias e 78 fungos. Dentre os isolados obtidos, apenas as bactérias endofíticas foram identificadas e caracterizadas quanto à resistência a metais pesados, fixação de nitrogênio e solubilização de fosfato inorgânico. Por meio do sequenciamento parcial do gene 16S rRNA, foram identificadas 94 bactérias. Dentre essas, 44 bactérias são provenientes de Siderópolis e 50 de Florianópolis, sendo os isolados agrupados em seis classes filogenéticas: Acidobacteriales, Actinobacteridae, Alphaproteobacteria, Bacilli, Betaproteobacteria e Gammaproteobacteria. Os resultados demonstraram que dos isolados avaliados, pelo menos 20 apresentaram capacidade em tolerar elevadas concentrações dosíons metálicos Zn2+, Pb2+ e Cd2+. Além disso, outras 14 cepas apresentaram habilidade em solubilizar fosfato inorgânico e um isolado apresentou o gene nifD, responsável pela fixação de nitrogênio atmosférico. Três bactérias se sobressaíram nos testes realizados, sendo elas LAMA 1146 - Bacillus sp., LAMA 1170 - Serratia marcescens e LAMA 1179 - Brevibacillus borstelensis. As bactérias identificadas nesse trabalho têm potencial para aplicação em processos de fitorremediação.<br> / Abstract : Acid Mine Drainage (AMD) is the most significant impact on the carboniferous region of Santa Catarina State, with the pyrite oxidation (FeS2) as the main responsible for the impact. Mining water, coal processing and tailings have low pH (<3) and high levels of heavy metal that affecting watersheds and soil. Conventional methods established to remedy this contaminated environment are often expensive, invasive and not use resources efficiently. Thus, phytoremediation has proven to be a good candidate with excellent cost-benefit, an alternative sustainable remediation that requires intervention and maintenance minimal. However, the conditions imposed by AMD difficult to establish plants in this environment, and one of the forms found by plants to overcome this situation was associated with bacteria that can benefits to them, such as removal of heavy metals. The objective of this study were identify and characterize endophytic microorganisms that can be used in phytoremediation processes. Thus, samples (roots and leaves) from four species of plants in Siderópolis (impacted by DAM) and Florianópolis were collected (not impacted) from July 2012 to March 2013. They were isolated 192 microrganisms, of these 114 were bacteria and 78 were fungi. Among the isolates, only bacteria were identified and characterized for heavy metal resistence, nitrogen fixation and phosphate solubilization. By partial sequencing of 16S rDNA were identified 94 endophytic bacteria. Among these, 44 bacteria were isolated from Siderópolis plants and 50 were isolated from Florianópolis plants and the isolates grouped into six phylogenetic classes: Acidobacteriales, Actinobacteridae, Alphaproteobacteria, Bacilli, Betaproteobacteria and Gammaproteobacteria. The results showed that 20 bacterial isolates tolerated high concentrations of Zn2+, Pb2+ and Cd2+. In addition, 14 other isolates showed high phosphate solubilization ability and one isolate presented the nifD gene. The bacterial isolates LAMA 1146 - Bacillus sp, LAMA 1170 - Serratia marcescens and LAMA 1179 - Brevibacillus borstelensis were prominent in tests. The bacteria identified in this study have potential for use in phytoremediation processes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-05-19T04:01:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333229.pdf: 4255355 bytes, checksum: ce083bcc703c6d617d70286be6414ae1 (MD5) Previous issue date: 2014 / No presente trabalho são descritas as etapas de desenvolvimento eimplantação de uma rotina analítica utilizando o método gerador dehidreto (HG) com o ICP OES (Espectrometria de Emissão Ótica comPlasma Acoplado Indutivamente) para determinação de elementosarsênio (As) e selênio (Se) em amostras ambientais, a descarga demetais no meio ambiente é uma questão que vem preocupa os órgãosresponsáveis pela fiscalização dos efluentes industriais antes dodescarte, e por isso é uma questão importante. A contaminação doselementos As e Se no meio ambiente ocorre por processosantropogênicos, entre os processos industriais se destacam em alto nívelde poluição são: exploração de carvão, minas abandonadas e uso deherticidas na agricultura - uma prática comum no sul de Santa Catarina,que apresenta áreas carboníferas e de farta agricultura.A presença de Ase Se tornou-se uma ameaça devido a sua tendência bioacumulativa eelevada toxicidade, causando danos irreversíveis a saúde da população.A metodologia foi elaborada considerando as variáveis químicas einstrumentais existentes e um planejamento experimental foi aplicadopara obter melhores resultados, com o uso de padrões certificados(NIST) e amostras de referência com a adição e recuperação de padrão.A condição encontrada como ótima para determinação multielementarfoi a concentração de NaBH4 4,5%, KI de 5,0 % e HCl 4 mol.L-1adicionado antes da análise. Para as condições instrumentais ficoudefinida como ideal a potência do plasma 0,8 KW, vazão do gás 18,0L.min-1 e o tempo de replicata das amostras de 15 segundos. Em umasegunda etapa do trabalho foi realizado um estudo de intercomparaçãode técnicas analíticas entre o método ICP OES (Espectrometria deemissão ótica com plasma indutivamente acoplado) e FG-AAS(Espectrometria de Absorção Atômica ? Forno de Grafite).Comparando as técnicas utilizadas nota-se grande vantagem para atécnica HG-ICP OES, uma vez que foram utilizados gases com purezasdiferentes, resultando numa economia de 90%. Espera-se com estemétodo desenvolvido o monitoramento dos limites exigidos naslegislações e consequentemente a viabilização de custos analíticos,contribuindo assim para a melhoria da qualidade ambiental.<br> / Abstract: In the present study we describe the development stages and implementation of a routine analytical method using the generator hydride (HG) with ICP OES (Optical Emission Spectrometry with Inductively Coupled Plasma) for determination of arsenic elements (As) and selenium (Se ) in environmental samples, the discharge of metals in the environment is an issue that has concerned the bodies responsible for the supervision of industrial wastewater before disposal, and so it isan important issue. Contamination of the elements As and Se in the environment is by anthropogenic processes, between the industrial processes that stand out on the high level of pollution are coal mining, abandoned mines and use of herticidas in agriculture. Common practicein the south of Santa Catarina because it is coal areas and fed agriculture. The presence of As and Se became a threat due to its hightoxicity and bioaccumulation trend, causing irreversible damage to health. The methodology was developed considering the existing chemical and instrumental variables and an experimental design wasapplied for best results, with the use of certified standards (NIST) and reference samples with the addition and recovery. The condition foundas optimum for multielement determining the concentration of NaBH4was 4.5%, 5.0% KI and 4 mol L-1 HCl added before analysis. For instrumental conditions was defined as the optimal plasma power 0.8kW, gas flow 18.0 L.min-1 and replicate samples of time of 15 seconds. In a second stage of the work was carried out a study of analytical techniques inter between ICP OES method (optical emission spectrometry with inductively coupled plasma) and FG-AAS (Atomic Absorption Spectrometry - Graphite Furnace). Comparing the techniques used is noted great advantage for HG-ICP OES technique, since gases have been used with different purities, resulting in a 90% savings. It is hoped that this method developed monitoring the limits required in the legislation and therefore the viability of analytical costs, thus contributing to the improvement of environmental quality.