Made available in DSpace on 2017-07-10T18:01:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sabrina Kerkhoff.pdf: 1356544 bytes, checksum: df7e0e05534fa8cbacb0d1339f0ad345 (MD5) Previous issue date: 2016-04-05 / In recent decades the intensive development of economic activities and population growth resulted in greater pressure on aquatic ecosystems. And among the various forms of environmental contamination, pollution by metals such as mercury (Hg) stands out as one of the cause of concern for government researchers and agencies, as it can result in health problems, as a teratogenic agent and affect the central nervous system, furthermore, should be considered the environmental and economic effects. Based on this problem this research objectified to study the dynamics of Hg in the structure of the aquatic ecosystem of the Itaipu reservoir representative compartments of the trophic chain of this reservoir in order to preliminarily analyze the occurrence of biomagnification process in the trophic chain. The hypothesis was that the Hg presents different concentrations in different compartments and the concentration gradient obeys the same direction of flow of the food chain in aquatic ecosystem structure. Samples were collected in the months of December/2014, May and August/2015 in an arm of the Itaipu reservoir, located in São Miguel do Iguaçu, Brazil, covering three points. The compartments analyzed for total Hg were the sediment, phytoplankton, zooplankton, zoobenthos and fish community, including three species of different eating habits, they being the Hypophtalmus edentatus (slicer), Pterodoras granulosus (omnivorous) and Cichla monoculus (piscívoro). Total Hg analyzes were performed by atomic absorption spectrophotometry a variance analysis (ANOVA) nonparametric was conducted to determine if there were differences in mercury concentration of the different components of the ecosystem. The results showed significant differences among the groups with the largest total Hg concentrations detected for phytoplankton (145,08 ng.g-1 ± 83.77), followed by zooplankton (87,62 ng.g-1 ± 25,58), zoobenthos (32.59 ng.g-1 ± 40,56), sediment (8.69 ng.g-1 ± 3,12) and fish (1,59 ± 1.48 ng.g-1 ). In the fish compartment, the highest concentrations were observed for the filtrador habit (H. edentatus) with 3,2 ng.g-1, followed by piscivorous species (C. monoculus) with 0,95 ng.g-1 and omnivorous (P. granulosus) 0,35 ng.g-1. It was detected significant relationship between the standard length and total Hg concentrations for the species analyzed. Preliminary analysis when the Biomagnification process showed that higher concentrations of total Hg in the food chain base compartments (phytoplankton), and the lowest concentrations of total Hg chain top bodies (fishes) indicate that probably biogeochemical conditions of this environment are not conducive to methylation and biomagnification of Hg. / Nas últimas décadas o intenso desenvolvimento de atividades econômicas e o crescimento populacional resultaram em uma maior pressão sobre os ecossistemas aquáticos. E entre as várias formas de contaminação do ambiente, a poluição por metais como o mercúrio (Hg) destaca-se como uma das fontes de preocupação para pesquisadores e órgãos governamentais, visto que pode resultar em problemas de saúde pública, por ser um agente teratogênico e afetar o sistema nervoso central, além disso, devem ser considerados os efeitos ambientais e econômicos. Baseado nesta problemática esta pesquisa objetivou estudar a dinâmica do Hg na estrutura do ecossistema aquático do reservatório de Itaipu em compartimentos representativos da cadeia trófica deste reservatório, a fim de analisar preliminarmente a ocorrência do processo de biomagnificação na cadeia trófica. A hipótese era que o Hg apresenta concentrações distintas nos diversos compartimentos e que o gradiente de concentração obedece ao mesmo sentido do fluxo da cadeia trófica na estrutura do ecossistema aquático. As amostragens foram realizadas nos meses de dezembro/2014, maio e agosto/2015, em um braço do reservatório de Itaipu, situado na cidade de São Miguel do Iguaçu (PR), contemplando três pontos. Os compartimentos analisados quanto ao Hg total foram o sedimento, fitoplâncton, zooplâncton, zoobentos e comunidade íctica, abrangendo três espécies de hábitos alimentares diferentes, sendo elas o Hypophthalmus edentatus (filtrador), o Pterodoras granulosus (onívoro) e o Cichla monoculus (piscívoro). As análises de Hg total foram realizadas por espectrofotometria de absorção atômica, foi realizada uma análise de variâncias (ANOVA) não paramétrica, para determinar se havia diferença na concentração de mercúrio dos diferentes componentes do ecossistema. Os resultados apontaram diferenças significativas entre os grupos analisados, sendo as maiores concentrações de Hg total detectadas para o fitoplâncton (145,08 ng.g-1 ± 83,77), seguido do zooplâncton (87,62 ng.g-1 ± 25,58), zoobentos (32,59 ng.g-1 ± 40,56), sedimento (8,69 ng.g-1 ± 3,12) e peixes (1,59 ng.g-1 ± 1,48). No compartimento peixes, as maiores concentrações foram observadas para o de hábito filtrador (H. edentatus) com 3,2 ng.g-1, sendo seguido pela espécie piscívora (C. monoculus) com 0,95 ng.g-1 e onívora (P. granulosus) com 0,35 ng.g-1. Não foi detectada relação significativa entre o comprimento padrão e as concentrações de Hg total para as espécies analisadas. A análise preliminar quando ao processo de biomagnificação demonstrou que as concentrações mais elevadas de Hg total em compartimentos de base de cadeia alimentar (fitoplâncton) e as concentrações mais baixas de Hg total em organismos topo de cadeia (peixes) indicam que provavelmente as condições biogeoquímicas deste ambiente não sejam propicias à metilação e biomagnificação do Hg.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram desenvolvidos métodos para a quantificação de Co, Mo, Mn, Cu Fe, Zn, Mg, Na, Ca e K por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) em amostras de soro de leite integral e leite desnatado, obtidas por coagulação enzimática e por coagulação ácida. As condições instrumentais foram previamente estabelecidas pela avaliação da robustez do plasma. O método desenvolvido por digestão ácida em chapa de aquecimento foi utilizado como referência, cujos resultados mostraram Co, Mo, Mn, Cu e Fe abaixo dos seus LOQs, desvios padrão relativos (RSDs) abaixo de 10 % e recuperações entre 90 e 110 % para a maioria dos elementos. Os resultados obtidos através do método de introdução direta apresentaram recuperações entre 90 e 110 % para os elementos estudados e RSDs inferiores a 10 %. Porém, quando comparados com método de referência (teste F e t, 95 % de confiança), revelaram diferenças significativas entre as concentrações, sendo observadas também interferências de matriz. A fim de minimizar esses efeitos, foi feita a sonicação prévia das amostras. As concentrações obtidas com o uso do banho de ultrassom foram similares às obtidas pelo método de referência (teste F e t, com 95 % de confiança), mostrando que o método é simples, rápido e eficiente para a quantificação dos elementos estudados em amostras de soro de leite. O método utilizando o banho de ultrassom foi utilizado para quantificação dos elementos em diferentes amostras de soro de leite, apresentando RSDs abaixo de 10 % e recuperações entre 90 e 110 % e que as concentrações para o Mg, Na, Ca e K não apresentam diferenças significativas (ANOVA, 95 % de confiança) entre as diferentes amostras, independente da coagulação empregada no preparo do soro de leite e do tipo de leite utilizado. Estudos relacionados à disponibilidade dos elementos também foram conduzidos, revelando as frações disponíveis nas amostras de soro de leite na faixa de 4,2 a 5,5 % para o Mg, 3,0 a 7,4 % para o Na, 12,3 a 14,7 % para o Ca e 5,1 a 5,8 % para o K. Além disso, as frações disponíveis determinadas para o Ca e para o K em todas as amostras, independentemente das suas concentrações no soro de leite e do tipo de coagulação empregada no seu preparo, não mostraram diferenças significativas (ANOVA, 95 % de confiança). Através desse estudo, espera-se contribuir para o entendimento da composição inorgânica e desses elementos no soro de leite para o organismo humano. / Methods for quantification of the elements of Co, Mo, Mn, Cu, Fe, Zn, Mg, Na, Ca and K by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) in whey samples were developed. Instrumental conditions were previously established by evaluation of plasma robustness. The method of acidic digestion using a hot plate was employed as a reference method, in which Co, Mo, Mn, Cu and Fe were not detected. The relative standard deviation, RSD, was lower than 10 % and the recoveries were between 90-110 % for the most elements. The results obtained by direct introduction have presented recoveries between 90-110% for the studied elements and the values of RSD were lower than 10 %. However, when compared with the reference method (test F and t at 95 % confidence level) showed significant differences between their concentrations and it was also observed matrix interferences. In order to minimize these effects, the samples were previously submitted to an ultrasound treatment. The concentration values obtained with this treatment were similar to the concentration values obtained by reference method (test F and t at 95 % confidence level), showing that the method is simple, fast and efficient for the quantification of the elements studied in samples of whey. The method using ultrasound was applied to quantify the elements in different samples of whey, featuring RSD lower than 10 % and recoveries between 90-110%. The results showed that the concentration of Mg, Na, Ca and K are independent of both, the kind of coagulation and the type of milk used in the preparation of whey (ANOVA, 95 % confidence level) for all the samples. The bioacessibility studies of minerals present in whey samples were also carried out and it was verified that the bioaccessibility fractions of whey were between 4.2-5.5 % for Mg, 3.0-7.4 % for Na, 12.3-14.7 % for Ca and 5.1-5.8 % for K. Ca and K did not show significant differences (ANOVA, 95 % confidence level) for all the samples independent of the kind of preparation or milk used. Through this study, it was expected to contribute to understanding the inorganic composition of these elements in whey for the human.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosiane Silva Penha.pdf: 1185030 bytes, checksum: 1245e0f7f26361b970082d5de61de02b (MD5) Previous issue date: 2009-01-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Adsorption of some metal ions (Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+) from aqueous solutions (pH 5.0) onto in nature rice husk (0.088 <  < 0.177 mm) was investigated. All experiments were conducted by the batch adsorption techniques at room temperature (28  1°C) and under constant stirring. The adsorption amounts were determined using atomic absorption spectroscopy. The Adsorption data were studied using two well-known adsorption models: Langmuir and Freundlich. The results showed that the metal ions uptake processes mediated by rice husks were fitted Freundlich isotherm model, suggesting that all adsorptions are governed by weak electrostatic interactions. According to the equilibrium studies, the selectivity sequence can be given as: Ni2+ (0.08 mmol g-1) < Co2+ (0.16 mmol g-1) < Zn2+ (0.40 mmol g-1) < Cu2+ (0.89 mmol g-1). This result showed that natural rice rusk holds good potential to remove such metal ions from wastewater. The effect of chemical pretreatment of rice husk on adsorption was also investigated. In nature rice husk (IN) was pretreated with phosphoric acid (AF); phosphoric acid and urea (AFU) and sodium metaperiodate (MP). AFU was the best adsorbent for all metal ions investigated [Ni2+ (0,96 mmol g-1) < Cu2+ (1,20 mmol g-1) < Co2+ (1,59 mmol g-1) < Zn2+(1,80 mmol g-1)]. In addition, in nature rice husk was characterized by chemical-bromatological analyses (humidity, ash, protein, carbohydrate, starch, lipid and fibers), scanning electron microscopy, solid-state 13C NMR and specific BET surface area. Some properties of in nature and pretreated samples were studied by infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, X-ray diffractometry, and elemental analyses. The results showed only marginal changes among them. / Investigou-se a adsorção de alguns íons de metais (Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+) a partir de soluções aquosas (pH 5,0), em casca de arroz in natura (IN) (0,088 <  < 0,177 mm). Todos os experimentos foram conduzidos em batelada, a temperatura ambiente (28  1°C) e sob agitação constante. Dois modelos de isotermas foram aplicados aos resultados experimentais: o de Langmuir e o de Freundlich. Os resultados mostraram que as adsorções seguem o modelo da isoterma de Freundlich. De acordo com os estudos de equilíbrio, a seletividade observada para a matriz in natura foi: Ni2+ (0,08 mmol g-1) < Co2+ (0,16 mmol g-1) < Zn2+ (0,40 mmol g-1) < Cu2+ (0,89 mmol g-1). Este resultado mostrou que a matriz tem bom potencial para remover os íons citados de efluentes aquosos. O efeito do pré-tratamento químico na casca de arroz foi também investigado a fim de melhorar a capacidade de adsorção da casca de arroz. A matriz in natura foi tratada com ácido fosfórico (AF), ácido fosfórico e uréia (AFU) e metaperiodato de sódio (MP). Dentre os adsorventes examinados, AFU foi o que melhor adsorveu todas as espécies de íons de metais investigadas [Ni2+ (0,96 mmol g-1) < Cu2+ (1,20 mmol g-1) < Co2+ (1,59 mmol g-1) < Zn2+(1,80 mmol g-1)]. A matriz IN foi caracterizada por análise bromatológica (umidade, cinzas, proteínas, carboidratos, amido, lipídios e fibras), microscopia eletrônica de varredura, ressonância magnética nuclear (13C) e área superficial específica. Todas as matrizes foram caracterizadas por infravermelho, análise termogravimétrica, difratometria de raios-X e análise elementar (CHN). Os resultados mostraram apenas pequenas variações entre as matrizes investigadas.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-06-20T20:25:30Z No. of bitstreams: 1 2014 - Izabella Bezerra Coutinho.pdf: 1340327 bytes, checksum: f1f665c57591a73de6229abeb35569f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-20T20:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014 - Izabella Bezerra Coutinho.pdf: 1340327 bytes, checksum: f1f665c57591a73de6229abeb35569f3 (MD5) Previous issue date: 2014-09-11 / CNPq / Soils have the capacity to retain metals due to the occurrence of the phenomenon of sorption, which is the accumulation of ions or molecules on the surface of organic and mineral colloids. For their high organic matter content, therefore large amount of organic colloids, the Histosols have high adsorptive capacity. Sorption can be described by means of different models, which consist in equations that seek to describe the phenomenon with minimal loss of information. Because each model is based on different assumptions, it is essential to select the best suited to the conditions to be analyzed, thus avoiding possible contamination of the environment caused by errors in predicting the adsorption capacity of the soil. This study aimed to select the models that best describe the sorption of Zn, Cd, Cu and Pb on Histosols. The study was conducted by an adaptation of the Batch of Lab Batch, with increasing concentrations of ZnCl2, CdCl2, Pb(NO3)2 and CuCl2. After determination of the concentration of adsorbed metals, the metal levels involved in complex internal and external sphere were evalueted through by desorption studies. The parameters of the sorption isotherms were determined by the ISOFIT program. To compare the fit of the models, the correlation coefficient, determination coefficient, the Akaike Information Criterion Corrected (AICc), AICc Range (?AICc) and the Weighting of AICc (AICcw) were analyzed. It was observed that the linear model was the best to describe the sorption of Zn, while Langmuir was the best to describe the sorption of Cd and Pb and the Freundlich showed better adjustment to the sorption of Cu. In general, the concentrations of N and fulvic acids were the most important factors that influences the sorption of metals. Most of Zn, Cd and Pb is sorbed in electrostatics bonds, easily reversible. However, Cu in strong and almost irreversible bonds. / Os solos possuem a capacidade de reter metais devido ? ocorr?ncia do fen?meno da sor??o, que consiste no ac?mulo de ?ons ou mol?culas na superf?cie dos col?ides org?nicos e minerais. Por apresentarem alto teor de mat?ria org?nica, portanto grande quantidade de col?ides org?nicos, os Organossolos possuem elevada capacidade adsortiva. A sor??o pode ser descrita por meio de diferentes modelos, que s?o equa??es que buscam descrever o fen?meno com o m?nimo de perda de informa??es. Como cada modelo se baseia em diferentes pressupostos, ? fundamental selecionar o que melhor se adequa ?s condi??es que se pretende analisar, evitando, assim, poss?veis contamina??es do ambiente causadas por erros na previs?o da capacidade adsortiva do solo. Este estudo teve como objetivos selecionar os modelos que melhor descrevem a sor??o de Zn, Cd, Cu e Pb em Organossolos. O estudo foi conduzido atrav?s de uma adapta??o do M?todo Batch de Laborat?rio, com concentra??es crescentes de ZnCl2, CdCl2, Pb(NO3)2 e CuCl2. Ap?s a determina??o dos teores de metais adsorvidos, os teores de metais envolvidos em complexos de esfera interna e externa foram avaliados atrav?s de estudos de dessor??o. Os par?metros das isotermas de sor??o foram determinados pelo programa IsoFit. Para compara??o do ajuste dos modelos, foram analisados o Coeficiente de Correla??o, Coeficiente de Determina??o, o Crit?rio de Informa??o de Akaike Corrigido (AICc), Varia??o de AICc (?AICc) e a Pondera??o de AICc (AICcw). Observou-se que o modelo Linear foi o que melhor descreveu a sor??o de Zn, enquanto Langmuir foi o que melhor descreveu a sor??o de Cd e Pb e o de Freundlich apresentou melhor ajuste ? sor??o de Cu. Em geral, os teores de N e ?cidos f?lvicos foram os fatores que mais influenciaram a sor??o dos metais. A maior parte de Zn, Cd e Pb sorvidas encontra-se em liga??es eletrost?ticas, facilmente revers?veis. Entretanto, o Cu encontra-se em liga??es fortes e quase irrevers?veis.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-06-28T17:35:43Z No. of bitstreams: 1 2015 - Yusim? P?rez Lop?z.pdf: 5822047 bytes, checksum: 793648c4521da174315eeed1e9bc79dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-28T17:35:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015 - Yusim? P?rez Lop?z.pdf: 5822047 bytes, checksum: 793648c4521da174315eeed1e9bc79dc (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / CAPES / Monitoring of potentially contaminated areas, it is necessary the knowledge of the natural levels of heavy metals and variability factors in soils. The proposition reference value for heavy metals is essential to establish criteria for sustainable use and management, preventing risks to the environment and human health. In this context, the objectives of this research were to determine the quality reference values of heavy metals to soils representative of Artemisa and Mayabeque provinces; evaluating, by sequential extraction, the potential under natural conditions, bioavailability and mobility of heavy metals (Cu, Pb, Cr, Cd, Zn, Ni, Fe and Mn), and study the variability factors of these elements in the grazing areas in Alturas Nazareno-Mayabeque region. For the establishment of reference values, we selected 11 soil types, with minimal human disturbance, and collected soil samples from depths of 0-20 and 20-40 cm. In Alturas de Nazareno area soil samples were collected and representative plant in 45 points of grazing areas. To determine the contents pseudototais was used extraction with aqua regia according to ISO 11466 and ISO / DIS 12914 (2012). The geochemical fractionation was carried out by BCR (Community Bureau of Reference) evaluating the distribution of metals in four chemical fractions. Plants in metal contents were obtained by digestion seconds EPA 3052. Later, the data were analyzed by multivariate procedures: principal component analysis (PCA); cluster analysis and discriminant. For the representative soils of the provinces of Mayabeque and Artemisa the results indicated elevated associations between the levels of pseudototais metals (Ni, Cr, Mn, Cu and Zn) and bioavailable with Fe, H+Al, clay and pH. The samples were separated in four groups to better express the variability. Group 1 was characterized by lower concentrations of Ni and Cr and intermediate Cu, Zn, Pb and Cd. The group 2 showed intermediate values of Ni, Cr, Cu and Zn and lower Pb and Cd. Group 3 showed the highest levels of Cu, Zn, Pb and Cd and intermediate Ni and Cr and the group 4 showed very high contents of Ni and Cr and minor Cu, Zn, Pb and Cd. The heavy metals Cu, Pb, Cr, Cd, Zn, Ni, Fe and Mn in 11 soil types, had a strong association with the residual fraction (F4), mainly in soils with high levels of Fe. There was a low association with the fractions more labile F1 and F2 demonstrating lithogenic origin of these. Chemical attributes that most influence the speciation of metals in representative soils were: pH, Ca, Fe, Mn, H + Al and Mg. To study the variability factors in Nazareth height region, high correlations were observed between metals and especially with Fe and clay. The separation into two groups allowed for distribution within the most homogeneous groups, with Group 2 the highest risk. The Sporobollus indicus species (L) was a good indicator to study the transfer of heavy metals in plants. / No monitoramento de ?reas potencialmente contaminadas, faz-se necess?rio o conhecimento dos teores naturais de metais pesados e dos fatores de variabilidade em solos. A proposi??o de valores de refer?ncia para metais pesados ? fundamental para estabelecer crit?rios de uso e manejo sustent?vel, prevenindo riscos ao meio ambiente e ? sa?de humana. Neste contexto, os objetivos desta pesquisa foram: determinaros valores de refer?ncia de qualidade de metais pesados para solos representativos das prov?ncias Mayabeque e Artemisa; avaliar, mediante extra??o sequencial, o potencial, em condi??es naturais, de biodisponibilidade e mobilidade de metais pesados (Cu, Pb, Cr, Cd, Zn, Ni, Fe e Mn), e estudar os fatores de variabilidade desses elementos nas ?reas de pastagem na regi?o de Alturas de Nazareno-Mayabeque. Para o estabelecimento dos valores de refer?ncia, foram selecionados 11 tipos de solos, com m?nima perturba??o antr?pica, e coletadas amostras de terra nas profundidades 0-20 e 20-40 cm. Na regi?o de Alturas de Nazareno foram coletadas amostras de solo e planta representativas em 45 pontos de ?reas de pastagem. Para a determina??o dos teores pseudototaisfoi utilizada a extra??o com ?gua r?gia, conforme a ISO 11466 e a Norma ISO/DIS 12914, (2012). Ofracionamento geoqu?mico foi realizado pelo m?todo BCR (Community Bureau of Reference) avaliando-se a distribui??o de metais em quatro fra??es qu?micas. Os teores de metais em plantas foram obtidos atrav?s de digest?o segundo EPA 3052. Posteriormente, os dados foram tratados por procedimentos multivariados: an?lises de componentes principais (ACP); an?lise de agrupamento, e discriminante. Para os solos representativos das prov?ncias de Mayabeque e Artemisa os resultados indicaram associa??es elevadas entre os teores de metais pseudototais (Ni, Cr, Mn, Cu e Zn) e biodispon?veis com os teores de Fe, H+Al, argila e pH. As amostras foram separadas em quatro grupos para expressar melhor a variabilidade. O grupo 1, foi caracterizado pelas menores concentra??es de Ni e Cr e intermedi?rias de Cu, Zn, Pb e Cd. O grupo 2, apresentava valores intermedi?rios de Ni, Cr, Cu e Zn e menores de Pb e Cd. O grupo 3 mostrou os teores mais elevados de Cu, Zn, Pb e Cd e intermedi?rios de Ni e Cr e o grupo 4 apresentouconte?dos muito elevados de Ni e Cr e os menores teores de Cu, Zn, Pb e Cd. Os metais pesados Cu, Pb, Cr, Cd, Zn, Ni, Fe e Mn, nos 11 tipos de solos, tiveram uma elevada associa??o com a fra??o residual (F4), principalmente, nos solos com teores mais elevados de Fe. Verificou-se uma baixa associa??o com as fra??es mais l?beis F1 e F2 demonstrando a origem litog?nica dos mesmos. Os atributos qu?micos que mais influenciaram na especia??o dos metais nos solos representativos foram: pH, Ca, Fe, Mn, H+Al e Mg.Para o estudo dos fatores de variabilidade, na regi?o de Altura de Nazareno,foram verificadas correla??es elevadas entre os metais e, principalmente, com o Fe e argila. A separa??o em dois grupos permitiu uma distribui??o dentro dos grupos mais homog?nea, sendo o grupo 2 o de maior risco.A esp?cie Sporobollus indicus (L) foi um bom indicador para estudar a transfer?ncia de metais pesados nas plantas.

Orientador: Silvana Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-25T22:33:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fatuch_JuliaCarolina_M.pdf: 2501986 bytes, checksum: 4f75fc52c6f1e95715020aa49048c91d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O rio Capivari está localizado em uma área de importante desenvolvimento econômico do Estado de São Paulo, porém a situação crítica de suas águas impede que seja ampliada sua destinação como manancial de abastecimento público. Ainda, os dados relacionados à quantificação de metais associados às fases mais instáveis e de maior potencial poluente, são mínimos ou até mesmo inexistentes. Com a finalidade de determinar a concentração de metais lábeis nas águas do Rio Capivari, a técnica de Difusão de Filmes Finos por Gradiente de Concentração (DGT) foi empregada para a amostragem passiva, permitindo a pré-concentração in situ e acumulando espécies lábeis ao longo do tempo após imersão. Mais especificamente, utilizou-se um dispositivo alternativo para a DGT, composto por papel cromatográfico de celulose como camada difusiva e papel de troca iônica de fosfato de celulose como agente ligante, com a vantagem do baixo custo do material, facilidade de aquisição e praticidade na montagem. Para a análise quantitativa, foi escolhida a Fluorescência de Raios X por Energia Dispersiva (ED-XRF), que permite a detecção simultânea de elementos em uma ampla faixa de número atômico e de concentração, além de permitir a análise direta do papel cromatográfico, sem tratamento prévio. Para comparação, também foi utilizada a Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Sincrotron (SR-TXRF) que, apesar de exigir eluição da amostra, apresenta maior sensibilidade analítica. Através da combinação das referidas técnicas, foram determinadas as concentrações das espécies metálicas lábeis de manganês, cobre, ferro, níquel e zinco nas águas do rio Capivari, nas estações seca e chuvosa. Embora a legislação ambiental vigente não defina valores de concentrações lábeis, dentre os elementos quantificados apenas o zinco apresentou concentrações que atenderiam os valores estipulados para os teores dissolvido e total / Abstract: Capivari river is located in an important area of economic development of São Paulo State (Brazil), however, due to the critical situation of its waters, it is not possible to expand its destination as the source of public water supply. Furthermore, there are no available data related to the quantification of instable and higher pollution potential metallic species. In order to determine the concentration of labile metals in Capivari river waters, Diffusive Gradient in Thin Films (DGT) technique was employed, because it allows in situ pre-concentration and accumulate labile species after deployment, during specific periods. More specifically, an alternative DGT device, based on cellulose chromatographic paper as a diffusion layer and a cellulose phosphate ionic exchange paper as a binder was used, with the advantage of low material cost, ease of acquisition and practical assembly . To determine the mass of the analyte accumulated on the binder, Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry (ED-XRF) was chosen, to provide a simultaneous and multielemental analysis and also due to the elimination the elution step. For comparison, Synchrotron Radiation Total Reflection X-ray Fluorescence (SR-TXRF) was employed. Although this technique demands acid elution step, it has higher sensitivity. By coupling these techniques, labile concentrations of manganese, copper, iron, nickel and zinc were determined, during dry and rainy periods. Among the analyzed elements, only zinc showed labile concentrations in agreement the legislation, even though the environmental legislation defines only total and dissolved fractions / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestra em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ficha_de_ariadne_henriques.pdf: 7102 bytes, checksum: cc97ba6f61e703cab77ba5c8126e97b2 (MD5) Previous issue date: 2008-02-21 / The objective was to evaluate the growth and development of plants, as well as the physiological quality of seeds of rice (Oryza sativa L.) under various concentrations of cadmium seed, rice cultivar BR-IRGA 410 were grown in plastic pots containing soil and irrigated with increasing concentrations (0, 0.2, 0.4, 0.6 and 0.8 mM) of CdCl2. The harvests were carried out at successive regular time of 14 days throughout the cycle of development of culture. In order to evaluate the characteristics of growth, the partition of assimilated, changes in photosynthetic pigments and peroxidase activity of guaiacol in plants under development . Moreover, the end of the reproductive cycle, the seeds from the plants of rice irrigated with cadmium were analyzed through biochemical tests (sugar, starch and protein) and tests of viability and force, and also evaluated the cadmium content in seeds. The growth of rice plants was affected negatively with the increase in doses of cadmium. The presence of cadmium in the soil solution also reduced the accumulation of dry matter and the rate of growth of all organs of the plant, causing a decrease drastically in the total number of seeds and the number of seeds potentially viable, greatly increasing the percentage of aborted seeds, the levels of chlorophylls and carotenoids decreased and the guaiacol peroxidase activity increased in the leaves with the augmente on the concentration of cadmium. The rice seed showed quantitative changes in their constituents reserve, but the viability and vigor of these seeds have not been changes. Moreover, the ions of cadmium were easily translocados for grains of rice, restraining the use of grain for human consumption. Thus, one can infer that the cadmium is an extremely phytotoxic that can enter into our food chain and cause serious problems to health. / O objetivo foi avaliar o crescimento e o desenvolvimento de plantas, bem como a qualidade fisiológica de sementes de arroz (Oryza sativa L.) submetidas a diversas concentrações de cádmio. Sementes de arroz da cultivar BR-IRGA 410 foram semeadas em vasos plásticos contendo solo e irrigadas com concentrações crescentes (0; 0,2; 0,4; 0,6 e 0,8 mM) de CdCl2. Neste experimento realizou-se coletas sucessivas a intervalos regulares de 14 dias durante todo o ciclo de desenvolvimento da cultura, para avaliar as características de crescimento, a partição de assimilados, as alterações nos pigmentos fotossintéticos e a atividade da guaiacol peroxidase nas plantas em desenvolvimento. Além disso, ao final do ciclo reprodutivo, as sementes provenientes das plantas de arroz irrigadas com cádmio foram analisadas através de testes bioquímicos (açúcar, amido e proteína) e testes de viabilidade e vigor, sendo também avaliado o teor de cádmio nas sementes. O crescimento das plantas de arroz foi afetado negativamente com o incremento nas doses de cádmio. A presença de cádmio na solução do solo reduziu o acúmulo de matéria seca e a taxa de crescimento de todos os órgãos da planta, ocasionando diminuição drástica no número total de sementes e no número de sementes potencialmente viáveis, aumentando fortemente a porcentagem de sementes abortadas. Os teores de clorofilas e carotenóides decresceram e a atividade da guaiacol peroxidase aumentou nas folhas com o incremento da concentração de cádmio. As sementes de arroz apresentaram alterações quantitativas nos seus constituintes de reserva, mas a viabilidade e o vigor dessas sementes não sofreram modificações. Além disso, os íons de cádmio foram facilmente translocados para os grãos de arroz, inviabilizando o uso dos grãos para consumo humano. Desta maneira, se pode inferir que o cádmio é um elemento extremamente fitotóxico, podendo adentrar na nossa cadeia alimentar e causar sérios problemas para a saúde.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / in the soill elevated over the years through anthropogenic actions such as the application of manure and cupping fungicides. As a reflection of these increases the establishment and development of plants grown in these environments can be limited and compromised. Considering the particularities of the different species in resisting and completing their cycle on these conditions this work aimed to evaluate Cu interference on the establishment and initial growth of black oats. The treatments were set up in 5x2 bifactorial, with five concentrations of copper (0, 60, 120, 180, 240 μM) and two sub lots (vigor levels). Thus, analyzes of physiological parameters of black oat seedlings and plants from two sub lots, one artificially aged and another not, both originated from a single lot, were performed. Two experiments were carried out; in the first one, physiological parameters were evaluated which comprise the establishment capacity of the seedlings such as the first count and germination test in B.O.D germinator with controlled conditions; the second one consisted in hydroponic plant cultivation and evaluated physiological parameters of growth, such as length and dry mass of shoot and root, and length and total dry mass. A completely randomized design was adopted in both experiments, being the second one in a split-split plot arrangement. Cu concentrations did not affect seedling establishment capacity, on the other hand the vigor of the seed sub lot affected this ability, with more vigorous (not aged) seeds sub lot having a better establishment. Cu concentrations were detrimental to the initial growth of black oat plants above 60 μM independent of sub lot studied. Seedlings from the non-aged sub lot (high vigor) presented higher initial growth than those from the aged sub lot (low vigor), however acclimatization in the hydroponic system equaled them in root growth and caused an inversion in the total plant growth, being this higher in low vigor sub lot plants. / O cobre (Cu) está entre os metais cujos teores em solo foram elevados ao longo dos anos em decorrência de ações antrópicas como a aplicação de dejetos de animas e fungicidas cúpricos. Como reflexo destes aumentos o estabelecimento e o desenvolvimento das plantas cultivadas nestes ambientes pode ser limitado e comprometido. Consideradas as particularidades das diferentes espécies em resistirem e completarem seu ciclo sobre estas condições pretendeu-se com este trabalho avaliar a interferência do Cu sobre o estabelecimento e crescimento inicial da aveia preta. Os tratamentos foram configurados em bifatorial 5x2, com cinco concentrações de cobre (0, 60, 120, 180, 240 μM) e dois sublotes (níveis de vigor). Nesse sentido, foram realizadas análises dos parâmetros fisiológicos de plântulas e plantas de aveia preta de dois sublotes de sementes, um envelhecido e outro não envelhecido, ambos originados de um único lote. Foram realizados dois experimentos; o primeiro, avaliou parâmetros fisiológicos que compreendem a capacidade de estabelecimento das plântulas, através dos testes de primeira contagem e germinação de sementes em germinador tipo BOD com condições controladas; o segundo experimento, consistiu do cultivo de plantas em sistema hidropônico e avaliou parâmetros fisiológicos de crescimento, como o comprimento e a massa seca de parte aérea e raiz, e comprimento e massa seca total. Foi adotado delineamento inteiramente casualizado em ambos os experimentos, sendo o segundo experimento com arranjo experimental em parcela sub subdividida. As concentrações de Cu não afetaram a capacidade de estabelecimento de plântulas, por outro lado o vigor do sublote de sementes afetou esta capacidade, sendo que melhor estabelecimento foi observado no sublote não envelhecido (alto vigor). O crescimento inicial de plantas de aveia preta foi influenciado negativamente por concentrações de Cu superiores a 60 μM independente do sublote em estudo. Plântulas oriundas do sublote não envelhecido (alto vigor) apresentaram crescimento inicial superior as oriundas do sublote envelhecido (baixo vigor), entretanto a aclimatação em sistema hidropônico as igualou em crescimento de raiz e ocasionou uma inversão no crescimento total da planta, sendo este superior em plantas do sublote de baixo vigor.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work a methodology for determination of inorganic impurities (Ag, As, Cr, Mn, Ni, Pb e Sb) by direct solid sampling with graphite furnace atomic absorption spectrometry (DSS-GF AAS) in iron glycinate chelate samples was developed. The thermal behavior of the analytes in solid samples and reference aqueous solutions was studied using pyrolysis and atomization curves. For Cr, Mn, Ni and Sb determination, 20 μL of water were added over the sample in the platform, and for Ag and Pb determination, 20 μL of a solution containing 4 μg of Pd as chemical modifier was used. The mass used in the Cr determination varied from 0,1 to 0,7 mg, for Ni masses among 0,1 and 0,9 mg were used, for As and Sb from 0,2 to 0,9 mg, for Ag masses among 0,1 and 1,9 mg were used, for Mn from 0,1 to 0,4 mg and for the quantification of Pb the used mass varied among 0,1 and 2,5 mg. The analytes characteristic mass average value in the solid sample was consistent with the value obtained in the aqueous reference solutions. Thus, aqueous reference solutions calibration was possible. The analytes investigated in this work, except for silver in samples FAQ1 and FAQ2, showed good homogeneity in the samples. The results obtained by the proposed method were compared with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and neutron activation analysis (NAA). No statistical difference was observed in As, Cr, Mn, Ni, Pb and Sb concentrations determined by different techniques. For Ag, the comparative techniques showed a higher detection limit (LD) than the Ag concentration found in the sample by DSS-GF AAS. To address this, analyte addition through reference solutions in the samples before introduction in the atomizer was used. The recovery for silver using standard solutions was greater than 97%. The Ag, Cr, Mn, Ni, Pb and Sb LDs obtained by DSS-GF AAS were 0,002; 0,07; 0,03; 0,01; 0,002; 0,008 and 0,08 μg g-1, respectively. With exception of As and Sb, the other elements presented lower LDs than those obtained by ICP-MS, ICP OES and NAA techniques. / Neste trabalho foi otimizada uma metodologia para a determinação de impurezas inorgânicas (Ag, As, Cr, Mn, Ni, Pb e Sb) por espectrometria de absorção atômica com amostragem direta de sólidos (DSS-GF AAS) em amostras de ferro aminoácido quelato. Foi realizado um estudo do comportamento térmico dos analitos na amostra sólida e na solução de referência aquosa a partir de curvas de pirólise e atomização. Para a determinação de As, Cr, Mn, Ni e Sb foi adicionado 20 μL de água sobre a amostra na plataforma e para a determinação de Ag e Pb foi utilizado 20 μL de uma solução contendo 4 μg de paládio como modificador químico. A massa empregada na determinação de Cr variou de 0,1 a 0,7 mg, para Ni foram utilizadas massas entre 0,1 e 0,9 mg, para As e Sb esta foi de 0,2 a 0,9 mg, para Ag foram empregadas massas entre 0,1 e 1,9 mg, para Mn esta foi de 0,1 a 0,4 mg e para a quantificação de Pb a massa utilizada variou entre 0,1 e 2,5 mg. Os analitos investigados neste trabalho, com exceção da Ag nas amostras FAQ1 e FAQ 2 apresentaram uma boa homogeneidade. Os resultados obtidos pelo método proposto foram comparados com os obtidos por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES), espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) e análise por ativação neutrônica (NAA). O teste estatístico ANOVA, considerando um intervalo de confiança de 95% (p < 0,05), não demonstrou diferença significativa entre os valores das concentrações de As, Cr, Mn, Ni, Pb e Sb obtidos pelas diferentes técnicas. Para Ag, as técnicas comparativas apresentaram limite de detecção (LD) maior que a concentração de Ag obtida na amostra por DSS-GF AAS. Devido a isto, foi feita a adição de analito por meio de soluções de referência nas amostras antes destas serem introduzidas no atomizador. A recuperação para a Ag empregando solução de referência foi maior que 97%. Os valores dos limites de detecção (LDs) dos elementos Ag, As, Cr, Mn, Ni, Pb e Sb obtidos por DSS-GF AAS foram 0,002; 0,07; 0,03; 0,01; 0,002; 0,008 e 0,08 μg g-1, respectivamente, sendo que, com exceção de As e Sb, os demais elementos apresentaram LDs menores que os obtidos pelas técnicas ICP-MS, ICP OES e NAA.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-30T08:48:46Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2462127 bytes, checksum: 2c1e6405d69bd1a72c2346658c6dd7fe (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-30T08:48:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2462127 bytes, checksum: 2c1e6405d69bd1a72c2346658c6dd7fe (MD5) Previous issue date: 2014-07-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A melhoria no manejo dos estercos é necessária para potencializar a ciclagem de nutrientes nos agroecossistemas dos agricultores familiares, o que pode ser feito utilizando a vermicompostagem. Apesar das vantagens da vermicompostagem, esta é pouco utilizada pelos agricultores, por acreditarem que seja uma técnica cara e complexa e por não terem acesso às minhocas. No processo da vermicompostagem ocorre a transformação dos estercos dos animais em vermicomposto pelas minhocas e a microflora que vive em seu trato digestivo, melhorando com isto a qualidade da matéria orgânica e aumentando a disponibilização dos nutrientes presentes nos estercos. Outras vantagens da vermicompostagem são a redução da mão de obra durante o processo em comparação à técnica convencional da compostagem, o baixo custo e à facilidade de construção do minhocário. Os teores de nutrientes no vermicomposto podem ser aumentados com a adição de pós de rocha. Entretanto, algumas rochas são ricas em metais pesados, o que poderia inviabilizar o seu uso na agricultura caso os metais pesados não sejam complexados durante o processo de vermicompostagem, tornando-os indisponíveis para as plantas. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a percepção e as dificuldades de agricultores familiares quanto à produção de vermicompostos; avaliar o potencial das minhocas em imobilizar metais pesados presentes em pós de gnaisse e esteatito adicionados ao esterco durante o processo de vemicompostagem; avaliar a disponibilização, ou não, destes metais pesados para as plantas após o processo de vermicompostagem; e com isso, avaliar o efeito da adição de pós de rochas vermicompostadas no crescimento e reprodução da minhoca Vermelha da Califórnia (Eisenia andrei) e no crescimento de plantas e; avaliar a disponibilização de elementos do pó de gnaisse pelo processo de vermicompostagem. No primeiro capítulo treze minhocários do tipo Campeiro foram construídos coletivamente em diferentes localidades, da mesorregião da Zona da Mata mineira. Para avaliar e monitorar os minhocários foram realizados duas visitas em cada local de construção além de outros meios de comunicação. A partir dessa avaliação foram, também, sanadas as dúvidas e encaminhadas às demandas. No segundo capítulo, em condição de laboratório, foi avaliada a disponibilização dos metais pesados presentes nos pós de gnaisse e esteatito após o processo de vermicompostagem e, seu efeito no desenvolvimento das minhocas da espécie E. andrei na presença do vermicomposto com ou sem pós de rochas. A produção de vermicomposto foi realizada em frascos plásticos, esterco bovino semicurtido, uma dose de pós de gnaisse e esteatito (12%), com seis repetições, em delineamento inteiramente casualizado. Realizou-se ainda em casa de vegetação um ensaio agronômico com a cultura do milho, fertilizada com vermicompostos enriquecidos com pó de gnaisse, com pó de esteatito e sem enriquecimento com pó de rocha (controle), em delineamento inteiramente casualizado, com seis repetições. Por último, a capacidade de solubilização de minerais durante o processo de vermicompostagem foi avaliada pelo crescimento e nutrição de plantas de milho em experimento de campo. Na obtenção dos vermicomposto foi utilizado esterco bovino, uma dose de pós de gnaisse. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, sendo as médias seguidas pelo teste de Student-Newman-Keuls a 5 % de probabilidade. No primeiro capítulo mostrou-se que apesar de compreender a importância das minhocas para a qualidade do solo, a maioria dos agricultores não conhecia um minhocário. Os agricultores e estudantes relataram que não tiveram dificuldades no manejo do minhocário. Os ataques de formigas e sanguessugas foram os maiores problemas encontrados por algumas famílias. Os resultados do segundo capítulo mostraram que o peso seco das minhocas e o desenvolvimento das plantas foram superiores no tratamento enriquecido com pó de gnaisse. Elevadas concentração de Ni e Cr foram detectados em concentrações nas plantas cultivadas em solo fertilizado com vermicomposto enriquecido com pó de esteatito. Em todos os tratamentos, as concentrações de metais presentes no solo pós-cultivo foram baixas. Em campo, os resultados mostraram que a massa seca da parte aérea do milho foi superior no tratamento fertilizado com vermicomposto enriquecido com pó de gnaisse. As concentrações de K, Ca, Mg, Mn, Ni, Cr e Pb na massa seca da parte aérea do milho foram maiores nos tratamentos fertilizados com vermicompostos enriquecido com pó de gnaisse. No solo, as concentrações de P, K, Ca, e o pH foram superiores no tratamento enriquecido com pó de gnaisse. As concentrações dos metais pesado, não foram alteradas pelos vermicompostos no solo. A partir do conhecimento da técnica, o minhocário tem sido utilizado pelos os agricultores e estudantes e estes tem divulgado a técnica para os seus familiares, vizinhos e outros estudantes. O pó de gnaisse vermicompostado possui potencial de utilização na agricultura, enquanto fonte de nutrientes e promotores de melhorias em características químicas do solo, pois eleva os teores disponíveis de P e K após sua aplicação no solo. Não foi detectado resíduo de metais pesados no solo após a realização do experimento com pó de gnaisse. A recomendação do uso de pó de esteatito na agricultura deve ser vista com mais cuidado, devido aos teores de metais pesados presentes na rocha. / Appropriate manure management is needed to improve nutrient cycling in the agroecosystems of family farmers. This can be done is by vermicomposting. Despite the advantages of vermicomposting, is it not widely used by farmers because they considered it as an expensive and complex technique, and because the lack of access to earthworms. Vermicomposting involves the transformation of animal manure into vermicompost by earthworms and the micro-flora that lives in their digestive tract. This can improve the quality of organic matter and increase the availability of nutrients from the manure. Other advantages of vermicomposting include the reduction of the workforce required during the process when compared to the conventional technique of composting, plus low cost and ease construction of worm farms. The levels of nutrients present in the manure can be increased with the addition of rock powder. However, some rocks are rich in heavy metals, which may constraints their use in agriculture, unless the heavy metals are bound into complexes in the vermicomposting process, making them unavailable to plants. The objectives of this study were to: evaluate the perception and difficulties of family farmers to prepare vermicompost; evaluate the potential of earthworms to immobilize heavy metals present in powder of gneiss and steatite added to the manure during the vermicomposting process; assess the availability of these heavy metals to the plants after the vermicomposting process; assess the effect of addition of rock powder on the growth and reproduction of Eisenia andrei and growth of plants; and, finally, evaluate the nutrient availability from powdered gneiss by the vermicomposting process. In the first chapter, thirteen wormeries (Campeiro type) were built in different locations the Zona da Mata of Minas Gerais. To evaluate and monitor we visited the famers were the wormeries were built two times. During the visits, we clarify some doubts of the farmer and further we send them other information. In the second chapter, under laboratory conditions, the availability of the heavy metals in powdered gneiss and steatite after the vermicomposting process were analysed. Their effect on the development of earthworms was assessed in the presence the vermicompost, with or without the addition of rock powder. The production of vermicompost was performed in plastic bottles, using cattle manure as substrate, plus a dose of powder gneiss and steatite (12%), with six replicates set out in a completely randomized design. In the greenhouse, an agronomic trial was performed with maize grown: fertilized with vermicompost enriched with powdered gneiss; fertilized with vermicompost enriched with steatite powder; and one treatment with vermicompost but without rock powder (as a control). These were set out in a randomized block design with six replicates. In chapter three, the ability to solubilise minerals during the vermicomposting process was evaluated by growth and nutrition the plants of maize in a field experiment. The vermicompost was obtained by using cattle manure as substrate plus a dose of powdered gneiss. Data were subjected to analysis of variance and the means were compared by Student-Newman-Keuls test at 5% probability. The first study showed that, despite understanding the importance of earthworms for soil quality, most farmers did not know how to build a wormery. Of those that did, farmers and students reported that they had difficulties in the management of the wormerie. The attacks of ants and leeches were the biggest problems encountered by some families. The results of the second chapter showed that the dry weight of earthworms and plant development were higher in the treatment enriched with powdered gneiss. High Concentrations of Ni and Cr were detected in the cultivated plants in soil fertilized with vermicompost enriched with powdered steatite. The concentration of metals in the soil after cultivation for all treatments was low. Field results showed that the dry weight of shoots of maize was higher in the treatment fertilized with vermicompost enriched with powdered gneiss. The concentrations of K, Ca, Mg, Mn, Ni, Cr and Pb in dried shoots of maize were higher in treatments fertilized with vermicompost enriched with powder of gneiss. In the soil, the concentrations of P, K, Ca, and pH were higher in the treatment enriched with powdered gneiss. The concentrations of heavy metals were not affected by vermicompost in the soil. From these results, technical knowledge concerning earthworms has been used by farmers and students to transmit their knowledge to their families, neighbours and other students. Vermicompost enriched gneiss powder has potential use in agriculture as sources of nutrients as it promotes improvements in soil chemical characteristics, and it elevates the levels of available P and K in the soil after application. The was no detected residue of heavy metals in the soil after the experiment. On the other hand, recommendations for the use of steatite powder in agriculture should be treated with more caution, due to the levels of heavy metals present in the rock.