Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IltonSBM_DISSERT.pdf: 1681110 bytes, checksum: cc6a556fbd04c8fc33747969d0ee11f6 (MD5) Previous issue date: 2011-02-21 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The proposal of this work is to evaluate the influence of the organic matter on the results of the analyses of the metals (Zn, Pb, Al, Cu, Cr, Fe, Cd e Ni) for Atomic Absorption Spectrometry (AAS), so much in the extraction stage as in the reading using for that the chemometrics. They were used for this study sample of bottom sediment collected in river Jundia? in the vicinity of the city of Maca?ba-RN, commercial humus and water of the station of treatment of sewer of UFRN. Through the analyses accomplished by EAA it was verified that the interference of the organic matter happens in the extraction stage and not in the reading. With relationship to the technique of X Ray Fluorescence Spectrometry (XRFS), the present work has as intended to evaluate the viability of this technique for quantitative analysis of trace metals (Cr, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr and Pb) in having leached obtained starting from the extraction with acqua regia for an aqueous solution. The used samples constitute the fine fraction (<0.063 mm) of sediments of swamp of the river Jundia?. The preparation of tablets pressed starting from the dry residue of those leached it allowed your analysis in the solid form. This preliminary study shows that, in the case of the digestion chemistry partially of the fine fractions of bottom sediments used for environmental studies, the technique of applied EFRX to the analysis of dry residues starting from having leached with acqua regia, compared her it analyzes of the leached with ICP-OES, it presents relative mistakes for Cu, Pb, Sr and Zn below 10% / A proposta deste trabalho ? avaliar a influ?ncia da mat?ria org?nica sobre os resultados das an?lises dos metais (Zn, Pb, Al, Cu, Cr, Fe, Cd e Ni) por Espectrometria de Absor??o At?mica (EAA), tanto na etapa de extra??o quanto na leitura utilizando para isso a quimiometria. Foram utilizados para este estudo amostra de sedimento de fundo coletadas no Rio Jundia? nas imedia??es da cidade de Maca?ba-RN, h?mus comercial e ?gua da esta??o de tratamento de esgoto da UFRN. Atrav?s das an?lises realizadas por EAA verificou-se que a interfer?ncia da mat?ria org?nica ocorre na etapa de extra??o e n?o na leitura. Com rela??o ? t?cnica de Espectrometria de Fluoresc?ncia de Raio-X (EFRX), o presente trabalho tem como proposta avaliar a viabilidade desta t?cnica para an?lise quantitativa de metais tra?os (Cr, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr e Pb) em lixiviados obtidos a partir da extra??o com ?gua r?gia para uma solu??o aquosa. As amostras utilizadas constituem a fra??o fina (< 0.063 mm) de sedimentos de mangue do Rio Jundia?. A prepara??o de pastilhas prensadas a partir do res?duo seco dos lixiviados permitiu sua an?lise na forma s?lida. Este estudo preliminar mostra que, no caso da digest?o qu?mica parcial das fra??es finas de sedimentos de fundo utilizadas para estudos ambientais, a t?cnica de EFRX aplicada ? an?lise de res?duos secos a partir de lixiviados com ?gua r?gia, comparada a analise do lixiviado com ICP-OES, apresenta erros relativos para Cu, Pb, Sr e Zn abaixo de 10%

A contaminação ambiental por metais pesados, entre os quais o cádmio (Cd), níquel (Ni) e zinco (Zn), tanto nos solos cultivados quanto nos produtos agrícolas, demanda constante monitoramento do solo, bem como a quantificação desses elementos nos diferentes órgãos dos vegetais. No manejo da adubação e outras práticas culturais, há contaminação indesejável de metais pesados que se acumulam nos solos ao longo dos anos, podendo causar danos ao crescimento vegetal, produção e/ou qualidade do produto agrícola. Considerando a relevância da problemática dos metais pesados nos sistemas agrícolas, é essencial o conhecimento da ação do Cd, Ni e Zn nos processos metabólicos no cafeeiro. A proposta desta pesquisa foi verificar a influência das aplicações de doses crescentes de Cd, Ni e Zn sobre as características nutricionais, fisiológicas e bioquímicas em plantas de cafeeiro em produção e na qualidade da bebida. Por meio dos parâmetros analisados até 128 dias, a ordem crescente de toxidez é de Ni, Zn e Cd. A distribuição de Cd é maior nos ramos, grãos e folha; Ni nas folhas, ramos e grãos e Zn nos ramos, folhas e grãos. O estado nutricional do cafeeiro não é afetado pela aplicação dos metais, com exceção do nitrogênio e do fósforo, que reduz nas maiores doses de Cd e Zn. A produtividade e qualidade da bebida são reduzidas em razão da aplicação dos metais. / Environmental contamination by heavy metals, including Cd, Ni and Zn, in both cultivated soils and agricultural products, takes constant monitoring of soils and the quantification of these elements in different plant parts. The management of fertilizer and other cultural practices, there are undesirable contamination of heavy metals that accumulate in soils over the years, causing damage to plant growth, production and/or quality of products. Considering the growing concern with heavy metals in agricultural systems is essential research focused on the physiological mechanism of Cd, Ni and Zn in coffee plants. Therefore, to evaluate the translocation of metals to coffee beans, the monitoring and the quantification of these elements in soils and different organs of coffee plants are required. The aim of this study was to evaluate the influence of applications times and rates of Cd, Ni and Zn on the nutritional, physiological and biochemical changes in coffee plants as well as cup quality drink under field condition. According to the results evaluated up to 128 days exposure to metals, the order of increasing toxicity was Ni>Zn>Cd. The distribution of Cd was higher in the plagiotropic branches>grain>leaf; Ni in leaves>stems>grains, and Zn in stems>leaves>grains, respectively. The nutritional status of coffee plants was not affected by the application of metals, except nitrogen and phosphorus, which reduced the highest levels of Cd and Zn. The coffee yield and cup quality drink decreased due to metals exposition.

Devido à alta toxicidade do mercúrio, os eletrodos contendo este metal vêm sendo substituídos por eletrodos modificados, dentre eles o filme de bismuto (f-Bi) tem demonstrado ser uma boa alternativa, pois apresentam comportamento e desempenho semelhante aos eletrodos de mercúrio, além de baixa toxicidade. A fim de se determinar os metais Cd2+ e Pb2+ em amostras de água do Rio Tietê, um eletrodo de f-Bi depositado de forma ex situ foi desenvolvido. As condições para a formação do f-Bi foram otimizadas e as melhores condições foram alcançadas utilizando uma solução de tampão acetato 0,2 mol L-1 pH 4,5 contendo 1,0x10-3 mol L-1 de Bi3+, aplicando um potencial de deposição de -0,50 V por 200 s. A determinação dos metais foi realizada através da voltametria de onda quadrada de redissolução anódica (SWASV - do inglês Square Wave Anodic Stripping Voltammetry), seus parâmetros foram otimizados e as melhores condições encontradas foram: frequência de 100 Hz; amplitude de pulso de 20 mV; step potential de 1 mV; potencial de pré-concentração de -0,925 V e tempo de pré- concentração de 450 s. Após a otimização dos parâmetros da SWASV foi construída uma curva analítica para os íons Cd2+ e Pb2+ na faixa de concentração de 5,0x10-8 a 3,0x10-6 mol L-1. As curvas analíticas apresentaram um aumento linear da corrente de pico em função da concentração dos metais com limite de detecção de 1,21 x10-7 e 1,13 x10-7 mol L-1 para o Cd e Pb, respectivamente. O método desenvolvido foi aplicado em amostras de água do rio Tietê e o f-Bi detectou Pb em concentração na ordem de 10-8 mol L-1. / Since Mercury is highly toxic, electrodes made with metal have been replaced by modified electrodes, among with bismuth film electrodes (f-Bi), and these latter ones have shown to be a good alternative, because they present both behavior and performance similar to the mercury electrodes, along with low toxicity. In order to determine Cd2+ and Pb2+ in water samples from the Tietê River, an f-Bi electrode laid up ex situ was developed. The conditions for the f-Bi formation were optimized and the best conditions were reached by using a solution of 0,2 mol L-1 acetate buffer with pH 4,5 containing 1,0 x10-3 mol L-1 of Bi3+, applying a deposition potential of -0,50 V for 200 s. Determinations of the metals was done by the square wave voltammetry anodic stripping voltammetry technique (SWASV), its parameters were optimized and the best conditions found were: 100 Hz frequency; 20 mV pulse amplitude; 1 mV step potential; -0,925 V pre-concentration potential and 450 s pre-concentration time. After the optimization of the technique an analytical curve was built with the addition of Cd2+ e Pb2+ metals in the concentration range between 5,0 x10-8 and 3,0 x10-6 mol L-1. The analytical curves showed a linear increase for the peak current in function of the concentration of the metals with detection limit of 1,21 x10-7 e 1,13 x10-7 mol L-1 for Cd and Pb, respectively. The developed method was applied in water samples from the Tietê River and the f-Bi detected Pb in a concentration of 10-8 mol L-1 order.

Para o uso agrícola de composto de lodo de esgoto, há escassez de informações sobre os elementos Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Se e Zn, que podem contaminar o ambiente. Os elementos Ba, Cd, Cr, Ni e Pb, metais pesados e o Se, um ametal, de modo geral, têm sido pouco avaliados, principalmente pelos baixos teores no solo e na planta. Dessa forma, com o presente estudo, objetivou-se avaliar os teores de Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Se e Zn no solo e na cultura da cana-açúcar em função da aplicação de composto de lodo de esgoto. O experimento foi conduzido em área comercial de produção de cana-de-açúcar, primeira cana soca cultivada em Argissolo Vermelho distrófico. Foram aplicadas quatro doses de composto de lodo (0; 14,7; 29,4 e 44,5 t ha-1, base seca), quatro de nitrogênio (0, 36,3 ; 72,6 e 110 kg ha-1) e duas de P2O5 (0, 30 kg ha-1), em delineamento experimental de blocos casualizados, em esquema fatorial 4x4x2, com três repetições. Foram aplicados 77 kg ha-1 de K2O em todas as parcelas para suprir a falta desse nutriente no composto. Os teores dos metais pesados foram determinados por espectrometria de massas com plasma acoplado (ICP-MS). A aplicação dos fertilizantes minerais nitrogenado e fosfatado não resultou em incremento nos teores dos metais pesados no solo e na planta. A aplicação do composto resultou em incremento de duas vezes nos teores iniciais de Zn no solo e na planta. Para Cd, Ni, Pb e Se, houve aumento nos teores do solo e da planta, em faixas que variam de 12% a 60%, em relação ao tratamento sem composto. Para o Cu, foi observado um incremento de 13% no solo, porém sem alterar o teor na planta. Os teores Ba e Cr no solo e na cana-de-açúcar não foram alterados pela aplicação do composto de lodo de esgoto. Para todos os elementos, os teores observados estiveram dentro da faixa considerada normal para solo e planta. A aplicação de composto de lodo de esgoto, dentro dos critérios técnicos e no modelo de condução do experimento de um ano de cultivo, não resulta em contaminação do ambiente canavieiro pelos elementos avaliados / For agricultural use of sewage sludge compost, there is few information on the elements Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Se and Zn, that can contaminate the environment. The elements Ba, Cd, Cr, Ni and Pb, heavy metals, and the Se, one nonmetal, generally have been little evaluated especially by low levels in soil and plant. The present study objected to evaluate the effects of application of sewage sludge compost on the content of Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Se and Zn in soil and the sugar cane. The experiment was conducted in a commercial area of production of sugarcane, first ratoon cane, cultivated in a Rhodic Paleudalf. There were applied four doses of sludge compost (0, 14.7, 29.4 and 44.5 t ha-1, dry basis), four of N rates (0, 36.3, 72.6 and 110 kg ha-1) and two of P2O5 (0 and 30 kg ha-1), in a randomized block design in a factorial scheme 4x4x2 with three replications. Were applied 77 kg ha-1 of K2O in all plots to supply the lack of this nutrient in the compost. The concentration of heavy metals were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The rates of nitrogen and phosphate fertilizers did not result in increase in concentration of heavy metals in soil and plant. The compost application rates resulted in an increase of twice the initial concentration of Zn in soil and plant. The concentration of Cd, Ni, Pb and Se increased in soil and plant, ranging from 12% to 60%, compared to treatment without compound. For Cu, there was a 13% increase in the soil, without changing in the plant. The concentration of Ba and Cr in soil and sugarcane were not altered by the application of compost of sewage sludge. For all elements, the levels found were within the range considered normal for soil and plant. The application of sewage sludge compost, following the technical criteria and the model of conducting the experiment of one year of cultivation, does not result in contamination in the sugarcane environment by the elements evaluated

Em agosto de 2001 havia, no Brasil, sete fábricas de cimento com licença para o co-processamento de resíduos industriais em seus fornos, em substituição à matriz energética, e 14 outras em vias de adquiri-la. Há mais de cinco anos, a Companhia de Cimento Ribeirão Grande conta com efetiva participação de uma mistura (blend) de resíduos industriais de diferentes correntes no processo. O clínquer co-processado é hoje o componente principal do cimento portland da fábrica, o qual manteve resistências mecânicas à compressão às idades de 1, 3, 7 e 28 dias sempre acima dos limites normativos mínimos exigidos. Para atestar a imobilidade dos componentes inorgânicos incorporados ao clínquer, utilizaram-se ensaios microscópicos e análises químicas por espectrometria de absorção atômica e de raios X em clínqueres industriais não co-processados e co-processados; testes de lixiviação em cimentos de laboratório; química mineral por microssonda eletrônica e microscopia eletrônica de varredura em clínqueres dopados com Zn, V e Pb. Os resultados levaram, em linhas gerais, às seguintes considerações: - A microestrutura dos clínqueres co-processados manteve-se preservada com a introdução do blend no sistema. - As matérias-primas e o combustível fóssil respondem por boa parte dos elementos traços presentes no sistema. O blend introduz aporte extra dos elementos traços presentes na composição, enriquecendo seletivamente o clínquer co-processado. - Há, de maneira geral, compatibilidade grande dos elementos traços com o clínquer, mesmo de elementos voláteis como cádmio e mercúrio. Já cobalto e, principalmente, chumbo, são os que se mostraram menos compatíveis. - Nos clínqueres experimentais, alita incorporou preferencialmente zinco e chumbo, e belita, vanádio. - Não houve solubilização significativa de nenhum elemento de relevância ambiental dos cimentos, atestando sua retenção nos retículos cristalinos dos minerais formadores do clínquer portland. A qualidade ambiental do clínquer portland co-processado deve abranger sua propriedade de reter elementos traços em solução sólida, a manutenção da integridade das relações texturais, e a garantia da imobilidade de componentes tóxicos no produto final, através de um controle sistemático dos clínqueres e também dos cimentos. / In August 2001, in Brazil, there were seven cement plants with and an increasing number of others on the way to get the permit to co-processing, i.e. burning industrial wastes in their kilns as substitutes for fossil fuels. For over five years now the Companhia de Cimento Ribeirão Grande has counted on partial substitution of a blend of different waste streams for fossil fuels in the burning process. Co-processed clinker makes up today the main component of their Portland cement, which has shown mechanical strengths at 1, 3, 7 and 28 days permanently above standardized minimal limits. In order to assess the immobility of trace elements incorporated to the clinkers, a methodology was used which comprised carrying out microscopy and chemical analysis by atomic absorption and X-ray spectrometry of both conventional and co-processed clinkers, leaching tests on laboratory cements prepared with co-processed clinkers, mineral chemistry by electronic microprobe and scanning electronic microscopy on experimental clinkers doped with Zn, V and Pb. The results led to the following general statements: - Co-processed clinkers showed sound microstructure just like conventional clinkers. - Raw materials – limestone, clay and iron ore – and fossil fuels account a great deal for the amounts of trace elements involved in the burning process. According to its composition, the blend enriches selectively co-processed clinkers. - A general compatibility of trace elements – even highly volatile ones such as Cd and Hg – in clinker was observed. Co and especially Pb, however, were comparatively incompatible. - Alite of experimental clinkers incorporated preferentially Zn and Pb while belite incorporated V. - No elements showed any significant solubility from laboratory cements, thus attesting retention of environmentally relevant trace elements in the crystal lattice of clinker mineral phases. Co-processed Portland clinker must present environmental quality by retaining trace elements in solid solution, while being able to keep sound textural relationships, and guarantee immobility of toxic components on the final product. This should be attested through a systematic control of clinkers and also of cements.

O Laboratório de Poluição Atmosférica Experimental da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo desenvolve várias linhas de pesquisa sobre os efeitos da poluição nos organismos vivos. O objetivo deste trabalho foi estudar as alterações no sistema reprodutor de camundongos balb-c machos expostos a água de manancial localizado próximo a depósito de resíduos químicos. Oitenta camundongos balb-c foram divididos em quatro grupos: Grupo A (controle) recebeu água mineral, grupo B recebeu água de nascente na região do depósito, grupo C recebeu água de cidade abastecida por água originada na região do depósito e grupo D recebeu água de rio que passa ao lado do depósito. A exposição foi do desmame até a idade adulta. Ao atingir a idade reprodutiva eles foram acasalados e posteriormente sacrificados. Os parâmetros avaliados foram: peso das gônadas, espermograma, taxa de gravidez, proporção de machos na prole e contagem de células de Sertoli. A análise da água do grupo A e C não mostrou presença de poluentes, a do grupo B mostrou presença de cádmio nas concentrações de 3,58 ± 0,50 microgramas/L e de 2,92 ± 0,10 microgramas/L, a do grupo D mostrou a presença de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, de chumbo nas concentrações de 113 ± 11 microgramas/L e de 221 ± 16 microgramas/L, cádmio nas concentrações de 11,33 ± 0,50 microgramas/L, 12,6 ± 1,2 microgramas/L e 3,78 ± 0,35 microgramas/L e de mercúrio nas concentrações de 4,58 ± 0,92 microgramas/L e 5,3 ± 1,1 microgramas/L. Foram utilizados os testes de Levene e Kolmogorov-Smirnov para se verificar a homogeneidade das variâncias e a aderência a curva normal, respectivamente. Para as variáveis que apresentaram esses dois princípios satisfeitos foram utilizados testes paramétricos (ANOVA- analise de variância), caso contrario foram utilizados testes não paramétricos (Teste de Kruskall-Wallis). Quando diferenças foram observadas foi utilizado o teste de comparações múltiplas de Tukey (KLEIBAUM). Os resultados mostraram que houve redução significativa da proporção de machos na prole dos animais do grupo B e uma redução marginalmente significante nos animais do grupo D. Os outros parâmetros avaliados não mostraram diferenças entre os grupos. A alteração verificada na proporção de machos do grupo B não pode ser explicada pela presença de cádmio na água, pois o grupo D foi exposto a doses muito maiores e não apresentou a mesma alteração. No presente trabalho não identificamos diferenças que permitam afirmar que a exposição à água da região do depósito de lixo químico cause alterações no sistema reprodutivo de camundongos / The Atmospheric Pollution Laboratory of The Sao Paulo University Medical College develops research on the effects of environmental pollution in health. This study investigated the effects on the reproductive system of balb-c mice exposed to water from a river near a deactivated waste depositary. Eighty male mice were separated in four groups: Group A (mineral water); Group B (water from the water treatment station); Group C (water from Cubatao city); Group D (water from the waste depositary region). They were exposed to water since they were weaned until they reached sexual maturity. They were coupled with females in reproductive age and after this mating time they were sacrificed. The evaluated parameters had been testicle weight, sperm analysis, pregnancy rate, sex ratio of the offspring and Sertoli cell count. The analysis of the water did not show presence of pollutants in the group a and group c water. Group b showed low levels of cadmium, 3,58 ± 0,50 g/L and 2,92 ± 0,10g/L. Group d showed the presence of PAHs and high levels of lead (113 ± 11 g/L and 221 ± 16 g/L), cadmiun (11,33 ± 0,50 g/L and 12,6 ± 1,2 g/L) and mercury (4,58 ± 0,92 g/L and 5,3 ± 1,1 g/L . The tests of Levene and Kolmogorov-Smirnov had been used to verify the homogeneity of the variances and the tack to the normal curve, respectively. The parametric tests used ANOVA and the non parametric tests used Kruskall-Wallis test and the test of multiple comparisons of Tukey (Kleibaun). Results: There were no differences between groups in testicle weight, sperm analysis, pregnancy rate and Sertoli cell count. There was a significant reduction in sex-ratio of the offspring in group b. This alteration cannot be explained by the cadmium levels in group b water. In the present work we cannot associate the exposition to water from the waste depositary and reproductive alterations

A contaminação dos solos por elementos potencialmente tóxicos (EPTs) provoca alterações na estrutura e no funcionamento dos ecossistemas, além de oferecer riscos à saúde pública. Os EPTs estão presentes naturalmente no ambiente, sendo constituintes de rochas e sedimentos. Entretanto, atividades antropogênicas como emissões industriais, uso de efluentes urbanos, dejetos de animais, biossólidos, fertilizantes e defensivos agrícolas podem contribuir para aumento da concentração dos EPTs. O solo é um dos principais meios de exposição dos EPTs aos seres humanos. Logo, é importante quantificar os teores dos EPTs nos solos e sua distribuição na microbacia para poder avaliar o risco a saúde humana. Os efeitos dos elementos tóxicos que chegam ao solo sobre a diversidade e funcionalidade da biota podem ser avaliados por meio de testes ecotoxicológicos. Alguns organismos são bons indicadores ambientais por participarem de processos biológicos importantes do solo. Os principais organismos utilizados são os colêmbolos, artrópodes terrestres com alta diversidade e abundância, sendo encontrado em todos os biomas. Nesse estudo, quantificaram-se os teores de Arsênio (As), Cádmio (Cd), Cobalto (Co), Cobre (Cu), Cromo (Cr), Chumbo (Pb), Níquel (Ni) e Zinco (Zn) em amostras de 15 solos da microbacia do Rio Guamium, localizada em Piracicaba, São Paulo. Foi realizado experimento em casa de vegetação com alface (Lactuca sativa L.), pepino (Cucumis sativus L.), beterraba (Beta vulgaris L.) e rúcula (Eruca sativus Mill.) para avaliar o risco a saúde humana. Foi avaliado também o efeito da aplicação de doses de As na reprodução dos colêmbolos. Para tanto, foram coletadas amostras de solos nas profundidades 0 - 0,1; 0,1 - 0,2; 0,2 - 0,3; 0,3 - 0,4; 0,4 - 0,6; 0,6 - 0,9 e 0,9 - 1,2 m. Foi realizada a extração dos EPTs pelo método EPA 3051a (0,5 g de solo + 9 ml HNO3 + 3 ml HCl com digestão assistida por forno microondas). Os EPTs que apresentaram as maiores concentrações foram o As (3 pontos) e Cu (1 ponto), sendo as concentrações superiores ou iguais ao valor de prevenção estabelecido pelo órgão ambiental paulista (Cetesb). O As apresentou elevado risco carcinogênico, enquanto o Cu apresentou risco à saúde humana apenas quando 100 % dos vegetais consumidos eram provenientes da área com elevado teor de Cu, sendo este o cenário mais restritivo. Houve diferença na disponibilidade de As entre o solo natural e o solo artificial tropical (SAT), composto por areia, caulinita e pó de fibra de coco. O SAT apresentou alta disponibilidade de As o que reduziu a taxa de reprodução dos colêmbolos. No SAT a LOEC (Lowest Observed Effect Concentration) foi 0,25 mg kg-1 e a NOEC (No Observed Effect Concentration) < 0,25 mg kg-1. No solo natural não foi possível determinar a NOEC, enquanto a LOEC foi 8,41 mg kg-1. / Soil contamination by potential toxics elements (PTEs) can change the ecosystem structure, its function and can cause risk to human health. PTEs occur naturally in the environment; however human activities such as industrial emissions, urban sewage, animal waste, biosolids, fertilizers and pesticides can increase their concentration. Soil is one of the main pathways to human exposure, so it is important to evaluate the contents of PTEs in soils and their distribution in the watershed in order to assess the human health risk. The effects of PTEs that reach the soil on the diversity and functionality of microorganisms can be evaluated by ecotoxicological tests. Organisms that take part of the biological process can be used as environment quality indicators. One of them is the springtails (Collembola) that are wide spread and have high diversity, being found in all ecosystems. In this study, we evaluated the Arsenic (As), Cadmium (Cd), Cobalt (Co), Copper (Cu), Chromium (Cr), Lead (Pb), Nickel (Ni) and Zinc (Zn) contents in 15 soil from Guamium watershed, located in Piracicaba, state of Sao Paulo, Brazil. To assess the human health risk lettuce (Lactuca sativa L.), cucumber (Cucumis sativus L.), sugar beet (Beta vulgaris L.) and rocket (Eruca sativus Mill.) were cultivated under greenhouse conditions. The effect of As rates on collembola reproduction was also evaluated. Soil samples were collected in the following depths: 0 - 0.1; 0.1 - 0.2; 0.2 - 0.3; 0.3 - 0.4; 0.4 - 0.6; 0.6 - 0.9 e 0.9 - 1.2 m. Contents of PTEs were obtained after microwave extraction by EPA 3051a method (0.5 g soil + 9 mL HNO3 + 3 mL HCl). As and Cu had the highest contents, and their concentration were close or higher than prevention value established by Sao Paulo state environmental agency (Cetesb). As showed high carcinogenic risk, otherwise Cu only represented risk to human health in the most restrictive scenario, when 100% of the vegetables consumed were taken from the contaminated area. There was difference in the As availability between natural soil and artificial soil (ArtS) which was composed by sand, Kaolinite and powdered coconut fiber. As availability was high in the ArtS and it decreased the collembola reproduction. The Lowest Observed Effect Concentration (LOEC) on SAT were 0.25 mg kg-1, while and the No Observed Effect Concentration (LOEC) were less than 0.25 mg kg-1. Otherwise, the LOEC were 8.41 mg kg-1 in the natural soil, but it was not possible to define the NOEC.

A contaminação dos solos por elementos potencialmente tóxicos provoca alterações na estrutura e no funcionamento dos ecossistemas, além de oferecer riscos à saúde pública. Embora os metais pesados ocorram naturalmente, fontes antropogênicas contribuem para o aumento das taxas de redistribuição desses elementos entre os compartimentos do ambiente. O coeficiente de distribuição ou partição sólido-solução (Kd) permite observar a afinidade entre os metais e os colóides do solo. O Kd é peça-chave em muitos modelos para definição de valores orientadores e para previsão de riscos ambientais, e seu valor é dependente das condições edafoclimáticas das regiões onde se assentam os solos. Os valores de Kd de metais pesados ainda não foram determinados para solos da região Amazônica. Nesse estudo objetivou-se determinar os valores de Kd de metais pesados em solos do Estado do Pará. Para tanto foram conduzidos experimentos de adsorção, tipo batch, nos quais foram adicionados 0,5; 1,0; 2,5; 5,0 mg L-1 de Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, e Zn em amostras de 21 solos paraenses. As menores variações nos valores absolutos de Kd foram registradas para o Pb (uma ordem de magnitude - 196,4 a 5.572,5 L kg-1) e para o Cu, Hg e Ni (duas ordens de magnitude 50,5 a 7.368,7; 24,9 a 4.191,6; 4,7 a 524,2 L kg- 1, respectivamente). Variações de três ordens de magnitude foram observadas para: Cd (6,0 a 2.471,9 L kg-1), Co (2,7 a 4.604,1 L kg-1), Cr (2,5 a 1.811,6 L kg-1) e Zn (1,4 a 7.933,0 L kg-1). Obteve-se a seguinte ordem de afinidade: Pb > Cu > Hg > Cr > Cd Co > Ni > Zn. O pH, os teores dos óxidos de Fe e de Mn e a CTC foram os atributos dos solos que mais se correlacionaram com os valores de Kd, que foram inferiores aos estabelecidos por Agências Internacionais e para o Estado de São Paulo. / Soil contamination by potentially toxic elements affects the structure and the functioning of the ecosystems and pose risks to public health. Although heavy metals occur naturally, anthropogenic sources contribute to increased rates of redistribution of these elements between the compartments of the environment. The solid-solution coefficient of distribution or partition (Kd) shows the affinity between metals and soil colloids. Kd is a key componentt in many models for defining and guiding values for prediction of environmental hazards, and its value is dependent on environmental conditions in the regions where they settle the soil. Kd values for heavy metals have not been determined for soils in the Amazon region. In this study, these values were obtained for 21 soils of the State of Pará, Brazil. Adsorption experiments were conducted, type \"batch \", by means of the adition of 0.5, 1.0, 2.5, 5.0 mg L-1 of Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, and Zn to the soils. The small variations in the absolute values of Kd were recorded for Pb (an order of magnitude 196.4 to 5,572.5 L kg-1) and for Cu, Hg and Ni (two orders of magnitude 50.5 to 7,368.7; 24.9 to 4,191.6; 4.7 to 524.2 L kg-1, respectively). Variations of three orders of magnitude were observed for: Cd (6.0 to 2,471.9 L kg-1), Co (2.7 to 4,604.1 L kg-1), Cr (2.5 to 1,811.6 L kg-1), and Zn (1.4 to 7,933.0 L kg-1). We obtained the following order of affinity: Pb > Cu > Hg > Cr > Cd Co > Ni > Zn. The pH, the contents of Fe and Mn oxides, and CEC were the soil attributes that correlated significantly with the values of Kd, which were lower than those set by international and the State of São Paulo, Brazil, agencies.

Arthrospira (Spirulina) platensis, cianobactéria fotoautotrófica, é importante comercialmente devido ao seu valor nutricional (elevado teor de proteínas, lipídios, vitaminas e minerais), além da presença do ácido graxo &#947;-linolênico e pigmentos, os quais agregam valor a esta biomassa. Este micro-organismo foi cultivado em fotobiorreator tubular, e os seguintes parâmetros foram avaliados: aplicação de diferentes sistemas de circulação de células, intensidades luminosas, adição simultânea de diferentes proporções de sulfato de amônio e nitrato de sódio como fontes de nitrogênio, adição de dióxido de carbono proveniente de fermentação alcoólica e, finalmente, a aplicação desta biomassa para remoção de metais pesados. Para a avaliação do sistema de circulação de células e da intensidade luminosa foram utilizadas as variáveis dependentes: concentração celular máxima (Xm), produtividade em células (Px), fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N), eficiência fotossintética (EF) e teores de proteínas e lipídios da biomassa. Os protocolos de alimentação de nitrogênio e o uso de CO2 proveniente de cilindro ou de fermentação alcoólica foram avaliados com uso das mesmas variáveis já citadas, exceto EF; e, para remoção de Ni2+, Zn2+ e Pb2+ em solução aquosa foram estudados o tempo de adsorção e a influência da concentração inicial de metal em solução; com posterior cálculo da eficiência e capacidade de adsorção, e apresentação de modelos cinéticos e isotermas de equilíbrio. A melhor combinação de resultados em valores médios (Xm = 4055 mg L-1, Px = 406 mg L-1 d-1, YX/N = 5,07 mg mg-1, lipídios totais = 8,94%, proteínas totais = 30,3%, EF = 2,04%) foi obtida nos cultivos realizados com intensidade luminosa = 120 &#181; mol fótons m-2 s-1. O tipo de sistema de circulação de células utilizado não influenciou estatisticamente quase nenhuma das respostas estudadas e isto indica a possibilidade de substituição do sistema tradicional airlift pelos outros testados neste trabalho. A mistura da menor quantidade de nitrato em relação à de amônio (protocolo I) resultou na melhor combinação de resultados das variáveis dependentes analisadas(Xm = 4,543 g L-1; Px = 0,460 g L-1 d-1; YX/N = 15,6 g g-1; lipídios totais = 8,39% e proteínas totais = 18,7 %). O tipo da fonte de CO2 não exerceu nenhuma influência estatística no crescimento de A. platensis, o que indica a possibilidade do uso do resíduo (CO2) proveniente de fermentação alcoólica nos cultivos desta cianobactéria. A adsorção dos metais pela biomassa seca de A. platensis reduziu à medida que houve aumento da concentração inicial de metal, e a maior eficiência de adsorção foi para o metal Pb2+ (78%). Chlorella quando comparada à Arthrospira foi considerada melhor adsorvente, devido ao maior valor de eficiência de remoção (86,5%). O modelo, cinético de Ho e Mckay e os modelos de equilíbrio de Langmuir e Freundlich se adequaram bem ao processo de adsorção desta célula. / Arthrospira (Spirulina) platensis, photoautotrophic cyanobacterium, is commercially important due its high nutritional value (high content of proteins, lipids, vitamins, and minerals), besides of the presence of &#947;-linolenic fatty acids and pigments, which add value to this biomass. This microorganism was cultivated in tubular photobioreactor and the following parameters were evaluated: application of different cell circulation systems, light intensities, different protocols of simultaneous ammonium sulfate and sodium nitrate feeding, addition of CO2 from ethanol fermentation and, finally, the application of this biomass to the heavy metal removal. The dependent variables [maximum cell concentration (Xm), cell productivity (Px), nitrogen-to-cell conversion factor (YX/N), photosynthetic efficiency (EF) and proteins and lipids contents] were used to evaluate the influence of cell circulation systems and the light intensities. The nitrogen feeding protocols and the use of CO2 from cylinder or ethanol fermentation were evaluated using the same parameters aforementioned, except EF; and to analyze Ni2+, Zn2+ and Pb2+ removal, the adsorption time and the influence of initial metal concentration were evaluated with subsequent calculation of the efficiency and capacity adsorption. The kinetic models and equilibrium isotherms were also presented. The best combination of responses\' mean values (Xm = 4055 mg L-1, Px = 406 mg L-1 d-1, YX/N = 5.07 mg mg-1, total lipids = 8.94%, total proteins = 30.3%, EF = 2.04%) was obtained at light intensity = 120 &#181; mol photons m-2 s-1. The cell circulation system did not exert statistical significant influence on almost all the responses, which suggests that the traditional airlift system could successfully be substituted by the others tested in this work. The mixture of the lower amount of nitrate in relation to ammonium (protocol I) (Xm = 4,543 g L-1; Px = 0,460 g L-1 d-1; YX/N = 15,6 g g-1; total lipids = 8,39% and total proteins = 18,7 %) resulted in the best combination of responses\' mean values. The kind of CO2 source did not exerted any statistical influence on A. platensis growth, which suggests the possibility of using the ethanol fermentation residue (CO2) in the cyanobacterium cultivation. The metal adsorption by A. platensis biomass reduced with increasing initial metal concentration and the adsorption efficiency was higher for metal Pb2+ (78%). Chlorella was considered a better biosorbent when compared to Arthrospira because of the higher values of removal efficiency (86.5%). The kinetic (Ho and McKay) and equilibrium (Langmuir and Freundlich) models are well suited to the adsorption process of this cell.

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In this context the biosorbents are included, such as coconut fibers and chitosan, which have high applicability to processes for removing metal ions, and are widely available at low cost. In addition, the problem found in the recovery of these adsorbents and adsorbate after the adsorption process can be bypassed by setting biosorbents in polymeric matrixes, obtaining larger parts, which facilitates the separation steps. Thus, this work aims to develop porous composite adsorbent properties, from the physical mixture of maleic anhydride polyethylene (PE-g-MA), coconut fiber (FC), chitosan (Q), and sodium chloride (NaCl) used as porogen agent), and assess the capacity of these new porous composite in the removal of metallic chromium (III) Ion, since this is a residue present in large industrial activities such as electroplating. The porosity of this material was obtained by leaching of NaCl, present in the composition of composite material. For this assessment, we conducted a trial planning, where could be evaluate the influence of particle size of coconut fiber and the amount of chitosan on adsorption process efficiency, as well as the pH of an aqueous solution containing the chromium (III) adsorbate. With the results could be concluded that the model used in planning was valid for the evaluation of the significance of these variables, as well as the trend of better removal of chromium (III), which took place in the higher pH values (between 6 and 7) and in the presence of increased amounts of chitosan (7.5-8.6 g). The granulometric size range of coconut fiber that was more favorable was between 0.097-0.142 mm. Analyzing these porous composites by spectroscopy in the infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), water absorption and scanning electron microscopy (SEM), you can see and confirm the strong interaction between the components of the mixture, possibly by interfering in the process efficiency of adsorption of chromium / A necessidade de reduzir impactos ambientais e ao mesmo tempo manter a efici?ncia econ?mica de diversos processos, vem motivando o meio acad?mico a realizar pesquisas voltadas para o desenvolvimento de novas tecnologias mais baratas e sustent?veis, que possam substituir as j? empregadas nos setores industriais. Desta forma, a reciclagem e a utiliza??o de mat?rias-primas naturais como a casca de coco e carapa?as de animais marinhos ? vislumbrada como uma alternativa para a redu??o do impacto ambiental, e ao mesmo tempo, pela utiliza??o desses componentes em processos industriais com a finalidade de reduzir custos operacionais. Neste contexto encontram-se os biossorventes naturais, como a fibra de coco e a quitosana, que apresentam alta aplicabilidade em processos de remo??o de ?ons met?licos, e uma grande disponibilidade a baixo custo. Al?m disso, o problema encontrado na recupera??o desses adsorventes e do adsorvato ap?s o processo de adsor??o pode ser contornado pela fixa??o dos biossorventes em matrizes polim?ricas, obtendo-se pe?as de maior volume, o que facilita as etapas de separa??o. Assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver comp?sitos porosos com propriedades adsorventes, a partir da mistura f?sica de polietileno graftizado com anidrido maleico (PE-g-MA), fibra de coco (FC), quitosana (Q) e cloreto de s?dio (NaCl) utilizado como agente porog?nico), e avaliar a capacidade de adsor??o desses novos comp?sitos porosos na remo??o do ?on met?lico cromo (III), j? que este, ? um res?duo presente em grandes atividades industriais, como a galvanoplastia. Com esta finalidade, foi realizado um planejamento experimental, onde foi avaliada a influ?ncia do tamanho das part?culas de fibra de coco e da quantidade de quitosana na efici?ncia do processo de adsor??o, assim como o pH da solu??o aquosa contendo o adsorvato cromo (III). Com os resultados pode-se concluir que o modelo usado no planejamento experimental foi v?lido para a avalia??o da signific?ncia dessas vari?veis, como para as melhores condi??es de remo??o do cromo (III), as quais aconteceram nos valores mais elevados de pH (entre 6 e 7) e na presen?a de maiores quantidades de quitosana (7,5-8,6 g). A faixa granulom?trica da fibra de coco que se mostrou mais favor?vel foi de 0,097-0,142 mm. Analisando esses comp?sitos porosos por espectroscopia na regi?o do infravermelho (FTIR), difra??o de raios-X (DRX), absor??o de ?gua e microscopia eletr?nica de varredura (MEV), p?de-se constatar e confirmar a forte intera??o ocorrida entre os componentes da mistura, possivelmente, interferindo na efici?ncia do processo de adsor??o do cromo (III).