O presente trabalho teve como objeto avaliar os efeitos da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto de lagoas anaeróbias sobre a fertilidade do solo, disponibilidade de metais pesados no solo e produção de matéria seca, acúmulo de nutrientes e metais pesados em plantas de Sorghum bicolor L. (Moench). Os tratamentos testados foram: 1) Testemunha; 2) Fertilização Mineral; 3) L100 - Lodo de esgoto em quantidade suficiente para fornecer o nitrogênio exigido pela cultura; 4) L200 - O dobro da quantidade de lodo aplicada no tratamento 3; 5) L300 - O triplo da quantidade de lodo aplicada no tratamento 3. O experimento foi conduzido por 124 dias, em condições de casa de vegetação, sendo que o delineamento estatístico foi o bloco casualizados com 5 tratamentos e quatro repetições, totalizando 20 parcelas. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância (Teste F) e, nos casos pertinentes as médias foram comparadas pelo Teste Tukey a 5% de probabilidade. Procedeu-se à realização da análise de regressão linear entre as variáveis estudadas e as doses de lodo de esgoto. Considerando-se os resultados obtidos no presente trabalho, foi possível elaborar as seguintes conclusões: - A incorporação do lodo de esgoto no solo proporcionou melhorias de algumas variáveis consideradas na avaliação da fertilidade do solo, podendo-se citar: teor de Matéria Orgânica, teor de fósforo disponível, potássio disponível e capacidade de troca de cátions. - Por outro lado, algumas variáveis, também relacionadas a fertilidade do solo, sofreram prejuízos, podendo-se citar: pH, teores de cálcio disponível, magnésio disponível e saturação por bases. Todos os elementos metálicos pesados, presentes no lodo de esgoto tiveram suas disponibilidades aumentadas no solo. - O lodo de esgoto promoveu maior produção de biomassa vegetal de ramos e folhas, panículas e raízes. - O aumento da dose de lodo proporcionou decréscimo no acúmulo de P nas ) nas folhas e ramos das plantas de sorgo granífero. Porém, nas outras partes analisadas houve aumento do acúmulo de P. Os totais acumulados de Ca e Mg não foram influenciados pelas dose de lodo de esgoto. Para os demais macronutrientes, o aumento da dose de lodo de esgoto resultou em maior acúmulo nas plantas. - Todos os metais presentes no lodo de esgoto tiveram seus acúmulos aumentados nas diferentes partes das plantas de sorgo granífero , com o aumento das doses de lodo incorporadas nos solos. Entretanto, nenhum teor encontrado foi alto o suficiente para proporcionar o surgimento de sintomas de toxicidade nas plantas. - O lodo de esgoto apresentou bom desempenho como fonte de micronutrientes para as plantas de sorgo granífero. / The object of this study was to evaluate the effects of an application of ever increasing doses of sewer mud of anaerobic ponds on soil fertiliy, the avaliability of metals in the soil, the production of dry material, the accumulation of nutrients and heavy metals in the plant, Sorghum bicolor L (Moench). The treatments tested were: 1) Witness; 2) mineral fertilization; 3) L100 - Sewer mud in sufficient quantities to provide the nitrogen required by the culture; 4) L200 - a double quantity of sewer mud applied is the treatment 3; 5) L300 - a triple quantity of sewer mud applied in the treatment 3. The experiment was conducted for 124 days in vegetation house conditions. The estatistical delineation used was that of causalized blocks of tive treatments and four repetitions, totaling 20 blocks. The abtained results were submitted to an analysis of variance (Test F) and in the pertinant cases, the averages were compared by the Tukey Test for a 5% probality. An analysis of the linear regression between the stuied variables and the doses of sewer mud were conducted. With the results obtained in this study, it was possible to e1aborate the following conclusions: - The incorporation of the sewer mud in the soil provided improvement is some variables used in the evaluation of the soil fertility; variables such as the contents of Organic Matter, the contents of avaliable Phosphorus, the contents of available Potassium and the capacity for cation exchange. - On the other hand, some variables related to soil fertility suffered losses; variables such as pH, the contents of available Calcium, of available Magnesium and base saturation. - All the heavy metal elements, present in the sewer mud, had their availability increased in the soil. - The sewer mud promoted a large production of vegetal biomass of branches, leaves, panicles and roots. - The increase of the sewer mud dose promoted the decrease in the accumulation of P in the leaves and branches of the grair producing sorghum plant. But, for the other parts analyzed, there was an increase in the accumulation of P, the accumulated totais af Calcium and Magnesium weren\'t influncied by the sewer mud dose. For the other macronutrients the increase dose of sewer mud resulted in larger accumulations in the plants. - All the heavy metals present in the sewer mud had their accumulations increased in the different parts of the grain producing sorghum plants, with the increased doses of sewer mud incorparated in the soil. However, none of contents found were high enough to promote the appearance of toxin symptons in the plants. - The ewer mud presented a good performance as a source of micronutrients for the grain producing sorghun plants.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-16T18:41:45Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ VANDERLEY DO NASCIMENTO SILVA - TESE PPGEQ 2015..pdf: 2308601 bytes, checksum: 9f12a4c2a7b8abc9470ef017ee29755e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-16T18:41:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ VANDERLEY DO NASCIMENTO SILVA - TESE PPGEQ 2015..pdf: 2308601 bytes, checksum: 9f12a4c2a7b8abc9470ef017ee29755e (MD5) Previous issue date: 2015-02 / Capes / O aumento da produção industrial tem proporcionado à geração de efluentes aquosos contaminados com íons de metais pesados. Esses devem ser tratados antes de serem descartados no meio ambiente. Por este motivo é muito importante à utilização de processos para reduzir ou eliminar metais pesados presentes em efluentes industriais. Dentre os vários processos existentes, a adsorção apresenta grande eficiência na remoção de metais presentes em baixas concentrações. As argilas têm apresentado ótimos resultados em processos de adsorção de metais pesados, o que motiva a busca por argilas que possuam maior afinidade com cada tipo de metal. Neste trabalho as argilas naturais esmectiticas Chocobofe e Chocolate B proveniente do estado da Paraíba foram investigadas com o objetivo de avaliar sua afinidade e capacidade para remoção de cádmio, chumbo e zinco. Realizou-se, inicialmente, a caracterização das argilas pelas técnicas: Difração de Raios X; Análises químicas; Análises térmicas (diferencial e gravimétrica); Espectroscopia na região do infravermelho; Adsorção Física de Nitrogênio; Microscopia eletrônica de varredura e capacidade de troca de cátions. Depois de caracterizadas, as argilas foram avaliadas quanto a sua capacidade de remoção (qeq) e seu percentual de remoção (%Rem) para os metais (Cádmio, Chumbo e Zinco), presentes em efluente sintético, através de sistema de banho finito. De forma a se obter uma maior eficiência na remoção dos metais, foi realizado um planejamento fatorial 22 avaliando duas variáveis de entrada: concentração inicial de metais pesados (10, 30 e 50 ppm) e pH (3, 4 e 5), para determinar as melhores condições de trabalho, no qual se verificou que o pH= 5 e concentração inicial de 50 mg/g foram as condições que apresentaram melhores resultados alcançando Valores de 88,54-99,44% de percentagem de remoção e 3,36-4,43 mg/g de capacidade de remoção. A partir desses dados foram desenvolvidos estudos cinéticos e isotermas de equilíbrio que serviram de dados para avaliar a capacidade de adsorção das argilas com ajustes feitos através dos modelos de Langmuir, Freundlich e Redlich-Peterson. Os resultados dos testes cinéticos indicaram que o processo de remoção dos íons Cd2+, Pb2+ e Zn2+ pelas argilas se aplicam ao mecanismo do modelo de velocidade de pseudo-segunda ordem, sendo necessário um tempo de 10 minutos para alcançar o equilíbrio. Os modelos matemáticos adotados para a modelagem dos dados experimentais descreveram adequadamente a dinâmica da adsorção, produzindo isotermas teóricas com comportamento bastante próximos daqueles encontrados com as isotermas experimentais e que dos modelos utilizados, verifica-se que os modelos de Langmuir e Redlich-Peterson apresentaram melhor ajuste aos dados experimentais. A capacidade máxima de adsorção obtida pelas argilas Chocobofe e Chocolate B foram: 18,35 -21,88 mg. g-1 para o Pb2+; 10,0-11,20 mg. g-1 para o Cd2; 8,64-8,69 mg.g-1 para o Zn2, indicando uma seletividade das argilas em relação aos metais em estudo uma sequência de afinidade: Pb2+ > Cd2 > Zn2. Assim, os resultados experimentais indicaram que as argilas bentonitas podem ser utilizadas como adsorventes para a eliminação dos metais Cádmio, Chumbo e Zinco de aguas e efluentes contaminados por meio do mecanismo de adsorção. / The increase in industrial production has provided the generation of wastewater contaminated with heavy metal ions. These must be treated before disposal into the environment. For this reason it is very important to the use of processes to reduce or eliminate heavy metals from industrial effluents. Among the many existing processes, adsorption has great efficiency in the removal of metals present in low concentrations. Clays have shown excellent results in heavy metal adsorption processes, which motivates the search for clays having higher affinity with each type of metal. In this work the smectite clays natural Chocobofe and Chocolate B from the state of Paraíba were investigated in order to evaluate their affinity and capacity for the removal of cadmium, lead and zinc. Held, initially, the characterization of clays by techniques: X-ray diffraction; Chemical analysis; Thermal analysis (differential and gravimetric); Spectroscopy in the infrared region; Adsorption Nitrogen Physics; Scanning electron microscopy and capacity of cation exchange. After characterized the clays were evaluated for removal capacity (q and q) and its removal percentage (% Rem) to metals (cadmium, lead and zinc) present in synthetic wastewater through finite bath system. In order to achieve greater efficiency in the removal of metals a 22 factorial experimental design was conducted to evaluate two input variables: initial concentration of heavy metals (10, 30 and 50 ppm) and pH (3, 4 and 5) to determine the best working conditions, which revealed that the pH = 5 and initial concentration of 50 mg/g were the conditions that showed better results from 88.54 to 99.44% reaching values of percentage removal and 3,36- 4.43 mg/g of removability. From these data were developed kinetic and equilibrium isotherms that served data to evaluate the adsorption capacity of clays with adjustments made through the Langmuir, Freundlich and Redlich-Peterson. The results of the kinetic tests indicated that the removal of Cd2+ ions, Pb2+ and Zn2+ the clay are applied to the mechanism of the pseudo-second-order rate model, a time of 10 minutes is required to reach equilibrium. The mathematical models used to model the experimental data adequately describe the dynamics of adsorption, producing theoretical isotherms quite close to those found behavior with experimental isotherms and that of the models used, it appears that the Langmuir and Redlich-Peterson showed better fit to the experimental data. The maximum adsorption capacity obtained by clays Chocobofe and Chocolate B were 18.35 -21.88 mg. g-1 for Pb2+; 10.0 to 11.20 mg. g-1 for Cd2+; 8.64 to 8.69 mg.g-1 for Zn2+, indicating a selectivity of clays in relation to studying a metal affinity sequence: Pb2+> Cd2+> Zn2+. Thus, the experimental results indicate that the bentonite clays can be used as adsorbents for the removal of metals cadmium, lead and zinc contaminated water and effluent by adsorption mechanism.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main alternative of pig slurry discard is its disposition in the soil as source of nutrients for plants. However, copper and zinc accumulation in the soil has been increasing significantly and may become an environmental pollutant problem. The objective of this work was to evaluate copper and zinc potential pollutant in areas with successive applications of pig slurry through zinc and copper forms and accumulations in the soil, and their transference by surface runoff and percolation flow. The work was carried out in the experimental area of the Department of Agricultural Engineering of the Federal University of Santa Maria, Santa Maria (RS), Brazil. Typic Hapludalf soil was used and four rates of pig slurry (0, 20, 40, and 80 m3 ha-1) were applied on the soil surface presenting a total of 17 applications. In October 2006, the soil samples were collected in the depths of 0 - 2, 2 - 4, 4 - 6, 6 - 8; 8 - 10, 10 - 12, 12 - 14, 14 - 16, 16 - 18, 18 - 20, 20 - 25, 25 - 30, 30 - 35, 35 - 40, 40 - 50, and 50 - 60 cm. After collect, total contents in the pig slurry, as well as total contents and extracted contents by HCl 0.1 mol L-1 of copper and zinc in soil were analyzed. Soil samples (0 and 80 m3 ha-1 pig slurry) and dry pig slurry samples were collected and copper and zinc sequential extraction analyzed. Water volume and sediment losses were determined. Moreover, copper and zinc forms in samples of solutions transferred by surface runoff and percolation flow collected during the cycle of the corn (2006/07) in each event (rain + surface runoff) were determined. Successive applications of pig slurry increased the total content of copper and zinc extracted by HCl 0.1 mol L-1 in soil (superficial layers). These metals tended to be transferred to deeper layers of soil and to other environment compartment. The sequential extraction in soil where 80 m3 ha-1 pig slurry was applied showed an increase in the copper and zinc contents in the soil samples of the superficial layers when extracted with water deionization, MgCl2, HNO3 + H2O2, and NH2OHHCl, which represent soluble forms, exchangeable forms, mineral fraction forms, and organic matter forms, respectively. The findings showed an increase in the copper and zinc bioavailable forms. Losses by surface runoff were the main form of transferring copper and zinc, especially in treatments with successive applications of pig slurry. / A principal alternativa para o descarte do dejeto líquido de suínos é sua disposição no solo como fonte de nutrientes às plantas. Porém, a constatação do acúmulo de cobre e zinco no solo vem causando preocupação com relação à segurança ambiental. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o potencial contaminante do cobre e do zinco em área com aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos, através do acúmulo e das formas do cobre e do zinco no solo e suas transferências por escoamento superficial e percolação. O trabalho foi desenvolvido na área experimental do Departamento de Engenharia Agrícola na Universidade Federal de Santa Maria, RS. As doses de dejeto líquido de suínos foram 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1, sendo realizadas 17 aplicações de dejetos até o momento da coleta do solo em outubro de 2006, num Argissolo Vermelho Arênico distrófico. As camadas de solo amostradas foram as seguintes: 0 - 2; 2 - 4; 4 - 6; 6 - 8; 8 - 10; 10 - 12; 12 - 14; 14 - 16; 16 - 18; 18 - 20; 20 - 25; 25 - 30; 30 - 35-; 35 - 40; 40 - 50 e 50 - 60 cm de profundidade. Foram determinados os teores totais e extraídos com HCl 0,1 mol L-1 de Cu e Zn no solo e os teores totais nos dejetos. Foi realizada a extração seqüencial de Cu e Zn onde não foi aplicado dejeto e onde foi aplicado 80 m3 ha-1, bem como na fração seca do dejeto. Determinou-se o volume de água e sedimentos transferidos e as formas de Cu e Zn em amostras de soluções transferidas por escoamento superficial e percolação durante o ciclo do milho, ano agrícola 2006/07, em cada evento (chuva + escoamento superficial). As aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos promoveram aumentos nos teores totais de Cu e Zn e extraídos por HCl 0,1 mol L-1 nas camadas superficiais do solo, com tendência de transferência para camadas mais profundas do solo e para outros compartimentos do ambiente. A extração seqüencial em solo onde foi aplicado 80m3 ha-1 de dejeto mostrou que nas camadas superficiais do solo, ocorreu um incremento nos teores de Cu e Zn extraídos com os extratores água deionizada, MgCl2, HNO3 + H2O2 e NH2OHHCl, que representam, respectivamente, as formas solúveis, trocáveis, ligadas à fração mineral e à matéria orgânica do solo. Isso evidencia que houve um aumento das formas consideradas biodisponíveis de Cu e Zn no solo. Com relação às transferências, se observou que a principal forma de transferência de cobre e zinco do solo foi à solução escoada superficialmente, onde foram significativas as transferências de cobre e zinco nos tratamentos com aplicações sucessivas de dejeto.

The application of pig slurry in agricultural soils can be an efficient form of nutrients cilcle and one of the best alternative for discard and minimizing his pollutant potential. However, the differences between his composition and the needs of the plants, especially of trace elements, it hinders her more rational use. The composition of the pig slurry is reflex of the feeding type offered to the animals, which usually contains larger amounts of nutrients than the required for the animals. That fact, associate to systematic applications of pig slurry in the soils can cart in accumulations, becoming pollution source not punctual in the environment. The present work was elaborated with the objective in identifying the possible sources of contamination of the soils with trace elements, to esteem the capacity of the soils in receiving successive applications of metals and also verify if the soils that receive systematic applications of pig slurry with high tenors of metals can in a small space of time resent problems of environmental contamination. Three studies were conduced in the watersheed Rio Coruja/Bonito and Lajeado Fragosos in Santa Catarina state. In the study 1 it was looked for to evaluate the sources of entrance of trace elements in the environment. In the study 2 it was looked for to evaluate the current state of trace elements in the soils under application and the main attributes of the soils that influence in her retention. In the study 3 it was looked for to evaluate the maximum capacities of retention of trace elements of the soils and the interaction degree with the soils. In the first samples of feeds and pig slurry were collected in 12 properties of each one of the watersheeds and the total amounts of the elements of the feeds were analyzed. In the second study collections of soils were accomplished in the 12 properties, representative of the three main classes of soils of watersheeds, the total and available amounts of trace elements were analyzed in the soils, the mineralogy and the organic matter of the soils. And in the third study they were applied doses of trace elements to the soils to esteem the retention capacity for the elements considered pollutants, it was also esteemed the capacity of liberation of the elements retained starting from a disturbance. The obtained results show that it is made a super-dosage of trace elements to the swine in the feeds and these are transferred to the pig slurry, that, allied the great applied amounts elevate the levels in soils. The attributes of the soils responsible for the retention of the trace elements are not capable to the systematic reception of the pig slurry, and, the annually applied amounts don't reflect the amounts found on the soils. The soils of watersheeds didn't reach his maximum capacity of retention for the elements of larger addition to the soils, even if being these lowers. Therefore, practice that propitiate to the soils improvement of the attributes responsible for the retention of the trace elements are pressing to reduce the probability of environmental contaminations. / A aplicação de dejetos líquidos de suínos em solos agrícolas pode ser uma eficiente forma de ciclagem de nutrientes e uma das melhores alternativas para seu descarte minimizando seu potencial poluente. Contudo, as diferenças entre a sua composição e as necessidades das plantas, especialmente de metais pesados, dificulta seu uso mais racional. A composição dos dejetos é reflexo do tipo de alimentação oferecida aos animais, a qual normalmente contém quantidades maiores do que o requerimento dos animais. Esse fato, associado à aplicações sistemáticas de dejetos líquidos de suínos nos solos pode acarretar em acúmulos, tornando-se fonte de poluição não pontual no ambiente. O presente trabalho foi elaborado com o objetivo de identificar as possíveis fontes de contaminação dos solos com metais pesados, estimar a capacidade dos solos em receber aplicações sucessivas de metais e ainda verificar se os solos que recebem aplicações sistemáticas de dejetos com altos teores de metais pesados podem em um pequeno espaço de tempo apresentar problemas de contaminação ambiental. Foram conduzidos três estudos nas microbacias hidrográficas Rio Coruja/Bonito e Lajeado Fragosos em Santa Catarina. No estudo 1 buscou-se avaliar as fontes de entrada de metais pesados no ambiente. No estudo 2 buscou-se avaliar o estado atual de metais pesados nos solos sob aplicação e os principais atributos dos solos que influenciam na sua retenção. No estudo 3 buscou-se avaliar as capacidades máximas de retenção de metais pesados dos solos e o grau de interação com os solos. No primeiro foram coletadas amostras de rações e dejetos em 12 propriedades de cada uma das microbacias hidrográficas e foram analisados os teores totais dos elementos das rações. No segundo estudo foram realizadas coletas de solos nas 12 propriedades, representativas das três principais classes de solos das MBH s, foram analisados os teores totais e disponíveis dos metais pesados nos solos, a mineralogia e a matéria orgânica dos solos. E no terceiro estudo foram aplicadas doses de metais pesados aos solos para estimar a capacidade de retenção para os elementos considerados contaminantes, foi estimada também a capacidade de liberação dos elementos retidos a partir de um distúrbio. Os resultados obtidos mostram que é feita uma superdosagem de metais pesados aos suínos nas rações e estas são transferidas aos dejetos, que, aliada as grandes quantidades aplicadas eleva os teores nos solos. Os atributos dos solos responsáveis pela retenção dos metais pesados não encontram-se aptos ao recebimento sistemático dos dejetos líquidos de suínos, e, as quantidades aplicadas anualmente não refletem os teores dos solos. Os solos das MBH s não atingiram a sua capacidade máxima de retenção para os elementos de maior adição aos solos, mesmo que sendo estas baixas. Portanto, práticas que propiciem aos solos melhoria dos atributos responsáveis pela retenção dos metais pesados são prementes para diminuir a probabilidade de contaminações ambientais.

Research strategies have been developed to characterize parameters in peripheral tissues that might easily be measured in humans as surrogate markers of damage, dysfunction or interactions involving neural targets of toxicants. Human platelets have been repeatedly suggested as an excellent model for various aspects of the synaptic apparatus and these cells have been shown to accumulate glutamate in a manner similar to that in as synaptosomal preparations. In fact, blood cells such as platelets are ideally suited for monitoring a chemical s neurotoxic effects because of their easy accessibility and because they share a number of functions similar to those of central nervous system neurons. The increasing number of chemicals present in the habitational and occupational environment elevates the risk of toxic human exposure. Heavy metals have become one of many contaminants found in our environment. These metals may react with free protein cysteine thiol groups, which are involved in the function of many enzymes, structural proteins and receptors. Organoselenium (diphenyl diselenide and ebselen) and organotellurium (diphenyl ditelluride) are known to disturb cellular functions by oxidizing -SH groups of biomolecules. Considering that -SH groups are important constituents of receptors and transporters, the effects of heavy metals (Hg2+, Pb2+and Cd2+) as well as diphenyl diselenide, diphenyl ditelluride and ebselen on glutamatergic system in human platelets were examined. The results clearly demonstrated that Hg2+, Cd2+ and Pb2+ inhibited [3H]-glutamate uptake in human platelets. Hg2+ inhibited [3H]-glutamate binding, while Cd2+ and Pb2+ stimulated [3H]-glutamate binding in human platelets. Heavy metals caused an increase on lipid peroxidation and reactive oxygen species measurement in platelets, suggesting that oxidative stress, at least in part, could be one of the mechanisms involved in heavy metals-induced neurotoxicity. The use of 2,3-dimercaptopropanol (BAL), a dithiol chelating agent therapeutically used for the treatment of heavy metals poisoning, was able to protect and restoring [3H]-glutamate binding against effects caused by Pb2+, Cd2+ and Hg2+. 2,3 dimercaptopropane-1-sulfonic acid (DMPS), another dithiol chelating agent, was able protecting and restoring against the effects caused by heavy metals in [3H]-glutamate binding in platelets. Similar results were obtained with ditiothreitol (DTT), a sulfhydryl agent commonly used as a -SH groups reductor. The dithiol agents alone did not alter [3H]-glutamate binding. In contrast, reduced glutathione (GSH), a monothiol reducing agent, inhibited [3H]-glutamate binding in all tested concentrations. In addition, this compound did not protect the effect caused by heavy metals. These results suggest that dithiol agents (BAL, DMPS and DTT) could act by chelating heavy metals or/and by reducing SH groups of glutamatergic receptors. Diphenyl diselenide and diphenyl ditelluride inhibited [3H]-glutamate binding, but ebselen did not alter this parameter. All organochalcogens tested inhibited [3H]-glutamate uptake in human platelets. The inhibition caused by organochalcogens in glutamatergic system, was not recovered by the addition of reducing agents (DTT and GSH), indicating that toxicological properties of these compounds an not exclusively related to oxidation of SH groups. Considering the results obtained, could be suggested that platelets to be a suitable biomarker for exposure by toxic compounds and represented a good model for investigated the mechanism involved in changes caused by these compounds. / Recentes pesquisas têm sido desenvolvidas para caracterizar biomarcadores em tecidos periféricos que possam ser utilizados em casos de dano, disfunção ou interações envolvendo alvos de agentes tóxicos. As plaquetas têm sido amplamente sugeridas como um excelente modelo do aparato sináptico e, ainda tem sido demonstrado que estas células acumulam glutamato de maneira similar a sinaptossomas de cérebro de ratos. De fato, as células sanguíneas são ideais para monitorar os efeitos neurotóxicos causados por agentes químicos, por serem de fácil acesso e devido a estas apresentarem funções similares às encontradas em neurônios do sistema nervoso central. O aumentado número de agentes químicos presentes no meio ambiente tem elevado o risco de intoxicação ocupacional. Os metais pesados são alguns dos principais contaminantes encontrados no meio ambiente. Estes metais podem interagir com grupos -SH, os quais são necessários para a função de muitas enzimas, proteínas estruturais e receptores. Os compostos de organoselênio (disseleneto de difenila e ebselen) e de organotelúrio (ditelureto de difenila) também foram alvo deste estudo, visto que também possuem a capacidade de oxidar grupos SH de moléculas biologicamente ativas. Assim como os metais pesados, os mecanismos pelos quais os organocalcogênios desencadeiam ações tóxicas não são bem descritos. Levando em consideração que grupos SH estão presentes em receptores e transportadores, investigou-se os efeitos dos metais pesados (Hg2+, Pb2+ e Cd2+), bem como do disseleneto de difenila, ditelureto de difenila e ebselen sobre o sistema glutamatérgico em plaquetas humanas. Os resultados obtidos demonstraram que o Hg2+, o Cd2+ e o Pb2+ inibem a captação de [3H]-glutamato em plaquetas. O Hg2+ inibiu a união específica de [3H]-glutamato, enquanto o Cd2+ e o Pb2+ estimularam a união específica de [3H]-glutamato em plaquetas. Os metais pesados testados causaram um aumento na peroxidação lipídica e nos níveis de espécies reativas de oxigênio em plaquetas, sugerindo que o estresse oxidativo, pelo menos em parte, pode estar envolvido na neurotoxicidade induzida por estes metais. O 2,3-dimercaptopropanol (BAL), um agente quelante ditiólico usado terapeuticamente no tratamento de intoxicações por metais pesados, foi capaz de proteger e restaurar os efeitos causados por Pb2+, Cd2+ e Hg2+ sobre a união específica de [3H]-glutamato. Outro agente quelante ditiólico testado, o ácido 2,3-dimercapto-1-propanosulfônico (DMPS), foi capaz de proteger e restaurar os efeitos causados pelos metais pesados sobre a união específica de [3H]-glutamato em plaquetas. Resultados similares foram obtidos com o ditiotreitol (DTT), um agente utilizado como redutor de grupos -SH. Os agentes ditiólicos sozinhos não alteraram a união específica de [3H]-glutamato. Em contraste, a glutationa reduzida (GSH), um agente redutor monotiol, causou inibição sobre a união específica de [3H]-glutamato em todas as concentrações testadas. Esse composto não foi capaz de proteger do efeito causado pelos metais. Esses resultados sugerem que os agentes ditiólicos (BAL, DMPS e DTT) podem atuar quelando os metais pesados e/ou como redutores de grupos SH dos receptores glutamatérgicos. O disseleneto de difenila e ditelureto de difenila inibiram a união específica de [3H]-glutamato, mas o ebselen não interferiu nesse parâmetro. Além disso, todos os organocalcogênios testados inibiram a captação de [3H]-glutamato em -plaquetas. A inibição causada por estes compostos sobre a captação e união específica de [3H]-glutamato, não foi revertida pela adição de agentes redutores (DTT e GSH), indicando que os efeitos tóxicos dos organocalcogênios não está exclusivamente relacionado com à oxidação de grupos SH. Considerando os resultados obtidos neste estudo, é possível sugerir que as plaquetas podem servir como marcadores periféricos em casos de exposição por agentes tóxicos e, ainda representam um bom modelo para investigar os mecanismos envolvidos nas alterações causadas por estes compostos.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VilsineiaAF_DISSERT.pdf: 2438653 bytes, checksum: 9241425e98a35008922b9e1dd051a3af (MD5) Previous issue date: 2010-08-02 / The acceleration of industrial growth in recent decades on all continents aroused the interest of the companies to counter the impacts produced on the environment, spurred primarily by major disasters in the petroleum industry. In this context, the water produced is responsible for the largest volume of effluent from the production and extraction of oil and natural gas. This effluent has in its composition some critical components such as inorganic salts, heavy metals (Fe, Cu, Zn, Pb, Cd, ), presence of oil and chemicals added in the various production processes. In response to impact, have been triggered by research alternative adsorbent materials for water treatment and water produced, in order to removing oils and acids and heavy metals. Many surveys of diatomaceous earth (diatomite) in Brazil involve studies on the physico-chemical, mineral deposits, extraction, processing and applications. The official estimated Jazi are around 2.5 million tonnes, the main located in the states of Bahia (44%) and Rio Grande do Norte (37,4%). Moreover, these two states appear as large offshore producers, earning a prominent role in research of adsorbents such as diatomite for treatment of water produced. Its main applications are as an agent of filtration, adsorption of oils and greases, industrial load and thermal insulator. The objective of this work was the processing and characterization of diatomite diatomaceous earth obtained from the municipality of Maca?ba-RN (known locally as tabatinga) as a low cost regenerative adsorbent for removal of heavy metals in the application of water produced treatment. In this work we adopted a methodology for batch processing, practiced by small businesses located in producing regions of Brazil. The characterization was made by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and specific surface area (BET). Research conducted showed that the improvement process used was effective for small volume production of diatomite concentrated. The diatomite obtained was treated by calcination at temperature of 900 oC for 2 hours, with and without fluxing Na2CO3 (4%), according to optimal results in the literature. Column adsorption experiments were conducted to percolation of the in nature, calcined and calcined fluxing diatomites. Effluent was used as a saline solution containing ions of Cu, Zn, Na, Ca and Mg simulating the composition of produced waters in the state of Rio Grande do Norte, Brazil. The breakthrough curves for simultaneous removal of copper ions and zinc as a result, 84.3% for calcined diatomite and diatomite with 97.3 % for fluxing. The calcined fluxing diatomite was more efficient permeability through the bed and removal of copper and zinc ions. The fresh diatomite had trouble with the permeability through the bed under the conditions tested, compared with the other obtained diatomite. The results are presented as promising for application in the petroleum industry / A acelera??o do crescimento industrial nas ?ltimas d?cadas despertou em todos os continentes o interesse das empresas em se contrapor aos impactos produzidos sobre o meio ambiente, incentivadas principalmente pelas grandes cat?strofes ocorridas na ind?stria do petr?leo. Nesse contexto, a ?gua produzida ? respons?vel pelo maior volume de efluentes provenientes de processos de produ??o e extra??o de petr?leo e g?s natural. Este efluente tem em sua composi??o alguns componentes cr?ticos como sais inorg?nicos, metais pesados (Fe, Cu, Zn, Pb, Cd,...), presen?a de ?leo e de produtos qu?micos adicionados nos diversos processos de produ??o. Como resposta a estes problemas foram desencadeadas pesquisas com materiais adsorventes alternativos para o tratamento de ?guas produzidas e ?guas residuais, com a finalidade de remo??o de ?leos e graxos e de metais pesados. Muitas pesquisas feitas com terras de diatom?ceas (diatomita) no Brasil envolvem estudos sobre as caracter?sticas f?sico-qu?micas, jazidas, extra??o, beneficiamento e aplica??es. As jaziadas oficiais estimadas s?o da ordem de 2,5 milh?es de toneladas, sendo as principais localizadas nos estados da Bahia (44%) e Rio Grande do Norte (37,4%). Por outro lado, esses dois estados apresentam-se como grandes produtores de petr?leo em terra, merecendo um destaque importante nas pesquisas de adsorventes como a diatomita para tratamento de ?gua produzida. Suas principais aplica??es s?o como agente de filtra??o, adsor??o de ?leos e graxas, carga industrial e isolante t?rmico. Esse trabalho tem como objetivo o beneficiamento e a caracteriza??o da diatomita do munic?pio de Maca?ba-RN (conhecida na regi?o como tabatinga) como um adsorvente regenerativo de baixo custo para fins de remo??o de metais pesados na aplica??o do tratamento de ?guas produzidas. No presente trabalho adotou-se uma metodologia de beneficiamento por batelada, praticada por pequenas empresas estabelecidas nas regi?es produtoras do Brasil. A caracteriza??o foi feita por difra??o de raios-X (DRX), microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e ?rea superficial espec?fica (BET). A investiga??o conduzida mostrou que o processo de beneficiamento utilizado foi eficaz para produ??o em pequena escala de diatomita concentrada. A diatomita obtida foi tratada por calcina??o na temperatura de 900 oC por 2 horas, sem e com fluxante carbonato de s?dio (Na2CO3, 4 %), de acordo com resultados otimizados na literatura. Ensaios de adsor??o em coluna de percola??o foram realizados para as diatomitas in natura, calcinada, e calcinada com fluxante. Como efluente foi utilizado uma solu??o sint?tica contendo ?ons de Cu, Zn, Na, Ca e Mg, simulando a composi??o de ?guas produzidas no estado do Rio Grande do Norte-Brasil. As curvas de ruptura para remo??o simult?nea dos ?ons de cobre e zinco apresentaram como resultados, 84,3 % para diatomita calcinada e 97,3 % para diatomita com fluxante. A diatomita calcinada com fluxante apresentou maior efici?ncia na permeabilidade atrav?s do leito e na remo??o dos ions de cobre e zinco. A diatomita in natura teve dificuldade com a permeabilidade atrav?s do leito nas condi??es testadas, comparada com as outras diatomitas. Os resultados obtidos apresentam-se como promissores para aplica??o na ind?stria do petr?leo

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O presente estudo objetiva comparar e discutir a evolu??o das pesquisas realizadas em ?mbito mundial, as quais fizeram uso do potencial biorremediador da Chromobacterium violaceum a metais pesados; compreender a capacidade biorremediadora e avaliar os padr?es fenot?picos de resist?ncia em cepas selvagens e padr?es (ATCC 12472) de C. violaceum diante dos metais pesados, Ferro, Zinco e Mangan?s, em diferentes concentra??es e intera??es met?licas; analisar os par?metros f?sico-qu?micos e microbiol?gicos do reservat?rio Engenheiro Armando Ribeiro Gon?alves, situado do munic?pio de Jucurutu (regi?o semi?rida do Rio Grande do Norte - RN); verificar a abordagem da tem?tica biorremedia??o em livros did?ticos do ensino fundamental e m?dio indicados pelo PNLD 2014 e 2012, respectivamente, assim como desenvolver um produto did?tico direcionado ? contextualiza??o da interface conhecimento t?cnico-cient?fico e meio ambiente. A revis?o sistem?tica foi limitada a trabalhos publicados entre 2001 e 2014, utilizando-se dos bancos de dados LILACS, PubMed e SciELO. A avalia??o da resist?ncia de C. violaceum aos metais pesados ocorreu em concentra??es decrescentes de Fe, Mn e Zn, durante intervalos de 24, 48 e 72 horas por planejamento fatorial completo 23; o isolamento e a identifica??o microbiol?gica foram realizados conforme metodologia preconizada pelo Standard Methods for Examinations of Water and Wastewater; a avalia??o da capacidade biorremediadora de C. violaceum por espectrofotometria de absor??o at?mica (EAA), enquanto que a an?lise das unidades de registro a partir da adapta??o da metodologia de an?lise de conte?do de Bardin (2004). A biolixivia??o foi a t?cnica mais discutida; o ouro o substrato biorremediado mais citado e a cianeta??o o mecanismo fenot?pico prevalente. Mecanismos gen?ticos foram citados em 29,4% das publica??es e entre as prote?nas transcritas por C. violaceum 18,3% eram ditas hipot?ticas. Ambas as cepas de C. violaceum apresentaram resist?ncia aos metais testes em diferentes escalas de concentra??es, intera??es e intervalos de exposi??o. No entanto aquelas selvagens apresentaram uma resposta de fase aguda mais eficiente comparadas ?s padr?es, sobretudo para as concentra??es de 80 a 480 g/100ml x 10-3. A an?lise f?sico-qu?mica da ?gua revelou par?metros aceit?veis, conforme a resolu??o vigente, exceto para o ponto 5, no que tange a an?lise do pH, nesse ponto ocorreu o isolamento da C. violaceum, cuja capacidade biorremediadora aos elementos Fe, Mn e Zn mostrou-se mais eficiente quanto ?s cepas ATCC. Todos os livros did?ticos analisados, embora tenham sido recomendados pelo PNLD, apresentaram car?ncias quanto ? tem?tica biorremedia??o, fazendo-se necess?rio o desenvolvimento de materiais did?ticos que visem suprir tal abordagem. Os dados avaliados demonstram a fundamental import?ncia da C. violaceum como microorganismo biorremediador de metais pesados e evidencia a import?ncia do monitoramento ambiental, desenvolvimento e aplica??o da biorremedia??o em ambientes impactados, bem como destaca a necessidade da reformula??o da interface educa??o ambiental e biotecnologia, com a finalidade de possibilitar ao docente e ao estudante de ensino m?dio e fundamental uma reflex?o mais cr?tica sobre as rela??es que envolvem a polui??o ambiental e as poss?veis ferramentas mitigadoras dessa problem?tica. / The low water quality in the Brazilian Semiarid, in the most of cases is associated to human activities, such as the release of metallic waste from the mined industry. This study aims to compare and discuss the research evolution performed worldwide, which made use of the potential of C. violaceum for bioremediation of heavy metals; understand the bioremediation and phenotypic resistance patterns in wild and Standard strains (ATCC 12472) of heavy metals, iron (Fe), zinc (Zn) and manganese (Mn), in differents responce time, concentrations and metal interactions; evaluate the physicochemical and microbiological parameters in Engenheiro Armando Ribeiro Gon?alves reservoir, located in the county of Jucurutu (semiarid region of Rio Grande do Norte - RN); analyze the approach of the subject bioremediation in textbooks from elementary and high school appointed by 2014 and 2012 PNLD, respectively, as well as developing an educational product targeted to approaching the technical and scientific knowledge and the environment interface. The systematic review was limited to research published between 2001 to 2015, using LILACS, PubMed, and SciELO databases. The evaluation of C. violaceum resistance for heavy metals occurred in decreasing concentrations of Fe, Zn and Mn, at intervals of 24, 48 and 72 hours by a full factorial design 23; the isolation and microbiological identification were performed according to the methodology recommended by the Standard Methods for Examinations of Water and Wastewater; the evaluation the use of the potential of C. violaceum for bioremediation of heavy metals was performed by atomic absorption spectrophotometry (AAS), while the analysis of the reporting units was carried out from the adaptation of Bardin content analysis methodology (2004). The systematic survey showed that bioleaching technique was further discussed; gold was the bioremediated substrate most mentioned, and cyanidation was the prevalent phenotypic mechanism. Genetic mechanisms were mentioned in 29.4% of the publications, and among proteins transcribed by C. violaceum 18.3% were hypothetical. Whereas experimental data indicated that both strains of C. violaceum showed resistance to the metals tests on different scales concentrations, interactions and exposure intervals (p<10-5). However that wild showed a more efficient acute phase response compared to the standard, especially for metal concentrations from 80 to 480 g/100 mL x 10-3. The physicochemical water analysis revealed acceptable parameters as the current resolution, except for point five, as regards the analysis of pH, on this point was the isolation of C. violaceum, whose the use in bioremediation of Fe, Zn and Mn showed more efficient as the ATCC strain (p<10-5). Finally, the educational axis directed to the analysis of the textbooks showed that all of them, although they were recommended by PNLD, showed shortcomings regarding the subject bioremediation, making it necessary to develop educational materials aiming at to supply such an approach. The evaluated data demonstrated the fundamental importance of C. violaceum in bioremediation of heavy metals and highlights the importance of environmental monitoring, development and application of bioremediation in impacted environments and emphasizes the need to reworking the environmental education and biotechnology interface, in order to enable the teacher and high school and fundamental students to a critical reflection about the relationships involving environmental pollution and possible mitigation tools of this problem.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-17T07:19:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T22:56:16Z : No. of bitstreams: 1 109959.pdf: 4317663 bytes, checksum: 75c87127ab29719a61ff0592c97a93a0 (MD5) / Determinação de metais pesados em: sedimento, água, componentes animais e vegetais da biota aquática no manguezal de Ratones, por se tratar de um ambiente isento de poluição antrópica. Através das técnicas de ICP-MS e espectrofotometria. Os resultados obtidos foram os esperados para um ambiente isento de poluição, todas as concentrações de metais estudadas ficaram abaixo das observadas em outros estudos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:45:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A preocupação com a disponibilidade de água doce é crescente, pois está aumentando o número de regiões que estão sofrendo com a escassez de água. As águas descartadas pelas indústrias metalúrgicas estão contaminadas principalmente com íons metálicos solúveis. As tecnologias tradicionais para o tratamento de águas residuárias nem sempre são totalmente eficientes, por isso também são utilizados tratamentos terciários para melhorar o tratamento dessas águas, como por exemplo, a filtração adsortiva. Neste trabalho foi avaliado o tratamento das águas descartadas no processo de pintura com tinta a pó de peças de metais de uma indústria metalúrgica através de coagulação/decantação e filtração adsortiva. Na primeira etapa deste trabalho foi realizada a caracterização do efluente bruto e tratado da indústria metalúrgica e a otimização do atual processo de tratamento de efluentes líquidos. A segunda etapa consistiu no estudo de filtração adsortiva, utilizando adsorventes a base de carvão mineral (CARBOTRAT AP® e CARBOTRAT PREMIUM®), em escala de laboratório e em escala piloto. Foram determinadas as isotermas de adsorção dos íons metálicos através do método estático para a remoção de ferro e manganês. O pH onde ocorreu a máxima precipitação dos metais na coagulação/floculação/decantação é aproximadamente 11,0. Tanto o CARBOTRAT AP, quanto o CARBOTRAT PREMIUM® possuem boa capacidade de remoção dos seguintes íons metálicos: Mn2+, Fe3+, Al3+, Zn2+, Ni2+ e Cu2+. O CARBOTRAT PREMIUM® foi avaliado também para a remoção de fósforo, mas não mostrou eficiência para remoção deste contaminante. The concern about the water availability is increasing, therefore it is increasing the number of regions that have been suffering for the water scarcity. The discarded waters by the metallurgic industries are mainly contaminated with metallic soluble ions. Traditional technologies for the residuary water treatment are not always completely efficient, therefore also tertiary treatments are used to improve the treatment of these waters, as for example the adsorptive filtration. In this work it was evaluated the treatment of discarded waters in the painting process with dust-ink of metal parts of a metallurgic industry through coagulation/decantation and adsorptive filtration. In the first stage of this work it was carried through the characterization of the raw and treated effluent of the metallurgic industry and the verification of an optimization of the current process of effluent treatment of the related industry. The second stage consisted in the study of adsorptive filtration, using adsorbent on the mineral coal basis, in laboratory scale and pilot scale. The isotherms of metallic ions adsorption through the static method for the removal of iron and manganese had been determined. The pH where the maximum precipitation of metals in the coagulation/ flocculation /decantation occurred is approximately 11,0. As CARBOTRAT AP as CARBOTRAR PREMIUM® have good capacity of removal of the following metallic ions: Mn2+, Fe3+, Al3+, Zn2+, Ni2+ and Cu2. CARBOTRAT PREMIUM® was also evaluated for the phosphorus removal but it did not show efficiency for removal of this contaminant.

Orientador: Hélio Grassi Filho / Banca: Leandro Borges Lemos / Banca: Carlos Henrique dos Santos / Resumo: O lodo de esgoto (LE) é um resíduo do tratamento das águas servidas, sejam domésticas, industriais ou agroindustriais, contendo níveis de matéria orgânica, macro e micronutrientes fundamentais para a fertilidade do solo. O presente trabalho teve como objetivo estudar o comportamento de plantas de café, comparando a utilização de lodo de esgoto, esterco de curral curtido (EC) e adubação mineral, avaliando-se o desenvolvimento das plantas, alterações na fertilidade do solo e o estado nutricional das plantas, bem como o acúmulo de metais pesados que pudessem atingir concentrações fitotóxicas para o solo e às plantas manejadas com as diferentes doses de lodo de esgoto. O experimento foi instalado em vasos de 20 litros preenchidos com LATOSSOLO VERMELHO. Foi utilizado o cultivar de café Tupi, linhagem IAC 1669-33 como planta indicadora. Constituiu de nove tratamentos e oito repetições, totalizando 72 plantas. Foram avaliados a cada dois meses os parâmetros de altura das plantas e diâmetro da copa. Depois de 12 meses foi avaliada a composição química das folhas fisiologicamente maduras, visando determinar N, P, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn e Zn e Mo e os metais pesados As, Cd, Cr, Hg, Pb, Ni e Se. No mesmo período foram retiradas amostras de solo das parcelas, onde quatro amostras simples foram homogeneizadas, secas ao ar e peneiradas para posteriormente ser retirada uma amostragem composta para se determinar os nutrientes. As médias das características foram avaliadas pelo quadro de análise de variância (ANAVA) e regressão linear múltipla e comparadas pelo Teste de Tukey a um nível de 5% de significância. Os resultados comprovam a eficiência do lodo de esgoto no fornecimento de nutrientes às plantas de café, principalmente, N, P, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn e na redução da acidez ativa e potencial dos solos. A elevação do pH e o aumento dos teores de 2 matéria orgânica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The sewage sludge is a residue of served water treatment (domestic, industrial or agoindustrial water), with organic material levels and basic macro and micronutrients for the soil fertility. This work had the aim of studying the behavior of coffee plants, comparing the sewage sludge, corral manure and mineral fertilization usage, evaluating the plants development, soil fertility alterations and plants nutritional state, as well the accumulation of heavy metal which could reach biotoxic concentrations for the soil and plants treated with the different doses of sewage sludge. The experiment had been installed in 20 liters vases filled with RED LATOSSOIL. It had been used Tupi Coffee, ancestry IAC 1669-33 as indicator plant. The experiment had been constituted of 9 treatments and 8 replications, totaling 72 plants. The biometrics parameters of plants had been evaluated in each 2 months, as plants height, cop diameter. After 12 months, the chemical compound of physiological mature leaves had been evaluated, aiming to determine N, P, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn Zn, Mo and the heavy metals As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb and Se. In the same period, soil samples had been removed from the plots, in which 4 simple samples had been homogenized, dried in air and sifted, and later, compound samples had been removed to determine the nutrients. The averages of the characteristics had been evaluated by the variation analysis chart (ANAVA) and multiple linear regression and compared by the Tukey Test, with 5% significance level. The results prove the efficiency of sewage sludge to provide nutrients to coffee plants, mainly N, P, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn and reduce the active and potential acidity of soils. The pH elevation and organic material tenors increase provided by the sewage sludge and corral manure treatments conduced a smaller mobility of heavy metals in soils and leaves, 4 not reaching critical levels to the environment or to the coffee plants. / Mestre