Os resíduos sólidos podem conter substâncias químicas com características tóxicas, dentre elas os metais pesados presentes em diversos materiais provenientes de indústrias, funilarias, atividades agrícolas, laboratórios, hospitais e residências. A contaminação por metais pesados apresenta um amplo espectro de toxicidade que inclui efeitos neurotóxicos, hepatotóxicos, nefrotóxicos, teratogênicos, carcinogênicos ou mutagênicos. Em Ribeirão Preto – SP há em funcionamento desde 1989, um aterro sanitário (AS) para resíduos domiciliares e um incinerador de resíduos de serviços de saúde (IRSS). Este estudo teve como objetivo fazer um diagnóstico dos níveis de metais pesados na área do AS e IRSS de Ribeirão Preto, entre 2000 e 2001. Foram realizadas análises de amostras de solo, água, chorume e vegetais, em pontos previamente demarcados na área, tendo sido avaliada a presença de mercúrio (Hg), cobre (Cu), chumbo (Pb), cádmio (Cd), manganês (Mn), zinco (Zn) e cromo (Cr) por Espectrofotometria de Absorção Atômica. Visando a obtenção de parâmetros locais, foram também analisadas amostras coletadas na Estação Ecológica na mata Santa Teresa, zona de preservação permanente do município, para comparação de valores. Pela análise dos resultados verificou-se, de um modo geral, que os níveis de metais pesados presentes nas amostras de solo e vegetais na área apresentaram concentrações significativamente superiores às detectadas nas amostras coletadas na mata Santa Teresa, evidenciando-se uma tendência de maiores concentrações no sentido Norte, fato que pode estar associado com a declividade geográfica da área, com a direção dos ventos e com a localização do incinerador. Destacam-se neste estudo os níveis de Cd, Mn e Cu presentes em amostras de solo em níveis que superaram os valores máximos estabelecidos para solos de uso agrícola no Estado de São Paulo pela CETESB, órgão estadual ambiental. O chorume também apresentou níveis de Cd, Pb, Mn, Cu em concentrações superiores às normatizadas para efluentes líquidos, segundo o Decreto 8486/76 do estado de São Paulo. A água subterrânea da área estudada não apresentou níveis de metais acima dos valores máximos permitidos, de acordo com a Portaria 1469/2000 do Ministério da Saúde. Considerando a carência de pesquisas dessa natureza no Brasil, este estudo tem gerado informações que podem constituir-se em ferramenta para a tomada de decisões político-administrativas pelas autoridades responsáveis pelo gerenciamento de resíduos sólidos, não apenas do Município de Ribeirão Preto e região, mas, também, podendo servir de parâmetro para realidades similares no país. / Solid waste may content toxic chemical substances such as heavy metals that are present in materials generated by industries, agricultural activities, laboratories, hospitals and houses. The contamination with heavy metals has a wide spectrum of toxicity that includes neurotoxic, hepatotoxic, nephrotoxic, teratogenic, carcinogenic or mutagenic effects. Since 1989, a municipal landfill site (MLS) for urban waste disposal has been in operation in Ribeirao Preto (Sao Paulo, Brazil) integrated with a medical waste incinerator plant (MWIP). This study aimed to do a diagnostic of the heavy metal levels in MLS and MWIP area, in 2000 and 2001. The total cadmiun (Cd), chromium (Cr), lead (Pb), manganese (Mn), zinc (Zn), cooper (Cu) and mercury (Hg) levels were analysed by Atomic Absortion Spectrophotometry in soil, water, percolated liquid and vegetables, in previously delimitated points. Samples from Santa Teresa Forest Ecological Station of Ribeirao Preto were collected as control samples. The results showed that, in general terms, the heavy metals detected in soil and vegetal samples in that area showed significant higher concentrations when compared with Santa Teresa Forest samples. The highest concentrations were detected to the North direction, these results can be associated with the topographic gradient in the area, the prevailing winds and the Incinerator localization. Special atention should be given to Cd, Mn and Cu levels detected in soil samples, that showed higher concentrations that those recomended for agricultural soil in Sao Paulo State by the Environmental Sanitation Company (CETESB). The percolated liquid also showed Cd, Pb, Mn and Cu levels higher than the maximum recomended levels according to the Sao Paulo State Law (Decreto 8486/76). The water samples showed levels according to the Brasilian Health Ministry Law (Portaria 1469/2000). Taking into account that few researches had been developed on this thematic in Brasil, the obtained results constituted an instrument for the decision makers and public managers, not only for Ribeirao Preto and region but for other cities around the country.

Após a conferência das nações unidas de 1972, a poluição ambiental começou a se tornar de fato um assunto preocupante. A explosão do crescimento populacional, junto com o desenvolvimento tecnológico, promoveu aumento dos níveis de contaminantes existentes no meio ambiente. Em consequência disso, metodologias são sempre investigadas e testadas, para propor uma forma de monitoramento com resposta relativamente rápidas e seguras, tornando de fato a atividade de monitoramento eficiente, podendo assim, identificar possíveis fontes de contaminação. Organismos vivos atualmente estão compondo essas estratégias de monitoramento, pois garante uma reposta segura e eficaz, e ao mesmo tempo com uma área de cobertura de monitoramento bastante ampla. Nesse grupo encontramse os insetos, mais especificamente as abelhas Apis mellifera (L.), que realizam viagens exploratórias em busca de recurso alimentar e acabam por estarem em contato com diversos setores do ambiente. Com isso o objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial do mel de abelhas A. mellifera como bioindicador de poluição por metais pesados no ambiente, identificando sua origem botânica, bem como, seus aspectos físico-químicos como a presença de elementos traço (Zn, Cu, Pb e Cd), utilizando-se da técnica de voltametria de redissolução anódica de pulso diferencial. O trabalho foi desenvolvido na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" - ESALQ/USP, no Laboratório de Insetos Úteis, com uma contribuição do Laboratório de Tecidos Vegetais. Foram encontrados 34 tipos polínicos nas amostras de mel ao longo do período de coleta, pertencentes a 20 famílias botânicas, sendo Arecaceae, Fabaceae/Mimosoideae e Myrtaceae as famílias mais representadas. Todas as amostras apresentaram HMF e teores de cinzas dentro do padrão estabelecido pela legislação, apresentando flutuações durante o período de estudo. Em relação aos metais detectados, o chumbo (Pb) foi o elemento que apresentou, em média, a maior concentração no mel de A. mellifera, cerca de 2,11 mg.kg-1. Seguido do Zinco, com média de 1,56 mg.kg-1, e logo após o Cobre com valores médios de 0,35 mg.kg-1. Cádmio não esteve presente em nenhuma amostra analisada. Conclui-se que o mel pode ser utilizado como ferramenta de bioindicação associado a outros produtos apícolas. / After the United Nations Conference in 1972, the environmental pollution became a really concern issue. The population growth explosion, along the technological development, has promoted increasing environmental level contaminants. Hence, methodologies are always investigated and tested to propose a monitoring way with relatively fast and safe response, making the monitoring activity efficient indeed. Thus, it can identify possible contamination sources. Organisms are lately compounding these monitoring strategies since they ensure an effective and safe response, at the same time embracing a quite wide monitoring coverage area. The insects are included in this group of organisms, specifically the bees Apis mellifera (L.), that display exploratory flights in search of food resources, reaching a variety of environmental section therefore. Therewith, the aims of this investigation were to evaluate the Apis mellifera honey potential as heavy metal pollution bio-indicator in the environment; to identify its botanical origin, as well as its physico-chemical aspects, whereby the presence of trace elements (Zn, Cu, Pb and Cd) using the technique of anodic stripping voltammetry differential pulse. The investigations were conducted at Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" - ESALQ/USP, in the Economically Important Insects laboratory, with a contribution of Tissue Plants laboratory. It was found 34 pollen types in the honey samples throughout the collection season. The pollen belong to 20 botanical families, and Arecaceae, Fabaceae/Mimosoideae and Myrtaceae being the most represented ones. All the samples showed HMF levels and ashes within the standard established by law, with fluctuations during the study period. Regarding to detected metals, lead (Pb) was the element which showed the highest average concentration in Apis mellifera honey, about 2,11 mg.kg-1 throughout the study season. Zinc followed, with average of 1.56 mg.kg-1, and right after the copper with average values of 0.35 mg.kg-1. Cadmium was not present in any analyzed sample. It concludes that honey can be used as a bio-indication tool associated with other bee products.

A corrosão metálica é um problema que afeta a economia mundial, sendo responsável pelo aumento dos custos de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica e pode ser influenciada por atividades microbianas, podendo levar a aceleração ou inibição do processo. O presente trabalho teve por objetivo isolar e identificar as bactérias associadas a processos de corrosão em torres de transmissão de energia, bem como avaliar a resistência destas bactérias a diferentes metais pesados buscando selecionar micro-organismos com potencial para biorremediação. A identificação taxonômica dos isolados associados a elementos metálicos foi efetuada por análise filogenética das sequências parciais do gene RNA ribossomal 16S, resultando em 101 bactérias distribuídas em oito gêneros: Lysinibacillus, Serratia, Stenotrophomonas, Pseudomonas, Exiguobacterium, Chryseobacterium, Bacillus e Acinetobacter. Todos os gêneros foram resistentes a mais de um metal, sendo que o metal que menos afetou o crescimento dos isolados foi o cromo e o que mais afetou foi o mercúrio. / Metallic corrosion is a problem that affects the world economy, being responsible for the increased costs of generating, transmission and distribution of electricity and can be influenced by microbial activities, leading to inhibition or acceleration of the process. This study aimed to isolate and identify bacteria associated with corrosion processes in metallic structures of power transmission towers, as well as evaluating the resistance of these bacteria to different heavy metals, in order to select microorganisms with potential for biorremediation. The taxonomic identification of the isolates of bacteria associated with metallic elements was performed by phylogenetic analysis of partial sequences of 16S ribosomal RNA gene, resulting in 101 bacteria distributed in eight genera: Lysinibacillus, Serratia, Stenotrophomonas, Pseudomonas, Exiguobacterium, Chryseobacterium, Bacillus and Acinetobacter. All genera were resistant to more than one metal. Chromium and mercury were the metals that least and most affected the growth of isolates, respectively.

As metalotioneínas (MTs) constituem uma superfamília de proteínas de baixo peso molecular (5-10 kDa), ricas em cisteinas. As MTs de plantas são classificadas em quatro tipos de acordo com o arranjo de cisteinas na cadeia polipeptídica. A função das metalotioneínas em plantas é ainda desconhecida, mas as evidências sugerem que teriam um papel na regulação da homeostasia de metais essenciais, detoxificação de metais pesados e proteção contra espécies reativas de oxigênio. Neste trabalho foram identificados e caracterizados seis genes de metalotioneína a partir das seqüências codificantes para MTs depositadas em banco de dados de cana-de-açúcar, mediante análise filogenética e comparações por alinhamento com os membros da família gênica de metalotioneínas de arroz (Oryza sativa) e Arabidospsis. Os seis genes MTs de cana de açúcar foram classificados como sendo dois do tipo 1 (SoMT1a e SoMT1b); dois do tipo 2 (SoMT2a e SoMT2b); um do tipo 3 (SoMT3); e um tipo 4 SoMT4 (Ec). A região promotora presumível de quatro genes (SoMT1a, SoMT1b, SoMT2b e SoMT3) foi caracterizada e os motivos cis-regulatórios identificados. A distribuição de éxons e íntrons foi estabelecida, e dois éxons separados por único íntron foram identificados na estrutura dos genes SoMT1a e SoMT2b. Um segundo íntron parece estar presente na estrutura dos genes SoMT2a e SoMT3, mas os resultados não foram conclusivos. O gene SoMT1b não foi caracterizado para composição éxons/íntrons. Foi avaliada a expressão constitutiva de SoMT1a, SoMT1b, SoMT2a, SoMT2b e SoMT3 em diferentes tecidos/órgão (colmo, inflorescência, limbo foliar, meristema e raiz). SoMT1a e SoMT1b foram mais abundantemente expressos em todos os tecidos, seguidos de SoMT2b e SoMT3. SoMT2a apresentou a menor expressão. A expressão dos cinco genes SoMTs foi também avaliada em parte aérea e raízes de plântulas de cana-de-açúcar em resposta a 100 e 500 µM de cobre, crescidas in vitro. Não houve modulação da expressão dos genes SoMTs nos tecidos examinados para as doses de cobre utilizadas, as 6, 24, 48 e 96 h após imposição dos tratamentos. A resposta dos genes SoMTs também foi avaliada para o tratamento com 200g L-1 ha-1 de paraquat, aos 15 min, 6 e 24 h após aplicação do herbicida em folhas de plantas deSP80-3280. Houve uma tendência a repressão da expressão dos genes SoMTs, significativa as 6 e 24 h somente para SoMT1a. A expressão de SoMT1b, SoMT2a e SoMT3 foi significativamente reprimida as 24 h após a imposição do tratamento, enquanto que não houve efeito significativo sobre a expressão de SoMT2b. Em relação a expressão dos cinco genes SoMTs em resposta a inoculação com patógenos, plântulas de \'SP70-1143\' e \'RB72-454\', consideradas suscetíveis e resistentes, respectivamente ao fungo da ferrugem, foram inoculadas e não inoculadas com Puccinia melanocephala, enquanto que plântulas de \'SP78-4467\' e \'SP82-1176\', consideradas suscetíveis e resistentes, respectivamente a bactéria da escaldadura, foram inoculadas ou não com Xanthomonas albilineans. As coletas de parte aérea das plântulas foram realizadas aos 15 min, 4, 8, 24, 48, 96 e 240 h após inoculação. Foi observado aproximadamente 4 vezes mais transcritos de SoMT1a em plantas de \'SP70-1143\', suscetível a Puccinia melanocephala, em relação a cultivar resistente \'RB72-454\'. Entretanto, houve uma tendência a repressão de SoMT1a nas plantas suscetíveis inoculadas com o fungo, significativamente as 8 e 24 h após tratamento, não havendo diferenças para as plantas da cultivar resistente após inoculação. A expressão constitutiva dos genes SoMT1b, SoMT2a, SoMT2b e SoMT3 foi similar entre ambas as cultivares e manteve-se inalterada após inoculação com o fungo. Não houve diferenças significativa entre as cultivares suscetíveis e resistentes em relação a expressão basal dos genes SoMTs, nem foi observado efeito significativo sobre a expressão dos genes SoMTs após inoculação das plântulas com X. albilineans. Por fim, transcritos dos cinco genes SoMTs foram clonados em vetor de expressão para expressão heteróloga em Escherichia coli e proteína presumível pode ser observada em géis de poliacrilamida SDS-PAGE. Entretanto, não foi caracterizada uma modulação importante dos cinco genes SoMT em resposta a condições de estresse bióticos (patógenos) e abióticos (Paraquat e metais), que permitisse a associação direta desses genes com a resposta a estresse oxidativo / Metallothioneins (MTs) are part of a low molecular weight (5-10 kDa) cysteine-rich protein super-family. Plant MTs are classified into four types according to cysteine location in the protein sequence. MTs function is largely unknown, but evidences suggested their role in metal homeostasis, heavy metal detoxification, and protection against reactive oxygen species. This work identified and characterized six sugarcane MT genes from expressed sequences available in databases, by alignment and phylogenetic analyses using members from the MT gene family from rice (Oryza sativa) and Arabidopsis. The six sugarcane MT genes were classified as two of type 1 (SoMT1a and SoMT1b); two of type 2 (SoMT2a and SoMT2b); one of type 3 (SoMT3); and one SoMT4 (Ec). The gene putative promoter region of four genes (SoMT1a, SoMT1b, SoMT2b and SoMT3) were characterized, with the cis-regulatory motifs identified. Exon and intron location were established, with two exons and one intron identified for SoMT1a and SoMT2b, A second intron appeared to be present on SoMT2a and SoMT3, but results were inconclusive. SoMT1b could not be characterized for exons and introns. Gene expression analyses was conducted for SoMT1a, SoMT1b, SoMT2a, SoMT2b and SoMT3 in various tissues/organs (stem; inflorescence; leaf; meristem; and root). SoMT1a and SoMT1b were the most expressed genes in all tissues, followed by SoMT2b and SoMT3; SoMT2a was the least expressed. Expression of the five SoMTs genes were evaluated in shoots and roots from in vitro plant grown on 100 or 500 µM copper. There was no modulation of expression in the evaluated tissues at 6, 24, 48 and 96 h after treatment. Gene expression was also evaluated at 15 min, 6 and 24 h after tretament with 200g L-1 ha-1 Paraquat. There was a trend to repress expression of the SoMT genes, being significan only for SoMT1a at 6 and 24 h. Expression of SoMT1b, SoMT2a and SoMT3 were significantly repressed at 24 h after treatment, while there was no significant effect on SoMT2b expression. In relation to the expression of the five SoMTs in response to biotic stress, plants from cultivars \'SP70-1143\' and \'RB72-454\', considered susceptible or resistant respectively, to the rust fungus, were inculated or not with Puccinia melanocephala, whereas plants of \'SP78-4467\' e \'SP82-1176\', considered susceptible or resistant respectively, to the sugarcane leaf scald, were inoculated or not with Xanthomonas albilineans. Shoots were sampled at 15 min, 4, 8, 24, 48, 96 and 240 h after inoculation. Plants of the susceptible \'SP70-1143\' contained 4 times SoMT1a transcripts than the resistant \'RB72-454\'. However, there was a trend to decrease SoMT1a transcripts in susceptible plants, significantly 8 and 24 h after P. melanocephala inoculation, while no difference was observed for expression in resistant plants. The constitutive expression of the other genes (SoMT1b, SoMT2a, SoMT2b and SoMT3) were similar between cultivars, and remained unchanged after inoculation. There was no significant differences for constitutive SoMTs expression between the X. albilineans susceptible and resistant cultivars, nor an inoculation effect of gene expression. Transcripts from the five SoMTs genes were cloned into vetor for heterologous expression in Escherichia coli , and putative proteins were seen in polyacrylamide gels. Therefore, the modulation of the five SoMT genes in response to various abiotic (Paraquat or metals) or biotic (pathogen) stress condition was not characterized to allow definite conclusions about the direct role of metallothioneins in response to oxidative stress

A concentração de Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr e Pb, determinada por TXRF, foi investigada em matrizes de água, sedimento e fígados de peixes, amostrados em rios da região mineradora de carvão de Criciúma - SC/Brasil - afetadas por descargas de drenagem ácida de mina (DAM). A relação destes metais com a toxicidade para o bioindicador Daphnia magna (24 e 48 h) foi avaliada, sendo estabelecida correlação entre [Fe]solúvel e toxicidade à D. magna nas amostras de água. Para os sedimentos, há indícios de correlação dos teores de Fe e toxicidade, e nos fígados suspeita-se de níveis de Zn alterados. Efluentes da mineração, incluindo a DAM, após o tratamento por floculação e/ou decantação e/ou flotação e alcalinização mantiveram toxicidade mesmo com os metais reduzidos para concentrações não tóxicas à D. magna. Creditou-se a toxicidade remanescente a hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs, determinada por CG/MS). Foram testados três adsorventes de baixo custo na retenção de metais (Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr e Pb) em soluções ácidas multimetais: casca de arroz (CA), carvão de casca de arroz (CCA) e turfa e carvão ativado comercial (CAC – adsorvente de confronto). As quantidades máximas adsorvidas dos metais (mg) por massa de sorbente (g) - qm, somatório dos metais, foram: CA 75,46 mg g-1; CAC 78,2 mg g-1; turfa 111,3 mg g-1 e CCA 137,49 mg g-1, (Langmuir e Freundlich - não linear). A toxicidade dos metais para D. magna destes eluatos foi reduzida. Foram preparados compósitos a partir de casca de arroz com deposição in situ de TiO2 (CCT – carbon covered with titanium), e testados como catalisador em Processos Oxidativos Avançados (POA). Os catalisadores TiO2 (P25 Degussa) e CCTs (25 e 50% de TiO2) em POA mostraram remoção dos HPAs e da toxicidade (D. magna e Scenedesmus subspicatus) nos efluentes de mineração, adequando os níveis de toxicidade à legislação ambiental vigente (Portaria FATMA 017/02) com resultados superiores do CCT. Assim, a presente tese alega que o uso de adsorventes à base de carvão de casca de arroz é capaz de reter os metais tipicamente presentes em efluentes ácidos (mineração de carvão), e que a toxicidade remanescente nestes efluentes, devida aos HPAs, pode ser reduzida pelo uso de POA, com incremento de eficiência quando o compósito CCT aqui desenvolvido é utilizado. / The concentration of Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr and Pb, determined by TXRF, was investigated in matrixes as water, sediment and fish liver, sampled at mining of coal region rivers from Criciúma - SC/Brazil – targets by acid mine drainage (ADM) discards. The relation of these metals with toxicity to Daphnia magna bioindicator (24 and 48 h) was evaluated, being established a correlation between [Fe]soluble and toxicity to D. magna in water samples. In sediments, correlation between Fe levels and toxicity was observed, and in liver Zn levels were altered. Mining effluents including AMD, after treatment by flocculation and/or decantation and/or flotation and alkalinization remain toxic even when metal concentrations had been reduced to levels which would be non toxic to D. magna. Residual toxicity was accounted to the presence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs, determined by GC/MS). Three low cost adsorbents were tested in metal retention (Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr and Pb) from multielemental acid solution: rice husk (RH), rice husk carbon (RHC), peat and commercial activated carbon (CAC – confront adsorbent). The maximum quantity of adsorbed metals (mg) by sorbent mass (g) - qm, as metals sum, were: CA 75.46 mg g-1; CAC 78.2 mg g-1; peat 111.3 mg g-1 and CCA 137.49 mg g-1, (Langmuir and Freundlich – non linear). The metal toxicity to D. magna of these eluates was reduced. Composites from rice husk with in situ deposition of TiO2 were synthesized (CCT – carbon covered with titanium), and tested as catalyst in advanced oxidative process (AOP). The catalysts TiO2 (P25 Degussa) and CCTs (25 e 50% de TiO2) in AOP showed PAHs and toxicity remotion (D. magna and Scenedesmus subspicatus) on mining effluents, adjusting toxicity levels to environmental legislation in force (FATMA 017/02), with best results to CCT. Then, the present thesis argues that rice husk carbon adsorbents is capable of retaining the metals typically presents in acid effluents (coal mining), and that remain toxicity in these effluents, from PAHs, can be reduced by AOP use, with efficient increasing when the composite here developed (CCT) is employed.

Dentre as ações antrópicas que caracterizam a urbanização, destacam-se os impactos gerados pela substituição da vegetação original por áreas impermeabilizadas (PACKMAN et al., 1999), o lançamento de grandes cargas de esgoto sem prévio tratamento e a adição de contaminantes químicos através das mais diversas fontes (POLETO & LAURENTI, 2008). Estes contaminantes são dispersos no ambiente urbano pelo poder de fluxo de águas pluviais (JARTUN & PETERSEN, 2010), desta forma, pode-se dizer que os sedimentos são um veículo para a entrada de contaminantes no sistema aquático. Além disso, eles representam e fornecem uma resposta à condição do sistema, atuando como um depósito para os contaminantes presentes no ambiente. Ao analisar os sedimentos de superfície é possível determinar a medida, a distribuição, a origem e os possíveis riscos de uma contaminação real. Já o estudo de colunas sedimentares fornece o registro histórico das substâncias advindas de atividades antrópicas, ou não, que se desenvolveram na bacia hidrográfica ao longo dos últimos anos (MÜLLER et al., 1977). Neste contexto, o presente trabalho investiga o enriquecimento dos sedimentos produzidos na bacia hidrográfica em estudo por elementos traço (Ni e Zn) na busca de inferir sobre a influência do processo de urbanização da área sobre essas concentrações. A área de estudo localiza-se no município de Viamão, região metropolitana de Porto Alegre (RMPA), no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A bacia Mãe d‘Água é composta por quatro arroios, totalizando uma área de 353 ha e tem em seu exutório uma barragem situada na área da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A barragem Mãe d‘Água foi construída em 1962, visando atender à demanda da Universidade, e transformou-se em um intrincado problema ambiental pela ocupação urbana desordenada da sua área de contribuição nos últimos quarenta anos, que fornece uma gama diversa de poluentes de origem orgânica e inorgânica. Visando a construção de um panorama evolutivo dos processos de degradação ambiental a que a área de estudo vem sendo submetida, foi realizada, em dezembro de 2009, a coleta de três testemunhos sedimentares em pontos distintos no lago da Barragem. Os sedimentos da fração menor que 63μm foram destinados a análise química para verificação da presença e concentração dos elementos traço: Níquel (Ni) e Zinco (Zn). A metodologia de digestão ácida empregada é a EPA 3050, adotada pela U.S. Environment Protection Agency, sendo que as análises foram realizadas em duplicata e, para controle de qualidade, foram utilizados dois materiais de referência da USGS (U.S. Geological Survey): SGR-1b e SCO-1. Na elaboração das análises da evolução da ocupação urbana na bacia hidrográfica foram determinados os valores correspondentes as áreas antropizadas e naturais, sendo utilizados diferentes produtos de sensoriamento remoto: fotografias aéreas (anos 1972 e 1991) e imagens de satélite de alta resolução (anos 2003 e 2008) visando verificar o período correspondente aos últimos 40 anos. As áreas naturais foram reduzidas em 12% em quatro décadas, contudo o adensamento populacional (estimado em 30% nos últimos 20 anos) em áreas já antropizadas mostrou-se como um fator importante para a compreensão do processo de urbanização da área e a crescente degradação dos corpos d‘água da bacia, especialmente do corpo receptor final, o Lago Mãe d‘Água. Todas as amostras analisadas apresentaram concentrações de Zn e Ni acima do valor de background local e com padrões de crescimento, portanto, evidenciam a existência de enriquecimento dos sedimentos por estes elementos. Considerando que a área de estudo caracteriza-se historicamente pela ocupação residencial, com predominância de poluição de fontes difusas, a dinâmica urbana pode ser considerada como o principal agente fornecedor de metais-traço aos corpos d‘água. / Among the human activities that characterize urbanization, stand out the impacts generated by replacing the original vegetation by waterproofed areas (PACKMAN et al., 1999), the release of large sewage loads without previous treatment and the addition of chemical contaminants through the most several sources (POLETO & LAURENTI, 2008).These contaminants are dispersed within the urban environment by the power of storm water flux (JARTUN & PETERSEN, 2010), thus it is possible to say sediments are a vehicle for the entering of contaminants in aquatic systems. Moreover, they represent and provide a response to the condition of the system acting as a deposit for contaminants in aqueous environments. By analyzing the sediment surface is possible to determine the extent, distribution, origin and possible risks of an actual contamination. The cores study provides a historical record of the substances resulting from human activities or not, that developed in the basin over the past year (MÜLLER et al., 1977).In this context, this research investigates the enrichment of the sediments produced in the studied watershed for trace elements and demonstrates their correlation with the urbanization period of this watershed. The study area is located in Viamão city, Metropolitan Region of Porto Alegre city, Rio Grande do Sul state, Brazil. It is composed by four streams, totalizing an area of 353 hectares and has in its outlet a dam located in Federal University of Rio Grande do Sul area. The dam is called Mãe d'Água and it was built in 1962. This dam became a complex environmental problem because there was irregular occupation of this watershed and the dam has started silting very fast besides providing various types of pollutants. Aiming to investigate the evolutionary process of this environmental degradation, it was sampled three sediment cores in December 2009 to study the metal enrichment. Sediment samples fraction less than 63μm analyzed to get trace element concentrations: Nickel (Ni) and Zinc (Zn). The acid digestion method is EPA 3050, the analysis was performed in duplicate and for quality control was used two USGS reference materials: SGR-1b and SCO-1. For evolution analysis of urban settlement in the watershed it was studied the urbanization rates, per decade, using different remote sensing products: aerial photos (year 1972 and 1991) and satellite images of high resolution (year 2003 and 2008), to verify the last 40 years. Natural areas were reduced by 12% in four decades, yet the population density (estimated at 30% in the last 20 years) in areas already disturbed proved to be an important factor in understanding the process of urbanization and the increasing degradation of the watershed´s water bodies, especially the receptor end, Mãe d‘Água Lake. All samples have showed concentrations of Zn and Ni above the background value and growth patterns thus reveal the enrichment of sediments by these elements. Whereas the study area is characterized by residential occupancy and predominance of diffuse sources of pollution, urban dynamics can be regarded as the leading agent provider of trace metals to water bodies.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:25:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_ Maribel_da_Silva_Mendes.pdf: 1278110 bytes, checksum: cd3b4973dbfd97e88a02745cadf7c130 (MD5) Previous issue date: 2008-08-29 / The environmental pollution with trace-elements (ETs) is an increasing problem in the modern society, having extreme importance the evaluation of these environmental risks. The use of seeds of superior plants is ideal for such tests since they are efficient, quick and of easy execution. The objectives of this work were evaluate the toxic effects on the germination and cytotoxics on the meristematics cells of Allium cepa L. and Lactuca sativa L. roots, under different concentrations of the trace-elements cadmium (0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 7,0 and 9,0mg. L-1), arsenic (2,5; 5,0; 7,5; 10; 15; 20mg. L-1), lead (50, 100, 150, 200, 250 and 300mg. L-1), chromium (50, 100, 150, 200, 250 and 300mg. L-1) and mercury (0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 and 2,5mg. L-1), after 168 and 48h of exhibition, respectively. In lettuce, de maximum number and classes of nucleolus per interphasic cell were observed. The results showed toxic effect of the traceelements on the germination of the seeds and Mitotic Index (IM), besides the induction of chromosomic aberrations in the meristematic cells of A. cepa L. The degree of toxicity and the different anomalies increased with the increase of ET concentration. In L. sativa it was evident that both the percentage of germination and the IM decreased with the increase of ETs concentration. The cytotoxicity caused by these ETs was demonstrated in the different chromosomic anomalies caused to the meristematic cells of this vegetable species. The presence of chrome, even in the lowest concentrations used in this study, impaired the events sequence of the germination process of lettuce seeds. Regarding the number of nucleolus, the studies demonstrated that, the lettuce has, at most, six (6) nucleolus per interphasic cell, even in the presence of the studied trace-elements. / A poluição ambiental com elementos-traço (ETs) é um problema cada vez maior da sociedade moderna, sendo a avaliação destes riscos ambientais de extrema importância. O uso de sementes de plantas superiores é ideal para tais ensaios porque são eficientes, rápidos e de fácil execução. Os objetivos deste trabalho foram avaliar os efeitos tóxicos na germinação e citotóxicos nas células meristemáticas das raízes de Allium cepa L. e de Lactuca sativa L. sob diferentes concentrações dos elementos-traço cádmio (0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 7,0 e 9,0mg.L-1), arsênio (2,5; 5,0; 7,5; 10; 15; 20mg.L-1), chumbo (50, 100, 150, 200, 250 e 300mg.L-1), cromo (50, 100, 150, 200, 250 e 300mg.L-1) e mercúrio (0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 e 2,5mg.L-1), após 168 e 48h de exposição, respectivamente. Observouse, em alface, o número máximo e as classes de nucléolos por célula interfásica. Os resultados mostraram efeito tóxico dos elementos-traço sobre a germinação das sementes e no Índice Mitótico (IM), além da indução de aberrações cromossômicas nas células meristemáticas de A. cepa. O grau de toxicidade e as diferentes anomalias aumentam com o aumento da concentração do ET. Em L. sativa ficou evidenciado que tanto a percentagem de germinação, como o IM decresceram com o aumento da concentração dos ETs. A citotoxicidade causada por esses ETs ficou demonstrada nas diferentes anomalias cromossômicas causadas às células meristemáticas dessa espécie vegetal. A presença de cromo, mesmo nas concentrações mais baixas utilizadas neste estudo, inviabilizou a seqüência dos eventos do processo de germinação das sementes de alface. Em relação ao número de nucléolos, os estudos demonstraram que, a alface possui, no máximo, seis (6) nucléolos por célula interfásica, mesmo na presença dos elementos-traço estudados.

Orientador: Silvana Moreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:36:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AvelinoNeto_Sebastiao_D.pdf: 6321049 bytes, checksum: a54827db20bdd0eedb9943b48ef60d17 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a operação e o desempenho de seis Leitos Cultivados de Fluxo Subsuperficial que operaram como pós-tratamento de um Tanque Séptico Modificado, instalados na Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas. O sistema em estudo é composto por três leitos retangulares e três quadrados, dispostos em paralelo. Como meio suporte utilizou-se brita e foram cultivadas duas espécies de macrófitas emergentes (Typha sp. e Eleocharis sp.). Foi estudado o desempenho do leito cultivado para diferentes tempos de detenção hidráulicos e para isto foram coletadas amostras das folhas das macrófitas, do perfil do meio suporte em diferentes profundidades, da água residuária no afluente e no efluente de cada leito cultivado. Para a análise quantitativa foi empregada a técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron. Para a avaliação do desempenho dos leitos estudados as concentrações de Cr, Mn, Fe, Cu, Zn e Pb foram avaliadas nas folhas das macrófitas, no meio suporte, no afluente e no efluente. Foi verificado que o desempenho do leito quadrado cultivado com Eleocharis foi superior ao retangular para os seguintes elementos: Mn, Fe, Cu e Zn. Para os elementos Cr e Pb o leito retangular cultivado com Eleocharis teve um melhor desempenho. Verificou-se que tanto no leito quadrado quanto no retangular as folhas de Eleocharis e Typha apresentaram eficiência de remoção superior a do meio suporte. Assim como no leito cultivado com Eleocharis, foi observado um melhor desempenho do leito cultivado com Typha quadrado para Mn, Fe, Cu e Zn, enquanto que para Cr e Pb o leito cultivado com Typha retangular apresentou melhor desempenho. No sistema de leito cultivado de geometria quadrada com Typha e Eleocharis e Controle removeram os metais Fe, Cu e Zn a limites permitidos pela legislação em qualquer dos tempos de detenção hidráulico empregado. No entanto para a remoção de Cr a níveis estabelecidos pela legislação é recomendado a operação do sistema com tempo de detenção hidráulico de 4 dias, e para Pb os tempos de detenção hidráulico recomendados são os de 4 e 6 dias. Para o leito retangular cultivado com Eleocharis e Typha, assim como no leito controle podemos observar que para os elementos Fe, Cu e Zn, as concentrações estão abaixo dos valores máximos permitidos pela legislação de lançamento de efluentes, para todos os tempos de detenção hidráulico. Entretanto para uma remoção eficiente de Cr, Mn e Pb os tempos de detenção de 4 e 6 dias são os mais recomendados para a operação do sistema. Os leitos controles quadrado e retangular tiveram eficiência de remoção inferior ao dos leitos cultivados com as macrófitas. O meio suporte nas profundidades de 10, 30 e 50 cm do leito cultivado de geometria quadrado e retangular cultivados com as macrófitas Typha sp. e Eleocharis sp., removeu os metais Cr, Mn, Fe, Cu, Zn e Pb de forma semelhante, ou seja, não houve uma profundidade que tivesse eficiência de remoção superior as demais / Abstract: The purpose of this work was evaluated the operation and performance of six constructed wetland of subsuperface flow, operating as post-treatment of a septic tank, installed on Agricultural Engineering College at University of Campinas. The system in study containing three square units, disposed in parallel. The substrate used was gravel and two emergent macrophytes species were cultivated (Typha sp. and Eleocharis sp.). The performance of the units were studied for different hydraulic residence times (2, 3, 4 and 6 days) and for this leaf of the macrophytes, substrate in different depths, wastewater in all units were collected. For quantitative analysis Synchrotron Radiation Total Reflection X-ray Fluorescence technique was employed. For evaluation of the performance in the constructed wetlands concentrations of Cr, Mn, Fe, Cu, Zn e Pb in leaf macrophytes, substrate, entrance and exit of the system were determined. The performance of the square unit with Eleocharis was higher than rectangular shape for Mn, Fe, Cu and Zn elements. For Cr and Pb the rectangular unit with Eleocharis presented better performance. Leaf of Eleocharis and Typha showed removal efficiency higher than substrate for square and rectangular units. As in the unit with Eleocharis a better perfomance was observed in a square unit cultivated with Typha for Mn, Fe, Cu and Zn, while for Cr and Pb the rectangular shape with Typha presented better performance. In the square system cultivated with Typha, Eleocharis and the control removed Fe, Cu and Zn to levels permitted by the legislation for all hydraulic residence times. Moreover for Cr removal to levels established by the legislation the operation with 4 days of hydraulic residence time was indicated and for Pb the recommended times were 4 and 6 days. For rectangular systems cultivated with Eleocharis and Typha, as the control unit, Fe, Cu and Zn, concentrations were smaller than the permissive values established by the legislation for all hydraulic residence times. By the order hand for a efficient removal of Cr, Mn and Pb the residence times of 4 and 6 days were most recommended for the system operation. Square and rectangular control units showed efficiency removal smaller than units containing the macrophytes. The removal of Cr, Mn, Fe, Cu, Zn and Pb metals by the substrate in 10, 30 and 50 cm depths of square and rectangular shapes cultivated with the two macrophytes showed no significative difference / Doutorado / Recursos Hidricos / Doutor em Engenharia Civil

Brazilians Mangroves have a great ecological importance, and are very importants to the survival of coastal communities that use natural resources of this ecosystem for their food and income generation. Over the years various human actions and the dynamics of this ecosystem, has encourage studies that provide a better understanding of the peculiarities of this environment. The study on the soils of mangroves are important because shows the strong influence on the distribution and degree of species development, maintaining a direct relationship with the intake of marine and river sediments. The objective of this study was to evaluate the physical and chemical characteristics of the soil in two mangrove forests located in estuarine areas of the São Francisco River and Sergipe. In each estuary were selected two (02) sites for data collection, called stations, divided into three (03) forest types (fringe, basin and transition) and collected five (05) samples consisting of 0.5 kg of soil at each sample point. In the laboratory, soil samples were subjected to chemical and physical analyzes, including pH. The soil of the estuary of the São Francisco had a sandy texture, with high amounts of organic matter and concentration of macro and micronutrients in the following order of concentration: Mg2+> Na2+>Ca2+>H+ > K+> P3-> Al3+ e Fe2+> Zn2+> Cu2+> Mn2+, respectively, with variations between woods and stations. Introducing generally, high fertility, especially in forests basin confirmed by the development of vegetation, noting a trend zoning species in relation to the fertility of the soil. The estuary of the Sergipe River presented a more silty texture and nutrient levels of macronutrients according to the following concentrations: Mg2+> Na2+> Ca2+> H+> K+> P3-> Al3+ e Fe2+> Zn2+> Cu2+> Mn2+. Both estuaries have high fertility and vegetation well developed. / Os manguezais brasileiros têm uma grande importância ecológica, além de serem fundamentais para a sobrevivência das comunidades ribeirinhas, que utilizam dos recursos naturais desse ecossistema para sua alimentação ou geração de renda. No decorrer dos anos diversas ações antrópicas e a própria dinâmica desse ecossistema, tem demandado estudos que possibilitem melhor compreensão das particularidades desse ambiente. O estudo sobre os solos dos manguezais se mostra importante pela forte influência na distribuição e no grau de desenvolvimento de espécies, mantendo uma relação direta com o aporte de sedimentos marinhos e fluviais. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características físico-químicas do solo em duas florestas de mangue localizadas nas zonas estuarinas do rio São Francisco e do rio Sergipe. Em cada região estuarina foram selecionados 02 (dois) sítios de coleta de dados, denominados estações, divididas em 03 (três) tipos de floresta (franja, bacia e transição) e coletadas 05 (cinco) amostras compostas de 0,5 kg de solo em cada ponto amostral. Em laboratório, as amostras de solo foram submetidas às análises químicas e físicas, incluindo pH. O solo da região estuarina do rio São Francisco apresentou uma textura arenosa, com elevados valores de matéria orgânica e teores de macro e micronutrientes obedecendo à seguinte ordem de concentração: Mg2+> Na2+>Ca2+>H+ > K+> P3-> Al3+ e Fe2+> Zn2+> Cu2+> Mn2+, respectivamente, com variações entre bosques e estações. Apresent ando de maneira geral, elevada fertilidade, principalmente na floresta de bacia, confirmado pelo desenvolvimento da vegetação, observando uma tendência de zoneamento das espécies em relação à fertilidade do solo. A região estuarina do rio Sergipe apresentou uma textura mais siltosa e os teores de nutrientes de macronutrientes obedecendo as seguintes ordens de concentração: Mg2+> Na2+> Ca2+> H+> K+> P3-> Al3+ e Fe2+> Zn2+> Cu2+> Mn2+. Ambos os estuários apresentam elevada fertilidade e vegetação bem desenvolvida.

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Para tanto, sementes de feijão carioca foram submetidas a diferentes concentrações de Fe2O3 (0, 5, 10 e 20 mg L-1) e ZnO (0, 5, 7,5 e 10,0 mg L-1). No segundo experimento, as plantas foram cultivadas em substrato e ao atingirem estádio V2 de crescimento transferidas para sistema hidropônico e submetidas as mesmas concentrações de Fe2O3 e ZnO. Após um período de 14 dias, foram realizadas as análises dos parâmetros de crescimento, índice de clorofila, flavonoides, antocianinas, balanço do nitrogênio, trocas gasosas e fluorescência transiente da clorofila a, além da atividade de enzimas antioxidantes, bem como, o perfil mineral das plantas. Os resultados permitiram verificar que Fe2O3 e o ZnO causaram redução nos parâmetros de crescimento, mas não interferiram no potencial de germinação das sementes. Os índices de balanço de nitrogênio e antocianinas não apresentaram alterações, enquanto que o índice de clorofila e o de flavonoides sofreram incremento. Quanto à taxa fotossintética, assimilação de CO2, condutância estomática e transpiração, houve decréscimo significativo para todas as variáveis, porém, a eficiência no uso da água e eficiência intrínseca da água aumentaram. A fluorescência transiente da clorofila a indicou danos ao fotossistema I. Também, foram observadas alterações no crescimento da parte aérea e do sistema radicular. Em relação as enzimas antioxidantes, os valores se mantiveram próximos ao controle. Já o perfil mineral evidenciou que metais pesados causam drástico desbalanço nutricional. Portanto, pode-se concluir que os metais óxido de ferro e zinco em níveis elevados ocasionam dano ao crescimento e no metabolismo fisiológico em plantas de feijão carioca. / Environmental disasters, like the one that happened at Mariana (state of Minas Gerais), are among the main reason for soil residue accumulation, caused by many types of heavy metals, such as iron oxide (Fe2O3) and zinc oxide (ZnO). The objective of this research was to evaluate changes, induced by different concentrations of Fe2O3 and ZnO, in the physiological quality of seeds and in the metabolism of Phaseolus vulgaris L. plants. The study was divided into two experiments; in the first one, the effect of the compounds on the physiological potential of seeds and initial growth of the seedlings was estimated. Pinto bean seeds were submitted to different Fe2O3 (0.0; 5.0 10.0 and 20.0mg L-1) and ZnO (0.0; 5.0; 7.5 and 10.0mg L-1) concentrations. Subsequently, in the second experiment, the plants were cultivated in substrate and upon reaching growth stage V2, were moved to a hydroponic system and subjected to the same Fe2O3 e ZnO concentrations. After a fourteen-day period, analysis were performed, in order to evaluate growth parameter, chloropyll indicators, flavonoids, anthocyanins, nitrogen balance, gas exchange, chlorophyll a transient fluorescence, activity of antioxidant enzymes and the mineral profile of the plants during the work. Results attested that the two oxides caused reduction in the growth parameters, but did not interfere in the germination potential of the seeds. Chloropyll and flavonoid indicators experienced an increase, whereas the nitrogen balance and anthocyanin levels showed no changes. There was a significant decline on the photosynthetic rate, CO2 assimilation, stomatal conductance and transpiration measurements, even though the water usage efficiency and water intrinsic efficiency levels went up. Chlorophyll a transient fluorescence rates showed damage to photosystem I. It was also observed a growth reduction of the aerial part of the plants and their root system. Regarding the antioxidant enzymes, values remained close to the control. The mineral profile displayed that heavy metals generate a dramatic nutritional imbalance. Therefore, it can be concluded that iron and zinc oxide metals at high levels cause damage to growth and physiological metabolism in pinto bean plants.