Orientadores: Osvaldir Pereira Taranto, Meuris Gurgel Carlos da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenhariaa Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T06:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JeanFerreira_D.pdf: 2689845 bytes, checksum: d28e35b004b6ebef47bab48acb001b26 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O aumento mundial das atividades industriais tem intensificado a poluição ambiental e a deterioração de ecossistemas, com o acúmulo de poluentes tais como: metais pesados, compostos sintéticos e resíduos nucleares. Em conseqüência, crescente atenção de todos os setores da sociedade está sendo dada aos perigos contra a saúde e danos ocasionados por metais pesados no ambiente. Por muito tempo, teve-se o sentimento de que a Natureza, com um formidável poder regenerador, depurador e regulador, digeriria as agressões do homem. E também, que as descobertas da ciência corrigiriam os eventuais danos gerados pelo Progresso. Isso não deixa de ser verdade, desde que estas pesquisas científicas sejam orientadas, estruturadas e trabalhadas nessa direção. Devido aos grandes avanços tecnológicos e conseqüentemente à geração de resíduos de descarte contaminando o solo, água e ar de nosso planeta, fez-se necessário inovadoras linhas de pesquisa para o tratamento destes resíduos. Uma das linhas de pesquisa é a bioadsorção, processo usado como uma alternativa para o tratamento de efluentes contaminados com metais pesados. Considerando a necessidade de soluções para este problema, este projeto foi desenvolvido para estudar o processo de bioadsorção ¿ um processo para a remoção de metais pesados de resíduos industriais através do uso de fungos, bactérias e algas ¿ e verificar a viabilidade de sua utilização nas indústrias. O principal objetivo deste trabalho consistiu em avaliar a efetividade do processo de bioadsorção na remoção de metais pesados de soluções contendo chumbo, zinco e níquel. O estudo incorporou análise experimental e simulação analítica do processo de bioadsorção utilizando as isotermas de adsorção, cinéticas de bioadsorção, bem como os processos em batelada e contínuo. Os resultados deste estudo mostram que a bioadsorção é eficiente na remoção de metais pesados (Pb, Zn e Ni); além disso, os resultados também mostram que a alga Sargassum sp. é um bioadsovente especialmente efetivo, apresentando afinidade para o metal chumbo. Entre os modelos de isotermas estudados avaliando as relações de equilíbrio do processo de bioadsorção, verifica-se que a isoterma de Langmuir representa adequadamente estas relações de equilíbrio. Como descoberta adicional, o planejamento experimental demonstrou que a concentração inicial para o processo em batelada e a vazão no processo contínuo são variáveis significativas para o estudo da efetividade na remoção dos metais por alga marinha. As considerações definidas para a modelagem do processo batelada são viáveis, demonstrando que o coeficiente de transferência de massa é uma variável importante na avaliação da afinidade do bioadsorvente aos metais Pb, Zn e Ni / Abstract: The increase in worldwide industrial activity has intensified environmental pollution and the deterioration of ecosystems, a result of the accumulation of pollutants such as: heavy metals, synthetic composites and nuclear residues. Consequently, growing attention from all sectors of societies everywhere has focused on the health hazards and damages caused by heavy metals in the environment. Until not too long ago, it was assumed that Nature, with its formidable regenerating, purifying and stabilizing powers, would neutralize the aggressive acts of mankind. It was also assumed that scientific discoveries would correct any possible harm generated by Progress. This latter assumption is not unfounded as long as scientific research is guided, structured and fashioned to achieve this end. Due to great technological advances and to the resulting generation of residues contaminating the soil, water and air of our planet, it has become necessary to develop innovative lines of research for the treatment of industrial pollutants. One such line of research is bioadsorption, a process that has been used as an alternative for the treatment of effluents containing heavy metals. In light of the need to devise solutions for this problem, this particular project was designed to study bioadsorption¿a process for the removal of industrial waste through the use of fungi, bacteria and algae¿and verify the effectiveness and viability of its use in industry. The major objective of the study at hand was to assess the extent to which bioadsorption was effective in the removal of heavy metals from solutions containing lead, zinc and nickel. The study incorporated experimental analysis and analytical simulation of the bioadsorption process using adsorption isotherms, bioadsorption kinetics as well as batch and continuous processes. The results of this study show that bioadsorption is efficient in removing heavy metals (Pb, Zn and Ni); moreover, the results also show that Sargassum sp. algae are especially effective bioadsorbents for the removal of lead. Among the isotherm models tested in the study as measures of equilibrium relations, it was found that the Langmuir Isotherm most adequately represented the bioadsorption equilibrium relation. An additional finding was that experimental planning demonstrated that the initial concentration for the batch process and the rate of flow in the continuous process are significant variables in studies involving the assessment of the effectiveness of the removal of metals by marine algae. The considerations defined in the study for the modeling of the batch process proved viable, demonstrating that the mass transfer coefficient is an important variable in the evaluation of the affinity of bioadsorbents to Pb, Zn and Ni / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Meuris Gurgel Carlos da Silva, Edson Antonio da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T05:52:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Welter_RosileneAndrea_M.pdf: 2156279 bytes, checksum: 6cee14e80d11df1707c2f90723d31b09 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho, estudou-se o processo de troca iônica envolvendo os íons Cobre, Cádmio e Cálcio, sendo que os metais pesados, Cobre e Cádmio, foram avaliados devido a alta toxicidade, à sua presença em efluente industriais e a dificuldade na sua remoção quando em baixas concentrações, entretanto, acima do permitido pela legislação vigente. O trocador iônico utilizado foi o Alginato, que na presença de íons divalentes possui a capacidade de gelificar-se formando partículas aptas à utilização em operações de troca iônica. As partículas foram obtidas por diferentes formas: gotejamento, atomização ou ainda, emulsificação, contudo, cada método apresentou partículas com propriedades físicas distintas. O método de emulsificação resultou em partículas com diâmetro e granulometria satisfatórios para o processo de troca iônica em leito poroso, além de, dentre os métodos analisados, apresentar maior capacidade de troca iônica para o ensaio realizado em banho finito sob as mesmas condições operacionais. Portanto, os ensaios de equilíbrio de troca iônica para os sistemas binários envolvendo os íons Cu-Ca, Cd-Ca e Cu-Cd e para o ensaio ternário Cu-Cd-Ca, foram realizados em leito poroso, utilizando partículas obtidas por emulsificação, a vazão de 3 mL/min e pH de 4,5, sendo estes parâmetros operacionais definidos por estudos prévios. Os dados experimentais para os sistemas binários foram avaliados utilizando Isotermas de Adsorção Monocomponente que apresentaram comportamento satisfatório, entretanto os modelos de Isotermas de Adsorção Binária apresentaram melhor ajuste. O tratamento dos sistemas binários utilizando LAM Ideal e LAM, foram satisfatórios para o comportamento dos dados experimentais, entretanto, houve uma variação considerável do valor de Keq. Os coeficientes de atividade envolvendo os íons ligados a fase sólida apresentaram-se próximos a 1, ou seja, o sistema Metal-Alginato, está próximo à idealidade. O sistema ternário apresentou resultado insatisfatório para seu tratamento utilizando Isotermas de Adsorção Binária e o modelo Preditivo de LAM, sendo que apenas os modelos de Isotermas de Adsorção Ternária, Langmuir 4 parâmetros, Langmuir 6 parâmetros e Langmuir-Freundlich apresentaram resultados satisfatórios. / Abstract: In this work, it was studied the ion exchange process involving copper, cadmium and calcium ions. The heavy metals, copper and cadmium, were evaluated due to its high toxicity, its presence in industrial effluent and difficulty in its removal when in low concentrations, however, above permitted levels by law. Alginate was used as ionic exchanger. In the presence of high affinity ions, such as calcium, it has the ability to gelate and form rigid particles which are suitable for ion exchange operations. These particles were obtained from different methods, such as dripping, atomization and emulsification, however, each method resulted in particles with different physical properties. Emulsification method resulted in particles of suitable diameter and size for the ion exchange process in porous bed. Among the considered methods, it showed to be the one with higher ion exchange capacity, under the same operating conditions, for batch system experiments. Therefore, ion exchange equilibrium experiments for binary systems, involving Cu-Ca, Cd-Ca and Cu-Cd ions, and ternary system Cu-Cd-Ca, were conducted in porous bed, using particles obtained by emulsification, at a flow rate of 3 mL/min and pH 4.5. These operational parameters were defined by previous studies. Binary systems experimental data were evaluated using monocomponent adsorption isotherms, which showed good behavior, however, binary adsorption isotherms models showed higher accuracy. Binary systems treatment using Ideal LAM and LAM, were satisfactory for the experimental data behavior, however, there was a considerable variation in Keq values. Activity coefficients involving ions attached to the solid phase were close to 1, which means that the alginate-metal system is close to ideality. The ternary system showed unsatisfactory results for its treatment using binary adsorption isotherms and LAM predictive model, where just ternary adsorption isotherms, Langmuir 4 parameters, Langmuir 6 parameters and Langmuir-Freundlich models showed satisfactory results. / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Pedro Sergio Fadini, Jose Roberto Guimarães / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-14T03:36:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fagnani_Enelton.pdf: 2480430 bytes, checksum: 9823f5e273383cbda10d238d244e3c32 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O presente trabalho teve por finalidade avaliar alguns aspectos ambientais do Rio Jundiaí e do Ribeirão Piraí, principais mananciais da bacia do Rio Jundiaí, estado de São Paulo, uma sub-bacia do Comitê Piracicaba - Capivari - Jundiaí (PCJ), gerando um importante e inédito inventário para esse início de século, capaz de auxiliar nas tomadas de decisão sobre questões ambientais na região, valendo-se da determinação de parâmetros químicos em amostras de água e sedimento no período 2007-2008. Elegeram-se cinco pontos de coleta de água para a determinação de mercúrio total (HgT) e carbono orgânico dissolvido (COD), sendo três no Rio Jundiaí, um no Ribeirão Piraí e um no Rio Tietê, tomado como referência de locais degradados. As concentrações médias para HgT, em ng L-1, foram de 8,2 +- 6,4; 7,0 +- 6,6 e 5,2 +- 3,6 no Rio Jundiaí, 2,1 +- 1,9 no Ribeirão Piraí e 19,3 +- 13,6 no Rio Tietê. Já as concentrações médias de COD, em mg L-1, foram de 7,1 +- 1,5; 9,4 +- 2,2 e 28,6 +- 17,7 no Jundiaí, 3,3 +- 1,2 no Piraí e 14,9 +- 5,4 no Tietê. Correlações entre HgT e COD mostraram que em áreas menos impactadas, como o Ribeirão Piraí, há uma relação positiva entre o COD e o HgT, sendo que maiores valores de COD implicam na ocorrência de maiores valores de HgT; em áreas mais impactadas do Rio Jundiaí, essa relação é antagônica, sugerindo que a matéria orgânica apresenta diferenças químicas nesses dois corpos aquáticos. Com relação aos sedimentos, cinco sítios amostrais foram eleitos, quatro no Rio Jundiaí e um no Ribeirão Piraí, sendo obtidos os valores médios para sulfetos volatilizáveis por ácidos (SVA), em mmol g-1, de 0,83 +- 0,52; 3,61 +- 3,51; 5,51 +- 3,19 e 9,77 +- 6,56 no Jundiaí e 3,70 +- 1,57 no Piraí. Os demais resultados obtidos foram, respectivamente, para metais extraídos simultaneamente (MES), em ?mol g-1, de 0,63 +- 0,03; 1,19 +- 0,93; 2,66 +- 0,85; 3,73 +- 0,92 e 1,69 +- 0,35, para perdas por ignição (PPI), em porcentagem, de 6,6 +- 0,4; 5,4 +- 1,9; 14,1 +- 0,84; 14,2 +- 5,0 e 12,1 +- 2,5, e para mercúrio total (HgT), em +-g kg-1, de 40 +- ; 52 +- ; 158 +- 2; 124 +- 25 e 47 +- 12. Análises de componentes principais (PCA) foram utilizadas para relacionar os resultados obtidos nos sedimentos com as características antrópicas de cada local de coleta, revelando que áreas susceptíveis à formação de alagados se mostraram propícias ao armazenamento de metais, matéria orgânica e sulfetos lábeis, ao passo que regiões impactadas por dragagens exibiram um comportamento antagônico. A matéria orgânica se mostrou mais importante na especiação dos metais nas regiões em que houve deficiência de sulfetos, notadamente no Ribeirão Piraí, local de menor impacto antrópico. / Abstract: The present work describes environmental aspects related to Jundiaí River and Piraí Stream, both belonging to Jundiaí River basin, which is a sub-basin of the Piracicaba/Capivari/Jundiaí Watershed Committee in São Paulo, Brazil. This work generated an important and unpublished inventory regarding the region at the beginning of this century, which will be available to assist in policy decision-making that deals with environmental issues. The inventory was built up through chemical analysis in water and sediment samples during 2007-2008. In respect to water samples, 5 locations were chosen for sampling and determination of total mercury (THg) and dissolved organic carbon (DOC); 3 in Jundiaí River, 1 in Piraí Stream, and 1 in Tietê River (considered as a contaminated site reference). THg average values, in ng L-1, were 8.2 +- 6.4, 7.0 +- 6.6, and 5.2 +- 3.6 in Jundiaí River, 2.1 +- 1.9 in Piraí Stream, and 19.3 +- 13.6 in Tietê River. DOC values, in mg L-1, were 7.1 +- 1.5, 9.4 +- 2.2, and 28.6 +- 17.7 in Jundiaí River, 3.3 +- 1.2 in Piraí Stream, and 14.9 +- 5.4 in Tietê River. Correlations between THg and DOC values showed that in less influenced areas such as Piraí Stream, there was a positive correlation of these two variables, resulting in high concentrations of THg when high concentrations of DOC were determined. Otherwise, in more influenced areas such as Jundiaí River, an antagonic behavior was verified, suggesting some functional differences in organic matter present. With respect to sediments, five sampling sites were chosen, 4 in Jundiaí River and 1 in Piraí Stream. Average values obtained for acidvolatile sulfides (AVS) were 0.83 +- 0.52, 3.61 +- 3.51, 5.51 +- 3.19, and 9.77 +- 6.56 mmol g-1 in Jundiaí River and 3.70 +- 1.57 mmol g-1 in Piraí Stream. Other results obtained were, respectively, 0.63 +- 0.03, 1.19 +- 0.93, 2.66 +- 0.85, 3.73 +- 0.92, and 1.69 +- 0.35 mmol g-1 for simultaneously extracted metals (SEM); 6.6 +- 0.4, 5.4 +- 1.9, 14.1 +- 0.84, 14.2 +- 5.0, and 12.1 +- 2.5 % for loss on ignition (LOI); 40 +- 25, 52 +- 18, 158 +- 52, 124 +- 25, and 47 +- 12 mg kg-1 for THg. PCA (Principal Component Analysis) showed some relationship between results obtained for sediment samples and anthropogenic characteristics of each region studied, indicating that flooded areas were good for trapping metals, organic matter, and labile sulfides. Dredging areas were not good for this purpose. Organic matter was more important to metal speciation in sulfide-deficient areas, particularly in Piraí Stream, which presented less human impacts. / Universidade Estadual de Campi / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Claudio Airoldi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:57:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_JulioCesarPerinde_M.pdf: 1442179 bytes, checksum: c934efefecaccf6b884d1b01f49ce162 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A celulose é um biopolímero abundante que apresenta considerável inércia química. A modificação deste polissacarídeo baseia-se nas reações de suas hidroxilas, as quais determinam a química e a estrutura deste carboidrato. A celulose foi quimicamente modificada por um procedimento ainda não descrito na literatura, no qual a celulose é adicionada ao anidrido fundido sem o uso de solventes. O grau de modificação dos derivados foram analisados por análise elementar de CHN e pela titulação dos grupos ácidos, obtendo-se 2,82 ± 0,05, 3,07 ± 0,05 e 2,99 ± 0,07 mmol g para CelX [X = anidrido malêico (AM), anidrido succínico (AS) e anidrido ftálico (AF), respectivamente]. A banda em 1717 cm referente ao estiramento de ácido carboxílico comprovando o sucesso das reações. Através da técnica de ressonância magnética nuclear de carbono-13 no estado sólido comprovou-se a presença de ácido e éster nos materiais pelo sinal em torno de 170 ppm. As curvas, termogravimétricas bem como suas derivadas, mostraram as resistências térmicas dos materiais até 530 K; o material CelAF apresenta a perda de um grupo ácido benzóico no intervalo de 459 a 489 K. Os difratogramas de raios x mostraram a permanência da estrutura cristalina da celulose, sugerindo que as reações ocorrem nas regiões de baixa cristalinidade, regiões superficiais e regiões mais internas. Os materiais foram testados frente a capacidade de adsorção de metais e os valores foram: para cobalto 1,75, 2,46 e 2,43 mmol g e para níquel 2,40, 2,46 e 2,26 mmol g para CelAM, CelAS e CelAF, respectivamente. Os efeitos interativos metal/centro básico foram determinados através de titulações calorimétricas cujos resultados permitiram a obtenção das grandezas termodinâmicas. Os valores entálpicos são baixos e endotérmicos, com valores entrópicos positivos, mostrando a espontaneidade da reação através dos valores de energia livre de Gibbs. Os materiais foram preparados por um procedimento fácil, rápido e sem o uso de solventes. Estes são pré-requisitos básicos na indústria e assim, estes biopolímeros modificados quimicamente, apresentam-se como candidatos no emprego de remoção de metais em efluentes / Abstract: Cellulose is a widely available biopolymer in nature and its draws considerable chemical interest due its various useful applications. The polysaccharide modification is primarily based on their hydroxyl group reactivity, which determines the carbohydrate chemistry and their related structures. The chemical modification of cellulose was carried out in a solvent-free procedure in which the cellulose was added to the molten anhydride. This procedure has not been previously reported in the literature. The degree of substitution was calculated from elemental C,H,N analysis results and acid group titration process and the results were 2.82±0.05, 3.07±0.05 and 2.99±0.07 mmol g for CelX (X=maleic anhydride (MA), succinic anhydride (SA) and phthalic anhydride (PA), respectively. The FTIR spectra of the materials showed band at 1717 cm assigned to carbonyl stretching frequencies of carboxyl and ester groups. Additionally, C NMR spectra of the materials showed peaks around 170 ppm related to the presence of carbonyl carbon, thus confirming the successful completion of reactions by adopted synthesis procedure. Analysis of TG and its derivative curve showed the relative thermal stabilities of materials up to 530 K. CelPA was degradable in the temperature range 459 ¿ 489 K with loss of benzoic acid. X-ray diffraction pattern of the materials indicated the cellulose structure remained intact under the rigorous reaction condition, which suggests the occurrence of reactions mainly at low crystalline and superficial regions. Meal adsorption capacities were for Co:1.75, 2.46, 2.43 and for Ni: 2.40, 2.46 2.26 mmol g, respectively, for CelMA, CelSA, and CelPA, respectively. Interactions of metal-basic centers were determined in a calorimetric titration process. The interaction resulted in an endothermic process with low enthalpy values. The positive entropy and the calculated Gibb¿s free energy value indicated the spontaneity of the reaction process. In conclusion, all materials were prepared adopting an easy, rapid and solvent-free procedure, which confirms the requirements of a cost effective and industrial viable process. In additin, the method supports the principles of green-chemistry / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestre em Química

Orientadores: Jose Roberto Guimarães, Marco Tadeu Grassi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T03:05:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pusch_PatriciaBarcelos_M.pdf: 1166786 bytes, checksum: 849017d1ea150fb01446f7e377647ec5 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A drenagem urbana tem sido identificada como fonte substancial de contaminantes para os corpos aquáticos. A lixiviação de materiais construtivos, os veículos e a deposição atmosférica aportam cargas significativas de metais para as águas de escoamento urbano. Foram determinadas as concentrações de Cd, Cu, Pb e Zn em amostras provindas de materiais construtivos e telhas; de partes integrantes de veículos, como óleo lubrificante; desgaste de pneus e freios, e da deposição atmosférica. Os metais Cd, Cu e Pb foram determinados por Espectroscopia de Absorção Atômica em Forno de Grafite (EAA-FG) e a determinação de Zn por Voltametria de Redissolução Anódica com Pulso Diferencial (VRAPD). Foram estimadas as cargas dos metais num cenário, as quais ficaram na ordem de kg ano-1. A tendência obtida foi Zn>>Pb>Cu>Cd. Foi simulada a aplicação de algumas medidas não estruturais no cenário, tais como regulamentação e educação ambiental. Estas medidas podem reduzir cerca de 10 % da carga de Cd, 33 % da carga de Cu, 24 % da carga de Pb e 24 % da carga de Zn. Observou-se a relevância das contribuições destas fontes difusas no processo de contaminação dos corpos aquáticos e que medidas não estruturais podem contribuir na redução dos impactos causados pelos metais / Abstract: The urban runoff has been identified as substantial source of pollutants for the aquatic bodies. The lixiviation of construction materials, the vehicles and atmospheric deposition contribute significantly to the input of metals in these waters. The concentration of Cd, Cu, Pb and Zn was evaluated in samples obtained from constructive materials and roof, vehicle parts such as lubricating oil and wear of tires and brakes, and also from atmospheric deposition. Metals Cd, Cu and Pb were evaluated by an Atomic Absorption Spectrophotometer equipped with a Graphite Furnace (GFAAS) and Zn evaluation was carried out by Differencial Pulse Anodic Stripping Voltammetry (DPASV). The metals loads were estimated in a specific scenario and the resulting loads were in the order of kg year-1. The tendency was Zn>>Pb>Cu>Cd. The application of non-structural BMP, such as regulation and environmental education, was simulated in the scenario These BMP may reduce about 10 % of Cd load, 33 % of Cu load, 24% of Pb load and 24 % of Zn load. It was observed that the contribution of diffuse sources to the contamination of aquatic bodies is relevant and non-structural BMP may contribute to reduce the impacts caused by metals / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Meuris Gurgel Carlos da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T21:12:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kleinubing_SirleiJaiana_D.pdf: 11340317 bytes, checksum: a992fa50589d93601c1046723bfdc324 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Estudos no campo da biotecnologia ambiental tem buscado encontrar materiais alternativos para o tratamento de efluentes industriais, dentre os quais se destacam as algas marinhas marrons. O alginato e o seu principal polissacarídeo e a presença dos ácidos manuronico (M) e guluronico (G) neste biopolimero esta diretamente relacionada a capacidade de bioadsorcao de íons metálicos. As propriedades de adsorção de diferentes espécies metálicas individuais vem sendo largamente estudadas, embora a maioria dos efluentes industriais contenha varias espécies metálicas em mistura. Este trabalho teve como objetivo investigar o fenômeno de bioadsorcao em sistemas simples e binário, constituídos dos íons Cu2+ e Ni2+, utilizando alginatos comerciais e alga marinha Sargassum filipendula como bioadsorventes. O estudo com alginatos comerciais visou auxiliar na compreensão dos mecanismos envolvidos no processo de bioadsorcao pelas algas marrons. Dois tipos de alginatos com diferentes relações M/G foram avaliados em sistemas monocomponentes. O alginato com menor relação M/G apresentou maior capacidade de bioadsorcao de ambos os íons metálicos. Seguiu-se então o estudo com a alga marinha Sargassum filipendula como bioadsorvente. Inicialmente, foi feita a extração do acido alginico e sua caracterização quanto a relação M/G. Em seguida, foi realizada a identificação dos grupos funcionais presentes na alga que poderiam estar envolvidos no processo de bioadsorcao. Verificou-se que os grupos carboxílicos e álcoois presentes no alginato, grupos sulfatos presentes na fucoidana, e grupos aminos nos aminoácidos, são responsáveis pelas ligações com estes íons. Para a obtenção dos dados de equilíbrio, foram realizados experimentos de remoção individual e da mistura dos íons Cu2+ e Ni2+ pela alga marinha Sargassum filipendula em coluna de leito fixo. Diferentes modelos foram aplicados para ajustar o equilíbrio e o modelo desenvolvido por Silva (2001) para simular a dinâmica de bioadsorcao. A bioadsorcao dos íons metálicos quando puros em solução apresentou capacidades adequadas tanto para o Cu2+ como para o Ni2+. Para a condição binária, o fenômeno de troca seqüencial foi observado, onde o íon Cu2+ desloca o Ni2+ anteriormente bioadsorvido. O modelo de Silva (2001) se ajustou aos dados experimentais obtidos tanto na condicao simples como na binária. Foram estudados, ainda, três ciclos de bioadsorção/dessorção, sendo verificado que a alga manteve suas características de bioadsorcao, assim como o efeito competitivo entre os íons durante os três ciclos avaliados. / Abstract: Environmental biotechnology studies have been conducted using alternative materials in order to eliminate heavy metal ions from industrial effluents. Brown algae are an attractive materials, due to their large availability and their reduced participation in the vital functions of marine ecosystems. The main structural polysaccharide of the brown algae is alginate, constituted of two uronic acids, mannuronic (M) e guluronic (G), and these groups are directly related to its bioadsorption capacity. The adsorption of different heavy metal ions in single systems has been investigated. However, in real systems it is more common to observe several ions in solution, which may interfere and compete for adsorption sites. The aim of this work was to study the bioadsorption of Cu2+ and Ni2+ ions on Sargassum filipendula seaweed and on commercial alginate (single and binary systems), in order to evaluate the competition of different metallic ions for the adsorption sites of bioadsorbents. Two types of alginates with different M / G ratio were evaluated in single component systems. Alginate with the lower M / G ratios showed a higher biosorption capacity of both metal ions. Next, a study with the seaweed Sargassum filipendula as biosorbent was performed. Initially, the alginic acid was extracted and its M / G ratio was characterized. The functional groups present in the algae that could be involved in the process of biosorption were identified. These results indicated that the alcohols and carboxylic groups present in alginate, sulphate groups present in fucoidan, and amino groups in amino acids, are responsible for binding these ions. To obtain equilibrium data, experiments were carried out to remove ions Cu2+ and Ni2+ individuales or in mixture by Sargassum filipendula seaweed in fixed bed column. Different equilibrium models were used to adjust the experimental data and the model developed by Silva (2001) was employed to simulate the dynamic of biosorption. The biosorption of pure ions in solution showed adequate capacity for Cu2+ and Ni2+. For the binary condition, the phenomenon of sequential exchange was observed, where the Cu2+ ion displaces the previously bioadsorbed Ni2+ ion. The mathematical model of Silva (2001) was able to describe satisfactorily the experimental data obtained for single and binary conditions. With regard to biosorption performance for sorption/desorption cycles, metal uptake remained practically unaltered as well as the competition effect between the ions during three successive cycles. / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Marisa Masumi Beppu / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T00:01:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albarelli_JulianaQueiroz_M.pdf: 12079656 bytes, checksum: 4883a6fcc74937bc5e4be6b917ed0747 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A quitosana é um polímero natural muito estudado devido à sua boa capacidade adsorvente. A aplicação deste biopolímero para remoção de metais pesados tem sido estudada desde o início dos anos 1970 sendo que o número de trabalhos sobre este tema cresceu rapidamente desde então. No entanto, o uso da quitosana como adsorvente em maior escala enfrenta alguns obstáculos, devido à sua baixa resistência mecânica. Uma possível alternativa para melhorar aspectos mecânicos e que também contribui para uma melhor transferência de massa do adsorbato no adsorvente é a imobilização da quitosana em matrizes sólidas utilizando-se técnicas de recobrimento de partículas. Neste contexto, este trabalho visou investigar a imobilização da quitosana em substratos para a aplicação em sistemas de adsorção. Inicialmente foram testados como suporte para imobilização da quitosana vidro, polipropileno, borracha vulcanizada, porcelana e tecido de algodão. O substrato de vidro, utilizado na forma de esferas, apresentou melhor interação com a solução de recobrimento e características adequadas para aplicação em processos de adsorção. As esferas de vidro foram recobertas por diferentes métodos utilizando quitosana 2,5% (m/v) em solução de ácido acético 3% (v/v). O material recoberto foi utilizado em sistemas de adsorção em batelada e contínuo a fim de se analisar a capacidade de remoção de cobre pelo filme de quitosana. Dentre as diferentes técnicas de revestimento estudadas, o processo por "dip coating" obteve um revestimento homogêneo e apresentou boa aderência do filme ao substrato. A natureza da superfície a ser recoberta e a temperatura da solução de recobrimento foram variadas objetivando-se melhorar a fixação da camada de quitosana no suporte, sendo esta ultima variável a mais importante para as condições estudadas. As isotermas de adsorção indicaram um aumento na capacidade de adsorção com o aumento da temperatura na qual ocorre a adsorção. Os dados foram mais bem representados pela isoterma de Langmuir, indicando que o principal fenômeno de adsorção se assemelha a adsorção em monocamada. Observou-se que a capacidade máxima de adsorção encontrada em 25 º C foi semelhante a outros sistemas de adsorção de cobre utilizando quitosana relatados na literatura. Verificou-se um melhor ajuste para o modelo cinético de pseudo-segunda ordem, sugerindo que o fator limitante para a transferência de massa é a reação química. Os estudos de adsorção dinâmica usando as esferas recobertas em sistema de leito fixo demonstraram a possibilidade de seu uso com resultados promissores. / Abstract: Chitosan is a natural polymer largely studied because of its good adsorption capacity. The application of this biosorbent for heavy metal removal has been studied since early 1970s and the number of papers in this subject has grown quickly ever since. However, the use of this material in larger scale faces some barriers due to its low mechanical strength. A possible alternative to improve mechanical resistance and also enhance mass transfer is the immobilization of chitosan onto solid matrices using particle coating techniques. In this context, this study investigates the immobilization of chitosan onto solid supports and its application on adsorption systems. It was tested as support for chitosan immobilization glass, polypropylene, vulcanized rubber, porcelain and cotton. The glass support, used in bead form, has shown the best interaction with the coating solution and good characteristics for application in adsorption processes. Glass beads were coated by different methods using chitosan 2.5% w/v in acetic acid 3% v/v solution. The coated material was used in batch and continuous adsorption systems to analyze the copper removal capacity of the chitosan film. Among the different coating techniques studied, the dip coating procedure formed a homogeneous coating and presented an acceptable film adhesion to the substrate. Variables such as type of surface to be covered and temperature of the coating solution were analyzed on the fixation of the coated material on the substrate. The latter variable affected the most in the studied condition. Adsorption isotherms indicated an increase in the adsorption capacity along with the increase of adsorption temperature. The data were better fitted by Langmuir model, which indicates that the main phenomenon that occurred approaches to a monolayer-type adsorption. The maximum adsorption capacity was found at 25ºC and its value was similar to other copper adsorption systems reported in the literature. The mechanism of sorption showed a better fitting to the second order kinetic model, suggesting that the limiting factor to mass transfer is the chemical reaction. The dynamic adsorption studies using the coated beads in a fixed bed system demonstrated the possibility of its use with promising results. / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Marlene Aparecida Schiavinato, Sara Adrian Lopez de Andrade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T21:26:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_SarahCarolineRibeiro_M.pdf: 990180 bytes, checksum: a52442f68f3a27dfa82cded6425db23c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A contaminação do solo por metais pesados (MPs), causada por processos naturais ou atividade humana, é um dos mais graves problemas ambientais devido à persistência e alto poder de toxicidade dos MPs. Em ambientes contaminados por MPs, as plantas podem apresentar uma série de distúrbios fisiológicos e nutricionais. No entanto, algumas espécies de plantas são tolerantes aos MPs e essa tolerância tem sido selecionada durante a evolução, e envolve diversos mecanismos. A associação com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) pode reduzir os efeitos negativos do estresse induzido por altas concentrações de metais sobre a planta hospedeira. Considerando a existência de plantas tolerantes, a fitorremediação, especialmente com espécies arbóreas, aparece como uma estratégia eficiente para a reabilitação de áreas contaminadas com MPs, uma vez que essas espécies imobilizam os metais absorvidos por mais tempo em seus tecidos. Assim, este estudo teve como objetivos: avaliar a tolerância, o acúmulo e a distribuição dos MPs, Pb e Zn, em três espécies de leguminosas nas diferentes partes das plantas; avaliar a influência destes metais na colonização micorrízica e na fixação biológica de nitrogênio e avaliar o potencial fitorremediador de cada espécie. Foram realizados dois experimentos, um com Pb e outro com Zn, com delineamento experimental totalmente casualizado e em esquema fatorial 3 x 4. Os tratamentos consistiram em três espécies de leguminosas arbóreas Mimosa caesalpiniaefolia (sansão-do-campo), Erythrina speciosa (eritrina-candelabro) e Schizolobium parahyba (guapuruvu) e quatro concentrações de metais, 0, 250, 500 e 1000 mg.dm-3 de Pb e 0, 200, 400 e 600 mg.dm-3 de Zn, adicionados ao solo na forma de acetato de chumbo e sulfato de zinco. Após aproximadamente 180 dias de cultivo as mudas foram coletadas. Determinaram-se altura, área foliar total, massa da matéria seca (MS) da parte aérea e raízes, número de nódulos e MS de nódulos das espécies que nodulam. Na espécie que não nodula, S. parahyba, foi feita a medição da raiz pivotante e o volume total de raízes. Foram feitas as determinações dos teores de Pb e Zn, dos nutrientes essenciais e calculado o índice de translocação (IT). Foram determinados o conteúdo de pigmentos fotossintéticos, a atividade da nitrogenase, aminoácidos livres, nitrato, amônia, peroxidação lipídica (MDA) e a taxa de colonização micorrízica. Os dados foram submetidos à análise de variância, análise de regressão e teste de Tukey. Verificou-se que altas concentrações de Zn adicionadas ao solo afetam mais significativamente o desenvolvimento de mudas de espécies arbóreas quando comparadas às concentrações de Pb utilizadas. Todas as espécies apresentam maiores concentrações de Zn e Pb nas raízes que agem como uma barreira à translocação dos MPs, considerado um mecanismo de fitoestabilização. O fato de serem espécies de leguminosas arbóreas de crescimento rápido, de fácil propagação, sistema radicular extenso e aliado ao fato de conseguirem absorver e concentrar os metais pesados Pb e Zn em suas raízes, sugere que estas espécies arbóreas analisadas podem ser potencias plantas fitorremediadoras de solos moderadamente contaminados, sendo que, para o Pb a espécie mais tolerante seria M. caesalpiniaefolia e para o Zn, a E. speciosa. / Abstract: Soil contamination by heavy metals (HM), caused by natural processes or human activity, is one of the most serious environmental problems due to their persistence and high toxicity potential. In HM contaminated environments, plants may present a series of physiological and nutritional disorders. However, some plant species are tolerant to HM and this tolerance has been selected during evolution. The mechanisms involved in plant tolerance to HM excess are diverse and varied. The association with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) can reduce the negative effects of stress induced by high concentrations of metals to the host plant. Considering the existence of tolerant plants, phytoremediation appears as na efficient strategy for the rehabilitation of areas contaminated with HM, especially using tree species, since these species immobilize absorbed metals for greater time periods in their tissues. Thus, this study aimed to evaluate the tolerance, accumulation and distribution of Pb and Zn in three species of leguminous trees, and further, to evaluate the influence of these metals in mycorrhizal colonization and nitrogen fixation and evaluate the phytoremediator potential of each of the studied species. For this purpose, two experiments were conducted, one with Pb and another with Zn, with a completely randomized experimental design in a factorial 3 x 4 scheme. The treatments consisted of three species of tree legumes Mimosa caesalpiniaefolia (sansão-do-campo), Erythrina speciosa (eritrinacandelabro) and Schizolobium parahyba (guapuruvu) and four concentrations of metal, 0, 250, 500 and 1000 mg.dm-3 Pb and 0, 200, 400 and 600 mg.dm-3 Zn added to soil in the form of lead acetate and zinc sulfate. Approximately 180 days after sowing, the seedlings were collected. We determined the height and total leaf area, the dry matter (DM) of shoots and roots, nodule number and nodule DM of nodulating species. In species that do not nodulate, S. parahyba, measurements were made of the tap root and root volume. Determinations were made of the levels of Pb and Zn as well as essential nutrients and the rate of translocation (IT) was calculated. The content of photosynthetic pigments was determined as well as photosynthesis, nitrogenase activity, amino acids, nitrate, ammonia and lipid peroxidation (MDA) and the rate of colonization was estimated. The data were subjected to analysis of variance, regression analysis and the Tukey test (5% significance). It was found that the higher concentrations of Zn added to soil affected the development of seedlings of the tree species studied more significantly than those of Pb. All species had higher Zn and Pb concentrations in their root, indicating this organ acts as a barrier for metal translocation to the shoots in these plants, considered a phytostabilization mechanism. The fact that these species are fast growing, easily propagated and have a extensive root system that can absorb and concentrate Pb and Zn, suggests that they have potential for use in phytoremediation of contaminated soils. / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal

Orientadores: Marisa Masumi Beppu, Eric Guibal / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T08:07:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_RodrigoSilveira_D.pdf: 3808842 bytes, checksum: 11ce477168f6648e2b9dbfc9e1eba278 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Nos últimos anos, a quitosana, um polissacarídeo linear obtido através da desacetilação da quitina, tem sido descrito como um biopolímero para remoção de metais pesados a partir de efluentes industrias, devido a presença de grupos amino e hidroxilas em suas estruturas, os quais podem atuar como sitios ativos. Vários métodos têm sido utilizados para modificar a quitosana natural, como reticulação com glutaraldeído (GLA) ou eplicloridrina (ECH). As propriedades de adsorção de diferentes espécies metálicas individuais vêm sendo largamente estudadas, embora, a maioria dos efluentes industriais não contenha somente uma espécie metálica, mas várias. Este trabalho foi proposto objetivando-se investigar o fenômeno de adsorção em um sistema binário sintético, constituído dos íons Hg(II) e Cu(II), utilizando-se quitosana natural ou reticulada como bioadsorvente. Membranas de quitosana foram obtidas e seguiu-se com o levantamento das propriedades cinéticas e de equilíbrio, em sistemas monocomponentes e de mistura. O estudo de equilíbrio monocomponente mostrou que a quitosana possui maior afinidade pelos íons Hg(II) quando comparado aos íons Cu(II). Observou-se que a reticulação aumentou a capacidade de adsorção. Para os sistemas de misturas pôde-se observar que o Hg é menos afetado pela presença de Cu. Usando somente dados monocomponentes de equilíbrio os efeitos de adsorção competitiva dos diferentes íons na mistura foram avaliados utilizando o modelo de Langmuir Estendido e a Teoria da Solução Adsorvida Ideal (IAST). A modelagem da cinética de adsorção mostrou que a difusão externa (efeito de filme) é menos significativa que a difusão intrapartícula para íons Cu(II), e o contrário para os íons Hg(II). Ao aumentar a concentração de Hg, a cinética do Cu foi fortemente influenciada. Obtiveram-se bons resultados de dessorção para os íons Hg(II) utilizando-se soluções de NaCl e KI como eluente, e para os íons Cu(II) utilizando-se H2SO4 e tiouréia. Estes resultados indicam que para os íons Hg(II) a adsorção pode-se dar tanto por quelação, troca-iônica ou atração eletrostática, enquanto para os íons Cu(II), o mecanismo de quelação é mais significativo. Utilizaram-se as técnicas de espectroscopia de foto-elétrons (XPS) e estrutura fina de absorção de raios-X (EXAFS) utilizando radiação Síncrotron. Pela técnica de XPS, pôde-se observar que as espécies de Cu(II) são reduzidas sobre a quitosana reticulada com glutaraldeído. A técnica EXAFS confirmou que a adsorção destas espécies se dá nos grupos amino e hidroxilas, embora não tenha sido possível diferenciá-los entre si / Abstract: Recent investigations have described chitosan, a linear polysaccharide obtained from deacetylation of chitin, as a suitable biopolymer to remove heavy metal ions from wastewater, since the amino and hydroxyl groups present in its structure can act as chelating sites. Several methods have been used to modify natural chitosan, such as crosslinking with glutaraldehyde (GLA) or epiclorohydrin (ECH). The adsorption of different heavy metal ions in single systems has been investigated. However, in real systems it is more common to observe several ions in solution, which may interfere and compete for adsorption sites. The aim of this work was to study the adsorption of copper and mercury ions on natural and crosslinked chitosan membranes (single and binary systems), in order to evaluate the competition of different metallic ions for the chelation sites of chitosan. Chitosan membranes were prepared and used to obtain the single and binary kinetic and equilibrium properties. The values of adsorption capacity for mercury ions were higher than those for copper ions for all kinds of chitosan membranes. The highest adsorption capacities were found for crosslinked chitosan. It is possible to notice that the presence of copper ions in the mixture has a more significant impact on mercury adsorption than the other way around. Using only the monocomponent data, the competitive adsorption effects of the different ions in mixture were evaluated using the Langmuir Extended Model and Ideal Adsorbed Solution Theory (IAST). The adsorption kinetic modeling showed that external diffusion (boundary layer) is more significant than intraparticle diffusion for copper ions and the opposite for mercury ions. By increasing the mercury concentration, the copper kinetics was strongly influenced. The best desorption results were obtained for Hg(II) ions using NaCl and KI solutions as elutants. For Cu(II) ions, the best results were obtained by using H2SO4 and thioreia solutions. These results indicated that the adsorption mechanism for Hg(II) ions on chitosan is either by chelation, ion-exchange and electrostatic attraction, while for Cu(II) ions the chelation is more significant mechanism. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and extended X-ray absorption fine structure spectroscopy (EXAFS) were used to investigate the complex properties. The XPS results showed a possible reduction of Cu(II) ions on glutaraldehydecrosslinked chitosan. The EXAFS results confirmed that copper and mercury adsorption could have happen both on amino and hydroxil groups / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Submitted by Lúcia Brandão (lucia.elaine@live.com) on 2015-07-15T16:20:32Z No. of bitstreams: 1 Tese - Pedro Ivo Sabá Guimarães.pdf: 38114387 bytes, checksum: 7edff80b388a9c4786b2cf14794265da (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-20T15:56:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Pedro Ivo Sabá Guimarães.pdf: 38114387 bytes, checksum: 7edff80b388a9c4786b2cf14794265da (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-20T17:39:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Pedro Ivo Sabá Guimarães.pdf: 38114387 bytes, checksum: 7edff80b388a9c4786b2cf14794265da (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-20T17:39:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Pedro Ivo Sabá Guimarães.pdf: 38114387 bytes, checksum: 7edff80b388a9c4786b2cf14794265da (MD5) Previous issue date: 2013-01-01 / Não informada / Concentrations of heavy metals, as cádmium (Cd), Lead (Pb) and mercury (Hg) were observed in samples of sediment of the bottom of narrow channels and rivers, fishes and human hair, collected in three municipalities of Amazonas State in Brazil: Manaus, Barcelos and Novo Aripuanã which present different features with regard to the use and occupation of the soil. Among the municipalities, Manaus presents the largest demographic densities and industrialization, generating consequently more degradation of the quality of the waters, what stresses the necessity of frequent studies in this system. With the purpose to investigate the substances of heavy metals in the sediments of the bottom of the narrow channels and rivers, in the tucunarés and in human hair, it was carried out a survey of references about the Hg in fishes and hair contaminated from Minamata in 1950. From 268 samples, 110 were of sediments of the bottom of narrow channels and river, 84 of tucunarés and 74 of human hair. The greatest quantities of samples presented substances of trace metals below of what is allowed by the World Health Organization, with the exception of Hg that in the samples of the sediment of the bottom of the Negro river in front of Manaus city indicated 6,8 µg/g. The samples of the sediment of the bottom were surveyed every two months during the year of 2008. The fishes were examined in the year of 2009 in two periods: dry season and rainy season and the hair in the first semester of 2010. The concentrations of Al, Ag, B, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, La, Mg, Mo, Pb, Sc, Ti, V, Y, W and Zn were determined by atomic absorption spectrometry with plasma ICP simultaneous and those Hg by atomic absorption spectrometry with cold vapor. The sediment of the bottom of 20cm, 40cm and 60cm of Novo Aripuanã river was analyzed by diffractommetry of x-ray, being found the minerals quartz, kaolinite, rutile and montmorillonite. The results obtained indicated low concentration of metals Cd and Pb, as well in the dissolved forms as in the particulate. Nevertheless such concentrations were greater in the municipality of Barcelos. In the sediment of the bottom, the greatest concentrations of Pb were observed in the Negro river, though this element occurred in small quantities in the exchangeable fraction of the sediment (>1%). On the other hand the greatest concentrations of Pb in tucunarés borboleta were detected in the Negro river. In the exchangeable fractions of the sediments, the Cd occurred in low proportions (up to 5%), mainly in the Negro river (Basin of the low Negro river) and Madeira river. The survey also revealed that there is correlation between Al and Sc in the sediments of the bottom and that in the tucunarés of 60cm the substances of Hg were greater than in the tucunarés of 40cm which always low. Nevertheless no significant tendency of spatial or temporal distribution of Hg occurred in the samples. Therefore it is believed that the highest substances registered for some samples resulted from non-punctual diffused sources, as atmospherical deposition and sources originating from the forest. In the smallest tucunarés, the concentrations of Cd and Pb were always lower than the limits of detection (0,005 and 0,08 µg.g-1 dry weight respectively). On the other hand, tucunarés with more than 3kg collected near the city of Barcelos (Rio Negro Basin) presented high concentrations of Hg (average: 0,60 +/- 0,34µg/g humid weight) and methylmercury (average: 0,50 +/- 0,2µg/g humid weight). The last one represented on average 92% of the total mercury determined in the muscles of fish. Such concentrations were smaller than the maximum allowed by Brazilian legislation for predatory fish (1 μg/g) humid weight and, probably, resulted form the high substances of methylmercury produced in the environment, due to the processes of production and discharge of mercury from the vegetation and the flooded soil. The results obtained in human hair in the municipality of Novo Aripuanã differed according to the age and the type of feeding (0,002 to 0,01 μg/g from 10 to 14 years of age; from 0,020 to 0,033 μg/g with the age from 15 to 18 years) and the greatest occurrence was from the age 19 to 24 years (0,066 to 0,096 μg/g). Consequently, it was concluded that the tucunarés of Aripuanã river were not contaminated. The Negro river Basin presented quantities relatively elevated of Hg an Pb with regard to other basins of all the elements investigated. On the other hand, concentrations of some trace metals were observed, they continue to increase perhaps influenced by the neighboring vegetation or even by the river and small channels and because of this fact they must be evaluated periodically, whereas others are decreasing and another class is stable in the sediments of the bottom of small channels and rivers in Manaus city. / Concentrações de metais pesados como Cádmio (Cd), Chumbo (Pb) e Mercúrio (Hg) foram determinadas em amostras de sedimento de fundo em igarapés e rios, peixes e cabelo humano , coletados em três município do Estado do Amazonas: Manaus, Barcelos e Novo Aripuanã, os quais apresentam diferentes características quanto ao uso e ocupação da terra. Dentre estes municípios, Manaus apresenta maior densidades demográficas e industrialização, o que gera, consequentemente, maior degradação da qualidade das águas, enfatizando a necessidade de estudos frequentes nesses sistema. Com o intuito de investigar os teores de metais pesados nos sedimentos de fundo dos igarapés e rios, nos tucunarés e no cabelo humano foi realizado um levantamento de referências sobre o Hg em peixes e cabelo contaminados de Minamata em 1950. Das 268 amostras, 110 foram de sedimentos de fundo dos igarapés e rios, 84 de tucunarés e 74 de cabelo humano, sendo que destes, a maior quantidade de amostras apresentaram teores de metais pesados abaixo do permitido pela OMS, com exceção do Hg que nas amostras de sedimento de fundo do rio Negro em frente a cidade de Manaus indicou 6,8 µg/g. As amostragem de sedimento de fundo foram feitas bimestralmente durante o ano de 2008. Os peixes foram amostrados no ano de 2009 em dois períodos: seca e cheia e o cabelo no primeiro semestre de 2010. As concentrações de Al, Ag, B, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, La, Mg, Mo, Pb, Sc, Ti, V, Y, W e Zn foram determinados por espectrometria de absorção atômica com plasma ICP simultâneo, e as de Hg por espectrometria de absorção atômica com vapor frio. O sedimento de fundo de 20 cm, 40 cm e 60 cm do rio de Novo Aripuanã foi analisado por difratometria de raios-x, onde encontrou-se os minerais quartzo, caulinita, rutilo e montmorilonita. Os resultados obtidos mostraram baixas concentrações dos metais Cd e Pb, tanto nas formas dissolvidas quanto particuladas, no entanto, tais concentrações foram maiores no município de Barcelos. No sedimento de fundo, as maiores concentrações de Pb foram observadas no rio Negro, embora este elemento tenha ocorrido em pequenas quantidades na fração trocável do sedimento (< 1%). Por outro lado as maiores concentrações de Pb nos tucunarés borboleta foram detectadas no rio Negro. Na fração trocável do sedimento, o Cd ocorreu em baixas proporções (até 5%), principalmente no rio Negro (Bacia do baixo Rio Negro) e Madeira. O estudo revelou ainda que existe correlação entre o Al e Sc nos sedimentos de fundo, e que nos tucunarés de 60 cm os teores de Hg foram maiores do que nos tucunarés de 40 cm que foram sempre baixos. No entanto, nenhuma tendência significativa de distribuição espacial ou temporal de Hg ocorreu nas amostras. Portanto, acredita-se que os altos teores registrados para algumas amostras foram resultantes de fontes de origens difusa não-pontual, como deposição atmosférica e fontes originárias da floresta. Nos tucunarés menores, as concentrações de Cd e Pb foram sempre inferiores aos limites de detecção (0,005 e 0,08 μg/g peso seco, respectivamente). Por outro lado, tucunarés com mais de 3 kg coletados próximo a cidade de Barcelos (Bacia do rio Negro) apresentaram altas concentrações de Hg (média: 0,60 +/- 0,34μg/g peso úmido) e metilmercúrio (média: 0,50 +/- 0,21μg/g peso úmido). Este último representou em média 92% do mercúrio total determinado no músculo dos peixes. Tais concentrações foram menores que o máximo permitido pela legislação brasileira para peixes predadores (1μg/g peso úmido) e, provavelmente, foram resultante de altos teores de metilmercúrio produzido no meio ambiente, devido aos processos de produção e liberação do mercúrio a partir da vegetação e solo inundados. Os resultados obtidos em cabelo humano no município de Novo Aripuanã, variou de acordo com a idade e o tipo de alimentação (0,002 a 0,010 µg/g de 10 a 14 anos de idade; de 0,020 a 0,033 µg/g com idade de 15 a 18) e a maior evidencia foi na faixa-etária de 19 a 24 anos (0,066 a 0,096 µg/g). Portanto, concluiu-se que os tucunarés do rio Aripuanã não estavam contaminados. A bacia do Rio Negro apresentou quantidades relativamente elevadas de Hg e Pb em relação as outras bacias de todos os elementos estudados. Por outro lado, foram observadas concentrações de alguns metais pesados que continuam aumentando, os quais devem ter sofrido influência da vegetação próxima ou mesmo no rio e igarapés e devido a isso eles devem ser periodicamente avaliados, enquanto outros estão diminuindo e uma terceira classe estão estáveis em sedimentos de fundo de igarapés e rio de Manaus.