Orientador: Denise Bevilaqua / Orientador: Oswaldo Garcia Júnior (in memoriam) / Banca: Elizabeth Berwerth Stucchi / Banca: Peter Hammer / Banca: Antonio Carlos Augusto da Costa / Banca: Ana Teresa Lombardi / Resumo: O processo de biossorção tem sido reconhecido como alternativa potencial na concentração de metais pesados e radioisótopos a partir de corpos d'água que recebem ação antropogênica (indústria, mineração, etc.). A biossorção é um processo que se baseia na remoção de íons metálicos em solução aquosa através de interações entre o metal e determinados sítios ativos presentes em revestimentos celulares, provenientes de biomassas como algas, bactérias e fungos. Na última década, há na literatura um crescente interesse na aplicação deste processo para concentração, recuperação e separação de metais de alto valor agregado e/ou de grande demanda tecnológica, tais como as terras-raras (TR) - essenciais para fabricação de um sem-número de produtos, a citar: laseres, supercondutores, equipamentos miniaturizados, etc. Apesar de apresentarem uma considerável disponibilidade na natureza, as TR possuem alto valor agregado devido aos dispendiosos e complexos processos de separação e purificação de misturas de TR, resultado da alta similaridade química entre os elementos do grupo. Poucos países detêm processos industriais completos de separação destes metais, dessa forma, o domínio dessa tecnologia determina uma importância considerável nos aspectos geopolíticos, estratégicos e econômicos, visto a extensão de investimentos em P&D envolvidos e as descobertas geológicas nas últimas décadas das jazidas chinesas, que abrangem 80% das reservas mundiais. Este trabalho consiste em uma avaliação preliminar da utilização do processo de biossorção na biomassa Sargassum sp. para a concentração, recuperação e separação de misturas de metais TR a partir de soluções sintéticas. As interações metal-biomassa seguem uma cinética de pseudo-segunda ordem e são descritas pelo modelo de adsorção de Langmuir... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The biosorption process has been recognized as potential alternative to concentrate heavy metal and radioisotopes from wastewaters of the anthropogenic activities (industry, mining, etc.). The biosorption is a process based on removal of metallic ions in aqueous solution from interactions among the metal and determined active sites on cellular envelope of biomasses as such algae, bacteria, and fungus. In last decade, there are in the literature a crescent interest to apply this process for the concentration, recovery, and separation of metals of high aggregated value and/or high technologic demand as the rare earth metal (RE), which are essential for the manufacturing of a great number of products; e.g. lasers, superconductors, miniaturized equipments, etc. Despite of the RE present a relevant availability, they have high aggregated value due to expansive and complicate processes of separation and purification of RE mixtures, which is resulted of the high chemical similarities of the group. Few countries have complete industrial processes of separation of these metals, so the domain of this technology determines a considerable importance in geopolitical, economic, and strategic aspects because the extension of R&D investments involved and the geological discoveries of the Chinese ore deposits in the last decades, which comprise 80 % of world reserves. This work consists on evaluation of the biosorption process by Sargassum sp. biomass for the concentration, recovery, and separation of RE metals from synthetic solutions. The metalbiomass interactions follow the pseudo-second-order kinetics and they are described by the Langmuir adsorption model. Potentiometric and spectroscopic (SEM/EDX, FTIR e XPS) analyses indicate that the biomass is bounded to the RE by oxygenated groups via ionexchange and complexation mechanisms... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Sandra Regina Pombeiro Sponchiado / Banca: Carlos Renato Corso / Banca: Meuris Gurgel Carlos da Silva / Resumo: Os metais terras-raras (TRs) apresentam um alto valor agregado, o qual não provém de sua baixa ocorrência mineral, mas sim da dificuldade na separação destes pelos métodos clássicos, uma vez que os elementos desta série apresentam semelhantes comportamentos físico-químicos. Desta maneira, altos custos são despendidos anualmente para a obtenção das TRs na forma pura, sendo esta necessária para as suas aplicações tecnológicas. Uma alternativa a esta problemática é o emprego da biossorção, a qual apresenta potencial aplicação para a extração e separação de metais valiosos, por ter como vantagem uma alta eficiência agregada a um baixo custo. Alguns requisitos são necessários para que o processo de biossorção possa ter competitividade técnica e econômica, tais como, o material biológico empregado deve apresentar um baixo custo, sendo assim necessário estabelecer as condições ótimas de cultivo do micro-organismo para sua produção em larga escala, e também a utilização do biossorvente na forma imobilizada possibilita seu uso como um adsorvente convencional, o qual apresenta tamanho desejado, alta porosidade e um bom desempenho físicoquímico. Por esta razão, o presente trabalho teve como principal objetivo avaliar a potencialidade de utilização da biomassa melanizada (inativa) obtida da linhagem mutante MEL 1 do fungo Aspergillus nidulans, na sua forma livre e imobilizada, no processo de biossorção dos metais terras-raras neodímio, lantânio e cério em soluções monometálicas. Com os resultados obtidos foi possível estabelecer a condição ótima de cultivo da linhagem MEL 1 do A. nidulans que proporcionou uma biomassa mais melanizada, a qual apresentou uma maior capacidade biossortiva. Para tal condição, a massa micelial obtida após o crescimento do fungo por três dias, sob agitação à... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The rare-earth metals (TRs) have a high added value, which does not come from its low mineral occurrence, but the difficulty in separating these by classical methods, since the elements of this series show similar physical and chemical behavior. Thus, high costs are spent annually to obtain the TRs in pure form, which is necessary for their technological applications. An alternative to this problem is the use of biosorption, which has potential application for extraction and separation of valuable metals, having the advantage of a high aggregate efficiency at a low cost of production. Some requirements are necessary for the biosorption process may have technical and economic competitiveness, such as the biological material used must be low cost and it is necessary to establish the optimum conditions for cultivation of the microorganism to its large scale production, and also the use of biosorbent immobilized in the form enables its use as a conventional adsorbent, which has the desired size, high porosity and good physical and chemical performance. For this reason, this study aimed to evaluate the potential use of biomass melanized inactive mutant of the fungus Aspergillus nidulans MEL1 in its free form and immobilized in calcium alginate, in the process of biosorption of neodymium rare-earth metals, lanthanum and cerium. The results concerning the kinetics of biosorption showed that the ability of TRs biosorptive varied between different forms of biomass, and this capacity was higher compared to free biomass immobilized. Regarding the maximum biosorption capacity (Qmax), we observed that the immobilized biomass caused a reduction in Qmax of lanthanum and neodymium in approximately 60 and 33% respectively, have kept their Ce Qmax for both types of biomass (open and immobilized). The affinity of biomass... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: Caranguejos de água doce Trichodactylus fluviatilis (Crustacea: Decapoda) coletados em dois sítios da Bacia do Rio Corumbataí nos períodos seco e chuvoso foram avaliados como bioindicadores para Al, Cu, Fe, Mn e Zn. Os decápodos foram necropsiados, sendo brânquias, hepatopâncreas e músculos removidos. Foram coletadas também amostras de água e sedimento nos mesmos locais de coleta dos T. fluviatilis. Os metais foram determinados por Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Acoplado Indutivamente e os resultados obtidos comparados através de análise de variânça (ANOVA), teste de Tukey e análises de correlação. Diferença significativa entre os sexos foi observada somente para as concentrações de Zn (macho > fêmea). Comparando as concentrações nos tecidos de T. fluviatilis, o Al foi encontrado em maiores concentrações nos hepatopâncreas em relação aos músculos. As concentrações de Cu encontradas nas brânquias foram maiores em relação aos outros tecidos. As concentrações de Fe foram menores nos músculos. As concentrações de Mn foram significativamente diferentes nos três tecidos (hepatopâncreas > brânquias > músculos) e as concentrações de Zn obedeceram a seguinte seqüência: músculo > hepatopâncreas > brânquias. O Mn e Zn foram encontrados em maiores concentrações nos caranguejos coletados no período seco. Os metais Al, Fe e Mn foram encontrados em maiores concentrações nos caranguejos coletados no sítio 2. Não foi observada diferença significativa entre as concentrações de Al, Cu, Fe, Mn e Zn determinadas nos caranguejos e o comprimento da carapaça, o que sugere um processo de acumulação dos metais pelo animal. As concentrações de Cu nos caranguejos refletiram as frações potencialmente biodisponíveis do elemento no sedimento. As concentrações de Al e Zn nos caranguejos refletiram a composição geológica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Freshwater crabs Trichodactylus fluviatilis (Crustacea: Decapoda) collected in two sites in the Corumbataí River basin during the dry and rainy seasons were evaluated as bioindicators for Al, Cu, Fe, Mn, and Zn. Necropsies were conducted on the decapods and their gills, hepatopancreas, and muscles were removed. Water and sediment samples were also collected at the same sites as the T. fluviatilis. Metals were determined using optic emission spectrometry with inductively coupled plasma and results were compared using analysis of variance (ANOVA), Tukey test, and correlation analyses. Significant differences were observed between sexes only for concentrations of Zn (male > female). Comparing concentrations in the tissues of T. fluviatilis, Al was found in higher concentrations in the hepatopancreatic tissues than in the muscles. Concentrations of Cu in the gills were higher compared to other tissues. Concentrations of Fe were lower in the muscles. Concentrations of Mn were significantly different in the three tissues (hepatopancreatic tissue > gills > muscles) and concentrations of Zn followed the sequence: muscle > hepatopancreatic tissue > gills. Mn and Zn were found in higher concentrations in crabs collected in the dry season. Al, Fe, and Mn were found in higher concentrations in crabs collected at site 2. No significant differences in concentrations of Al, Cu, Fe, Mn, and Zn were observed in crabs of differing shell lengths, which suggests a process of metal accumulation in the animal. The concentrations of Cu in the crabs reflect the potentially bioavailable fractions of the element in the sediment. The concentrations of Al and Zn in the crabs reflected the geological composition of the region and the soluble fraction, respectively. The concentrations of Fe and Mn did not reflect the soluble and potentially bioavailable concentrations of the metals during the collection... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Ana Luiza Brossi Garcia / Coorientador: Amauri Antonio Menegário / Banca: Julio Vicente Lombardi / Banca: Dejanira de Franceschi de Angelis / Mestre

Resumo: A qualidade da água do Córrego São Caetano no Município de Botucatu foi analisada através de parâmetros físico-químicos, microbiológicos e climáticos. Realizada no período de novembro de 2010 a setembro de 2011, bimestralmente em quatro pontos de amostragem, em duas estações predominantes, a chuvosa e a seca, com a meta de detectar possíveis alterações ao longo do sistema hídrico. Foram avaliadas as variáveis: temperatura do ar e da água, potencial hidrogeniônico (pH), condutividade elétrica, turbidez, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), carbono orgânico total (COT), nitrogênio, fósforo, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio, coliformes totais, coliformes termotolerantes, pluviometria e radiação solar. A predominância do pH ácido com média de 6,3 na estação chuvosa e pH básico com média de 7,3 na estação de seca, associadas aos altos índices pluviométricos na estação chuvosa e baixos na estação de seca, contribuíram nas diluições e concentrações dos sais. A condutividade elétrica apresentou maior média no ponto 1 (327,4 μS.cm-1), indicativo de foco de contaminação poluidora por altas concentrações de sais e menor média no ponto 2 (159,8 μS.cm-1). O oxigênio dissolvido no ponto P4, de Maio a Setembro de 2011 atingiu o menor índice analisado de 1,38 mgO2.L-1, onde foi consumido o oxigênio disponível pela DBO, indicação de poluição de esgoto doméstico crítico por afetar o sistema aquático. As médias do COT na estação chuvosa apresentaram valores maiores que as médias do pH no mesmo período, em função da presença de carga orgânica, convertida em ácido através da degradação microbiana. O fósforo no ponto P4 apresenta valor máximo de 1,29 mg.L-1 em Maio de 2011, onde foi verificada ausência de chuvas nos 10 e 20 dias que antecederam as amostragens... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The water quality of the stream Sao Caetano in Botucatu was analyzed by physico-chemical, microbiological and climate. Held from November 2010 to September 2011, bimonthly in four sampling points in two seasons prevalent in wet and dry, with the goal of detecting possible changes along the water system. The variables: air temperature and water, hydrogen-ionic potential (pH), electrical conductivity, turbidity, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand (BOD), total organic carbon (TOC), nitrogen, phosphorus, cadmium, chromium, lead , mercury, total coliform, fecal coliform, rainfall and solar radiation. The predominance of acidic pH with an average of 6.3 during the rainy season and basic pH with an average of 7.3 in the dry season associated with high rainfall in the wet season and low during the dry season, contributed in dilutions and concentrations of salts . The electrical conductivity showed higher average in 1 (327.4 μS.cm-1), indicative of an outbreak of contamination polluting by high concentrations of salts and lowest average in 2 (159.8 μS.cm-1). Dissolved oxygen at point P4, May to September 2011 reached the lowest rate of 1.38 analyzed mgO2.L-1, where the available oxygen was consumed by the BOD, indicating pollution... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Sérgio Campos / Coorientador: Assunta Maria Marques da Silva / Banca: Teresa Cristina Tarlei Pissarra / Banca: Osmar Delmanto Junior / Banca: Luciano Nardini Gomes / Banca: Fernanda Leite Ribeiro / Doutor

Orientador: Antenor Pasqual / Resumo: O presente trabalho objetiva detectar a presença dos metais pesados - Cádmio (Cd), Chumbo (Pb), Níquel (Ni) e Zinco (Zn) - em estruturas biológicas como solos e plantas, em regiões consideradas como de risco para ocorrência desses elementos, provenientes da poluição ambiental emitida pelo tráfego de veículos automotores. As amostras foram coletadas ao longo de três locais do Estado de São Paulo, localizados ao longo da Rodovia Presidente Dutra, sentido São Paulo - Rio de Janeiro (km 183 - Fazenda São Judas Tadeu; km 156 - Base da Polícia Federal de São José dos Campos e Km 87 - Posto de Pedágio Moreira César). A primeira amostragem ocorreu em agosto de 1999, a segunda amostragem, em abril de 2000 e a terceira amostragem, em novembro de 2000. Para o presente estudo foram coletadas amostras de plantas e solos provenientes das margens e da "ilha" (sistema de separação de um lado do outro das pistas) da rodovia, totalizando 324 amostras, a saber: 216 amostras de solos em profundidade (0, 0-10 e 10- 20cm, no perfil do solo) e em distância da margem da rodovia (10, 20 e 30m) de cada local ao longo da rodovia; 108 amostras de plantas nos pontos de amostragem de solo na "ilha" e à distância da rodovia (15 e 30m da margem asfáltica). Para a obtenção dos extratos das amostras de solos, utilizou-se a extração por DTPA (ácido dietilenotriaminopentaacético + CaCl2 + trietanolamina), com agitação mecânica em bloco digestor; as amostras de plantas foram submetidas à digestão ácida com solução nítrico-perclórica (HNO3 + HClO4). Os extratos obtidos dos tratamentos químicos empregados nas amostras foram levados para a leitura em Espectrofotômetro de Absorção Atômica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The present study aims at detecting the presence of heavy metals - Cadmium (Cd), Lead (Pb), Nickel (Ni) and Zinc (Zn) - in biological structures such as soil and vegetation, in regions considered as risk-areas for the occurrence of these elements, which originate from environment pollution from automobile fuel-combustion. Samples were collected in the vicinity of three locations in São Paulo State, along the Presidente Dutra Highway, on the São Paulo - Rio de Janeiro direction (São Judas Tadeu Farm, at km 183; Federal Police Office at São José dos Campos, at km 156; and Moreira César Toll Plaza, at km 87). The first sample collection took place in August 1999; the second one, in April 2000; and the last one occurred in November 2000. For this study, plant and soil samples were collected from the highway margins and median strips (system of separation of both sides of the lanes), in a total of 324 samples, organized as follows: 216 controlled-depth (0, 0-10 and 10-20cm-deep, at the soil's profile) and controlled-distance from the margins (10, 20 and 30m) soil samples, at each location along the highway; 108 plant samples collected at the distance-controlled points of soil in the median strips collection (15 and 30m from highway margin). The extraction by DTPA (dietiletriaminopentaacetic acid + CaCl2 + trietanolamin) was used, for soil sample extracts with mechanical agitation in digesting block; plant samples were subjected to acid digestion with nitric-percloric solution (HNO3 + HClO4). Atomic Absorption Spectrofotrometrer for readings. Were used for extracts. Biological monitoring of the exposition does not exclude environmental monitoring, for both processes are valid and provide independent data which may, all in all, assess the exposition to toxic agents and their potential effects to human health and the environment... (Complete abstract, click electronic address below). / Doutor

Orientador: Márcia Cristina Bisinoti / Banca: André Henrique Rosa / Banca: Edenir Rodrigues Pereira Filho / Resumo: Neste trabalho foi determinado o estoque de metais e avaliada a dinâmica destes em águas superficiais dos rios Preto, Turvo e Grande e seus afluentes (corpos aquáticos pertencentes à Bacia Hidrográfica do Turvo/Grande). Numa primeira etapa, os elementos alumínio, antimônio, arsênio, bário, cádmio, chumbo, cobre, cromo, níquel e zinco foram quantificados mensalmente em 13 locais de amostragens empregando Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização por Forno de Grafite. Nessas mesmas amostras foram monitorados em campo, com o auxílio de equipamentos multiparâmetros, os parâmetros temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade, pH e sólidos totais dissolvidos, bem como no laboratório o carbono orgânico total (COT) empregando um Analisador de Carbono Orgânico Total. Os resultados foram interpretados com o auxílio de Análise de Componentes Principais (PCA). Numa segunda etapa, substâncias húmicas aquáticas (SHA) foram extraídas das águas do rio Preto empregando método recomendado pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas. Em seguida, estudos da capacidade de complexação das SHA do Rio Preto com os metais alumínio, cromo (III), cromo (VI) e níquel foram realizados no laboratório e em campo empregando Espectrofluorimetria Molecular. A partir dos resultados obtidos pode se verificar que os corpos aquáticos Córrego Piedade e rio Preto próximo a ETE (COT variando de 2,9-225,8 mg L-1) encontraram-se impactados principalmente, devido ao lançamento de efluentes domésticos. Os dados de PCA discriminaram 4 grupos permitindo avaliar a influência da sazonalidade no aporte dos contaminantes monitorados. As constantes de estabilidade condicional dos complexos SHA-Cromo (VI), SHA-Cromo (III) e SHANíquel foram de 2,6 10-2, 2,0 10-2 e 1,1 10-5, respectivamente. Estes resultados, associados à caracterização das SHA permite concluir... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Quantify and metals environmental dynamics in waters from Preto, Turvo and Grande rivers and its main tributaries (water bodies belonging at Turvo/Grande Watershed) were evaluated in this work. As a first step, freshwater were sampling monthly at 13 sampling places during 12 months and the elements aluminum, antimony, arsenic, barium, cadmium, lead, copper, chromium, nickel and zinc were quantified using Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry. In field, the characterization of these water samples were carried through measures of temperature, dissolved oxygen, conductivity, pH and total dissolved solids. Total organic carbon (TOC) was quantified using a Total Organic Carbon Analyzer. Principal Component Analysis (PCA) was employed to data treatment. In a second step, aquatic humic substances (AHS) were extracted from Preto River according International Humic Substances Society method. Complexation capacity studies of AHS with aluminum, chromium (III), chromium (VI) and nickel were performed in the laboratory and field using Fluorescence Molecular Spectroscopy. Results showed that Piedade and Preto rivers near ETE are the aquatic bodies more affected by domestic discharges presenting TOC ranged from 2.9 to 225.8 mg L-1. PCA discriminated four groups to evaluate seasonality influence on discriminated diffuse and point sources of monitored contaminants. Conditional stability constants of metal complexes with AHS were 2.6 10-2, 2.0 10-2 and 1.1 10-5 for chromium (VI), chromium (III) and nickel, respectively. Our results indicated that SHA-metal interactions are weak compared to other studies reported in the literature, whose may be associated to humification degree low. Atypical behavior was observed to complexation capacity study of the AHS-Aluminum. An increase of the fluorescence signal was noted with metal addition. Finally, solar radiation decrease the complexation... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Wanderley José de Melo / Banca: Miralda Bueno de Paula / Banca: Mara Cristina Pessôa da Cruz / Banca: Janice Guedes de Carvalho / Banca: Itamar Andrioli / Resumo: A adição ao solo de resíduos oriundos dos processos de tratamento de água e esgotos tem sido feita como uma alternativa para minimizar os problemas de poluição ambiental, paralelamente à busca de uma maneira mais econômica de descartar este material. Entretanto, devido à possibilidade de presença de metais pesados, sua adição continuada ao solo deve ser avaliada com cuidado, considerandose os riscos de contaminação. No presente estudo objetivou-se, especificamente, determinar os teores dos metais Cr, Cu, Zn, Cd, Pb, Mn e Ni em dois Latossolos (um LVd e um LVef) no nono ano de experimentação com doses de lodo de esgoto (0, 45, 90 e 127,5 Mg ha-1); determinar os teores destes metais nas raízes, colmos, folhas, grãos e sabugos de milho pelo método USEPA 3050B e pelos extratores Mehlich-1 e DTPA e determinar a atividade das enzimas amilases, proteases e arilsulfatases como indicadores da qualidade bioquímica do solo, correlacionando-as com a produtividade das plantas de milho. Os resultados mostraram que, de maneira geral, os teores dos metais pesados nos solos extraídos pelo método 3050 B (HNO3 + H2O2 + HCl) foram encontrados em maiores quantidades no LVef e esse mesmo método, não detectou todos os metais em todas as partes das plantas de milho. Comparando-se os métodos Mehlich-1 e DTPA, o primeiro extraiu maiores quantidades do que o segundo. A atividade enzimática do solo foi crescente com a adição de lodo de esgoto, reduzindose a partir do tratamento 90 Mg ha-1 em ambos os solos, à exceção das proteases no LVef. Não foram observadas correlações significativas entre a produtividade do milho e a atividade de todas as enzimas, à exceção das proteases no LVd, o que não permitiu considerar esses parâmetros como bons indicadores da qualidade do solo. / Abstract: The deriving residues soil addition from water and sewers treatment processes has been made as an alternative to minimize the problems environmental pollution, simultaneously to the search in a more economic way to discard this material. However, due to possibility of heavy metals presence, its soil continued addition has must to be care, evaluating the contamination risks. The objective of the present work was evaluated Cr, Cu, Zn, Cd, Pb, Mn and Ni the metals contents in two Oxisols (LVd and LVef) in the nineth year experimentation with doses of sewage sludge (0, 45, 90 and 127,5 Mg ha-1); to determine of these heavy metals contents in the root, stalk, leafs, grains and corncob of corn by USEPA 3050B method and Mehlich-1 and DTPA extractors and to determine the amylases, proteases and arylsulphatases enzyme activities as biochemist soil quality indicator, correlating them with the productivity of the corn plants. The results had shown that, in general way, the heavy metals contents on soil extracted by 3050 B (HNO3 + H2O2 + HCl) method had been found in bigger amounts in the LVef and this did not detect all the metals in all the parts of the maize plants. Comparing the Mehlich-1 and DTPA methods, the first one it extracted greaters amounts of heavy metals. The enzymatic activity do was increasing with the addition of sewage sludge, reducing to treatment 90 Mg ha-1 in both soils, except proteases activity in LVef. Significant correlations between the productivity of the corn and the activity of all had not been observed the enzymes, except proteases activity in the LVd, what it did not allow to adopt these parameters as good soil quality indicators. / Doutor

Resumo: O lodo de esgoto tem sido utilizado na agricultura com bons resultados, no entanto existe a tendência de utilização de altas doses de lodo de esgoto, que podem contaminar o solo com metais pesados tanto em superfície como em profundidade. Assim mapas de distribuição espacial de metais pesados no solo são fundamentais para o controle de riscos ambientais. Este trabalho teve como objetivos: estudar a variabilidade espacial de metais pesados em múltiplas escalas espaciais, para produzir mapas de interpolação por "krigagem" com melhor qualidade; avaliar a variabilidade espacial de Cd, Cu, Ni, Pb e Zn verificando a melhor performance dos resultados em função do número de amostras pela estatística clássica e pela geoestatística; determinar a variabilidade dos teores de Cu e Zn em amostras de solo coletadas em diferentes profundidades afim de verificar a mobilidade destes elementos num solo tratado com lodo de esgoto por treze anos. Foram avaliados 4 tratamentos com aplicação de 0, 5, 10 e 20 t ha-1 de lodo de esgoto e retiradas amostras de solo em 18, 33 e 66 pontos nas profundidades de 0 - 20 cm, 20 - 40 cm, 40 - 60 cm, 60 - 80 cm e 80 - 100 cm e determinou-se os teores totais de Cd, Cu, Ni, Pb e Zn. Todos os elementos estudados apresentaram mapas de isolinhas satisfatórios com 33 pontos de amostragens. As variáveis estudadas apresentaram estrutura de dependência espacial, o que permitiu o seu mapeamento, utilizando-se técnicas geoestatísticas. Os tratamentos que receberam lodo de esgoto apresentaram maior variabilidade espacial que a testemunha. O uso da geoestatística necessitou menor número de sub amostras quando comparado a estática clássica para obtenção de médias representativas. A aplicação de lodo de esgoto proporcionou movimentação de Zn do solo para camada sub superficial de 20 - 40 cm de profundidade e variabilidade espacial / Abstract: Sewage sludge has been used with good results in agriculture, however there is a tendency to use high doses of sewage sludge, which can contaminate the soil with heavy metals in both surface and depth. Thus maps of spatial distribution of heavy metals in soil are essential for the control of environmental risks. This study aimed to: study the spatial variability of heavy metals at multiple spatial scales to produce maps of kriging interpolation with better quality, assess the spatial variability of Cd, Cu, Ni, Pb and Zn by checking the results in better performance the number of samples by classical statistics and geostatistics, the variability of Cu and Zn in soil samples collected at different depths in order to verify the mobility of these elements in soil treated with sewage sludge for thirteen years. We evaluated four treatments with application of 0, 5, 10 and 20 t ha1 of sewage sludge and soil samples taken at 18, 33 and 66 points in depths from 0 - 20 cm, 20 - 40 cm, 40 - 60 cm, 60 - 80 and 80 - 100 cm and it was determined the total contents of Cd, Cu, Ni, Pb and Zn. All the elements studied showed satisfactory contour maps with 33 sampling points. The variables showed spatial dependence structure, which allowed its mapping, using geostatistical techniques. The treatments that received sewage sludge had a higher spatial variability than the control. The use of geostatistics required less number of sub samples when compared to classical static to obtain representative averages. The application of sewage sludge provided movements of soil Zn for subsurface layer from 20 - 40 cm depth and spatial variability / Orientador: Wanderley José de Melo / Coorientador: José Marques Júnior / Banca: Ademir Sérgio Ferreira de Araújo / Banca: Cassio Hamilton Abreu Junior / Banca: Renato de Mello Prado / Banca: Gener Tadeu Pereira / Doutor

Orientador: Maria Margarita Torres Moreno / Banca: Antenor Zanardo / Banca: Jairo Roberto Jiménez Rueda / Banca: Shirley Cosin / Banca: Sergio R. Christofoletti / Resumo: Entre os grandes problemas do desenvolvimento tecnológico e industrial está a geração de grandes quantidades de resíduos, sendo a reciclagem uma das alternativas adequadas para a redução de determinados impactos ambientais, transformando lixo em matéria-prima. Uma das fases da produção de semi-jóias e bijuterias é o acabamento por eletrodeposição de metais nobres produzindo águas de lavagem e arraste cujo tratamento gera um resíduo (classe I perigoso segundo a NBR 10004 anexo A, listagem n°1) que apresenta em sua composição metais cromóforos, cobre e níquel, em concentrações elevadas. Para a realização deste trabalho, amostras de resíduo foram submetidas a tratamentos de metalurgia extrativa mediante lixiviação dos metais em meio ácido, e precipitação posterior em faixas específicas de pH para separar o cobre do níquel na forma de hidróxidos, transformados em óxidos por calcinação. A eficiência da separação foi controlada qualificando ambos os metais no líquido residual e mediante difratometria de raios X da torta de filtração. Com estes compostos, na forma de óxidos ou hidróxidos foram preparados pigmentos cerâmicos combinados com caulim, alumina e/ou zirconia e aplicados em laboratório. Os pigmentos obtidos também foram misturados a um esmalte cerâmico comercial em concentrações variadas e aplicados sobre placas de revestimentos engobadas e queimadas em uma linha de produção industrial. Os resultados colorimétricos obtidos foram bastante satisfatórios, quando confrontados a cores de catálogo e a água de extração dos metais pesados ficou isenta dos mesmos, mostrando que a técnica é uma ótima alternativa para o problema dos resíduos galvânicos. / Abstract: The great amount of waste has been within the greatest of technological and industrial problems. Recycling has been a proper alternative to reduce some environmental impacts, transforming waste into raw material. One of the golden plated industry production phases is the finishing by noble metals electro-deposition producing washing and dragging water whose treatment generates a waste (class I dangerous in agreement with NBR 10.004 annex A, list nº1) that show in its composition high concentration of cromophorus metals, copper and nickel. In order to make this work, waste samples were subjected to extractive metallurgy treatments by metals lixiviation in acid environment and after specific pH tracks precipitation to separate copper from nickel in hydroxide shapes transforming into oxides by calcinations. The separation efficiency was controlled quantifying both metals in residual liquid and through X ray diffraction of pic filtration. With these (composts - compounds) in oxide or hydroxide shapes have been prepared ceramics pigments combined with caulim, alumina and zirconium afterward applied in laboratories. / Doutor

Orientador: Massao Ionashiro / Banca: João Olímpio Tognolli / Banca: Eder Tadeu Gomes Cavalheiro / Resumo: Esse trabalho descreve a síntese e caracterização dos succinatos de metais de transição bivalentes, MC2H4C2O4·nH2O (M = Mn(II), Fe(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II)), no estado sólido. Inicialmente prepararam-se os carbonatos dos respectivos íons metálicos adicionando-se lentamente e sob agitação solução saturada de hidrogeno carbonato de sódio à solução de cloreto (Mn, Co, Ni, Zn) ou sulfato (Fe, Cu), até precipitação completa dos íons metálicos. Os succinatos foram obtidos fazendo-se reagir os carbonatos dos íons metálicos com solução de ácido succínico. Os compostos sintetizados foram estudados empregando termogravimetria e análise térmica diferencial simultânea (TG-DTA), termogravimetria derivada (DTG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difratometria de raios X pelo método do pó, espectroscopia no infravermelho, termogravimetria acoplada à espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (TG-FTIR) e complexometria. Os resultados forneceram informações sobre o comportamento térmico, cristalinidade, modos de coordenação etc. Também foi possível identificar os produtos liberados durante o aquecimento. Os resíduos finais foram Mn3O4, Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO e ZnO / Abstract: In this work, the synthesis and characterization of bivalent transition metal ion succinates in the solid state, MC2H4C2O4·nH2O (M = Mn(II), Fe(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II)), are described. Firstly, the respective metal ion carbonates were prepared by slow addition of sodium hydrogen carbonate saturate solution to the chloride (Mn, Co, Ni, Zn) or sulphate (Fe, Cu) solution under continuous magnetic stirring until complete precipitation of the metal ions. The succinates were obtained by reacting carbonate of the metal ions with succinic acid solution. The synthesized compounds were characterized by simultaneous thermogravimetry and differential thermal analysis (TGDTA), Thermogravimetry derivative (DTG), differential scanning calorimetry (DSC), Xray powder diffractometry, infrared spectroscopy, thermogravimetry coupled to absorption spectroscopy in the region of infrared with Fourier transform (TG-FTIR) and complexometry. The results provided information about the thermal behavior, crystallinity, modes of coordination etc. It was also possible to identify the products evolved during heating. The final residues were Mn3O4, Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO and ZnO / Mestre