Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2016-02-26T12:28:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoSuperfíciesAntiincrustantes.pdf: 3752396 bytes, checksum: ccd6869382710073634811c05d39f3d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-11T12:44:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoSuperfíciesAntiincrustantes.pdf: 3752396 bytes, checksum: ccd6869382710073634811c05d39f3d4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T12:44:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoSuperfíciesAntiincrustantes.pdf: 3752396 bytes, checksum: ccd6869382710073634811c05d39f3d4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2005 / O Mexilhão Dourado ou Limnoperna fortunei é um organismo invasor que tem causado grandes prejuízos a sistemas de captação de água e usinas hidroelétricas, sendo que mais recentemente vem causando danos ao deslocamento de embarcações fluviais em águas do Pantanal Mato-grossense. No presente trabalho foi feito um estudo, em laboratório e em campo, de materiais antiincrustantes. A relação entre a força de desligamento do Mexilhão Dourado e a energia livre de superfície foi avaliada. Vários materiais foram selecionados para se cobrir uma faixa ampla de energia livre de superfície, incluindo-se materiais com baixa energia de superfície como polímeros, materiais utilizados em usinas hidroelétricas e um novo grupo de materiais com potencial antiincrustante, produzido à base de PET aspergido termicamente com inclusão de pó de cobre como biocida, além de alguns materiais comercializados como antiincrustantes. A relação entre rugosidade e força de desligamento também foi estudada. O trabalho permitiu avaliar técnicas de laboratório para o cultivo e fixação de mexilhões. Verificou-se que em laboratório os valores da força de desligamento dos organismos são significativamente menores que os valores verificados em campo. Qualitativamente, o desempenho do aço inoxidável, o alumínio e o poliuretano, testados em laboratório e em campo, apresentaram-se relativamente consistentes entre si e com dados de literatura. No entanto, o desempenho de alguns dos materiais classificados como “antifouling” foi aquém do esperado, tendo se comportado nos ensaio realizados no campo até de forma inferior ao poliuretano, ao alumínio e ao aço inoxidável. Tal anomalia pode estar relacionada a fatores relativos aos procedimentos dos ensaios e o mecanismo de atuação do material antiincrustante. Dentre os materiais testados em campo, aqueles a base de PET pósconsumo apresentaram o maior potencial antiincrustante. A correlação linear entre força de desligamento e a energia livre de superfície foi verificada, mas com baixo coeficiente de correlação, sendo maior o efeito da componente de ligação de hidrogênio. ____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The Golden Mussel or Limnoperna fortunei is an invading organism that has caused much damage to water supply systems and hydroelectric power plants. More recently, this mussel is affaecting the transportation by boats in the “Pantanal” waters of Mato Grosso. In the present work a laboratory and field study of the detachment force of Golden Mussel was carried on aiming the understanding of its relationship with the free surface energy and its components. The materials were chosen to cover an ample range of surface free energy, including materials with low surface energy as polymers, metallic materials and paints used in a local hydroelectric power company and a new group of materials under development at CETEC, based on post-consumer PET, produced by thermal spraying, with the possibility to add copper as a biocide. The relationship between roughness and detachment force was studied. The results indicate that in the laboratory experiments the detachment force of mussels are significantly lower than the corresponding results after the experiments in the field. Qualitatively, the performance of stainless steel, aluminum and polyurethane, tested in laboratory and in the field, are consistent among themselves and with respect to results in the literature. However, the performance of some antifouling materials, available in the market, was lower than expected, showing lower performance than polyurethane, stainless steel and aluminum. This behavior may be related with the conditions in the experiments and those considered for their designe. Among the materials tested in the field, those based on postconsumer PET showed the best anti-fouling potencial. A linear correlation between surface free energy and mussel detachement force was verified but with a poor correlation coefficient, the most strong effect being due to hydrogen bonds.

O mexilhão-dourado é um organismo invasor que tem causado grandes prejuízos a sistemas de captação de água e usinas hidroelétricas (UHEs). Existem diversos métodos de controle da incrustação destes organismos em tubulações de usinas hidroelétricas, porém o impacto da aplicação desses métodos ainda não é amplamente conhecido. Este trabalho visa desenvolver uma metodologia para avaliar a degradação dos sistemas de resfriamento de UHEs submetidas a tratamentos químicos para o controle da incrustação por mexilhão-dourado. Neste trabalho é usado, como caso exemplo, o sistema de resfriamento do ar do núcleo do gerador e do óleo dos mancais de uma UHE com turbina Kaplan de potência aproximada de 150 MW. A análise proposta baseia-se na aplicação de ensaios acelerados de corrosão, a fim de determinar a taxa de corrosão nas condições normais de operação. Os ensaios executados neste estudo simulam condições operacionais mais severas do que as usualmente enfrentadas pelo sistema, visando reduzir o tempo de execução dos ensaios. Os ensaios acelerados de corrosão baseiam-se no aumento da solicitação térmica e da concentração das substâncias químicas injetadas no fluxo de água que são a adição de gás ozônio e de hipoclorito de sódio. Para realização dos ensaios foi construído um circuito experimental capaz de impor condições de temperatura e concentrações das substâncias químicas. Os resultados dos ensaios acelerados fornecem subsídios para aplicação dos conceitos de confiabilidade estrutural para determinação da probabilidade de falha dos equipamentos em estudo em função do tempo de aplicação do tratamento químico. Verificou-se entre os produtos químicos utilizados neste estudo, que o hipoclorito de sódio é 50% mais agressivo para a liga de cobre níquel e 700% mais agressivo para o aço inoxidável em relação a degradação observada pela ação do ozônio. / The golden mussel (Limnoperna fortunei) is an invader organism that has caused great damage to water catchment systems and hydroelectric power plants. There are various methods of fouling control of these organisms in hydroelectric power plants pipelines, but the impact of the application of these methods is not yet widely known. This work aims at developing a methodology to evaluate the degradation of hydroelectric power plants cooling systems pieces of equipment subjected to chemical treatments for control of golden mussel fouling. This work uses as a case example, the cooling system inside generator and oil bearing of Kaplan hydroelectric turbine with 150MW nominal power output. The analysis is based on the application of accelerated corrosion tests in order to determine the rate of corrosion under normal operation conditions given the rates of corrosion under various accelerated conditions. The tests run on this thesis simulate operating conditions more severe than those usually experienced by the system, to reduce the runtime of the tests. The proposed accelerated corrosion tests are based on increased thermal loading and concentration of chemical substances injected into water flow. The chemical treatments tested in this work are the addition of ozone and sodium hypochlorite. For carrying out the tests an experimental circuit capable of imposing different conditions of temperature and concentration levels was built. The results of accelerated tests provide subsidies for the implementation of structural reliability concepts for determining the failure probability of equipment under consideration. Among the chemical products used in the analysis, the sodium hypochlorite is 50% more aggressive for copper-nickel 90/10 alloy and 700% more aggressive for stainless steel in relation to degradation observed for ozone.

A nanotecnologia é uma das áreas de maior desenvolvimento da atualidade. Nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2-NP) têm sido amplamente utilizadas em diversos produtos e processos nos últimos anos. Como consequência, estas nanopartículas são liberadas em efluentes e águas residuais, atingindo os compartimentos aquáticos. Com isso, a avaliação do impacto biológico das TiO2-NP se torna de grande importância na área de ecotoxicidade. O mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) é um molusco bivalve de água doce muito utilizado no biomonitoramento ambiental, considerado organismo alvo para toxicidade de TiO2-NP no ambiente aquático. Neste trabalho, os exemplares do L. fortunei foram expostos às TiO2-NP (1, 5, 10 e 50 μg mL-1), as quais foram previamente caracterizadas físicoquimicamente. A avaliação toxicológica se deu através do ensaio cometa, teste de micronúcleos, avaliação dos danos oxidativo a lipídios e proteínas e avaliação das defesas antioxidantes através da atividade das enzimas superóxido dismutase (Sod) e catalase (Cat) e do conteúdo sulfidril de proteínas. A interação de TiO2-NP com os hemócitos do mexilhão dourado foi avaliada utilizando microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados mostraram que as TiO2-NP apresentaram tamanho médio de cerca de 20 nm e são compostas pelas estruturas cristalinas anatase e rutilo, com área superficial de 46,26 m2 g-1. As soluções de 1, 5, 10 e 50 μg mL-1 TiO2-NP utilizadas apresentaram baixa estabilidade com tendência à formação de agregados. A genotoxicidade das TiO2-NP foi evidenciada pelos danos ao DNA do L. fortunei verificados após 2 h de exposição e aumentada após 4 h para todas as concentrações testadas. TiO2-NP não foram capazes de induzir a formação de micronúcleos nos hemócitos do mexilhão dourado. Os mexilhões apresentaram aumento nos níveis de peroxidação lipídica e do conteúdo de proteínas carboniladas após 2 h de exposição às concentrações de TiO2-NP utilizadas. Após 4 h de exposição, esses valores não apresentaram diferença do controle. A atividade da enzima Sod foi diminuída após 2 h de exposição para todas as concentrações testadas de TiO2-NP. A enzima Cat apresentou diminuição na atividade após 2 h de exposição dos mexilhões às concentrações de 10 e 50 μg mL-1 TiO2-NP. As defesas antioxidantes não enzimáticas foram diminuídas após 2 h de exposição dos mexilhões a todas as concentrações de TiO2-NP utilizadas. Após 4 h de exposição, tanto as defesas antioxidantes enzimáticas como as não enzimáticas foram restauradas. Conforme análise das imagens de MET, TiO2-NP foram internalizadas nos hemócitos do mexilhão dourado, ocasionando alterações na estrutura da membrana plasmática. As TiO2-NP causaram efeitos toxicológicos no mexilhão dourado, capazes de causar genotoxicidade e alterações no metabolismo redox nas células dos animais. Estes resultados reforçam os cuidados que devem ser aplicados na liberação das TiO2-NP no ambiente, devido a problemas causados pela exposição às nanopartículas. Além disso, os dados apresentados demonstram o potencial do L. fortunei como organismo biomonitor para a exposição às nanopartículas. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-07-01T17:50:18Z No. of bitstreams: 1 Tese Francine Girardello.pdf: 6715161 bytes, checksum: ebe64da4ad8f569ee542da47e13f60e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T17:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Francine Girardello.pdf: 6715161 bytes, checksum: ebe64da4ad8f569ee542da47e13f60e3 (MD5) Previous issue date: 2016-07-01 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS. / Nanotechnology is one of the fastest-growing areas of the actuality. Nanoparticles of titanium dioxide (TiO2-NP) have been widely used in many products and processes in recent years. As consequence, these nanoparticles are release into effluent and wastewater, reaching water compartments. Thus, the evaluation of the biological impact of TiO2-NP becomes of great importance for ecotoxicity. The golden mussel (Limnoperna fortunei) is a freshwater bivalve mollusk often used in biomonitoring, considered target organism for TiO2-NP toxicity in the aquatic environment. In this work, L. fortunei were exposed to TiO2-NP (1, 5, 10 and 50 μg mL-1), which were previously physic-chemically characterized. The toxicological evaluation was performed using the comet assay, micronucleus test, evaluation of oxidative damage to lipids and proteins, assessment of antioxidant defences through the activity of the enzymes superoxide dismutase (Sod) and catalase (Cat) and the protein sulfhydryl content. The TiO2-NP interaction with the haemocytes of golden mussel was evaluated by transmission electron microscopy (TEM). The results showed that TiO2-NP presented average size about 20nm, composed of the anatase and rutile crystalline structures, with surface area of 46.26 m2 g-1. The TiO2-NP solutions of 1, 5, 10 and 50 μg mL-1 used showed low stability with a tendency to form aggregates. The genotoxicity of TiO2-NP was evidenced by DNA damage of L. fortunei after 2 h of exposure and increased after 4 h for all concentrations tested. TiO2-NP was not able to induce micronucleus in haemocytes of golden mussels. The mussels showed an increase in lipid peroxidation levels and carbonylated proteins content after 2 h of exposure to the concentrations of TiO2-NP used. After 4 h of exposure, these values showed no difference compared to control. Sod enzyme activity was decreased after 2 h of exposure for all tested concentrations of TiO2-NP. Cat enzyme activity decreased after 2 h of exposure of the mussels to concentrations of 10 and 50 μg mL-1 TiO2-NP. The non-enzymatic antioxidant defences decreased after 2 h of mussels exposure of all TiO2-NP concentrations used. The mussels showed increased levels of lipid peroxidation and carbonyl proteins after 2 h of exposure to TiO2-NP, showing no similar effects after 4 h of exposure. The enzymatic and non-enzymatic antioxidants defences were depleted after 2 h of TiO2-NP exposure to the mussels. After 4 h of exposure, both enzymatic antioxidant and non-enzymatic defences were restored. As shown by the TEM image analysis, TiO2-NP was internalized by haemocytes of the golden mussel, causing changes in plasmatic membrane structure. The TiO2-NP cause toxicological effects on the golden mussel, which are able to cause genotoxicity and changes in redox metabolism of cells. These results reinforce the care that must be applied to the release of TiO2-NP in the environment due to problems caused by nanoparticles exposure. Furthermore, the data presented demonstrate the potential L. fortunei as biomonitor organism for exposure to nanoparticles.

O mexilhão-dourado é um organismo invasor que tem causado grandes prejuízos a sistemas de captação de água e usinas hidroelétricas (UHEs). Existem diversos métodos de controle da incrustação destes organismos em tubulações de usinas hidroelétricas, porém o impacto da aplicação desses métodos ainda não é amplamente conhecido. Este trabalho visa desenvolver uma metodologia para avaliar a degradação dos sistemas de resfriamento de UHEs submetidas a tratamentos químicos para o controle da incrustação por mexilhão-dourado. Neste trabalho é usado, como caso exemplo, o sistema de resfriamento do ar do núcleo do gerador e do óleo dos mancais de uma UHE com turbina Kaplan de potência aproximada de 150 MW. A análise proposta baseia-se na aplicação de ensaios acelerados de corrosão, a fim de determinar a taxa de corrosão nas condições normais de operação. Os ensaios executados neste estudo simulam condições operacionais mais severas do que as usualmente enfrentadas pelo sistema, visando reduzir o tempo de execução dos ensaios. Os ensaios acelerados de corrosão baseiam-se no aumento da solicitação térmica e da concentração das substâncias químicas injetadas no fluxo de água que são a adição de gás ozônio e de hipoclorito de sódio. Para realização dos ensaios foi construído um circuito experimental capaz de impor condições de temperatura e concentrações das substâncias químicas. Os resultados dos ensaios acelerados fornecem subsídios para aplicação dos conceitos de confiabilidade estrutural para determinação da probabilidade de falha dos equipamentos em estudo em função do tempo de aplicação do tratamento químico. Verificou-se entre os produtos químicos utilizados neste estudo, que o hipoclorito de sódio é 50% mais agressivo para a liga de cobre níquel e 700% mais agressivo para o aço inoxidável em relação a degradação observada pela ação do ozônio. / The golden mussel (Limnoperna fortunei) is an invader organism that has caused great damage to water catchment systems and hydroelectric power plants. There are various methods of fouling control of these organisms in hydroelectric power plants pipelines, but the impact of the application of these methods is not yet widely known. This work aims at developing a methodology to evaluate the degradation of hydroelectric power plants cooling systems pieces of equipment subjected to chemical treatments for control of golden mussel fouling. This work uses as a case example, the cooling system inside generator and oil bearing of Kaplan hydroelectric turbine with 150MW nominal power output. The analysis is based on the application of accelerated corrosion tests in order to determine the rate of corrosion under normal operation conditions given the rates of corrosion under various accelerated conditions. The tests run on this thesis simulate operating conditions more severe than those usually experienced by the system, to reduce the runtime of the tests. The proposed accelerated corrosion tests are based on increased thermal loading and concentration of chemical substances injected into water flow. The chemical treatments tested in this work are the addition of ozone and sodium hypochlorite. For carrying out the tests an experimental circuit capable of imposing different conditions of temperature and concentration levels was built. The results of accelerated tests provide subsidies for the implementation of structural reliability concepts for determining the failure probability of equipment under consideration. Among the chemical products used in the analysis, the sodium hypochlorite is 50% more aggressive for copper-nickel 90/10 alloy and 700% more aggressive for stainless steel in relation to degradation observed for ozone.

Submitted by dayse paz (daysepaz@hotmail.com) on 2016-04-08T01:33:07Z No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Mestrado_Cibele_da_Costa_Cardoso_PPGBAC.pdf: 1283718 bytes, checksum: bfbf723b7d30d3f4f0b80e26ea623820 (MD5) / Approved for entry into archive by cleuza maria medina dos santos (cleuzamai@yahoo.com.br) on 2016-04-12T00:18:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Mestrado_Cibele_da_Costa_Cardoso_PPGBAC.pdf: 1283718 bytes, checksum: bfbf723b7d30d3f4f0b80e26ea623820 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T00:18:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Mestrado_Cibele_da_Costa_Cardoso_PPGBAC.pdf: 1283718 bytes, checksum: bfbf723b7d30d3f4f0b80e26ea623820 (MD5) Previous issue date: 2014 / Nas últimas décadas, a invasão de espécies exóticas recebeu grande atenção da comunidade científica, sendo considerada a segunda causa de extinção de espécies nativas em todo o mundo. O mexilhão-dourado Limnoperna fortunei é um molusco bivalve nativo da China, o qual foi introduzido em diversos locais do mundo, principalmente através da água de lastro de navios, causando impactos econômicos e à biota nos locais de sua introdução. Na América do Sul, seu primeiro registro foi em 1991, no Rio da Prata. No Brasil, essa espécie tem sido registrada em diversas localidades, incluindo o sistema lagunar Patos/Mirim na planície costeira do Rio Grande do Sul. Essa dissertação teve como principal objetivo estudar a relação do mexilhão-dourado com as quatro espécies de quelônios de água doce que ocorrem nessa região. O primeiro capítulo, intitulado “Does the invasive Golden Mussel Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) engage in biofouling on native freshwater turltes?”, testa através de experimentos ex situ a capacidade de fixação da espécie invasora L. fortunei nos quelônios da planície costeira do Brasil subtropical, e se esses quelônios poderiam atuar como vetores de dispersão do mexilhão-dourado. O segundo capítulo, intitulado “Avaliando a capacidade de predação do molusco invasor Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) (Bivalvia, Mytilidae) por quelônios aquáticos em condições laboratoriais,” trata da capacidade de predação do molusco invasor pelos quelônios nativos. Os resultados encontrados indicam que Acanthochelys spixii, Hydromedusa tectifera e Phrynops hilarii, todas da família Chelidae, possuem alta capacidade de atuarem como vetor de dispersão da espécie invasora enquanto que Phrynops hilarii (Chelidae) e Trachemys dorbigni (Emydidae) são as espécies que apresentaram maiores taxas de predação do mexilhão-dourado. Estas informações ajudam na compreensão dos efeitos causados por esse bioinvasor na planície costeira do Rio Grande do Sul. / In the past decades, the invasion of exotic species has received major attention from the scientific community, and is considered the second cause of extinction of native species worldwide. The golden mussel Limnoperna fortunei is a bivalve mollusk native from China, which was introduced in several localities around the world, primarily through the ballast water of ships, causing impacts both economic such biota. In South America its first record was in 1991 in the La Plata River. In Brazil, this species has been recorded in several localities, including the Patos/Mirim lagoons system in the coastal plain of Rio Grande do Sul. This dissertation, aimed to study the relationship of the Golden Mussel with four species of freshwater turtles that occur in this region. The first chapter entitled "Does the invasive Golden Mussel Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) engage in biofouling on native freshwater turtles?" tested through ex situ experiments the ability of fixation of the invasive species L. fortunei on freshwater turtles from coastal plain of the subtropical Brazil and if these turtles could act as vectors of dispersal of Golden Mussel. The second chapter, entitled "Assessing the ability of predation on the invasive Golden Mussel Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) (Bivalvia, Mytilidae) by aquatic turtles under laboratory conditions", describes the ability of predation of native freshwater turtles on the Golden Mussel. The results indicate that the Chelids Acanthochelys spixii, Hydromedusa tectifera and Phrynops hilarii, have high capacity to acting as a dispersion vector of the invasive species while Trachemys dorbigni (Emydidae) is the species with higher rates of predation on the Golden Mussel. These findings help in understanding the effects caused by this bioinvasor in the coastal plain of Rio Grande do Sul.

A nanotecnologia é uma das áreas de maior desenvolvimento da atualidade. Nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2-NP) têm sido amplamente utilizadas em diversos produtos e processos nos últimos anos. Como consequência, estas nanopartículas são liberadas em efluentes e águas residuais, atingindo os compartimentos aquáticos. Com isso, a avaliação do impacto biológico das TiO2-NP se torna de grande importância na área de ecotoxicidade. O mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) é um molusco bivalve de água doce muito utilizado no biomonitoramento ambiental, considerado organismo alvo para toxicidade de TiO2-NP no ambiente aquático. Neste trabalho, os exemplares do L. fortunei foram expostos às TiO2-NP (1, 5, 10 e 50 μg mL-1), as quais foram previamente caracterizadas físicoquimicamente. A avaliação toxicológica se deu através do ensaio cometa, teste de micronúcleos, avaliação dos danos oxidativo a lipídios e proteínas e avaliação das defesas antioxidantes através da atividade das enzimas superóxido dismutase (Sod) e catalase (Cat) e do conteúdo sulfidril de proteínas. A interação de TiO2-NP com os hemócitos do mexilhão dourado foi avaliada utilizando microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados mostraram que as TiO2-NP apresentaram tamanho médio de cerca de 20 nm e são compostas pelas estruturas cristalinas anatase e rutilo, com área superficial de 46,26 m2 g-1. As soluções de 1, 5, 10 e 50 μg mL-1 TiO2-NP utilizadas apresentaram baixa estabilidade com tendência à formação de agregados. A genotoxicidade das TiO2-NP foi evidenciada pelos danos ao DNA do L. fortunei verificados após 2 h de exposição e aumentada após 4 h para todas as concentrações testadas. TiO2-NP não foram capazes de induzir a formação de micronúcleos nos hemócitos do mexilhão dourado. Os mexilhões apresentaram aumento nos níveis de peroxidação lipídica e do conteúdo de proteínas carboniladas após 2 h de exposição às concentrações de TiO2-NP utilizadas. Após 4 h de exposição, esses valores não apresentaram diferença do controle. A atividade da enzima Sod foi diminuída após 2 h de exposição para todas as concentrações testadas de TiO2-NP. A enzima Cat apresentou diminuição na atividade após 2 h de exposição dos mexilhões às concentrações de 10 e 50 μg mL-1 TiO2-NP. As defesas antioxidantes não enzimáticas foram diminuídas após 2 h de exposição dos mexilhões a todas as concentrações de TiO2-NP utilizadas. Após 4 h de exposição, tanto as defesas antioxidantes enzimáticas como as não enzimáticas foram restauradas. Conforme análise das imagens de MET, TiO2-NP foram internalizadas nos hemócitos do mexilhão dourado, ocasionando alterações na estrutura da membrana plasmática. As TiO2-NP causaram efeitos toxicológicos no mexilhão dourado, capazes de causar genotoxicidade e alterações no metabolismo redox nas células dos animais. Estes resultados reforçam os cuidados que devem ser aplicados na liberação das TiO2-NP no ambiente, devido a problemas causados pela exposição às nanopartículas. Além disso, os dados apresentados demonstram o potencial do L. fortunei como organismo biomonitor para a exposição às nanopartículas. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS. / Nanotechnology is one of the fastest-growing areas of the actuality. Nanoparticles of titanium dioxide (TiO2-NP) have been widely used in many products and processes in recent years. As consequence, these nanoparticles are release into effluent and wastewater, reaching water compartments. Thus, the evaluation of the biological impact of TiO2-NP becomes of great importance for ecotoxicity. The golden mussel (Limnoperna fortunei) is a freshwater bivalve mollusk often used in biomonitoring, considered target organism for TiO2-NP toxicity in the aquatic environment. In this work, L. fortunei were exposed to TiO2-NP (1, 5, 10 and 50 μg mL-1), which were previously physic-chemically characterized. The toxicological evaluation was performed using the comet assay, micronucleus test, evaluation of oxidative damage to lipids and proteins, assessment of antioxidant defences through the activity of the enzymes superoxide dismutase (Sod) and catalase (Cat) and the protein sulfhydryl content. The TiO2-NP interaction with the haemocytes of golden mussel was evaluated by transmission electron microscopy (TEM). The results showed that TiO2-NP presented average size about 20nm, composed of the anatase and rutile crystalline structures, with surface area of 46.26 m2 g-1. The TiO2-NP solutions of 1, 5, 10 and 50 μg mL-1 used showed low stability with a tendency to form aggregates. The genotoxicity of TiO2-NP was evidenced by DNA damage of L. fortunei after 2 h of exposure and increased after 4 h for all concentrations tested. TiO2-NP was not able to induce micronucleus in haemocytes of golden mussels. The mussels showed an increase in lipid peroxidation levels and carbonylated proteins content after 2 h of exposure to the concentrations of TiO2-NP used. After 4 h of exposure, these values showed no difference compared to control. Sod enzyme activity was decreased after 2 h of exposure for all tested concentrations of TiO2-NP. Cat enzyme activity decreased after 2 h of exposure of the mussels to concentrations of 10 and 50 μg mL-1 TiO2-NP. The non-enzymatic antioxidant defences decreased after 2 h of mussels exposure of all TiO2-NP concentrations used. The mussels showed increased levels of lipid peroxidation and carbonyl proteins after 2 h of exposure to TiO2-NP, showing no similar effects after 4 h of exposure. The enzymatic and non-enzymatic antioxidants defences were depleted after 2 h of TiO2-NP exposure to the mussels. After 4 h of exposure, both enzymatic antioxidant and non-enzymatic defences were restored. As shown by the TEM image analysis, TiO2-NP was internalized by haemocytes of the golden mussel, causing changes in plasmatic membrane structure. The TiO2-NP cause toxicological effects on the golden mussel, which are able to cause genotoxicity and changes in redox metabolism of cells. These results reinforce the care that must be applied to the release of TiO2-NP in the environment due to problems caused by nanoparticles exposure. Furthermore, the data presented demonstrate the potential L. fortunei as biomonitor organism for exposure to nanoparticles.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carla Canzi.pdf: 1452625 bytes, checksum: a8cf8663ae90bd74144a848c32b75a2d (MD5) Previous issue date: 2011-02-15 / The study was conducted to know the nutritional value of the invasive mussel L. fortunei and its potential use as food in the manufacture of feed for fish. The work was done in two stages. The first step processed two types of meal, using a mussel in its integral form (valves and body content), called the FMI, and the other using only the valves and called FMV. In the processed materials analysis of crude protein (CP) were done, lipids, ash, calcium (Ca), phosphorus (P), Sodium (Na), Potassium (K), Lead (Pb), Cobalt (Co), Copper (Cu ), Mercury (Hg), Zinc (Zn), pH and bacteriology (Salmonella sp, bactérias mesófilas, enterobacterias e E. colli). In the second step the material was submitted to evaluate the apparent digestibility of CP, and availability of Ca and P, for Tilápia (Oreochromis niloticus). The results were: CP (%) 12.95 and 8.64; Lipids (%) 1.01 and 0.42, Ash (%) 80.53 and 86.43 (%) P (%) 0, 11 and 0.10, Ca (%) 27.27 and 28.70; Na (%) 3.79 e3, 29 and pH 6.7 and 6.9, for FMV and IMF, respectively. The results of heavy metals and bacteriology were considered acceptable for use in animal feed. Regarding the apparent digestibility of crude protein and apparent availability of Ca and P, the material did not show satisfactory performance and is not considered appropriate to use for feeding tilápia. / O Estudo foi realizado com objetivo de conhecer o valor nutricional do molusco invasor Limnoperna fortunei e o seu potencial de utilização como alimento na fabricação de rações para peixes. O trabalho foi desenvolvido em duas etapas. Na primeira foram processados dois tipos de farinha, uma utilizando molusco na forma integral (valvas e conteúdo corporal), denominada FMI, e outra utilizando somente as valvas, denominada FMV. Nos materiais processados foram realizadas analises de proteína bruta (PB), lipídeos, cinza, cálcio (Ca), fósforo (P), sódio (Na), potássio(K), chumbo (Pb), cobalto (Co), cobre (Cu), mercúrio(Hg), zinco(Zn), pH e bacteriologia ((Salmonella sp,bactérias mesófilas, enterobacterias e E. colli). Na segunda etapa, o material foi submetido à avaliação da digestibilidade aparente da PB, e disponibilidade do Ca e P, utilizando a espécie Tilápia (Oreochromis niloticus). Os resultados obtidos foram: PB(%) 12,95 e 8,64; lipídeos (%) 1,01 e 0,42; cinza (%) 80,53 e 86,43(%), P(%)0,11 e 0,10; Ca(%) 27,27 e 28,70; Na (%) 3,79 e 3,29 e pH 6,7 e 6,9; para FMI e FMV, respectivamente. Os resultados de metais pesados e bacteriologia se mostraram dentro de níveis considerados aceitáveis à utilização em ração animal. Em relação à digestibilidade aparente da PB e disponibilidade aparente de Ca e P, o material não apresentou desempenho satisfatório, não sendo considerado adequado o seu uso para alimentação da espécie tilápia.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carla Canzi.pdf: 1452625 bytes, checksum: a8cf8663ae90bd74144a848c32b75a2d (MD5) Previous issue date: 2011-02-15 / The study was conducted to know the nutritional value of the invasive mussel L. fortunei and its potential use as food in the manufacture of feed for fish. The work was done in two stages. The first step processed two types of meal, using a mussel in its integral form (valves and body content), called the FMI, and the other using only the valves and called FMV. In the processed materials analysis of crude protein (CP) were done, lipids, ash, calcium (Ca), phosphorus (P), Sodium (Na), Potassium (K), Lead (Pb), Cobalt (Co), Copper (Cu ), Mercury (Hg), Zinc (Zn), pH and bacteriology (Salmonella sp, bactérias mesófilas, enterobacterias e E. colli). In the second step the material was submitted to evaluate the apparent digestibility of CP, and availability of Ca and P, for Tilápia (Oreochromis niloticus). The results were: CP (%) 12.95 and 8.64; Lipids (%) 1.01 and 0.42, Ash (%) 80.53 and 86.43 (%) P (%) 0, 11 and 0.10, Ca (%) 27.27 and 28.70; Na (%) 3.79 e3, 29 and pH 6.7 and 6.9, for FMV and IMF, respectively. The results of heavy metals and bacteriology were considered acceptable for use in animal feed. Regarding the apparent digestibility of crude protein and apparent availability of Ca and P, the material did not show satisfactory performance and is not considered appropriate to use for feeding tilápia. / O estudo foi realizado com objetivo de conhecer o valor nutricional do molusco invasor Limnoperna fortunei e o seu potencial de utilização como alimento na fabricação de rações para peixes. O trabalho foi desenvolvido em duas etapas. Na primeira foram processados dois tipos de farinha, uma utilizando molusco na forma integral (valvas e conteúdo corporal), denominada FMI, e outra utilizando somente as valvas, denominada FMV. Nos materiais processados foram realizadas analises de proteína bruta (PB), lipídeos, cinza, cálcio (Ca), fósforo (P), sódio (Na), potássio(K), chumbo (Pb), cobalto (Co), cobre (Cu), mercúrio(Hg), zinco(Zn), pH e bacteriologia ((Salmonella sp,bactérias mesófilas, enterobacterias e E. colli). Na segunda etapa, o material foi submetido à avaliação da digestibilidade aparente da PB, e disponibilidade do Ca e P, utilizando a espécie Tilápia (Oreochromis niloticus). Os resultados obtidos foram: PB(%) 12,95 e 8,64; lipídeos (%) 1,01 e 0,42; cinza (%) 80,53 e 86,43(%), P(%)0,11 e 0,10; Ca(%) 27,27 e 28,70; Na (%) 3,79 e 3,29 e pH 6,7 e 6,9; para FMI e FMV, respectivamente. Os resultados de metais pesados e bacteriologia se mostraram dentro de níveis considerados aceitáveis à utilização em ração animal. Em relação à digestibilidade aparente da PB e disponibilidade aparente de Ca e P, o material não apresentou desempenho satisfatório, não sendo considerado adequado o seu uso para alimentação da espécie tilápia.

Submitted by ANA CAROLINE SONCIN DA SILVA null (col_zinha@hotmail.com) on 2016-05-21T03:08:22Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mestrado.pdf: 2242269 bytes, checksum: d87570a91a3ceb91484c2ca2920007e1 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-24T13:46:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_acs_me_ilha.pdf: 2242269 bytes, checksum: d87570a91a3ceb91484c2ca2920007e1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-24T13:46:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_acs_me_ilha.pdf: 2242269 bytes, checksum: d87570a91a3ceb91484c2ca2920007e1 (MD5) Previous issue date: 2016-03-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) tem provocado transtornos ambientais e econômicos nas localidades onde foi introduzido. Dessa forma, o uso do seu resíduo moído como reparador da defasagem de nutrientes e de acidez em solos agrícolas pode vir a ser uma boa aplicação para esse molusco bioinvasor. Entretanto, apesar dessa ação reparadora, é necessária uma averiguação prévia da ausência de elementos potencialmente tóxicos no resíduo. Neste contexto, o presente trabalho foi realizado com o intuito de quantificar, em amostras do Limnoperna fortunei, os elementos chumbo, cádmio, alumínio, ferro e manganês, os quais dependo de suas quantidades podem ser tóxicos aos vegetais e aos demais seres vivos ao longo da cadeia alimentar. Para quantificação desses analitos foi utilizada a Espectrometria de absorção atômica com fonte contínua e de alta resolução. Foram desenvolvidos e otimizados programas de aquecimento para a determinação dos elementos traço chumbo e cádmio, empregando amostragem direta de sólidos e atomização com forno de grafite. A determinação direta de chumbo só foi possível com a utilização da calibração com o material de referência certificado para tecido de mexilhão (Mussel Tissue – 2976), empregando 5 µL da mistura 0,1% (m/v) Pd (NO3)2 + 0,05% (m/v) Mg (NO3)2 em presença de 0,05% (m/v) de Triton X-100 como modificador químico. As temperaturas de pirólise e atomização foram 1000°C e 2200°C, respectivamente. O estudo de massa permitiu a utilização de massas de amostras dentro da faixa de 0,150 a 0,850 mg. Para o cádmio só foi realizada calibração com solução padrão 12,5 µg/L, também com o uso de 5 µL do modificador químico Pd+Mg. Assim, foram alcançadas temperaturas de pirólise de 900 °C e de 1600 °C para a atomização. O estudo de massa precisou ser desenvolvido com uma das amostras coletadas e demonstrou que puderam ser usadas, para as quantificações, massas próximas a 0,250 mg. Os limites de detecção e quantificação foram, nessa ordem, 0,009 mg/kg e 0,03 mg/kg para o chumbo, e 0,0004 e 0,001 mg/kg para o cádmio. No caso dos elementos alumínio, ferro e manganês, as quantificações foram realizadas utilizando a atomização com chama. Os limites de detecção e quantificação foram, respectivamente, 0,15 mg/kg e 0,50 mg/kg para o alumínio, 0,050 mg/kg e 0,15 mg/kg para o ferro, e 0,00067 mg/kg e 0,0023 mg/kg para o manganês. Os resultados para todos os elementos quantificados nesse estudo apresentaram concordância de 95% com o test-t (Student) não pareado, o que valida e viabiliza os métodos desenvolvidos para as quantificações de chumbo e cádmio, bem como comprova a exatidão dos demais resultados obtidos. Portanto, as técnicas analíticas selecionadas foram eficientes para as quantificações dos elementos desejados no resíduo moído desse mexilhão dourado. / The golden mussel (Limnoperna fortunei) has caused environmental and economic disruption in the locations where it was introduced. Thus, the use of their ground waste as repairer of the gap of nutrients and acidity in soils may prove to be a good application for this mollusk bio invader. However, despite of this remedial action, a prior test of the absence of potentially toxic elements in the residue is required. In this context, the present study was performed in order to quantify, in samples of the Limnoperna fortunei, the elements lead, cadmium, aluminum, iron and manganese, which depending on their quantities they can be toxic to plants and other living beings throughout the food chain. To quantify these analytes was used high-resolution continuum source atomic absorption spectrometry. Heating programs were developed and optimized for the determination of lead and cadmium trace elements, using direct solid and graphite furnace atomization. The direct determination of lead was only possible with the use of calibration with certified reference material for mussel tissue (Mussel Tissue - 2976), using 5 uL of the mixture 0.1% (m/v) Pd (NO3)2 + 0.05% (w/v) Mg (NO3)2 in the presence of 0.05% (w/v) Triton X-100 as a chemical modifier. The temperatures of pyrolysis and atomization were 1000 ° C and 2200 ° C respectively. The mass study allowed the use of samples of mass within the range of 0.150 to 0.850 mg. For cadmium it was only performed calibration with standard 12.5 g/L solution, also using 5 uL chemical modifier Pd + Mg. Thus, pyrolysis temperatures were reached 900 ° C and 1600 ° C for atomization. The mass study needed to be developed with one of the samples collected and it showed that they could be used for the measurements, masses close to 0,250 mg. The limits of detection and quantification were, in this order, 0.009 mg/kg and 0.03 mg/kg to lead, and 0.0004 and 0.001 mg/kg to cadmium. In case of the elements aluminum, iron and manganese, the measurements were carried out using atomization with a flame. The limits of detection and quantification were, respectively, 0.15 mg/kg and 0.50 mg/kg to aluminum, 0.050 mg/kg and 0.15 mg/kg for iron, and 0.00067 mg/kg and 0.0023 mg/kg to manganese. The results for all quantified elements of this study showed agreement of 95% with the t-test (Student) unpaired, which validates and enables the methods developed for lead and cadmium quantifications and proves the accuracy of the other results. Therefore, the selected analytical techniques were efficient to the quantifications of the desired elements in the ground waste this golden mussel.

Orientador: Mirian Cristina dos Santos / Resumo: O mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) tem provocado transtornos ambientais e econômicos nas localidades onde foi introduzido. Dessa forma, o uso do seu resíduo moído como reparador da defasagem de nutrientes e de acidez em solos agrícolas pode vir a ser uma boa aplicação para esse molusco bioinvasor. Entretanto, apesar dessa ação reparadora, é necessária uma averiguação prévia da ausência de elementos potencialmente tóxicos no resíduo. Neste contexto, o presente trabalho foi realizado com o intuito de quantificar, em amostras do Limnoperna fortunei, os elementos chumbo, cádmio, alumínio, ferro e manganês, os quais dependo de suas quantidades podem ser tóxicos aos vegetais e aos demais seres vivos ao longo da cadeia alimentar. Para quantificação desses analitos foi utilizada a Espectrometria de absorção atômica com fonte contínua e de alta resolução. Foram desenvolvidos e otimizados programas de aquecimento para a determinação dos elementos traço chumbo e cádmio, empregando amostragem direta de sólidos e atomização com forno de grafite. A determinação direta de chumbo só foi possível com a utilização da calibração com o material de referência certificado para tecido de mexilhão (Mussel Tissue – 2976), empregando 5 µL da mistura 0,1% (m/v) Pd (NO3)2 + 0,05% (m/v) Mg (NO3)2 em presença de 0,05% (m/v) de Triton X-100 como modificador químico. As temperaturas de pirólise e atomização foram 1000°C e 2200°C, respectivamente. O estudo de massa permitiu a utilização de massas de am... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The golden mussel (Limnoperna fortunei) has caused environmental and economic disruption in the locations where it was introduced. Thus, the use of their ground waste as repairer of the gap of nutrients and acidity in soils may prove to be a good application for this mollusk bio invader. However, despite of this remedial action, a prior test of the absence of potentially toxic elements in the residue is required. In this context, the present study was performed in order to quantify, in samples of the Limnoperna fortunei, the elements lead, cadmium, aluminum, iron and manganese, which depending on their quantities they can be toxic to plants and other living beings throughout the food chain. To quantify these analytes was used high-resolution continuum source atomic absorption spectrometry. Heating programs were developed and optimized for the determination of lead and cadmium trace elements, using direct solid and graphite furnace atomization. The direct determination of lead was only possible with the use of calibration with certified reference material for mussel tissue (Mussel Tissue - 2976), using 5 uL of the mixture 0.1% (m/v) Pd (NO3)2 + 0.05% (w/v) Mg (NO3)2 in the presence of 0.05% (w/v) Triton X-100 as a chemical modifier. The temperatures of pyrolysis and atomization were 1000 ° C and 2200 ° C respectively. The mass study allowed the use of samples of mass within the range of 0.150 to 0.850 mg. For cadmium it was only performed calibration with standard 12.5 g/L sol... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre