Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7914_1.pdf: 1102767 bytes, checksum: a8e6410b5dc02a5eaab033c4625ca4a8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Em virtude do aumento do número de relatos de intoxicações agudas e crônicas, tanto de animais como em seres humanos, por toxinas produzidas por cianobactérias presentes na água, já existe uma grande preocupação por parte das companhias responsáveis pelo tratamento e distribuição de água potável. A aplicação do processo de adsorção por carvão ativado em sistemas de tratamento de água vem sendo largamente utilizado para a remoção de contaminantes específicos. Neste trabalho analisou-se a eficiência na adsorção da toxina microcistina-LR, a mais comumente encontrada em todo o mundo, em água purificada, por carvões ativados em pó (CAPs) produzidos a partir de resíduos agrícolas e/ou rejeitos industriais (mesocarpo do coco verde, bagaço da cana-de-açúcar, endocarpo do coco verde e resíduo têxtil). O carvão produzido a partir do mesocarpo do coco verde apresentou melhores características adsortivas, avaliadas pela área de BET, número de iodo e índice de azul de metileno. Com este carvão foi avaliada a evolução cinética e construída a isoterma de adsorção da microcistina-LR. O modelo de Langmuir aplicado aos dados na modelagem cinética apresentou resultados satisfatórios para a hipótese de um modelo de 1º ordem e as isotermas apresentaram um comportamento do Tipo I, atingindo o equilíbrio em 120 h. A capacidade máxima adsortiva encontrada do CA do mesocarpo do coco verde foi de 69,9 mgg-1, o que mostra uma boa capacidade de adsorção quando comparada a outros adsorventes citados na literatura

A oferta de água vem se tornando cada vez mais diminuta à medida que a população, a indústria e a agricultura se expandem. A contaminação dos mananciais gerada pelo descarte de efluentes domésticos e industriais leva a eutrofização, processo pela qual grande aporte de nutrientes, particularmente fosfatos, leva ao crescimento excessivo de algas. As cianobactérias são microrganismos procariontes, que vivem nos ambientes mais adversos. A floração dessas algas quando presente em mananciais destinados ao consumo humano gera sérios problemas à saúde humana, pois algumas dessas algas podem gerar toxinas, conhecidas como hepatotoxinas, neurotoxinas e dermatotoxinas, de acordo com sua ação farmacológica. Dentre as hepatotoxinas encontramos a microcistina, um heptapeptídeo cíclico que pode levar à morte em horas ou dias. O objetivo desse estudo foi viabilizar a técnica HPLC, já proposta por outros autores, para quantificar microcistinas-LR em reservatórios de água, em escala empresarial para ser implementada em laboratórios de análise de águas. Para o desenvolvimento da técnica, foram utilizadas amostras de uma lagoa com floração de Microcystis. Para determinar a eficiência da técnica cromatográfica, foram realizados estudos com outro método, através do kit ELISA. Nessa etapa do trabalho, verificou-se que a técnica HPLC é mais sensível e viável para a quantificação das microcistinas. Nos experimentos realizados com a cromatografia líquida, observou-se que a coluna C-18 LiChrosorb (25 cm) 7 Sm utilizada no método, e o solvente metanol apresentaram grande influência nos resultados. À medida que os experimentos foram executados, verificou-se o decréscimo da sensibilidade da coluna. Os resultados foram satisfatórios apenas após a limpeza realizada na coluna, onde os padrões apresentaram uma curva de correlação igual a 0,92. Este fato leva a concluir que as colunas precisam ser renovadas para análises mais sensíveis, como no caso das microcistinas. As amostras extraídas com metanol apresentaram resultados relevantes, isto é, quanto maior a concentração de metanol utilizado na extração, maior a concentração de microcistina-LR obtida nos resultados, concluindo o metanol ser o solvente apropriado para a extração. Por fim, conclui-se que o método desenvolvido é viável, apresentando algumas dificuldades para sua implantação em escala empresarial. / The water supply has been decreasing more and more as the population, industry and agriculture expand. The contamination of the water sources generated by the domestic and industrial effluents discharges leads to the eutrophization, process where the large presence of nutrients, particularly phosphates, causes excessive increase of algae. The cyanobacteria are procaryote microorganisms which live in the most diverse environments. The florescence of the algae when present in sources directed to human consumption generates serious problems to the human health, for some of them may produce toxins known as hepatotoxins, neurotoxins and dermotoxins, according to their pharmacological action. Among the hepatotoxins, the microcystin, a cyclic heptapeptide that can lead to death in hours or days, is found. The objective of this study was to make feasible the use of the HPLC technique, already proposed by other authors, to quantify microcystins-LR in water reservoirs, in enterprise scale to be implemented in water analysis laboratories. In order to develop the technique, samples of water from a pond with Microcystis florescence were utilized. To evaluate the efficiency of the chromatographic technique, studies were performed with another method, through the ELISA kit. In this phase of the work, it was verified that the HPLC technique is the most sensible and viable for the quantification of the microcystins. It was observed, in the experiments performed with the liquid chromatography, that the column C-18 LiChrosorb (25 cm) 7 Sm utilized in the method and the methanol solvent presented great influence in the results. As the experiments were realized, the decrease of the sensibility of the column was verified. The results were satisfactory only after the column being cleaned, when the patterns presented a curve of correlation equal to 0.92. This fact leads to the conclusion that the columns need to be renewed for more sensible analysis, like in the case of the microcystins. The samples extracted with methanol presented relevant results, that is, the greater the concentration of the methanol utilized, the higher the concentration of microcystin-LR obtained in the results, leading to the conclusion that methanol was the solvent adequate to the extraction. Finally, it was concluded that the method developed is feasible, presenting some difficulties concerning its implantation in enterprise scale.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-04-27T14:14:48Z No. of bitstreams: 1 PDF - Natássya Nyuska Cabral de Lima.pdf: 1817457 bytes, checksum: c20885f87efcfd4edcd9466b67b55e64 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T14:14:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Natássya Nyuska Cabral de Lima.pdf: 1817457 bytes, checksum: c20885f87efcfd4edcd9466b67b55e64 (MD5) Previous issue date: 2015-11-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The occurrence of cyanobacterial blooms in water sources used for public supply, is increasingly common. Some genera of cyanobacterial have species potentially producing cyanotoxins, which can affect human health by direct contact through the skin or by ingestion of contaminated water or food. Classified according to their pharmacological action, cyanotoxins, are known as hepatotoxins, neurotoxins and dermatotoxins. Among the hepatotoxins we found the microcystin, a cyclic heptapeptide which can lead to death in hours or days. During the treatment of water for human consumption it is important to consider a technique to remove intact cells of cyanobacteria, since the use of oxidizing agents promotes cell lysis which can cause the release of toxins into the water. The Activated Carbon (AC) is presented as one of the best alternatives to the removal of organic and inorganic compounds due to its high power of adsorption. Aimed the fulfillment the current drinkability ordinance, as the concentration of extracellular cyanotoxins the present study sought to evaluate on a bench scale, the microcystin-LR removal efficiency study of water by adsorption on Activated Carbon (AC). The water study of was prepared with addition of lysed cells Microcystis aeruginosa cultivation. Were evaluated different pH values and the results confirmed that MC-LR adsorption was more efficient at acidic pH close to 5,0. Kinetic studies of adsorption were performed, analyzed according to the models of pseudo-first and pseudo-second order, getting the best fit the model of pseudo-first order, and adsorption isotherms to determine the adsorptive capacity of CA in relation to microcystins. The data of the isotherms were modeled according to the Langmuir isotherm and Freundlich, with best fit to the Langmuir model.The analytical method used during research to determine the concentration of microcystin-LR, after completion of kinetic experiments and isotherm was the High Performance Liquid Chromatography Coupled with Mass Spectrometry (HPLC-MS). The adsorption by AC palm coconut shell proved to be an efficient process for the removal of MC-LR, since averages toxin removal efficiencies above 90% were observed. / A ocorrência de florações de cianobactérias, em mananciais utilizados para abastecimento público, é cada vez mais frequente. Alguns gêneros de cianobactérias possuem espécies potencialmente produtoras de cianotoxinas, que podem afetar a saúde humana pelo contato direto através da pele ou por ingestão de água ou alimento contaminado. Classificadas de acordo com sua ação farmacológica, as cianotoxinas, são conhecidas como hepatotoxinas, neurotoxinas e dermatotoxinas. Dentre as hepatotoxinas encontramos a microcistina, um heptapeptideo cíclico que pode levar a morte em horas ou dias. Durante o tratamento de água para consumo humano é importante considerar uma técnica que remova células intactas de cianobactérias, pois o uso de agentes oxidantes promove a lise celular a qual pode causar a liberação de toxinas na água. O Carvão Ativado (CA) se apresenta como uma das melhores alternativas para a remoção de compostos orgânicos e inorgânicos devido a seu alto poder de adsorção. Visando o cumprimento da portaria de potabilidade vigente, quanto à concentração de cianotoxinas extracelulares o presente trabalho buscou avaliar em escala de bancada, a eficiência de remoção de microcistina-LR da água de estudo por meio de adsorção em Carvão Ativado (CA). A água de estudo foi preparada com adição de cultivo de células lisadas de Microcystis aeruginosa. Foram avaliados diferentes valores de pH e os resultados confirmaram que a adsorção de MC-LR se mostrou mais eficiente em pH ácido próximo a 5,0. Foram realizados estudos cinéticos de adsorção, analisados de acordo com os modelos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem, obtendo-se melhor ajuste ao modelo de pseudo- primeira ordem, e isotermas de adsorção para determinar a capacidade adsortiva do CA em relação às microcistinas. Os dados das isotermas foram modelados segundo as isotermas de Langmuir e Freundlich, com melhor ajuste ao modelo de Langmuir. O método analítico utilizado durante a pesquisa para determinação da concentração de microcistina-LR, após a finalização dos experimentos de cinética e isoterma foi o Cromatógrafo Líquido de Alta Eficiência Acoplado a Espectrometria de Massas (CLAE-EM). A adsorção por CA de casca de coco de dendê se mostrou um processo eficiente para a remoção de MC-LR, visto que eficiências médias de remoção da toxina acima de 90% foram observadas.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-04-27T14:30:56Z No. of bitstreams: 1 PDF - Aluízio Gonçalves da Silva.pdf: 2861910 bytes, checksum: fec467664bbab2d62bb600299f8e0d10 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T14:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Aluízio Gonçalves da Silva.pdf: 2861910 bytes, checksum: fec467664bbab2d62bb600299f8e0d10 (MD5) Previous issue date: 2015-11-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Algal blooms and toxic cyanobacteria in fountains intended for human supply has been reported in many countries in recent decades due to impacts and human actions in the most diverse ecosystems on the planet. The presence of lineages of cyanobacteria producing cyanotoxins has negative effects on water bodies in particular in the intendend to the public supply due to the harmful effect of these substances on human health and animals. In general, cyanotoxins are not removed by conventional purifying water technologies. This study aimed to evaluate the efficiency of advanced oxidation process with the Fenton reagent in the oxidation of microcystin-LR water for public supply using conventional treatment steps coagulation, flocculation and sedimentation. The study water was prepared by adding the lysed cell cultivation Microcystis aeruginosa dechlorinated with potable water. Oxidation steps were performed, coagulation, flocculation and sedimentation JarTest programmed with rapid mixing -1 time of 10 s, rapid mixing gradient of 1000 s , flocculation time 20 min, flocculation gradient -1 -1 30 s and sedimentation velocity 1,4 cm.min . Different pH ranges were tested (2,0, 4,5 and + 7,0) and different concentrations of the Fenton reagent in the proportion of 1/3 H2O/Fe . The obtained results showed the oxidation of microcystin-LR in the treatments with pH 2,0; 4,5; and 7,0. By scanning the ions in the mass spectrometer it was possible to identify the peaks of mass/charge (m/z) fragments of enabling confirmation of oxidation by the presence of oxidation by products. Furthermore, after sedimentation the Fenton reagent enables significant removal being treatment T2 in time of 15 minutes the best for include percentage removal of turbidity 0,07 uT, true color 2,61 uH, COD 7,7 mg.L and MC-LR 0,07 μg.L. / Florações de algas e cianobactérias tóxicas em mananciais destinados ao abastecimento humano tem sido relatado em vários países nas últimas décadas devido aos impactos e ações do homem nos mais diversos ecossistemas do planeta. A presença de linhagens de cianobactérias produtoras de cianotoxinas tem efeitos negativo nos corpos hídricos em particular nos destinados ao abastecimento público devido ao efeito nocivo dessas substâncias à saúde humana e de animais. Em geral as cianotoxinas não são removidas pelas tecnologias convencionais de potabilização de água. O presente trabalho buscou avaliar a eficiência do processo de oxidação avançada com o reagente Fenton na oxidação da microcistina-LR de água destinada ao abastecimento público utilizando as etapas de tratamento convencional de coagulação, floculação e sedimentação. A água de estudo foi preparada com adição de cultivo de células lisadas de Microcystis aeruginosa com água potável desclorada. Foram realizadas as etapas de oxidação, coagulação, floculação e sedimentação em JarTest programado com tempo de -1 mistura rápida de 10 s, gradiente de mistura rápida 1000 s , tempo de floculação 20 min, -1 -1 gradiente de floculação 30 s e velocidade de sedimentação de 1,4 cm.min . Foram testados diferentes faixas de pH (2,0, 4,5, e 7,0) e diferentes concentrações do reagente Fenton na 2+ proporção de 1/3 de H2O/Fe . Os resultados obtidos mostraram a oxidação da microcistina-LR nos tratamentos com pH 2,0; 4,5; e 7,0. Através da varredura dos íons no espetrômetro de massas foi possível identificar os picos de massa/carga (m/z) dos fragmentos possibilitando a confirmação da oxidação através da presença dos subprodutos da oxidação. Além disso, após a sedimentação o reagente Fenton possibilitou a remoção significativa sendo tratamento T2 no tempo de 15 minutos o melhor por abrangir percentuais de remoção de turbidez 0,07 uT, cor verdadeira 2,61 uH, COD 7,7 mg.L e MC-LR 0,07 µg.L.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2475049 bytes, checksum: dad56812942b33992af9ec7df5ae781a (MD5) Previous issue date: 2011-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Microcystin-LR (MC-LR) is a cyclic heptapeptidic hepatotoxin most toxic to the human and animal health and is the most commonly found in cyanobacteria blooms. Moreover, it can induce oxidative damage to DNA, leading possibly to the carcinogenicity in humans. In this study, MC-LR was investigated on glassy carbon electrode using voltammetric techniques. It was observed that the oxidation of MC-LR is an irreversible, diffusion controlled and pH-independent process. This toxin was chemically degradated in buffer solution along the time, with homogeneous formation of two electroactive degradation products. These degradation products have undergone an irreversible and pH-dependent oxidation process, leading to the formation of two oxidation products, which have undergone reversible and pH-dependent reactions. Thus, oxidation reaction mecanisms of MC-LR and its degradation products were proposed. An electroanalytical study for the determination of MC-LR was carried out using DPV. For this, an analytical curve was built in a linear concentration range from 5 to 25 μmol L-1. Based on this curve, detection and quantification limits were estimated at 0.0014 μmol L-1 (1.39 μg L-1) and 0.0046 μmol L-1 (4.57 μg L-1), respectively. In addition, an in situ evaluation of MC-LR-dsDNA interaction was investigated and showed that this toxin interacts and binds to dsDNA chains, inducing conformational changes in the double helix structure along the incubation time. / A Microcistina-LR (MC-LR) é a hepatotoxina heptapeptídica cíclica mais tóxica à saúde dos humanos e animais e a mais comumente encontrada em florações de cianobactérias. Além disso, ela é capaz de induzir danos oxidativos ao DNA, levando possivelmente à carcinogenicidade em humanos. Neste trabalho, a MC-LR foi investigada sobre um eletrodo de carbono vítreo utilizando técnicas voltamétricas. Um processo irreversível, controlado por difusão e independente do pH foi observado para a oxidação da MC-LR. Essa toxina sofreu degradação química em solução tampão ao longo do tempo, com a formação homogênea de dois produtos de degradação eletroativos. Esses produtos de degradação sofreram oxidação em um processo irreversível e dependente do pH levando à formação de dois produtos de oxidação, os quais sofreram reações reversíveis em um processo dependente do pH. Com isso, mecanismos de reação de oxidação da MC-LR e dos seus produtos de degradação foram propostos. Um estudo eletroanalítico para a determinação da MC-LR foi realizado utilizando DPV. Para isso, foi construída uma curva analítica na faixa linear de concentração de 5 a 25 μmol L-1. Com base nessa curva, limites de detecção e quantificação foram estimados em 0,0014 μmol L-1 (1,39 μg L-1) e 0,0046 μmol L-1 (4,57 μg L-1), respectivamente. Além disso, uma avaliação in situ da interação da MC-LR com dsDNA foi investigada e mostrou que essa toxina interage e se liga às cadeias do dsDNA, induzindo à modificações conformacionais na estrutura da dupla hélice ao longo do tempo de incubação.

A oferta de água vem se tornando cada vez mais diminuta à medida que a população, a indústria e a agricultura se expandem. A contaminação dos mananciais gerada pelo descarte de efluentes domésticos e industriais leva a eutrofização, processo pela qual grande aporte de nutrientes, particularmente fosfatos, leva ao crescimento excessivo de algas. As cianobactérias são microrganismos procariontes, que vivem nos ambientes mais adversos. A floração dessas algas quando presente em mananciais destinados ao consumo humano gera sérios problemas à saúde humana, pois algumas dessas algas podem gerar toxinas, conhecidas como hepatotoxinas, neurotoxinas e dermatotoxinas, de acordo com sua ação farmacológica. Dentre as hepatotoxinas encontramos a microcistina, um heptapeptídeo cíclico que pode levar à morte em horas ou dias. O objetivo desse estudo foi viabilizar a técnica HPLC, já proposta por outros autores, para quantificar microcistinas-LR em reservatórios de água, em escala empresarial para ser implementada em laboratórios de análise de águas. Para o desenvolvimento da técnica, foram utilizadas amostras de uma lagoa com floração de Microcystis. Para determinar a eficiência da técnica cromatográfica, foram realizados estudos com outro método, através do kit ELISA. Nessa etapa do trabalho, verificou-se que a técnica HPLC é mais sensível e viável para a quantificação das microcistinas. Nos experimentos realizados com a cromatografia líquida, observou-se que a coluna C-18 LiChrosorb (25 cm) 7 Sm utilizada no método, e o solvente metanol apresentaram grande influência nos resultados. À medida que os experimentos foram executados, verificou-se o decréscimo da sensibilidade da coluna. Os resultados foram satisfatórios apenas após a limpeza realizada na coluna, onde os padrões apresentaram uma curva de correlação igual a 0,92. Este fato leva a concluir que as colunas precisam ser renovadas para análises mais sensíveis, como no caso das microcistinas. As amostras extraídas com metanol apresentaram resultados relevantes, isto é, quanto maior a concentração de metanol utilizado na extração, maior a concentração de microcistina-LR obtida nos resultados, concluindo o metanol ser o solvente apropriado para a extração. Por fim, conclui-se que o método desenvolvido é viável, apresentando algumas dificuldades para sua implantação em escala empresarial. / The water supply has been decreasing more and more as the population, industry and agriculture expand. The contamination of the water sources generated by the domestic and industrial effluents discharges leads to the eutrophization, process where the large presence of nutrients, particularly phosphates, causes excessive increase of algae. The cyanobacteria are procaryote microorganisms which live in the most diverse environments. The florescence of the algae when present in sources directed to human consumption generates serious problems to the human health, for some of them may produce toxins known as hepatotoxins, neurotoxins and dermotoxins, according to their pharmacological action. Among the hepatotoxins, the microcystin, a cyclic heptapeptide that can lead to death in hours or days, is found. The objective of this study was to make feasible the use of the HPLC technique, already proposed by other authors, to quantify microcystins-LR in water reservoirs, in enterprise scale to be implemented in water analysis laboratories. In order to develop the technique, samples of water from a pond with Microcystis florescence were utilized. To evaluate the efficiency of the chromatographic technique, studies were performed with another method, through the ELISA kit. In this phase of the work, it was verified that the HPLC technique is the most sensible and viable for the quantification of the microcystins. It was observed, in the experiments performed with the liquid chromatography, that the column C-18 LiChrosorb (25 cm) 7 Sm utilized in the method and the methanol solvent presented great influence in the results. As the experiments were realized, the decrease of the sensibility of the column was verified. The results were satisfactory only after the column being cleaned, when the patterns presented a curve of correlation equal to 0.92. This fact leads to the conclusion that the columns need to be renewed for more sensible analysis, like in the case of the microcystins. The samples extracted with methanol presented relevant results, that is, the greater the concentration of the methanol utilized, the higher the concentration of microcystin-LR obtained in the results, leading to the conclusion that methanol was the solvent adequate to the extraction. Finally, it was concluded that the method developed is feasible, presenting some difficulties concerning its implantation in enterprise scale.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-08-04T13:34:04Z No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Virgínia da Conceição Albuquerque.pdf: 34293201 bytes, checksum: 16d11d4f3076b9e3ed56169d002e3185 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-04T13:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Virgínia da Conceição Albuquerque.pdf: 34293201 bytes, checksum: 16d11d4f3076b9e3ed56169d002e3185 (MD5) Previous issue date: 2017-06-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Among the deleterious effects caused by the process of eutrophication of natural waters, an important highlight should be the appearance of cyanobacterial blooms and the consequent generation of cyanotoxins with a potent hepatotoxic effect (eg microcystin- LR). In general, conventional treatments for water purification are inefficient for the removal of these micropollutants, which has stimulated the study of new treatment alternatives. The advanced oxidative processes have been an interesting alternative because of their potential as alternatives or complements to conventional processes of water treatment, since the hydroxyl radicals generated are highly reactive and not selective, and can act in the chemical oxidation of a wide range Of substances. These processes generally involve the generation of highly oxidizing and non-selective species, such as the hydroxyl radical (• OH) and, in some cases, oxygen, thus being efficient in the removal of various contaminants. The main objective of this work was to verify the potential of two advanced oxidative processes: UV/H2O2 and Fenton in relation to the treatment of water destined for public supply contaminated by microcystin-LR. For this, the research was divided into three stages. In the first stage, the validation of the analytical method was carried out using high-performance liquid chromatography coupled to massspectrometry (HPLC-MS) for identification and quantification of the toxin described in Chapter 1. Chapter 2 describes the efficiency of conventional treatment Followed by the advanced oxidative process (UV/H2O2) in relation to the treatment of water intended for public supply with emphasis on the efficiency of a low cost photocatalytic reactor for microcystin-LR degradation. Then, the third and final chapter presents the use of Fenton reagent as coagulant, followed by flocculation, sedimentation and filtration, with the purpose of removing turbidity, apparent and true color and microcystin-LR also presente in public water supply. / Dentre os efeitos deletérios provocados pelo processo de eutrofização de águas naturais, importante destaque deve ser dado ao surgimento de florações de cianobactérias e a consequente geração de cianotoxinas de potente efeito hepatotóxico (ex. microcistina- LR). Em geral, tratamentos convencionais para potabilização da água se mostram ineficientes para a remoção destes micropoluentes, o que tem estimulado o estudo de novas alternativas de tratamento. Os processos oxidativos avançados têm sido uma alternativa de grande interesse devido ao seu potencial como alternativas ou complementos aos processos convencionais de tratamento de água, uma vez que os radicais hidroxila gerados são altamente reativos e pouco seletivos, podendo atuar na oxidação química de uma vasta gama de substâncias. Estes processos geralmente envolvem geração de espécies altamente oxidantes e não seletivas, como o radical hidroxila (•OH) e, em alguns casos, o oxigênio, sendo assim, eficientes na remoção de diversos contaminantes. O principal objetivo deste trabalho foi verificar a potencialidade de dois processos oxidativos avançados: o UV/H2O2 e Fenton em relação ao tratamento de águas destinada a abastecimento público contaminadas por microcistina-LR. Para isso, a pesquisa foi dividida em três etapas. No primeiro momento foi realizado a validação de método analítico por meio da cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas (CLAE-EM) para identificação e quantificação da toxina citada, descrito no capítulo 1. O capítulo 2 descreve a eficiência do tratamento convencional seguido do processo oxidativo avançado (UV/H2O2) em relação ao tratamento de água destinada a abastecimento público com ênfase na eficiência de um reator fotocatalítico de baixo custo para degradação de microcistina-LR. Em seguida, o terceiro e último capítulo apresenta a utilização de reagente Fenton como coagulante, seguido de floculação, sedimentação e filtração, com objetivo de remoção de turbidez, cor aparente e verdadeira e microcistina-LR também presente em água de abastecimento público.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:19:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Josue da Silva Buriti.pdf: 1828134 bytes, checksum: 34ba27d07ee2de7c2319fe96621f414c (MD5) Previous issue date: 2012-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to evaluate at bench-scale the removal of microcystin-LR from water for public supply using Fenton's reagent, coagulation, flocculation, sedimentation and filtration by columns of granular activated carbon (GAC). The water used in this study was prepared by adding 20 mL of microcystin-LR extract (obtained from a pure culture of Microcystis aeruginosa after three consecutive freeze / thaw cycles), in 1L of untreated water from the Acauã reservoir and which corresponded to a concentration of microcystin-LR of aproximately 19 µg.L . The experiments were conducted in three stages. The first step was to determine the best conditions for coagulation obtained via diagrams of coagulation based on remaining turbidity and apparent colour after treatment with Fenton's reagent at concentrations between 5 mg.L-1 and 100 mg.L-1 f eSO4.7H2O and 1.83 mg.L-1 to 36.70 mg.L of H2O and pH varying between 3 and 9 at a settling time of 5 min. In the second stage the fastest sedimentation time was determined after coagulation based on the control parameters of remaining turbidity, apparent colour and microcystin-LR concentration. The third stage evaluated the adsorption of microcystin-LR in columns of GAC (particle size between 1.40 mm and 0.42 mm) after the conditions defined in steps I and II. The GAC columns were constructed from PVC tubing with an internal diameter of 21 mm and a functional height of GAC of 15 cm and 20 cm, corresponding to two different contact times. The fixed flow rate for each GAC column was 2 L.h2-1. The optimum conditions for coagulation were 15 mg.L FeSO4.7H2O and 5.5 g.L-1 H2O, at pH 8.4 and coagulation and sedimentation times of 15 min. After coagulation, flocculation and sedimentation turbidity decreased from 5.8 to 3.0 uT, apparent color of 115 uH to 81 uH and a reduction in microcystinLR concentration from 18.52 µg.L2-1 to 9.59 µg.L-1, with percentage removals of 48%, 30% and 48%, respectively. Break-through occurred in the shorter length column of GAC with the shorter contact time (CC1) after 2 hours of operation, resulting in a smaller q e (1.85 μg.g-1) and higher usage rate (3.82 g.L-1) compared o the GAC column with the greater contact time (CC2), with a break-through after 6 hours operation. Thus the longer GAC column (CC2) gave a better performance both in terms of q e (4.15 μg.g-1) and rate of use (1.70 g.L-1), ensuring effluent oncentration below the maximum allowable value of 1 µg.L-1 required by Ordinance 2914/11, Ministry of Health, with a longer operational life and an economy in GAC usage. / Este trabalho teve como objetivo avaliar em escala de bancada a remoção de microcistina-LR de água destinada ao abastecimento público utilizando coagulação com reagente de Fenton, floculação, decantação e filtração seguido de colunas de carvão ativado granular (CAG). A água de estudo foi preparada pela adição de 20 mL de extrato de microcistina-LR (após congelamento/descongelamento por três vezes consecutivas da cultura pura de Microcystis aeruginosa) em 1 L de água bruta do reservatório de Acauã, que correspondeu a concentração de microcistina-LR em torno de 19 μg.L-1 . O experimento foi realizado em três etapas. Na primeira etapa foi definida a melhor condição de coagulação através de diagramas de coagulação para turbidez remanescente e cor aparente remanescente com concentração de reagente de Fenton entre 5 mg.L-1 - 100 mg.L-1 de FeSO4.7H2O e 1,83 mg.L de H2O para pH de coagulação entre 3 e 9 com tempo de sedimentação de 5 min. Na segunda etapa foi definido o melhor tempo de sedimentação conforme as condições de coagulação estabelecidas na etapa I e os parâmetros de controle foram turbidez remanescente, cor aparente remanescente e microcistina-LR remanescente. Na terceira etapa foi avaliada a adsorção da microcistina-LR em colunas de CAG (granulometria entre 1,40 mm e 0,42 mm) utilizando as condições definidas nas etapas I e II. As colunas de CAG foram construídas com tubos de PVC com diâmetro interno de 21 mm e altura útil de CAG de 15 cm e 20 cm, correspondendo a dois tempos de contato distintos. A vazão fixada para cada coluna de CAG foi de 2 L.h2-1-1. A melhor condição de coagulação foi 15 mg.L de FeSO4.7H2O; 5,5 mg.L-1 de H2O , pH de coagulação de 8,4 e tempo de sedimentação de 15 min. Após a coagulação, floculação e sedimentação a turbidez reduziu de 5,8 uT a 3,0 uT, cor aparente de 115 uH a 81 uH e concentração de microcistina-LR de 18,52 µg.L-12 a 9,59 µg.L-1, com percentuais de remoção de 48%, 30% e 48%, respectivamente. O transpasse na coluna de CAG de menor tempo de contato (CC1) ocorreu após 2 horas de funcionamento do sistema, refletindo em menor qe (1,85 μg.g-) e maior taxa de uso (3,82 g.L-1) quando comparada a coluna de CAG de maior tempo de contato (CC2), que ocorreu o transpasse após 6 horas de funcionamento do sistema, a qual apresentou melhor desempenho tanto em relação ao qe (4,15 g.g-1) como em relação a taxa de uso (1,70 g.L), garantindo efluente com concentração inferior ao valor máximo permitido de 1 µg.L exigido pela Portaria 2914/11 do Ministério da Saúde por mais tempo e utilizando uma menor quantidade de CAG. - 36,70 mg.L

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:20:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sativa Barbosa de Brito Lelis Villar.pdf: 821851 bytes, checksum: b1c26304b9ae92f8fe9dbc59a9c0a15c (MD5) Previous issue date: 2012-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste estudo foi avaliar a remoção de microcistina-LR de água utilizando carvão ativado granular de casca de coco de dendê. A água de estudo utilizada foi preparada a partir da diluição, em água deionizada, de extrato proveniente do cultivo de Microcystis aeruginosa. Realizou-se um planejamento fatoral 23, no qual foram estudados os seguintes fatores e níveis: concentração inicial de microcistina-LR (14,56 e 29,26 µg.L-1), pH (6,4 e 8,3) e tempo de contato (60 e 90 s). Dessa forma, foram monitorados oito tratamentos em triplicata, totalizando 24 experimentos. Cada tratamento consistia na operação de três colunas, alimentadas com mesma água de estudo e com mesmo tempo de contato, sendo que os tratamentos com tempo de contato de 60 s eram compostos por colunas de 20 gramas de carvão ativado granular, enquanto os experimentos que foram realizados com tempo de contato de 90 s, eram compostos por colunas com 30 gramas do carvão. Cada coluna foi monitorada durante 15 horas e as amostras eram coletadas a cada hora. A concentração de microcistina-LR era determinada com o auxílio de kits ELISA. Concentrações efluentes de MC-LR acima do volume máximo permitido (VMP) de 1µg.L-1, determinado pela Portaria 2914/2011, foram detectadas em colunas operadas a partir dos tratamentos 3 e 7. Esses tratamentos apresentavam concentração afluente de MC-LR de 29,26 µg.L-1 e tempo de contato de 60 s. A capacidade adsortiva e a taxa de uso nessas condições foi de 21,2 µg.g-1 e 1,33g.L-1 respectivamente. O tempo de contato foi o fator que mais influenciou no processo de adsorção de microcistina-LR, este comportamento foi observado a partir de 6 horas de monitoramento e se manteve até o final do monitoramento. O pH foi o fator que menos exerceu influência significativa na adsorção de microcistina-LR.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This work as main objective to evaluate the eletrogenic effect in preparations of Ãleum of rabbit fixes in chambers of Ãssing, in presence of supernatant of macrophages (S.MfS), stimulated with microcistin-LR (MCLR), of Microcystis aeruginosa. S.MfS estimulated with MCLR (3,2.10-7M; 9,6.10-7M e 3,2.10-6M), produces effect secretion, of the form dose-dependent; being that short circuit current (Isc), the secular chain variation (t) can be described for an equation of the type Isc = a . ekt for a correlation coefficient r = 0,9988 and Iscmaximo = 128,16  14,54 ÂA . cm-2. Later, was observed that the metabolic processes associatesâ geneses of the FSI, from stimulated macrophages, require the participation of a protein G, sensible pertussis active toxin. It was also verified that inhibing of protÃic synthesis, proteases, phosfolipase A2, ciclooxigenases, lipoxigenases, synthesis TNF-a, and antagonists of the PAF, they had reduced the FSI synthesis. With the application of monoclonal antibodies, it was verified that interleukin-b (IL-1b), was the main FSI; as also, that macrophages stimulated with MCLR, in the concentrations above, produced IL-1b and TNF-a, of form dose-dependent. The pay-treatment of the ileum mucosal with bumetanide, indomethacin, tetrodotoxin and HOE, disclosed that the secretory effect, by means of stimulated action of the S.MfS with MCLR is dependent of the secretion of ions chloride, with the participation of PAF, prostaglandins and mediators of the enteric nervous system. With this effect, it associates reduction of the transepitelial resistance (Rte), also mediated for prostaglandins, TNF-a, and indirectly IL-1b. The analysis of the coefficient of Hurst, disclosed that these effect had not occurred of random form, but had involved significant alterations in the kinetic parameters of the eletrogÃnic effect, to the level of the ileum mucosal. Macrophages stimulated for MCLR, produces and liberate more TNF-a of that IL-1b, to the Constant taxes, being this a linked characteristic to the type of employed stimulation. It is concluded, therefore, that MCLR stimulates macrophages to produce substances that can act as intestinal secretion factor, to the level of the ileum mucosal, involving chloride canals, reduction of the Rte, requesting for this, the participation of pro-inflammatory mediators and the enteric nervous system. / Este trabalho teve-se como principal objetivo, avaliar os efeitos eletrogÃnicos em preparaÃÃes de Ãleo de coelho fixadas em cÃmaras de Ãssing, em presenÃa de sobrenadante de macrÃfagos (S.MfS) estimulados com microcistina-LR MCLR de Microcystis aeruginosa. S.MfS estimulados com MCLR (3,2.10-7M; 9,6.10-7M e 3,2.10-6M), produz, de forma dose-dependente; sendo que a variaÃÃo temporal (t) da corrente de curto-circuito (Isc), pode ser descrita por uma equaÃÃo do tipo Isc = a . ekt; para um coeficiente de correlaÃÃo r = 0,9988 e Iscmaximo = 128,16  14,54 ÂÂcm-2. Posteriormente, observou-se que os processos metabÃlicos associados à gÃnese do fator deâ secreÃÃo intestinalâ (FSI), a partir de macrÃfagos estimulados, requer a participaÃÃo de uma proteÃna G sensÃvel à toxina pertusis ativa. Verificou-se tambÃm que inibidores de sÃntese protÃica, proteases, fosfolipase A2, cicloxigenases, lipoxigenases,; sÃntese de TNF-a e antagonista do PAF, reduziram a sÃntese de FSI. Com o emprego de anticorpos monoclonais, verificou-se que IL-1b era o principal FSI; como tambÃm, que macrÃfagos estimulados com MCLR, nas concentraÃÃes acima, reduziu IL-1b e TNF-a, de forma dose-dependente. O prÃ-tratamento da mucosa ileal com bumetanida, indometacina, tetrodotoxina e HOE, revelou que o efeito secretÃrio mediante aÃÃo do S.MfS estimulados com MCLR, à dependente da secreÃÃo de Ãons cloreto, com a participaÃÃo de PAF, prostaglandinas e mediadores do sistema nervoso entÃrico. A este efeito associa-se a diminuiÃÃo da resistÃncia transepitelial (Rte), tambÃm mediada por, prostaglandinas, PAF, TNF-a e, indiretamente, IL-1b. A anÃlise do coeficiente de Hurst (H), revelou que estes efeitos nÃo ocorreram ao acaso, mas envolveram alteraÃÃes significativas nos parÃmetros cinÃticos dos efeitos eletrogÃnicos, ao nÃvel da mucosa ileal. MacrÃfagos estimulados com MCLR produz e libera mais TNFa do que IL-1b, à taxas constantes ; sendo esta uma caracterÃstica atrelada ao tipo de estÃmulo empregado. Conclui-se, portanto, que MCLR estimula macrÃfagos a produzir substÃncias que podem atuar como fator de âsecreÃÃo intestinalâ ao nÃvel da mucosa ileal, envolvendo canais de cloreto, diminuiÃÃo de Rte; requisitando para isto, a participaÃÃo de mediadores prÃ-inflamatÃrios e do sistema nervoso entÃrico.