Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A reservoir presents different environmental traits as a function of the flooded area, water circulation pattern, residence time and nutrients entrance. This situation define the aquatic compartments. The objective was use limnological parameter dynamic and spectral data to identify aquatic compartments in the Rodolfo Costa e Silva reservoir, located on central region of the State of Rio Grande do Sul, on southern region of Brazil. The methodology was based on the measure of water transparence with Secchi disc, Total of Suspended Solids (TSS) and chlorophyll a, b and c. These data were monthly collected in 21 sampling points, distributed over the reservoir during hydrologic year (Oct. 2005 to Sept. 2006). However, chlorophyll samples were collected only two times in autumn season. Satellites images from China-Brazil Earth Resources Satellite 2 (CBERS 2 CCD) and Landsat 5 (TM) were used to make a comparison with limnological and field spectral data. The spatial distribution of limnological parameters was done after data interpolation (weighted average) and its analyses allowed the discrimination of aquatic compartments. During the hydrologic year the transparence changed between 100 and 315 cm and could be divided in two periods: a period with low transparences, from August to November (marked by land tillage for summer crop) and; period with high transparence, from December to June. Based on this variable, the reservoir presented three compartments: a) upstream, with lower transparence; b) downstream, with higher transparence; c) central region, even with high transparence. The TSS ranged from 0.17 to 14.16 mg/L in the hydrologic year. Its behavior was inversely to the water transparence but presented the same three compartments than transparence. The chlorophyll concentration varied from 0.63 to 24.19 μg/L and defined two compartments: upstream and downstream. A larger input of nutrients in upstream let the development of phytoplankton (chlorophylls). Results from CCD and TM images were better when TSS concentration was greater and transparence smaller, associated to the highest data variance. Concentrations of TSS up to 4 mg/L periods with low transparence allowed identify aquatic compartments with blue band (centered on 450 nm) and the red band (centered on 661 nm). The chlorophylls a and c showed absorption bands on the field spectrum of reflectance, making possible establish correlations with limnological parameters (TSS and transparence). Finally, the aquatic compartments that were found out are specially related to the entrance of organic and inorganic matter from terrestrial environment. TSS and chlorophyll decreases into downstream. / Normalmente, um reservatório apresenta diferentes características ambientais em função das áreas alagadas, dos diferentes padrões de circulação, do tempo de residência e entrada de nutrientes, que definem diferentes compartimentos aquáticos. A caracterização limnológica e espectral, com a identificação da dinâmica dos compartimentos aquáticos, foram realizadas no reservatório Rodolfo Costa e Silva RS (Brasil). A metodologia baseou-se na coleta de dados de transparência da água medida pelo disco de Secchi, Totais de Sólidos em Suspensão (TSS) e clorofila a, b e c em 21 pontos amostrais, distribuídos em todo o reservatório e obtidos mensalmente para compor um ano hidrológico (Out. 2005 a Set. 2006); com exceção da clorofila, que foi medida em duas datas durante o outono. Imagens dos satélites CBERS 2 CCD e Landsat 5 TM foram utilizadas para relacionar com os dados limnológicos de campo. A distribuição espacial desses dados limnológicos foi identificada por interpolação por média ponderada, para posterior discriminação dos compartimentos aquáticos. A transparência da água apresentou uma variação no ano hidrológico de 100 a 315 cm e pode ser dividida em dois períodos: das baixas transparências, compreendendo o período de agosto a novembro (período de preparo de solo para a safra agrícola de verão); e de altas transparências, compreendendo o período de dezembro a junho. Essa variável forma três compartimentos: a) o de montante, com menor transparência; b) o de jusante, com maior transparência; c) junto ao dique, de elevada transparência. O TSS apresentou uma amplitude de 0,17 a 14,16 mg/L no ano hidrológico, com comportamento inversamente proporcional ao da transparência definindo compartimentos aquáticos semelhantes. As clorofilas com variação de 0,53 a 24,19 μg/L apresentaram os dois compartimentos aquáticos: o de montante e o de jusante. O maior aporte de nutrientes, à montante do reservatório, proporcionaram o desenvolvimento do fitoplâncton (clorofilas). Os resultados obtidos com imagens CCD e TM foram melhores, quando as concentrações de TSS foram maiores e as transparências foram menores, acompanhados de maior variância. As baixas transparências e as concentrações de TSS maiores que 4 mg/L permitiram identificar compartimentos aquáticos nas bandas azul (450 nm) e vermelha (661 nm). As clorofilas a e c apresentaram bandas de absorção nos espectros de reflectância, permitindo estabelecer correlações. Por fim, os compartimentos aquáticos encontrados estão relacionados, principalmente, ao fornecimento de matéria orgânica e inorgânica oriundas do ambiente terrestre para o sistema aquático, verificado no setor montante, e sua concentração diminui no sentido jusante do reservatório.

Orientador: Marcelo da Costa Ferreira / Resumo: A Salvinia molesta é uma planta aquática de difícil controle e tem causado prejuízos aos ambientes aquáticos. O controle químico com herbicida é uma forma de manejo destas plantas. Contudo, para aplicação de produtos químicos no ambiente aquático é necessário fazer uma avaliação do impacto desta utilização e o potencial risco ambiental. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia do herbicida imazamox e dos adjuvantes (Dash® e Veget’oil®) em aplicação eletrostática e convencional (CO2 pressurizado) para o controle de S. molesta e os efeitos sobre indicadores ambientais de qualidade de água em condição de microcosmos. Para tanto, foram utilizadas doses de imazamox isolado e acrescido de adjuvantes (600 a 1000 g i.a. ha-1) em aplicação eletrostática e convencional e foram realizadas avaliações de eficácia, clorofila a das plantas, massa fresca e seca e parâmetros químicos, físicos e biológicos de qualidade da água por um período experimental de 60 dias. O imazamox isolado foi mais eficaz no controle de S. molesta na dose de 900 g i.a. ha-1 com 94% em aplicação convencional e 63% em aplicação eletrostática com redução de 95 e 82% de massa fresca e 92 e 62% de massa seca, respectivamente. O imazamox + Dash® foi mais eficaz na dose de 1000 g i.a. ha-1 com 40% de controle em aplicação eletrostática e 25% em aplicação convencional com redução de 50 e 30% da massa fresca e seca, respectivamente. O imazamox com 900 g i.a. ha-1 + 0,5% de Veget’oil® em aplicação sequencial foi mais e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Salvinia molesta is an aquatic plant difficult to control and cause damage to aquatic environments Chemical control with herbicide is a way of management these plants. However, for the application of chemicals in the aquatic environment it is necessary to make an assessment of the impact of this use and the potential environmental risk. The objective of this study was to evaluate the efficacy of the herbicide imazamox and adjuvants (Dash® and Veget'oil®) in electrostatic and conventional (CO2-pressurized sprayer) application for the control of S. molesta and the effects on environmental indicators of water quality in microcosms. Therefore, doses of imazamox alone and more adjuvants (600 to 1000 g i.a. ha-1) were used in electrostatic and conventional applications and the effectiveness, chlorophyll, fresh and dry biomass and chemical, physical and biological parameters of water quality were evaluated over a period 60 days. Isolated imazamox was more effective in controlling S. molesta at a dose of 900 g i.a. ha-1 with 94% in conventional application and 63% in electrostatic application, with a reduction of 95 and 82% in fresh weight and 92 and 62% dry weight, respectively. Imazamox + Dash® was more effective at a dose of 1000 g i.a. ha-1 with 40% control in electrostatic application and 25% in conventional application with a reduction of 50 and 30% in fresh and dry weight, respectively. The imazamox with 900 g i.a. ha-1 + 0,5% Veget'oil® in sequential application was more effe... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O presente estudo foi desenvolvido para caracterizar a área de influência dos corredores de tráfego, através do monitoramento da concentração de elementos-traço em cascas de árvores. Amostras (n = 98) de cascas de árvores de diversas espécies foram coletadas em cinco parques urbanos da cidade de São Paulo. Para controle, foram coletadas cascas de árvores numa zona rural de Embu-Guaçu, longe de tráfego ou de indústrias. As concentrações de Ba, Co, Cr, Cu, Fe, Ca, Pb, S e Zn foram determinadas nas amostras de cascas de árvores por espectrometria de fluorescência de raios-X. Amostras coletadas nos parques urbanos apresentaram níveis mais elevados de elementos-traço em comparação com as da região controle. Elementos relacionados a atividades antropogênicas exibiram maiores concentrações nas amostras coletads na periferia dos parques, diminuindo gradativamente para os seus centros. Áreas próximas a grandes avenidas ou próximas a semáforos e cruzamentos apresentaram maiores concentrações de elementos nas cascas. Em conclusão, o estudo mostrou que medidas de acúmulo de elementos traço em cascas de árvore, associadas a métodos geoestatísticos, podem auxiliar a determinação das zonas de maior influência da poluição veicular no cenário urbano / The present study was designed to characterize the area of influence of high traffic corridors by monitoring trace element concentrations on tree barks. Samples (n=98) of tree barks were collected from several tree species in five urban parks of the city of São Paulo. For controlling purposes, we collected tree barks in a rural area of Embu-Guaçu which is far from traffic or industries. Concentrations of Ba, Co, Cr, Cu, Fe, Ca, Pb, S and Zn were determined in these barks by X-ray fluorescence spectrometry. Samples from urban parks exhibited higher levels of trace elements in comparison with those from control region. Elements related to anthropogenic activities exhibited higher concentrations in tree barks at the periphery of the parks, decreasing when moving towards their centers. Areas facing the busy streets or those close to traffic lights or traffic junctions presented higher concentrations of elements in barks. In conclusion, the present study showed that measures of trace elements accumulation in tree barks within geostatistical methods can indicate areas of strong influence of vehicular pollution in the urban scene

As salas limpas são amplamente empregadas em indústrias farmacêuticas destinadas a fabricar medicamentos e dispositivos estéreis. Nós empregamos coloração de Gram e cromatografia gasosa de ésteres metílicos de ácidos graxos extraídos de células íntegras de microrganismos ambientais para caracterizar e identificar bactérias isoladas em 50 salas limpas diferentes projetadas para a fabricação de medicamentos estéreis e para fornecer um perfil de ácidos graxos das espécies mais comuns de bactérias isoladas. Uma análise estatística nos permitiu corroborar estudos anteriores e confirmar que cocos Gram positivos é o grupo mais relevante de microrganismos presentes nas salas limpas avaliadas. A espécie predominante é Micrococcus luteus, isolada de salas classe B e de pessoal, seguida de Staphylococcus cohnii em classe C, Bacillus subtilis em classe A e Staphylococcus hominis em classe D. Os perfis de ácidos graxos destas bactérias são, na maioria, consistentes com as bibliotecas padrão. Nós também tentamos estabelecer uma correlação entre a estação do ano e o nível de contaminação, embora a análise de variância tenha mostrado que não há diferença significativa entre o nível de contaminação no decorrer das estações. Além do mais, análises repetidas com um aumento gradual de massa celular nos permitiram concluir que a quantidade ótima de material celular necessário para extração de ácidos graxos varia com a espécie de bactéria. Finalmente, um estudo comparativo de algumas bactérias incubadas em diferentes temperaturas confirmou que o perfil de ácidos graxos é altamente influenciado pela temperatura. Portanto, nós acreditamos que este trabalho possa contribuir para identificar e compreender a comunidade bacteriana de algumas salas limpas farmacêuticas. / Clean rooms are largely employed in pharmaceutical companies whose purpose is to produce sterile drugs and devices. We employed Gram staining and gas chromatography of fatty acid methyl esters extracted from whole cells of environmental isolates to characterize and identify bacteria isolated in each of 50 different clean rooms designed for the manufacturing of sterile medicinal products and to provide a fatty acid profile of the most common species of isolated bacteria. Statistical analysis allowed us to corroborate previous studies and confirm that Gram-positive cocci are the most relevant group of microorganisms inside the studied clean rooms. The predominant species is Micrococcus luteus, isolated from Grade B zones and from personnel, followed by Staphylococcus cohnii in Grade C, Bacillus subtilis in Grade A and S. hominis in Grade D. Fatty acid profiles of these bacteria are, to a great extent, consistent with standard libraries. We also attempted to establish a correlation between season and level of contamination, although variance analysis showed that there is no significant difference on the level of contamination throughout seasons. Furthermore, repeated analysis with a gradual increase in cell mass allowed us to conclude that the optimal amount of cell material depends on the species of the bacteria studied. Finally, a comparative study with some bacteria incubated in different temperatures confirmed that fatty acid profile is highly influenced by temperature. Therefore, we believe that this work can contribute to identify and understand the bacterial community of some pharmaceutical clean rooms.

O projeto BIOTA “Diversidade, dinâmica e conservação de florestas do Estado de São Paulo: 40 ha de parcelas permanentes" vem sendo conduzido para o conhecimento dos processos geradores, mantenedores e reguladores da biodiversidade nas principais formações vegetacionais do Estado. Uma parcela permanente de 10 ha foi instalada na unidade de conservação correspondente à Floresta Ombrófila Densa (Mata Atlântica) para a caracterização completa do ecossistema. A investigação de elementos químicos nesse ecossistema altamente ameaçado foi desenvolvida nesta Tese de Doutoramento. Diversos processos são responsáveis pela manutenção de ecossistemas naturais. À ciclagem mineral corresponde o caminhamento dos elementos químicos, que fluem entre os compartimentos bióticos (folha e serrapilheira) e abióticos (atmosfera e solo). A complexidade desse mecanismo regulatório está relacionada com a deficiência, a toxicidade, a fitodisponibilidade e as interações dos elementos químicos, além das condições ambientais de crescimento como luminosidade, temperatura e umidade. Devido à sua adaptabilidade, as plantas absorvem elementos químicos, acumulando-os nos seus tecidos. A acumulação é ativa, ou seja, independentemente do meio, as plantas mantêm as concentrações de determinados elementos. Essa característica corrobora o uso desses organismos para a quantificação da qualidade do ambiente a partir dos estudos de biomonitoração de poluição atmosférica. A análise por ativação neutrônica instrumental – INAA foi a técnica analítica empregada para a biomonitoração devido ao seu nível metrológico elevado e sua capacidade de determinação simultânea de diversos elementos. Para a comparabilidade dos resultados gerados, a qualidade do procedimento analítico, a representatividade das amostras e o efeito da contaminação com particulados de terra aderida à superfície das folhas foram também estudados. Os compartimentos solo, serrapilheira e folha tiveram sua composição química avaliada por INAA. De modo geral, foram detectadas concentrações totais de elementos químicos mais elevadas nos solos de vales (baixa altitude) do que nas regiões de alta altitude (solos mais desenvolvidos). Essa variabilidade não foi determinante das concentrações encontradas nas folhas, indicando a composição química elementar intrínseca das plantas. As concentrações nas folhas também não se alteraram significativamente (nível de 95% de confiança) de acordo com os resultados provenientes de quatro épocas de coleta diferenciadas. Foram identificadas espécies acumuladoras dos nutrientes Ca, Co, K, Na, Se e Zn, dos elementos traços Br, Ba, Cs, Hg, Rb, Sc, Sr e dos lantanídeos Ce, La e Sm. A utilização das espécies arbóreas para a biomonitoração da parcela permanente proporcionou o conhecimento das concentrações naturais dos elementos químicos. O trecho de Mata Atlântica avaliado foi considerado de baixo nível de poluição, pois a maior parte das espécies estudadas apresentou concentrações dos elementos químicos dentro da faixa esperada, com exceção das espécies naturalmente acumuladoras. Elementos traços como As, Cd, Cr e Ni ficaram abaixo dos limites de detecção. O trabalho concentrou esforços para o estabelecimento de padrões de referência para estudos de impacto ambiental considerando a composição química da parcela permanente da Mata Atlântica. O reservatório de elementos químicos no ecossistema foi estimado, evidenciando-se a importância desse conhecimento para a conservação da biodiversidade. / The BIOTA Project “Diversity, dynamic and conservation of forests from the São Paulo State: 40 ha of permanent parcels" has been conducted to provide the knowledge on the generation, sustainability and regulation processes of the biodiversity of the State. A long-term plot (permanent parcel) was installed in the conservation unit corresponding to the Dense Ombrophilous Forest (Atlantic Forest) for the environmental characterization of the ecosystem. The investigation of chemical elements in this highly threatened forest was performed in this Doctorate Thesis. Several processes are responsible for the sustainability of the natural ecosystems. Mineral cycling defines the pathway of chemical elements from non-biotic compartments (soil and atmosphere) to biotic compartments (leaf and litter). The complexity of this regulatory mechanism is related to the deficiency, toxicity, phytoavailability and the interactions of the chemical elements, in addition to environmental growth conditions like luminosity, temperature and humidity. Due to its adaptability, plants are able to uptake and accumulate chemical elements in their tissues. This accumulation is an active process in which the plants tend to maintain the concentrations of some chemical elements independently of the environmental conditions. Such characteristic corroborates the use of these organisms for quantifying the environmental quality by biomonitoring studies of atmospheric pollution. Instrumental neutron activation analysis – INAA was the analytical technique employed for biomonitoring due to its high metrological level and its capability for simultaneous determination of several chemical elements. For the comparability of the results, the quality of analytical procedure, the representativeness of samples and the effect of contamination with earth particles adhered to the leaf surface were also studied. The chemical composition of the soil, litter and leaf compartments was evaluated by INAA. The concentrations of some elements were higher for the soils of the valleys and considerably lower for the soils at higher altitudes. Such variability was not observed for the concentrations found in leaves, indicating the intrinsic chemical composition in plants. The concentrations in leaf did not change significantly (at the 95% confidence level) as demonstrated by the results from four different periods of sampling. Some tree species were able to accumulate the nutrients Ca, Co, K, Na, Se and Zn, the trace elements Br, Ba, Cs, Rb, Sc and Sr and the lanthanides Ce, Eu, La, Sm, Tb and Yb. The use of plants species for biomonitoring the long-term plot provided knowledge on the background concentrations of chemical elements. The Atlantic Forest can be considered to have a low status of pollution since most plants have shown concentrations within the expected range with exception of the accumulator species. Concentrations of some trace elements like As, Cd, Cr and Ni were below the detection limits. This work concentrated efforts to establish reference standards for studies on environmental impact considering the chemical composition in the long-term plot of the Atlantic Forest. The reservoir of chemical elements in the ecosystem was estimated, evidencing the importance of such knowledge for the biodiversity conservation.

O presente estudo tem por objetivo aplicar a análise dos anéis de crescimento de espécies arbóreas no monitoramento ambiental de uma área urbana com histórico de poluição atmosférica. Foram selecionadas árvores das espécies Caesalpinia pluviosa var. peltophoroides (Fabaceae-Caesalpinaceae) e Tabebuia pentaphylla (Bignoniaceae) e, do seu tronco, foram extraídas amostras do lenho através do método não destrutivo. A área de estudo selecionada foi o Distrito Industrial de Betel, município de Paulínia/SP, Brasil, cujo histórico de poluição ambiental de origem antropogênica é fornecido pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB) e através de estudos recentes encontrados na literatura especializada. Ainda, foram selecionas três outras áreas, nos municípios de Paulínia e Piracicaba, distantes em 10, 15 e 60 km, estabelecendo-se um gradiente ambiental de pressão antrópica. Foram aplicadas as análises: (i) caracterização anatômica macro e microscópica e densitometria de raios X, na identificação dos anéis de crescimento do lenho, (ii) dendrocronológica, na datação e avaliação do crescimento radial das árvores, (iii) climática, no estudo da influência dos fatores climáticos no crescimento anual das árvores e (iv) química, na determinação da composição de macro e micronutrientes e de elementos potencialmente tóxicos nos anéis de crescimento do lenho, através da aplicação das técnicas analíticas espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS) e espectrometria de emissão óptica por plasma acoplado indutivamente (ICP OES). Os resultados indicaram que, para as duas espécies, os anéis de crescimento possuem características anatômicas marcantes, correlacionadas com os valores de densidade aparente, que possibilitam a determinação da idade das árvores. A análise das séries temporais de largura de anéis de crescimento demonstrou que as árvores apresentam crescimento sincrônico, condicionado as condições específicas do ambiente onde estão crescendo. A constatação da ausência de um sinal climático comum determinando o crescimento das árvores nos 3 sítios sugere a influência de outros fatores, entre eles, a proximidade em que as árvores se encontram em relação às fontes estacionárias de poluição atmosférica, verificada através dos valores de incremento radial obtidos, sempre menores para as árvores localizadas no Distrito de Betel. A análise da composição química dos anéis de crescimento (ICP OES) revelou diferenças na absorção de elementos químicos entre as árvores das duas espécies e também entre as árvores da mesma espécie crescendo em diferentes locais. Ainda, a avaliação dos valores de intensidade das linhas de emissão dos analitos identificou padrões temporais de fixação de elementos químicos no lenho, com tendência comum para alguns, nos sítios de menor influência antrópica. Também, evidenciou os períodos de maior fixação de elementos com potencial tóxico no troco das árvores (ex. Al, B, Cu, Fe e Na), relacionados com os anos do início das atividades indústrias no Distrito de Betel. Os resultados obtidos neste estudo permitiram concluir que a análise dos anéis de crescimento das árvores de C. pluviosa e T. pentaphylla possui grande potencial no monitoramento ambiental. / This study aims to apply tree rings analysis on environmental monitoring of an urban area with air pollution history. Caesalpinia pluviosa var. peltophoroides (Fabaceae- Caesalpinaceae) and Tabebuia pentaphylla (Bignoniaceae) trees were selected and wood samples were extracted from their trunk by a non-destructive method. The study area was the Industrial District of Bethel, Paulínia, São Paulo State, Brazil. Its environmental pollution history of anthropogenic origin is provided by the Company of Environmental Sanitation Technology (CETESB) and by recent studies of specialized literature. Three other areas in the municipalities of Paulínia and Piracicaba were also selected, establishing an environmental gradient of anthropogenic pressure within 10, 15 and 60 km distance. The following analyses were applied: (i) macro and microscopic anatomical characterization and X-ray densitometry, for tree rings limits identification (ii) dendrochronological, in dating and evaluating of radial growth, (iii) climatic, analyzing the climatic factors influence on annual growth and (iv) chemical, determining the composition of macro and micronutrients and potentially toxic elements in the tree rings through the application of the analytical techniques Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) and inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). The results indicated that tree rings formed in both species have remarkable anatomical features correlated with apparent density values, enabling the determination of tree age. The analysis of tree rings\' width time series showed that trees exhibit synchronous growth, conditioned by the specificities of the environment where they are growing. The verification of an absent common climate signal determining the tree growth among the 3 studied sites suggests the influence of other factors, including the proximity of trees in relation to stationary sources of air pollution, verified through the obtained values of radial increment, always lower for trees located in the District of Bethel. The tree rings chemical composition analysis (ICP OES) revealed differences in the absorption of chemical elements among trees species and among individuals of the same species growing in different locations. The emission lines intensities assessment (LIBS) analysis identified temporal patterns of chemical elements fixation in wood, with a common trend for those located at sites with lower anthropogenic influence. It also showed periods of increased fixation of potentially toxic elements in tree trunk (e.g Al, B, Cu, Fe, and Na), related to the early years of industrial activities in the District of Bethel. The results obtained in this study allowed us to conclude that the tree rings analysis of C. pluviosa and T. pentaphylla has great potential for environmental monitoring.

Objetivo. São poucos os estudos desenvolvidos sobre o fitoplâncton que habita os rios. No estado de São Paulo muitas das captações de água para o abastecimento público se localizam em rios de planície ou rios de baixo gradiente, e apresentam uma grande quantidade de barragens com reservatórios construídos no seu curso, além da presença de lagoas marginais e de pequenos represamentos para a captação de água, contribuindo para o desenvolvimento dos organismos planctônicos. Assim frente à necessidade de conhecer melhor a estrutura e a dinâmica de algas e cianobactérias planctônicas em rios visando aprimorar sua utilização como ferramenta de monitoramentos, o objetivo principal deste projeto foi o de reavaliar e discutir melhorias na aplicação do índice da comunidade fitoplânctonica (ICF), desenvolvido e utilizado pela CETESB, nestes ambientes. Metodologia. Foram avaliados oito locais de coleta, em rios junto a captações de água para o abastecimento público de seis importantes municípios do estado, durante o ano de 2009. As amostragens foram bimestrais e foram levantados os aspectos abióticos (precipitação, vazão, temperatura, pH, oxigênio dissolvido, turbidez, condutividade, carga orgânica e nutrientes) e biológicos (Coliformes termotolerantes, Clorofila a e a Comunidade Fitoplanctônica). Foram testadas e propostas alterações no ICF para aplicação em rios e aplicados outros índices de qualidade das águas utilizados pela CETESB como IET, IVA, ICF para comparação. Resultados. A comunidade fitoplânctônica nos rios estudados apresentou uma elevada riqueza de espécies, porém com uma alta proporção de espécies raras. A densidade dos organismos foi considerada baixa para a maioria dos rios. As maiores densidades estiveram mais relacionadas com o aumento da carga orgânica e as formas de nitrogênio, com aumento significativo no período de menor precipitação. O grupo Baccilariophyta, principalmente a classe Coscinodiscophyceae estiveram associados aos rios com melhor qualidade da água, enquanto a classe Chlorophyceae da ordem Chlorococcales foi correlacionada com o aumento da carga orgânica. A classe Cyanobacteria predominou nos rios com os maiores valores de fósforo e coliformes termotolerantes. A classe Cryptophyceae teve seu aumento relativo relacionado principalmente ao período mais seco com o decréscimo de outros grupos. As diferenças hidráulicas e hidrológicas entre os rios foram fatores importantes na composição da comunidade fitoplanctônica, porém a densidade total de organismos foi influenciada pela sazonalidade, sendo consideravelmente maior no período seco, na maioria dos locais. As diferentes ponderações nos atributos propostas na composição ICFrios (densidade e grupos taxonômicos) mostraram uma significativa correlação com os outros índices de qualidade das águas aplicados, mostrando que pode ser uma boa ferramenta na classificação e monitoramento da qualidade das águas de rios / There are few studies conducted on phytoplankton inhabiting the rivers. In São Paulo State many of the abstraction of water for public supply are located in lowland rivers and streams of low gradient and have a lot of dam built in their courses, and the presence of lateral lakes and small dams to capture water, contributing to the development of planktonic organisms. Considering the need to better understand the structure and dynamics of planktonic algae and cyanobacteria in rivers, and to improve its use as a tool for monitoring, the main objective of this project was to reassess and discuss improvements in the application of the index of the phytoplankton community (ICF), used by CETESB, in these environments. Were evaluated eight sampling sites in rivers located at the abstraction of water for public supply of six major cities in the State during 2009. Samples were collected bimonthly and were assessed for both abiotic (rainfall, flow, temperature, pH, DO, turbidity, conductivity, organic load and nutrients) and biological (Fecal Coliforms, Chlorophyll a and Phytoplankton Community) variables. Changes in ICF were tested for use in rivers and results were compared to other water quality indices used by CETESB such as IET, IVA e ICF. The phytoplankton community in the studied rivers showed a high species richness, but with a high proportion of rare species. The density was low for most of the river. The highest densities were related to the increase in organic load and the nitrogen forms with significant increases in periods of low precipitation. The Baccilariophyta group, particularly the class Coscinodiscophyceae, was associated with better water quality, while Chlorophyceae Chlorococcales order was correlated with the increase in organic load. The class Cyanobacteria predominated in the rivers with the highest values of phosphorus and fecal coliforms. The class Cryptophyceae had its increase of relative importance mainly in the dry season with the decrease of other groups. The hydraulic and hydrological differences between the rivers were important factors in community composition, but the density was influenced by seasonality, being considerably higher in the dry season in most places. The variation proposed in the importance of different components such as density, abundance and taxonomic groups in ICFrivers showed a significant correlation with other water quality indices, indicating that it can be a good tool in the classification and monitoring of rivers water quality

Esta Tese de doutorado teve por objetivo aumentar a compreensão dos aspectos sinérgicos na corrosão de bens culturais feitos com chumbo (Pb) e avaliar a agressividade ambiental sobre bens culturais em igrejas e museus brasileiros para a proposição de estratégias de conservação. Neste contexto, foram investigados, em microambientes simulados, os efeitos sinérgicos entre formaldeído e ácido acético, ácido fórmico ou dióxido de carbono na corrosão de Pb; foi feita a síntese e caracterização de diferentes formiatos gerados nos processos de corrosão de Pb por formaldeído ou ácido fórmico; foi avaliada a agressividade ambiental sobre bens culturais da Igreja de São Francisco (São Paulo, ambiente urbano industrial), da Igreja dos Freis Carmelitas (Santos, ambiente urbano industrial costeiro), do Museu de Arte Contemporânea da USP (MAC, São Paulo, reserva técnica da nova sede) e do Museu de Arqueologia e Etnologia da USP (MAE, São Paulo, reserva técnica), através de cupons metálicos (chumbo e cobre) expostos nos ambientes interno e externo dessas instituições e através do uso de monitores miniaturizados; foi feita a otimização destes monitores e, finalmente, foi considerado o desenvolvimento de um nariz eletrônico (EN) baseado em microbalanças de quartzo (QCMs) para o uso em conservação preventiva. Nestas investigações microscopia Raman foi a principal técnica empregada, sendo que as demais foram FTIR-ATR, µ-FTIR-ATR, µ-FTIR, nano-FTIR (SINS), s-SNOM, AFM, SEM, SEM-EDX, XRD e SR-XRD. Os resultados apontaram para a necessidade de individualização dos objetos artísticos tanto para a proposição de estratégias de conservação quanto para o entendimento de sua reatividade, mostraram a agressividade ambiental de todas as instituições investigadas, indicaram a potencialidade de ENs em conservação preventiva e demonstraram a utilidade de técnicas de alta resolução lateral, como nano-FTIR, em investigações de corrosão metálica. Mais especificamente, as investigações de sinergia entre poluentes aumentaram o entendimento da reatividade de Pb e permitiram a proposição de esquemas mais completos de sua reatividade, levando a discussões acerca da conservação desses bens. A agressividade química ambiental das igrejas e museus a bens culturais foi inferida pela caracterização de cupons metálicos expostos em seus interiores e exteriores, enquanto que a agressividade relacionada a fatores físicos, como temperatura e umidade relativa, foi inferida através do uso de monitores miniaturizados expostos somente nas igrejas. Com esse monitoramento, estratégias de conservação foram propostas. Para a devida caracterização dos cupons metálicos, expostos nas igrejas e museus ou nos microambientes simulados, a síntese e a caracterização de diferentes formiatos de Pb foi essencial. Por fim, visando melhorar o desempenho dos monitores miniaturizados e ampliar sua aplicabilidade (com seu futuro uso como EN), um novo dispositivo foi construído e um estágio na Universidade de Aveiro, em Portugal, foi realizado para o desenvolvimento de um EN baseado em QCMs. / The objective of this doctoral thesis was to increase the understanding of synergistic aspects in the corrosion of cultural objects made with lead (Pb) and to assess the environmental aggressiveness on cultural objects of Brazilian churches and museums in order to propose conservation strategies. In this context, in simulated micro-environments, the synergistic effects between formaldehyde and acetic acid, formic acid or carbon dioxide in Pb corrosion were investigated; the syntheses and characterization of different formates generated by formaldehyde or formic acid in Pb corrosion processes was conducted; the environmental aggressiveness on cultural objects of the church of São Francisco (São Paulo, urban industrial environment), of the church of the Carmelite Friars (Santos, urban industrial littoral environment), of the Museum of Contemporary Art of the USP (MAC, São Paulo, new site) and of the Museum of Archaeology and Ethnology of the USP (MAE, São Paulo) was assessed exposing metal coupons (lead and copper) in their internal and external environments and using miniaturized monitors; these monitors were optimized and finally, the development of an \'electronic nose\' (EN) based on quartz crystal microbalances (QCMs) was considered for preventive conservation. In these investigations the principal technique employed was Raman microscopy, and FTIR-ATR, µ-FTIR-ATR, µ-FTIR, nano-FTIR (SINS), s-SNOM, AFM, SEM, SEM-EDX, XRD and SR-XRD were also used. The results pointed out to the necessity of individualization of the artistic objects when investigating their reactivity or when proposing conservation strategies, showed the environmental aggressiveness of all the investigated institutions, indicated the potential of ENs in preventive conservation and demonstrated the utility of techniques of high lateral resolution such as nano-FTIR for the investigation of metal corrosion. More specifically, the investigations of synergistic effects between gaseous pollutants increased the understanding of Pb reactivity and allowed to propose more completed schemes of its reactivity, which allowed discussions on the conservation of these objects. The aggressiveness related to the environmental chemical composition of the churches and museums was inferred through the characterization of metal coupons exposed in their indoor and outdoor environments, whilst the aggressiveness related to physical factors such as temperature and relative humidity was inferred through the use of miniaturized monitors exposed only in the churches. With this monitoring, conservation strategies were proposed. For the well characterization of the metal coupons, exposed in the churches and museums or in simulated microenvironments, the syntheses and characterization of different Pb formates were essential. Finally, aiming at still improving the performance of the miniaturized monitors and increasing their applicability (in their future use as EN), a new device was constructed, and an internship was considered in the University of Aveiro, Portugal, for the development of an EN based on QCMs.

Os efeitos clastogênicos de campos magnéticos de freqüência extremamente baixa (ELF) foram investigados usando o bioensaio Tradescantia pallida (Trad-MCN). Inflorescências expostas durante 8 horas a doses de ELF-416mG, 833mG, e 4160mG, prescritas para exposição do público e ocupacional, apresentaram freqüência de micronúcleos aumentada no grupo que recebeu a maior dose (10.32±7.31), comparado com os demais (p=0.00, Kruskal-Wallis). Foi demonstrado que a exposição à ELF, induz danos ao DNA de Tradecantia. Estes resultados encorajam o uso deste bioensaio para avaliar a utilidade do monitor em estudos de campo, auxiliando na caracterização da função do ELF como causa de neoplasmas / The clastogenic effects of the extremely low frequency magnetic fields (ELF) were investigated using Tradescantia pallida micronucleus assay (Trad-MCN). Inflorescences exposed during 8 hours to doses of ELF-416mG, 833mG, e 4160mG, prescribed for public and occupational exposures, showed increased frequency of micronuclei in the group receiving the highest dose (10.32±7.31), compared with others (p=0.00, Kruskal-Wallis). We demonstrated that an ELF exposure induces DNA damage in Tradescantia. This results encourages the use of this assay to evaluate the usefulness of this monitor in field studies, helping to characterize the role of ELF in causing neoplasm

A cebola comum Allium cepa L. (2n=16), devido à sua excelente condição cromossômica, tem sido largamente utilizada como um sistema de testes para se examinar os efeitos citogenéticos causados por diversos compostos químicos em material biológico. Em estudos de monitoramento de riscos ambientas, observou-se limitação no crescimento das raízes quando as cebolas são expostas a aguas residuárias provenientes de indústrias químicas. Nesse estudo, nós avaliamos este sistema de testes escolhendo alguns compostos de metais pesados, cujos efeitos em outros sistemas de testes já se encontram descritos. Além disso, foram estuados vários fatores que poderiam interferir nos resultados tais como: temperatura; luminosidade; qualidade da água e qualidade das cebolas. As concentrações mais baixas empregadas (1,5 mg/l) nos testes, de cádmio e cobre demostraram alta capacidade inibidora sobre o crescimento das raízes. O zinco apresentou toxicidade moderada a 1,5 mg/l e crescente às concentrações sucessivas mais elevadas. Efluentes industriais, contendo misturas de níquel e sulfatos ou cobre e cianeto, demonstraram-se altamente inibidores às concentrações mais baixas empregadas (0,7%), resultados que demonstram a alta sensibilidade do teste aos sais de metais pesados. Quanto às condições experimentais que levaram a esses resultados, os testes revelaram que não existe influência pronunciada dos fatores luminosidade e temperatura. Quanto à água para controle e diluição, não deve ser de torneira devido ao efeito inibidor do zinco e do cobre. Os resultados foram contraditórios em relação a um possível efeito osmótico da água destilada, sendo conveniente adicionar entre 100 a 250 mg/l de NaCl. A melhor resposta foi obtida com cebolas de origem argentina de 3,5 a 4,0 cm de diâmetro sendo preferível a manutenção de cascas para evitar murchamento. / The common onion Allium cepa. L., due to its excellent chromosome conditions, has been widely used as a test system for examining the citogenetic effects of several chemical compounds on biological material. It has been observerd, in monitoring environmental studies, some growth restriction on Allium roots when they are exposed to wastewater from chemical factories. In this study, we evaluate these test systems by choosing some hard metals which harmful effects on biological materials has been already described. Furthermore, some factors that could interfere on the results, such as: temperature; light; water quality and onion quality were studied. The lowest concentration (1.5 mg/l) for cadmium and cupper were found to have hard capacity to inhibit root growth. The zinc showed moderate toxicity at 1.5 mg/l and this effect was more evident at increased concentrations. The industrial wastewater that contains mixture of nickel and sulphate or cupper and cyanate inhibited root growth at lower concentration (0.7%). These results showed that the test system has high sensitivity for hard metals. There was no direct influence of temperature and light on the experiment conditions. With regard to the type of water, tap water should not be used because of inhibition on the root growth caused by zinc and copper. The results contradicted a potential osmotic effect of distillated water, being convenient to add 100 - 250 mg/l of NaCl. The best response was obtained with onions from Argentina with 3.5 - 4.0 cm of diameter being recommended to keep the onion peel for avoiding dryness.