Os maiores problemas ambientais encontrados nas bacias hidrográficas agrícolas são gerados por fontes difusas de poluição que diminuem a qualidade das águas superficiais. Identificar a origem das fontes de poluentes é fundamental para o manejo adequado das áreas agrícolas. Neste sentido, foram utilizadas duas metodologias, respectivamente, para identificar áreas com maior potencial de transporte de fósforo (P) e para avaliar relativamente às áreas quanto ao seu risco potencial de poluição por P. O AMPPI (Índice de Poluição Potencial por Dejetos Animais) é um índice que utiliza dados espaciais para estimar o potencial de transporte de P de fontes orgânicas para os mananciais, enquato o P-Index (Índice de Fósforo) utiliza parâmetros que quantificam o risco potencial de poluição por P (mineral e orgânico)e pode servir de base para o planejamento de práticas de manejo, uso e conservação do solo e água, auxiliando na tomada de decisões. As duas metodologias foram utilizadas na área da Bacia Hidrográfica do Arroio Marrecas, onde há um reservatório para abastecimento da população do município de Caxias do Sul (RS). O uso destas metodologias permitiu identificar as áreas com maior potencial de transporte de P, bem como as áreas com prioridade para implementação de práticas de manejo conservacionista por apresentarem maior potencial de poluição. Estas metodologias são ferramentas que se mostraram capazes de auxiliar os agricultores e técnicos no controle do movimento do P em áreas agrícolas, podendo evitar impactos ambientais desfavoráveis. / The biggest environmental problems found in agricultural catchments are generated by diffuse sources of pollution which reduce the quality of surface water. Identify the location of pollutant sources is critical to the proper management of agricultural areas. In this sense, two methodologies were used, respectively, to identify areas with potential for exporting P and to assess the the potential risk of pollution caused by phosphorus (P). AMPPI (Animal Waste Pollution Potential Index) is an index that uses spatial data to estimate the P transport potential to water bodies while the P-Index (Phosphorus Index) uses parameters that quantify the potential for pollution by P and may serve as a basis for planning management practices, use and conservation of soil and water, helping in decision-making. The two methodologies were used in the area of the watershed of stream Marrecas where there is a reservoir for the supply of the population of city of Caxias do Sul (RS). The use of these methodologies identified the areas with greatest potential for export of P, as well as areas with priority for implementation of conservation management practices for having higher potential for pollution. These methodologies are tools that proved to be able to help farmers and technicians in the control of the P movement in agricultural areas, been able of avoid adverse environmental impacts.

As indústrias têxteis da região de Americana geram grande quantidade de efluentes e resíduos sólidos com grande carga de corantes que são naturalmente de difícil degradação. Assim o objetivo do presente trabalho foi avaliar a possibilidade de biodegradação dos corantes têxteis RBBR, índigo e preto enxofre, e dos resíduos resultantes da Estação de Tratamento de Esgoto da cidade de Americana, SP, (DAE Americana), a qual trata 400 l s-1 de esgoto municipal junto com efluentes de 43 indústrias têxteis. Foram testados quanto à capacidade de degradação a bactéria Acinetobacter johnsonii, os fungos basidiomicetos Pleurotus sajor-caju e Pleurotus ostreatus, várias espécies de cianobactérias e também material da planta raiz-forte contendo alto teor de enzimas peroxidases. A eficiência da degradação foi avaliada em termos de descoloração através de espectrofotômetria para as amostras líquidas e refletância para as amostras sólidas, e toxicidade utilizando como bioindicadores Hydra attenuata, a alga Selenastrum capricornutum, raízes de cebola (Allium cepa) e sementes de alface (Lactuca sativa). A atividade das enzimas ligninolíticas produzidas pelos fungos basidiomicetos foi determinada e alterações celulares durante a degradação foram estudadas através de microscopia eletrônica. Foi também padronizado um teste novo para uso com amostras sólidas, atualmente utilizado para amostras líquidas, chamado Luminotox. Este teste utiliza enzimas extraídas do sistema fotossintético de plantas para estimar a toxicidade das amostras, utilizando como parâmetro a redução na fluorescência emitida por estas enzimas. Vários procedimentos foram testados para exposição das enzimas às amostras e os resultados comparados com o teste Microtox. Os organismos testados foram capazes de degradar os corantes técnicos índigo e RBBR e foram eficientes na descoloração e diminuição da toxicidade do efluente da ETE. A cianobactéria Phormidium foi capaz de degradar o corante índigo completamente e foi então testada com sucesso em Bioreator de 6 l. Os fungos Basidiomicetos e a planta raiz-forte mostraram serem capazes de descolorir o lodo da ETE, entretanto a toxicidade foi aumentada após o tratamento. / The degradation of three textile dyes (RBBR, Indigo and Sulfur Black) and also the wastewater from the Municipal Treatment Station, Americana, SP, Brazil, which treats 400 l s-1 of effluent from domestic and textiles mill, were studied. The decolorization was tested for several organisms including bacterium, white-rot fungi, cyanobacterium and horseradish roots. Detoxification was appraised with three bioassays comprising the cnidarian Hydra attenuata, the alga Selenastrum capricornutum and lettuce seeds. The ligninolytic enzyme activity of the whiterot fungi strains was evaluated and cellular alterations were also studied by electron microscopy. The organisms decolorized the dyes indigo, RBBR and the effluent studied, with color removal and toxicity reduction. The cyanobacterium Phormidium was able to degrade completely the indigo dye in a Bioreactor with 6 l of capacity without increase in the toxicity. The sludge was decolorized by white rot fungi and horseradish, but the toxicity increased after the treatment. However, since the organisms showed the ability to decolorize these residues, it can be used as pre-treatment resulting in a less complex composition of sludge. After that, a study for developing a protocol for analyzing sediment samples was made based in a recent toxicity test for liquid samples. This test uses enzymes extracted from tylacoids membranes of plant photosynthetic system for evaluate the toxicity, using as parameter the fluorescence emitted by the enzymes. Several procedures were tested for exposition of the enzymes to sediment and the results were compared with the Microtox test.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-06-13T13:26:00Z No. of bitstreams: 1 Luciana Ghinato.pdf: 629302 bytes, checksum: 02a62afbcd511099f103c660d71ff183 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-13T13:26:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciana Ghinato.pdf: 629302 bytes, checksum: 02a62afbcd511099f103c660d71ff183 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Brazil is a country which has five important biomes and the largest river system in the world. In addition, it has the richest continental biota of the planet which earned him the title of mega-diverse country. The various species of aquatic mammals, the manatee (Trichechus manatus) has constantly suffered the effects of anthropogenic factors. In this context, the sewage waste dumps and heavy metal waste, are related to the degradation of aquatic environments and animal species which live in this biome. The aims of this study was to evaluate the quality of surface water from the river Mamanguape, located in the state of Paraíba, Brazil. This place is featured by an Environmental Protection area, where manatees occur. From September 2013 to July 2014, water samples were collected in triplicate of five distinct points of the river. In order to determine the Most Probable Number of fecal coliform the technique of multiple tubes was used. The reading of the samples for the research of mercury metal was performed through the System of Flow Injection Analysis, whereas for the other metals was performed, by Optical Emission Spectrometry with Inductively Coupled Plasma. In the research of thermotolerant coliforms, the contamination of some points, but always, values below to that recommended by the legislation was observed. Mercury, cadmium and chromium metals, were not detected, conversely copper, nickel, manganese, zinc and iron were detected, in low concentrations. On the other hand, aluminum and lead were found in concentrations above that allowed by the legislation. In conclusion, the water of the Mamanguape River presenting levels of salinity and pH within the limits previously established and low levels of contamination by fecal coliforms. The water samples of the Mamanguape River herein evaluated presented contamination by heavy metals, demonstrating the need of implementation of programs to monitor the collection sites. This measure could identify the likely source of contamination, considering that they are bioconcentrated in marine biota and may cause alterations in the food chain and consequently on the manatee. / O Brasil é um país que tem cinco biomas importantes e o maior sistema fluvial do mundo. Além disso, ele tem a mais rica biota continental do planeta, que lhe valeu o título de país mega-diverso. Dentre as várias espécies de mamíferos aquáticos, o peixe-boi (Trichechus manatus) tem constantemente sofrendo os efeitos de fatores antropogênicos. Neste contexto, os depósitos de resíduos de esgoto e resíduos de metais pesados, estão relacionados com a degradação dos ambientes aquáticos e espécies animais que vivem nesse bioma. Os objetivos deste estudo foram avaliar a qualidade das águas superficiais do rio Mamanguape, localizada no estado da Paraíba, Brasil. Este lugar é caracterizado por uma Área de Proteção Ambiental, onde ocorrem peixes-bois marinhos. De setembro de 2013 a julho de 2014, amostras de água foram coletadas em triplicata de cinco pontos distintos do rio. A fim de determinar o Número Mais Provável de coliformes fecais foi utilizada a técnica de tubos múltiplos. A leitura das amostras para a pesquisa do metal mercúrio foi realizada por meio do Sistema de análise em fluxo, enquanto que para os outros metais foram realizadas, por Espectrometria de Emissão Óptica com plasma indutivamente acoplado. Na pesquisa de coliformes termotolerantes, houve contaminação de alguns pontos, mas sempre valores abaixo do recomendado pela legislação. Os metais mercúrio, cádmio e crómio, não foram detectados, pelo contrário foram detectados cobre, níquel, manganês, zinco e ferro, em concentrações baixas. Por outro lado, o alumínio e chumbo foram encontrados em concentrações superiores que permitidas pela legislação. Em conclusão, a água do rio Mamanguape apresenta níveis de salinidade e pH dentro dos limites previamente estabelecidos e baixos níveis de contaminação por coliformes termotolerantes. As amostras de água do rio Mamanguape aqui avaliados apresentaram contaminação por metais pesados, o que demonstra a necessidade de implementação de programas para monitorar os locais de coleta. Esta medida poderia identificar a provável fonte de contaminação, considerando que eles são bioacumulados na biota marinha e podem causar alterações na cadeia alimentar e, consequentemente, sobre o peixe-boimarinho.

As cianobactérias apresentam distribuição variada e podem ocorrer desde as regiões frias do ártico até os trópicos, em corpos dágua doce e no ambiente marinho. Algumas espécies de cianobactérias produzem compostos com conhecida toxidade, podendo causar efeitos deletérios em seres humanos e animais. Entre estes compostos estão os com atividade neurotóxica devido aos mais variados mecanismos de ação. O objetivo geral deste projeto é a obtenção por via sintética de algumas neurotoxinas e variantes, entre elas a β-N-metil-L-alanina (L-BMAA), anatoxina-a e anatoxina-a(s), bem como algumas aplicações. Para a L-BMAA, foi buscada a determinação de rotas sintéticas viáveis para a obtenção deste aminoácido modificado sob a forma racêmica e enantiomericamente pura, além de um possível produto cíclico que pode ser gerado naturalmente a partir da L-BMAA. Algumas rotas estratégicas foram determinadas com êxito para a síntese destes compostos. Entre as aplicações dos produtos obtidos podem ser citados: (i) a determinação de um método analítico para a determinação deste aminoácido por RMN de 1H; (ii) um método analítico por LC-MS utilizando D3-L-BMAA como padrão interno e (iii) a indicação de um possível mecanismo de neurotoxidade ligado a neurodegeneração via um intermediário produzido naturalmente do equilíbrio entre L-BMAA e íons bicarbonato. Duas rotas sintéticas estratégicas foram traçadas para a anatoxina-a. Na primeira, que não foi bem sucedida, partiu-se de um biciclo já formado e em sua etapa chave deveria ocorrer à expansão de um anel tropânico que conduziria ao biciclo 1:2:4. Na segunda, tentou-se a síntese a partir de uma molécula extremamente simples, o 1,5- ciclooctadieno, e após cinco passos reacionais obteve-se a síntese total da anatoxina-a sob a forma racêmica. A etapa mais importante para essa rota foi a ciclização utilizando-se paládio divalente. Entre as possíveis aplicações dos produtos obtidos sugere-se: (i) o desenvolvimento de um método analítico por LC-MS utilizando D3-anatoxina-a como padrão interno e (ii) ensaios biológicos com os análogos para se determinar potencial agonista, antagonista ou agonista parcial de receptores nicotínicos para esses compostos. A anatoxina-a(s) apresentou um grande desafio para a sua síntese total. Por se tratar de um organofosforado com uma parte alquílica heterocíclica, buscou-se primeiramente a sua síntese parcial. Assim, foi possivel a síntese da guanidina cíclica sob a forma racêmica e quiral, além da obtenção de alguns compostos análogos inéditos. Para a síntese da N-hidroxiguanidina cíclica traçou-se duas diferentes rotas, uma enantioseletiva, partindo do aminoácido asparagina, e outra racêmica, com a utilização de álcool benzílico como material de partida. No entanto, apesar da produção de intermediários e análogos, não foi possível a obtenção do produto final. Entre as aplicações dos produtos sintéticos obtidos estão: (i) o desenvolvimento e validação de um método analítico para a quantificação indireta de anatoxina-a(s) utilizando a N-hidroxiguanidina cíclica como padrão e (ii) a utilização destes intermediários sintéticos em ensaios para se determinar os mecanismos de ação tóxicos, especialmente como inibidores de colinesterases. / Cyanobacteria are aquatic and photosynthetic organisms that can be present in cold areas, such as the Arctic, as well as in tropical waters, in both marine and freshwater environment. They are important species for aquatic life and terrestrial ecosystems since they are on the base of the food web. However, some cyanobacterial species can produce toxic secondary metabolites that have deleterious effects for animals and human. These toxic metabolites are also called cyanotoxins and show different mechanisms of action ranging from hepatotoxic to neurotoxic effects. The aim of this study is the organic synthesis of some common neurotoxins, including some analogues, such as β-N-methyl-L-alanine (L-BMAA), anatoxin-a and anatoxin-a(s). Moreover, focus was given for some possible application of these compounds, especially as analytical standards for water monitoring. Some synthetic routes were carried out in order to produce L-BMAA in both racemic and enantiomerically pure forms. Also, it was synthesized a possible cyclic analogue that may be formed in vivo from L-BMAA. The racemate and the pure L-BMAA were successfully obtained. Some possible application of these compounds were suggested: (i) the development of an analytical method based on 1H NMR analyses for the determination of L-BMAA in environmental and biological samples; (ii) the development of an analytical method based on LC-MS for the determination of L-BMAA, using D3-L-BMAA as an internal standard, in different matrices and (iii) the indication of a cyclic derivative formed in vivo that can be involved in the neurotoxicity of L-BMAA. Two strategies were planned in order to produce anatoxin-a. The first one was not successful and was started by using the bicyclic precursor. The crucial step was the expansion of tropanic ring to produce the 1:2:4 byciclic anatoxin-a precursor. The second strategy was initiated with the 1,5 cyclicoctadiene and after five reaction steps anatoxin-a was finally synthesized in its racemic form. The most important step for this route was the use of palladium. Similar applications were suggested for anatoxin-a: (i) the development of an analytical method based on LC-MS for the determination of anatoxin-a using D3-anatoxin-a as an internal standard in different matrices and (ii) the screening of anatoxin-a and analogues in bioassays based on nicotinic receptors in order to determine their agonistic and antagonistic mechanism of action. The total synthesis of anatoxin-a(s) is still a challenge. This cyanotoxin is a natural organophosphate with an alkylic heterocyclic chain. Therefore, the first step was the production of the cyclic guanidine in both racemic and enantiomerically pure forms. Some cyclic guanidine derivatives were prepared via asparagine and/or benzilic alcohol. However, anatoxin-a(s) was not achieved. The use of the cyclic guanidine can be recommended for: (i) the development of an analytical method based on LC-MS for the indirect determination of anatoxin-a(s) using its alkylic chain as a standard after sample alkalinization and (ii) the screening of anatoxin-a(s) derivatives in cholinesterase assays to determine their toxicity and mechanisms of action.

O Rio Tietê e o rio mais importante do Estado de São Paulo e um dois mais poluídos do Brasil. No seu percurso ele recebe altas concentrações de poluentes orgânicos e industriais que podem alterar as comunidades microbianas autóctones. Uma análise dos perfis metagenômicos realizada em pontos do Rio Tietê com diferentes qualidades de água, permitiu observar a influencia dos parâmetros ambientais na composição e funcionamento das comunidades microbianas presentes no rio. Locais eutróficos mostraram prevalência de micro-organismos e funções associadas à heterotrofia. Em contrapartida, nos locais oligotróficos foram detectadas comunidades microbianas e funções relacionadas a metabolismos autótrofos e litótrofos. Foi visto também que as pressões ambientais podem promover a aquisição, por parte dos micro-organimos, de características que lhes permitam sobreviver às condições ambientais adversas, como a tolerância a metais tóxicos. / The Tietê River is the most important river of the State of São Paulo, in the southeastern of Brazil; it is also one of the most contaminated rivers of the country. On its watercourse, the river receives large amounts of anthropogenic and industrial pollutants that can alter the environmental conditions of the water, leading to possible shifts in the microbial diversity. Metagenomic profiles of river locations with different water qualities showed taxonomic and functional differences related to the sampling site and water quality. Eutrophic sites showed prevalence of microorganisms and functions associated with heterotrophy, in contrast, in oligotrophic sites were detected microbial communities and functions related to autotrophic and litotrophic metabolisms. Also was observed, that environmental pressures can promote the acquisition of characteristics that allow the local microorganism to survive to adverse environmental conditions, such as tolerance to toxic metals.

Este tese de doutoramento versa sobre o estudo de estabilidade e caracterização de amostras de sedimentos de fundo fluviais de um ambiente contaminado, o Rio Tietê, São Paulo, Brasil. O trecho escolhido é considerado altamente contaminado, entre os reservatórios de Pirapora do Bom Jesus e de Barra Bonita, num total de 260 Km. Dez estações amostrais foram realizadas. As amostras foram mantidas a 4°C, na ausência de luz e sob atmosfera de nitrogênio. O estudo de estabilidade, realizado através de medidas mensais de potencial redox e de pH, durante um período de dois anos, indicou que as condições de estocagem utilizadas reproduzem de modo muito satisfatório as condições originais de amostragem. Os valores de potencial redox mostraram que a maioria das amostras são anóxidas. Foi desenvolvida uma metodologia simples e precisa para a determinação de sulfeto ácido volátil (SAV). Os resultados indicam níveis muito elevados no reservatório de Pirapora (450 µmol/g) e muito menores em Barra Bonita (3,2 µmol/g). Foi observada uma forte correlação entre o potencial redox (EH) e (pS) (0,9930), sugerindo que o par redox Sn2-/S0 controla o potencial redox no trecho anóxido. Os resultados de carbono orgânico indicam um elevado consumo de matéria orgânica nas condições anóxidas. Ácidos húmicos isolados de algumas amostras indicaram uma relação C/H e C/N típica de substâncias húmicas de solo. Com relação à presença de metais pesados, foram encontrados níveis elevados em Pirapora, superiores aos de folhelho médio: (Cu, 167 ppm; Cr, 206 ppm; Pb, 259 ppm; Cd, 7,4 ppm; Zn, 573 ppm; Ni, 130 ppm; Fe, 6,3%; Mn; 167 ppm). Em Barra Bonita os resultados foram semelhantes aos de folhelho médio, não indicando haver contaminação por metais pesados neste ponto. Os resultados percentuais de metais potencialmente biodisponíveis, que indicam contaminação recente, revelaram que Pirapora é uma fonte potencial de contaminação para Cu (73%); Pb(41%); Cd (53%) e Ni (81%). A comparação destes resultados com o método de extração sequencial possibilitam inferir que embora o ambiente seja anóxido e sulfídrico, esses metais estão na forma de complexos lábeis e solúveis, como polissulfetos, contrariando as solubilidades de equilíbrio dadas pelos valores de constantes de solubilidade. As análises granulométricas indicaram a presença de uma elevada fração de silte e argila em Pirapora, sugerindo que o sedimento de Pirapora tem um importante papel na redistribuição dos metais à coluna d\'água. A microscopia eletrônica de varredura sugeriu contaminação nas amostras de Pirapora por metais pesados. O método de extração sequencial indicou que os metais contaminantes estão associados preferencialmente às frações facilmente redutível, moderadamente redutível, e de sulfetos e matéria orgânica. / The aim of this doctor thesis is the study of stability and characterization of depth fluvial sediments samples from a contaminated environment, Tietê River, São Paulo, Brazil. The interval choose was the most contaminated one, between Pirapora and Barra Bonita reservoirs, in a distance of 260 Km. Ten sampling stations were done.The samples were keep at 4°C, in the dark and under nitrogen atmosphere, the stability study, carried out under mensal measurements of EH and pH, in the time of 2 years, indicated that sampling conditions adopted reproduced very simillary the original sampling conditions. The EH values showed that the environment is anoxic. It was develop a realibility and simple methodology to the determination of AVS. The results indicates high levels of AVS in the Pirapora reservoir (450 µmol/g) and so smaller in Barra Bonita reservoir (3,2 µmol/g ). A strong correlation was observed between EH and pS (0,9930), suggests that the redox pair Sn2-/ S0 controls the redox potential in the anoxic zone of the river. The organic carbon indicates a strongly consumption of the organic matter in anoxic conditions. Some samples of isolated humic acids indicated a tipical C/H and C/N ratio founded in soils. As despite to heavy metals contamination, high levels were found in Pirapora reservoir, greather as average shale: (Cu, 167 ppm; Cr, 206 ppm; Pb, 259 ppm; Cd, 7,4 ppm; Zn, 573 ppm; Ni, 130 ppm; Mn; 167 ppm; Fe, 6,3%). In the Barra Bonita reservoir, the levels were simmillary as the average shale, and consequently, do not contaminated. the percentual results of bioavailable potentially metals, that represents recent contamination, indicates that Pirapora reservoir is a hot spot to contamination the water column to Cu (73%); Pb(41 %); Cd (53%) e Ni (81 %). The comparison between this results and sequential extraction methods one, can be inferred that although the environment are anoxic and sulfidic, heavy metals are as solubles labile polysulphide complexes, in oppositioning to solubility of sulfide salts given as solubility constants theoretical values. The grain size analysis indicates a significant silte and clay fractions in Pirapora, suggests that the sediments play an important role in redistribuition of heavy metals to the water column. The scanning electronic microscopy shows a heavy metals contamination in Pirapora sediments. The sequential extraction method indicates that metals contaminants are preferentially distribuited in easily reducible, moderately reducible and sulfidic and organic fractions

O fosfogesso é um resíduo originado no processo de produção de ácido fosfórico por via úmida. O imenso volume de fosfogesso produzido anualmente (cerca de 150 milhões de toneladas por ano) vem merecendo a atenção das agências de proteção ambiental do mundo, dada a sua potencialidade de contaminação do meio ambiente. No Brasil, este material vem sendo utilizado há várias décadas, em especial, para consumo agrícola. Embora o fosfogesso seja composto principalmente por sulfato de cálcio dihidratado, ele pode apresentar níveis elevados de impurezas, como por exemplo, metais (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb), não-metais (As e Se) e até elementos radioativos das séries naturais do 232Th e 238U. Portanto, a sua aplicação contínua como insumo agrícola pode acarretar não só na contaminação dos solos, mas também da água, quer pelo seu escoamento para os vários veios ou infiltração através do solo até a água subterrânea. A preocupação com a contaminação de ambientes aquáticos aumenta, principalmente, quando a água é usada para o consumo humano, exigindo a adoção de limites máximos permissíveis de contaminantes cada vez mais restritivos. Entretanto, muitas das técnicas analíticas convencionais utilizadas para determinação da concentração de elementos tóxicos em água possuem limites de detecção superiores aos limites máximos estipulados pela legislação ambiental. O presente trabalho teve por principal objetivo avaliar a mobilidade de metais e não-metais no solo e, consequentemente, a contaminação das águas de drenagem por meio da simulação, em casa de vegetação, do processo de lixiviação dos elementos tóxicos presentes em solos adubados com fosfogesso. Para tanto, foram estudados e implantados métodos para determinação dos metais (Cd, Cr, Cu e Pb) por espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica em forno de grafite (GFAAS), bem como de nãometais (As e Se) por espectroscopia de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Os efeitos de diferentes modificadores químicas na determinação da concentração de Cd, Cr, Cu e Pb por GFAAS foram também investigados. De uma maneira geral, foi observado que a concentração dos metais e não metais ficou abaixo do limite de detecção real do equipamento para todas as condições de interesse, indicando, portanto, a baixa mobilidade dos elementos analisados nas colunas de solos estudadas. / Phosphogysum is a waste generated in phosphoric acid production by the wet process. The immense amount of phosphogysum yearly produced (around 150 million tons) is receiving attention from environmental protection agencies all over the word, given its potential of contamination. In Brazil, this material has been used for many decades, especially for agricultural application on cropland. Although the phosphogysum is mainly composed of dehydrated calcium sulfate, it can have high levels of impurities, such as metals (Cd, Cr, Cu, Pb), non-metals (As and Se) and radioactive elements from natural series of 232Th and 238U. Therefore, its continual application as an agricultural agent can result not just in soil contamination, but also contamination of the surface and groundwater due to the runoff and infiltration process. The concern associated with the contamination of aquatic environments increases; when water is used for human consumption, requiring progressive adoption of more restrictive limits. However, some of the conventional analytical techniques used to determine the maximum limit of contaminants in water have detection limits above the maximum limits established by the environmental legislation. This work was aimed to evaluate the mobility of metals and non-metals in soils and, consequently, the contamination of drainage water through greenhouse-scale leaching and transport of toxic elements from soils fertilized with phosphogysum. Hence, methods were studied and implemented for determination of metals (Cd, Cr, Cu and Pb) using Furnace Graphite Atomic Absorption Spectrometry (GF AAS), as well as for non-metals (As and Se) using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). Effects of different chemical modifiers on the determination of Cd, Cr, Cu and Pb concentration by GF AAS were also investigated. In general, it was observed that the metal and non-metal concentration were below than the actual detection limit of the equipment for all conditions of interest, indicating the low mobility of the analyzed elements in the soil column.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-06-29T12:57:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Gustavo Simoneli.pdf: 5081625 bytes, checksum: c6107219cd2d9ea3f4e38dbf03dd4d4a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T12:57:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Gustavo Simoneli.pdf: 5081625 bytes, checksum: c6107219cd2d9ea3f4e38dbf03dd4d4a (MD5) Previous issue date: 2018-04-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No arroio da Ronda, localizado em Ponta Grossa – Paraná verificam-se atividades antrópicas, como ocupações urbanas próximas as margens, ausência de vegetação, solo impermeabilizado, resíduos de construção civil, uma estação de tratamento de esgoto, dentre outras que podem influenciar nas características naturais da água. E durante o período monitorado observaram-se despejos de efluentes por galerias pluviais e por ligações clandestinas no corpo hídrico que se iniciaram em março de 2017. Portanto, esta pesquisa teve como objetivo verificar a qualidade de água do corpo hídrico durante o período de outubro de 2016 a setembro de 2017 a partir do uso combinado de análises dos parâmetros de qualidade de água, de índices de qualidade de água e de observações de campo das áreas adjacentes. Foram definidos seis pontos de amostragem que apresentassem as diferentes características ao longo do percurso do corpo hídrico. Foi utilizado o IQA da Companhia Ambiental de São Paulo, o IQA criado pelo Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME) e o Complex Pollution Index. Os resultados indicaram que E. coli e P-total apresentaram concentrações acima do permitido pela CONAMA nº 357 para rios de água doce de classe 2 e 3, ambas classes do arroio, durante os meses da primavera e verão. No outono, observaram-se outros parâmetros em desconformidade, sendo eles E. coli, P-total, demanda bioquímica de oxigênio e oxigênio dissolvido. Este aumento de poluentes registrados a partir do outono se deu devido a despejos pontuais de efluentes domésticos sem tratamento. O local próximo a nascente apresentou boa qualidade de água, sendo classificado em todos os índices de qualidade de água como o local menos poluído. Enquanto que o local com maior nível de poluição, dentre os locais monitorados, foi a jusante da ETE Ronda. Os índices de qualidade de água indicaram este local como a pior condição do corpo hídrico durante seu percurso. Com exceção do primeiro ponto de amostragem, foi registrado aumento de níveis de poluição nos demais locais após o iniciarem despejos de efluentes sem tratamento a montante do segundo ponto de amostragem. / The Ronda River, located in Ponta Grossa – Parana, is exposed to anthropic activities such as urban occupations near the banks, absence of riparian vegetation, impermeable areas soil, construction waste, a sewage treatment plant, among others that may influence the characteristics of water. And during the monitored period effluents discharges wered observed by rainwater gallery and clandestine connections in the water body that began in march 2017. Therefore, this research aimed to verify the water quality from the water body during the period of October 2016 to September 2017 from the combined use of water quality parameters analysis, water quality indexes and adjacent area observations. Were determined six sampling points that presented different characteristics along the water body. Was used the WQI of Environmental Company of Sao Paulo, the WQI created by the Canadian Council of Ministers of the Environment and the Complex Pollution Index. The results showed that concentrations of E. coli and total-P in nonconformity with classes 2 and 3, both from the stream, of CONAMA nº 357 durint the spring and summer. In the autumn, other parameters showed in nonconformit, such as E. coli, total-P, biochemichal oxygen demand and oxygen dissolved. This increase in registered pollutants from autumn occurred due to the occasional discharge of untreated domestic effluent upstream of the second sampling point. . The point near upstream presented good water quality, being classified in all water quality parameters as the less polluted. Whereas the place with higher pollution level, downstream of ETE Ronda and with agricultural activities around. It was verified that before the discharges the water body presented, in most of its course, concentrations of total-P and E. coli in nonconformity with classes 2 and 3 of CONAMA nº 357 (BRASIL, 2005). Probably, agricultural activities, urban occupations around, impermeable areas, absence of riparian vegetation and discharges from ETE Ronda influenced the high concentration of nutrients and pathogenic microorganisms, due the absence of anthropogenic activities. . The water quality indexes indicated this place as the worst water body condition along the river course. With the exception of the first sampling point, there was an increase in pollution levels in other places after the start of untreated effluent discharges upstream of the second sampling point.

O presente trabalho de mestrado descreve o estudo da viabilidade da aplicação de ferro de valência zero no tratamento de quatro classes de corantes muito utilizados pela indústria têxtil: corante preto remazol B (azo), vermelho remazol RB 133 (triazina), azul remazol brilhante RN (antraquinona) e turquesa remazol G 133 (ftalocianina). O processo também foi aplicado na remediação de um efluente têxtil. O Fe0 mostrou uma grande eficiência na degradação dos corantes estudados, empregando-se uma concentração de Fe0 de 5 g L-1 (oriundo de um resíduo de processo metalúrgico) no tratamento de soluções de azocorantes com concentração de 100 mg L-1, obteve-se uma taxa de descoloração superior a 90% em apenas 15 minutos de tratamento. Uma característica bastante favorável do processo proposto foi sua ampla faixa operacional de pH, observando-se uma degradação do grupo cromóforo superior a 80% para soluções com pH entre 1,5 e 9 (sendo a faixa ótima observada entre 3 e 5). O processo também se mostrou pouco susceptível a variações na concentração de corante (faixa estudada: 25 - 150 mg L-1). Por outro lado, a eficiência do tratamento com ferro de valência zero mostrou-se dependente do tamanho de partícula, da massa e da superfície do material metálico. O mecanismo de degradação também variou em função do emprego de condições anaeróbias ou aeróbias. Para 15 minutos de tratamento, a descoloração dos corantes e do efluente têxtil atingiu níveis ao redor de 95% independente da condição anaeróbia/aeróbia. Entretanto na presença de O2 , observou-se uma redução do carbono orgânico total de até 75% (contra cerca de 25% na condição anaeróbia), mostrando que quando esta espécie aceptora de elétrons esta presente, o mecanismo envolve etapas de oxidação, provavelmente associadas a reações do tipo Fenton. O processo de tratamento emp~egando Fe0 apresentou uma cinética de pseudo-primeira ordem para a degradação dos grupos cromóforos e para a mineralização da matéria orgânica dos corantes e do efluente real. Para os corantes, as constantes cinéticas apresentaram a seguinte ordem: ftalocianina < azo < antraquinona < triazina. De um modo geral, o processo remediatiyo estudado apresentou boas características, que o capacitam como uma alternativa promissora para o tratamento de corantes e efluentes têxteis. / This work describes a study to evaluate the viability of zero-valent iron in the treatment of four classes of dyes that are commonly used in the textile industry: Remazol Black B (azo), Remazol Red RB133 (triazine), Remazol Brilliant Blue RN (anthraquinone) and Remazol Turquoise G133 (phtalocyanine). The process was also apllied in the textile effluent remediation. Fe0 process showed a great efficiency in the degradation of the studied dyes, it was obtained a discoloration level higher than 90% in just 15 minutes of treatment employing 5 g L-1 of Fe0 (obtained from of a metallurgic residue) in the degradation of 100 mg L-1 azodye solutions. A quite favorable characteristic of the proposed process was the wide pH operational range; the degradation of chromophore group was upper to 80% for azodye solutions with pH between 1,5 and 9 (the optimum range observed between 3 and 5). The process showed low susceptibility to variations in dye concentration (studied range: 25 - 150 mg L-1). On the other hand, the efficiency of the treatment with zero-iron valence zero was dependent on particle size, mass and surface of the metallic material. The degradation mechanism also varied as function of anaerobic and aerobic conditions. For 15 minutes of treatment, the discoloration of studied dyes and textile effluent reached levels around 95% independent of anaerobic/aerobic condition. However, in the presence of O2, the total arganic carbon showed a reduction up to 75% (versus just around 25% observed in the anaerobic condition). These results showed that when this electron acceptor species is present, the mechanism involves oxidation stages, probably associated with type Fenton reactions. The treatment using Feo presented pseudo-first arder kinetics for the degradation of chromophore groups and for organic matter mineralization. The kinetic constants presented the following order for the studied dyes: phtalocyanine < azo < anthraquinone < triazine. In general, the studied remediative process showed some good characteristics, which makes it a promising alternative for the treatment of dyes and textile effluents.

Enterobactérias são importantes agentes de infecção podendo contaminar ambientes aquáticos poluídos por atividades antropogênicas, os quais podem ser importantes locais para a seleção e disseminação de bactérias resistentes aos antibacterianos (ATB) de uso na medicina humana e veterinária. O objetivo desse estudo foi monitorar a disseminação de enterobactérias resistentes aos ATB em ambientes aquáticos do estado de São Paulo. De 2009-2010, 135 enterobactérias resistentes à pelo menos um ATB, foram isoladas de rios, represas e estações de tratamento de esgoto. O fenótipo multirresistente (MR) foi predominante em 64% dos isolados, sendo que houve um predomino de E. coli (80%) e K. pneumoniae (48%). Oito porcento dos isolados apresentaram fenótipo ESBL (cefotaxima, CIM50 <font face=\"Symbol\">&#8805; 64 <font face=\"Symbol\">mg/ml) devido à presença de genes blaCTX-M-like, enquanto que a presença de genes qnr-like foi confirmada em 7% dos isolados resistentes à ciprofloxacina (CIM50 <font face=\"Symbol\">&#8805; 32<font face=\"Symbol\">mg/ml). A tipagem molecular revelou ausência de relação clonal entre os isolados de K. pneumoniae e E. coli. / Enterobacteria are important agents of infection may contaminate aquatic environments polluted by anthropogenic activities, which may be important sites for the selection and spread of bacteria resistant to antibiotics (ATB) for use in human and veterinary medicine. The aim of this study was to monitor the spread of enterobacteria resistant to ATB in aquatic environments of the state of Sao Paulo. From 2009-2010, 135 Enterobacteriaceae resistant to at least one ATB, were isolated from rivers, dams and sewage treatment plants. The phenotype resistant (MDR) was predominant in 64% of the isolates, and there was the predominance of E. coli (80%) and K pneumoniae (48%). Eight percent of the isolates showed ESBL phenotype (cefotaxime, MIC50 <font face=\"Symbol\">&#8805; 64 <font face=\"Symbol\">mg/ml) due to the presence of blaCTX-M-like, while the presence qnr-like gene was confirmed in 7% of isolates resistant to (ciprofloxacin MIC50 <font face=\"Symbol\">&#8805; 32<font face=\"Symbol\">mg/ml). Molecular typing revealed no clonal relationship among isolates of K. pneumoniae and E. coli.