Os manguezais estão sob constante risco de degradação devido a atividades industriais e portuárias nos estuários. Dentre estas atividades, a indústria petroquímica é uma importante fonte de poluição para estas áreas. Os efeitos dos hidrocarbonetos do petróleo sobre a comunidade de bactérias em solo de mangue são pouco conhecidos. O objetivo deste trabalho foi estudar as variações nas atividades e diversidade metabólica e genética da comunidade microbiana em solo de mangue contaminado com petróleo. A área de estudo está localizada no Canal de Bertioga (Santos, SP), e sofreu um derramamento de petróleo em 1983. Nesta área, foram coletadas amostras de 3 pontos, em triplicata, em uma transeção de 300m entre o Rio Iriri e o contato mangue-encosta. As amostras foram denominadas: P1, próximo às margens do rio; P2, ponto intermediário entre P1 e P2; P3, próximo ao local do derramamento, no contato mangue-encosta. A análise química das amostras mostrou que a poluição remanescente era maior em P3, diminuindo na direção de P1, provavelmente devido à maior influência das correntes de fluxo e refluxo de maré. De cada ponto foram coletadas subamostras, representando as camadas 0-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-70, 70-80, 80-90 e 90-100 cm, com exceção do P3, onde as amostras foram coletadas até 80 cm. Foram realizadas determinações de: pH, Umidade do Solo, Número Mais Provável (NMP) de Bactérias Heterotróficas Aeróbias, C-biomassa, Respiração Basal (RB), Respiração Induzida pelo Substrato (RIS), Quociente Metabólico (qCO2), Diversidade Metabólica e Diversidade Genética. O NMP de bactérias heterotróficas aeróbias foi em média 3,5 vezes maior no P3 do que no P1 e P2. A biomassa microbiana não variou com o ponto de amostragem, mas foi afetada significativamente pelo fator PROFUNDIDADE. Os maiores valores de C-biomassa foram observados na camada de 0 a 5cm. A RB foi afetada tanto pelo fator PONTO quanto pelo fator PROFUNDIDADE. No P3 a RB foi em média 39% maior do que no P1 e P2. Entre as profundidades, as amostras de 50 a 100cm apresentaram maior RB. A RIS foi afetada pela interação dos fatores PONTO e PROFUNDIDADE, sendo maior na camada de 0 a 5cm do P3. O qCO2 foi em média 45% menor no P2 do que no P1 e P3. A diversidade metabólica, avaliada pela capacidade de utilização de substratos de carbono não diferiu entre os pontos, mas apresentou decréscimo gradativo em função do aumento da profundidade. A separação de amplicons de rDNA 16S de Bacteria revelou uma diminuição da Riqueza de Espécies (SE) no P3, possivelmente devido à presença do petróleo. Essas alterações foram menores para Archaea. A análise de agrupamento hierárquico mostrou que as comunidades de Bacteria foram mais similares entre os pontos de amostragem do que entre as profundidades. Já, as comunidades de Archaea foram mais similares entre as profundidades do que entre os pontos de amostragem. De uma maneira geral, os resultados sugerem que, após 20 anos da contaminação com petróleo, as comunidades microbianas, principalmente de Bacteria, na área em estudo ainda não restabeleceram seu equilíbrio. / Mangroves are at constant risk of degradation due to industrial and harbor activities in the estuaries. Among potentially harmful activities, the petrochemical industries are important contamination sources for mangroves. Information on the effects of oil hydrocarbons on bacterial communities in mangrove soil is lacking. The objective of this work was to determine variations in the activities and metabolic and genetic diversities of microbial communities in an oil contaminated mangrove soil. The area studied is located in the Bertioga Channel (Santos, SP), and was contaminated by an oil spill in 1983. Samples were collected from three spots in a 300 m transect between the Iriri River and the mangrove-slope contact, and named: P1, spot in the vicinity of the riverbank; P2, intermediary spot; P3, spot in the vicinity of the oil spill (mangrove-slope contact). Chemical analyses of samples from these spots showed that the remaining oil concentration was higher at P3 and decreased towards P1, probably due the influence of flooding and tide reflux. From each spot, triplicate subsamples representing layers: 0-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-70, 70-80, 80-90 and 90-100 cm (except in P3, where sampling at depths higher than 80 cm was not possible) were collected. Soil samples were subjected to the following analyses: pH, Soil Humidity, Most Probable Number of Heterotrophic Bacteria (MPN), C-biomass, Basal Respiration (BR), Substrate Induced Respiration (SIR), Metabolic Quotient (qCO2), Metabolic Diversity and Genetic Diversity. The MPN of aerobic heterotrophic bacteria was 3.5 times higher in P3 than in P1 and P2. The microbial biomass did not show significant differences between sampled spots. However, significant differences were observed for sampling depths. The highest values of C-biomass were observed in 0 to 5 cm layers. The BR was significantly affected by factors SAMPLING SPOT and SAMPLING DEPTH. In P3, the average BR was 39% higher than in P1 and P2. Among sampling depths, the highest values for BR were observed at 50 to 100 cm. The SIR was significantly affected by the interaction between factors SAMPLING SPOT and SAMPLING DEPTH, and was highest in P3 at 0 to 5 cm. The average qCO2 was 45% lower in P2 than in P1 and P3. The metabolic diversity, based on the ability to use C-sources, did not differ among sampling spots, but showed a gradual decrease at greater depths. Analyses of Bacteria 16S rDNA amplicons by DGGE revealed lower species richness (SE) in P3, as compared to P1 and P2, which was probably associated with residual oil contamination. Archaea showed less variation in the samples. Hierarchical clustering showed that Bacteria community structures were more similar among sampling spots than sampling depths, whereas Archaea community structures were more similar among sampling depths than between sampling spots. In general, these results suggest that 20 years after an oil spill, Bacteria communities had been altered in a fashion that changed the community structure, but which did not affect their activity or function.

O glifosato é um dos herbicidas mais consumidos no Brasil e com perspectivas de aumento deste consumo, diante da expansão do plantio direto e do plantio de culturas geneticamente modificadas com resistência a esse herbicida. Porém, pesquisas com esta molécula são ainda incipientes em solos de clima tropical. Nesse contexto, esta pesquisa objetivou gerar dados para uma melhor compreensão do comportamento ambiental desta molécula. Com este intuito, foram realizados ensaios laboratoriais com um Latossolo Vermelho (LE) e um Neossolo Quartzarênico (RQ) que permitiram o desenvolvimento dos capítulos descritos. Os ensaios foram realizados no laboratório de Ecotoxicologia do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP), com glifosato radiomarcado no carbono fosfonometil. Na parte inicial da tese, foi realizada uma breve revisão do comportamento ambiental do glifosato. No segundo capítulo, procurou-se determinar os principais constituintes dos solos responsáveis pela sorção do herbicida. Para isso, foram realizadas extrações seqüenciais dos principais componentes dos solos, com métodos adequados, e em seguida, realizados os ensaios de sorção e dessorção nas amostras. No terceiro capítulo, foi estudado o efeito da calagem, prática comum na agricultura brasileira, nos processos de retenção e mineralização do glifosato, além de avaliar o efeito da calagem e do glifosato na atividade microbiana dos solos estudados. No quarto capítulo foi avaliado a remobilização dos resíduos ligados de 14C-glifosato nos solos, na presença ou não de calagem. Os dados obtidos permitiram verificar que, dentre as frações avaliadas no segundo capítulo, os óxidos de ferro foram os principais responsáveis pela sorção do glifosato nos dois solos estudados e a dessorção do herbicida foi baixa em todas as condições. Nos resultados obtidos com os ensaios do terceiro capítulo, foi possível observar que a calagem não influenciou significativamente a sorção e a dessorção do glifosato, tanto no LE quanto no RQ. A atividade da microbiota de ambos os solos foi afetada pela calagem e pelo glifosato. Com relação ao ensaio de mineralização, a calagem aumentou significativamente a mineralização do glifosato no LE e no RQ. Este mesmo efeito da calagem foi observado na remobilização dos resíduos ligados deste herbicida nos solos. Em todos os ensaios foi possível observar a elevada capacidade que o glifosato possui em formar resíduo ligado nos solos, sendo a principal fração formada deste herbicida. Diante dos resultados obtidos foi possível notar a necessidade de mais pesquisas sobre o comportamento do glifosato em solos de clima tropical, sob diferentes condições. / Nowadays, glyphosate is one of the most used herbicides in the Brazilian agriculture being expected an increase in its employment due to both the expansion of no-tillage cropped areas and the cultivation of transgenic plants resistant to this molecule. Considering that research related to glyphosate behaviour in tropical soils remains incipient, the present study aimed at to get more detailed information on the dynamics of this molecule in two different Brazilian soils. Laboratory experiments were carried out with both a Red Latosol (LE) and a Quartzarenic Neosol (RQ) at the Ecotoxicology Laboratory from Nuclear Energy in Agriculture Center (CENA/USP) by using 14C-glyphosate (C labelled at phosphonomethyl group). In the first part of the thesis, it is presented a brief review of the environmental behaviour of glyphosate. The second chapter describes an experiment carried out to identify the main soil component responsible for the glyphosate sorption. To attend this, the sequential removals of organic matter, iron oxides and gibbsite was done being each one followed by glyphosate sorption and desorption batch experiments. In the third chapter it was studied the soil liming effects on both retention and mineralization of glyphosate and also the mutual effect of liming and glyphosate on the soil microbial activity. In the fourth chapter it was evaluated the remobilization of glyphosate bound residues in soil with or without liming. The results presented in the second chapter indicated that the iron oxides are the main components responsible for the glyphosate sorption in both studied soils and that the desorption was low in all studied conditions. The results of the third chapter showed that liming influences neither glyphosate sorption nor its desorption in the two soils and that its mineralization increased in both of them due to the lime application. Similar effects were observed in the fourth chapter, where, for all experiments, liming increased the remobilization of bound residues of glyphosate.

Os manguezais estão sob constante risco de degradação devido a atividades industriais e portuárias nos estuários. Dentre estas atividades, a indústria petroquímica é uma importante fonte de poluição para estas áreas. Os efeitos dos hidrocarbonetos do petróleo sobre a comunidade de bactérias em solo de mangue são pouco conhecidos. O objetivo deste trabalho foi estudar as variações nas atividades e diversidade metabólica e genética da comunidade microbiana em solo de mangue contaminado com petróleo. A área de estudo está localizada no Canal de Bertioga (Santos, SP), e sofreu um derramamento de petróleo em 1983. Nesta área, foram coletadas amostras de 3 pontos, em triplicata, em uma transeção de 300m entre o Rio Iriri e o contato mangue-encosta. As amostras foram denominadas: P1, próximo às margens do rio; P2, ponto intermediário entre P1 e P2; P3, próximo ao local do derramamento, no contato mangue-encosta. A análise química das amostras mostrou que a poluição remanescente era maior em P3, diminuindo na direção de P1, provavelmente devido à maior influência das correntes de fluxo e refluxo de maré. De cada ponto foram coletadas subamostras, representando as camadas 0-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-70, 70-80, 80-90 e 90-100 cm, com exceção do P3, onde as amostras foram coletadas até 80 cm. Foram realizadas determinações de: pH, Umidade do Solo, Número Mais Provável (NMP) de Bactérias Heterotróficas Aeróbias, C-biomassa, Respiração Basal (RB), Respiração Induzida pelo Substrato (RIS), Quociente Metabólico (qCO2), Diversidade Metabólica e Diversidade Genética. O NMP de bactérias heterotróficas aeróbias foi em média 3,5 vezes maior no P3 do que no P1 e P2. A biomassa microbiana não variou com o ponto de amostragem, mas foi afetada significativamente pelo fator PROFUNDIDADE. Os maiores valores de C-biomassa foram observados na camada de 0 a 5cm. A RB foi afetada tanto pelo fator PONTO quanto pelo fator PROFUNDIDADE. No P3 a RB foi em média 39% maior do que no P1 e P2. Entre as profundidades, as amostras de 50 a 100cm apresentaram maior RB. A RIS foi afetada pela interação dos fatores PONTO e PROFUNDIDADE, sendo maior na camada de 0 a 5cm do P3. O qCO2 foi em média 45% menor no P2 do que no P1 e P3. A diversidade metabólica, avaliada pela capacidade de utilização de substratos de carbono não diferiu entre os pontos, mas apresentou decréscimo gradativo em função do aumento da profundidade. A separação de amplicons de rDNA 16S de Bacteria revelou uma diminuição da Riqueza de Espécies (SE) no P3, possivelmente devido à presença do petróleo. Essas alterações foram menores para Archaea. A análise de agrupamento hierárquico mostrou que as comunidades de Bacteria foram mais similares entre os pontos de amostragem do que entre as profundidades. Já, as comunidades de Archaea foram mais similares entre as profundidades do que entre os pontos de amostragem. De uma maneira geral, os resultados sugerem que, após 20 anos da contaminação com petróleo, as comunidades microbianas, principalmente de Bacteria, na área em estudo ainda não restabeleceram seu equilíbrio. / Mangroves are at constant risk of degradation due to industrial and harbor activities in the estuaries. Among potentially harmful activities, the petrochemical industries are important contamination sources for mangroves. Information on the effects of oil hydrocarbons on bacterial communities in mangrove soil is lacking. The objective of this work was to determine variations in the activities and metabolic and genetic diversities of microbial communities in an oil contaminated mangrove soil. The area studied is located in the Bertioga Channel (Santos, SP), and was contaminated by an oil spill in 1983. Samples were collected from three spots in a 300 m transect between the Iriri River and the mangrove-slope contact, and named: P1, spot in the vicinity of the riverbank; P2, intermediary spot; P3, spot in the vicinity of the oil spill (mangrove-slope contact). Chemical analyses of samples from these spots showed that the remaining oil concentration was higher at P3 and decreased towards P1, probably due the influence of flooding and tide reflux. From each spot, triplicate subsamples representing layers: 0-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-70, 70-80, 80-90 and 90-100 cm (except in P3, where sampling at depths higher than 80 cm was not possible) were collected. Soil samples were subjected to the following analyses: pH, Soil Humidity, Most Probable Number of Heterotrophic Bacteria (MPN), C-biomass, Basal Respiration (BR), Substrate Induced Respiration (SIR), Metabolic Quotient (qCO2), Metabolic Diversity and Genetic Diversity. The MPN of aerobic heterotrophic bacteria was 3.5 times higher in P3 than in P1 and P2. The microbial biomass did not show significant differences between sampled spots. However, significant differences were observed for sampling depths. The highest values of C-biomass were observed in 0 to 5 cm layers. The BR was significantly affected by factors SAMPLING SPOT and SAMPLING DEPTH. In P3, the average BR was 39% higher than in P1 and P2. Among sampling depths, the highest values for BR were observed at 50 to 100 cm. The SIR was significantly affected by the interaction between factors SAMPLING SPOT and SAMPLING DEPTH, and was highest in P3 at 0 to 5 cm. The average qCO2 was 45% lower in P2 than in P1 and P3. The metabolic diversity, based on the ability to use C-sources, did not differ among sampling spots, but showed a gradual decrease at greater depths. Analyses of Bacteria 16S rDNA amplicons by DGGE revealed lower species richness (SE) in P3, as compared to P1 and P2, which was probably associated with residual oil contamination. Archaea showed less variation in the samples. Hierarchical clustering showed that Bacteria community structures were more similar among sampling spots than sampling depths, whereas Archaea community structures were more similar among sampling depths than between sampling spots. In general, these results suggest that 20 years after an oil spill, Bacteria communities had been altered in a fashion that changed the community structure, but which did not affect their activity or function.

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Medir tais níveis, bem como identificar suas fontes emissoras, contemplam obrigações prescritas na Convenção de Estocolmo, cuja entrada em vigor ocorreu internacionalmente em 2004. Este instrumento legal I requer dos países participantes, como o Brasil, providências para a proteção dos seres vivos e do meio ambiente aos Poluentes Orgânicos Persistentes. As substâncias quantificadas neste estudo pertencem a este grupo de poluentes por apresentarem alta toxicidade e persistência nas matrizes ambientais e biológicas. O solo é utilizado para avaliação do impacto ao redor de potenciais fontes emissoras desses poluentes, devido sua alta tendência de retenção desses compostos, em material particulado. O estudo foi desenvolvido coletando-se 31 amostras de solo compostas ao redor de 10 fontes potenciais classificadas de acordo com manual para identificação e quantificação de emissões desses poluentes. A maioria dos pontos de coleta foram selecionados por estarem localizados nas áreas de maior deposição de particulado na periferia das unidades estudadas, de acordo com modelos de dispersão. A análise das amostras baseou-se no método 1613 da Agência de Proteção Ambiental Norte-americana e no decreto alemão para análise de lodo ativado. Os resultados encontrados foram baixos, sendo alguns valores na faixa de teor de fundo, como os determinados em áreas de recreação no país. Os perfis de distribuição dos homólogos apontam para uma influência de fontes difusas de origem térmica, não demonstrando somente impactos diretos das fontes estudadas no solo coletado. Contudo, o pequeno número de amostras e de unidades avaliadas, não permite conclusões definitivas da origem das contaminações, bem como do nível médio de contaminação do solo nessas áreas. Torna-se necessário à ampliação do estudo utilizando-se modelos de dispersão mais específicos para a seleção dos pontos de coleta, bem como, quantificar tais níveis diretamente nas emissões das fontes potenciais. / The objective of the present study is the quantification of polychlorinated dibenzo-p-dioxin and polychlorinated dibenzofurans in soil samples collected around potential emission sources, located in the State of Rio de Janeiro. In Brazil, considerably fewer similar assessments have been made than in other countries, especially the developed ones, leading to lack of knowledge about the levels of environmental contamination in the country. Determination of these levels and identification of emission sources are obligations defined in the Stockholm Convention, which entered into force in early 2004. This global legally binding instrument requires from the participating countries, such as Brazil, several actions to protect every kind of life and the environment against the group of Persistent Organic Pollutants. Belonging to that group, the compounds studied in this work show high toxicity and persistence in the environment and biota. Due to the high trend of adsorption for these compounds, soil is often collected from the surroundings of potential emission sources and its PCDD/F amount used for evaluation of emission. This study was conducted by collecting 31 pooled soil samples in the vicinity of 10 potential emission sources, classified according to the standardized toolkit for identification and quantification of dioxin and furan releases. The majority of the selected sampling points were located in areas with higher particulate deposition around the potential sources, calculated using dispersion model of particulate matter. The samples were analyzed following the method 1613 of the United States Environmental Protection Agency and the German Decree for analysis of sewage sludge. Most of the results were low, with some in the range of background levels found normally at recreation areas in the country. The distribution patterns found in the collected soil samples indicate an influence by diffuse thermal sources and not only by the studied sources. However, the small number of samples and evaluated areas do not allow definitive conclusions about the origin of contamination and the mean levels at the studied areas. It is necessary to extend this study using dispersion models more specific for selection of sampling points, and, as well, to quantify emissions directly in the stack gases of potential sources.

Esta tese de doutorado focaliza a contaminação de um sitio localizado em um ambiente tropical úmido, após disposição de um resíduo industrial solido, rico em Mg, Zn, Cu, Mn e Pb. O objetivo principal é determinar o impacto da disposição sobre o meio natural e os mecanismos de transferência dos metais pesados. Para tanto, foram realizados estudos visando determinar a caracterização química, mineralógica e petrografica do resíduo e dos solos implicados, assim como foi efetuado um monitoramento qualitativo e quantitativo das águas circulantes no sistema (águas de chuva e de percolação do solo). O resíduo contaminante apresenta-se sob a forma de uma camada compacta, com estrutura heterogênea e espessura de 20 a 25 cm. Apresenta varias fase minerais (silicatos, hidróxidos e carbonatos de Mg) bem cristalizados. Os metais acima mencionados não se encontram associados a estes minerais, mas sim concentram-se em zonas localizadas, sob a forma de oxídos, hidróxidos ou sulfatos. O solo da região, um latossolo vermelho amarelo, formado por processos de lateritização, é bastante poroso (~40%) e constituído essencialmente por caolinita, oxi-hidroxidos de ferro e quartzo. Apesar da alta porosidade, as águas de percolação circulam lentamente na vertical. Resultado das fortes concentrações em Zn das precipitações, os primeiros centímetros dos solos do sitio apresentam teores anômalos em Zn. Entretanto, o perfil laterítico subjacente ao resíduo não exibe nenhuma contaminação, o que se explica pela compactação do solo realizada durante a disposição e pelo papel impermeabilizante do resíduo compactado. Na vertente, a jusante, os horizontes de superfície e os horizontes lateríticos mais profundos estão contaminados. A contaminação de superfície se traduz pela existência de coluvios ricos em partículas do resíduo, trazidas por transferência lateral. A erosão correspondente é de 0,4cm/ano. A migração vertical dos metais pesados se explica por dissolução destas partículas sob a ação dos fluidos de alteração com pH mais ácidos e condições redox mais oxidentes que a encontrados no resíduo. A realização de testes experimentais de reatividade com o resíduo (montagem soxhlet) corrobora a importância do pH e Eh na mobilidade dos metais. No latossolo, os metais possuem mais afinidade com a fração <20\'mü\'m, mas nenhuma com os oxi-hidroxídos de Fe naturais, de Mn originários do resíduo ou com a matéria orgânica. Os Zn, Cu e Mn antropogenicos estariam ligados a caolinita por fenômenos de superfície. / This work presents a study about contamination due to a solid industrial waste deposit, rich in Mg, Zn, Cu, Mn and Pb, that is undergoing tropical alteration (Brazil). The objectives are to determine the impact on the environment due to heavy metals deposition and their transfer mechanisms within the soils. A chemical, mineralogical and petrographical characterisation, as well as a quantitative and qualitative monitoring of the waters that circulate within the soil system (rain and soil drainage waters), were performed. The waste forms a compact layer of 20-25cm thick, presenting heterogeneous structure. Its principal mineral phases are well-crystallised silicates, hydroxides and carbonate of Mg. As a general feature, the metals are not associated with these minerals, but they are found as oxides, hydroxides or sulphates forms, concentrated in localised zones. The soils in the area are mainly red-yellow ferrasol, constituted by kaolinite, iron oxyhydroxides and quartz. Although the soil presents high porosity (c.a 40%), the water drainage movement is low. A high amount of Zn in the first 5 cm of the soils is observed, which is attributed to the high Zn input through rainfall. However, in the soil profile underneath the waste, no contamination is observed, what can be explained by the soil compaction, due to the disposition procedure, and by the waterproofing role of the compacted waste. Over the slope below the waste deposit, the surface horizons and the deeper lateritic horizons are contaminated. The surface contamination is forming colluvions rich in waste particles that were transported downhill, which corresponds to an erosion rate of 0,4cm/year on the waste top. In the deeper lateritic horizons, a heavy metals migration is observed and can bee explained by the dissolution of these particles. The dissolution occurs under more acidic and redox conditions than those existed into the waste. Reactivity experimental tests (soxhlet) performed on the waste, confirms the importance of pH and Eh conditions for the metals mobility. In the contaminated ferrasol, the metals show high affinity with the <20\'mü\'m fraction, but none with the natural Fe oxyhydroxides, nor with waste Mn oxyhydroxides or with the organic matter. The anthropogenic Zn, Cu and Mn seemingly bond to the kaolinite by surface phenomena.

Esta tese oferece fortes evidências que apontam que um aterro controlado pode ser uma solução ambientalmente viável para a disposição final de lixo doméstico. Para tanto um estudo foi desenvolvido em área localizada no município de Rio Claro, SP, em terrenos constituídos por arenitos (Fm. Rio Claro) e argilitos (Fm. Corumbataí), onde existia um lixão desde 1982, transformado em aterro controlado no final de 1988 e encerrado em setembro de 1997. Com o objetivo de estudar a poluição provocada no aqüífero freático por este aterro, foram analisados durante um ano (1996) as águas de três poços de monitoramento e o percolado (chorume). Determinaram-se os teores de zinco, chumbo, cádmio, cobre, pH, DQO, DB\'O IND.5\', condutividade elétrica, toxicidade aguda (Daphnia similis) e contagem bacteriana. Interpretou-se também uma série de análises físico-químicas do percolado e do gás do aterro realizadas entre outubro de 1990 e julho de 1992. Foi amostrado o solo, sobre o qual escorria por vários anos o percolado, até atingir-se o nível d\'água. Determinaram-se suas características granulométricas, mineralógicas e químicas em vários horizontes, com o objetivo de mensurar a contaminação causada pelo percolado no mesmo. Utilizaram-se vários métodos geoelétricos (eletroressistividade, polarização induzida e eletromagnético indutivo) para determinar a pluma de contaminação e a direção do fluxo da água. Para a determinação da geometria do aterro foram realizados ensaios de sísmica de refração. Os resultados indicam que, embora o percolado possua grande potencial poluidor, o aqüífero freático não está sendo contaminado de maneira significativa e, que no solo tem ocorrido a degradação quase total do percolado. A pluma de contaminação tem estado circunscrita a área do aterro. Portanto o impacto ambiental tem sido pequeno e restrito. / This thesis gives strong evidence showing, that the controlled landfill can be a possible environmental solution for the disposal of the domestic waste. This conclusion is based on a study carried out in the Rio Claro District of the state of São Paulo. The terrain of the studied area, where a dump existed since 1982, is constituted of sandstones and argillaceous rocks. This dump was transformed into a controlled landfill at the end of 1988 and was closed in September 1997. In order to study the pollution provoked in the water by the landfill, the water of three monitoring wells and the landfill leachate were analyzed throughout the year of 1996. These analyses determined the traces of zinc, lead, cadmium, copper, pH, COD, BOD, electric conductivity, toxicity (Daphnia similis) and the bacterial counting. A series of physical and chemical analyses of landfill leachate and of the landfill gas, between October, 1990 and July, 1992, was also studied. The soil, where the landfill leachate has been flowing throughout years, was sampled until the water level was reached. With the aim of measuring the contamination caused by the landfill leachate, grain-size determination, mineralogical and chemical characteristics of the soil at several levels were carried out. Several geoelectric methods (resistivity, induced polarization and electromagnetic induction) were utilized in order to establish the plume of contamination and the direction of the water flow. Seismic refractions were also made to determine the landfill geometry. Although the landfill leachate has enormous potential of pollution, the results indicated that the groundwater is not being contamined on a large scale, and also that the landfill leachate, in the soil, has been largely degraded. The plume contamination was found only in the landfill. Therefore the environmental impact has been small and restricted.

A poluição do solo por uso de derivados de petróleo como o grupo de hidrocarbonetos denominado de BTEX (benzeno, tolueno, etil-benzeno e xilenos), apresenta grande risco às comunidades residentes próximas a esses locais. Esses compostos são tóxicos, comprovadamente cancerígenos e podem levar uma pessoa a morte, mesmo em concentrações extremamente baixas. O cidadão, muitas vezes não tem noção do que sejam estes contaminantes e o grande perigo que representam. Milhares de residências têm sido construídas sobre resíduos perigosos que continuam ativos, emitindo gases e/ou contaminando o lençol freático. Em particular, na região de Cubatão, o problema se agrava com o uso indevido de águas de rios e riachos, que por um processo de percolação, acabam sendo contaminados pelos poluentes presentes no solo, podendo ocorrer de o ponto de coleta de água ser próximo a um sítio contaminado. Este estudo relata o isolamento e caracterização de 4 cepas de bactérias isoladas de um solo contaminado com BTEX em Cubatão-SP, através da técnica de enriquecimento seletivo de culturas. A idéia é que estas cepas possam ser utilizadas em futuros processos de biorremediação (tratamento) destes solos. Além disso, o trabalho conta com o auxílio de programas sócio-ambientais existentes no Centro de Capacitação e Pesquisa em Meio Ambiente (CEPEMA-POLI-USP) os quais tem como um dos objetivos conscientizar a população carente cubatense, que faz uso indevido da água contaminada, aos perigos da exposição ao BTEX. / Contaminated soils by hydrocarbons known as BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylene), represent a risk to communities who live close to these places. These compounds are toxic, carcinogenic and can cause death to people, even in extremely small concentrations. Citizens often have no idea who and how hazardous are these contaminants. Millions of homes have been built on dangerous actives wastes, emitting gases and contaminating the groundwater. In particular, the problem is worst in Cubatão due inappropriate use of water from rivers and streams, which by a percolation process, contaminate soil. Most of times the water collected points are near from the contaminated site. This study reports the successful isolation and characterization of 4 bacteria strains isolated from an industrial soil in Cubatão-Brazil, using a culture enrichment technique. The idea is use these microorganisms in future soils bioremediation processes (treatment). This work have as partners, social and environmental programs from the Center for Training and Environmental Research (CEPEMA-POLI-USP), which has as goal educate poor people against dangers of BTEX.

O estudo da disponibilidade dos metais pesados Pb, Zn e Cu nos diferentes compartimentos do solo, foi enfatizado através de Extrações Seqüencial e Total, tomando como estudo de caso uma Empresa de reciclagem de chumbo a partir de baterias chumbo-ácido, no Município de Jacareí. Esta Empresa tem armazenado em seu pátio cerca de 150 000 toneladas de rejeito, a céu aberto, diretamente no solo. São escórias resultantes do processo da reciclagem que formam pilhas, chegando a 10 m de altura. A ganga é constituída essencialmente por Fe e Pb metálicos, principalmente sob a forma de \'S POT.2-\', apresentando teores de Zn e Cu da ordem de mg.\'kg POT -1\'. Para este trabalho, foram coletadas amostras sólidas (escória, solo e solo/sedimento) e líquidas (águas superficiais, subterrâneas e de chuvas). O comportamento dos íons metálicos da escórias foi estudado, simulando lixiviações naturais através do extrator do tipo sohxlet em experimentos com H2O e H2O/CO2, mostrando claramente que o chumbo está muito mais disponível em relação ao zinco e cobre. Devido a solubilidade dos íons de interesse em \'HNO IND.3\', principalmente o chumbo, estudou-se Extração Total do solo com esse ácido e os resultados obtidos mostrou altos teores de \'Pb POT.2+\' no material associado às pilhas de resíduos (foco da contaminação) e também nas porções superiores dos perfis estudados. Os teores de cobre e zinco apresentaram-se bastante baixos, certamente acham-se ligados aos produtos da ganga, portanto,não disponíveis. A distribuição dos cátions Pb, Zn e Cu no solo foi testada através de Extração Seqüencial pelo método TESSIER (1979). No entanto, o método não se mostrou adequado, através do somatório dos resultados parciais das Extrações Seqüenciais, apresentando valores superiores àqueles da Extração Total. Assim, buscou-se nova metodologia variando as seqüências de operação e utilizando novas condições de reação, que originou o método RJ Os íons intersticiais, nos processos de lixiviação, são os mais disponíveis e os primeiros a migrarem para a zona saturada, assim sendo, foram realizados experimentos com lisímetros de sucção, comparados com o método RJ (Extração com água) e os resultados da Extração apresentaram-se superiores, indicando coleta quantitativa das soluções intersticiais com maior rapidez e representatividade. Graças as características do solo, que nem sempre representam o material original, a adsorção dos íons metálicos foi bastante variada. O chumbo apresentou-se associado às frações carbonática e orgânica, o zinco encontra-se distribuído em todas as frações e o cobre à fração carbonática. Apesar do fluxo descendente dos íons no solo ser muito lento sua migração é fortemente influenciada pela presença de eletrólitos, de íons complexantes e, principalmente, do pH uma vez que sua fixação ocorre principalmente junto aos carbonatos. A influência do pH é ressaltada pela presença de \'Pb POT.2+\' nas águas subterrâneas e ausência de \'Zn POT.2+\' e \'Cu POT.2+\' devido a formação de óxidos/hidróxidos. Dos cátions estudados, o chumbo é o que apresentou as maiores concentrações na área estudada e devido às suas características nocivas ao homem, pelo efeito cumulativo no organismo indica perigo potencial, uma vez que quaisquer alterações nas condições de pH e Eh do meio podem disponibilizá-lo tanto para águas superficiais como subterrâneas. / The study of availability of Pb, Zn and Cu heavy metals in different sextions of the soil was emphasized through Total and Sequential Extractions taking as case study a Company recycling lead from acid-lead batteries in the City of Jacareí - SP, Brazil. This Company has around 150000 tons of waste stored in open dumps and put directly on the soil. These are slags resulting from recycling processes generating piles of 10m in height. The gangue is essencially composed of metallic Fe and Pb, specially in the form of S²-, presenting Zn and Cu levels of mg.kg-¹. For the purposes of this work, solid samples (gangue, soil and soil/sediment) and liquid samples (superficial, subterranean and rain waters) were collected. The behavior of metallic ions of gangue was studied simulating natural lixiviations through a sohxlet extractor in H2O e H2O/CO2 experiments, clearly showing that lead is much more available compared to zinc and cooper. Due to the interest ions solubility in HNO3, more specifically lead, we have studied the Total Extraction with this acid and results obtained showed high levels of Pb²+ in the material associated to the piles of waste (point of contamination) and superior portions of the studied profiles. Copper and zinc levels were very low, probably linked to the gangue products, thus unavailable. Pb, Zn and Cu cations distribution in the soil was tested through the Sequential Extraction through the TESSIER (1979) method. However, the method was not proven adequate through the sum of partial results of the Sequential Extractions, presenting superior values compared to values of Total Extraction. Therefore, a new technology was tried varying the sequence of operation and using new reaction conditions, which originated the RJ method. Interstitial ions in the processes of lixiviation are the most available and the first to migrate to the saturated zone. Therefore, experiments with suction lisimeters were conducted for comparisons with the RJ method (Extraction with water) and the results of this Extraction were superior, indicating quantitative collection of interstitial solutions with higher speed and representativity. Due to the soil characteristics - not always representative of the original material - the metallic ions adsorption varied much. Lead was presented associated with organic and carbonatic fractions, zinc was found distributed among all fractions and copper was related to the carbonatic fraction. Despite the low flow of ions in the soil, its migration is highly influenced by the presence of eletrolytes, complexing ions and, mainly pH, since its fixation occurs mostly with the carbonates. The pH influence is emphasized by the presence of Pb²+ in groundwater and absence of Zn²+ e Cu²+ due formation of oxide/hydroxide. Among the studied cations, lead is the one to present higher concentrations within the studied area and due to its nocive characteristics and cumulative effect in the human body, it means potential danger, since any alterations in environmental pH and Eh conditions may turn it available to superficial and groundwater.

O Estado de São Paulo apresenta, atualmente, mais de 5.900 áreas contaminadas cadastradas, as quais foram ou devem ser submetidas a um processo de remediação. Os principais contaminantes identificados são os combustíveis automotivos, com destaque para os hidrocarbonetos derivados de petróleo. Dentre as técnicas de remediação existentes, e considerando-se a necessidade de inclusão dos princípios da sustentabilidade aos processos de remediação, destaca-se a estratégia de adição de composto orgânico ao solo contaminado. O composto apresenta grande potencial de biorremediação, pois é capaz de sustentar e promover o crescimento de diversas populações de microrganismos com habilidade de degradar uma série de contaminantes. Nota-se, no Brasil, grande potencial de utilização de composto para a remediação, tanto pelas características climáticas e físico-químicas dos solos quanto pela quantidade de resíduos orgânicos gerados no país. Dessa forma, a presente dissertação tem por objetivo estudar a aplicação de composto orgânico na remediação de solo contaminado por hidrocarbonetos derivados de petróleo, em escala laboratorial. Foi realizada a contaminação artificial de um solo argiloso com óleo diesel e uma mistura de óleo BPF, diesel e querosene, em duas concentrações (10 g/kg e 100 g/kg) e adicionado composto orgânico em duas proporções (1:0,1 e 1:0,5). Os resultados indicaram maiores reduções das concentrações de hidrocarbonetos totais de petróleo ao final do experimento para os tratamentos realizados com óleo diesel, da ordem de 60 % a quase 90 % no período de 91 dias. A presença do composto contribuiu para o aumento dos teores de matéria orgânica, sólidos voláteis, pH e condutividade elétrica dos tratamentos, além da melhoria da estrutura do solo e maior desenvolvimento de populações de microrganismos. Dessa forma, o composto atuou como fonte de energia para os microrganismos autóctones de solo e como fonte de novos microrganismos metabolicamente ativos, contribuindo para o aumento das taxas de biodegradação. Os resultados do presente trabalho indicam que a adição de composto se mostra eficaz na remediação de solos contaminados por hidrocarbonetos de petróleo, promovendo a melhoria das condições físicas, químicas e biológicos do solo e apresentando-se como uma técnica sustentável, com impactos positivos dos pontos de vista ambiental, social e econômico. / The State of São Paulo currently has more than 5,900 registered contaminated sites, which were or have to be submitted to a remediation process. The main contaminants identified are automotive fuels, with emphasis on petroleum-derived hydrocarbons. Among the existent remediation techniques, and considering the need to include sustainability principles to remediation processes, the strategy of adding organic compost to the contaminated soil stands out. The compost presents a great bioremediation potential as it is capable of sustaining and promoting the growth of diverse microorganisms populations, with potential to degrade a series of contaminants. In Brazil, there are great opportunities for the use of compost for the remediation of contaminated soils, both due to the climatic and physical-chemical characteristics of the soils and the amount of organic waste generated in the country. Thus, the present research aims to study the application of compost in the remediation of a hydrocarbon contaminated soil, in laboratory scale. It was performed the artificial contamination of a clay soil with diesel oil and a mixture of bunker oil, diesel and kerosene in two concentrations (10 g/kg and 100 g/kg) and the compost was added in two proportions (1:0.1 and 1:0.5). The results showed greater reductions in the concentrations of total petroleum hydrocarbons at the end of the experiment for treatments with diesel oil, ranging from 60% to almost 90% in a period of 91 days. The presence of compost contributed to an increase in the contents of organic matter and volatile solids, as well as in the values of pH and electrical conductivity. It was also observed an improvement of the soil structure and a greater development of microbial populations. Thus, the compost acted as an energy source for autochthonous soil microorganisms and as a source of new metabolically active organisms, contributing to the increase of biodegradation rates. The results of the present work indicate that the addition of compost is effective in the remediation of petroleum hydrocarbons contamination, promoting the improvement of the soil physical, chemical and biological conditions and being a sustainable technique with positive impacts from the environmental, social and economic points of view.

Hexaclorociclohexano (HCH), pesticida organoclorado mundialmente utilizado, apresenta efeitos tóxicos à saúde humana e ao meio ambiente. Os microrganismos degradadores mais conhecidos são as Sphingomonas sp. Técnicas de biodegradação foram aplicadas em duas etapas. A primeira focou na biorremediação de solo contaminado, de Santo André SP, e foi realizada em biorreatores no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). Experimentos nas fases sólida e semi-sólida apresentaram até 90% de degradação de HCH no solo. A segunda parte, na Universidade de Groningen (RuG), Países Baixos, focou no tratamento de soluções contaminadas usando enzimas selvagens e variantes desenhadas computacionalmente. Mutantes foram construídas, expressadas e purificadas. Ensaios de Thermofluor® mostraram que as variantes estavam enoveladas. Ensaios enzimáticos foram realizados em solução aquosa com b-HCH e dimetil sulfóxido (5%), sendo as amostras extraídas com acetato de etila e analisadas por cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons. As variantes apresentaram atividade. / Hexachlorocyclohexane (HCH) is an organochlorine pesticide used world-wide which shows toxic effects in human health and causes environmental problems. The most known HCH-degrading microorganisms are Sphingomonas sp. Biodegradation techniques were applied in this work, divided in two parts. The first one focused on the bioremediation of a contaminated soil, from Santo Andre - SP, in bioreactors at the Institute for Technological Research (IPT). Experiments were carried in solid and slurry phases, which could achieve around 90% of HCH degradation. The second part was developed at the University of Groningen (Rug), The Netherlands. Contaminated solutions were treated with wild-type enzymes and computationally designed variants. Mutants were constructed, expressed and purified. Thermofluor® assay showed that all variants were well folded. Enzymatic assays were carried in aqueous solution with b-HCH and dimethyl sulfoxide (5%). The samples were extracted with ethyl acetate and analysed by gas chromatography using an electron capture detector. The variants were actives.