Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Polychlorinated biphenyls (PCBs) are toxic, non-biodegradable, and lipophilic chemical compounds of industrial origin. In Brazil, PCBs are still used in old electrical transformers and capacitors which were installed up to 1981 when their use and commercialization were banned. However, the permission to use devices with PCBs installed up to the early 80s was maintained up to the moment that their dielectric fluids or the entire device be fully replaced for products free of PCBs. Currently, PCBs are classified as persistent organic pollutants (POPs) because they pollute and accumulate in the environment affecting all organisms in the food chain. The main form of human intake is the ingestion of contaminated food, especially food of animal origin. Fish are the main means of transmission of PCB congeners to the human body. The concern about PCBs is centered on their toxicological potential, especially as inducers of cancer. Thus, the aim of this study was to investigate the possible contamination by residues of 11 individual PCB congeners in fresh marine fish from the state of Rio Grande do Sul (RS), Brazil. The methodology for the analysis of PCBs in fish included sampling on the coast of RS, the extraction and purification of these compounds by the use of acidified silica gel and solvents, as well as their identification and quantification using gas chromatography coupled to a micro electron capture detector (GC - μECD). Results were confirmed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC - MS). PCBs investigated were not found in all samples. PCBs 28 and 52 were not detected. PCBs 153, 138, 180, 118, 101, 77, and 81 were found in 98.33 %, 95%, 93.33%, 60%, 33.33 %, and 31.67 % of the samples, respectively. PCBs 126 and 169 were found at lower frequencies, 18.33% and 15%, respectively. The individual congeners found in higher mean concentrations were PCB 153 (184.36 ng/g fat), followed by PCB 138 (159.27 ng/g fat), PCB 118 (98.16 ng/g fat), PCB 180 (69.04 ng/g fat), PCB 101 (32.99 ng/g fat), and PCB 77 (12.95 ng/g fat). PCBs 81, 126 and 169 were found in lower concentrations (4.97 ng/g, 4.49 ng/g and 2.08 ng/g fat, respectively). Results confirm the contamination by PCBs of all marine species of consumption analyzed and can be used as indicators of environmental contamination by these compounds in the coast of RS. / Bifenilos policlorados (PCBs) são compostos químicos de origem industrial, tóxicos, não biodegradáveis, lipofílicos, e que foram produzidos a partir da década de 30 até os anos 70, quando foram proibidos. No Brasil, PCBs estão presentes, por exemplo, em transformadores e capacitores elétricos instalados até 1981, quando a comercialização e utilização desses compostos foram proibidas no país. Porém, manteve-se a permissão de utilização desses equipamentos contendo PCBs e instalados até o início dos anos 80, até que ocorra a substituição integral dos mesmos ou a troca de seus respectivos fluidos dielétricos por produtos isentos de PCBs. Atualmente, PCBs são classificados como poluentes orgânicos persistentes (POPs), pois poluem e se acumulam no meio ambiente, influenciando todos os organismos da cadeia alimentar. A principal forma de contaminação humana é a ingestão de alimentos contaminados, principalmente alimentos de origem animal. Dentre esses, os pescados constituem-se no principal meio de veiculação de congêneres de PCBs até o organismo humano. A preocupação acerca dos PCBs está centrada no seu potencial toxicológico, principalmente como indutores de câncer. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi investigar a possível contaminação, por resíduos de 11 congêneres individuais de PCBs, em pescados marinhos in natura do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A metodologia empregada para análise de PCBs nos pescados incluiu a coleta de amostras do litoral do RS, a extração e purificação desses compostos com a utilização de sílica gel acidificada, solventes e, finalmente, a identificação e quantificação dos mesmos utilizando-se cromatografia gasosa acoplada a um micro detector de captura de elétrons (GC-μECD). Os resultados obtidos foram confirmados por cromatógrafo gasoso acoplado à espectrometria de massas (GC-MS). Os PCBs investigados não foram encontrados em todas as amostras analisadas. Os PCBs 28 e 52 não foram detectados. O PCB 153 foi encontrado em 98,33% das amostras analisadas, seguido pelos PCBs 138 e 180 encontrados em 95% das amostras, pelo PCB 118 encontrado em 93,33% das amostras, pelo PCB 101 encontrado em 60% das amostras, pelo PCB 77 e PCB 81, encontrados em 33,33% e 31, 67% das amostras, respectivamente. Os PCBs 126 e 169 foram encontrados com menores freqüências, 18,33% e 15%, respectivamente. Os congêneres individuais encontrados em maiores concentrações médias foram o PCB 153 (184,36 ng/g de gordura), seguido pelo PCB 138 (159,27 ng/g de gordura), PCB 118 (98,16 ng/g de gordura), PCB 180 (69,04 ng/g de gordura), PCB 101 (32,99 ng/g de gordura) e PCB 77 (12,95 ng/g de gordura). Os PCBs 81, 126 e 169 foram encontrados nas menores concentrações (4,97 ng/g, 4,49 ng/g e 2,08 ng/g de gordura, respectivamente). Os resultados obtidos confirmam a contaminação por PCBs de todas as espécies marinhas de consumo analisadas e podem ser utilizados como indicativos da contaminação ambiental, por esses compostos, no litoral do RS.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-27T14:11:10Z No. of bitstreams: 1 DissAHS.pdf: 2312692 bytes, checksum: c2ebb789fa7e739eba3f96c03b8c245a (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-03T19:41:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAHS.pdf: 2312692 bytes, checksum: c2ebb789fa7e739eba3f96c03b8c245a (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-03T19:42:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAHS.pdf: 2312692 bytes, checksum: c2ebb789fa7e739eba3f96c03b8c245a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-03T19:50:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAHS.pdf: 2312692 bytes, checksum: c2ebb789fa7e739eba3f96c03b8c245a (MD5) Previous issue date: 2015-04-10 / Não recebi financiamento / The study conducted examined the sediment removal behavior for a lawn channel built full-scale, 100 m in length, slope of 2% and wide base of 0.7 m in the Federal University of São Car them, San Carlos - SP. For this analysis, we simulated runoff for three volumes of downloads 5; 7; 10 m³, represented each with their respective hydrograph and blade height by passing the flood wave. These flows were mixed with the particulate material produced from the local ground of the campus area, sieved to smaller than 75 micron, which is used for varying the initial concentration for tests. The experimental data were fit to a model first order decay, Meira optimum slug flow in through non-linear regression using decay kinetic parameters (k d) and equilibrium concentration (C *). Fractions removed and the mathematical adjustment were evaluated and executed for each single event along the length of the lawn channel monitored in 26 positions. The peak of the hydrograph was investigated in the range of 11 ± 2 L / s and time base (tb) determined at the unloading point on the channel varied from 15, 25 and 35 minutes. The transit time in the channel (tT) was approximately 10.5 ± 2.5 m, corresponding to 0.14 ± speed 0,02 m / s. The maximum efficiency of particulate matter removing over the lawn channel length ranged from 47 to 81% in 20-90 m positions. Whereas all concentrations of investigates, it was found that for 15 minutes tB, the average maximum efficiencies were on the order of 64 ± 3% to ± 26 position of 31 m. TB to 25 minutes the average maximum were of the order of 73 ± 3% to 59 ± 24 m positions. Finally, for 35 minutes tB the average maximum efficiencies were obtained in the range of 65 ± 3% in the 73 ± 15 m positions. The ratio tb / tT correlated 0.98 with the position of maximum efficiency. The maximum removal positions are related to the decay constant (Kd). It was found that 70% of the values of the decay constant (Kd) is between 0.005 and 0.015 s-1, and to disregard the hydrograph represented by tB 15 minutes, 90% of the data is contained in it Halftone 0.005 Kd ≤ ≤ 0.015 s-1 and 85% in the range 0.007 ≤ 0.012 ≤ Kd s-1. It was identified direct and proportional relation of the equilibrium concentration (C *) and initial concentration (Co). / O estudo desenvolvido analisou o comportamento de remoção de sedimento para um canal gramado construído em escala real, 100m de extensão, declividade de 2% e largura de base de 0,7m, localizado na Universidade Federal de São Carlos, São Carlos - SP. Para tal análise, foram simulados escoamentos superficiais para três volumes de descarregamentos: 5; 7; 10m³, representados cada um com seu respectivo hidrograma e altura de lâmina pela passagem da onda de cheia. Estes escoamentos foram misturados com o material particulado produzido a partir do solo local da região do campus, peneirado para dimensões menores que 75μm, o qual foi utilizado para variação da concentração inicial para os ensaios realizados. Os dados experimentais foram ajustados a um modelo de decaimento de primeira ordem, em escoamento ideal pistonado por meio de regressão não linear, usando os parâmetros cinéticos de decaimento (kd) e de concentração de equilíbrio (C*). As frações removidas e o ajuste matemático foram avaliados e realizados para cada evento isolado, ao longo do comprimento do canal gramado e monitorados em 26 posições. O pico dos hidrogramas investigados foi da ordem de 11±2L/s, e o tempo de base (tB) determinado no ponto de descarregamento no canal variou de 15, 25 e 35 minutos. O tempo de trânsito no canal (tT) foi da ordem de 10,5±2,5 minutos, correspondente à velocidade de 0,14±0,02m/s. A eficiência máxima de remoção de material particulado ao longo do comprimento do canal gramado variou de 47 a 81% em posições de 20 a 90m. Considerando todas as concentrações investigadas, verificou-se que para tB de 15 minutos, a média das máximas eficiências foram da ordem de 64±3% para posição de 31±26m. Para tB de 25 minutos a média das máximas foram da ordem de 73±3% para posições de 59±24m. Finalmente, para tB de 35 minutos a média das máximas eficiências obtidas foram da ordem de 65±3% nas posições de 73±15m. O quociente tB/tT apresentaram correlação de 0,98 com a posição de máxima eficiência. As posições de máxima remoção estão relacionadas à constante de decaimento (kd). Verificou-se que 70% dos valores da constante de decaimento (kd) estão entre 0,005 e 0,015 s-1, sendo que ao desconsiderar o hidrograma representado por tB de 15 minutos, 90% dos dados estão contidos no intervalo 0,005 ≤ kd ≤ 0,015s-1 e 85% no intervalo 0,007 ≤ kd ≤ 0,012s-1. Foi identificada relação direta e proporcional da concentração de equilíbrio (C*) e concentrações iniciais (Co).

Submitted by Guacira de Figueiredo Eufrasio Pauly null (guafe@yahoo.com.br) on 2018-03-22T19:42:28Z No. of bitstreams: 1 Avaliação da toxicidade de misturas Irgarol e contaminantes ambientais comumente observados em áreas costeiras.pdf: 1773405 bytes, checksum: d022473735b82f51e6340d000b00e009 (MD5) / Approved for entry into archive by Disleide Silvia Valerio Gounella null (disleide@clp.unesp.br) on 2018-03-23T18:54:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pauly_gfe_me_svic.pdf: 1773405 bytes, checksum: d022473735b82f51e6340d000b00e009 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T18:54:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pauly_gfe_me_svic.pdf: 1773405 bytes, checksum: d022473735b82f51e6340d000b00e009 (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Alguns contaminantes encontrados no ambiente costeiro incluem os princípios ativos de tintas anti-incrustantes, entre os quais se destaca o Irgarol. O Irgarol pode interagir com outros contaminantes comuns em áreas litorâneas antropizadas, tais como a amônia e os surfactantes, sendo que os efeitos dessas combinações são desconhecidos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a toxicidade de misturas binárias do biocida Irgarol com amônia e surfactante Alquil. Benzeno Sulfonado Linear - LAS, além das toxicidades dessas substâncias isoladas. Essa avaliação foi realizada em duas etapas. Na primeira etapa, náuplios de Artemia sp., copépodo Nitocra sp. e embriões de ouriço do mar Echinometra lucunter, foram expostos às concentrações isoladas de Irgarol, amônia e LAS, para definição dos níveis tóxicos dessas substâncias às espécies testadas. Na segunda etapa, náuplios de Artemia sp. foram expostos a uma mistura binária de contaminantes (i.é. Irgarol + amônia; ou Irgarol + LAS) a fim de se avaliar se as toxicidades das misturas seguem o padrão aditivo, sinérgico ou antagônico. Os dados obtidos da primeira etapa dos testes realizados com náuplios de Artemia sp. expostos à amônia, LAS e Irgarol apresentaram CL50-48h 122,85 mg/L, 21,21 mg/L, e 1,81 mg/L, respectivamente, e CEO de 100 mg/L, 81 mg/L e 10 mg/L, respectivamente. Para os testes realizados com os copépodos Nitocra sp., as respectivas CI50-7d foram estimadas em 27,89 mg/L, 4,61 mg/L, e 0,13 mg/L, enquanto as CEO foram 100 mg/L, 8,1 mg/L, e 10 mg/L. A CE50-42h obtida nos testes com embriões de Echinometra lucunter expostos à amônia foi de 0,32 mg/L, enquanto a CEO foi de 0,1 mg/L. Todas as concentrações de exposição ao LAS foram tóxicas para os embriões de Echinometra lucunter, e não foi observada toxicidade do Irgarol. Ambas as misturas binárias de Irgarol e amônia e Irgarol e LAS apresentaram melhor ajuste para o modelo IA (ação independente), com efeitos antagônicos e sinérgicos, respectivamente. As ferramentas utilizadas foram úteis para prever o padrão de respostas das misturas químicas sobre as espécies. / Contaminants found in the coastal environment include antifouling biocides, such as the Irgarol, ammonia and surfactants, among others. Since they can occur together in the environment, they can interact with each other and the resulting toxicities of their combinations are unknown. The aim this work was to evaluate the toxicity of binary mixtures of Irgarol with ammonia and the surfactant Linear Alkyl-Benzene Sulfonate - LAS, as well as the toxicity these single substances. This investigation was made in two steps. In the first step, nauplii of Artemia sp., the marine organisms Nitocra sp. (Copepoda), and embryos of the sea urchin Echinometra lucunter, were exposed to concentrations of Irgarol, ammonia and LAS, in order to define the toxic levels of each chemical to marine species. In the second step, nauplii of Artemia sp. were exposed to binary mixtures of the contaminants (Irgarol + ammonia; or Irgarol + LAS) in order to evaluate if the toxicities of the mixtures follow addictive, synergistic or antagonistic patterns. To nauplii Artemia sp. exposed to ammonia, LAS and Irgarol, the LC50-48h values were 122.85 mg/L, 21.21 mg/L, and 1.81 mg/L, respectively, and the LOECs were 100 mg/L, 81 mg/L and 10 mgl/L, respectively. The respective IC50-7d obtained in the tests with the copepod Nitocra sp., were 27.89 mg/L, 4.61 mg/L and 0.13 mg/L, while the LOECs were 100 mg/L, 8.1 mg/L and 10 mg/L. For the E. lucunter embryos, the EC50-42h of ammonia was 0.32 mg/L, while the LOEC was 0.1 mg/L. All the tested concentrations of LAS were toxic to the embryos of E. lucunter, where Irgarol did not caused toxicity to these organisms. Both binary mixtures of Irgarol and ammonia and Irgarol and LAS showed better fit to the model IA (Independent Action), with antagonistic and synergistic effects, respectively. The used tools were useful to predict the toxicities of chemical mixtures to marine tropical species. / 4693520

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruna_CQ_DISSERT.pdf: 1009487 bytes, checksum: af0c16848a5883b1c5e6bb465ced353e (MD5) Previous issue date: 2011-08-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This dissertation aims the development of an experimental device to determine quantitatively the content of benzene, toluene and xylenes (BTX) in the atmosphere. BTX are extremely volatile solvents, and therefore play an important role in atmospheric chemistry, being precursors in the tropospheric ozone formation. In this work a BTX new standard gas was produced in nitrogen for stagnant systems. The aim of this dissertation is to develop a new method, simple and cheaper, to quantify and monitor BTX in air using solid phase microextraction/ gas chromatography/mass spectrometry (SPME/CG/MS). The features of the calibration method proposed are presented in this dissertation. SPME sampling was carried out under non-equilibrium conditions using a Carboxen/PDMS fiber exposed for 10 min standard gas mixtures. It is observed that the main parameters that affect the extraction process are sampling time and concentration. The results of the BTX multicomponent system studied have shown a linear and a nonlinear range. In the non-linear range, it is remarkable the effect of competition by selective adsorption with the following affinity order p-xylene > toluene > benzene. This behavior represents a limitation of the method, however being in accordance with the literature. Furthermore, this behavior does not prevent the application of the technique out of the non-linear region to quantify the BTX contents in the atmosphere. / Esta disserta??o de mestrado trata da montagem e da valida??o de um dispositivo experimental para determinar quantitativamente os teores de benzeno, tolueno e xilenos (BTX) na atmosfera. BTX s?o solventes extremamente vol?teis e, portanto, desempenha um papel importante na qu?mica atmosf?rica, sendo precursores na forma??o de oz?nio troposf?rico. Nesta disserta??o um novo padr?o gasoso de BTX foi produzido em nitrog?nio para sistemas estagnados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um novo m?todo, simples e barato, para quantificar e monitorar BTX no ar utilizando microextra??o em fase s?lida, cromatografia gasosa/espectrometria de massa (SPME/CG/MS). As caracter?sticas do m?todo de calibra??o proposto s?o apresentadas nesta disserta??o. Amostragem SPME foi realizada sob condi??es de n?o-equil?brio usando uma fibra Carboxen / PDMS exposta por 10 minutos na mistura de gases padr?o BTX-N2. Observam que os principais par?metros que afetam o processo de extra??o s?o tempo de amostragem, concentra??o e temperatura. Os resultados do sistema multicomponente BTX-N2 estudado mostraram um comportamento linear e n?o-linear em termos de concentra??o de BTX. Na faixa n?o-linear, ? not?vel o efeito da concorr?ncia por adsor??o seletiva com a seguinte ordem de afinidade: p-xileno> tolueno> benzeno. Este comportamento representa uma limita??o do m?todo, no entanto, est? de acordo com a literatura e n?o impede a aplica??o da t?cnica fora da regi?o n?o linear para quantificar os teores de BTX na atmosfera.

Materiais nanoestruturados têm recebido destaque na comunidade científica, destacando-se, dentre eles, os nanocompósitos à base de polímeros e argila. Quando esses materiais são obtidos no estado líquido, ressalta-se também o uso de água em substituição a solventes orgânicos, devido a questões ambientais. Neste trabalho foram sintetizadas dispersões aquosas à base de poliuretanos (WPUs) e argila hidrofílica do tipo montimorilonita (MMT) de natureza sódica, com o objetivo de avaliar as propriedades de barreira a gases conferidas pela presença de argila e pela variação nas proporções entre os segmentos flexíveis poli(glicol propilênico) (PPG) e o copolímero em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG). Os monômeros empregados na síntese foram: poli(glicol propilênico) (PPG); copolímero em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), com teor de 7% de EG; ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e etilenodiamina (EDA), como extensor de cadeia. Foram sintetizadas dispersões aquosas com e sem a presença de argila, fixando-se a razão entre o número de equivalentes-grama de grupos diisocianato e hidroxila (razão NCO/OH) em 1,5. Nas formulações foi variado também o teor de argila em relação à massa de prepolímero em 0,5% e 1%. Foi adicionada uma etapa de agitação adicional com dispersor Turrax em algumas formulações. A argila foi previamente deslaminada em água deionizada e incorporada à formulação na etapa da dispersão do prepolímero. As dispersões foram avaliadas, quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partícula e viscosidade aparente. Os filmes vazados a partir das dispersões foram caracterizados por espectrometria na região do infravermelho (FTIR) e permeabilidade ao CO2. A resistência térmica dos filmes foi determinada por termogravimetria (TG). Foram observadas modificações nas propriedades dos filmes obtidos com a inserção da argila e com a variação no teor de segmentos à base de poli(glicol etilênico). A inserção da argila promoveu uma melhoria na resistência térmica das membranas bem como uma redução na permeabilidade das mesmas. Foi observado um aumento na permeabilidade das membranas obtidas a partir das formulações com maior percentual de copolímero (EG-b-PG), com e sem argila. / Nanostructured materials have been receiving increasing attention of scientific community, especially systems of nanocomposites based on polymer and clay. These materials can be obtained in aqueous state and the use of water, replacing organic solvents, is an important line of research due to environmental issues. In this work, dispersions based on waterbone polyurethanes and sodic hydrophilic clay montmorillonite (MMT) were synthesized, in order to evaluate the possible formation of nanocomposites (NWPUs). The monomers employed in the synthesis were: poly (propylene glycol) (PPG), block copolymer based on poly (ethylene glycol) and poly (propylene glycol) (EG-b-PG), containing 7% ethylene glycol; dimethylolpropionic acid (DMPA); isophorone diisocyanate (IPDI); and ethylenediamine (EDA) as chain extender. Aqueous dispersions with and without clay were synthesized by fixing the ratio between the equivalent-grams of diisocyanate and hydroxyl groups (NCO/OH ratio) in 1.5. The clay content also varied from 0.5% to 1% related to prepolymer initial mass. An additional stirring step with Turrax disperser was made in some formulations. The clay was previously delaminated in deionized water and incorporated at prepolymer dispersion in water-addition step. The dispersions were then evaluated in terms of solids content, particle size and apparent viscosity. The films cast from dispersions were characterized by infrared spectrometry (FTIR), thermogravimetry (TG) and permeability to CO2. Cast films were obtained and the gas barrier properties imparted by the clay were analyzed as well as the influence of poly (ethylene glycol) segments content. The insertion of clay imparted an improvement in thermal resistance properties and a decrease in membrane permeability. It was also observed an increase in permeability to CO2 of membranes obtained from formulations containing the higher amount of copolymer (EG-b-PG), independent of clay content.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Um grande desafio da atualidade é a preservação dos recursos hídricos, bem como o correto manejo dos mesmos, frente à expansão das cidades e às atividades humanas. A qualidade de um corpo hídrico é usualmente avaliada através da análise de parâmetros biológicos, físicos e químicos. O comportamento de tais parâmetros pode convenientemente ser simulado através de modelos matemáticos e computacionais, que surgem assim como uma ferramenta bastante útil, por sua capacidade de geração de cenários que possam embasar, por exemplo, tomadas de decisão. Nesta tese são discutidas técnicas de estimação da localização e intensidade de uma fonte de contaminante conservativo, hipoteticamente lançado na região predominantemente fluvial de um estuário. O lançamento aqui considerado se dá de forma pontual e contínua e a região enfocada compreendeu o estuário do Rio Macaé, localizado na costa norte do Rio de Janeiro. O trabalho compreende a solução de um problema direto, que consiste no transporte bidimensional (integrado na vertical) desse contaminante hipotético, bem como a aplicação de técnicas de problemas inversos. Para a solução do transporte do contaminante, aqui modelada pela versão 2D horizontal da equação de advecção-difusão, foram utilizados como métodos de discretização o Método de Elementos Finitos e o Método de Diferenças Finitas. Para o problema hidrodinâmico foram utilizados dados de uma solução já desenvolvida para estuário do Rio Macaé. Analisada a malha de acordo com o método de discretização, foram definidas a geometria do estuário e os parâmetros hidrodinâmicos e de transporte. Para a estimação dos parâmetros propostos foi utilizada a técnica de problemas inversos, com o uso dos métodos Luus-Jaakola, Algoritmo de Colisão de Partículas e Otimização por Colônia de Formigas para a estimação da localização e do método Seção Áurea para a estimação do parâmetro de intensidade da fonte. Para a definição de uma fonte, com o objetivo de propor um cenário experimental idealizado e de coleta de dados de amostragem, foi realizada a análise de sensibilidade quanto aos parâmetros a serem estimados. Como os dados de amostragem de concentração foram sintéticos, o problema inverso foi resolvido utilizando-os com e sem ruído, esse introduzido de forma artificial e aleatória. Sem o uso de ruído, os três métodos mostraram-se igualmente eficientes, com uma estimação precisa em 95% das execuções. Já com o uso de dados de amostragem com ruídos de 5%, o método Luus-Jaakola mostrou-se mais eficiente em esforço e custo computacional, embora todos tenham estimado precisamente a fonte em 80% das execuções. Considerando os resultados alcançados neste trabalho tem-se que é possível estimar uma fonte de constituintes, quanto à sua localização e intensidade, através da técnica de problemas inversos. Além disso, os métodos aplicados mostraram-se eficientes na estimação de tais parâmetros, com estimações precisas para a maioria de suas execuções. Sendo assim, o estudo do comportamento de contaminantes, e principalmente da identificação de fontes externas, torna-se uma importante ferramenta para a gestão dos recursos hídricos, possibilitando, inclusive, a identificação de possíveis responsáveis por passivos ambientais. / A great challenge of our time is the preservation of water resources, as well as the proper management of the same, given the expansion of cities and human activities. The quality of a water body is usually evaluated through the analysis of biological, physical and chemical parameters. The behavior of these parameters can conveniently be simulated by mathematical and computational models, which arise as a useful tool by its ability to generate scenarios that may support, for example, decision making. In this thesis we discuss techniques for estimating the location and intensity of a source of conservative contaminant hypothetically released in the predominantly fluvial area of an estuary. The release here considered happens in a punctual and continuous form and the focused area includes the River Macaé estuary, located in the northern coast of Rio de Janeiro. The work includes the solution of a direct problem, which consists of two-dimensional transport (vertically integrated) of that hypothetical contaminant, as well as the application of inverse problems techniques. For the solution of the contaminant transport, modeled here by the version 2D horizontal advectiondiffusion equation, were used as discretization methods the Finite Element Method and the Finite Difference Method. For the hydrodynamic problem were used data from a solution already developed to the River Macaé estuary. Analyzed the mesh according to the discretization method, were defined the geometry of the estuary and the hydrodynamic and transport parameters. For estimation of the proposed parameters the technique of inverse problems was used, with the use of the Luus-Jaakola method, the Particle Collision Algorithm and the Ant Colony Optimization for estimating the location and of the Golden Section method for estimating the parameter of intensity of the source. For the definition of a source with the objective of proposing an idealized experimental scenery and of the collection of sampling data the sensibility analysis was accomplished with relationship to the parameters to be estimated. As sampling data of concentration were synthetic data, the inverse problem was solved using them with and without noise, introduced artificially and randomly. Without the noise use, the three methods were shown equally efficient, with accurate estimation in 95% of the executions. Already using sampling data with noise of 5%, the Luus-Jaakola method was shown more efficient in effort and computational cost, although all have estimated the source precisely in 80% of the executions. Considering the reached results in this work it is possible to estimate a source of constituents, as to its location and intensity, through the technique of inverse problems. Moreover, the applied methods were shown efficient in the estimation of such parameters with accurate estimates for most executions. Thus, the study of the behavior of contaminants, and especially the identification of external sources, it becomes an important tool for the management of the water resources, making possible, besides, the identification of possible responsible for environmental liabilities.

O trabalho foi desenvolvido com o objetivo de caracterizar e estudar formas de tratamento de águas residuárias de indústrias de refino de óleo lubrificante e de recuperação de solventes. A fase preliminar teve por objetivo avaliar a biodegradabilidade do despejo combinado dessas duas indústrias. A segunda foi realizada em instalação piloto composta, basicamente, de uma unidade de arraste com ar/tanque de equalização, tanques de correção de pH e de aeração com tempos de detenção distintos, seguidos de tanques de sedimentação. Foram executados testes para avaliar a remoção de material solúvel em n-hexano do despejo da indústria de refino de óleo lubrificante e do efluente final. A unidade de arraste com ar difuso operando com subpressão de 15 mmhg a saída dos gases, vazão específica de ar de 20 ml/l min. E tempo de detenção de 5 dias foi eficiente na remoção de acetona, piridina, benzeno, tolueno, hexano, metil etil cetona e provavelmente solventes clorados. Não apresentou remoção significativa de álcoois, que foram eficientemente degradados no sistema biológico subsequente. Obteve-se remoções superiores a 90%, em termos de dbo e dqo, no processo biológico com tempos de detenção de 20 e 30 dias, e em torno de 80% para os demais. Os sistemas biológicos responderam bem as cargas transientes de solventes, exceto para o tolueno e o álcool isopropílico. / Traditionally, raw materials from solvent recovery and from reclaimed lubricating oil industries are considered hazardous solid waste. Consequently, the best control technology is incineration. This work was developed in order to characterize and to study ways of treating wastewaters from lubricating oil refinery and solvent recovery industries. The experimental part was divided in two phases. The preliminar step aimed to evaluate the biodegradability of combined wastewater from both industries. The second phase was basically carried out in a pilot plant composed by an air stripping unit/equalization tank, pH correction tanks and bioreactors with different retention times, followed by sedimentation tanks. Other than these assays, tests were performed to evaluate the removal of soluble material in n-hexane of the wastewater of the lubricating oil refinery industry and of the supernatant of the sedimentation tank after the bioreactor of 20 days retention.The buble aeration unit operating with a 15 mmHg suppresion to the gas exit, with a specific air flow of 20 mL/L.min. and with a retention time of 5 days was efficient to remove acetone, pyridine, benzene, toluene, hexane, methyl ethyl ketone and probably chlorinated solvents. There was no significative removal of alcohols, that were efficiently degraded in the subsequent biological system. BOD and COD removal efficiencies were better than 90% in the biological process with retention times of 20 and 30 days, and about 80% for the rest. The responses of biological systems to the transient inputs of solvents were well, except for toluene and isopropilic alcohol. Several physico-chemical processes for soluble material in n-hexane removal were studied. The only one to present effluent concentration under the legal limit was the addition of the sodium xylene-sulphonate base demulsifier to the supernatant of the sedimentation tank the bioreactor of 20 days retention.

Orientador: Waldir Antonio Bizzo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T16:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lenco_PauloCesar_M.pdf: 12412560 bytes, checksum: 2fe0a120404124d18710c15e24d16375 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Com a inovação tecnológica houve um aumento crescente no consumo de energia devido ao aumento das necessidades individuais e coletivas. Isso trouxe a necessidade de criar novas fontes de energia. A utilização intensiva de combustíveis fósseis tem causado o aumento da poluição ambiental e a degradação e escassez de recursos naturais não renováveis. A formação de gases poluentes, tais como oCO, COz, e os NOx, tem causado grande preocupação e contribuído para fenômenos como o aquecimento global ou formação de ozônio atmosférico. Com a crescente emissão desses gases e de compostos nocivos, as alternativas viáveis são as escolhas de combustíveis renováveis e a adoção de mecanismos minimizantes da formação. A formação de óxidos de nitrogênio, através do mecanismo de Zeldovich, é fornecida por altas temperaturas locais e disponibilidade de oxigênio. Estes fatores, por sua vez, sofTem influência da fluidodinâmica da combustão e a distribuição do tempo de residência. Este trabalho estudou a emissão e a formação de NOx e CO em uma câmara de combustão cilíndrica isolada termicamente, queimando GLP (gás liquefeito de petróleo) e etanol vaporizado. Foram utilizadas o mesmo tempo de residência, a mesma potência específica, temperaturas de saída dos gases de 1O00°C e 1175°C, e diversos números de rotação do queimador. Estes dados foram relacionados com a formação do oxido de nitrogênio na câmara de combustão. Em dois números de rotação específicos foram medidas o campo de temperatura e a distribuição de concentração de NOx, CO e O2, no interior da câmara de combustão / Abstract: The technological innovation caused a growing increase in the energy consumption because the individual and collective needs increased. Then it was necessary to create new energy sources. The intensive use of fossil fuels use has caused environmental pollution, besides degradation and shortage of natural resources. The generation of pollutant gases, such as CO, CO2, and NOx, has caused great concem and also has contributed to the global warming or generation of atmospheric ozone. To struggle with the rising emission ofthose gases, viable altematives are using renewable fuels and emission and formation minimization mechanisms. Nitrogen oxides formation, by the Zeldovich mechanism, occurs by high local temperatures and available oxygen. However, these factors are influenced by combustion fluid dynamics and residence time distribution. This work studied emission and formation of NOx and CO in a cylindrical combustion chamber, thermal insulated, buming LPG (Liquefied Petroleum Gas) and vaporized ethanol. In this equipment were used the same residence time, specific power, exit temperatures of gases 1000°C and 1175°C, and severa! swirl numbers at the bumer. These data were related to the nitrogen oxides formation in the combustion chamber. In two specific swirl numbers, the temperature field and the distribution of NOx, CO and O2 concentration were measured, inside the combustion chamber / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

This study aims to map the environmental impact in the valley lower basin of the São Francisco river, caused by liquid waste from the sewage and wastewater from two hospitals located in the cities of Juazeiro / BA and Petrolina / PE, identifying the composition of the waste and its potential risk to health and environment and can affect local population and quality of water supplied population and irrigation. This research aims General: to map the environmental impact of waste liquids from sewage and wastewater from health facility in the sub-medium São Francisco Valley, through the analysis of effluents produced by public hospitals in the municipalities of Petrolina / PE and Juazeiro / BA. In order to enable the achievement of the ultimate goal was traced to some specific objectives are: to identify the main points of discharge of effluents and their potential for contamination; to determine the physico chemical and biological effluents and wastewater hospitals in these health services; to evaluate the water quality at the point of hospital discharge of effluents; to evaluate the environmental impact of waste, its pathogenicity and risks to community health. It will be collecting samples of waste water and five points, two on the river (P1: capitation and P5: discard), and three others located at the headquarters of municipalities (P2: supply network location; P3: hospital level and P4: treatment station). After a comparative analysis will be made to the parameters established with current legislation, and culminated in drafting proposals to compose the local waste management of health services-PGRSS. So opted for a procedure comparative methodological character, alternating with reflections moments order space-socialenvironmental in order to base the research giving you tools to formulations thoughts, using several authors that, in principle, are in different areas of science, but whose thoughts when articulated produce knowledge necessary to understand the question posed in an effort multi-and transdisciplinary. At the end of this research showed that respondents were sensitive indicators, with regard to the environmental impacts of this effluent, and showing that there is a difference between the hospital and domestic sewage and that they should receive different treatments before being returned to the body water. / O presente estudo visou mapear o impacto ambiental no vale do submédio do Rio São Francisco, causado pelos resíduos líquidos provenientes do esgoto e águas servidas de dois hospitais públicos situados nos municípios de Juazeiro/ BA e Petrolina/ PE, identificando a composição desses resíduos e seu potencial risco a saúde e ao meio ambiente, podendo acometer a população ribeirinha e a qualidade da água ofertada da população e a irrigação. Esta pesquisa tem como objetivo geral: mapear o impacto ambiental dos resíduos líquidos provenientes de esgoto e de águas servidas de estabelecimento de saúde no vale do submédio São Francisco, através da análise dos efluentes produzidos pelos hospitais públicos dos municípios de Petrolina/ PE e Juazeiro/BA. A fim de possibilitar o alcance do objetivo maior foi traçado alguns objetivos específicos que são: identificar os principais pontos de descarte dos efluentes e seu potencial de contaminação; determinar os parâmetros físico químicos e biológicos dos efluentes hospitalares e das águas servidas nestes serviços de saúde; avaliar a qualidade da água nos pontos de vazão dos efluentes hospitalares; avaliar o impacto ambiental dos efluentes, sua patogenicidade e riscos a saúde da comunidade. Far-se-á a coleta de amostras de resíduos e água de cinco pontos, dois no rio (P1: captação e P5: descarte), e três outros localizados na sede dos municípios (P2: rede de abastecimento local; P3: nível hospitalar e P4: estação de tratamento). Foi feita a análise comparativa com os parâmetros preconizados com a legislação vigente, e culminará em elaboração de propostas para compor o plano local de gerenciamento de resíduos dos serviços de saúde- PGRSS. Assim, optou-se por um procedimento metodológico de caráter comparativo, alternando com auto reflexões de ordem espaço-sócio-ambiental no intuito de embasar a pesquisa dando-lhe instrumentos para formulações de pensamentos, utilizandose vários autores que, em princípio, encontram-se em áreas distintas da ciência, mas cujos pensamentos quando articulados produzem conhecimentos necessários ao entendimento da questão proposta, num esforço multi e transdisciplinar. No término desta pesquisa evidenciou-se que os indicadores pesquisados foram sensíveis, no que diz respeito aos impactos ambientais deste efluente, e mostrando que há uma diferença entre o esgoto hospitalar e o domestico e que estes devem receber tratamentos distintos antes de serem devolvidos aos corpos d.água.

O presente trabalho apresenta os resultados obtidos na avaliação dos problemas ambientais relacionados a lixiviação de poluentes do lixão próximo ao Ribeirão dos Moinhos na cidade de Poços de Caldas (MG). O estudo considera as características geológicas - geotécnicas e climáticas da área e os vários tipos de técnicas de \"cleanup\". O software Visual Modflow foi usado para desenvolver simulações em termos de fluxo de água subsuperficial e de transporte de poluentes. / This work presents the results obtained from assessment of the environment problems related to the pollutant lixiviation from the urban wastes disposed near the Moinho River in Poços de Caldas (MG) city. The study considered the geological - geotechnical and climatic characteristics of the area and the main kinds of cleanup techniques. The software Visual Modflow were used to developed the simulation in terms of groundwater flow and pollutant transport.