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

Depois dos hidrocarbonetos, os aldeídos de baixa massa molar são os mais abundantes dos gases orgânicos encontrados na atmosfera. Os aldeídos provêm de diversas fontes como as atividades industriais, incompleta combustão de combustível fóssil e biomassa e como resultado de reações fotoquímicas na atmosfera. Os aldeídos são potentes precursores de importantes oxidantes como o nitrato de peroxiacetila (PAN) e ozônio. Eles são reconhecidamente irritante dos olhos e trato respiratório, além de possuir características mutagênicas e carcinogênicas em animais. Considerando o impacto toxicológico e ambiental destes compostos, a prevenção e controle dos aldeídos requerem o uso de novas e versáteis metodologias analíticas. Neste sentido, a eletroforese capilar tem mostrado ser uma técnica alternativa para a análise de aldeídos em amostras ambientais. Este trabalho descreve diferentes metodologias desenvolvidas, em eletroforese capilar, para a separação e análise de aldeídos em amostras de ar (indoor, outdoor) e emissão veicular. As metodologias incluem a separação dos adutos aniônicos bissulfito-aldeído e das hidrazonas aniônicas formadas a partir da reação dos aldeídos com dansilhidrazina (DNSH) e ácido 4-hidrazino benzóico (HBA) por eletroforese capilar em solução livre (free solution capillary electrophoresis, FSCE), bem como a separação das hidrazonas formadas a partir da reação dos aldeídos com 2,4-dinitrofenilhidrazina (DNFH) e 3-metil-2-benzotiazolinona hidrazona (MBTH), utilizando a cromatografia eletrocinética micelar (micellar electrokinetic chromatography, MEKC) . As metodologias foram comparadas em termos de sensibilidade, limite de detecção, procedimento de amostragem, necessidade de purificação dos reagentes derivatizantes e aplicação em amostras de ar. O método do bissulfito apresentou algumas vantagens sobre os métodos estabelecidos na literatura como boa sensibilidade (limite de detecção de 3,4 - 36,9 ng mL-1), rapidez, facilidade de aplicação e pequena manipulação da amostra. A desvantagem é que requer longos tempos de amostragem para a análise de traços (ng mL-1). A metodologia com DNFH apresentou baixa sensibilidade (limite de detecção 0,14 - 2,59 µg mL-1) , necessidade de purificação dos reagentes e solventes. No entanto, o sistema de pré-concentração, na coleta, tornou possível a aplicação do método a amostras de ar indoor. Usando MBTH como agente derivatizante foi possível obter limites de detecção na faixa de 3,1 - 21,1 ng mL-1, análise rápida e pouca manipulação da amostra. O reagente não requer purificação. O principal problema do método é o decréscimo do sinal analítico em função do aumento da cadeia carbônica. O método da DNSH mostrou boa sensibilidade com limites de detecção na faixa de 2,1 - 14,1 ng mL-1 para a detecção UVe 0,96 - 2,6 ng mL-1 para a detecção LIF. O reagente sofre oxidação quando as amostras não são preparadas em acetonitrila ou em outro solvente orgânico. A purificação dos solventes é necessária. O método do HBA mostrou boa sensibilidade com limites de detecção na faixa de 2,7 - 8,8 ng mL-1, rapidez e simplicidade. O solvente deve ser purificado. As hidrazonas sofrem degradação na presença de água e luz. As metodologias estudadas foram aplicadas a amostras reais de emissão veicular, ar indoor e outdoor. Foram verificadas as presenças de formaldeído, acetaldeído e acetona para amostras de ar indoor e outdoor, em concentrações na faixa de ppbv e em amostras veiculares foram encontradas formaldeído e acetaldeído em concentrações na faixa de ppmv. / After the hydrocarbons, the low molecular-weight aldehydes are the most abundant of the organic gases of the atmosphere. The aldehydes are produced from many sources such as industrial activities, incomplete combustion of fossil fuels and biomass or as result of photochemical reactions. Aldehydes are important precursor compounds of photochemical smog and their chemistry has been associated to the generation of harmful oxidants, peroxyacetylnitrate (PAN) and ozone. Aldehydes are recognized irritants of the eyes and respiratory tracts of animais and humans and often carcinogenic and mutagenic characteristics are attributed to them. Because of the toxicological and environmental importance of these compounds, prevention and control of aldehydes have demanded new and versatile analytical methodologies. In this context, capillary electrophoresis has become an interesting alternative technique for environmental analysis. This work describes different CE methodologies developed for the separation and analysis of aldehydes in environmental samples of air (indoors and outdoors) and vehicle exhaust. The methodologies comprise the free solution capillary electrophoresis separation of anionic bissulfite-aldehyde adducts, anionic aldehyde-DNSH derivatives and anionic aldehyde-HBA derivatives as well as the micellar chromatographic separation of aldehyde-DNPH derivatives and aldehyde-MBTH derivatives. These methodologies were contrasted in terms of sensitivity, Iimit of detection, sampling procedure, need for reagent purification and application to air samples. The bissulfite methodology is a novel approach with several advantages over established methods in the literature, such as good sensitivity (range from 3.4 to 36.9 ng mL-1), very easy to implement, speed of analysis and lack of sample manipulation, but it requires long collection volume of air to achieve ng mL-1 detection level. The aldehyde-DNFH derivatives methodology presented poor sensitivity (range from 0.14 to 2.59 µg mL-1). The reagents and solvents must be purified to avoid contamination which will completely interfere with the sample components during analysis. However, the preconcentration achieved during sampling allowed to evaluate aldehyde levels in air samples. Using the MBTH methodology it was possible to obtain a limit of detection range from 3.1 to 21.1 ng mL-1, fast analysis and very little sample manipulation. There is not need for purification of the reagent since it is obtained in grade purity. The main problem with this reaction is that as the length of the aldehyde chain increases, the sensitivity decreases. The aldehyde-DNSH derivatives method presented good sensitivity with a limit of detection range from 2.1 to 14.1 ng mL-1 (UV detection) and 0.96 to 2.6 ng mL-1 (LIF detection). The reagent shows substantial oxidation when the sample is not prepared in acetonitrile or other organic solvent. The aldehyde-HBA derivatives method showed good sensitivity with a limit of detection range from 2.7 to 8.8 ng mL-1, it is fast and simple. However, the solvents must be purified and the derivatives shows substantial degradation in presence of water and light. The developed methodologies were then applied to real samples of indoor, outdoor and automobile emissions. The presence of formaldehyde, acetaldehyde and acetone in indoor and outdoor samples was verified at the low ppbv level and the presence of formaldehyde and acetaldehyde, in automobile samples, was at the ppmv level.

Estudou-se a adsorção de Cd(II) e Pb(II) em uma suspensão de vermiculita 1,0 g L-1 em meio de KNO3 2 e 20 mmoI L-1 em pH 5,0; 6,0 e 7,0 (±0,1). Após um tempo de equilíbrio de 6 h, as suspensões foram centrifugadas e o sobrenadante analisado por voltametria de redissolução anódica em condições de fluxo contínuo na etapa de acumulação. A capacidade de adsorção e afinidade das ligações, avaliadas pelos métodos de Scatchard e Freundlich, foi maior para o Pb(II) do que para o Cd(II), aumentando para ambos os cátions com o aumento do pH e diminuição da força iônica. De modo geral, a incorporação de substância húmica na vermiculita, obtida a partir de uma suspensão 30 mg L-1 de ácido húmico (AH), aumentou a capacidade de adsorção de Pb(II) e Cd(II) nas condições estudadas. Em uma segunda etapa estudou-se a adsorção do herbicida atrazina (AT) e os metabólitos hidróxi-atrazina (HAT), desetil-atrazina (DEA) e desisopropil-atrazina (DIA) em amostra de solo. O estudo foi conduzido em suspensão contendo 1,0 g de solo e 5 mL de solução de CaCI2 0,01 moI L-1 em pH 5,2 ± 0,1, contendo o herbicida e os metabólitos. Após um tempo de equilíbrio de 24 h, as suspensões foram centrifugadas e as soluções analisadas por HPLC. O tratamento de dados pelos métodos de Scatchard e Freundlich revelou a ordem de afinidade e capacidade de adsorção: HAT > AT > DEA =~ DIA, tanto na presença, como na ausência de AH. / The adsorption of Cd(lI) and Pb(lI) was studied in a 1,00 g I-1 vermiculite suspension in 2 and 20 mmol I-1 KNO3 medium at pH 5,0; 6,0 and 7,0 (±0,1). After 6 h of equilibrium time, the suspensions were centrifuged and the supernatants analyzed by anodic stripping voltammetry under continuous flow in the accumulation step. To evaluate the adsorption capacity and the binding affinity, the Scatchard and Freundlich methods were employed, showing a greater removal process for Pb(II), increasing for both ions at higher pH values and smaller ionic strength. In short, the vermiculite treated with a 30 mg I-1 humic acid (HA) suspension showed an enhancement of the adsorption capacity for Cd(lI) and Pb(lI) under alI conditions of this study. Secondly, the adsorption process of the herbicide atrazine (AT), and the metabolites hidroxyatrazine (HAT), deethylatrazine (DEA) and deisopropylatrazine (DIA) was studied in a soil sample. The study was carried out in a 5 ml suspension with 1,0 g of soil in 0,01 moI I-1 CaCl2 solution, pH 5.2 ± 0.1, in the presence of the herbicide and metabolites. After an equiIibrium time of 24 h, the suspensions were centrifuged and the supernatants analyzed using HPLC. The data treatment using Scatchard and Freundlich methods revealed the following adsorption capacity and affinity order: HAT > AT > DEA =~DIA, in the presence or absence of HA.

Verificar a associação entre acidentes de trabalho com os níveis de carboxihemoglobina apresentados por trabalhadores mototaxistas expostos ao Monóxido de Carbono ambiental na cidade de Uberlândia, Minas Gerais. Métodos: estudo descritivo, correlacional, de abordagem quantitativa com coleta de dados realizada em duas etapas, em janeiro e julho de 2012 por intermédio de instrumentos aplicados aos trabalhadores selecionados aleatoriamente e que consentiram em participar da pesquisa. Os mototaxistas responderam a este questionário e autorizaram a coleta sanguinea para dosagem dos níveis de carboxihemoglobina nas duas etapas. O projeto foi submetido e aprovado por um Comitê de Ética em Pesquisa. Após os critérios de seleção, compuseram a amostra 111 mototaxistas. Resultados: os trabalhadores são, em sua maioria, do sexo masculino, com média de 36 anos de idade; renda familiar de três salários mínimos e três dependentes por renda; baixa escolaridade, fumantes, média de trabalho de até cinco anos e carga horária laboral média de 12 horas. No período de seis meses, 28,8% acidentaram-se, com predominância no mês de fevereiro, com 6-10h de trabalho antes do evento acidentário, apresentando escoriações (58,6%) e fraturas fechadas (27,6%) como lesões predominantes, acometendo principalmente os membros inferiores. Quanto aos sintomas de exposição ao monóxido de carbono, a irritabilidade, a diminuição da percepção visual e o cansaço foram os mais encontrados e mais frequentes e os fumantes apresentaram maior significância (p< 0,05), com média de 2/3 sintomas por sujeito. Os níveis de carboxihemoglobina apresentaram a média de 2,3% para os não fumantes e de 5,7% para os fumantes, estando próximos dos valores da normalidade estabelecidos. Após categorização, os fumantes apresentaram significância estatística (p<0,001) para condição não aceitável e razão de chances de 6,5 vezes de estar nesta condição. Nas associações com acidente de trabalho, a carboxihemoglobina numérica apresentou associação positiva com tais acidentes (p<0,001); o tempo de carteira de habilitação para motociclista apresentou forte tendência à ocorrência de acidente de trânsito para o grupo que a possuía até 10 anos. Entre os não fumantes, nas associações com acidentes de trabalho, o sintoma cansaço apresentou associação e entre os fumantes, a cefaleia, a irritabilidade, o cansaço e a taquicardia foram significativos. Para a carboxihemoglobina categorizada, o hábito de fumar e a presença de sintomas mostraram significância. Os não fumantes que apresentam cefaleia, tontura e os fumantes com hiporreflexia, problemas respiratórios, irritação nos olhos, nariz e garganta e náusea, possuem maiores chances de estarem nos níveis não aceitáveis de carboxihemoglobina quando comparados aos que não apresentam tais sintomas. Os resultados mostraram que a exposição ambiental ao monóxido de carbono dos mototaxistas da cidade contribui para a ocorrência de acidentes de trabalho entre eles, visto que, a principal variável, nível de carboxihemoglobina, mostrou significância em relação à ocorrência dos eventos acidentários. Conclusão: mototaxistas são trabalhadores que estão cotidianamente expostos à poluição ambiental, ao monóxido de carbono e aos riscos de acidentes. A enfermagem do trabalho, junto à equipe de saúde ocupacional, pode traçar estratégias de proteção para a saúde destes trabalhadores. / To investigate the association between occupational accidents with levels of carboxyhemoglobin of motorcycle taxi riders presented by workers exposed to Carbon Monoxide environment in the city of Uberlândia, Minas Gerais. Methods: A descriptive, correlational study with quantitative approach to data collection performed in two stages, in January and July 2012 through instruments applied to workers randomly selected and who agreed to participate. The motorcycle taxi riders answered a questionnaire and authorized the collection of blood for measurement of carboxyhemoglobin levels in two stages. The project was approved by a Research Ethics Committee. After the selection criteria, the sample comprised 111 motorcycle taxi riders. Results: The workers are mostly male, with the average age of 36 years; family income of three minimum wages, and three dependents for income, low educated, smokers, working up to five years and an average workload of 12 hours daily. Within six months, 28.8% suffered injured, with predominance in the month of February, with 6-10h at work before the accident happened, presenting abrasions (58.6%) and closed fractures (27.6%) as predominant lesions, mainly affecting the lower limbs. As for symptoms of exposure to carbon monoxide the most frequent were irritability, decreased visual perception and fatigue and the smokers had higher significance (p <0.05), with an average of 2/3 symptoms by subject . Carboxyhemoglobin levels had an average of 2.3% for nonsmokers and 5.7% for smokers and they were close to normal values established. After categorization, smokers showed statistical significance (p <0.001) for condition and not acceptable odds ratio of 6.5 times to be in this condition. In association with work-related accident, the numerical carboxyhemoglobin positive association with such accidents (p <0.001), the number of years they\'ve had a license showed a strong tendency for the occurrence of traffic accidents for the group that had up to 10 years. Among nonsmokers, associations with accidents, the symptom associated was tiredness and among smokers, headaches, irritability, fatigue and tachycardia were significant. For carboxyhemoglobin categorized, smoking and the presence of symptoms were significant. Nonsmokers who have headaches, dizziness and smokers with diminished reflexes, respiratory problems, eye irritation, nose and throat and nausea, are more likely to be unacceptable levels of carboxyhemoglobin compared with those who do not have these symptoms. The results showed that environmental exposure to carbon monoxide motorcycle taxi drivers of the city contributes to the occurrence of accidents at work, since the main variable, level of carboxyhemoglobin, showed significance in relation to the occurrence of labor accident. Conclusion: motorcycle taxi riders are workers who are routinely exposed to environmental pollution, carbon monoxide and risk of accidents. The occupational health nursing, with the occupational health team can come up with strategies for protecting the health of these workers.

Offshore oil platforms are used for the exploitation and production of hydrocarbons and consist of a processing plant and a utility plant. The oil and gas industry operations are energy-intensive and, in the case of offshore platforms, the need to decrease energy consumption and reduce CO2 emissions has increased. In the oil and gas industry, the ISO 50001 standard promotes the implementation of energy management systems and proposes indicators based on energy. Interestingly, after several decades of knowledge of the concept of exergy, this has not been formally implemented in the programs and strategies of the oil and gas industry organizations. In this research, the implementation of the exergy method and the carbon capture and storage strategy for the assessment of the performance of a floating, production and storage offloading units FPSO is proposed. FPSO platforms and their processing and utility plants may have different configurations depending on, among others, the reservoir characteristics and production requirements. The possible configurations can therefore be numerous. In this sense, some operation scenarios based on different well-fluid compositions and operation modes are studied. The platform models are developed and simulated using the software Aspen HYSYS®. Results show that, on average, the reduction of 88.8% in CO2 emissions is penalized with a reduction in exergy efficiency of 1.7 points. Further, results allow a better understanding of exergy and environmental performance of the FPSO. / Plataformas de petróleo offshore são utilizadas para a exploração e produção de hidrocarbonetos e consistem em uma planta de processamento e uma planta de utilidade. As operações da indústria de petróleo e gás são de energia intensiva e, no caso de plataformas offshore, é necessário cada vez mais diminuir o consumo de energia e reduzir as emissões de CO2. Na indústria de petróleo e gás, a norma ISO 50001 promove a implementação de sistemas de gestão de energia e propõe indicadores baseados em energia. Entretanto, após várias décadas de conhecimento do conceito de exergia, este não foi formalmente implementado nos programas e estratégias das organizações da indústria de petróleo e gás. Neste trabalho, propõe-se a implementação da análise exergética e a estratégia de captura e armazenamento de carbono para a avaliação do desempenho de unidades flutuantes, de produção, de armazenamento e transferência FPSO. As plataformas FPSO e suas plantas de processamento e utilidade podem ter diferentes configurações dependendo, entre outras, das características do reservatório e dos requisitos de produção. As configurações possíveis podem, portanto, ser numerosas. Neste sentido, são estudados alguns cenários de operação baseados em diferentes composições dos fluidos do poço e em três modos de operação. Os modelos de plataforma são desenvolvidos e simulados usando o software Aspen HYSYS®. Os resultados mostram que, em média, a redução de 88,8% nas emissões de CO2 é penalizada com uma redução da eficiência exergética de 1,7 pontos. Além disso, os resultados permitem uma melhor compreensão da exergia e desempenho ambiental do FPSO.

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

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-29T16:38:13Z No. of bitstreams: 1 TESE Marcos Ferreira Final.pdf: 14202319 bytes, checksum: 0a3e4b766ed3761f565f902e1f0d9730 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T16:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE Marcos Ferreira Final.pdf: 14202319 bytes, checksum: 0a3e4b766ed3761f565f902e1f0d9730 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Este estudo buscou avaliar a contaminação, a mobilidade e a bioacessibilidade do As na água subterrânea e em solos e sedimentos superficiais, em uma área de mineração de ouro no município de Paracatu-MG. O As apresentou valores abaixo do limite estabelecido pela legislação brasileira (< 10 g.L-1) em todas as amostras de águas subterrâneas. As avaliações realizadas indicam que as condições físicoquímicas encontradas, juntamente com as características geológicas da região são fatores preponderantes para estes baixos teores. Nas amostras de solos e sedimentos, a concentração de As total variou de 32,9 a 1280 g.g-1 e de não detectável a 4727 g.g-1, respectivamente. Os maiores teores de As nos sedimentos e solos foram encontrados na bacia do córrego Rico, mostrando a influência direta dos processos oriundos da área de mineração em sua nascente. As demais áreas apresentaram teores inferiores a esta área, mas acima da média mundial e do folhelho médio, podendo estar sob a influência de alguns processos, tais como, a ciclagem biogeoquímica natural deste elemento, deposição de sedimentos por erosão hídrica, descarga de águas subterrâneas, e dispersão atmosférica de material particulado enriquecido em As, oriundo da área de mineração. Todos estes processos proporcionam em maior ou menor proporção o enriquecimento de As na região. De acordo com os ensaios de extração sequencial utilizados, em todas as amostras de solos e sedimentos, as frações solúvel e trocável exibiram valores extremamente baixos, correspondendo a menos de 2 % do teor total de As contido nestas amostras, mostrando baixa disponibilidade do As para o ambiente nos solos e sedimentos em Paracatu. A mobilidade do As trocável nos solos de Paracatu foi avaliada através de experimentos de lixiviação em coluna. Os resultados mostraram uma associação do As com os óxidos e hidróxidos de Fe que favorecem a retenção deste metaloide nos solos mesmo na fração trocável. Segundo os resultados deste e de outros estudos, a adição de Ca a solos contaminados favorece o processo de retenção do As, mostrando grande potencial na utilização de compostos deste elemento em estratégias que visem a remediação de áreas contaminadas. / This study aims to evaluate the mobility and inaccessibility of As in groundwater and in surface soils and sediments in a mining area of gold in the Paracatu municipality- MG. The Arsenic concentrations in all the groundwater samples showed below the established limits by the Brazilian legislation (< 10 μg.L-1). The evaluations were indicating that the physical-chemical conditions encountered together with the geological characteristics of the region are predominant factors responsible to these lower values. In the soil and sediment samples, the concentration of As varied from 32,9 to 1280 μg.g-1 and to below detection limit to 4727 μg.g-1 respectively. The higher values of As in the sediments and soils were found in the Rico stream, showing the direct influence of the processes coming from its source of the mining area. The other areas showed inferior values to this area, but above world average and of the shale values, which may be under the influence of some processes, such as the natural biogeochemical cycling of this element, deposition of sediment by hydrological erosion, groundwater discharge and atmospheric dispersion of particulate material originated by mining. All these processes provide in proportions more or less the As enrichment in the region. According to the sequential extraction tests utilized, in all the soils and sediments samples, the soluble and exchangeable fractions exhibited extremely lower values corresponding less than 2% of the total As in these samples. These results showed low availability of As to the environment by the soils and sediments in Paracatu. The mobility of the exchangeable As in the soils of Paracatu was assessed through column leaching experiments. The results showed an association of the As with the Fe oxides and hydroxides which favors to retain this metalloid even in the exchangeable fraction in the soils. According to the results of this and other studies, an addition of Ca to the contaminated soils favors the process of the As retention, showing great potential in the use of compounds of this element in strategies that aimed at the remediation of contaminated areas

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_pablo_machado_mendes.pdf: 827691 bytes, checksum: 944bff209792e2b057fea45540a30453 (MD5) Previous issue date: 2011-07-13 / The society is currently moving in the direction of finding solutions to environmental problems that threaten the continuity of life on the planet, and these problems not caused exclusively by man, according to differing opinions of several scientists around the world. The poultry industry is one of the most striking of these food producers taking responsibility for going to meet the worldwide research trying to solve the problems of environmental pollution, the idea is proposing a viable solution both technically and economically and provide back a critical need in the field of creation of broiler chickens: the bed where the chicken are created is able to be discarded in agricultural land safely and without damaging the soil, in these case, without causing environmental impact on the ground? To answer this question we sought to evaluate the poultry litter in relation to their chemical composition, number of lots created on the poultry litter and biosecurity of these beds. Currently producers perform physical and chemical analysis to determine whether the bed can be designed in agricultural land, among them the C/N (carbon/ nitrogen), which is the main parameter to decide whether the bed can be considered stable and it ready for disposal. This study proposes to develop a test that serves as a bioindicator phytotoxicity to determine if a litter is ready to be allocated to agricultural soil without causing environmental impact to soil, water resources and the environment in general. / A sociedade atualmente caminha no sentido de procurar soluções para os problemas ambientais que ameaçam a continuidade da vida no planeta, sendo estes problemas causados ou não, exclusivamente pelo homem, segundo opiniões divergentes de diversos cientistas pelo mundo. A avicultura é uma das atividades mais impactantes do ramo da produção de alimentos, tendo a responsabilidade de caminhar ao encontro das pesquisas mundiais que tentam solucionar os problemas de poluição ambiental, surgindo a idéia de propor uma solução viável tanto técnica quanto economicamente e que suprisse uma necessidade fundamental no ramo da criação de frangos de corte: a cama aonde o frango é criado tem condições de ser descartada em solo agrícola com segurança e sem prejudicar o desenvolvimento do solo, ou seja, sem causar impacto ambiental no solo? Para responder essa pergunta procurou-se avaliar a cama de frango em relação a sua composição química, quantidade de lotes criados em cima da cama e a biossegurança dessas camas. Atualmente os produtores realizam análises físico-químicas para determinar se a cama pode ser destinada em solo agrícola, dentre elas a relação C/N (carbono/nitrogênio), que é o principal parâmetro para se decidir se a cama pode ser considerada estabilizada e por isso pronta para o descarte. Este estudo propõe o desenvolvimento de um teste de fitotoxicidade que serve de bioindicador para determinar se uma cama de aviário está apta a ser destinada em solo agrícola sem causar impacto ambiental ao solo, recursos hídricos e ao ambiente em geral.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of pig manure, especially of the deep-bedding manure, is not so often in the winter cover crops, preceding the summer commercial plantation. The aim of this study was to evaluate the carbon and nitrogen dynamics in soil and the black oat production with the use of pig slurry and deep-bedding manure. Emphasis has been given to the losses of N for ammonia volatilization, to the variation in the amounts of mineral N, to the decomposition of the organic materials and the oat N accumulation. Three experiments were conducted in field conditions in a typic Hapludalf soil, at the experimental area of the Soil Science Department, Federal University of Santa Maria, Santa Maria, RS, from May to October of 2003. In the first experiment, the ammonia volatilization was evaluated after the application of the pig slurry and deep-bedding manure on the crop residues of corn, in the following treatments: T1 - crop residues of corn (RCM) + 44,2 m3 ha-1 of pig slurry; T2 - RCM + 17,9 Mg ha-1 deep-bedding; T3 - RCM without incorporation; T4 - RCM + 44,2 m3 ha-1 pig slurry with incorporation and T5 - RCM with incorporation. The N losses by ammonia volatilization were higher in deep-bedding manure than in the pig slurry, proportionally. No loss of the N for ammonia volatilization was observed with the incorporation of the pig slurry in the soil. The highest ammonia emissions for the atmosphere (65%) occurred during the first day after the application of the pig slurry and the deep-bedding manure in the field. In the second experiment the N dynamics was evaluated in the soil during the black oat cultivation, through the temporary variation of the amounts of mineral N (NNH4+ and N-NO2- + N-NO3-). Also, the dry matter production and N accumulation in oat in the following treatments: T1 crop residues of corn (RCM) + 44,2 m3 ha-1 of pig slurry of ; T2 - RCM + 17,9 Mg ha-1 of deep-bedding manure; T3 - RCM + 9,7 Mg ha-1 of deep-bedding manure; T4 - RCM + 50 kg ha-1 of N-urea and T5 - RCM. For equivalent amounts of mineral N applied to the soil with the deep-bedding manure and the pig slurry, the amount of mineral N in the soil was higher in the pig slurry, evidencing a lower rate of mineralization of organic N of the deep-bedding manure. The ammoniacal N of the pig slurry was quickly nitrified in the soil and N-NO3- produced moved in the soil profile. This shows the evidences of lossing N by lixiviation. The deep-bedding manure presented low potential of supply of N to the oat, compared to the pig slurry. Only 22.5% of the ammoniacal N applied with the pig slurry was recovered in the oat. In the physiologic maturation of the oat 52.6% of ammoniacal N applied with the pig slurry was found in the soil-plant system. In the third experiment was evaluated the effect of the addition of pig manure on the decomposition of the crop residues of corn (RCM), without incorporation to the soil. The emission of C-CO2 was quantified continually for 62 days in the following treatments: T1 - Soil + RCM + 44,3 m3 ha-1 of pig slurry; T2 - Soil + RCM + 17,9 Mg ha-1 deep-bedding manure; T3 - Soil + RCM; T4 - Soil + 44,3 m3 ha-1 of pig slurry; T5 - Soil + 17,9 Mg ha-1 deep-bedding manure and T6 - Soil. The decomposition was higher in the pig slurry than in the deep bedding, revealing the highest degree of recalcitrant of the carbon compost of the deep-bedding manure. The decomposition of the crop residues of corn, with high C/N ratio, was improved with the application to the pig slurry. / O uso de dejetos de suínos, especialmente da cama sobreposta, é relativamente pouco freqüente em plantas de cobertura de solo no inverno, antecedendo às culturas comerciais de verão. Este trabalho foi realizado para avaliar a dinâmica do carbono e do nitrogênio no solo e a produção da cultura da aveia preta com o uso de dejetos líquidos e cama sobreposta de suínos, com ênfase às perdas de N por volatilização de amônia, à variação nas quantidades de N mineral no solo, à decomposição dos materiais orgânicos e ao acúmulo de N pela aveia. Para isso foram conduzidos três experimentos em condições de campo, no período de maio a outubro de 2003, na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) em um Argissolo Amarelo distrófico arênico. No primeiro experimento foi avaliada a volatilização de amônia após a aplicação de dejetos líquidos e cama sobreposta de suínos sobre os resíduos culturais de milho, nos seguintes tratamentos: T1- Resíduos culturais de milho (RCM) + 44,2 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos; T2- RCM + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta; T3- RCM sem incorporação ao solo; T4- RCM + 44,2 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos com incorporação e T5- RCM com incorporação. Proporcionalmente, as perdas de N por volatilização de amônia foram maiores na cama sobreposta de suínos do que nos dejetos líquidos. Quando os dejetos líquidos de suínos foram incorporados ao solo não foram observadas perdas de N por volatilização de amônia. As maiores emissões de amônia para a atmosfera (65% do total emitido) ocorreram durante o primeiro dia após a aplicação dos dejetos líquidos e da cama sobreposta no campo. No segundo experimento avaliou-se a dinâmica do N no solo durante o cultivo da aveia preta, através da variação temporal das quantidades de N mineral (N-NH4+ e N-NO3- + N-NO2-), e também a produção de matéria seca a acúmulo de N da aveia nos seguintes tratamentos: T1- Resíduos culturais de milho (RCM) + 44,2 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos; T2- RCM + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta; T3- RCM + 9,7 Mg ha-1 de cama sobreposta; T4- RCM + 50 kg ha-1 de N-uréia e T5- RCM. Para quantidades equivalentes de N mineral aplicadas ao solo com a cama sobreposta e os dejetos líquidos, a quantidade de mineral no solo durante o cultivo de aveia foi maior nos dejetos líquidos, evidenciando a baixa taxa de mineralização do N orgânico da cama sobreposta . O N amoniacal dos dejetos líquidos foi rapidamente nitrificado no solo e o N-NO3 - produzido se deslocou no perfil do solo havendo evidências de perdas desta forma de N por lixiviação. A cama sobreposta de suínos apresentou menor potencial de fornecimento de N à aveia, comparado com os dejetos líquidos de suínos. Apenas 22,5% do N amoniacal aplicado com os dejetos foi recuperado pela cultura da aveia. No florescimento pleno da aveia 52,6% do N amoniacal aplicado com os dejetos líquidos foi encontrado no sistema solo-planta. No terceiro experimento foi avaliado o efeito da adição de dejetos sobre a decomposição dos resíduos culturais do milho (RCM), sem incorporação ao solo. Para isso, foi quantificada a emissão de C-CO2 continuamente durante 62 dias nos seguintes tratamentos: T1- Solo + RCM + 44,3 m3 ha-1 de dejetos líquidos; T2- Solo + RCM + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta; T3- Solo + RCM; T4- Solo + 44,3 m3 ha-1 de dejetos líquidos; T5- Solo + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta e T6- Solo. A decomposição dos dejetos líquidos foi maior do que a cama sobreposta de suínos, revelando o maior grau de recalcitrância dos compostos carbonados da cama sobreposta. A decomposição dos resíduos culturais de milho, com elevada relação C/N, foi favorecida pela aplicação dos dejetos líquidos de suínos, sendo que a mesma aumentou em 21%.

Uma das principais externalidades dos transportes na dimensão urbana é a emissão de poluentes locais e a geração de gases de efeito estufa (GEE). O estudo tem por finalidade quantificar as emissões da frota de ônibus urbano de uma cidade brasileira e propor um mecanismo de mitigação de GEE. Para atingir o objetivo, o estudo apresenta os combustíveis e tecnologias disponíveis no Brasil, e através de uma meta-análise identifica as combinações de combustível e tecnologia que proporcionam a maior redução das emissões de CO, HC, NOx, MP e CO2e. Os resultados da análise mostram que algumas das opções de combustível e tecnologia que apresentam melhor desempenho são: B100 associado ao DPF e SCR, GNV associado ao 3WC, B20 associado ao DPF e SCR, e D15 associado ao DPF e SCR. A seguir, as contribuições dos mecanismos de mitigação de GEE para o setor de transportes são analisadas. O impacto do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) no setor é limitado, e não há muitas perspectivas de atuação. As Ações de Mitigação Nacionalmente Apropriadas (NAMAs), têm potencial para atuar na redução de GEE, e devem proporcionar apoio financeiro oriundo dos fundos climáticos para as ações implantadas nos países em desenvolvimento. Um estudo de caso foi desenvolvido para avaliar a possibilidade de elaboração de uma NAMA para a renovação da frota de ônibus urbano de uma cidade. Os resultados obtidos na meta-análise foram aplicados para avaliar o combustível e tecnologia que proporcionam maior redução das emissões. Os resultados mostram que a renovação da frota tem potencial de desenvolvimento de uma NAMA, visto que reduz emissões de GEE e proporciona co-benefícios; contudo, deve-se estabelecer um sistema de MRV (Monitorar, Reportar, Verificar) capaz de quantificar as emissões na mitigação. / One of the main externalities from urban transportation is the emission of local pollutants and greenhouse gases (GHG). The study aims to quantify the emissions from the urban bus fleet of a Brazilian city and propose a GHG mitigation mechanism. First, the study presents the fuels and technologies available in Brazil, and through a meta-analysis identifies combinations of fuel and technology that provide the greatest reduction in emissions of CO, HC, NOx, PM and CO2e. Results show the fuel and technology that perform best are: B100 associated with DPF and SCR, CNG associated with 3WC, B20 associated with DPF and SCR, and D15 associated with DPF and SCR. The contribution of GHG mitigation mechanisms for the transport sector was analyzed. The impact of the Clean Development Mechanism (CDM) in the sector is limited, and there are not many perspectives for the future. The Nationally Appropriate Mitigation Actions, named NAMAs, have the potential to act in reducing GHG in transport sector, and should provide financial cooperation through climate funds for implementation of actions in developing countries. A case study was developed to evaluate the possibility of developing a NAMA for the renewal of the fleet of urban buses in a Brazilian city. The results obtained in the meta-analysis were applied to evaluate which fuel and technology provide greater reductions in emission. The results show that the renewal of the fleet has the potential for developing a NAMA, since it reduces greenhouse gas emissions and provide co-benefits; however it requires a serious MRV (Monitor, Report, Verify) capable of quantifying the mitigation of emissions.