Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-08-01T16:21:23Z No. of bitstreams: 1 Briceño-Zuluaga 2016 Tese.pdf: 9025569 bytes, checksum: 00c4eb9cee0d346d7a8681fdbb975f49 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-01T16:21:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Briceño-Zuluaga 2016 Tese.pdf: 9025569 bytes, checksum: 00c4eb9cee0d346d7a8681fdbb975f49 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências - Geoquímica. Niterói, RJ / Este trabalho apresenta o registro da distribuição granulométrica de sedimentos laminados recuperados na plataforma continental de Pisco (Peru), que é caracterizada pelos aportes fluviais regionais (relacionado com aumento das precipitações) e pelo aporte eólico local (relacionado com a intensidade do vento local). Esse registro vai desde a Anomalia Climática Medieval (ACM) até o Período de Aquecimento Moderno (PAM) passando pela Pequena Idade do Gelo (PIG) numa escala secular até subdecadal. As simulações da distribuição e trajetórias atmosféricas do material eólico durante eventos registrados de erosão por tempestades de areia na região realizadas em Hysplit4 são apresentadas. Os resultados dessas simulações suportam o fato de que a origem eólica das partículas grosseiras ocorre no sedimento marinho. Os componentes granulométricos identificados são discutidos a partir do modelo matemático de fraccionamento de GOMES et al., (1990). Este modelo assume que a composição mineral dos sedimentos está composta por uma assembléia de diferentes populações de partículas minerais com distribuições granulométricas logarítmicas normais. Foi utilizada uma rotina interativa de mínimos quadrados para ajustar a distribuição granulométrica em uma expressão matemática que permite quantificar e identificar os diferentes componentes litológicos para depois inferir os mecanismos de transporte envolvidos e a variação espacial e temporal. O objetivo deste estudo foi separar os padrões de sedimentação do material terrígeno (eólico e fluvial) assim como os processos mais importantes que controlam à entrada deste material para entender como esses processos refletem a variabilidade climática e atmosférica durante o ultimo milênio. Nossos resultados mostram um ativo transporte de partículas eólicas durante a segunda metade da ACM com uma rápida diminuição da ACM para a PIG. Durante a PIG a erosão eólica exibe uma diminuição na sua atividade e assim, um enfraquecimento na intensidade do vento, ao mesmo tempo um incremento na descarga fluvial é apresentada e, isto se relaciona com um incremento na precipitação continental. Durante o PAM o transporte eólico apresenta um rápido e progressivo incremento em relação com o ACM e a PIG, enquanto que a aporte fluvial apresenta uma diminuição. Neste trabalho as simulações da distribuição e trajetórias do material eólico durante os eventos de erosão é apresentado. Comparações com outros registros paleoambientais indicam que essas mudanças estão vinculadas à mudanças no deslocamento meridional da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e Alta Subtropical do Pacífico Sul (ASPS) assim como a atividade da circulação da célula de Walker em escala de tempo secular. Finalmente a deposição eólica e em consequência a intensidade do vento e sua variabilidade dos últimos 100 anos é muito mais forte que durante a ACM sob condições similares na posição do sistema ZCIT-ASPS. Esta tendência sugere uma forçante adicional na intensificação da circulação atmosférica, consistente com o atual padrão da Oscilação multidecadal do Atlantico e a tendência de aquecimento climático. / In this work are present record of laminated sediments cores retrieved in the continental shelf of Pisco (Peru) that characterize fluvial regional discharge and the wind local aeolian transport (related with the wind intensity) from Medieval Climate Anomaly (MCA) to Little Ice Age (LIA) and the current warm period (CWP) at centennial to sub-decadal resolution. The particle grain size components are discussed using a mathematical model of fractionation. This model assumes that lithological composition of the sediment is an assembled of several log-normally distributed particle population. In this way, an interactive least square fitting routine is used to fit the particle grain size collected with the mathematical expression. This allows inferring the spatial and temporal variation of particles populations and thus transport mechanisms involved. The aim of the study is unmixing and reconstructs the patters of terrigenous (aeolian and fluvial) sedimentation as well as the most important processes that control the input of this material to understand how these components reflect atmospheric climate variability during the last millennium. Our results presented in this work showed active aeolian erosion during the second half of the MCA and rapid decrease from the MCA to the LIA. During the LIA the aeolian erosion exhibit a decreased activity and them a weak in the atmospheric circulation on the same time an increase of fluvial discharge is showed this is relate with an increase of continental precipitation. During the CWP the aeolian erosion transport, display a rapid and progressive increase in relation to MCA and LIA, whereas the fluvial discharge exhibited a decrease. In this work simulation of the aeolian distribution and their trajectories during erosion events are also presented. Comparison with others records indicate that those changes are linked to change in the meridional position of the Intertropical convergence zone (ITCZ) and South Pacific Subtropical High (SPSH) at the centennial time resolution. Finally the CWP show increase in the aeolian deposition and thus in the wind intensity over the past two centuries likely represents the result of the modern position of the ITCZ–SPSH system and the associated intensification of the local and regional winds. Nevertheless, the aeolian deposition and in consequence the wind intensity and variability of the last 100 yr are stronger than the second sequence of the MCA under similar position of the ITZC-SPSH system. This trend suggests an additional forcing in the intensification of the atmospheric circulation, consistent with the current pattern of climate change.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-09-19T17:07:03Z No. of bitstreams: 1 Tese UFF-UPMC Douglas Lessa.pdf: 6010651 bytes, checksum: 86b3d1d49b00abc23751b8883b42dfe0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-19T17:07:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese UFF-UPMC Douglas Lessa.pdf: 6010651 bytes, checksum: 86b3d1d49b00abc23751b8883b42dfe0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências - Geoquímica. Niterói, RJ / A presente tese teve o objetivo de reconstruir a paleoceanografia do Sistema de Ressurgência de Cabo Frio (SRCF) nos últimos 12.000 anos através da utilização de proxies ecológicos (comparação entre as assembleias do SRCF com as assembleias das áreas adjacentes com diferentes feições oceanográficas) e geoquímicos de foraminíferos planctônicos, além de obter maior conhecimento sobre a distribuição das espécies sob diferentes configurações oceanográficas, e avaliar e aplicar a recente metodologia de ablação a laser + ICP-MS para análises elementares em carbonatos de foraminíferos. Para isso, 34 topos de box-cores englobando o SRCF e as áreas adjacentes nas bacias de Santos e Campos e dois testemunhos a gravidade foram usados. O agrupamento das assembleias na Margem Continental do Rio de Janeiro (MCRJ) indicou a ocorrência de quatro principais biofáciess espacialmente bem-separadas: biofácies A - talude da bacia de Campos (contribuição de espécies tropicais e subtropicais caracterizando a frente da Corrente do Brasil, CB), biofácies B - bacia de Santos (maiores contribuições de espécies relacionadas à produtividade, caracterizando sinal de mistura de massas de água costeiras produtivas e oceânicas oligotróficas), biofácies C – setor norte do SRCF (contribuições de G. ruber e Globigerina bulloides, caracterizando ambiente de ressurgência com frequentes atenuações por águas quentes) e a biofácies D – setor sul do SRCF (contribuição de espécies indicadoras de águas frias e produtivas, caracterizando uma configuração influenciada pela ressurgência Ekman). Além disso, a distribuição espacial de Globoturborotalita rubescens revelou preferencia desta espécie por águas de plataforma continental e Globigerinella calida sendo associada a pós-ressurgência. Os testemunhos CF10-01B (mais distante da costa) e CF10-09A (mais próximo da costa) cobrem os últimos 11,5 e 7,1 ka cal, respectivamente sendo o primeiro mais influenciado pela Corrente do Brasil, expressando um sinal mais fraco da ressurgência que o segundo. No testemunho CF10-01B, o 18O de G. ruber foi mais variável que o 18O de G. bulloides apresentando dois períodos de diminuição após 9,0 ka cal AP e após 4,0 ka cal AP, enquanto o 18O de G. bulloides diminui após 9,0 ka cal AP e permanece constante até o topo. No testemunho CF10-09A, o 18O das duas espécies variaram de forma antagônica com uma mudança entre 5,0 e 4,5 ka cal AP onde o 18O de G. ruber diminui de -0,4 para -1,0 ‰ e o 18O de G. bulloides aumenta de -0,8 para 0,0 ‰. Os resultados da razão Mg/Ca obtidos pelo método de ablação a laser indicaram uma heterogeneidade intra-câmara que resultou em uma incerteza de 1,49°C para reconstruções com G. ruber e 0,6°C para G. bulloides, assim como amplitudes individuais de 3,0 a 4,0 mmol/mol para G. ruber e de 3,0 a 5,0 mmol/mol para G. bulloides e diferenças significativas entre a última câmara (f) e as anteriores (f-1 e f-2) para as duas espécies. Tais efeitos foram associados ao efeito vital de simbiontes, a grande amplitude de temperatura existente sazonalmente no SRCF e a migração das espécies para águas mais profundas durante a reprodução. As razões Mg/Ca obtidas pelo método clássico foram geralmente mais altas que as razões obtidas pelo método de ablação a laser (LA-ICP-MS) mas se aproximaram e apresentaram variação temporal semelhante aos valores médios obtidos nas câmaras f-1 e f-2. Dessa forma podemos usar a razão Mg/Ca média das câmaras f-1 e f-2 para reconstruções de paleotemperatura de superfície, habilitando também a utilização da diferença entre as razões Mg/Ca das câmaras anteriores e final de G. ruber para reconstruir a estratificação da água. Entretanto, a diferente variabilidade entre a razão Mg/Ca da câmara f de G. ruber e a razão média de G. bulloides indicou possíveis sucessões sazonais, o que nos fez associar as temperaturas reconstruída por G. bulloides como temperaturas da camada de máximo de clorofila, podendo ser associada a intensidade da ressurgência. O período de variação do nível do mar (11,5 – 6,0 ka cal AP) foi marcado pela presença de águas frias, produtivas e homogêneas associadas possivelmente à ressurgência costeira cuja contribuição diminuiu à medida que a transgressão seguia e a frente da CB se aproximava, alcançando um primeiro máximo entre 7,0 e 6,0 ka cal AP no ponto 1 e entre 6,0 e 5,5 ka cal AP no ponto 9, marcado por águas quentes na superfície e frias na subsuperfície. Entre 5,5 e 3,5 ka cal AP, a ressurgência gradualmente se intensifica com maiores efeitos próximo a costa e mais restrita a subsuperfície na porção distal. A influência costeira apresenta um aumento em 5,0 ka cal AP na porção proximal e 4,0 ka cal AP na região distal. Entre 3,5 e 2,5 ka cal AP um forte sinal de águas quentes pouco estratificadas foi observado com maior influência de águas oligotróficas no ponto 9 e mistura de águas costeiras e oceânicas no ponto 1. Após 2,5 ka cal AP, o SRCF adquire suas configurações atuais marcadas por eventos intensos de ressurgência na porção proximal da plataforma e mais restritos a subsuperfície na porção distal. Isso pode ser associado ao fortalecimento da ZCAS ligado a intensificação da monsão Sulamericana no Holoceno Superior devido ao aumento da insolação de verão. / This thesis aimed to rebuild the palaeoceanography of Cabo Frio Upwelling System (CFUS) in the last 12,000 years through the use of ecological (comparison between the CFUS assemblages and adjacent areas assemblages with different oceanographic features) and geochemical proxies of planktonic foraminifera, and obtain more knowledge about the distribution of species under different oceanographic settings, and evaluating and implementing the recent LA-ICP-MS methodology for elemental analysis in foraminifera carbonates. For this, 34 box-cores tops encompassing the CFUS and adjacent areas in the Santos and Campos basins and two gravity cores were used. The group analysis of the assemblages in the Rio de Janeiro Continental Margin (RJCM) indicated the presence of four major biofacies spatially well separated: biofacies A - Campos Basin continental slope (contribution of tropical and subtropical species characterizing the Brazil Current front, BC), biofacies B - Santos basin (largest contributions of productivity related species, characterizing a signal of mixing of coastal productive and oceanic oligotrophic waters), biofacies C - northern sector of CFUS (G. ruber and contributions of Globigerina bulloides, featuring environment with frequent attenuated upwelling by warm water intrusions) and biofacies D - southern sector of CFUS (contribution of cold and productive waters species, featuring the Ekman upwelling setting). In addition, the spatial distribution of Globoturborotalita rubescens revealed preference of this species for continental shelf waters and Globigerinella calida being associated with post-upwelling conditions. The cores CF10-01B (offshore) and CF10-09A (inshore) covered the last 11.5 and 7.1 ka cal, respectively being the first most influenced by the Brazil Current and expressing a weaker upwelling signal than the second. In the core CF10-01B, the G. ruber 18O was more variable than the G. bulloides 18O with two decreases after 9.0 ka cal AP and after 4.0 ka cal BP, while the 18O of G. bulloides decreased only after 9.0 ka cal AP and remains constant up to the top. In the core CF10-09A, the 18O of the two species varied opposite with a change between 5.0 and 4.5 cal ka AP where the 18O G. ruber decreases from -0.4 to -1.0 ‰ and 18O of G. bulloides increases from -0.8 to 0.0 ‰. Mg/Ca ratio results by laser ablation method indicated heterogeneity intra-chamber which resulted in uncertainties for reconstructions up to 1.49°C for G. ruber and up to 0.6°C for G. bulloides as well as individual amplitudes from 3.0 to 4.0 mmol/mol to G. ruber and 3.0 to 5.0 mmol/mol to G. bulloides and significant differences between the last chamber (f) and previous (f-1 and f-2) for both species. These effects were associated with the symbiont vital effect, the wide seasonal temperature range in the SRCF and species migration to deeper waters during reproduction. The Mg/Ca ratio generated by the traditional method were generally higher than the ratios Mg/Ca reconstructed through LA-ICP-MS, although, when compared to the average of f-1 and f-2 chambers only, the values show similar mean and variability indicating both methods agree in reconstruction for surface paleotemperatures. It also allows the use of difference between the ratios of final and previous chamber of G. ruber for paleostratification reconstructions. However, the distinct variability between G. ruber f chamber Mg/Ca ratios and average G. bulloides Mg/Ca ratio indicated possible seasonal succession, which made us associate the temperatures reconstructed by G. bulloides to chlorophyll layer temperatures which may be associated with upwelling intensity. The sea level rise (from 11.5 to 6.0 ka cal BP) was marked by the presence of cold productive and homogeneous waters, possibly associated with coastal upwelling whose contribution gradually decreased during the course of the transgression, followed by the penetration of BC front on the shelf, reaching a first maximum between 7.0 and 6.0 ka cal BP offshore and between 6.0 and 5.5 ka cal BP inshore, marked by warm surface waters and cold subsurface waters. Between 5.5 and 3.5 ka cal BP, the upwelling gradually intensifies mainly inshore and restricted to subsurface offshore. An increased coastal influence is also detected with peaks at 5.0 ka cal BP inshore and 4.0 cal ka BP offshore. Between 3.5 and 2.5 ka cal BP a strong signal of warm water was observed with greater influence of oligotrophic waters inshore and mixture of coastal and oceanic waters offshore. After 2.5 ka cal BP, the SRCF acquires its current settings marked by intense upwelling events, better expressed inshore and restricted to subsurface offshore. This change may correspond to an intensification of the SACZ linked to the strengthening of the South American Monsoon during the late Holocene due to the increase in summer insolation.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-09-27T17:56:05Z No. of bitstreams: 1 Ingrid_Dias_Dissertacao_2016.pdf: 5728921 bytes, checksum: 2dfdfccf03dc2610f225c77cfbfd84d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T17:56:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ingrid_Dias_Dissertacao_2016.pdf: 5728921 bytes, checksum: 2dfdfccf03dc2610f225c77cfbfd84d5 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências - Geoquímica. Niterói, RJ / As águas minerais do Parque Salutaris no município de Paraíba do Sul, região centro-sul do estado do Rio de Janeiro, consistem em um recurso explorado para consumo humano desde 1887. Essas águas são provenientes de aquíferos fissurais com litologias variadas, tais como gnaisse, granulito e diabásio que lhes conferem características hidroquímicas excepcionais. O objetivo desse trabalho foi compreender os processos geoquímicos responsáveis pela mineralização das águas subterrâneas do Parque Salutaris e identificar possíveis riscos quanto ao consumo dessa água pela população. Para tanto, dentro do parque, foi realizado um monitoramento das águas minerais durante 10 meses, a partir de 3 poços tubulares que captam as águas, nas fontes de distribuição dessas águas e em uma cava que acumula água subterrânea dentro de uma gruta. Também foram realizadas amostragens no rio Paraíba do Sul e em uma nascente a montante do parque, como medidas de background. Foram realizadas medidas físico-químicas “in situ” e análises laboratoriais dos íons maiores Na, K, Mg, Ca, Cl, SO4, HCO3, constituintes menores e traços Al, Mn, Fe, e F, dos nutrientes, SiO2, N-NO2, N-NO3 e P-PO4, de coliformes totais e termotolerantes. Para os materiais geológicos considerados produtos do intemperismo na região foram realizadas análises mineralógicas por DRX da fração argila e comparadas com a modelagem das espécies minerais, disponíveis em água através do PHREEQC. Os tipos hidroquímicos das águas foram: águas bicarbonatada sódica na gruta, bicarbonatada sódica a mista para o poço Nilo Peçanha, bicarbonatada mista no poço Alexandre Abraão e bicarbonatada magnesiana a mista no poço Maria Rita. Verificou-se que as concentrações dos íons dissolvidos teriam origens principais a partir do intemperismo químico de minerais como micas, feldspatos, piroxênio e plagioclásio, presentes no embasamento gnáissico e granulítico. A modelagem hidrogeoquímica permitiu identificar que as espécies minerais carbonáticas tendem ao equilíbrio, enquanto os argilominerais e óxidos de ferro tendem a saturação. Os minerais secundários, identificados através do DRX, estão de acordo com a modelagem no PHREEQC, sendo encontrados principalmente a caulinita, gibbsita, goethita, calcita e clorita no material geológico. Também foram confirmadas que concentrações dissolvidas do flúor e manganês possuem origens naturais. Não foi identificado contaminação por efluentes nos poços de captação das águas minerais. A pesquisa considerou a ingestão de flúor e manganês das águas minerais por receptores residenciais na avaliação de risco a saúde humana, sendo constatado que bebês e infantes podem estar submetidos a riscos crônicos no que tange o desenvolvimento de fluorose dentária. / The mineral waters of Salutaris Park, located at the south-central part of Rio de Janeiro State, are exploited for human consumption since 1887. Those waters come from fractured aquifers as gneiss, granulite and diabase, yielding a variety of hydrogeochemical features. The aim of this study was to understand the geochemical processes responsible for the groundwater mineralization of Salutaris Park and identify the possible risks for human health through the population consumption of those waters. The monitoring of mineral waters was carried out in 3 wells and their respective sources of distribution, besides an ancient pit lake located in cave, inside the park. In order to considerate background measures for the mineral waters, were also collected samples from the Paraíba do Sul River and a spring in upstream of the park. The physicochemical parameters were directly measured in the field. In laboratory, were carried out the measures of major ions Na, K, Mg, Ca, Cl, SO4, HCO3, minor and traces constituents as Al, Mn, Fe and F, nutrients, SiO2, N- NO2, N-NO3, P-PO4 and total and fecal coliforms. The mineralogical characterization of the geological materials were performed by DRX of the clay fraction, which was posterior compared to the mineral species indicated by the PHREEQC hydrogeochemical modeling, through the measure of the minerals saturation indexes. Three different hydrochemical water types were identified in the studied area, namely: 1) sodium bicarbonate type from the pit lake; 2) sodium and mixed bicarbonate types from the Nilo Peçanha well; 3) mixed bicarbonate type from Alexandre Abraão well and 4) magnesium bicarbonate and mixed types from Maria Rita well. It is noticed that the increase of the dissolved concentrations is due to the weathering processes of primary minerals, mainly micaceous minerals, K-feldspar, pyroxene and plagioclase, which are the main constituents of the regional rocks (gneisses and granulites). The hydrogeochemical modeling identified the carbonate species are in equilibrium with those waters, while the clay minerals and iron oxides trend to be supersaturated. The secondary minerals, estimated by the DRX, are in according to the PHREEQC modeling, identifying mainly kaolinite, gibbsite, goethite, calcite and chlorite. Based on the results, there was no identification of anthropogenic impacts by effluents in the minerals waters wells. The fluoride and manganese have natural sources, although they present concentrations above of the standard potability. For that reason, in order to the accomplishment of a risk assessment for the mineral waters consumption, considering the fluoride and manganese intake by human beings, it was found that the babies and infants may be subjected to chronic risks of dental fluorosis development.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-12-14T15:05:41Z No. of bitstreams: 1 Tese Raffaela Araujo Dangelo.pdf: 3601516 bytes, checksum: e3eaa1bf8e5899920aadd3b101771782 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-14T15:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Raffaela Araujo Dangelo.pdf: 3601516 bytes, checksum: e3eaa1bf8e5899920aadd3b101771782 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Programa de Doutorado Sanduíche no Exterior (PDSE - CAPES) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / Neste trabalho, os esteróis, n-alcanos e fenóis da lignina foram aplicados como marcadores de fontes e dos níveis de degradação da matéria orgânica sedimentar presente em lagos com intensa hidrodinâmica. Os Lagos de Ria Manacapuru, Igarapé e Urubu e, os Lagos de Várzea Cabaliana, Janauacá, Mirituba, Canaçari e Curuaí localizados entre os municípios de Manaus e Santarém na Bacia Amazônica Central (AM, PA, Brasil) foram selecionados como área de estudos. Estes lagos possuem diferentes geomorfologia, hidrodinâminca e cobertura vegetal circundante. Amostras de sedimentos superficiais foram coletadas, nestes lagos, em cada uma das quatro estações do ciclo hidrológico amazônico (estiagem, chuvas, cheia e vazante) entre os anos de 2009 e 2011. Nestas amostras, foram identificados e quantificados os esteróis colesterol, colestanol, colestanona, ergosterol, estigmasterol, campesterol, sitosterol e sitostanol; os n-alcanos com cadeias curta C17 e C19 e, os com cadeias longa C21, C23, C25, C27, C29 e C31e, ainda, os fenóis da lignina. As razões entre os fenóis da lignina C:V e S:V e, o índice que identifica o grupo vegetal de origem destes fenóis (LPVI), foram calculados.Os teores de carbono orgânico total, a razão elementar C:N e o δ13C também foram determinados. Para a verificação dos níveis de degradação do material orgânico sedimentar, foram calculadas as razões sitostanol/sitosterol (Sit-nol/Sit-e), colestanona/colesterol (Col-na/Col-e), as quais relacionam o esterol que já sofreu degradação com o seu esterol precursor, ou seja, que ainda não sofreu degradação e, ainda, foi calculada a razão (Ad:Al)V, a partir do fenol aldeído (Al) que é o fenol da lignina mais suscetível a degradação bacteriana. As concentrações dos esteróis identificados variaram entre 1,1 – 518,7 μg gCO-1. Os resultados das cadeias de nalcanos variaram entre 0,3 – 201,6 μg gCO-1. Os fenóis da lignina apresentaram valores entre 10,3 – 222,5 μg gCO-1 e, ainda os resultados de δ13C variaram entre -35,2–-26,3 ‰. Os resultados das razões Sit-nol/Sit-e e Col-na/Col-e variaram entre 0,6 – 6,2 e 1,2 – 9,5, respectivamente. A razão (Ad:Al)V variou entre 0,4 – 2,5.A avaliação, em conjunto, dos resultados dos esteróis, n-alcanos, fenóis da lignina e do δ13C confirmaram que a principal fonte da matéria orgânica sedimentar presente tanto dos lagos de ria como do lagos de várzea são as plantas vasculares. Os resultados do índice LPVI (34.3 – 1662.3)avaliados em conjunto com a hidrodinâmica dos lagos, indicaram a predominância de material orgânico de plantas vasculares lenhosas nos Lagos de Ria Manacapuru, Igarapé e Urubu e, também nos Lagos de Vázea Cabaliana e Curuaí. Entretanto, estes resultados, demonstraram a predominância de plantas vasculares não lenhosas nos Lagos de Várzea Janauacá, Mirituba e Canaçari.Os valores ≥ 1,25das razões Sit-nol/Sit-e e Col-na/Col-e e, os valores > 0,4 da razão (Ad:Al)V, tanto nos lagos de ria como nos lagos de várzea, confirCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiormaram a predominância de moléculas de esteróis e de fenóis da lignina degradadas em relação as não degradadas. / In this work, was assessed the efficiency of the use of different organic matter tracers: sterols, n-alkanes, lignin phenols and δ13C. These tracers were used to identification of sources and degradation process undergone by sedimentary organic matter (SOM) of lakes with intense hydrodynamics. Three ria lakes (Manacapuru, Igarapé and Urubu) and five floodplain lakes (Cabaliana, Janauacá, Mirituba, Canaçari and Curuaí), localized between the cities Manaus and Satarém in Central Amazon Basin (AM, Brazil), were studied. These lakes have different geomorphologic, hydrodynamicsand vegetation coverages. Surface sediments samples were collect during the four seasons of the amazonian hydrologic cycle (low water – LW; rising water – RW; high water – HW and falling water (FW)) in 2009 and 2010. In these samples, the sterols (cholesterol, cholestenol, cholestanone, ergosterol, stigmasterol, campesterol, sitosterol and sitostenol), the n-alkanes with shot-chain (C17, C19) and long-chain (C21, C23, C25, C27, C29 e C31)and the lignin phenols were indentified and quantified. The rations C:V and S:V between the lignin phenols and the Lignin phenols vegetation index (LPVI),werecalculated.The total organic carbon, the ratio between the carbon and nitrogen (C:N) and isotopic (δ13C) were also determinatein these samples. With the aim to verify the degradation levels of the sedimentary organic matter of these lakes, the ratios sitostanol/sitosterol (Sit-nol/Sit-e), cholestanone/cholesterol (Col-na/ Cole), which relate the degraded sterolwith its precursor sterol. The ratio (Ad Al)V also calculate, because the aldehyde phenol (Al)is the phenol mostsusceptible to bacterial degradation. The results of the organic matter tracers range: sterols (1.1 – 518.7 μg gCO-1); n-alkanes (0.3 – 201.6 μg gCO-1); lignin (10.3 – 222.5 μg gCO-1) and δ13C (- 35.2–-26.3 ‰). The results of the Sit-nol/Sit-e and Col-na/Col-e rations range between 0.6 – 6.2 and 1.2 – 9.5, respectively. The (Ad:Al)Vratio range between 0.4 – 2.5. These results confirmed that the main origin of the sedimentary organic matter these lakes are vascular plants. The Lignin Phenols Vegetation index (LPVI) results (34.3 – 1662.3)evaluate togheter with the hydridinamic of each lake, indicated a predominance of organic matter from woody vascular plants in Ria Lakes Manacapuru, Igarapé and Urubu and in Floodplain Lakes Cabaliana and Curuaí. However, this index indicated predominance of organic matter from non-woody plants in Floodplain Lakes Janauacá, Mirituba and Canaçari. The values ≥ 1.25of the Sit-nol/Sit-e and Col-na/Col-e ratios and the values > 0.4 of the (Ad: Al)Vratio in both ria lakes as in the floodplain lakes confirmed the predominance of degraded sterols and lignin phenols compared to nondegraded

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-01T17:18:28Z No. of bitstreams: 1 Tese_BrunaDias.pdf: 9133014 bytes, checksum: 3e905525d44d037964ce3160861c58e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-01T17:18:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_BrunaDias.pdf: 9133014 bytes, checksum: 3e905525d44d037964ce3160861c58e4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica / O Sistema de Ressurgência de Cabo Frio (SRCF) é uma região de destaque na costa brasileira devido a alta produtividade primária oriunda do processo de ressurgência costeira e intrusão da água de fundo na zona fótica nas plataformas continentais média e externa. Estes processos estão diretamente relacionados à intensidade dos ventos e a dinâmica da Corrente do Brasil (CB) na margem brasileira, alterando a composição de material orgânico nos sedimentos. Deste modo, a paleoecologia e isótopos estáveis de foraminíferos bentônicos, sedimentologia e geoquímica dos sedimentos da plataforma externa (testemunho KCF10-01B) e média (testemunho KCF10-09A) de Cabo Frio foram analisados a fim de reconstruir a dinâmica paleoceanográfica das águas de fundo do SRCF durante o Holoceno. Tanto a plataforma externa quanto a média apresentaram a dominância da espécie indicadora de fitodetritos Globocassidulina subglobosa, espécie responsável pela variabilidade representada pelo índice de produtividade Benthic Foraminifera Accumulation Rate (BFAR). Na plataforma externa, uma tendência de aumento dos índices de produtividade e fluxo de espécies de foraminíferos indicadores de produtividade é observada ao longo do tempo, contrapondo a tendência de diminuição dos índices indicadores de oxigenação de fundo Benthic Foraminifera Oxygenation Index (BFOI) e razão imperfurados/perfurados (IM/PE). Proxies geoquímicos, sedimentológicos, assembleias de foraminíferos bentônicos e índice BFAR mostraram alta velocidade das correntes de fundo e um maior aporte continental entre 11,4ka e 7,0ka AP como resposta ao baixo nível relativo do mar. Após 7,0ka AP é observado um aumento da produtividade primária indicada pelos índices de paleoprodutividade e pelo maior aporte de material orgânico fitoplanctônico indicado pelos proxies geoquímicos δ13C e razão C/N, indicando eventos mais frequentes de intrusão da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) na zona fótica. Já na plataforma média, as assembleias de foraminíferos responderam não só à produtividade, mas também à baixa oxigenação das águas de fundo e à dominância da espécie G. subglobosa sob as demais espécies, alterando o sinal dos índices BFAR, BFOI e reduzindo a diversidade de espécies. Uma tendência de maior aporte fitodetrítico é observado após 3,0ka AP pelo índice Infaunal Calcareous Benthic Foraminifera (ICBF) e pelos indicadores geoquímicos nas plataformas externa e média. Ao contrário das suposições feitas em trabalhos anteriormente publicados, os resultados isotópicos desta tese mostraram a presença constante da ACAS no fundo da plataforma durante todo o Holoceno, sendo possível confirmar que o processo de aumento da produtividade primária está relacionado à intrusão da ACAS na zona fótica na região da plataforma média e externa de Cabo Frio. A variabilidade do índice de paleoprodutividade BFAR apresentou uma periodicidade milenar e o δ18O em Cibicides kullenbergi uma periodicidade centenária da série de dados dos últimos 6 mil anos, indicando que produtividade primária depositada no fundo da plataforma externa é diretamente relacionado à dinâmica da Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), uma vez que a ACAS é empilhada na zona fótica pela intensificação da CB, que distribuiu o calor acumulado da Corrente Sul Equatorial (CSE) para regiões mais ao sul. Mudanças abruptas no índice BFAR e δ18O são coincidentes com os eventos climáticos Bond de degelo das calotas polares no Atlântico Norte. Destacam-se os eventos abruptos de produtividade em 8,3ka AP (evento Bond 5) e entre 6–5ka AP (evento Bond 4) indicado pelos proxies BFAR, δ18O e δ13C em C. kullenbergi, eventos que confirmam a relação da variabilidade da produtividade e da dinâmica paleoceanográfica das correntes da plataforma externa de Cabo Frio com os processos paleoclimáticos globais. / Cabo Frio Upwelling System is a distinguished region in the Brazilian coast due to high primary productivity coming from coastal upwelling and bottom waters intrusion to the photic zone in the middle and outer continental shelves. These processes are directly related to the wind stress and Brazil Current (BC) dynamics, changing the sedimentary organic matter composition. Thus the paleoecology, benthic foraminifera stable isotopes, sedimentology and geochemistry of the outer (KCF10-01B core) and middle continental shelf (KCF10-09A core) from Cabo Frio were analyzed in order to reconstruct the bottom waters dynamics during the Holocene. Both outer and middle shelves showed a dominance of a phytodetritus specie indicator Globocassidulina subglobosa that is responsible for the BFAR index variability. High bottom waters velocity and continental organic matter contribution are seen between 11.4kyr and 7.0kyr BP in response to the low sea level. After 7.0kyr AP an increase in the primary productivity is noticed by the paleoproductivity indexes and geochemical proxies δ13C and C/N ratio, indicating frequent events of South Atlantic Central Water (SACW) intrusion to photic zone. Foraminiferal assemblages and paleoecological indexes in the middle shelf were affected to the low oxygen contends and the G. subglobosa dominance, affecting the Benthic Foraminifera Accumulation Rate (BFAR), Benthic Foraminifera Oxygenation Index (BFOI) and reducing the diversity indexes. Infaunal Calcareous Benthic Foraminifera index (ICBF) showed towards trend of productivity increase after 3,0kyr BP in the outer and middle shelves. Unlike the previously assumptions made in some papers, the stable isotopes results revealed a constant presence of SACW on the bottom throughout the Holocene, also confirming the primary productivity by SACW intrusion to the photic zone in the middle and outer shelves of Cabo Frio upwelling system. The BFAR index indicate a millennial-scale variability and δ18O of Cibicides kullenbergi a centennial frequency in the last 6kyr, point out a relation between SACW and BC with the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), since the BC distributes the accumulated heat of South Equatorial Current (SEC) to southern regions. Abrupt changes in BFAR, δ18O and δ13C coincide with the North Atlantic ice rafting paleoclimate Bond events, specially the 8.3kyr productivity increase (related to Bond 5 event) and the variability between 6.0 kyr and 5.0kyr BP (Bond 4 event). Together with the periodic variabilities, these events may confirm the relationship between the productivity variability and currents dynamics with the global paleoclimate processes.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-10T16:29:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado RonaldoRodriguesdeSousa.pdf: 6194701 bytes, checksum: 498baff385b7a5408a3ebc2545501f89 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T16:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado RonaldoRodriguesdeSousa.pdf: 6194701 bytes, checksum: 498baff385b7a5408a3ebc2545501f89 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / Face às crescentes contribuições antrópicas para a mudança climática global, a comunidade científica debruça-se sobre alternativas para reduzir as emissões de gases de efeito estufa, como o óxido nitroso e o metano, nas atividades humanas, dentre as quais a agricultura e a produção de alimentos. A agricultura orgânica mostra-se como uma alternativa de agricultura menos intensiva, produzindo alimentos sem a utilização de defensivos sintéticos, buscando aproximar os sistemas agrícolas dos sistemas naturais. Contudo, não existe consenso científico se há ou não uma contribuição positiva da agricultura orgânica na mitigação ou na redução das emissões de GEE. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar os fluxos de N2O e CH4 em cultivos orgânicos, nos quais foram utilizados o extrato da alga Kappaphycus alvarezii para bioestimulação vegetal, em um Latossolo Vermelho, localizado em Paty do Alferes, sul do Estado do Rio de Janeiro, Brasil. A avaliação ocorreu sob práticas de manejo correntemente adotadas por grande parte da agricultura familiar no Brasil, como os policultivos rotacionados, os manejos nãoconservacionistas, o uso de esterco bovino e de torta de mamona e a incorporação de resíduos vegetais no solo. Foram avaliados parâmetros químicos e físicos do solo, a composição do extrato de algas utilizado, medições de fluxo dos GEE através da técnica da câmara estática e de cromatografia gasosa, e medidas simples de rendimento agronômico para as culturas adotadas nos experimentos. Os resultados apontam que, nas condições estudadas, o extrato de algas gera emissões escalonadas menores de N2O que as outras fontes de N utilizadas e apresenta influência na dinâmica do CH4 na interface solo-atmosfera, com potencial para ser utilizado largamente como insumo de nutrição vegetal em sistemas orgânicos de produção. / Given the increasing anthropogenic contributions to global climate change, the scientific community focuses on alternatives to reduce the emission of greenhouse gases, such as nitrous oxide and methane, in human activities, like as agriculture and food production. Organic farming is presented as a less intensive agriculture alternative, producing food without contamination by synthetic pesticides, aiming to approximate agricultural systems of natural systems. However, there is no scientific consensus if organic farming has a positive contribution in mitigation or reducing greenhouse gas emissions. The aim of this study was to evaluate the N2O and CH4 fluxes in an organic farming production, in which was utilized Kappaphycus alvarezii seaweed extract to biostimulation in an Oxisol, located in Paty do Alferes, south of the State of Rio de Janeiro, Brazil. The evaluation took place under management practices currently adopted by most of family farming in Brazil, such as rotationed polycultures, non-conservative managements, the use of manure and castor cake and the incorporation of crop residues in the soil. We evaluated physical and chemical parameters of the soil, composition of the seaweed extract used, GHG fluxes measurements through static chamber technique and gas chromatography and simple measurements of agronomic yield for cultures adopted in the experiments. The results indicated that, in the studied conditions, the seaweed extract generates lower yield-scaled N2O emissions than the other N sources used and has some influence in the dynamics of CH4 in the soilatmosphere interface, with potential to be used widely as plant nutrition source in organic agriculture.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-10T16:51:56Z No. of bitstreams: 1 dissertacao mestrado Ana Elisa Silveira GEOq UFF com capa.pdf: 4246210 bytes, checksum: 95f5beebc16f3b70dd8b55a52ca5f55e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T16:51:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao mestrado Ana Elisa Silveira GEOq UFF com capa.pdf: 4246210 bytes, checksum: 95f5beebc16f3b70dd8b55a52ca5f55e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / O estudo testou o desempenho de um índice integrador do risco individual de contaminantes para avaliar o grau de risco de sedimentos dragados da Baía de Guanabara (BG) em ambiente eutrofizado de sedimentos anóxicos com mistura de poluentes. O estudo abordou o prognóstico do risco associado à dragagem, com disposição final em águas marinhas limpas e em áreas internas à BG. Os parâmetros/ indicadores geoquímicos analisados nos sedimentos de cada área foram: granulometria, COT, matéria orgânica, nutrientes (PT e NT) e metais pesados (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb e Zn). Esses parâmetros foram agregados através do uso de algoritmos/equações em um índice de risco potencial (RPT) – construído a partir de modificações/adaptações sobre o IREP de Hakanson -, medido para cada área e para os valores de referência (dos parâmetros considerados) expressos na legislação pertinente – Resolução CONAMA n. 454 de 2012. Portanto, o RPT calculado permitiu a sua comparação entre áreas e dessas com o RPT ‗legal‘. O algoritmo foi capaz de: (i) medir o risco potencial dos sedimentos (a estimativa do risco dos sedimentos dragados foi uma ordem maior ao dos sedimentos marinhos); (ii) hierarquizar áreas e o risco individual/ específico de contaminantes/ metais pesados (As, Cd, Cu, Cr, Hg, Pb e Zn, o mercúrio foi 50-90% do risco total); (iii) caracterizar os principais processos naturais relacionados às dragagens (o RPT mostrou correlações positivas e significativas com os teores granulométricos de finos, com a MO, com a razão de bioprodução - RBP, e as concentrações dos metais pesados, demonstrando o papel da anoxia na retenção de metais nas áreas dragadas e a sua liberação nas áreas oceânicas); (iv) e, prognosticar os efeitos de sua mistura. A variação do risco, devido à transferência dos sedimentos das áreas dragadas para as áreas de disposição marinhas, ou do lançamento interno à baía, exige uma diluição do material dragado de 1:10 para atenuar o risco até o nível 1 (baixa probabilidade de efeito adverso à biota), e de 1:100 para manter as características originais da área controle de disposição marinha. Sendo assim, as áreas de disposição final com menor risco seriam àquelas das cavas naturais internas à BG. Neste estudo, a atenuação calculada pelo indicador é uma medida da "diluição de risco" dos processos biogeoquímicos e da hidrodinâmica nas áreas de disposição que podem liberar contaminantes na coluna de água e/ ou dispersar com os sedimentos. Assim, a disposição de sedimentos dragados da BG em áreas oceânicas representa uma transferência de risco e é contrária ao conceito de sustentabilidade. A aplicação do indicador de risco proposto para concentrações de contaminantes pode ser uma ferramenta importante na preparação e implantação de um plano diretor de dragagem, para ações de gestão (contemplando alternativas de disposição, reciclagem e usos benéficos) e na tomada de decisão. Desta forma, o índice proposto demonstra cumprir o seu papel de ser uma ferramenta prática e simples de gestão de áreas dragadas, uma vez que utiliza um pequeno número de variáveis representativas para classificação do risco, incorporando critérios da norma vigente. / The study tested the performance of an integrating index of the individual risk of contamination to assess the degree of risk of dredged sediments of Guanabara Bay (GB) in eutrophicated environment of anoxic sediments with a mixture of pollutants. The study addressed the risk of prognosis associated with dredging, with final disposal in clean open sea sites and areas in GB. The geochemical indicators parameters analyzed in sediments from each area were: grain size, TOC and organic matter, nutrients (TP and TN) and heavy metals (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb and Zn). These parameters were added through the use of algorithms / equations in a potential risk index (RPT) - built from modifications / adaptations of the IREP of Hakanson - measured for each area and the reference values (the parameters considered) according to Brazilian Standard - CONAMA no. 454/ 2012. Therefore, through the measured RPT it was possible to draw a comparison between areas and areas to legal RP. The algorithm was able to: (i) measure potential risk of the sediment (the estimated risk of dredged sediment was one order greater to the marine sediments); (ii) to rank areas and individual/ specific risk of contaminants/heavy metals(As, Cd, Cu, Cr, Hg, Pb e Zn, mercury was 50-90% of total risk); (iii) to characterize the main natural processes related to dredging (RPT showed positive and significant correlations with fine particles, with OM , with bioproduction ratio - RBP , and heavy metals , demonstrating the role of anoxia in retention metals in the dredged areas and in it release in ocean areas) ; (iv) and, to predict the mixture effects. The risk range due to the sediment transfer from the dredged areas to marine disposal sites, or to the GB estuarine areas requires a dilution of dredged material 1:10 to mitigate the risk to the level 1 (less likelihood of adverse effects to the biota), and 1: 100 to maintain the original features of marine disposal control area. The disposal areas with less risk would be the natural pits inside GB. In this study, the attenuation measure by this indicator is a measure of the " risk of dilution " of biogeochemical and hydrodynamic processes that can release contaminants in the water column and / or dispersing sediment in the dumping site. The disposal of dredged sediments from GB in oceanic areas represents a risk transfer and it is against sustainability concept. The application of proposed risk index for contaminant can be an important tool in a master plan preparation and implementation for dredging material management actions (considering available alternatives, recycling and beneficial uses) and decision-making. Thus, the proposed index shows fulfill its role of being a practical and simple tool for managing dredged areas, since it uses a small number of proxy data for risk classification, incorporating criteria of current standards.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-14T18:31:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_MarinaAlves.pdf: 2711910 bytes, checksum: 2be4e3e9354ac9d7fcc36ea36bfd6cee (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T18:31:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_MarinaAlves.pdf: 2711910 bytes, checksum: 2be4e3e9354ac9d7fcc36ea36bfd6cee (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ / O Complexo Estuarino-Lagunar Mundaú-Manguaba (CELMM), situado no litoral nordeste do Brasil, vem sofrendo um processo contínuo de degradação ambiental, relacionado principalmente aos efluentes da agroindústria canavieira e ao crescimento urbano desordenado. Traçadores geoquímicos têm sido uma eficiente ferramenta na determinação da origem da matéria orgânica em sedimentos, se alóctone ou autóctone, podendo ser utilizados para identificar possíveis fontes de poluição produzidas por atividades antrópicas, bem como mudanças naturais no ambiente. Nesse contexto, esse trabalho teve como objetivo identificar a origem, transformação e acumulação recente da matéria orgânica nos sedimentos do CELMM. Para tal, cinco testemunhos, dois representando cada laguna, e um fluvial (Rio Mundaú), foram analisados quanto à distribuição vertical dos teores de argila, silte e areia, de carbono orgânico, da razão C/N, do 13C e de ligninas. A distribuição dos parâmetros analisados mostrou que a matéria orgânica sedimentar das lagunas tem origem predominantemente da sua própria produção primária fitoplanctônica. No entanto, a presença de ligninas, mesmo em baixas concentrações, indica a presença de material vegetal alóctone. No Rio Mundaú verificou-se a presença de material proveniente de angiospermas lenhosas, enquanto nas lagunas há grande mistura de angiospermas lenhosas e não lenhosas, sem um padrão claro de distribuição ao longo dos perfis. As razões (Ad/Al)v demonstraram que as ligninas encontradas possuem certo grau de degradação, contribuindo para uma possível redução na concentração total das mesmas, além de alterações nas razões S/V e C/V. A aplicação do índice LPVI (Lignin-Phenol Vegetation Index) para os lignino-fenóis permitiu obter maior clareza a cerca da evolução das fontes de material terrestre para o sistema, de forma que ficou evidente a transição de angiospermas lenhosas, vegetação anteriormente natural na bacia de drenagem, para angiospermas não lenhosas, a partir da expansão da atividade canavieira na região. Além disso, os resultados de acumulação de matéria orgânica nos sedimentos das lagunas demonstram um aumento de produtividade nas camadas mais recentes, como provável conseqüência dos efeitos da expansão agrícola e urbana no CELMM. / The Mundaú-Manguaba Estuarine-Lagoon System (MMELS), located in northeastern Brazil, has been undergoing a continuous process of environmental degradation, mainly related to the input of effluents from the sugar-cane industry and uncontrolled demographic expansion. Geochemical tracers have been an effective tool in determining allochthonous and autochtonous sources of organic matter in sediments. They have been applied to identify possible sources of pollution produced by human activities and natural changes in the environment. In this context, this study aimed to identify the origin, transformations and recent accumulation of organic matter in the sediments of MMELS. Five short cores, two representing each lagoon and one the fluvial end-member (Mundaú River), were analyzed for the vertical distribution of clay, silt and sand, organic carbon, the C/N ratio, 13C and lignins. The parameters showed that the sedimentary organic matter in the lagoons originated largely from its own phytoplanktonic primary production. However, the presence of lignin, albeit at low concentrations, indicated the presence of allochthonous plant material. In Mundaú River the presence of material derived from woody angiosperms was evident, while the lagoons exhibited a mixture of woody and non-woody materials, without a clear distributional pattern along the vertical profiles. The (Ad/Al)v ratios showed that the lignins were subject to a certain degree of degradation, contributing to a possible reduction in their total concentration and changes in the lignin-phenol S/V and C/V ratios. The application of the LPVI index (Lignin-Phenol Vegetation Index) for lignin-phenols allowed for a better understanding on the evolution of terrestrial material sources to the system, with a clear transition from woody angiosperms, representing the original vegetation in the drainage basin, to non-woody angiosperms, corroborating the expansion of sugar cane cultivation in the region. In addition, the results of organic matter accumulation in the lagoon’s sediments showed an increase of primary productivity in the more recent layers at the top of the cores, likely reflecting the effects of agricultural and urban expansion in MMELS

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-21T18:33:58Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Alexandre Paoliello Lemos.pdf: 1789781 bytes, checksum: b9e2ff253c7580263be0baac75c0fd47 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T18:33:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Alexandre Paoliello Lemos.pdf: 1789781 bytes, checksum: b9e2ff253c7580263be0baac75c0fd47 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / A Baía de Sepetiba (RJ) possui histórico de contaminação industrial e atualmente há uma intensificação de atividades de dragagem devido à ampliação da área portuária. Embora seja comum a avaliação de amostras superficiais de sedimentos submetidos à dragagem, a qualidade do material a ser dragado pode ser melhor avaliada por meio do estudo da variabilidade vertical na coluna de sedimento. O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a variabilidade espacial da biodisponibilidade de metais (Cd, Ni, Fe e Mn) e as possíveis alterações desta biodisponibilidade em função da ressuspensão de sedimentos costeiros da ilha da Madeira (baía de Sepetiba - RJ). Foram comparados os efeitos da ressuspensão sobre amostras de diferentes profundidades de três perfis sedimentares (T1, T2 e T3) coletados em distâncias crescentes do Saco do Engenho (a principal fonte contaminação de Cd). A biodisponibilidade potencial dos metais foi avaliada através da proporção entre as concentrações fracamente ligadas (extraídas em HCl 1M, após agitação por 16h) e fortemente ligadas aos sedimentos (extraídas em HNO3 concentrado), investigandose também possíveis relações entre o comportamento dos metais-traço e as características físicas e químicas nos perfis sedimentares. As concentrações de metais foram ordens de grandeza superiores aos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 454/2012, em especial para o Cd. O Ni apresentou concentrações geralmente abaixo ou similares ao background e mostrou baixa biodisponibilidade. O contaminante analisado, Cd, esteve quase que 100% na fase fracamente ligada aos sedimentos, o que foi preocupante devido aos altos níveis de contaminação. Observou-se um gradiente de concentração do Cd com o distanciamento da fonte principal de contaminação (T1>T2>T3). As diferenças observadas na biodisponibilidade potencial dos metais estudados, após os ensaios de ressuspensão foram pequenas. Isto foi atribuído ao fato de que os contaminantes analisados já estavam essencialmente associados à fase fracamente ligada aos sedimentos antes do experimento. O Mn foi o único metal que apresentou variações relevantes após a ressuspensão. Porém, devido às altas concentrações de metais, uma pequena alteração na biodisponibilidade relativa pode representar um aumento significativo na fração biodisponível do metal / Sepetiba bay has a history of industrial contamination and intensification of dredging activities. Although evaluation of surface sediment samples is common in areas submitted to dredging, the quality of the dredged material can be better evaluated by studying the vertical variability in the sediment column. This study aimed to evaluate the spatial variability and possible changes on metals bioavailability (Cd, Ni, Fe and Mn) due to resuspension of coastal sediments from Madeira Island (Sepetiba bay). The effects of resuspension were compared for samples of different depths in three sedimentary profiles (T1, T2 and T3) collected in increasing distances from the Saco do Engenho, the major source of Cd. The potential bioavailability of metals was evaluated by the ratio between the weakly-bound concentrations (extracted in 1M HCl, and after stirring for 16h) and concentrations strongly-bound to sediments (extracted in concentrated HNO3 according to the EPA method 3051a). Possible relationships between the behavior of trace metals and the chemical and physical characteristics of the sedimentary profiles were also investigated. Concentrations were orders of magnitude higher than the limits established by CONAMA Resolution 454/2012, mainly for Cd. Ni showed concentrations generally below or similar to the background, showing low bioavailability. Cd concentrations were nearly 100% in the weakly-bound phase, which is very important considering the high levels of contamination of this area. There was a Cd concentration gradient with the distance from the main source of contamination (T1> T2> T3). The differences in potential bioavailability of studied metals after resuspension assays were small. This was attributed to the fact that the contaminants were mainly associated with the weaklybound phase even before the experiment. Mn was the only metal that showed relevant variations after resuspension. However, because of high metal concentrations, a small change in relative bioavailability can represent a large amount of contaminants being concentrated in bioavailable forms.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-23T17:17:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado_versão final_Cecilia_16fev17_.doc: 4151296 bytes, checksum: 4ab9a1e6f5c9f1cad48b370c2abacc35 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T17:17:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado_versão final_Cecilia_16fev17_.doc: 4151296 bytes, checksum: 4ab9a1e6f5c9f1cad48b370c2abacc35 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / Este estudo compreende uma caracterização inicial das condições físicas e biogeoquímicas do sistema estuarino-lagunar do Canal do Funil (SE), formado na planície deltaica do Rio São Francisco (SE/AL). Representa o braço secundário (30 km) do estuário do Rio São Francisco, governado pela mesomaré, com um manguezal na sua parte central e sem fontes antrópicas significativas de materiais. Foram avaliados a distribuição e o comportamento de parâmetros físico-químicos, nutrientes e clorofila “a” ao longo do gradiente salino entre a fonte fluvial (Rio São Francisco) e a fonte marinha, como também, a composição orgânica (elementar e isotópica) e inorgânica (granulometria e principais minerais) dos sedimentos superficiais. O conjunto dos resultados revelou que o Canal do Funil possui três regiões distintas: 1) A Região Montante, caracterizada por águas oligohalinas e oligotróficas, com maiores concentrações de nitrato e silicato provenientes do aporte fluvial e sedimentos com teores elevados de areia (84%) e baixos de sílica amorfa (4%), caulinita (2%) e carbono orgânico (0,77%), e 13C em torno de –26,4‰. 2) A Região Central, que apresentou águas mesohalinas e levemente mesotróficas, e maiores transformações (ganhos e perdas) de materiais. Sedimentos com os maiores valores de finos (32%), de sílica amorfa (12%), carbono orgânico (1,8%) e das razões C:N (32:1), C:P (1333:1), além do menor valor do isótopo 13C (-27‰), indicaram maior retenção de materiais e influência do manguezal. 3) A Região Jusante, caracterizada por águas poli a eurihalinas e oligotróficas, com concentrações mais elevadas de fósforo, presença de altos valores de 13C (-24,1‰) e dos menores valores de C:N (23:1) nos sedimentos, indicando uma mistura de materiais proveniente da região central e da fonte marinha. Embora o Canal do Funil permaneça bem preservado, postula-se que a regularização da vazão e o empobrecimento da matéria em suspensão e nutrientes das águas fluviais do Rio São Francisco pela construção das barragens afetaram o balanço hídrico e o estado trófico natural do sistema. / This study represents an initial characterization of some physical and biogeochemical features of the estuarine-lagoon of Canal do Funil (SE), located within the São Francisco river (SE/AL) delta plain. The channel corresponds to the secondary branch of the São Francisco estuary, governed by mesotides and mangroves in its central part, and devoid of significant anthropogenic material sources. The distribution and the behavior of physico-chemical parameters, nutrients and chlorophyll “a” was assessed along the estuarine mixing zone between the fresh and marine sources, as well as, the composition of organic (elementary and isotopic) and inorganic (granulometry and clay mineral) matter of the superficial sediments. The results revealed the presence of three distinct regions or compartments within the system: 1) The Upper Region, largely controlled by the fluvial end-member, was characterized by oligohaline and oligotrophic waters, with highest nitrate and silicate concentrations. The sediments exhibited high contents of sand (84%) and low contents of amorphic silic (4%), kaolinite (2%) and organic carbon (0,77%), and 13C signature of around –26,4‰. 2) The Central Region, was governed by mesohaline and slightly mesotrophic waters, and more intense transformations (gains and losses) of materials. The sediments harbored higher contents of clay and silt (32%), amorphic silica (12%), and organic carbon (1,8%), higher C: N (32:1) and C: P (1333:1) ratios, and a slightly lower isotopic 13C (-27‰) signature, indicating enhanced retainance of materials and influence from the mangroves. 3) The Lower Region with access to the sea, exhibited poly-to euryhaline and oligotrophic waters, with higher phosphorous concentrations, lower C: N (23:1) ratios and a 13C signature of -24,1‰ of the sediments, suggesting the presence of a material mix originating from both the mangroves and the marine source. In spite of the fact that Canal do Funil is well preserved, it is postulated that the regulation of the fresh flow and the diminishment of suspended matter and nutrient concentrations by dam construction along the São Francisco river, altered the hydrological regime and the natural trophic state of the system.