Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-12T17:34:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Vanessa_de_Almeida_Moreira.pdf: 2927215 bytes, checksum: 72043332224e71b55350c9c3c41ba2fa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T17:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Vanessa_de_Almeida_Moreira.pdf: 2927215 bytes, checksum: 72043332224e71b55350c9c3c41ba2fa (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A baía de Sepetiba, situada no Estado do Rio de Janeiro, possui um histórico de décadas de poluição por metais, principalmente pelos elementos zinco e cádmio, devido à atividade da antiga Companhia Mercantil Ingá, a qual realizava a extração desses a partir do minério de ferro e lançava seus efluentes in natura na baía. Atualmente a região encontra-se rodeada por um complexo industrial-portuário, o qual se encontra em franca expansão, aumentando a preocupação ambiental na região, que se iniciou com o imenso passivo ambiental deixado pela Ingá que foi remediado no ano de 2012. Além disso, há a prática da pesca de subsistência na região, onde o pescado é o principal componente da dieta da população local e importante para a economia local. Assim, a utilização de peixes provenientes da região pode ser utilizada como ferramenta para avaliar a saúde ambiental local e quantificar a concentração de metais no tecido destes, já que estes servem de alimento não só para os seres humanos, mas também para outros organismos que compõem a teia alimentar. As coletas de peixes foram realizadas em Agosto de 2013 onde se obtiveram 12 espécies. As análises dos metais alumínio, arsênio, cádmio, cobre, ferro, zinco e chumbo no tecido muscular de peixes foram realizadas em ICP-OES. Os metais alumínio, ferro e zinco foram os que se apresentaram em maiores concentrações médias nas espécies analisadas, porém, na legislação brasileira não há limites estabelecidos para o consumo humano para esses metais. Todas as espécies apresentaram concentração de cádmio dentro do limite estabelecido para consumo humano. Enquanto para o arsênio todas as espécies com concentração > LD apresentaram valores superiores ao permitido para consumo. O mesmo foi verificado para o chumbo nas espécies Arius spixii, Dasyatis gutatta, Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Prionotus puntactus e Symphurus tesselatus. Os fatores de bioconcentração (FBCs) de Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Diapterus rhombeus e Prionotus puntactus (espécies com maior n amostral), calculados com base nas concentrações de metais totais e de metais fracamente ligados nos sedimentos bem como no material particulado em suspensão (MPS) – obtidos em estudos prévios - mostraram-se muito baixos (de 10-2 a 10-5), sugerindo a baixa transferência de metais desses três compartimentos para os organismos, e que a exposição crônica de peixes aos metais ocorra a partir de fontes alimentares específicas, mascaradas nas análises de teores totais ou fracamente ligados. O cálculo da taxa de incorporação de metais (razão concentração do metal: comprimento do peixe) e sua relação com o comprimento permitiu observar que, tanto para Genidens genidens quanto para Micropogonias furnieri (espécies onde os indivíduos apresentaram maior n amostral e variação de comprimento), a concentração destes tendem ao decréscimo de acordo com o aumento do comprimento do indivíduo (proxy da idade). Assim, concluiu-se que, indivíduos juvenis tendem à maior incorporação de metais, devido ao seu alto metabolismo em comparação com indivíduos adultos, que apresentam uma redução de seu metabolismo e um sistema excretor mais elaborado. Ao se comparar, cronologicamente, as concentrações de metais em diversos organismos residentes da baía de Sepetiba pôde-se concluir que estes apresentaram redução da concentração média no camarão-branco Litopenaeus schimitti e nas ostras Crassostrea rhizophorae e Crassostrea braziliana, porém, os espécimes do peixe Micropogonias furnieri do presente estudo apresentaram concentrações superiores quando comparadas com indivíduos da mesma espécie também residentes da mesma área de estudo, em trabalhos anteriores. As demais espécies apresentadas não permitem uma conclusão definitiva, visto que as concentrações de metais para muitas destas apresentavam valores referentes a um determinado ano, sem termos como compará-las com estudos posteriores. / Sepetiba Bay, located in the State of Rio de Janeiro, has a history of decades of pollution by metals, mainly by Zn and Cd elements due to the activity of the former Mercantile Company Inga, which performed the extraction of these from the iron ore and cast their effluents at bay. Currently the region is surrounded by an industrial area, which is booming, increasing environmental concern in the region, which began with the immense environmental liabilities left by Inga that was remedied in 2012. In addition there is the practice of subsistence fishing in the region, where the fish is the main component of the diet of the local population and important to the local economy. Thus, the use of fish from the area can be used as a tool to evaluate the local environmental health and quantify the concentration of these metals in the tissue, since they not only serve as food for humans, but also for other organisms that comprise the food web. The fish samples were taken in August 2013 where it was obtained 12 species. The metals analyses (Al, As, Cd, Cu, Fe, Zn and PB) in fish muscle tissue were performed on ICP-OES. Al, Fe and Zn were found in larger average concentrations in these species, however, the Brazilian legislation (ANVISA, 2013) set no limits for human consumption for these metals. All species showed Cd concentration in agreement with the human consumption limit. Arsenic for all the species with concentration > LD have levels above to human consume, the same was observed for Pb in the species Arius spixii, Dasyatis gutatta, Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Prionotus Puntactus and Symphurus tesselatus. The bioconcentration factors (BCFs) of Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Diapterus rhombeus and Prionotus puntactus (species with larger sample n), calculated based on the total metal concentrations and weakly bound metals in sediments along with material particulate matter (SPM) - obtained in previous studies - were very low (10-2 to 10-5), suggesting the low metal transfer of these three compartments for the organisms, and that chronic exposure of fish to metals occur from specific food sources, masked in total or weakly bound levels analysis. The calculation of metal incorporation rate (ratio of metal concentration: length of the fish) and its relation to the length allowed us to observe that both G. genidens and M. furnieri (species where individuals had higher sample n and variation length), the concentration tends to decrease with increasing length of the individual (age proxy). Thus, it was concluded that tend to juveniles greater incorporation of metals due to their high metabolism compared to adults, who have a reduction in their metabolism and a more elaborate excretory system. When comparing, chronologically, the metal concentrations in various organisms resident of Sepetiba Bay could be concluded that these had reduced average concentration in the white shrimp Litopenaeus schimitti and in oysters Crassostrea rhizophorae and Crassostrea braziliana however, the fish specimens M. furnieri of this study showed higher concentrations compared to individuals of the same species analysed by Silva (2009). Other species presented do not allow a definitive conclusion, since concentrations of metals for many of them figures for a given year, without having to compare them with further studies

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-20T17:14:11Z No. of bitstreams: 1 DissertacaoMelissaFINAL.pdf: 2104821 bytes, checksum: 4cf97bb77ff36dfccdfc01f9b4280238 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-20T17:14:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoMelissaFINAL.pdf: 2104821 bytes, checksum: 4cf97bb77ff36dfccdfc01f9b4280238 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Esse estudo avaliou o potencial de remoção de Zn e Cd pela ação do biofilme bacteriano resistente a esses metais em uma área altamente contaminada, localizada na Baía de Sepetiba/RJ. Esse biofilme resistente foi coletado do manguezal do Saco do Engenho e teve sua biomassa amplificada no Laboratório de Ecologia Bacteriana (UFF), possibilitando estudos físico-químicos para investigar a sua capacidade de sorção de metais para fins de biorremediação. Experimentos em microcosmos foram realizados na água do mar e na interface água-sedimento, utilizando radiotraçadores, buscando identificar processos que interferem nessa remoção. Foram realizados estudos com 65Zn e 109Cd, em testemunhos de sedimento de manguezal, para determinar as cinéticas de sorção de Zn e Cd na interface água–sedimento, em 48 horas de experimento, e calculado o índice de atividade bentônica, que é a percentagem entre a diferença dos testemunhos não tratados e os testemunhos tratados com o formol, em relação aos testemunhos não tratados. Além disso, foram estudadas medidas de distribuição do 65Zn em duas fases, a líquida (ampola padrão de água do mar) e a sólida (biofilme resistente a Zn e Cd) para avaliar a capacidade de sorção do biofilme resistente a estes metais (BR Zn/Cd). Os resultados dessas medidas de distribuição, em um período experimental de 24 horas, sugerem que o BR Zn/Cd possui uma capacidade de sorção média de zinco em 67,60 ± 3,16 % na água do mar. O estudo cinético da sorção de Zn e Cd na interface água-sedimento, nos testemunhos incubados com o BR Zn/Cd, apresentou valores de remoção de 67,04 ± 2,93 % (Zn) e 79,89 ± 2,64 % (Cd) na cinética rápida inicial (3 horas de experimento), já os valores de sorção do sedimento controle, no mesmo período, mostrou valores de remoção 34,32 ± 2,43 % (Zn) e 47,68 ± 2,12 % (Cd). Os resultados de tempo de meia-vida de remoção mostraram também essa diferença. Os sedimentos incubados com o BR Zn/Cd apresentaram valores para Zn de 1,24 ± 0,02 h e para Cd de 0,86± 0,02 h na cinética rápida, enquanto o sedimento controle marcou valores de meia-vida para Zn de 2,74± 0,08 h e para Cd de 2,15 ± 0,05 h. A atividade bentônica foi estimada como responsável por 74,42% (Zn) e 80,03% (Cd) do índice do total do sedimento com o BR Zn/Cd, enquanto no sedimento controle, essa atividade foi calculada como responsável por 49,13% (Zn) e 60,86% (Cd) do mesmo índice, evidenciando o aumento da capacidade de retenção do Zn (aproximadamente 25%) e Cd (aproximadamente 20%), pelo BR Zn/Cd / This study evaluated the efficiency of Zn and Cd removal by using a bacterial biofilm resistant to these metals in a highly contaminated coastal area, Sepetiba Bay/RJ. This resistant biofilm was sampled in a mangrove at Saco do Engenho and had its biomass amplified in the Ecologia Bacteriana Laboratory. Physic-chemical studies enabled the research of metal sorption capacity by resistant biofilm for bioremediation purposes. Microcosm experiments were performed in sea water and sediment-water interface using radiotracers technique. Radiotracer studies, 65Zn and 109Cd, in mangrove sediment columns were performed to determine the removal kinetics of Zn and Cd in sediment-water interface in 48 hours experiments. Benthic activities indices were calculated as the relative percent difference between untreated sediments and formaldehyde-treated sediments data in relation to untreated sediments data. Distribution measurements of 65Zn were also studied in two phases: solid (resistant biofilm) and liquid (standard sea water) to evaluate the sorption capacity of biofilm resistant to these metals (RB Zn/Cd). The distribution results in 24 hours of experiment suggested that resistant biofilm has mean 67,60 ± 3,16 % in zinc sorption capacity on sea water. The faster removal kinetic study (3 hours) in sediment-water interface presented 67,04 ± 2,93 % and 79,89 ± 2,64 % of Zn and Cd removal, respectively, in sediment cores incubated with RB Zn/Cd. The faster removal kinetic in sediment control cores were 34,32 ± 2,43 % (Zn) and 47,68±2,12 % (Cd) on metals sorption in the same period of time. The half-removal times results also showed this difference between cores. Sediment cores incubated with RB Zn/Cd showed 1,24±0,02 h (Zn) and 0,86±0,02 h (Cd) in faster kinetic while sediment control cores scored 2,74±0,08 h (Zn) and 2,15 ±0,05 h (Cd). Benthic activity was estimated as responsible for 49,13% (Zn) and 60,86% (Cd) of total inventories within sediments control cores, while in RB Zn/Cd cores this indices represented 74,42% (Zn) and 80,03% (Cd). These estimates show the increase in metal sorption capacity by RB Zn/Cd for average 25% (Zn) and 20% (Cd) in sediments

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-29T16:09:29Z No. of bitstreams: 1 Tese_Ricardo Cesar-2014.pdf: 8808586 bytes, checksum: 7553914038f43221f7bee0f88ba00197 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T16:09:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Ricardo Cesar-2014.pdf: 8808586 bytes, checksum: 7553914038f43221f7bee0f88ba00197 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / O presente trabalho trata da avaliação do risco ecológico associado à disposição de sedimentos de dragagem em latossolos e chernossolos, com base em indicadores pedogeoquímicos e ecotoxicológicos. Para tanto, uma amostra de sedimento dragado oriundo do canal do Cunha (Baía de Guanabara-RJ) foi coletada. Estudos preliminares foram conduzidos com uma amostra de lodo de esgoto, de forma a gerar dados-base que subdiassem a adoção de estratégias analíticas com o sedimento dragado. Além da avaliação dos patógenos, foi realizada a caracterização física, química e mineralógica dos materiais. Bioensaios agudos e crônicos com organismos terrestres (minhocas, colêmbolos, enquitreídeos e alface) e aquáticos (microcrustáceos e algas) foram realizados em misturas solo:resíduo. As doses de sedimento (expressas em %) capazes de causar efeitos significativos a 50% dos organismos-teste (CL50 ou CE50) foram estatisticamente estimadas. Os indicadores foram numericamente integrados visando a construção de um índice de risco ecotoxicológico. Os teores de zinco, cobre, chumbo, mercúrio e cromo no sedimento excederam as concentrações estipuladas pela legislação brasileira. As propriedades dos solos estudados desempenharam papel fundamental na redução dos níveis de ecotoxicidade, com especial atenção aos argilominerais 2:1 e aos altos níveis de fertilidade, capazes de atenuar a ecotoxicidade das misturas de Chernossolo. Com o lodo, a reprodução de algas foi o indicador mais sensível (CE50 = 1,61% em Latossolo). Nas misturas de solo:sedimento, a reprodução de algas, a germinação de alface e a imobilidade de microcrustáceos foram os indicadores mais sensíveis, com CE50 em torno de 3,5% em Latossolo. A estimativa numérica do risco revelou níveis maiores de ecotoxicidade para os tratamentos de Chernossolo. Quando os ensaios de reprodução com colêmbolos são excluídos da análise, os riscos são maiores em Latossolo. Tal fato pode estar associado ao fato de que os colêmbolos estão geralmente menos sensíveis à água intertiscial do solo, se comparados aos demais organismos-teste / This work aims to evaluate the environmental risks associated with the disposal of dredged sediments in ferralsols and chernosols, based on pedogeochemical and ecotoxicological indicators. A sample of dredged sediment was collected in the Cunha channel (Guanabara Bay-RJ). Preliminary studies were conducted with a sewage sludge sample (SL), in order to establish analytical estrategies to be adopted in the assays with the sediment. In addition to the pathogens, the physical, chemical and mineralogical properties of the materials were characterized. Acute and chronic bioassays with terrestrial (earthworms, springtails, enchytraeids and lettuce) and aquatic (micro-crustaceans and algae) organisms were performed in mixtures of residue:solo. The doses of sediment (in %) required to cause significant effects on 50% of the exposed organisms (LC50 or EC50) were statistically estimated. The indicators were numerically integrated to estimate the potential risks, based on the construction of an ecotoxicological risk index. The concentrations of zinc, copper, lead, mercury and chromium in the dredged sediment were higher than the limits established by Brazilian legislation. Soil properties played an important role in the reduction of ecotoxicity levels, especially 2:1 clay minerals and high levels of fertility, which were able to reduce the ecotoxicity levels in chernosol mixtures. The assays with SL revealed that the reprocuction of algae was the most sensible indicator (EC50 = 1.61% in ferralsol). In mixtures of soil:sediment, the reproduction of algae, germination of lettuce and immobility of microcrustaceans were the most sensible indicators (EC50 ~ 3.5% in ferralsol). The numerical estimation of the potential risks demonstrated the occurrence of higher levels of ecotoxicity for the chernosols treatments. When the reproduction assay with springtails was excluded from the analysis, the values of risk were higher for the ferralsol mixtures. Such fact is due to the lower sensibility of springtails to soil pore water, compared to the other testorganisms

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-09-05T17:15:32Z No. of bitstreams: 1 MARTINS G.S. 2016.pdf: 11805657 bytes, checksum: 112f32d3100030fafec5c3f6222a4b72 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T17:15:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARTINS G.S. 2016.pdf: 11805657 bytes, checksum: 112f32d3100030fafec5c3f6222a4b72 (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 trabalho consiste na reconstrução paleoambiental de dois lagos amazônicos através de dados sedimentares e geoquímicos com especial ênfase a geoquímica orgânica e isotópica. Os lagos estudados apresentam-se em duas área climáticas distintas da Amazônia, sendo o Lago do Saci localizado ao sul do estado do Pará, em área de clima tropical com estação seca definida; e a Lagoa da Pata, localizada no extremo norte do Amazonas em regime de clima sempre úmido. O registro do Lago Saci abrange o intervalo entre 35.000 cal AP até o último milênio e o registro da Lagoa da Pata abrange os últimos 7500 cal AP. Na lagoa da Pata observou-se a existência de condições secas durante o Holoceno Inferior (7.500 – 6.500 anos cal AP) e o Holoceno Médio (6.500 – 3.600 anos cal AP) com baixos valores de COT (Carbono orgânico Total) e altos valores de 13C, sugerindo baixo nível do lago e aumento na contribuição de plantas C4. Durante o Holoceno Superior (3.600 anos cal AP até o presente) a estabilização de um clima mais úmido é observado na Lagoa da Pata, suportado pelo aumento significativo nos valores de COT e redução nos valores de 13C, sugerindo um aumento no nível do lago e contribuição de plantas C3. O registro molecular da Lagoa da Pata sugere a existência de uma vegetação adaptada a condições de alto estresse hídrico em função do tipo de solo presente na região do Morro dos Seis Lagos. A composição isotópica de carbono do n-alcano apresentou um range de valores característicos de vegetação C3 (-33,6‰ e -36,9‰) durante os últimos 7.500 anos cal AP. No Pleistoceno Superior, o Lago do Saci é caracterizado pelos menores valores de COT e valores mais enriquecidos de 13C sedimentar, sugerindo um baixo nível lacustre e grandes contribuições de plantas C4. O ápice do clima seco acontece entre 22.000 – 21.000 anos cal AP, com ocorrências significativas de incêndios, indicado pelos valores de BC (Carbono Grafítico). A transição para o Holoceno é marcado pela ausência de sedimentação entre 18.200-9.200 anos cal AP, sugerindo a ocorrência de uma fase seca severa ou evento erosivo atuante no fim do período glacial. O Holoceno no Lago do Saci marca um aumento no nível do lago, refletido pelo aumento na produtividade e acumulação da matéria orgânica. Esse período tem como característica a ocorrência de eventos de transporte de material da bacia de drenagem, representado pelos pulsos de areia.Os dados de biomarcadores moleculares sugerem condições de estresse hídrico durante o Pleistoceno e o Holoceno Médio na Lago do Saci, em função dos altos valores de ACL (Comprimento médio da Cadeia), sendo esses períodos os com maiores contribuições de plantas C4 como indicado pela razão C33:(C27+C29). Os valores de 13C dos n-alcanos (- 33.2‰ e -35.7‰) sugerem que a região foi coberta por vegetação C3 durante todo o período e mostram uma variação significativa entre o Pleistoceno Superior e o Holoceno, associada a alterações fisiológicas da vegetação. O registro de D sugere um período de precipitação reduzida no Pleistoceno e um período de chuvas mais abundantes no Holoceno. Ambos os registros (Lago do Saci e na Lagoa da Pata) sugerem condições ligeiramente mais úmidas durante o Holoceno, com a existência de uma fase seca no Holoceno Médio, caracterizados por uma redução significativa no nível lacustre e maior contribuição de plantas C4. As chuvas se tornam mais abundantes na Lagoa da Pata e o Lago do Saci a partir de 4.000 anos cal AP onde ocorre a expansão da floresta. Em Ambos os sítios, o sinal isotópico de biomarcadores, apesar de indicar alterações na precipitação, apresentou um enriquecimento do sinal isotópico em função da evapotranspiração ou alteração na vegetação fonte (C3 ou C4), alterando o processo de fracionamento do deutério. / In this work we present the paleoenvironmental reconstruction of two Amazonian lakes based in sedimentary and geochemical data with focus on organic and isotopic geochemistry.The lakes are presented in two distinct climatic area of the Amazon, the Saci Lake are located in south of Para state, in tropical area with dry season; and Pata Lake, located on the northern of the Amazon in a humid climate regime. The Saci lake core covers the range between 35,000 cal BP until the last millennium and Pata Lake covers the last 7,500 cal BP. Pata lake record dry conditions during the Early Holocene (7,500-6,500 cal years BP) and the Middle Holocene (6,500-3,600 cal years BP) with low TOC values (Total Organic Carbon) and high 13C values, suggesting low lake level and an increase of C4 plants contribution. During the Late Holocene (3,600 years cal BP to the present) is observed a stabilization of humid conditions, supported by the increase in TOC values and reduction in 13C values, suggesting an increase in lake level and C3 plants. The molecular record of Pata Lake suggests the existence of a vegetation adapted to high water stress conditions due the soil characteristic in the Six Lakes Morro region. The isotopic composition of n-alkane carbon presented a range of C3 vegetation (-33.6 ‰ and -36.9 ‰) over the last 7,500 years AP. In the Late Pleistocene, Saci lake is characterized by lower TOC values and more enriched 13C values, suggesting a low lake level and more C4 plants contributions. The dry climate occurs between 22,000 to 21,000 cal years BP, with significant occurrences of fires, indicated by the BC (Black Carbon) values. The transition to the Holocene is marked by the absence of sedimentation between 18,200-9,200 cal years BP, suggesting the occurrence of a severe drought phase or active erosive event at the end of the glacial period. The Holocene in Saci Lake is marked by an increase in lake level, reflected by the increase of productivity and organic matter accumulation. This period is characterized by the occurrence of runoff events, represented by sand pulses. The molecular biomarker data suggest water stress during the Pleistocene and the Middle Holocene in Lake Saci, with high ACL values (Average Chain Length), and more C4 plants contributions as indicated by the reason C33: (C27 + C29). The 13C values of nalkanes (-33.2 and -35.7 ‰ ‰) suggest that the area was covered by C3 vegetation during the whole period and show a significant variation between the Pleistocene and Holoceno associated with physiological changes in the C3 vegetation. The D record suggests a reduced precipitation in the Pleistocene and a period of more abundant rainfall in the Holocene. Both records (Saci lake and Pata Lake) suggest wetter conditions during the Holocene, with the existence of a dry phase in the Middle Holocene, characterized by a significant reduction in lake levels and greater contribution of C4 plants. The rains become more abundant in Pata Lake and Saci Lake after 4,000 cal years BP, where the forest expansion occurs. In both sites, the isotopic biomarkers indicate changes in precipitation, however the D enrichment could be explained by the evapotranspiration processes or change in vegetation source (C3 or C4), which interfers the deuterium fractionation process.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-09-05T17:54:10Z No. of bitstreams: 1 Cruz, A.P.S Doutorado_2016.pdf: 5094588 bytes, checksum: c2d2f2c5452d77b62cfc4edc84e03851 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T17:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz, A.P.S Doutorado_2016.pdf: 5094588 bytes, checksum: c2d2f2c5452d77b62cfc4edc84e03851 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências - Geoquímica. Niterói, RJ / A fim de determinar a influência da dinâmica das massas d'água no fornecimento de nutrientes para o Atlântico Equatorial Oeste e as interações continente-oceano foi analisado a concentração elementar de carbono, a composição isotópica da matéria orgânica (δ13C e δ15N), assim como a composição isotópica de foraminíferos bentônicos e planctônicos (δ13C e δ18O), além da concentração de fósforo total e carbonato no sedimento coletado na plataforma continental do Nordeste do Brasil. Durante os últimos 30kaAP foi possível identificar três diferentes fases relativas as modificações nas massas de água e no aporte de material proveniente do continente. Na primeira fase, o fornecimento de nutrientes foi baixo devido a mistura de massas d’água pobres em nutrientes (baixo δ13C bentônico), o qual promoveu uma redução no δ15N devido a redução do influxo de nutrientes para a zona fótica. A segunda fase mostrou uma drástica redução no δ15N e um aumento da entrada de material terrestre na região (aumento no C/N e baixo δ13C) devido ao deslocamento da ITCZ para sul, aumentando as taxas de precipitação no Nordeste do Brasil. Na terceira fase, o fornecimento de nutrientes para a zona fótica foi mais alta (alto δ13C dos planctônicos), levando ao aumento na produtividade da região e, consequentemente, a um aumento no δ15N sedimentar. Assim, pode-se dizer que as mudanças nas massas d’água tem uma larga influência no fornecimento de nutrientes dentro da nutriclina e que as variações no δ15N podem estar associadas ao fornecimento de nutrientes no oceano e pela entrada de material terrestre durante as mudanças climáticas abruptas. O aumento na precipitação e as mudanças na hidrodinâmica das correntes oceânicas influenciam diretamente na qualidade e quantidade de materiais que chegam aos oceanos. Durante o glacial (30-19ka AP), foi possível identificar uma mistura de fontes de materiais que se depositaram na área de estudo e uma redução da hidrodinâmica das correntes oceânicas levando a um aumento na acumulação de sedimentos finos na região, devido a redução do fluxo da CNB. Também foi possível evidenciar uma redução da temperatura da superfície do mar (TSM) e um aumento da salinidade ligados a expansão do volume de gelo e a aumento das taxas de evaporação. O H2 (26-24kaAP) apresentou um pico de aquecimento oceânico e valores máximos de salinidade devido ao colapso da AMOC, o qual provocou uma maior concentração de calor no oceano sul, alterando o ciclo hidrológico pela mudança na posição da ITCZ. A hidrodinâmica, durante o deglacial, foi marcada por um maior transporte de materiais para o oceano profundo, o qual resultou em um aumento no tamanho do grão durante este período. A TSM e a salinidade apresentaram altos valores, principalmente, durante a primeira fase do H1 (17,4-16kaAP), indicando uma concentração de calor e salinidade no oceano sul. Na segunda fase (16-14,4KaAP), ocorreu um aumento considerável no aporte de terrígenos e uma redução na TSM e na salinidade, corroborando com o início do reestabelecimento da circulação meridional do Atlântico e o deslocamento da ITCZ para áreas mais próximas ao Equador. O YD apresentou um aumento no aporte terrígeno e uma redução inicial da TSM e da salinidade, com um posterior aumento. O Holoceno foi caracterizado por um aumento significativo no tamanho do grão devido a maior umidade e hidrodinâmica ocorrida neste período. No entanto, um aumento significativo no tamanho do grão foi evidenciada durante o evento 8,2kaAP, o qual aumentou a hidrodinâmica local devido as maiores taxas de precipitação. Além disso, houve uma redução na TSM e na salinidade devido ao aumento das taxas de precipitação em relação a evaporação, promovendo maior entrada de águas frias e menos salinas no oceano. / In order to analyze the influence of the water masses dynamic in the nutrients supply to the western equatorial Atlantic and the land-ocean interactions was analyzed the elemental concentration of carbon isotopic composition of organic matter (δ13C and δ15N), benthic and planktonic foraminifera (δ13C and δ18O), the total phosphorus and carbonate concentration in sediment recovery on the continental slope off Northeastern Brazil. Over the past 30kaBP was possible to identify three different phases related to water masses distribution and the input of land material. In the first stage, the nutrient supply was low due to the mixing of water masses nutrient-poor (low benthic δ13C), promoting a reduction on δ15N signal due the reduction in nutrient influx. The second stage showed a drastic decrease in δ15N and an increase of terrigenous input (high C/N and Corg values and low δ13Corg signal) as consequence of the southward displacement of Intertropical Convergence Zone, which promoted an increase in the moisture at Northeastern Brazil. During the third stage, the nutrient supply was higher in the photic zone (high planktonic δ13C), leading to increase the productivity of that region, increasing the sedimentary δ15N. Thus, we argue that water masses changes have a large influence in nutrient influx within the nutricline and these variations in δ15N could be associated with the ocean nutrient supply and terrigenous input during abrupt climate changes. The increase in precipitation and changes in ocean hydrodynamics have influence in the quality and quantity of material that arrives in the oceans. During the glacial, it was possible to identify a mixture of source materials and a reduction of the ocean hydrodynamic, leading to an increase in the accumulation of silt due to reduction of the CNB flow. It was also possible to show a reduction in sea surface temperature (SST) and increasing salinity due to the expansion of ice volume and the increase in evaporation. The H2 (26-24kaBP) showed a peak of ocean warming and maximum salinity values due to the AMOC collapse, which caused a greater concentration of heat in the Southern Ocean, altering the hydrological cycle by displacement of the ITCZ. The hydrodynamic during deglacial was marked by a larger materials input for the deep ocean, which resulted in an increase in grain size during this period. The SST and salinity showed higher values during the first phase of H1 (17.4-16kaBP), indicating a concentration of the heat and salinity in the Southern Ocean. In the second phase (16-14.4KaBP), there was a considerable increase in terrigenous intake and a reduction in SST and salinity, corroborating the beginning of the reestablishment of the southern Atlantic circulation and the displacement of the ITCZ to areas closer to the Equator. The YD experienced an increase in the terrigenous contribution and an initial reduction of SST and salinity, with a subsequent increase in the end of this event. The Holoceno was characterized by a significant increase in grain size due to high moisture and hydrodynamic occurred during this period. However, a significant increase in grain size was observed during 8.2kaAP event, which increased the hydrodynamic due to the larger precipitation rates. In addition, there was a reduction in the SST and salinity due to increased precipitation rates relative to evaporation, promoting greater incoming of cold and less saline water in the ocean.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-09T16:06:33Z No. of bitstreams: 1 TESEDOUTORADO_ANA PAULA DA SILVA_2016.pdf: 3643578 bytes, checksum: aee17ef8cffb8a82bfd826eb5c41ddac (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T16:06:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESEDOUTORADO_ANA PAULA DA SILVA_2016.pdf: 3643578 bytes, checksum: aee17ef8cffb8a82bfd826eb5c41ddac (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ. / O Óxido nitroso (N2O) é um importante gás do efeito estufa que contribui para as mudanças climáticas globais através do aquecimento radiativo e depleção do ozônio estratosférico. Segundo o IPCC a concentração atmosférica de N2O aumenta a taxas de 0,2 a 0,3% anualmente, e aumentou do período pré-industrial de 270 ppb para 329 ppb em 2016. A emissão deste gás por solos resulta principalmente dos processos de nitrificação e desnitrificação. O melhor conhecimento da contribuição de cada processo poderá ajudar a prever e mitigar as emissões de N2O por solos. Os métodos atuais para a investigação das taxas brutas de nitrificação e desnitrificação envolvem aplicação de inibidores químicos e/ou marcadores isotópicos 15N, os quais alteram a composição da atmosfera do solo. Neste trabalho a teoria do método da separação barométrica de processos (BaPS) foi utilizada para quantificar as taxas brutas de nitrificação e desnitrificação através de medidas de variações da pressão do ar num sistema hermético e isotérmico sem aplicação de inibidores ou marcadores químicos. Câmaras para incubação do solo equipadas com sensores de pressão, temperatura, O2 e CO2 foram construídas e amostras de solo de uma região que emite altos fluxos de óxido nitroso localizada em Jardim Catarina em São Gonçalo (RJ) foram selecionadas para o estudo dos processos de produção do gás. O fluxo in situ foi medido e o resultado médio foi de 25 ngN2O-Ncm-2h-1. A alta emissão de N2O in situ foi observada após período de alagamento da área de amostragem pelas águas poluídas do Rio Alcântara. O método BaPS foi utilizado para determinar as taxas de respiração do solo, nitrificação bruta e desnitrificação em experimentos no laboratório. Os resultados mostraram que as taxas brutas de desnitrificação foram sempre maiores que as taxas brutas de nitrificação e que os maiores fluxos de N2O gerados estão associados ao processo de desnitrificação. / climate change through radiative warming and the depletion of stratospheric ozone. According to the IPCC, the concentration of N2O atmospheric increases at rates of 0.2 to 0.3% annually, and increased had risen from the pre-industrial period from 270 ppb to 324 ppb by 2011. Its emission from soils results mainly from denitrification and nitrification process. A better knowledge of the contribution of each process should help to predict and mitigate N2O emissions by soils. Current methods for investigation of gross nitrification and denitrification rates involve N tracers and acetylene inhibition techniques These methods have the disadvantage of introducing labeled material into soil or changing the composition of soil atmosphere. In this work, the barometric process separation technique (BaPS) was applied to quantify gross nitrification and denitrification rates by measuring air pressure variations in a hermetic and isothermal system without the application of chemical inhibitors or markers. Soil incubation chambers equipped with pressure, temperature, O2 and CO2 sensors were constructed and soil samples from a region known to emit high nitrous oxide flows located in Jardim Catarina, São Gonçalo (RJ) were selected for this study. In situ flow was measured and the mean result resulted in 25 ngN2O-Ncm-2h-1. The high N2O emission in situ was observed after a period of flooding in the polluted waters of the Alcântara River. The BaPS method was used to determine the rates of soil respiration, gross nitrification and denitrification. The results showed that the gross denitrification rate was always greater than nitrification and that the higher N2O fluxes generated are associated with the denitrification process

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-09T16:54:27Z No. of bitstreams: 1 DissertaçãoJonatãBarbosaTeixeira.pdf: 5990535 bytes, checksum: 8add030cb936a2464b4cf4e4276b8dc6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T16:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertaçãoJonatãBarbosaTeixeira.pdf: 5990535 bytes, checksum: 8add030cb936a2464b4cf4e4276b8dc6 (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 conhecimento da petrografia sedimentar de rochas reservatório areníticas fornece informações importantes para a indústria do petróleo no sentido de viabilizar a exploração de um poço. Para o presente estudo foi avaliado o potencial de técnicas para estimativas petrofísicas e a influência de fatores diagenéticos e petrográficos nessas estimativas. Com este objetivo foram selecionadas sete amostras de arenitos (Berea – BE; Briarhill – BR; Buff Berea – BU; Crab Orchad – CO; Boise Idaho Brown – IB; Leapord – LE; e Parker – PA) de análogos de rochas reservatório, consideradas padrão (benchmarks) da indústria do petróleo, e por isso alvo de estudos petrofísicos. Foram considerados na caracterização aspectos mineralógicos, grau de empacotamento, aspectos granulométricos, seleção, aspecto textural, maturidade textural e processos diagenéticos. Essas análises foram feitas com auxílio da difração de raios X (DRX), microtomografia de raios X (μ-CT), susceptibilidade magnética e lâminas petrográficas. Os testes de petrofísica foram feitos pela ressonância magnética nuclear (RMN) de baixo campo e comparados/complementados pelo μ-CT, cujas amostras foram imageadas nas resoluções espaciais de 5 μm e 40-42 μm. Os resultados encontrados permitiram classifica-los em: quartzoarenitos, subarcósios, sublitoarenito e arcósio. Quanto à mineralogia, os arenitos são compostos por quartzo, feldspatos, fragmentos líticos, biotita, muscovita, caulinita, zeólita (clinoptilolita), clorita, illita e opacos. A dissolução de feldspatos, micas e infiltração de illita foram responsáveis pela formação de epimatriz, provendo também a porosidade intragranular vista nas amostras. Estes processos explicam a microporosidade obtida por RMN. A macroporosidade vista nos espectros de RMN teve relação direta com a morfologia dos grãos e a intensidade dos processos diagenéticos tardios. A resolução de 5 μm do μ-CT apresentou-se como a melhor para o processamento e segmentação das imagens em relação a resolução de 40 μm, para análise de aspectos petrofísicos e diagenéticos em amostras heterogêneas ou com range de tamanho de poros alto a resolução de 40 μm se mostrou melhor. O μ-CT tendeu a subestimar os resultados de porosidade gerados pelo porosímetro (rotina). O RMN foi a técnica com maior acurácia na estimativa de porosidade. Entretanto, na estimativa de permeabilidade o μ-CT se mostrou muito mais confiável que a RMN. Quanto à distribuição de poros, foi possível estabelecer relação direta entre as técnicas de RMN e μ-CT. O arenito com mesoporosidade alta teve caráter unimodal (distribuição contínua) nos espectros de RMN. Os arenitos com baixa mesoporosidade tiveram distribuição de T2 com caráter bimodal / The knowledge of sandstone sedimentary petrography reservoir rocks provides important information for the oil industry to enable the operation of a well. Techniques for making petrophysical estimates and the influences of petrographic and diagenetic factors were evaluated. With this objective, seven sandstones samples were selected (Berea – BE; Briarhill – BR; Buff Berea – BU; Crab Orchad – CO; Boise Idaho Brown – IB; Leapord – LE; e Parker – PA). These samples are reservoir rocks analogues, considered benchmarks of the oil industry, and so that used in petrophysical studies. Packing, granulometric aspects, selection, textural appearance, textural maturity and diagenetic processes were considered in characterizing mineralogical aspects. These analyses were performed using the X-ray diffraction (XRD), X-ray microtomography (μ-CT), magnetic susceptibility and petrographic thin sections. The petrophysical tests were made by nuclear magnetic resonance (NMR) in downfield and compared/complemented with μ-CT analysis, imaging the samples in two different spatial resolutions (5 μm and 40-42 μm). The results made it possible to classifies the sandstones as: quartz sandstones, subarkoses, sublithic sandstone and arkoses. Their mineralogy included quartz, feldspar, lithic fragments, biotite, muscovite, kaolinite, zeolite (clinoptilolite), chlorite, illite and opaques. The dissolution of feldspar and mica, and illite infiltration were responsible for epimatriz formation also providing intragranular porosity seen in samples. These processes explain microporosity obtained by NMR. The macroporosity seen in the NMR spectra was directly related to the morphology of the grains and the intensity of the late diagenetic processes. The 5 μm resolution was better than 40 μm for the properties estimation. However for heterogeneous sandstones or large pore size range, the resolution of 40 μm was better. μ-CT tended to subestimate the porosimeter porosity results. NMR showed greater accuracy in estimating porosity compared to μ-CT. For permeability estimative, μ-CT showed better results. The porous size distribution viewed through μ-CT agreed with NMR results. The sandstone sample with high mesoporosity had unimodal character (continuous distribution) in the NMR spectra. The sandstone samples with low mesoporosity had T2 distribution with bimodal character

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-16T16:40:03Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÂO FELIPPE BRAGA.pdf: 3584465 bytes, checksum: 5a6e3d3041992e9cdde4fba139fbe982 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T16:40:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÂO FELIPPE BRAGA.pdf: 3584465 bytes, checksum: 5a6e3d3041992e9cdde4fba139fbe982 (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 / Bivalves marinhos podem acumular altas concentrações de metais disponíveis no ambiente. Como consequência, eles têm sido utilizados como biomonitores de contaminação costeira. No presente estudo, bivalves marinhos da espécie Anomalocardia brasiliana coletados na Baía de Sepetiba (Rio de Janeiro, Brasil), foram aclimatados e submetidos a um conjunto de experimentos realizados em sistema fechado onde foram expostos à radiotraçadores por até 10 dias no Laboratório de Radioisótopos Aplicados ao Meio Ambiente (LARAMAM) na Universidade Federal Fluminense. A fim de avaliar a cinética de incorporação e de depuração de metais-traço foi adicionada concentração conhecida dos radioisótopos 54Mn, 57Co e 65Zn na água do mar coletada. Os radiotraçadores foram analisados por espectrometria da radiação γ. Neste estudo foi investigado o uso potencial da Anomalocardia brasiliana como biomonitor em eventos agudos de contaminação, uma vez que pouco se sabe sobre a dinâmica de acumulação de metais nesta espécie. Esta avaliação teve como finalidade fornecer subsídios para a futura aplicação desta abordagem metodológica no monitoramento de eventos de real contaminação por metais no Brasil. Os resultados observados mostraram que é possível aplicar esta metodologia para avaliar a dinâmica de depuração dos metais nesta espécie de bivalve, essencialmente em casos de contaminação aguda. Foi observado que o intervalos de tempo adotados para a amostragem, com base na literatura, não foram suficientes para a obtenção da cinética de incorporação dos radiotraçadores por esta espécie, além disso, observou-se que esta espécie foi capaz de depurar assim que a atividade de radioisótopos na água atingiu o equilíbrio. Em termos da distribuição dos radioisótopos na coluna sedimentar, as maiores concentrações de 57Co, 54Mn e 65Zn foram encontradas nas camadas mais superficiais dos sedimentos. / Marine bivalves can accumulate high metal concentration from the surrounding environment. Consequently, they have been used as biomonitors in processes of coastal contamination. In the present work marine bivalves from Anomalocardia brasiliana species were collected from the Sepetiba Bay (Rio de Janeiro State, Brazil), acclimated in laboratory conditions and exposed to radiotracers in a closed system experiment during 10 days. The experimental procedure was developed in the Laboratory of radioisotopes applied to the environment at the Fluminense Federal University (LARAMAM/UFF). The main objectives of this work were to evaluate the uptake and downtake kinetics of trace metals through the addition of 54Mn, 57Co and 65Zn to the collected sea water. The radiotracers were measured using gamma radiation spectrometry. In the present study the potential use of Anomalocardia brasiliana a biomonitor in events of contamination was investigated, since little is known the metal accumulation dynamics for such species. This evaluation had the objective of providing subsides for the future application of this methodology for monitoring actual metal contamination events in Brazil. The results have shown that it is possible to apply such methodology to evaluate the depuration dynamics in this bivalve species, essentially in acute contamination. It was observed that the time intervals adopted for the sampling based on literature were not enough for obtaining the radiotracers incorporation kinetics for this species. Also, it was able to depurate as soon as the water activity reached the equilibrium. In terms of radioisotpes distribution within the sedimentation column the highest concentrations of 57Co, 54Mn e 65Zn were found in the top layers.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-09T15:36:37Z No. of bitstreams: 1 Disserta├º├úo_Concei├ºao_FILGUEIRAS_BGQ1 (2) versão final.pdf: 5520241 bytes, checksum: a9aac74ed4a2091c5c3a66eb7bcc0e01 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-09T15:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta├º├úo_Concei├ºao_FILGUEIRAS_BGQ1 (2) versão final.pdf: 5520241 bytes, checksum: a9aac74ed4a2091c5c3a66eb7bcc0e01 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ. / Os recursos hídricos da Área de Proteção Ambiental das Ilhas de Tinharé e Boipeba vêm sendo comprometido devido à fortes pressões antrópicas. A ausência de saneamento ambiental ou de práticas de manejo que atenuem as descargas de material orgânico na APA ameaça o equilíbrio natural dos diferentes ecossistemas. A ilha de Boipeba é formada por rochas sedimentares de períodos transicionais/marinhos rasos do Cretáceo sobrepostos a rochas sedimentares de idade Jurássica, além de coberturas sedimentares quaternárias. De acordo com as características geológicas ocorrem 4 tipos de aquíferos sedimentares sendo eles o sistema Arenito, Terraços Marinhos, Terraços Flúvio-Marinhos, majoritariamente livres e o aquífero Carbonático. Em 2012 foi realizada uma campanha de amostragem na porção sul da ilha de Boipeba, com medidas físico-químicas e análises químicas de íons maiores, menores e elementos-traço da água subterrânea contemplados em 19 pontos destinados ao abastecimento humano. Além dessa coleta, os dados hidroquímicos levantados pela CPRM em 1994 ao longo de Tinharé e Boipeba foram interpretados nessa pesquisa. Desta forma, foi possível avaliar comportamento hidrogeoquímico das águas subterrâneas dos sistemas aquíferos Carbonático, Terraços Marinhos, Flúvio-Marinhos e Arenito da região da ilha de Boipeba. Foram determinadas as concentrações dos principais íons e de constituintes secundários como Al, Cd, Cr, Cu, Mo, Pb, Zn, Fe, Mn, Ba, As, B, Sr, Ti, V, Se, Sb, F-, Br, NO2, NO3, PO4, NH4. As fácies hidroquímicas identificadas nas águas subterrâneas foram: bicarbonatadas cálcicas e mistas no aquífero Carbonático e nos aquíferos Terraços Marinhos e Arenito predominam as águas cloretadas sódicas. A razão cloreto/brometo e a análise fatorial foram utilizadas e permitiu definir origens de salinidade que identificaram para o aquífero Carbonático ao menos duas amostras com características de intrusão marinha. Nos aquíferos Terraços Marinhos e Arenito foram identificadas mineralização da água por sedimentos com halita. A análise fatorial e os diagramas hidroquímicos permitiram concluir que a maioria das águas subterrâneas exploradas da Ilha são influenciadas principalmente pela rocha carbonáticas e que os aquíferos arenosos são influenciados pelo processo de laterização do solo. Estimou-se ainda, que os elementos molibdênio e arsênio foram acrescidos à água subterrânea em função de insumos agrícolas, já que a região é intensamente explorada para plantação de cocos. Apesar do descarte inapropriado, não foram verificadas contaminações relevantes por efluentes domésticos, demonstrando que os aquíferos ainda possuem capacidade de autodepuração. Entretanto, a especulação imobiliária que vêm passando a região e a falta de saneamento básico comprometerão os recursos hídricos da Área de Proteção Ambiental das Ilhas de Tinharé e Boipeba / The water resources of the Tinharé and Boipeba Islands, Environmental Protection Areas (EPA) have been degraded, due to strong anthropogenic pressures. The lack of environmental sanitation and management practices to mitigate discharges of organic material in the EPA threaten the natural balance of different ecosystems. The Boipeba island is formed by sedimentary rocks of shallow transitional / marine Cretaceous periods overlapping the sedimentary rocks of Jurassic age, and Quaternary sedimentary covers. According to the geological characteristics, 4 types of sedimentary aquifers occur in this area: Sandstone system, Marine terraces, fluvial-Marine Terraces, unconfined and carbonate aquifer. In 2012 it carried out a sampling campaign in the southern portion of the Boipeba island, were was measured the physical and chemical parameters and analyzed the major ions, minor and trace elements in groundwater included 19 points intended for human consumption. In addition to this collection, the hydrochemical data collected by CPRM in 1994 over Tinharé and Boipeba were interpreted in this research. Thus, it was possible to evaluate the hydrogeochemical behavior of groundwater from aquifers carbonate, Marine terraces, fluvial-Marine and sandstone of the islands. They determined the concentrations of the major ions and secondary constituents such as: Al, Cd, Cr, Cu, Mo, Pb, Zn, Fe, Mn, Ba, As, B, Sr, Ti, V, Se, Sb, F, Br, NO2, NO3, PO4, NH4. The hydrochemical facies identified in groundwater were: calcium carbonate and mix in the bicarbonate aquifer and in the Marine terraces and sandstone aquifers predominate the chloride sodium. The used of ratio chloride / bromide and factor analysis allowed to define sources of salinization that identified for carbonate aquifer at least two samples with seawater intrusion features. In Marine terraces and sandstone aquifers were identified water mineralization of halite sediments. Factorial analysis and hydrochemical diagrams showed that most of the groundwater exploited on the island are mainly influenced by carbonate rock and sandy aquifers are influenced by soil laterization process. It is estimated, further that the Molybdenum and arsenic were added to the groundwater due to agricultural inputs, as the region is heavily exploited for coconut plantation. Despite the inappropriate disposal of domestic effluents, we do not found relevant contamination by this source, demonstrating that the aquifers still have self-purification capacity. However, the real estate speculation that come through the area and the lack of basic sanitation compromise the water resources of the Environmental Protection Area of Tinharé and Boipeba Islands. Keywords: Trace Elements. Sedimentary Aquifers. Salinization

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-10T17:22:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado de Jailson Cardoso Dias.pdf: 553277 bytes, checksum: af95fa35c04dc5ae3bf926bab31028af (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T17:22:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado de Jailson Cardoso Dias.pdf: 553277 bytes, checksum: af95fa35c04dc5ae3bf926bab31028af (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 presente trabalho investigou a diagênese recente do fósforo em sedimentos costeiros de duas áreas com características biogeoquímicas distintas na baía de Sepetiba. A área identificada como P1 está localizada próximo ao vilarejo de Pedra de Guaratiba, apresentando um forte input de efluentes domésticos, enquanto que a área identificada como P2 está localizada no estuário do rio Mazomba, próximo ao porto de Sepetiba. Sedimentos permanentemente inundados foram coletados em frente a florestas de manguezal. Para a identificação e quantificação das diferentes formas de fósforo (trocável, ligado a ferro, autigênico, detrítico e orgânico) foi utilizado o método de extração seqüencial SEDEX. Foram determinados parâmetros físicos (frações de areia, silte e argila, umidade, porosidade e densidade aparente seca) e os conteúdos de matéria orgânica, carbono orgânico, nitrogênio total e enxofre total. Também foram medidas as atividades de chumbo-210 para os cálculos das taxas de sedimentação. De maneira geral, os parâmetros físicos indicam diferenças na composição dos dois testemunhos, sendo as camadas com sedimentos mais finos, menos densos e com maior conteúdo de água, duas vezes mais profundas no testemunho P2. O estudo da razão C/S caracteriza os testemunhos P1 e P2 como sedimentos de origem predominantemente marinha. Nas camadas superiores do testemunho P1, as razões C/Porg mais elevadas são um efeito do crescimento urbano no litoral de Enseada das Garças durante o período correspondente, implicando em um maior input de matéria orgânica, proveniente de esgotos domésticos. Na área P2, estas razões refletem os efeitos da urbanização contínua, crescendo até o ano de 1998, aproximadamente (como indicado pela taxa de sedimentação calculada para este ponto, em torno de 0,7 cm ano-1). Os esgotos presentes na área P1 são a principal fonte de matéria orgânica, que constitui a principal fonte de fósforo orgânico. Na área P2, a principal fonte de fósforo são as fases de ferro férrico, transportadas pelos rios adjacentes. As diversas formas de fósforo possuem comportamentos distintos nas duas áreas. Porém, em ambas a fração de fósforo predominante é aquela associada com fases de óxihidróxidos de ferro, seguida pela fração associada à matéria orgânica. As concentrações de fósforo total nas camadas mais superficiais do testemunho P1 são cerca de 1,6 vezes maiores em relação àquelas encontradas para o testemunho P2. Isto é explicado pela maior influência de esgotos domésticos em P1, enquanto que na área P2 o fósforo transportado pelas águas costeiras é diluído pelas águas do estuário do rio Mazomba. Conseqüentemente, os processos diagenéticos envolvendo o fósforo sedimentar são diferentes nas duas áreas, sendo mais intensos em P1. Nas duas áreas, a contaminação por fósforo foi evidenciada. Porém, a precipitação autigênica de apatita foi observada, implicando na retirada do fósforo da ciclagem do sistema. / This study investigated the phosphorus early diagenesis in coastal sediments from two areas with distinct biogeochemical characteristics in Sepetiba Bay. The area identified as P1 is located near Pedra de Guaratiba village, presenting a strong domestic effluent input, while the area identified as P2 is located in Mazomba River estuary, near Sepetiba harbour. Subtidal sediments were sampled, located in front of mangrove forests. In order to identify and quantify different phosphorus forms (exchangeable, bound to iron, authigenic, detritic and organic) the SEDEX method was used. Physical parameters (sand, silt and clay fractions, umidity, porosity and dry bulk density) and contents of organic matter, organic carbon, total nitrogen and sulfur were determined. Lead-210 activities were also measured to calculate sedimentation rates. Physical parameters generally indicated differences in core compositions. Surface sediments layers with fines, less-dense and higher water contents are two-fold deeper in core P2. The evaluation of C/S rations characterizes cores P1 and P2 as sediments of origin predominantly marine. In upper layers of core P1, more elevated C/Porg ratios are an effect of urban development in Enseada das Garças, implying in a greater organic matter input derived from domestic sewage. In P2 area, these ratios reflect effects of continuous urbanization, growing until approximately 1998 (as indicated by a sedimentation rate calculated as about 0.7 cm yr-1). Sewage is the main organic matter sources in P1 area, which constitutes the major organic phosphorus source. In P2 area, the main sources of phosphorus are the ferric iron phases transported by adjacent rivers. The diverse forms of phosphorus have distinct behaviors between study areas. However, in both areas the predominant phosphorus fraction is that associated with iron oxyhydroxides, followed by the fraction associated with organic matter. Total phosphorus concentrations in surface layers of core P1 are 1.6 fold greater than in core P2. This is explained by a greater sewage influence in P1, whereas in P2 area phosphorus transported by coastal waters is diluted by Mazomba River waters. Consequently, diagenetic processes involving sedimentary phosphorus are different in the two areas, having a greater intensity in P1. There was evidence of phosphorus contamination in the two areas. However, the authigenic apatite precipitation was observed, implying in a phosphorus removal from cycling in the system.