Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-20T16:44:15Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Nizara_Ratiere.pdf: 2651520 bytes, checksum: 44bf0bb3ae8a35c566cc537b1c981cd1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-20T16:44:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Nizara_Ratiere.pdf: 2651520 bytes, checksum: 44bf0bb3ae8a35c566cc537b1c981cd1 (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 Bacia Sedimentar do Macacu, com uma área de 375 km2, localiza-se no leste metropolitano do estado do Rio de Janeiro. Atualmente, com o franco desenvolvimento das atividades industriais no município de Itaboraí, impulsionado pela instalação do Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro – COMPERJ, torna-se imprescindível o monitoramento ambiental na região. A deficiência no abastecimento público na região leva a população à utilização de fontes alternativas de abastecimento, como poços e nascentes, expondo os moradores ao consumo de águas sem o devido tratamento. Este trabalho consiste no estudo hidrogeoquímico dos aquíferos explorados nos distritos de Sambaetiba, Porto das Caixas e Itambi, no município de Itaboraí. Para representar os sistemas aquíferos explorados foram definidos 18 pontos de amostragem, incluindo cavas submersas utilizadas na extração de areia. Os pontos de amostragem foram distribuídos conforme as seguintes unidades hidroestratigráficas da bacia: Aluvionar-lacustrino, Macacu e Cristalino. Desta forma, entre Junho/2013 e Abril/2015 foram realizadas campanhas de amostragens com medidas físicoquímicas e análises químicas para água subterrânea ao longo da Bacia do Macacu. Foram determinadas as concentrações dissolvidas dos íons maiores Na+, K+, Mg+2, Ca+2, Cl-, SO4 -2, HCO3 - e dos constituintes secundários B, Cd, Mo, As, Pb, Mn, Fe, Ba, F, Cr, Cu, Ni, Zn, V, Al e Se, bem como os nutrientes N-NH4, N-NO2, N-NO3 e P-PO4. As águas subterrâneas apresentaram as classes hidroquímicas bicarbonatadas mistas e sódicas (aq. Macacu), bicarbonatadas-cálcicas a sódicas (aq. Cristalino), e bicarbonatadas cálcicas, mistas, cloretadas-cálcicas a sódicas (aq. Aluvial-lacustrino). Constatou-se que as espécies iônicas Na+ Mg+2 e Ca+2 na cabeceira da bacia (Sambaetiba) teriam origem do intemperismo de minerais presentes nas rochas do embasamento. Na parte mediana da bacia (Porto das Caixas), através de análises no aquífero Macacu verificou-se predominância de diluição das águas subterrâneas com uma diminuição generalizada dos íons principais dissolvidos. Em Itambi, área de descarga da bacia, verificou-se um processo de salinização acumulativa das águas subterrâneas. Nesta região, representada pelo sistema Aluvial-lacustrino, o estudo das razões iônicas indicaram valores de salinidade vinculados à contaminação por efluentes domésticos e uma possível contribuição da cunha salina em função de super-explotação do aquífero. Foram verificados alguns constituintes nas águas subterrâneas da região em concentrações excedentes aos limites da Resolução CONAMA 420/2009 e MS/2.914, tais como o NO3 e Coliformes, além do Pb, Fe, Mn, Ni, Se, sendo as concentrações de Bário (aq. Aluvial-lacustrino) e Flúor (aq. Cristalino) as mais relevantes. Foi apontada a existência natural desses constituintes no material geológico e acréscimo antropogênico envolvendo emissões atmosféricas de cerâmicas, poeiras e contaminações em subsuperfície por efluentes domésticos. / The Macacu Sedimentary Basin, with an area of 375 km2, is located in the metropolitan eastern state of Rio de Janeiro. Nowadays, the fast development of industrial activities in the city of Itaboraí, motivated by the installation of the Petrochemical Complex of Rio de Janeiro - COMPERJ, makes it essential environmental monitoring in the region. The structural problems in the region´s public supply leads the population to the use of alternative water sources such as wells and springs, a fact that exposes residents to drinking water without proper treatment. This work consists of the hydrogeochemical study of aquifers exploited in the districts of Sambaetiba, Porto das Caixas and Itambi, in Itaboraí. To represent the exploited aquifer systems were set 18 sampling points, including submerged sand diggings resulting from mining. Sampling points were distributed according to the following hydrostratigraphic units of the basin: aquifer system Alluvial-Lacustrine, Macacu and Crystalline. In this way, between June/2013 and April/2015 sampling campaigns were performed with physical-chemical measurements and chemical analysis for groundwater along the Macacu Basin. Several techniques were used to determine the dissolved concentration of major ions Na+, K+, Mg+2, Ca+2, Cl-, SO4 -2, HCO3 -, secondary constituents B, Cd, Mo, As, Pb, Mn, Fe, Ba, F, Cr, Cu, Ni, Zn, V, Al and Se, as well as the nutrients NNH4, N-NO2, N-NO3 and P-PO4. Region`s groundwater showed hydrochemical types as bicarbonate mixed and sodic (aq. Macacu), bicarbonate-calcic to sodic (aq. Crystalline), and bicarbonate calcic, mixed, chlorinated calcic to sodic (aq. Alluvial-lacustrine). The weathering of minerals in basement rocks would originate the ionic species Na+ Mg+2 and Ca+2 in the headboard of the basin (Sambaetiba). In the middle part of the basin (Porto das Caixas), analyses of the aquifer Macacu showed a predominance of diluted groundwater, with a widespread reduction in dissolved major ions. In the region of Itambi district, discharge area of the basin, there was a cumulative process of salinization of the groundwater. In this region, represented by Alluvial-lacustrine system, the study of ionic ratios indicated salinity linked to contamination by domestic sewage disposal and a possible contribution of salt-wedge intrusion due to of super-exploitation of the aquifer. Were verified some constituents in the area`s groundwater with concentration exceeding the limits established by CONAMA 420/2009 and MS/2914, such as NO3 and Coliforms, besides the Pb, Fe, Mn, Ni, Se, highlighting the presence of Barium (aq. Alluvial-lacustrine) and Fluorine (aq. Crystalline). This study estimates a natural source of these constituents present in geological material and an increase involving anthropogenic factors, such as ceramic atmospheric emissions, dust and contamination by domestic wastewater in subsurface.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-20T18:07:26Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Vinicius Souza - final.pdf: 2348046 bytes, checksum: 9b4626a41588e88629b01da7cf7712da (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-20T18:07:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Vinicius Souza - final.pdf: 2348046 bytes, checksum: 9b4626a41588e88629b01da7cf7712da (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A poluição do meio ambiente por metais pesados é um problema global, porque esses metais não são biodegradáveis, podem apresentar grande dispersão em compartimentos ambientais e a maioria deles têm efeitos tóxicos sobre os organismos vivos. Como Juturnaíba é um ambiente protegido, acaba funcionando como uma barreira geoquímica de metais que entram no reservatório a partir da bacia de drenagem. Além disso, parte da paisagem foi inundada após a construção da barragem, o que favoreceu o desenvolvimento de condições anóxicas, com possível redução do potencial redox dentro dos sedimentos e consequente modificação das condições geoquímicas. A diversidade de usos do sistema hídrico para abastecimento de água, controle de inundações, irrigação agrícola, recreação e pesca, não só justifica o conhecimento sobre a dinâmica como torna urgente a análise do comportamento de alguns poluentes no Juturnaíba. Uma avaliação da distribuição dos metais Al, Pb, Cu, Mn, Fe e Zn e Hg, nos sedimentos superficiais do Reservatório Juturnaíba, foi objeto do trabalho aqui apresentado. Os mapas de distribuição das concentrações totais dos metais indicam que os maiores valores de Pb, Zn, Mn e Hg estão associados com o rio Bacaxá. Os outros metais Al, Fe e Cu tiveram maiores concentrações associadas com o aporte do Rio São João, próximo ao vertedouro da barragem. É necessário também destacar que as maiores concentrações Pb, Zn, Mn e Hg ocorrem em uma área de significativa produção de macrófitas, onde o processo de metilação pode ser mais significativo, o que constitui ameaça à saúde humana e a do meio ambiente. Mais estudos com foco na hidrodinâmica do reservatório são necessários para uma melhor compreensão dos processos que controlam as concentrações / The environmental pollution by heavy metals is a global problem because these metals are not biodegradable, they can present a great dispersion in environmental compartments and most of them have toxic effects on living organisms. Juturnaíba is a protected environment and functioning as a geochemistry metal barrier that entering in the reservoir from the watershed. Moreover, part of the landscape was flooded after the construction of the dam, which favored the development of anoxic conditions, with possible reduction in redox potential of the sediments and the consequent change in geochemical conditions. The variety of uses of the water system for water supply, flood control, agricultural irrigation, recreation and fishing, not only justifies the knowledge about the dynamics as it becomes urgent to analyze the behavior of some pollutants in Juturnaíba. An assessment of the distribution of the metals Al, Pb, Cu, Mn, Fe and Zn and Hg in surface sediments Juturnaíba Reservoir, was the object of the work presented here. The distribution maps of total concentrations of metals indicate that the highest values of Pb, Zn, Mn and Hg are associated with the river Bacaxá. The other metals Al, Cu and Fe concentrations were associated with higher intake of Rio San Juan, near the spillway of the dam. It is also necessary to highlight that the highest concentrations Pb, Zn, Mn and Hg occur in an area of significant production of macrophytes, where the methylation process can be more significant, which constitutes a threat to human health and the environment. Further studies focusing on the hydrodynamics of the reservoir are needed for a better understanding of the processes controlling concentrations

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-25T17:28:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação (Marcella da Silva Maia Vidal).pdf: 1585759 bytes, checksum: bdae60ace43a8720f60fcbfdacd2682b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-25T17:28:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação (Marcella da Silva Maia Vidal).pdf: 1585759 bytes, checksum: bdae60ace43a8720f60fcbfdacd2682b (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / As atividades urbanas e industriais podem contribuir para o aumento da concentração de alguns compostos e elementos, naturais ou não no ambiente. Dentre estes encontra-se o mercúrio, o qual oferece conhecido risco a saúde. As emissões difusas estão associadas ao abastecimento de água e energia, já que a necessidade por estes leva a modificação da freqüência, da magnitude e da natureza do aporte de água e sedimentos. Tudo isso por conta de intervenções na bacia de drenagem, como a formação de reservatórios e transposição de águas, atingindo, muitas vezes, regiões distantes da atividade modificadora. Tendo em vista tais aspectos, este estudo avaliou o efeito da barragem do Funil nas condições físico-quimicas e no particionamento do mercúrio na água em três pontos do rio Paraíba do Sul. Os parâmetros físico-químicos encontram-se dentro das condições estabelecidas pela legislação ambiental vigente. Entretanto, foram registradas violações para os parâmetros pH (9,43) e O.D. (< 5,0 mg.L-1) no ponto localizado na represa de Funil. O Hg-D e o Hg-P encontram-se com concentrações semelhantes aos reportados por outros estudos em reservatórios, em áreas de baixa concentração por este contaminante no Brasil e no mundo. Avaliando-se o efeito sazonal, os dados demonstram a princípio que o mercúrio está correlacionado diretamente a precipitação local, e também a sazonalidade de uma maneira geral. Há, aparentemente, uma ligação entre o aumento do Hg dissolvido e na época do verão, período em que ocorre um significativo aumento da temperatura e do índice pluviométrico / Urban and industrial activities contribute to increase environmental pollution, one of these components is the mercury. Diffuse emissions are associated with energy and water supply, since the need for these leads to modification of the frequency, magnitude and nature of water and sediment supply, due to interventions in the drainage basin, such as the formation of reservoirs and transposition of waters, with effects that may affect regions distant from the places where modification occurs. In view of these aspects, this study evaluated the effect of Funil reservoir on physicochemical conditions and partitioning of mercury in water at three points in Paraíba do Sul River. Physical and chemical parameters meet the conditions established by the water quality. Violations were recorded for pH (9.43) and O.D. (< 5,0 mg.L-1) at a point located at the dam. The Hg-D and the Hg-P concentrations are similar to those reported by other studies in Brazilian reservoirs and in other world areas of low concentration by this contaminant. Evaluating the seasonal effect, data demonstrate the principle that mercury is correlated directly to local rainfall and to the seasonal in a general way. There is apparently a link between increased dissolved Hg in summer season, period in which occurs a significant increase of temperature and rainfall

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-26T17:27:20Z No. of bitstreams: 1 TeseKAniceto.pdf: 7215824 bytes, checksum: b930fcc52874c9e437f1d692f113bde8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-26T17:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseKAniceto.pdf: 7215824 bytes, checksum: b930fcc52874c9e437f1d692f113bde8 (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 variações paleohidrológicas pelas quais passaram os lagos Hubos e Quistococha ao longo do Holoceno Médio e Superior, foram reconstruídas através de análises semi-quantitativas e qualitativas dos argilo-minerais e dos elementos Al, Si, S, K, Ca, Mn Ti, Fe, Rb, Sr e Zr. A fim de avaliar como o Rio Amazonas influencia os processos sedimentares destes ecossistemas, determinou-se a concentração elementar de carbono (carbono orgânico total-COT) e nitrogênio (nitrogênio total-NT), composição isotópica do carbono e nitrogênio (δ13C e δ15N). O Lago Hubos, está situado próximo à confluência dos rios Ucayali e Marañon, faz parte da planície de inundação do Rio Ucayali e sua conexão com o canal principal se dá de forma indireta e através do pequeno rio Yarapá e sua distância do canal rio é de aproximadamente 2 km. A sedimentação do lago Hubos nos últimos 4130 anos cal AP, se deu sob a influência da forte dinâmica do Ucayali, que resultou em datações 14C invertidas ou com idades muito próximas em trechos extensos do testemunho. Entre 4130 e 2870 anos cal AP a concentração de COT era baixa (<1%), os valores de δ13C e δ15N do lago apresentaram uma matéria orgânica que é mistura de fitoplancton e com matéria orgânica típica de solos e plantas C3 e a presença de laminações, o que sugere um sistema de baixa energia hidrodinâmica. A assembléia mineral com assinatura típica do Ucayali, apresentou elevados percentuais de esmectita (~61%), caulinita (~15%), clorita (~8%) e ilita (18%) e a mineralogia por FRX sugere variabilidade da maior parte dos dados, sugerindo pulsos de inundação neste período. Uma lacuna na sedimentação foi observada entre 2870 e 700 anos cal AP (unidade III). Este sedimento foi caracterizado por concentrações mais elevadas de COT (4,3%), matéria orgânica originada de plantas C3, elevados percentuais de esmectita (67%), caulinita (~12%), clorita (~6%) e ilita (15%) e predominância de material intemperizado e grosso no sedimento. Após esse período, o material sedimentado era pós-moderno e bioturbado, as concentrações de COT de 2,1% e esmectita (~52%), caulinita (~29%), clorita (~4%) e ilita (15%), esta matéria orgânica é característica de solos e plantas C3, com redução de frações mais grossas no sedimento e aumento de material inalterado. O material mais superficial é antigo, provavelmente retrabalhado, com concentração de COT 1,29% e esmectita (~46%) caulinita (~12%), clorita (~26%) e ilita (18%). A FRX, sugere material de granulometria mais grossa e mais alterado quimicamente. O lago Quistococha faz parte da Reserva Quistococha, e está localizado à 10 km do centro da cidade de Iquitos e aproximadamente 10 Km do rio Amazonas. Entre cerca de 6.100 e 4.900 anos cal AP, o lago estava sob forte influência do rio Amazonas. O que induziu a maiores taxas de sedimentação (~0,5 cm ano-1), a deposição predominante foi de partículas relativamente grossas (silte grosso) e laminadas, em detrimento do material orgânico (~5%). A mineralogia da fração argila determinou percentuais de esmectita (~41%), clorita (~9%), ilita (~20%), e caulinita (~29%). A razão FRX, sugere presença de material alterado quimicamente e laminações de 0,7 cm de espessura. A diminuição da granulometria e da espessura das laminações a partir de 5800 anos cal AP, até seu completo desaparecimento indicam a perda gradual da influência do Amazonas. Um hiato foi observado a partir de 4.900 anos calAP, cujo motivo provável ainda precisa ser investigado. Condições mais seca do Holoceno Médio impediram a volta da sedimentação, que só aconteceu apos 2600 anos cal AP, com o retorno das condições mais úmidas estabelecidas durante o Holoceno Tardio. A perda da influência do rio Amazonas induziu alterações significativas na sedimentação lacustre, determinando sua atual condição de isolamento. Caracterizado por taxas de sedimentação extremamente baixas (0,02 cm ano-1), sedimentos mais finos, ricos em material orgânico (20-80%) e fração argila composta de esmectita (~35%); clorita (~5%); ilita (~16%); e caulinita (~44%) / The palaeo-hydrological variations through which passed Hubos and Quistococha lakes along the Middle and Upper Holocene were reconstructed using a semi-quantitative and qualitative analyzes of clay minerals and the elementsAl, Si, S, K, Ca, Mn Ti, Fe, Rb, Sr e Zr. In order to assess how the Amazon River influences the sedimentary processes of these ecosystems, was determined the elementary concentration of carbon (total organic carbon-TOC) and nitrogen (total nitrogen-NT), isotopic composition of carbon and nitrogen (δ13C and δ15N). The Hubos Lake, is situated near the Ucayali and Marañon rivers confluence, part of the floodplain of the Ucayali river and its connection with the main channel occurs indirectly and through small river Yarapá and its distance from the river channel is aproximately2 Km. The sedimentation of the lake Hubos in the last 4130 years cal BP, occurred under the influence of the strong dynamics of the Ucayali, which resulted in 14C datings reversed or very close in age in extensive excerpts of testimony . Between 4130 and 2870 years cal AP TOC concentration was low (<1%), the values of δ13C and δ15N of lake showed an organic matter which is mixed with phytoplankton and typical organic matter from soils and plants C3 and the presence of laminations, which suggests a system of low hydrodynamic energy. The mineral meeting with the typical signature of Ucayali showed high percentages of smectite (~ 61%), kaolinite (~ 15%), chlorite (~ 8%) and illite (18%) and mineralogy by XRF suggests variability of most data, suggesting flood pulses during this period. A gap in sedimentation was observed between 2870 and 700 cal years BP (Unit III). This sediment was characterized by higher concentrations of TOC (4.3%), organic matter originating from plants C3 smectite high percentage (67%), kaolinite (~ 12%), chlorite (~ 6%) and illite (15 %) and predominance of the weathered and coarse sediment. After this period, the settled material was postmodern and bioturbed, TOC concentrations of 2.1% and smectite (~ 52%), kaolinite (~ 29%), chlorite (~ 4%) and illite (15%) this organic matter is characteristic of soils and C3 plants, with reducing coarser fractions in the sediment and unaltered material increase. The most superficial material is old, probably reworked, with 1.29% TOC concentration and smectite (~ 46%) kaolinite (~ 12%), chlorite (~ 26%) and illite (18%). The XRF suggests a thicker granulometry and chemically altered material. The Quistococha lake is part of Quistococha Reserve, and is located 10 km from the center of Iquitos city and approximately 10 km of the Amazon River. Between about 6100 and 4900 years cal BP, the lake was under strong influence of the Amazon River. What led to higher sedimentation rates (~ 0.5 cm-1 year), was the predominant deposition of relatively coarse particles (coarse silt) and laminated, to the detriment of the organic material (~ 5%). The the clay fraction mineralogy determined percentage of smectite (~ 41%), chlorite (~ 9%), illite (~ 20%), and kaolinite (~ 29%). The XRF reason, suggests the presence of chemically altered material and laminations of 0.7 cm thick. The decrease of granulometry and the laminations thickness from 5800 cal years BP, until its complete disappearance indicate the gradual loss of the Amazon influence. A gap was observed from 4900 cal years BP, whose probable reason still needs to be investigated. Drier conditions in the Middle Holocene prevented the sedimentation return, which only happened after 2600 cal years BP, with the return of most humid conditions established during the late Holocene. The loss of influence of the Amazon river induce significant changes in lacustrine sedimentation, determining its current condition of isolation. Characterized by extremely low sedimentation rates (0.02 cm year-1), fine sediments, rich in organic material (20-80%) and clay fraction composed of smectite (~ 35%); chlorite (~ 5%); illite (~ 16%); and kaolinite (~ 44%)

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

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-03-28T17:23:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Christiene_FINAL_.pdf: 2691556 bytes, checksum: 6c071c6fc087c647c3aae5c59f4526d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T17:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Christiene_FINAL_.pdf: 2691556 bytes, checksum: 6c071c6fc087c647c3aae5c59f4526d4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A diagênese recente de metais-traço redox-sensitivos, nutrientes e produtos metabólicos (Mn, Fe, ΣNO3-, NH4+, PO43-, SO42-, ΣH2S, sílica dissolvida (SiD), e alcalinidade) nas águas intersticiais e os fluxos de ΣNO3-, NH4+, PO43- e SiD na interface água-sedimento (IAS) foram estudados em três ambientes que representam cenários diferentes de aportes antrópicos da zona costeira do estado do Rio de Janeiro, incluindo a Baía de Cabo Frio (CF), a Enseada de Jurujuba (JU) e a Baía de Sepetiba (SE). As razões C:N:P e as assinaturas isotópicas (13C e 15N) dos sedimentos indicaram que a MO é de origem marinha no testemunho CF e JU. Já em SE ocorre matéria orgânica (MO) de origem marinha e terrestre, havendo predominância de origem fitoplanctônica. As concentrações de COT demonstraram similaridades no acúmulo do material orgânico entre a BC e a SE, enquanto JU apresentou concentrações mais altas. Os padrões de distribuição das zonas redox dentro da coluna sedimentar, baseado nos perfis de água intersticial, nos ambientes estudados mostraram serem influenciados pela variabilidade do teor de COT e processos de bioturbação e/ou físicos. Na CF, sob condições subóxicas, as principais reações redox foram bem identificadas nos sedimentos superficiais e seguiu a sequência teórica do consumo oxidante: ΣNO3->MnO2>Fe(OH)3, a zona de redução de SO42- não foi evidenciada nesse perfil. Na JU, sob condições anóxicas, os perfis de água intersticial indicaram um zoneamento redox “comprimido”, favorecendo a contração das zonas óxica-subóxica e expansão da região sulfídrica. As altas concentrações de alcalinidade, amônio e sulfeto indicaram degradação intensiva de matéria orgânica no testemunho JU, dominado pela zona de redução de sulfato e uma influência menor pela das reduções de ΣNO3-, MnO2 e Fe(OH)3. Na SE, sob condições subóxicas e a presença de macrofauna observada no sedimento, duas sequências diagenéticas sobrepostas foram observadas. A primeira sequência envolveu a redução do NO3-, MnO2 e Fe(OH)3. A segunda sequência diagenética envolveu a redução do MnO2 e Fe(OH)3. A presença de duas sequências diagenéticas pode estar relacionada aos efeitos de bioturbação e/ou outras perturbações físicas, como eventos de dragagem em áreas adjacentes e atividades de embarcações que causam ressuspensão do sedimento. A ocorrência de variação da concentração de COT no topo do testemunho SE, ressalta a perturbação do sedimento. Foi evidenciado que os fluxos de NO3- e NH4+ em CF são influenciados pelos processos de desnitrificação, em JU pelo processo de desnitrificação e redução desassimilatória de nitrato para amônio, já em SE pelos processos de desnitrificação e nitrificação. O fluxo do PO43- foi afetado pela precipitação de mineral autigênico e bioturbação do sedimento. E o fluxo de SiD foi afetado pela gradual dissolução de sílica biogênica com o aumento da profundidade. Em JU foram observados os maiores fluxos de NO3-, NH4+ e SiD na IAS. No entanto, o fluxo de PO43- mais alto foi observado na IAS da Baía de Sepetiba, provavelmente devido às baixas concentrações de PO43- encontradas na água de fundo em relação às outras áreas de estudo / The early diagenesis of the redox-sensitive trace metals, nutrients, metabolic products (Mn, Fe, ΣNO3-, NH4+, PO43-, SiD, SO42-, H2S and alcalinity) in pore waters and the fluxes of the ΣNO3-, NH4+, PO43- and DSi at the sediment-water interface (SWI) were studied in three environments that represent different scenarios of anthropogenic inputs of the coastal zone of the state of Rio de Janeiro, including the Cabo Frio Bay (CF), Jurujuba Sound (JU) and Sepetiba Bay (SE). The C:N:P ratios and isotopic signatures (13C and 15N) of the sediments indicated that organic matter (OM) is of marine origin in CF and JU core. In SE occurs OM marine and terrestrial origin, with predominance of phytoplankton origin. The TOC concentrations have demonstrated similarities in the accumulation of organic material between BC and SE, while JU submitted higher concentrations. The distribution patterns of redox zones within the sedimentary column, based on pore water profiles, in the studied environments showed to be influenced by the variability of the TOC content and bioturbation and/or physical processes. In CF, under suboxic conditions, the main redox reactions have been identified in surface sediments and followed the theoretical result of oxidant consumption: ΣNO3-> MnO2> Fe (OH)3, the SO42- reduction zone was no evidence in this profile. In JU, under anoxic conditions, the pore water profiles indicated a redox zone ‘compressed’, favoring the contraction of the oxic-suboxic zones and expansion of sulfidic region. The high concentrations of alkalinity, ammonium and sulfide indicated intensive degradation of OM in JU core dominated by the sulfate reduction zone and a smaller influence by the ΣNO3-, MnO2 and Fe (OH)3 reductions. In SE, under suboxic conditions and with the observed presence of macrofauna in the sediment, two overlapped diagenetic sequences can be observed. The first sequence involved the reduction of ΣNO3-, MnO2 and Fe (OH)3. The second diagenetic sequence involved the reduction of MnO2 and Fe (OH)3. The presence of two diagenetic sequences may be related to effects bioturbation and/or other physical disturbances, such as dredging events in adjacent areas and craft activities that cause sediment resuspension. The occurrence of variation of TOC concentration at the top of the SE core, emphasizes the disturbance of sediment. It was evidenced that the fluxes of ΣNO3- and NH4+ in CF are influenced by denitrification processes, in the JU by process denitrification and nitrate dissimilatory reduction to ammonium, as in SE by nitrification and denitrification processes. The PO43- fluxes was affected by the precipitation of autigenic mineral and bioturbation of the sediment. And the SiD flux is affected by the gradual dissolution of biogenic silica with increasing depth. In JU were observed larger fluxes of ΣNO3-, NH4+ and DSi at the SWI were observed. However, the higher PO43- fluxes was observed at the SWI Sepetiba Bay, probably due to low concentrations of PO43- found in the overlying water in relation to other areas of study.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-28T18:18:17Z No. of bitstreams: 1 Tese Clarissa Lourenço de Araujo.pdf: 7002934 bytes, checksum: 52d368f8ad6a751f994f7846928d0854 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-28T18:18:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Clarissa Lourenço de Araujo.pdf: 7002934 bytes, checksum: 52d368f8ad6a751f994f7846928d0854 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Este estudo teve como objetivo contribuir para caracterização do processo de incorporação biológica de metais por duas espécies fitobentônicas, a macroalga Ulva sp. e a macrófita aquática Ruppia maritima, para subsidiar futuras atividades de monitoramento da contaminação da biota aquática da Lagoa Rodrigo de Freitas por metais, bem como de outros sistemas costeiros com condições semelhantes. Este estudo baseou-se na realização de experimentos laboratoriais com o radiotraçador 51Cr (nas formas tri e hexavalente) e com Cr, Cu, Hg, Mn, Pb e Zn, para caracterizar a cinética de incorporação destes pelas duas espécies fitobentônicas. As amostras coletadas na Lagoa Rodrigo de Freitas, foram aclimatadas em laboratório e posteriormente submetidas a experimentos onde foram simuladas condições de mistura de águas salinas e fluviais com água marinha artificial de salinidades 7, 15 e 21‰ e de eventos de aumento dos níveis de matéria orgânica na coluna d’água através da adição de ácidos húmicos. A fim de elucidar os processos de sorção e incorporação de metais foram aplicadas ainda, técnicas de remoção de biofilme e de limpeza do material biológico em solução de EDTA. Nos ensaios com 51Cr (III e IV) foi observada que acumulação do metal por Ulva sp. possui relação inversa com a salinidade, enquanto para R. maritima, o máximo de acumulação ocorre em salinidade 21‰. Nos experimentos com adição simultânea de metais foi observada a seguinte ordem de abundância Pb>Zn>Hg>Cu>Mn>Cr. A maior acumulação dos metais foi observada em salinidade 15‰, com exceção apenas do Hg que apresentou máximo de incorporação em salinidade 21% para alga. Nos ensaios com adição de substâncias húmicas foi evidenciada a redução da incorporação de Cu, Pb e Zn por ambas espécies. No tocante ao potencial de acumulação, foi verificada a maior habilidade de sorção de metais por Ulva sp., independentemente da faixa de salinidade aplicada. Nos ensaios de remoção do biofilme aderido a R. maritima foi observada a redução das concentrações de Cu, Mn e Pb, reforçando o papel deste componente na acumulação de íons metálicos por macrófitas aquáticas. Por fim, no ensaio em que o material biológico foi lavado em solução de EDTA, foi observada a tendência de adsorção superficial de Cu, Mn e Pb, enquanto Cr e Zn, são rapidamente internalizados nos tecidos da macrófita. / This study aims to contribute to the characterization of the process of biological incorporation of metals by two benthonic species, the macroalgae Ulva sp. and the aquatic macrophyte Ruppia maritima, to subsidize future activities of monitoring the contamination of aquatic biota of the Rodrido de Freitas Lagoon for metals, as well as other coastal systems with similar conditions. This study was based on laboratory experiments with the radiotracer 51Cr (in forms tri and hexavalent) and with Cr, Cu, Hg, Mn, Pb and to characterize the kinetics of incorporation of these by two phytobentic species. Samples collected in the Rodrigo de Freitas Lagoon were acclimated in the laboratory and subsequently subjected to experiments where conditions of saline and river water mixed with artificial marine water with salinities of 7, 15 and 21‰ were simulated as well as events that increase the levels of organic matter in the water column through the addition of humic acids. In order to elucidate the processes of sorption and incorporation of metals, techniques for the removal of biofilm and the cleaning of biological material in EDTA solution were also applied. In tests with 51Cr (III and IV) it was observed that accumulation of the metal in Ulva sp. has inverse relationship with salinity, while for R. maritima, the maximum accumulation occurs in salinity 21 ‰. In the experiments with simultaneous addition of metals, the following order of abundance was observed Pb>Zn>Hg>Cu>Mn>Cr. The higher accumulation of metals was observed in salinity 15 ‰, with the exception of Hg that showed maximum incorporation in salinity 21% for algae. In tests with addition of humic substances, the reduction in the incorporation of Cu, Pb and Zn both species was evidenced. In regards to the potential for accumulation, it was verified the greater capability of sorption of metals by Ulva sp., regardless of range of salinity applied. In tests of removal of biofilm attached to R. maritima, the reduction of concentrations of Cu, Mn and Pb was observed, reinforcing the role of this component in the accumulation of metal ions by aquatic macrophytes. Finally, in the biological test material that was washed in EDTA solution, the tendency of surface adsorption of Cu, Mn and Pb was observed, while Cr and Zn are rapidly internalized in the tissues of macrophyte.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-05-03T16:41:23Z No. of bitstreams: 1 GASPAR_2014_TeseUFF.pdf: 5686020 bytes, checksum: 1a09a81a8e3faf6aa6834f79b7c46c47 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T16:41:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GASPAR_2014_TeseUFF.pdf: 5686020 bytes, checksum: 1a09a81a8e3faf6aa6834f79b7c46c47 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Este estudo teve como objetivo principal avaliar a saúde do ecossistema recifal do Atol das Rocas utilizando como indicadores as associações de foraminíferos bentônicos, Índice FORAM e saúde e cobertura de corais. Além disso, descrever a razão Mg/Ca em testas recentes de Nonion commune para identificar mais uma possível espécie para estudos paleoclimáticos. Um total de 276 transeções de ponto e faixa (20x1m) foram realizadas em 6 expedições (out/07, mar e dez/10, mai/11, mai e nov/12) e revelaram coberturas de corais variando entre ~3 e 50%, de acordo com o padrão de circulação de água nas piscinas. Relações entre branqueamento/doenças em corais e anomalias de temperatura foram registradas para 2010. O que pode ter causado uma redução significativa na cobertura de corais em 4 piscinas abertas, após março e dezembro de 2010. A prevalência de doenças, que lesionam e causam mortalidade parcial ou total dos corais, foi alta nessas piscinas. As doenças atingiram maiores porcentagens e persistem por mais tempo que o branqueamento. Em 2012, sem registro de temperatura muito elevadas, a cobertura para de apresentar sinais de declínio, embora ainda existam colônias doentes. Fatores como altos níveis de radiação solar, alta transparência da água, pouca profundidade, intenso fluxo de água, baixa diversidade de corais, dominância do gênero Siderastrea e o contato direto dos corais com muitas algas podem ter contribuído para os altos percentuais de doenças. Além disso, um total de 105 amostras de sedimento superficial foi coletado em dezembro de 2010 e maio de 2011 nas mesmas piscinas. Foram identificados 108 gêneros de foraminíferos bentônicos, porém a maioria com abundância inferior a 1%. Os gêneros Archaias, Quinqueloculina, Sorites, Amphistegina e Borelis dominaram nos dois períodos de amostragem, e juntos representam mais de 60% da abundância relativa em todas as piscinas. Uma relação positiva e significativa foi encontrada entre a granulometria e a densidade de foraminíferos. As menores densidades foram encontradas nas piscinas abertas com intenso fluxo de água. A alta transparência da água, pouca profundidade, intenso fluxo de água, abundância de algas e ambiente carbonático favorecem o domínio de Archaias angulatus nas associações de foraminíferos. A proporção dos foraminíferos que possuem endossimbiontes é superior a 40% em todas as piscinas, resultando em valores médios de Índice FORAM (IF) entre 5,76 e 9,15, com uma média geral para o Atol igual a 7,0. Portanto, o IF indica que a qualidade da água é favorável ao crescimento e/ou recuperação recifal, mas não apresentou correlação com cobertura de coral ou algas, assim como em outras regiões recifais do Brasil. Recomenda-se que o monitoramento da cobertura e saúde recifal e dos foraminíferos sejam complementares e não independentes. Para as análises de geoquímica elementar nas testas de foraminíferos recentes, com o método de ablação a laser (LA-ICP-MS) foram utilizados 50 exemplares de Nonion commune que estavam vivos no momento da coleta, com tamanhos entre 200-354 μm. As médias das razões de Mg/Ca registradas nesse trabalho - 6,12 a 7,85 mmol/mol - estão de acordo com a faixa de variação encontradas para foraminíferos bentônicos sem endossimbiontes e para águas rasas e quentes. A relação entre os valores de Mg/Ca e o tamanho da carapaça, sugerem que futuras análises considerem apenas testas maiores que 250 μm e, preferencialmente, com variações de apenas 50 μm no tamanho das mesmas. É possível sugerir que essa espécie possa ser usada em futuros estudos baseados em Mg/Ca com finalidade de reconstrução de paleotemperaturas, pois parecem ter relação com a temperatura de calcificação, embora um estudo mais detalhado em um ambiente com variações sazonais de TSM mais acentuadas, seja necessário para confirmar essa relação. A continuidade do monitoramento é essencial para compreender como esse ambiente tão importante irá se recuperar e/ou responder aos futuros eventos de anomalias térmicas / This study aimed to assess Rocas Atoll coral reef health by monitoring corals cover and health, as well the benthic foraminifera assemblages and the FORAM Index (FI) in 15 tide pools. Furthermore, the Mg/Ca ratios for recent (stained) foraminifera Nonion commune from Rocas Atoll were also described. A total of 276 point intercept transects and belt transects (20x1m) were surveyed during 6 expeditions (Oct/07, Mar and Dec/10, May/11, May and Nov/12) and revealed coral cover ranging between ~3 and 50% inside tide pools. Bleached and diseased corals were positive related to SST anomalies recorded for 2010, and might be the main reason of a significant coral cover decline in 4 open tide pools. Coral diseases reached higher percentages and persist longer than bleaching. In 2012 no high temperature was recorded and coral cover showing no signs of decline. High radiation levels, clear water, shallow depth, high water flow, low coral diversity, high abundance of one species (Siderastrea stellata) and direct algal contact might be influenced the high percentages of coral diseases. A total of 105 surface sediment samples were collected between December 2010 and May 2011 at the same tide pools. A total of 108 genera of benthic foraminifera were identified, however most of them showed abundance lower than 1%. The genera Archaias, Quinqueloculina, Sorites, Amphistegina and Borelis were dominant in the two sampling periods, and together represent more than 60% relative abundance in all tide pools. A significant and positive relation was found between the grain size and benthic foraminifera density. Lowest densities were founded in open tide pools with high water flow. Clear water, shallow depth, high water flow, high algae abundance and carbonate environment resulted in Archaias angulatus associations. Symbiont-bearing foraminifera proportion is above 40% in all tide pools, resulting FORAM Index (FI) values between 5.76 and 9.15, with mean value 7.0 for Rocas Atoll. Therefore, the FI indicates that the water quality is favorable to growth and/or reef recovery, but showed no correlation with coral cover and algae. It is recommended that monitoring coral cover and health and foraminifera to be complementary and not independent. Trace element composition analyses of recent foraminifera, using the laser ablation (LA-ICP-MS), were conducted in 50 tests of Nonion commune (alive at sampling time), tests sizes ranged from 200-354 μm. The mean Mg/Ca ratios recorded were - 6.12 to 7.85 mmol/mol - consistent with the range of variation found for smaller benthic foraminifera and to shallow and warm waters. The relation between Mg/Ca rations and test size, suggest that future analysis considers only tests greater than 250 μm, and varying only 50 μm. It is possible to suggest that this species may be used in future paleotemperatures research Mg/Cabased, since they appear to be related to the seawater calcification temperature, although a more detailed study in an environment with a higher seasonal SST variations is necessary to confirm this relation. Continuing monitoring is essential to understand how Rocas Atoll will recover and/or respond to future events of thermal stress anomalies