Embora a necessidade de se determinar elementos em baixas concentrações esteja clara, informações sobre a mobilidade, a biodisponibilidade e o impacto desses elementos no ecossistema são tão ou mais importantes que a análise total dos mesmos. O monitoramento de espécies de As no ecossistema vem sendo foco de interesse de inúmeras pesquisas, visto que são empregados como matéria prima de vários produtos industriais, como fungicidas e herbicidas. Devido à alta toxicidade desses compostos, capacidade de bio-acumulação, características mutagênicas e carcinogênicas, a presença e/ou ausência desses compostos necessita ser corretamente estudada e monitorada, por meio de técnicas eficientes para a especiação química, na grande maioria das vezes, em baixas concentrações. Desta forma, o presente trabalho avalia a eficiência do processo de fotocatálise heterogênea para a especiação de As em água, sedimento e plantas. O emprego de sistemas fotocatalíticos para a geração de hidretos (PCHG) usando óxido de metais, como semicondutores (TiO2 e ZnO) para a redução e geração de hidretos, a partir de diferentes formas de As, tem se mostrado promissor e foi avaliado no processo de pré-redução e geração dos hidretos. Os principais parâmetros para a geração de hidretos, como concentração de tetraborohidreto de sódio 0,4-2,0% (m.v-¹), vazão de gás de arraste 0,05 mL.min-¹ e quantidade de ácido clorídrico 2,0-30% (v.v-¹) foram estudados. Outros ácidos inorgânicos (fosfórico e nítrico) e orgânicos (acético, oxálico e fórmico) foram avaliados no sistema para a geração de hidretos. Diferentes formas de As foram avaliadas para a geração de hidretos [As(III), As(V) e dimetilarsênio (DMA)], o que demonstrou a necessidade de um processo mais completo e eficiente para a geração visando a especiação química. As melhores condições para geração de hidretos: tetrahidroborato de sódio [0,8 % (m.v-¹); 0,5% (m.v-¹) NaOH],o ácido HCl 2,0 % (v.v-¹), linearidade da curva (r =0,99903) e sensibilidade (coeficiente angular de 0,00747), vazão do gás de arraste 0,025 mL minutos-¹. O sistema de PCHG tem suas melhores condições para cada espécie: tetrahidroborato de sódio [0,8 % (m.v-¹); 0,5% (m.v-¹) NaOH], ácido HCl 2,0 e 10 % (v.v-¹), para o fotocatalisador de TiO2 a massa de 0,02g L-¹ pH 4 e para o fotocatalisador ZnO, 0,06g L-¹ e ambos fotocatalisadores com ácido fórmico de 2 e 8 % (v.v-¹) de acordo com a espécie a ser determinada, linearidade da curva (r =0,99745) e sensibilidade (coeficiente angular de 1,71x10-³; 1,44x10-³; 2,28x10-³), para as espécies As(III), As(V), DMA) respectivamente, vazão do gás de arraste 0,025 mL minutos-¹. / Although the need to analyze elements at low concentrations is clear, information on mobility, bioavailability and the impact of these elements in the ecosystem are equally or more important than the overall analysis. The monitoring of the species in the ecosystem has been the focus of interest of numerous studies, since they are used as raw material for various industrial products such as fungicides and herbicides. Due to the high toxicity of these compounds, ability to bio-accumulate, mutagenic and carcinogenic properties, the presence and / or absence of these compounds need to be properly studied and monitored through efficient techniques for the chemical speciation, in most cases, in low concentrations. Thus, the present study evaluates the efficiency of the heterogeneous photocatalysis process for the speciation of As in water, sediment and plants. The use of photocatalytic systems for the generation of hydrides (PCHG) using metal oxide, such as semiconductor (TiO2, and ZnO) and to reduce the generation of hydrides from the different forms, have shown promise and been reported in the pre-reduction and the generation of hydrides. The main parameters for the generation of hydrides such as sodium borohydride concentration of 0.4-2.0% (MV-1), carrier gas flow rate 0.05 mL min -1 and the amount of hydrochloric acid 2.0 30% (w-1) were studied. Other inorganic acids (nitric and phosphoric) and organic (acetic, formic and oxalic acid) were assessed in the system for the generation of hydrides. Different forms were evaluated for the generation of hydrides [As (III) As (V) and dimetilarsênio], demonstrating the need for a more complete and efficient process for generating targeting the chemical speciation. The best conditions for hydride generation: sodium tetraborohidreto [0,8% (mv-1); 0.5% (MV-1) NaOH], the acid HCl 2.0% (w-1), the curve linearity (r = 0.99903) and sensitivity (slope of 0.00747), gas flow drag 0.0025 mL.minutes-¹. The PCHG system has its best conditions for each species: sodium tetraborohidreto [0.8% (mv-1); 0.5% (MV-1) NaOH], 2.0 HCl acid and 10% (w-1) for TiO2 photocatalyst mass 0.02 g L-1 pH 4 and ZnO photocatalyst 0,06 g L-¹ both photocatalysts with formic acid of 2 to 8% (w-1) in accordance with the species to be determined), the curve linearity (r = 0.99745) and sensitivity (slope of 0.00171; 0.00144; 0.00228), for the species As (III), As (V), DMA) respectively, the gas flow drag 0.0025 mL.minutes¹. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O tomate (Solanum lycopersicum L.) é considerado um alimento funcional por sua propriedade antioxidante. O fruto contém dos carotenoides, ácido L-ascórbico, vitamina E e substâncias fenólicas. Estudos indicam que o consumo do tomate pode retardar o envelhecimento e favorecer o funcionamento do sistema imunológico em humanos, embora não seja possível afirmar uma relação direta entre a prevenção ou cura de qualquer carcinoma com o consumo de produtos à base licopeno. Na década de 1990, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) criou o projeto TOMATEC, o tomate ecologicamente cultivado. A produção é baseada em um manejo diferenciado, que objetiva a otimização do uso do solo, menor consumo de pesticidas, herbicidas e incentivo à produção familiar dos agricultores. O estudo objetiva observar a influencia dos diferentes manejos: tradicional e TOMATEC na produção de (15E)-licopeno nos frutos do tomate, em diferentes cultivares do Brasil. Assim, foi utilizada a técnica de cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector por arranjo de diodos (CLAE-DAD), em fase estacionária polimérica composta de 30 carbonos (C30). Esta fase estacionária é capaz de separar carotenoides, incluvise, isômeros geométricos do licopeno. As amostras foram coletadas, tratadas, extraídas e analisadas sob as mesmas condições para avaliação das concentrações de (15E)-licopeno nos frutos. Ensaios realizados foram capazes de demonstrar, de maneira objetiva, que a metodologia proposta conduziu a resultados confiáveis à qualidade desejada, de acordo com o guia de validação proposto pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). Foram utilizadas ferramentas estatísticas para comparar os teores de (15E)-licopeno, em diferentes Estados do Brasil, sob diferentes manejos. Os resultados indicam os maiores teores da substância em cultivares convencionais e mostram que o ensacamento do fruto é um fator decisivo para a biossíntese do (15E)-licopeno

Uma das maiores atividades humanas que gera impacto ao meio ambiente é o setor de transportes automotores, especialmente veículos que utilizam óleo diesel mineral como forma de combustível. Independente do conforto ou objetivos que levem a utilização deste tipo de transporte, estes produzem emissões que contém diversos tipos de poluentes atmosféricos. A substituição de óleo diesel mineral pelo biodiesel vegetal, vem se apresentando como uma alternativa para este setor, especialmente para o Brasil, que com base em sua imensa biodiversidade com plantas oleaginosas deverá se constituir em um dos maoires produtores mundiais de biodiesel vegetal. Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre três tipos de oleaginosas (soja, algodão e mamona) e uma msitura binária v/v soja e algodão. Os resultados obtidos neste estudo foram comparados as especificações definidas pelas normas: Brasileira (RANP 07/2008), Européia (EN/14214) e Americana (ASTM D-6751). Entre todas as amostras estudadas, o óleo de mamona não atende algumas propiedades físico-químicas das normas em questão. As amostras de biodiesel de soja e algodão, individualmente e combinadas, com caracteristicas, aplicações, zoneamento agroclimático e sazonalidade de produção regionalmente diferente apresentam propiedades físico-químicas semelhantes, podendo ser considerada uma fonte renovavél de energia. / One of the major human activities that generate environmental impact is the automotive transportation sector, especially vehicles using diesel fuel as a mineral. Regardless of comfort or goals that lead to use of this type of transport, they produce emissions which contains several types of air pollutants. The replacement of mineral diesel by biodiesel plant, has served as an alternative to this sector, especially for Brazil, based on its vast biodiversity with oilseeds is expected to be one of maoires producers of biodiesel plant. This paper presents a comparative study between three types of oilseeds (soybeans, cotton and castor bean) and a binary msitura v / v soybean and cotton. The results of this study were compared with the specifications defined by the rules: Brazilian (RANPA 07/2008), European (EN/14214) and American (ASTM D-6751). Among all samples, castor oil does not meet certain physical and chemical properties of the rules in question. Samples of biodiesel from soybeans and cotton, individually and combined, with features, applications, agroclimatic zoning and seasonality of production regionally different properties have similar physicochemical and can be considered a renewable source of energy.

Orientador : Prof. Dr. Paulo Henrique Gorgatti Zarbin / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 19/02/2016 / Inclui referências : f. 151-166 / Área de concentração : Química Orgânica / Resumo: Este trabalho descreve aspectos relacionados à ecologia química de três espécies distintas (uma espécie de inseto e duas de bactérias), abordando desde a criação dos organismos em condições de laboratório com o objetivo de realizar a extração de voláteis e posterior identificação estrutural, síntese, estudos biossintéticos e de determinação de bioatividade. Desta maneira, o trabalho está dividido em dois capítulos. O primeiro capítulo discute de aspectos relacionados à identificação e síntese do feromônio de agregação do besouro Homalinotus depressus (Coleoptera: Curculionidae), cuja população tem crescido constantemente na região norte do Brasil, levando a perdas financeiras de grandes proporções na produção de coco. Devido a aspectos biológicos da espécie, acredita-se que o uso de feromônios no controle da praga é promissor. Respostas comportamentais de H. depressus a extratos de aeração de coespecíficos sugerem a presença de um feromônio de agregação produzido pelos machos. As análises destes extratos em GC revelaram a presença de quatro compostos macho-específicos. O conjunto de dados analíticos sugeriu que o componente minoritário da mistura estaria relacionado à estrutura da isoforona, que foi confirmada através da co-injeção com um padrão analítico. Algumas reações foram propostas a partir da isoforona, com o objetivo de identificar os demais componentes da mistura. A reação de epoxidação resultou na epóxi-isoforona, a qual coelui com um dos compostos macho-específicos. Através das análises em GC-FTIR e GC-MS e da redução da epóxi-isoforna com NaBH4, o composto majoritário foi identificado como 4,4,6-trimetil-7-oxa-biciclo[4.1.0]heptan-2-ol (homalinol). A preparação diastereoseletiva dos estereoisômeros syn e anti do homalinol e a comparação de seus respectivos perfis cromatográficos permitiu a determinação da configuração relativa do composto majoritário como syn. Ambos os enantiômeros do syn-homalinol foram obtidos em bons excessos enantioméricos via biocatálise e a configuração absoluta do homalinol natural foi determinada como (1R,2R,6S). Bioensaios em olfatômetro-Y e em campo demonstraram que o componente majoritário sintético puro ou em mistura com os demais compostos macho-específicos é atrativo para H. depressus. A segunda parte do trabalho relata a identificação, síntese e biossíntese de nitrilas voláteis emitidas por culturas das bactérias Pseudomonas veronii e Micromonospora echinospora. Os voláteis produzidos por culturas de P. veronii R02 e M. echinospora DSM 43816 foram coletados por aparato de trapeamento em circuito fechado (CLSA) e analisados por GC-MS. Análises prévias à realização deste trabalho permitiram a identificação de diversos compostos presentes nos extratos de ambas as espécies, assim como a detecção de nitrilas de cadeia longa, não identificadas. Foram detectados seis compostos nos extratos de P. veronii R02 e onze compostos nos extratos de M. echinospora DSM43816 contendo a função nitrila. Através da análise dos respectivos índices de retenção, espectros de massas e dados oriundos de derivatização com disulfeto de dimetila (DMDS) foram elaboradas propostas estruturais para as nitrilas presentes nos extratos de ambas as espécies. As propostas foram confirmadas através da síntese de padrões. Em P. veronii R02 foram identificadas as seguintes estruturas: (Z)-tetradec-7-enonitrila, tetradecanonitrila, pentadecanonitrila, (Z)-hexadec-9-enonitrila, hexadecanonitrila e (Z)-octadec-11- enonitrila. Em M.echinospora DSM43816 foram identificadas as seguintes estruturas: (Z)-12-metiltridec-3-enonitrila, (E)-12-metiltridec-3-enonitrila, (Z)-tetradec-3- enonitrila, (E)-tetradec-3-enonitrila, (Z)-13-metiltetradec-3-enonitrila, (Z)-12- metiltetradec-3-enonitrila, (E)-13-metiltetradec-3-enonitrila, 13- metiltetradecanonitrila, (Z)-pentadec-3-enonitrila, (Z)-14-metilpentadec-3-enonitrila e (Z)-hexadec-3-enonitrila. Através da síntese e aplicação de compostos isotopicamente marcados às culturas foi possível elaborar propostas biossintéticas para a obtenção das nitrilas naturais em ambas as espécies. Estudos de atividade antimicrobiana preliminares demonstraram que a E/Z-pentadec-3-enonitrila é capaz de inibir o crescimento de culturas de Staphylococcus aureus. / Abstract: This project describes aspects related to the chemical ecology of three different species (one insect and two bacteria species), approaching since the organism rearing in laboratory conditions, aiming the extraction of volatiles followed by sctructural elucidation, synthesis, biosynthetic studies, and bioactivity determination. In this way this thesis is divided in two distinct chapters. The first chapted describes aspects related to the identification and synthesis of the aggregation pheromone produced by the beetle Homalinotus depressus (Coleoptera: Curculionidae), whose population has constantly increased on the Brazilian Northern region, leading to heavy financial losses on coconut production. Due to biological aspects of the species, the use of pheromones in pest management programs is promising. The behavioral responses of H. depressus to conspecifics aeration extracts suggested the presence of a maleproduced aggregation pheromone. GC analyses of these extracts revealed the presence of four male-specific compounds. Analytical dataset suggested the identity of the minor component as isophorone which was confirmed by co-injection with an analytical standard. Several reactions were proposed starting from isophorone in order to identify the remaining components. The epoxydation reaction resulted in epoxyisophorone, which co-eluted with one of the male-specific compounds. By GCFTIR and GC-MS analyses and NaBH4 reduction of epoxyisophorone the major compound was identified as 4,4,6-trimetil-7-oxa-biciclo[4.1.0]heptan-2-ol (homalinol). Diastereoselective preparation of syn and anti stereoisomers of homalinol and the comparison of their respective chromatographic profiles allowed the determination of the relative configuration of the major compound as syn. Both enantiomers of syn-homalinol were obtained in high enantiomeric excesses by biocatalysis and the absolute configuration on natural homalinol was determined as (1R,2R,6S). Y-tube olfactometer and field bioassays demonstrated that the synthetic major compound pure or as a mixture of all the male specific compounds is attractive to H. depressus. The second chapter describes the identification, synthesis and biosynthesis of volatile nitriles released by bacterial cultures of Pseudomonas veronii and Micromonospora echinospora. Volatiles produced by P. veronii R02 and M. echinospora DSM 43816 cultures were collected by closed loop striping apparatus (CLSA) and analyzed by GC-MS. Previous analyses allowed the identification of several compounds in extracts from both species and the detection of unidentified long chain nitriles. Six nitriles were detected on extracts from P. veronii R02 and eleven from M. echinospora DSM43816. Structural proposals for the nitriles contained on extracts from both species we performed through the analysis of the respective retention indexes, mass spectra and dimethyl disulfide (DMDS) derivatisations data. The proposed structures were confirmed by synthesizing standards. The following structures were identified on P. veronii R02: (Z)-tetradec-7-enenitrile, tetradecanenitrile, pentadecanenitrile, (Z)-hexadec-9-enenitrile, hexadecanenitrile e (Z)-octadec-11-enenitrile. The following structures were identified on M.echinospora DSM43816: (Z)-12-methyltridec-3-enenitrile, (E)-12-methyltridec-3-enenitrile, (Z)- tetradec-3-enenitrile, (E)-tetradec-3-enenitrile, (Z)-13-methyltetradec-3-enenitrile, (Z)- 12-methyltetradec-3-enenitrile, (E)-13-methyltetradec-3-enenitrile, 13- methyltetradecanenitrile, (Z)-pentadec-3-enenitrile, (Z)-14-methylpentadec-3- enenitrile and (Z)-hexadec-3-enenitrile. It was possible to propose biosynthetic routes to the natural nitriles through synthesis and application of isotopically labeled compounds to the cultures. Preliminary antimicrobial activity studies showed that pentadec-3-enenitrile is active against growth of Staphylococcus aureus cultures

Uma das maiores atividades humanas que gera impacto ao meio ambiente é o setor de transportes automotores, especialmente veículos que utilizam óleo diesel mineral como forma de combustível. Independente do conforto ou objetivos que levem a utilização deste tipo de transporte, estes produzem emissões que contém diversos tipos de poluentes atmosféricos. A substituição de óleo diesel mineral pelo biodiesel vegetal, vem se apresentando como uma alternativa para este setor, especialmente para o Brasil, que com base em sua imensa biodiversidade com plantas oleaginosas deverá se constituir em um dos maoires produtores mundiais de biodiesel vegetal. Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre três tipos de oleaginosas (soja, algodão e mamona) e uma msitura binária v/v soja e algodão. Os resultados obtidos neste estudo foram comparados as especificações definidas pelas normas: Brasileira (RANP 07/2008), Européia (EN/14214) e Americana (ASTM D-6751). Entre todas as amostras estudadas, o óleo de mamona não atende algumas propiedades físico-químicas das normas em questão. As amostras de biodiesel de soja e algodão, individualmente e combinadas, com caracteristicas, aplicações, zoneamento agroclimático e sazonalidade de produção regionalmente diferente apresentam propiedades físico-químicas semelhantes, podendo ser considerada uma fonte renovavél de energia. / One of the major human activities that generate environmental impact is the automotive transportation sector, especially vehicles using diesel fuel as a mineral. Regardless of comfort or goals that lead to use of this type of transport, they produce emissions which contains several types of air pollutants. The replacement of mineral diesel by biodiesel plant, has served as an alternative to this sector, especially for Brazil, based on its vast biodiversity with oilseeds is expected to be one of maoires producers of biodiesel plant. This paper presents a comparative study between three types of oilseeds (soybeans, cotton and castor bean) and a binary msitura v / v soybean and cotton. The results of this study were compared with the specifications defined by the rules: Brazilian (RANPA 07/2008), European (EN/14214) and American (ASTM D-6751). Among all samples, castor oil does not meet certain physical and chemical properties of the rules in question. Samples of biodiesel from soybeans and cotton, individually and combined, with features, applications, agroclimatic zoning and seasonality of production regionally different properties have similar physicochemical and can be considered a renewable source of energy.

O tomate (Solanum lycopersicum L.) é considerado um alimento funcional por sua propriedade antioxidante. O fruto contém dos carotenoides, ácido L-ascórbico, vitamina E e substâncias fenólicas. Estudos indicam que o consumo do tomate pode retardar o envelhecimento e favorecer o funcionamento do sistema imunológico em humanos, embora não seja possível afirmar uma relação direta entre a prevenção ou cura de qualquer carcinoma com o consumo de produtos à base licopeno. Na década de 1990, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) criou o projeto TOMATEC, o tomate ecologicamente cultivado. A produção é baseada em um manejo diferenciado, que objetiva a otimização do uso do solo, menor consumo de pesticidas, herbicidas e incentivo à produção familiar dos agricultores. O estudo objetiva observar a influencia dos diferentes manejos: tradicional e TOMATEC na produção de (15E)-licopeno nos frutos do tomate, em diferentes cultivares do Brasil. Assim, foi utilizada a técnica de cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector por arranjo de diodos (CLAE-DAD), em fase estacionária polimérica composta de 30 carbonos (C30). Esta fase estacionária é capaz de separar carotenoides, incluvise, isômeros geométricos do licopeno. As amostras foram coletadas, tratadas, extraídas e analisadas sob as mesmas condições para avaliação das concentrações de (15E)-licopeno nos frutos. Ensaios realizados foram capazes de demonstrar, de maneira objetiva, que a metodologia proposta conduziu a resultados confiáveis à qualidade desejada, de acordo com o guia de validação proposto pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). Foram utilizadas ferramentas estatísticas para comparar os teores de (15E)-licopeno, em diferentes Estados do Brasil, sob diferentes manejos. Os resultados indicam os maiores teores da substância em cultivares convencionais e mostram que o ensacamento do fruto é um fator decisivo para a biossíntese do (15E)-licopeno

Orientador: Ademir dos Santos / Co-orientadora: Luciana Camargo de Oliveira / Banca: André Gustavo Ribeiro Mendonça / Banca: Gustavo Rocha de Castro / Banca: Marcos Fernando de Souza Teixeira / Banca: Maria Olimpia de Oliveira Rezende / Resumo: Desde o final dos anos 80, a questão do comportamento do mercúrio no ambiente amazônico e sua toxicidade vêm sendo discutidos por pesquisadores brasileiros e estrangeiros na tentativa de se determinar o verdadeiro risco que este elemento apresenta para o ecossistema. Embora muitos avanços tenham sido obtidos num intenso esforço de três décadas, a ausência de um grande programa de mapeamento e monitoramento da contaminação por mercúrio em todo território amazônico dificulta a precisa determinação dos caminhos que este metal percorre antes de constituir um perigo ao ser humano. No ambiente aquático, o mercúrio pode ser metilado por processos biológicos e/ou químicos. Dentre as espécies de mercúrio, o metilmercúrio (MeHg) é a mais tóxica, o que se deve a sua elevada estabilidade, solubilidade lipídica e propriedades iônicas que lhe permite atravessar membranas de organismos vivos. A metilação do mercúrio e o subsequente acúmulo na biota é maior no ambiente aquático que no terrestre e pode ser considerada a etapa chave para o entendimento do ciclo do Hg. O interesse no estudo ecotoxicológico do MeHg se deve principalmente ao fato de ser uma neurotoxina, tendo a tendência de bioacumular e biomagnificar, tornando-se um risco para a saúde humana. A principal via de contaminação nos seres humanos é através da ingestão de alimentos, principalmente peixes. Neste trabalho, foi realizado um estudo na região no do rio Madeira na área de influência da Usina Hidrelétrica de Jirau, determinando a concentração de mercúrio total e orgânico em amostras de água, solo e sedimento, e verificou-se que tais valores estão abaixo dos níveis preconizados pela legislação brasileira, não evidenciando contaminação pontual deste metal na bacia antes do enchimento do lago. Além disso, estudou-se a formação do MeHg utilizando águas, solos e sedimentos provenientes de três bacias ... / Abstract: Since the end of the 1980s, the behavior of mercury in the Amazonian environment, as well as its potential toxicity, has been investigated by scientists from both Brazil and elsewhere in order to try to determine the true risks that this element poses to the ecosystem and human health. Despite substantial advances over three decades, the absence of adequate mapping and monitoring of mercury contamination throughout the Amazon region has hindered identification of the precise routes by which the metal is transported before it could constitute a hazard to humans. In the aquatic environment, mercury can be methylated in biological and chemical processes. Amongst the various mercury species, methylmercury (MeHg) is the most toxic, due to its high stability, lipid solubility, and ionic properties, which enable it to traverse the membranes of living organisms. The methylation of mercury and its subsequent accumulation in biota is greater in the aquatic than in the terrestrial environment, and it is vital to understand this key step in the Hg cycle. Interest in ecotoxicological studies of MeHg is largely driven by the fact that the compound is a neurotoxin that can become bioaccumulated and biomagnified, and therefore represent a threat to human health. The main route for human uptake of MeHg is through the ingestion of foods, especially fish. The present work concerns a study of a region of the Madeira River influenced by the Jirau hydroelectric facility. The concentrations of total and organic mercury were determined in samples of water, soil, and sediment. The values obtained were below the permissible levels established by Brazilian legislation, and there was no evidence of contamination in the river basin due to emissions of mercury from point sources, prior to filling of the reservoir. Investigation was also made of the formation of MeHg, employing water, soil, and sediment obtained from three basins ... / Doutor

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O conhecimento da dispersão das emissões de radionuclídeos na atmosfera, oriundas de um reator nuclear, em condições normais de operação, é uma importante etapa dos processos do licenciamento nuclear e ambiental. Esses processos exigem a elaboração de um estudo para avaliar o impacto ambiental radiológico. Entretanto, para estimar esse impacto é necessária a simulação dos mecanismos de transporte e de deposição dos poluentes liberados para a atmosfera. O presente estudo teve como objetivo a aplicação do modelo de dispersão atmosférica ARTM (Atmospheric Radionuclide Transport Model), juntamente com os potentes recursos de geoprocessamento, na avaliação do impacto ambiental radiológico de um reator nuclear em condições tipicamente brasileiras e de rotina. Para tanto, adotaram-se algumas informações do importante projeto nacional do reator de pesquisa conhecido como Reator Multipropósito Brasileiro RMB. As informações de emissões atmosféricas do reator, necessárias para a simulação desse projeto, foram baseadas em dados do reator Open Pool Australian Light Water (OPAL). Outros importantes dados levantados e analisados foram relativos: ao termo fonte, à topografia, à meteorologia e aos dados socioambientais. Os poluentes analisados foram os radionuclídeos 41Ar; 140Ba; 51Cr; 137Cs; 131I; 133I; 85m Kr; 87Kr; 88Kr; 140La; 133Xe; 135Xe; 3H; 90Sr. O modelo foi simulado para dois cenários cronológicos a partir dos dados meteorológicos dos anos de 2009 e 2010. A adoção de técnicas de geoprocessamento foi relevante no planejamento, no pré-processamento dos dados e no pós-processamento dos resultados. Após processados, os dados de entrada foram inseridos no modelo de dispersão ARTM. Mapas, gráficos e tabelas foram produzidos e avaliados. Dentre os principais resultados ressalta-se a estimativa das concentrações dos radionuclídeos e os valores de dose calculados a partir dessas concentrações. De acordo com os cenários simulados e avaliados concluiu-se que as vias de exposição que mais contribuíram para a dose no indivíduo do público foram o 41Ar, para imersão na pluma, e o 133I, para inalação. Entretanto, essas vias se mostraram muito abaixo dos limites estabelecidos pelas normas vigentes. / The knowledge of the dispersion of radionuclides emissions into the atmosphere arising from a nuclear reactor, in normal operation, is an important step in the process of the nuclear and environmental assessment study. These processes require an assessment study of the radiological environmental impact. However, to estimate this impact a simulation of the transport mechanisms and deposition of pollutants released into the atmosphere is required. The present study aimed at the application of the dispersion model ARTM (Atmospheric Radionuclide Transport Model), together with the powerful tools of the GIS (Geographic Information System) for the environmental impact assessment of a radiological nuclear reactor under typically routine and conditions. Therefore some important information from the national project for a research reactor known as Brazilian Multipurpose Reactor (RMB) was considered. The information of the atmospheric emissions of the reactor, needed for the simulation of this project, was based on data of the Open Pool Australian Light Water (OPAL).Other important data that had to be collected and analyzed were the source term, the topography, the meteorology and the environmental data. The radionuclides analyzed as pollutants were41Ar; 140Ba; 51Cr; 137Cs; 131I; 133I; 85m Kr; 87Kr; 88Kr; 140La; 133Xe; 135Xe; 3H; 90Sr. The model was run for two chronological scenarios according to their meteorological data for the years 2009 and 2010, respectively. The adoption of GIS techniques was relevant in planning, data preprocessing and in the post-processing of results as well. After pre-processing, the input data were processed by the ARTM dispersion model. Maps, charts, and tables were then produced and evaluated. According to the simulated and evaluated scenarios it could be concluded that exposure pathways that mostly contributed to the dose for individual public were 41Ar, for immersion in the plume, and 133I, for inhalation. Nevertheless, even these pathways were much below the limits established by the current standards.

O objetivo deste trabalho foi estudar a remoção de metais pesados de efluentes sintéticos aquosos através de nanofiltração, com utilização de membrana de poliamida. A membrana utilizada constituída de poliamida apresentou uma boa permeabilidade hidráulica, constatada pela linearidade de fluxo com a variação de pressão de trabalho. Os metais estudados foram cobre, cádmio, zinco, chumbo e níquel com especiação de nitrato e sulfato. O desempenho do sistema foi verificado pela variação dos parâmetros operacionais (pressão e fluxo), associados também com a variação da salinidade e da concentração do metal. Em uma etapa inicial estudou-se a remoção de metais (nitrato e sulfato) isoladamente em uma mesma concentração molar, na pressão de 10 bar, comparando-se as rejeições com e sem agente complexante (EDTA). Em uma segunda etapa, estudou-se o desempenho da membrana, com misturas dos metais (nitrato) e mistura de metais (sulfato), também com e sem agente complexante, os resultados mostraram que a presença de agente complexante melhorou a rejeição dos metais. Nestas misturas estudaram-se os efeitos das concentrações (0,001; 0,0005 e 0,0001mol/L) e das pressões (5; 7; 10 e 12,5 bar) no sistema de remoção, constatou-se que o aumento da concentração e diminuição da pressão afeta a remoção. Em uma terceira etapa, estudou-se a influência da salinidade pela mistura de dois metais de mesma especiação (sulfato), comparando a remoção na pressão de 10 bar. Os resultados atestaram uma rejeição maior que 94 % para todos metais, na pressão de 10 bar, indicando um excelente desempenho e fluxo adequado, daí viabilidade de processo para todas as concentrações testadas. A pertinência do teste se justifica pela adequação do permeado ao atendimento aos padrões ambientais de concentração de metais e confirmam a eficácia do sistema de nanofiltração na remoção de metais pesados / The objective of this work was to study the removal of heavy metals of aqueous synthetic efluentes through nanofiltração, with use of polyamide membrane. The membrane used constituted of polyamide it presented a good hydraulic permeabilidade, verified by the flow linearidade with the variation of work pressure. The studied metals were copper, cadmium, zinc, lead and nickel with speciation of nitrate and sulfate. The performance of the system was verified by the variation of the operational parameters (pressure and flow), also associated with the variation of the salinity and of the concentration of the metal. In an initial stage it was studied the removal of metals (nitrate and sulfate) separately in a same concentration molar, in the pressure of 10 bar, being compared the rejections with and without agent complexante (EDTA). In a second stage, it was studied the performance of the membrane, with mixtures of the metals (nitrate) and mixture of metals (sulfate), also with and without agent complexante, the results showed that the presence of agent complexante improved the rejection of the metals. In these mixtures they were studied the effects of the concentrations (0,001; 0,0005 and 0,0001mol/L) and of the pressures (5; 7; 10 and 12,5 bar) in the removal system, it was verified that the increase of the concentration and decrease of the pressure affects the removal. In a third stage, it was studied the influence of the salinity by the mixture of two metals of same speciation (sulfate), comparing the removal in the pressure of 10 bar. The results attested a larger rejection than 94% for all metals, in the pressure of 10 bar, indicating an excellent acting and appropriate flow, then process viability for all of the tested concentrations. The importance of the test is justified for the adaptation of the permeated to the service to the environmental patterns of concentration of metals and they confirm the effectiveness of the nanofiltração system in the removal of heavy metals

O presente trabalho teve como objetivo principal comparar dois métodos de extração de elementos-traço em sedimentos que são assistidos por radiação micro-ondas. Foram coletadas amostras de sedimentos superficiais em um manguezal localizado na baía da Ilha Grande e em três manguezais localizados na baía de Sepetiba, RJ. As amostras de sedimentos coletadas foram secas, destorroadas e peneiradas. Sub-amostras foram submetidas a análises de caracterização física e química. Os métodos de extração de elementos-traço comparados foram o EPA-3051A e o método água régia assistido por micro-ondas. Os elementos-traço analisados foram: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn. As concentrações dos elementos-traço nos extratos produzidos foram determinadas por FAAS (Espectrometria de absorção atômica com chama). Foram encontradas nos sedimentos dos manguezais estudados concentrações acima dos níveis estabelecidos pela Resolução CONAMA 344/2004 para os elementos-traço: Cd, Ni, Pb e Zn. Os resultados mostraram que as capacidades de extração de elementos-traço dos métodos EPA-3051A e água régia assistido por micro-ondas variam em função das características físico-químicas dos sedimentos. A análise estatística pela técnica de regressão linear simples mostrou que as duas metodologias são estatisticamente similares apenas para o Cr e os valores dos coeficientes de determinação (R2) obtidos obedeceram à seqüência: Cu > Pb > Zn > Ni > Cr > Cd. Na análise pela técnica estatística de regressão linear múltipla ocorreram melhorias estatisticamente significativas nos coeficientes de determinação quando foram incluídas as seguintes variáveis independentes: potencial redox e fósforo total para o Cd, argila para o Cr, areia para o Ni e fósforo total para o Pb e para o Zn / This study aimed to compare two methods of extraction of trace elements in sediments that are assisted by microwave radiation. Samples were collected from surface sediments in a mangrove forest located at Ilha Grande Bay and in three mangrove forests located in Sepetiba Bay, RJ. The sediment samples collected were dried, sieved and disaggregated. Sub-samples were analyzed for the physical and chemical characterization. The methods for extraction of trace elements compared were EPA 3051A and aqua regia in a microwave oven. The trace elements analyzed were Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn. The concentrations of trace elements in extracts produced were determined by FAAS. Were found in sediments of mangrove areas concentrations above the levels established by CONAMA Resolution 344/2004 for trace elements: Cd, Ni, Pb and Zn. The results showed that the capacity of extraction of trace elements of EPA methods 3051A and aqua regia in a microwave oven vary depending on the physicochemical characteristics of the sediments. Statistical analysis by simple linear regression analysis showed that both methods are statistically similar only for Cr and the coefficients of determination (R2) obtained followed the sequence: Cu> Pb> Zn> Ni> Cr> Cd . In analyzing the statistical technique of multiple linear regression were statistically significant improvements in the coefficients of determination when we included the following variables: total phosphorus and redox potential for Cd, clay for Cr, sand for Ni and total phosphorus for Pb and for Zn