Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Resolução CONAMA N 430/2011 exige a utilização de dois bioensaios (dois níveis tróficos) para avaliação ecotoxicológica de efluentes, mas a seleção ao acaso de bioensaios pode permitir lançamentos tóxicos. A sensibilidade dos bioindicadores irá depender da substância tóxica avaliada. Assim, baterias de bioensaios sensíveis devem ser estabelecidas às classes de contaminantes. Na literatura não há estudos que indiquem uma bateria de bioensaios ecotoxicológicos sensíveis para avaliação de efluentes contendo principalmente metais. Esse trabalho teve como objetivo selecionar uma bateria de bioensaios ecotoxicológicos que conjuntamente detectem toxicidade ao maior número de metais isolados e em misturas e que sejam realizados no menor tempo indicado pelas normas de padronização. Foram avaliadas as sensibilidades de seis bioensaios, incluindo três níveis tróficos (produtores, algas: Pseudokirchneriella subcapitata e Chlorella vulgaris; consumidores primários, cladóceros: Daphnia similis e Ceriodaphnia dubia; consumidores secundários, peixes: Poecilia reticulata e Danio rerio), a 10 espécies metálicas individuais (Ag+, Cd2+, Cu+, Cu2+, Cr3+, Cr6+, Pb2+, Ni2+, Zn2+ e Hg2+) e a efluentes reais (siderúrgicos) e simulados em laboratoriais (baseado nos limites máximos permitidos para descarte). Os bioensaios com peixes foram os menos sensíveis, D. rerio não detectou toxicidade em nenhum dos efluentes testados. P. subcapitata foi um bom bioindicador de toxicidade de Cr3+ e D. similis foi o organismo mais sensível a Hg2+. O uso combinado do bioensaio crônico de 72h com C. vulgaris e do bioensaio agudo de 48h com C. dubia garantiu a detecção das menores concentrações dos metais tanto individualmente quanto em efluentes reais e simulados. Apesar de P. subcapitata ser um bom bioindicador da toxicidade de Cr3+, a interação dos metais em misturas tornou C. vulgaris igualmente sensível. Da mesma forma, apesar de D. similis ter sido mais sensível ao Hg2+, o efeito da toxicidade dos efluentes com maiores teores de Hg2+ foi detectado por C. dubia / CONAMA Resolution No. 430/2011 requires the use of at least two bioassays (two trophic levels) for ecotoxicological evaluation of effluents. The use of bioassay batteries is necessary to evaluate toxic effects at various biological levels. The selection of bioassays without prior testing and determination of the most sensitive/suitable groups for each impact may allow the discharge of effluents that pose a threat to the environment. In the present study we tested and selected a battery of sensitive ecotoxicological bioassays for detecting toxic effects of metals. The sensitivities of six organisms were evaluated (algae Pseudokirchneriella supcapitata and Chlorella vulgaris, Cladocera Daphnia similis and Ceriodaphnia dubia, and fish Poecilia reticulata and Danio rerio) after exposure to 10 individual metal species deemed toxic to the aquatic environment (Ag+, Cd2+, Cu+, Cu2+, Cr3+, Cr6+, Pb2+, Ni2+, Zn2+, and Hg2+) and to real (steel-mill) and laboratory simulated effluents (based on maximum allowable cocentration of metal in effluent for disposal). In the bioassays, fish were the least sensitive; D. rerio showed no sensitivity to any of the effluents tested. P. subcapitata was a good bioindicator of Cr3+ toxicity, and D. similis was the most sensitive organism to Hg2+; but the toxic effect of effluents with higher levels of Hg2+ was better detected by C. dubia. Although P. subcapitata be a good bioindicator of toxicity of Cr3+, the interaction of metals in mixtures became equally sensitive C. vulgaris. The most sensitive battery of bioassays to detect low concentrations of dissolved metals in effluents was the 72-h chronic test with C. vulgaris and the 48-h acute test with C. dubia. The identification of these responses is important for countries that are starting to ecotoxicological assessment of their effluents, as well as Brazil, and serves as a reference for the environmental agencies in the management and control of effluents. The limits of acceptability of toxicity should be based on batteries of tests with sensitive organisms

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-26T14:03:52Z No. of bitstreams: 1 DissPIIB.pdf: 5172977 bytes, checksum: 795336a85e6147388b34131bae8e1a7d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:36:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissPIIB.pdf: 5172977 bytes, checksum: 795336a85e6147388b34131bae8e1a7d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:36:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissPIIB.pdf: 5172977 bytes, checksum: 795336a85e6147388b34131bae8e1a7d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T19:36:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissPIIB.pdf: 5172977 bytes, checksum: 795336a85e6147388b34131bae8e1a7d (MD5) Previous issue date: 2015-06-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / In this study, it was made the determination of nutrients (in the forms of orthophosphate, total phosphorus, nitrogen series, total nitrogen and total dissolved carbon) and physicochemical variables in surface waters and sediment of the Monjolinho River, in São Carlos – SP, Brazil. Six sampling points were selected (stream head waters, at the UFSCar, upstream to the effluent treatment plant, Água Quente Stream, downstream to the effluent treatment plant and near the river mouth), in which were possible to observe a tendency of increase of the impact suffered by the aquatic body along its course. These tendencies were more pronounced from the region of the upstream to the effluent treatment plant (where the urban superficial flow carries the wastes to the river) to the region downstream to the effluent treatment plant. At the Água Quente Stream and downstream to the effluent treatment plant points, the input of non-treated and treated wastewaters are responsible for the substantial increase in the concentration of nutrients and alterations in physicochemical variables that reflects the impact suffered by the river. It was also noticed a seasonal tendency of variation in the measured values in agreement to the pluviometric indices of the studied region. Evaluating the Redfield ratio values, it is postulated that the phosphorus is the limiting nutrient in this ecosystem. The Tukey tests, HCA and PCA applied to the results allowed to separate sampling points into different groups according to the data obtained for each chemical analysis, showing that there is a tendency of increase on the impact suffered by the water body from its head waters to the sampling point downstream of the effluent treatment plant. / Neste trabalho foi feita a determinação de nutrientes (nas formas de ortofosfato, fósforo total, série nitrogenada (nitrato, nitrito e amônio), nitrogênio total e carbono orgânico total) e variáveis físico-químicas nas águas superficiais e sedimento do Rio do Monjolinho, em São Carlos, SP – Brasil. Foram selecionados seis pontos de amostragens (região da nascente, campus da UFSCar, montante da ETE, Córrego da Água Quente, jusante da ETE e região da foz), nos quais foi possível observar uma tendência de aumento no impacto sofrido pelo corpo hídrico no decorrer de seu percurso. Tais tendências foram mais pronunciadas a partir da região a montante da ETE (onde o escoamento superficial urbano carrega os efluentes para o corpo aquático) em direção à jusante da ETE. Nos pontos a jusante da ETE e no Córrego da Água Quente, o aporte de esgotos sanitários tratados e não-tratados são responsáveis por um acréscimo substancial na concentração de nutrientes e alterações nos variáveis físico-químicas medidas que refletem o impacto sofrido pelo rio. Observou-se uma tendência de variação sazonal nos valores obtidos, de acordo com o regime pluviométrico da região. Avaliando os valores de razão de Redfield pode-se notar que o fósforo é o nutriente limitante. Os testes de Tukey, HCA e PCA permitiram agrupar os pontos de amostragem de acordo com os dados obtidos em cada análise, mostrando que há uma tendência de aumento no impacto do Rio do Monjolinho no sentido nascente-jusante da ETE.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-06T10:22:40Z No. of bitstreams: 1 DissMNCP.pdf: 2950899 bytes, checksum: 29259d512afa24d2a17d6f5c8569f612 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-06T18:46:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMNCP.pdf: 2950899 bytes, checksum: 29259d512afa24d2a17d6f5c8569f612 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-06T18:47:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMNCP.pdf: 2950899 bytes, checksum: 29259d512afa24d2a17d6f5c8569f612 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T18:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMNCP.pdf: 2950899 bytes, checksum: 29259d512afa24d2a17d6f5c8569f612 (MD5) Previous issue date: 2016-04-19 / Não recebi financiamento / This study evaluated the agronomic efficiency of application of powder of silicate rocks as potassium sources in consecutive crops of millet and alfalfa in a greenhouse experiment. The rocks Biotite Schist (BX), Syenite Ceraima (TA15), Mafurito Acreuna (TA21), Syenite SANW (TA20), Biotite Gneiss (EL02), and Phonolite Curimbaba (FN) were applied as slowreleased potassium sources in three doses 1.25; 2.50; and 5.0 g kg-1 of ground rock. Potassium chloride was used as standard fertilizer in doses of 0.10; 0,20; and 0.40 g of KCl kg-1 of soil. The soil used in the experiments was a Latosol, with 1.2 mmol dm-3 of potassium content. The TA21 rock was tested with and without soil acidity correction (TA21WL). In order to evaluate the rocks K reliase, five consecutive crops were performed: (1) millet (62 days of planting); (2), (3) and (4) Alfalfa (80, 115 and 155 days of planting, respectively), and (5) with 80 days of planting. The dry matter yield in the alfalfa was significantly lower than that millet cultivation. The forage samples were HNO3 + H2O2 microwave assisted digested for K determining content. The samples of rocks were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and particle size distribution. Afterward, extraction experiments with Mehlich 1, and different extraction times of acetic acid and fumaric acid 0.05mol L-1 were performed. Aluminium, Ca, K, Mg, Mn, Na, P, and Zn were quantified by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) in all the obtained extracts. The method of ion exchange resin was also applied to evaluated the rocks, and K, Ca, Mg, and P were quantified. Potassium soluble was determined by flame photometry after extraction with hot water, according to with the Brazilian Ministry of Agriculture, Livestock and Supply (MAPA) official method. For drastic extraction, two microwave assisted decomposition methods were evaluated: aqua regia and reversed aqua regia with H2O2. Aluminiun, Ca, K, Mg, Mn, Na, and Zn were quantified by ICP OES and the results, compared by using the paired t-test, presented no significant difference between the decomposition methods in the 95% range of confidence. The correlation between the extractors, the nutrients plants amount, and agronomic efficiency was evaluated from the extraction obtained concentrations and the amount of extracted potassium in crops. The use of lime in soils that received the addition of TA21 rock significantly influenced the absorption of potassium and was no effect on the release of K only when this rock was added to the soil without prior liming.treatment. The decreasing order of potassium extraction efficiency, considering the total applied in treatments and K extracted by plants was EL02> TA21-SC> KCl> FN> BX> TA20> TA15> TA21. The two developed decomposition methods showed a better correlation with potassium extracted from the EL02 rocks. The greenhouse study corroborated the extraction tests performed in the laboratory, which indicated that the EL02 rock is the one with the highest percentage of K release compared with the other evaluated rocks. / O presente estudo avaliou a eficiência agronômica da aplicação de pó de rochas silicatadas como fonte de potássio em cultivos consecutivos de milheto e alfafa em casa de vegetação. As rochas Biotita Xisto (BX), Sienito Ceraíma (TA15), Mafurito Acreúna (TA21), Sienito SANW (TA20), Biotita Gnaísse (EL02) e Fonolito Curimbaba (FN) foram aplicadas como fontes de potássio de liberação lenta em três doses de 1,25; 2,50 e 5,0 g de rocha moída por kg de solo. Cloreto de potássio foi utilizado como fertilizante convencional em doses de 0,10; 0,20 e 0,40 g de KCl kg-1 de solo. O solo utilizado nos experimentos foi um latossolo amarelo distrófico de textura média, com teor de potássio de 1,2 mmolc dm-3 solo. A rocha TA21 foi testada sem e com correção da acidez do solo. Com a finalidade de observar a dissolução das rochas em um ambiente com plantas foram realizados cinco cultivos consecutivos: (1) milheto (62 dias de cultivo); (2), (3) e (4) alfafa (80, 115 e 155 dias de cultivo, respectivamente) e (5) milheto, com 80 dias de cultivo. A produção de matéria seca no cultivo da alfafa foi significativamente menor do que o cultivo do milheto. As amostras de forrageira foram digeridas e quantificadas empregando o método de decomposição assistida por radiação micro-ondas com HNO3 + H2O2 para a determinação do teor de potássio extraído pelas plantas. As amostras de rochas foram caracterizadas por fluorescência de raios X, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e distribuição de tamanho das partículas e submetidas a ensaios com solução extratora Mehlich-1, ácido acético e ácido fumárico 0,05mol L-1, em diferentes tempos de extração. Todos os extratos foram quantificados por espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP OES), sendo determinados os teores de Al, Ca, K, Mg, Mn, Na, P e Zn. O método da resina trocadora de íons foi aplicado para todas as amostras de rochas avaliadas, sendo quantificados K, Ca, Mg e P. Potássio solúvel foi determinado por fotometria de chama após extração com água quente, método oficial do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Para extração drástica foram avaliados dois métodos de decomposição assistida por radiação microondas: com uso de água régia e água régia invertida com adição de H2O2 e 2 etapas de pré-decomposição. Os elementos Al, Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn foram quantificados por ICP OES e os resultados obtidos foram comparados por meio do teste t pareado, que indicou não haver diferença significativa entre os métodos de decomposição no intervalo de 95% de confiança. A partir das concentrações obtidas nas extrações e da quantidade de potássio extraída nos cultivos foi realizado o cálculo de correlação entre os extratores e as plantas, considerando a eficiência agronômica. O uso da calagem nos solos que receberam adição da rocha TA21 influenciou significativamente a absorção de potássio, sendo que foi observado efeito relativo à liberação de K apenas quando essa rocha foi adicionada ao solo sem tratamento prévio com a calagem. A ordem decrescente de eficiência de extração de potássio, considerando o total aplicado nos tratamentos e o K extraído pelas plantas foi EL02 > TA21-SC > KCl > FN> BX> TA20 > TA15 > TA21. Os dois métodos de decomposição desenvolvidos apresentaram melhor correlação com o potássio extraído das rochas EL02. O estudo de casa de vegetação corroborou com os ensaios de extração realizados em laboratório, que indicaram que a rocha EL02 é a que possui o maior percentual de liberação de K em relação às demais rochas avaliadas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / Os nanowhiskers são domínios cristalinos de fontes celulósicas e têm sido usados na preparação de nanocompósitos devido à abundância de matéria-prima disponível oriundas de várias fontes renováveis e biodegradáveis. Além disso, apresentam facilidade de modificação de superfície por meio de tratamentos químicos, possuem grande área superficial e morfologia diferenciada, apresentando ótimas características mecânicas, térmicas e de barreira. Neste trabalho foram extraídos nanowhiskers de celulose do bagaço da raiz de mandioca gerado na etapa de separação da fécula. Os nanowhiskers de celulose obtidos por hidrólise ácida foram caracterizados por análises térmicas (TG e DSC), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e difração de raios X (DRX). Nos espectros de FTIR foram observadas diferenças entre nanowhiskers (NWM), fibra bruta de mandioca (FBM) e fibra purificada de mandioca (FPM), indicando favorecimento na formação de nanowhiskers estáveis. A cristalinidade da FPM e dos NWM também foi observada no DRX, com o aumento de cristalinidade de 254,87 % e 165,62 %, respectivamente quando comparada com a FBM. A estabilidade térmica aumentou com os tratamentos químicos realizados na FBM e a degradação de NWM ocorrida basicamente em uma única etapa, indica homogeneidade química e dimensional da amostra. Nanocompósitos formados por matriz polimérica de álcool polivinílico (PVA) e reforços de 2,5, 5 e 10 % de NWM foram comparados com o PVA através de análises térmicas (TG e DSC), espectroscopia no infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX) e análise de tração. A estabilidade térmica aumentou do nanocompósito com reforço de 5 % de NWM. Na análise de FTIR, as bandas identificadas são características do PVA. O difratograma do DRX apresentou aumento de cristalinidade do nanocompósito com menor reforço de NWM, numa faixa de aumento de 38 %. As propriedades mecânicas apresentaram melhorias significativas nos nanocompósitos com reforço de NWM. O nanocompósito formado com menor quantidade de reforço, apresentou maior módulo de elasticidade e o nanocompósito formado com reforço de 5 % de NWW apresentou maior limite de resitência e ruptura de tensão. O presente trabalho constatou que a utilização da massa residual de fecularias torna-se de utilização promissora na produção de nanowhiskers e incorporação dos mesmos em nanocompósitos como reforço. / The nanowhiskers are crystalline domains of cellulosic sources and have been used in the preparation of nanocomposites due to the abundance of available raw material derived from several renewable and biodegradable sources. In addition, they show modification feature facility of surface by means of chemical treatments, and also have large superficial area and differentiated morphology, showing excellent mechanical and thermal characteristics, as well as of barrier. In this study nanowhiskers were extracted from cassava bagasse generated in starch separation step. The cellulose nanowhiskers obtained by acid hydrolysis were characterized by thermal analysis (TG and DSC), infrared spectroscopy (FTIR) and x-ray diffraction (DRX). In the FTIR spectra differences were observed between nonowhiskers (NWM), crude cassava fiber (FBM) and purified cassava fiber (FPM), indicating favoring in the formation of stable nonowhiskers. The crystallinity of FPM and of NWMs was also observed in DRX, with increase of crystallinity of 254.87% and 165.62%, respectively when compared to FBM. The thermal stability increased with chemical treatments performed on FBM, and the NWM degradation occurred basically in only one step, indicating chemical and dimensional homogeneity of the sample. Nanocomposites formed by polymeric matrix of polyvinyl alcohol (PVA) and reinforcements of 2.5, 5 and 10% of NWM were compared to the PVA through thermal analysis (TG and DSC), infrared spectroscopy (FTIR), x-ray diffraction (DRX) and traction analysis. The thermal stability of nanocomposite with reinforcement of 5% of NWM increased. In FTIR analysis, the occurred bands are features of PVA. The diffractogram of DRX has shown an increase of nanocomposite crystallinity with less reinforcement of NWM, in a 38% -increase range. The mechanical properties have shown significant improvements in nanocomposites with NWM reinforcement. The nanocomposite formed with smaller amount of reinforcement has shown the highest modulus of elasticity and the nanocomposite formed with reinforcement of 5% of NWM has shown higher level of resistance and tensile breakdown. The present study has found that the use of the residual mass of potato starch manufacturers becomes a promising use in the production of nanowhiskers and incorporation of them in nanocomposites as reinforcement.

Poluição atmosférica é qualquer forma de matéria ou energia que possa tornar o ar nocivo à saúde humana, a fauna, a flora e aos materiais. Neste contexto encontra-se o material particulado atmosférico, que além de causar inúmeras doenças respiratórias, pode carrear uma grande gama de substâncias tóxicas, dentre elas os agrotóxicos utilizados na agricultura. Este trabalho tem por objetivo desenvolver e aplicar um método analítico para a determinação de Trifluralina em material particulado atmosférico. Primeiramente foi avaliada a limpeza dos filtros utilizados na amostragem e os possíveis interferentes oriundos do solvente. Em seguida foram avaliadas as condições cromatográficas para a análise do herbicida via cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector de arranjo de diodos (HPLC-DAD do inglês High performance liquid chromatography) e para cromatografia gasosa acoplada a detector de massas (GC-MS/MS do inglês Gas Chromatography triple quadrupole mass spectrometry). Para esses dois equipamentos foram avaliados os limites de detecção e quantificação, a extensão da faixa linear e a seletividade. Devido à baixa concentração do analito na matriz foram avaliadas duas condições de pré-concentração em rotaevaporador. Em seguida foram testadas a extração via: banho de ultrassom, agitação mecânica e Soxhlet. Todas as extrações foram realizadas utilizando uma mistura composta por acetona:diclorometano:hexano na proporção de 1:2:1. Após definir o método de extração foi avaliada a etapa de clean up utilizando 1 g de florisil como adsorvente e uma solução eluente composta por acetona:hexano na proporção 1:1. Com a definição das condições cromatográficas, do método de extração, clean up e pré-concentração foram realizados teste de fortificação e recuperação, em três níveis de concentração, em uma amostra de material particulado isenta do herbicida para avaliar a exatidão e a precisão do método e também avaliar a presença de um possível efeito de matriz. Por fim foi realizada a quantificação da Trifluralina presente no material particulado coletado em Arapongas-PR. A calcinação realizada para limpeza dos filtros mostrou-se eficaz e removeu possíveis interferentes que poderiam coeluir com o analito. Ambas as técnicas cromatográficas apresentaram baixos limites de detecção e quantificação, sendo que o limite de detecção do HPLCDAD foi de 37,2 pg m-3 e o limite de quantificação foi de 124 pg m-3; o GC-MS/MS apresentou limite de detecção de 0,39 pg m-3 e limite de quantificação de 1,29 pg m-3, ambas as técnicas também apresentaram seletividade para a determinação da Trifliralina em material particulado atmosférico. As extrações realizadas por equipamento Soxhlet e por banho de ultrassom apresentaram boas recuperações, o mesmo não foi observado para a agitação mecânica. A etapa de clean up apresentou capacidade de remover possíveis interferentes e também mostrou ser uma etapa essencial para o método analítico, pois removeu substâncias e assim evitou o entupimento das membranas de filtração de 0,2 µm. Os testes de fortificação e recuperação demonstraram que o método é exato e preciso para a determinação da Trifluralina em material particulado atmosférico e também demonstrou um intenso efeito de matriz associado, o qual foi corrigido utilizando a técnica da superposição de matriz. O material particulado atmosférico coletado na região de Arapongas PR apresentou baixas concentrações de Trifluralina (aproximadamente 2 pg m-3) e em alguns casos o herbicida não foi detectado. / Air pollution is any form of matter or energy that can make air harmful to human health, fauna, flora and materials. Among the many forms of pollution is the atmospheric particulate material, which in addition to causing numerous respiratory diseases can carry a wide range of toxic substances, among them the agrochemicals used in agriculture. This work aims to develop and apply an analytical method for the determination of Trifluralin in atmospheric particulate material. Firstly, the cleaning of the filters used in the sampling and the possible interferences from the solvent. A sampling plan was establish to be carried out in the city of Arapongas, Paraná. Two solutions of Trifluralin at a concentration of 1.21 mg L-1 in methanol and ethyl acetate were prepared. Then the chromatographic conditions for the analysis of the herbicide were evaluate by high performance liquid chromatography coupled to a diode array detector (HPLC-DAD) and for gas chromatography coupled to triple quadrupole mass spectrometry (GC-MS/MS). For these two devices the limits of detection and quantification, the extension of the linear range and the selectivity were evaluated. Due to the low concentration of the analyte in the matrix two preconcentration conditions were evaluated in rotavaporator. Then the extraction was tested via: the ultrasonic bath, mechanical agitation and extraction via Soxhlet. All extractions were performed using a 1: 2: 1 mixture of acetone: dichloromethane: hexane. After defining the extraction method, the clean up step was evaluated using 1 g of florisil as an adsorbent and an eluting solution composed of 1: 1 acetone: hexane. The chromatographic conditions, extraction method, clean up and preconcentration were performed fortification and recovery in a sample of the herbicide-free particulate material to evaluate the accuracy and precision of the method and also to evaluate the presence of a possible effect of matrix. Finally, quantification of Trifluralin present in the collected particulate material of Arapongas-PR was carried out. This test was carried out in three levels of fortification. Calcination was effective and removed potential interferents that could coelute with the analyte. Both chromatographic techniques had low limits of detection and quantification, with the limit of detection of HPLC-DAD was 37.2 pg m-3 and the limit of quantification was 124 pg m-3, whereas GC-MS / MS showed a detection limit of 0.39 pg m-3 and a limit of quantification of 1.29 pg m ,both techniques also showed selectivity for the determination of Trifliralin in atmospheric particulate material. The extraction performed by Soxhlet equipment and by ultrasonic bath showed good recoveries, the same was not observed for the mechanical agitation. The clean up step presented the ability to remove possible interferents and also proved to be an essential step for the analytical method, removal of these substances prevented the clogging of the 0.2 μm filtration membranes. Fortification and recovery tests demonstrated that the method is accurate and accurate for the determination of Trifluralin in atmospheric particulate material and also demonstrated an intense associated matrix effect which was corrected using the matrix superimposition technique. The atmospheric particulate material collected in the Arapongas PR region presented low concentrations of Trifluralin and in some cases the herbicide was not detected. The proposed method proved to be accurate, accurate and capable of detecting and quantifying Trifluralin present in atmospheric particulate material even at low levels of contamination.

Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / Um método para determinação dos pesticidas trifluralina, atrazina, alaclor e clorpirifós em fase gasosa utilizando espuma de poliuretano (PUF) e resina polimérica de estireno divinilbenzeno (XAD-2) foi desenvolvido. A amostragem foi realizada com a utilização de amostradores de baixo volume na vazão de 4,0 L min-1 por 24 h. Os pesticidas foram extraídos utilizando banho de ultrassom com acetona e determinados por GC-MS/MS. Os picos cromatográficos apresentaram boa resolução e seletividade. O método foi aplicado em amostras de fase gasosa coletadas na cidade de Arapongas/PR entre os meses de fevereiro e novembro de 2017. Foram coletadas amostras na UTFPR/Curitiba, a fim de minimizar os efeitos de matriz. Um, dois e três ciclos de extração foram avaliados e a extração com dois ciclos foi escolhida. Boas recuperações para essa extração foram obtidas para os quatro pesticidas, ambas em PUF (75,1 – 117,8%) e em XAD-2 (71,2 – 109,4%), em dois níveis de concentração. Os limites de detecção utilizando o método de superposição de matriz variaram de 24,1 a 63,1 pg m-3 em PUF e de 70,0 a 101,5 pg m-3 em XAD-2. Foram encontradas concentrações de 1189 pg m-3 para a trifluralina e 1345 pg m-3 para a atrazina. O clorpirifós foi o analito que apresentou maior concentração, sendo essa de 3062 pg m-3 entre os meses de setembro a novembro de 2017. O alaclor foi detectado em alguns meses, porém não pôde ser quantificado devido aos valores abaixo do limite de quantificação. As concentrações de clorpirifós assemelham-se às encontradas em outros estudos em regiões agrícolas. O aumento das concentrações de trifluralina, atrazina e clorpirifós podem estar relacionados à presença de uma área industrial próxima aos pontos de coleta das amostras onde esses compostos são manipulados. / A method for determination of trifluralin, atrazine, alachlor and chlorpyrifos in gas phase using polyurethane foam (PUF) and styrene-divinylbenzene polimeric resin (XAD-2) was developed. The sampling was performed by using low volume samplers at 4.0 L min-1 over 24 h. The pesticides were extracted using ultrassonic bath with acetone and determined by GC-MS/MS. The chromatographic peaks presented good resolution and selectivity. The method was applied in samples of gas phase collected in the city of Arapongas/PR between the months of February and November of 2017. Samples were collected at UTFPR/Curitiba in order to minimize the matrix effects. One, two and three cycles of extraction were evaluated and the extraction with two cycles was chosen. Good recoveries for this extraction were obtained for trifluralin, atrazine, alachlor and chlorpyrifos both in PUF (75.1 – 117.8%) and in XAD-2 (71.2 – 109.4%) in two levels of concentration. Limits of detection using matrix-standard calibrations solutions ranged from 24.1 to 63.1 pg m-3 in PUF and from 70.0 to 101.5 pg m-3 in XAD-2. Maximum concentrations of 1189 pg m-3 were found for the trifluralin and 1345 pg m-3 for the atrazine. Chlorpyrifos was the analyte that presented greater concentration, with a value of 3062 pg m-3 between the months of September and November. Alachlor was detected in a few months but was not quantified due the values below the limit of quantification. The concentrations of chlorpyrifos resemble those found in other studies in agricultural regions. The increase in the concentrations of trifluralin and atrazine may be related to the presence of an industrial area near the collection points of the samples where these compounds are manipulated.

A co-pirólise é uma rota promissora, uma vez que minimiza o impacto ambiental causado pela disposição do plástico de maneira inadequada, evita seu acúmulo em lixões e permite um melhor aproveitamento de um recurso natural não-renovável, o petróleo, matéria prima importante para a geração de energia e obtenção de produtos químicos. O presente trabalho teve como objetivo a definição das condições experimentais mais propícias à obtenção de líquidos pirolíticos com alta fração de óleo diesel, resultantes da co-pirólise de polietileno de alta densidade (PEAD) pós-consumo com gasóleo pesado tilizando-se catalisador de FCC (Fluid Catalytic Cracking). Como instrumento de otimização das condições experimentais, optou-se pela Metodologia Planejamento Fatorial. Foi também estudado o efeito das condições experimentais, como: a temperatura de reação, a relação gasóleo/polietileno e a quantidade de catalisador no meio reacional. As amostras de polietileno, gasóleo e catalisador foram submetidas à co-pirólise em sistema de leito fixo, sob fluxo constante de nitrogênio, variando-se a temperatura entre 450 C a 550 C, a quantidade de PEAD no meio reacional foi de 0,2 a 0,6 g, e a quantidade de catalisador foi de zero a 0,06 g, mantendo-se fixa a quantidade de gasóleo em 2 g. Foram efetuadas as caracterizações física e química do gasóleo, polietileno pós-uso e do catalisador. Como resultado, obteve-se a produção de 87% de fração de óleo diesel em duas condições diferentes: (a) 550 0C de temperatura sem catalisador; (b) 500 0C de temperatura e 25% de catalisador FCC. Em ambos os casos, a quantidade de gasóleo pesado e PEAD foram constantes (2 g Gasóleo; 0,2 g PEAD), assim com o tempo de reação de 15 minutos. A fração de óleo diesel obtida neste estudo alcançou o poder calorífico de 44,0 MJ/Kg que é similar ao óleo diesel comercial. É importante ressaltar que em ambos os casos nenhum resíduo foi produzido, sendo uma rota ambientalmente importante para reciclagem de embalagens plásticas contaminadas com óleo lubrificante originárias de postos de serviço, visando à recuperação de ambos conteúdo energético e orgânico dos resíduos de embalagens plásticas pós-uso / In this work it was studied the co-pyrolysis process applied to HDPE plastic package with motor oil residues with Heavy Gas Oil and FCC Catalyst. The main objective of this work was to find the experimental conditions that enhanced the diesel fuel fraction in the pyrolitic oil. Factorial Design Methodology (FDM) was developed to enhance diesel fuel fraction (C9-C23) from waste high-density polyethylene (HDPE) and heavy gas oil (HGO) through copyrolysis. FDM was used for optimization of the following reaction parameters: temperature, catalyst and HDPE amounts. The HGO amount was constant (2.0 g) in all experiments. The model optimum conditions were determined to be temperature of 550 C, HDPE = 0.20 g and no FCC catalyst. Under such conditions, 94% of pyrolytic oil was recovered, of which diesel fuel fraction was 93% (87% diesel fuel fraction yield), no residue was produced and 6% of noncondensable gaseous/volatile fraction was obtained. Seeking to reduce the cost due to high process temperatures, the impact of using higher catalyst content (25 %) with a lower temperature (500 C) was investigated. Under these conditions, 88% of pyrolytic oil was recovered (diesel fuel fraction yield was also 87%) as well as 12% of the noncondensable gaseous/volatile fraction. No waste was produced in these conditions, being an environmentally friendly approach for recycling the waste plastic. The diesel fuel fraction obtained in this study achieved heating value (44.0 MJ/Kg) similar to commercial diesel oil. This paper demonstrated the usefulness of using FDM to predict and to optimize diesel fuel fraction yield with a great reduction in the number of experiments. Based on experimental results, co-pyrolysis can represent a significant role in future in the recovery of both energetic and organic content of HDPE plastic package with motor oil residues

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Resolução CONAMA N 430/2011 exige a utilização de dois bioensaios (dois níveis tróficos) para avaliação ecotoxicológica de efluentes, mas a seleção ao acaso de bioensaios pode permitir lançamentos tóxicos. A sensibilidade dos bioindicadores irá depender da substância tóxica avaliada. Assim, baterias de bioensaios sensíveis devem ser estabelecidas às classes de contaminantes. Na literatura não há estudos que indiquem uma bateria de bioensaios ecotoxicológicos sensíveis para avaliação de efluentes contendo principalmente metais. Esse trabalho teve como objetivo selecionar uma bateria de bioensaios ecotoxicológicos que conjuntamente detectem toxicidade ao maior número de metais isolados e em misturas e que sejam realizados no menor tempo indicado pelas normas de padronização. Foram avaliadas as sensibilidades de seis bioensaios, incluindo três níveis tróficos (produtores, algas: Pseudokirchneriella subcapitata e Chlorella vulgaris; consumidores primários, cladóceros: Daphnia similis e Ceriodaphnia dubia; consumidores secundários, peixes: Poecilia reticulata e Danio rerio), a 10 espécies metálicas individuais (Ag+, Cd2+, Cu+, Cu2+, Cr3+, Cr6+, Pb2+, Ni2+, Zn2+ e Hg2+) e a efluentes reais (siderúrgicos) e simulados em laboratoriais (baseado nos limites máximos permitidos para descarte). Os bioensaios com peixes foram os menos sensíveis, D. rerio não detectou toxicidade em nenhum dos efluentes testados. P. subcapitata foi um bom bioindicador de toxicidade de Cr3+ e D. similis foi o organismo mais sensível a Hg2+. O uso combinado do bioensaio crônico de 72h com C. vulgaris e do bioensaio agudo de 48h com C. dubia garantiu a detecção das menores concentrações dos metais tanto individualmente quanto em efluentes reais e simulados. Apesar de P. subcapitata ser um bom bioindicador da toxicidade de Cr3+, a interação dos metais em misturas tornou C. vulgaris igualmente sensível. Da mesma forma, apesar de D. similis ter sido mais sensível ao Hg2+, o efeito da toxicidade dos efluentes com maiores teores de Hg2+ foi detectado por C. dubia / CONAMA Resolution No. 430/2011 requires the use of at least two bioassays (two trophic levels) for ecotoxicological evaluation of effluents. The use of bioassay batteries is necessary to evaluate toxic effects at various biological levels. The selection of bioassays without prior testing and determination of the most sensitive/suitable groups for each impact may allow the discharge of effluents that pose a threat to the environment. In the present study we tested and selected a battery of sensitive ecotoxicological bioassays for detecting toxic effects of metals. The sensitivities of six organisms were evaluated (algae Pseudokirchneriella supcapitata and Chlorella vulgaris, Cladocera Daphnia similis and Ceriodaphnia dubia, and fish Poecilia reticulata and Danio rerio) after exposure to 10 individual metal species deemed toxic to the aquatic environment (Ag+, Cd2+, Cu+, Cu2+, Cr3+, Cr6+, Pb2+, Ni2+, Zn2+, and Hg2+) and to real (steel-mill) and laboratory simulated effluents (based on maximum allowable cocentration of metal in effluent for disposal). In the bioassays, fish were the least sensitive; D. rerio showed no sensitivity to any of the effluents tested. P. subcapitata was a good bioindicator of Cr3+ toxicity, and D. similis was the most sensitive organism to Hg2+; but the toxic effect of effluents with higher levels of Hg2+ was better detected by C. dubia. Although P. subcapitata be a good bioindicator of toxicity of Cr3+, the interaction of metals in mixtures became equally sensitive C. vulgaris. The most sensitive battery of bioassays to detect low concentrations of dissolved metals in effluents was the 72-h chronic test with C. vulgaris and the 48-h acute test with C. dubia. The identification of these responses is important for countries that are starting to ecotoxicological assessment of their effluents, as well as Brazil, and serves as a reference for the environmental agencies in the management and control of effluents. The limits of acceptability of toxicity should be based on batteries of tests with sensitive organisms

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As concentrações na exaustão e os fatores de emissão dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) prioritários de um veículo a diesel e as suas respectivas concentrações no diesel usado durante os ensaios de emissão veicular foram determinados com a finalidade de estimar a contribuição dos HPA provenientes do combustível nas emissões. Os produtos da combustão foram coletados diretamente nas emissões brutas do escapamento, utilizando um sistema de amostragem a volume constante sem diluição dos gases da exaustão. Os HPA associados ao MP foram amostrados de forma estratificada, utilizando um impactador em cascata MOUDI e filtros de fibra de vidro como substratos, e os HPA em fase gasosa foram amostrados usando cartuchos de amberlite XAD-2. A concentração dos HPA no óleo lubrificante do motor também foi monitorada ao longo do tempo até a sua troca após 12.000 km de uso. Após a extração e tratamento das amostras, a identificação e quantificação dos HPA foram realizadas, utilizando cromatografia de fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) com injetor de grande volume de vaporização com a temperatura programável (PTV-LVI). Cinco variáveis do PTV-LVI foram otimizadas, utilizando planejamento de experimentos, o que permitiu obter limites de detecção menores do que 2,0 g L-1. Somente 7 dos 16 HPA prioritários foram identificados na exaustão: NAP, ACY, ACE, FLU, FEN, FLT e PYR. Os ensaios de emissão veicular foram realizados com o veículo em modo estacionário, sem aplicação de carga e com baixa velocidade de rotação do motor (1500 rpm), utilizando um diesel com menor teor de enxofre (10 mg kg-1) e com 5% v/v de biodiesel. Esses fatores possivelmente contribuíram para reduzir as emissões dos outros 9 HPA a valores abaixo dos limites de detecção do método desenvolvido. Aproximadamente 80% da massa dos HPA totais associados ao MP estavam presentes em partículas com tamanho entre 1,0 m e 56 nm, e aproximadamente 4,5% estavam presentes em partículas menores do que 56 nm. Partículas menores que 2,5 m são facilmente inaladas e depositadas no trato respiratório e na região alveolar, justificando a preocupação com relação às emissões de HPA associados a partículas provenientes da exaustão veicular de motores a diesel. Somente 5 dos 7 HPA identificados na exaustão foram detectados no diesel: NAP, ACY, FLU, FEN e PYR. A razão entre os fatores de emissão (g L-1diesel) dos HPA na exaustão e suas respectivas concentrações do diesel (g L-1) variaram de 0,01 0,02 a 0,05 0,029, dependendo do HPA. Esses valores indicam que pelo menos 95 a 99% dos HPA identificados no diesel foram destruídos e/ou transformados em outros compostos durante a combustão, e/ou foram retidos no reservatório do óleo lubrificante. Por outro lado, os HPA que tiveram maiores concentrações no diesel também apresentaram maiores fatores de emissão, o que sugere que os HPA provenientes do diesel possuem uma contribuição significativa para as emissões dos HPA totais. O perfil dos HPA prioritários no óleo lubrificante mostrou-se semelhante ao perfil dos HPA no diesel e nas emissões totais, onde o NAP, FEN e PYR foram os HPA majoritários / A diesel vehicle exhaust concentrations and emission factors of priorities polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their respective concentrations in the diesel fuel used during the vehicle emissions testing were determined in order to estimate the fuel PAHs contribution to vehicle emissions. Combustion products are collected directly from the raw vehicle exhaust using a constant volume sampling system that does not employ exhaust products dilution. The particle-phase PAHs were sampled in stratified way using a Micro-orifice Uniforme Deposite Impactor (MOUDI) and glass fiber filter as substrates and the gas-phase PAHs were sampled using Amberlite XAD-2 cartridge. The PAHs concentrations in the engine lubricant oil were also monitored over time until its change after 12,000 km of use. After sample extractions and treatments, the PAHs identification and quantification were performed using gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) and programmable temperature vaporization large volume injection (PTV-LVI). Five PTV parameters were optimized using statistical design experiments, which allowed to be obtained detection limits below 2.0 g L-1. Only 7 of 16 priority PAH were identified in exhaustion: NAP, ACY, ACE, FLU, FEN, FLT and PYR. The vehicle emission tests were carried out with the vehicle in stationary mode, without load, low engine speed (1500 rpm), using diesel fuel with lower sulfur (10 mg kg-1) and 5% v/v biodiesel. These factors may have contributed to reduce the other 9 PAH emissions to values below the detection limits of the method developed. Approximately 80% of the PAHs total mass associated with the particulate matter were present in particle size between 1.0 m and 56 nm and approximately 4.5% were present in particles smaller than 56 nm. Particles smaller than 2.5 m are easily inhaled and deposited in the respiratory tract and in the alveolar region, justifying the concern about PAHs emissions associated with particles from vehicle exhaust diesel engine. Only 5 of the 7 PAHs identified in exhaust were detected in diesel fuel: NAP, ACY, FLU, PHE and PYR. The ratio between the PAHs emission factors in exhaust (g L-1 diesel) and their respective concentrations in diesel fuel (g L-1) ranged from 0.01 0.02 a 0.05 0.029, depending on the PAH. These values indicate that al least 95 to 99% of the PAH identified in diesel fuel were destroyed and/or converted into other compounds during the combustion, and/or been retained in lubricant oil reservoir. On the other hand, PAHs that had higher concentration in diesel also had higher exhaust emission factors, which suggests that the PAH from diesel have a mean contribution to total PAHs emissions. The PAH priority profile in lubricant oil was similar to PAH profile in diesel and in vehicle exhaust, where the NAP, FEN and PYR were the majorities PAHs

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sabendo que os peixes são bioacumuladores de contaminantes do ambiente aquático e com isso representam riscos para seus consumidores, podendo ampliar tal poluentes para a cadeia trófica, este estudo tem por objetivo determinar os níveis de cádmio e chumbo presentes na espécie de peixe Acará (Geophagus brasiliensis), tradicional do consumo da população ribeirinha, devido a grande quantidade de indivíduos na região industrial do Sul Fluminense, no rio Paraíba do Sul, do estado do Rio Janeiro, além de comparar as faixas de concentração destes elementos-traço com dados estabelecidos pela ANVISA, utilizando estes peixes como bioindicadores das regiões estudadas. Os peixes foram capturados ao longo do rio Paraíba do Sul, nos municípios de Pinheiral, Barra Mansa e Volta Redonda. A identificação e quantificação dos metaisforam realizados, por um sistema de pré-concentração, baseado na adsorção de metais por uma resina quelante (chelex100) acoplada em linhacom um espectrômetro de absorção atômica com chama (FAAS). O método de pré-concentração permitiu a detecção de cádmio em níveis maiores que ao limite de detecção do FAAS e quando comparados com os valores estabelecidos pela ANVISA, indicou que o peixe estaria impróprio para o consumo humano. Nas análises de pré-concentração para chumbo, não houve sinal expressivo a ser comparado, apresentando somente sinais de ruído do equipamento. O cádmio e o chumbo foram escolhidos para análise uma vez que são regulamentados como contaminantes inorgânicos pela ANVISA e não foi encontrado na literatura nenhum dado sobre esses metais em Geophagus brasiliensis / Knowing that the fish are bio-accumulators of aquatic contaminants and thus pose risks to its consumers which may extend such pollutants into the food chain, this study aims to determine the levels of cadmium and lead present in the species of Cichlid fish (Geophagus brasiliensis), traditional consumption of the local population, due to the large number of individuals in the industrial region of South Fluminense, in Paraíba do Sul, state of Rio de Janeiro and to compare the concentration ranges of these trace elements with data established by ANVISA using these fish as bioindicators of the regions studied. Fish were caught along the Paraíba do Sul River, in the municipalities of Pinheiral, Barra Mansa and Volta Redonda. The identification and quantification of metals were achieved by a pre-concentration system based on adsorption by a metal chelating resin (chelex100) coupled in line with an atomic absorption flame spectrometry ("F-AAS"). The method of preconcentration allowed cadmium detection levels greater than the detection limit of the "FAAS" and compared to the values established by ANVISA indicated that the fish would be unfit for human consumption. In the analyzes of pre-concentration for lead, no significant signal to be compared, presenting only equipment noise signals. Cadmium and lead were chosen for analysis since they are regulated as inorganic contaminants by ANVISA and was not found in the literature no data on these metals in Geophagus brasiliensis