Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-02T17:29:36Z No. of bitstreams: 1 TESE_FINAL.AlineMansur.04092016.pdf: 3671406 bytes, checksum: 0deab42bbd5b80baf1c0a321d755a707 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-02T17:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_FINAL.AlineMansur.04092016.pdf: 3671406 bytes, checksum: 0deab42bbd5b80baf1c0a321d755a707 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / As estações de tratamento de água (ETA) são projetadas para fornecer água continuamente, de maneira a atender a critérios de potabilidade. No entanto, além da água tratada e potável, essas estações são igualmente produtoras de resíduo, o material em suspensão decantado da água, reconhecido como resíduo de Estações de Tratamento de Água, ou resíduo de ETA. O descarte direto de resíduos de ETA em corpos d`água deve ser evitado, considerando que a essas descargas podem comprometer a qualidade da água, podendo gerar efeitos crônicos na comunidade aquática O Reservatório de Juturnaíba, considerado o segundo maior reservatório de água do estado do Rio de Janeiro, foi o repositório final dos resíduos produzidos por duas Estações de Tratamento de Água por cerca de 30 anos. Estes resíduos foram descartados nas margens do reservatório, podendo comprometer a qualidade da água e do sedimento do reservatório. Este estudo teve como objetivo avaliar se a disposição de resíduos de ETAs nas margens do reservatório causou contaminação no ambiente, através do estudo sobre mobilidade de metais (Al, Fe, Mn, Zn, Cr, Cu e Ni) entre os compartimentos: resíduos de ETAs, sedimentos superficiais e água do reservatório. Foram realizadas análises quantitativas e qualitativas dos resíduos de ETAs, bem como uma avaliação diagnóstica dos sedimentos superficiais adjacentes as áreas de descarte de resíduos. Através de modelos digitais de terreno construídos no software Surfer® e por equações matemáticas usando dados declarados pela empresa, foi possível calcular os volumes de resíduos presentes nas margens do reservatório, totalizando em cerca de 60.370 e 62.479 toneladas de resíduos em cada pilha de resíduo. Método de extrações de metais foram aplicados, para elucidar o teor pseudo-total (USEPA 3051A) e as frações geoquímicas dos metais (extração sequencial - BCR) nos resíduos de ETAs e nos sedimentos adjacentes a área de descarte. O fracionamento geoquímico de metais mostrou que existe uma a variação espacial entre os sedimentos localizadas próximos e distantes das áreas de descarte de resíduos. Os sedimentos localizados distantes da área de descarte não mostraram anomalias nas concentrações de metais, estando os metais Al, Fe, Zn e Cr associados predominantemente à fração residual (F4). O fracionamento do Al apresentou ser um bom traçador da presença de resíduos de ETA em sedimentos, já que apenas nos sedimentos localizados próximos aos resíduos, esse metal esteve predominantemente associado às frações prontamente mobilizáveis (F1+F2+F3) do sedimento, com elevadas concentrações na fração ácido-solúvel (F1). Assim, através do modelo de atenuação das concentrações pseudo-totais de Al no sedimento, aliado as avaliações de fracionamento geoquímico desse metal no sedimento, foi possível delimitar a área de abrangência da contaminação do sedimento, provenientes da dispersão espacial dos resíduos de ETAs. Experimentos usando microcosmos foram realizados para avaliar a dessorção de metais entre resíduo de ETA e a água do Reservatório, sob diferentes condições físico-químicas. Esses experimentos mostraram que o contato direto do resíduo com a água propicia a liberação de Al, Fe e Mn, e que a acidificação e o incremento de ácido húmico dissolvido na água favorece a dessorção do Al do resíduo. Conclui-se que a contaminação do sedimento por resíduos de ETAs está restrita a pequenas áreas localizadas próximas aos descarte de resíduo. No entanto, devido a proporção de Al associada as frações prontamente mobilizáveis do resíduo, a presença de resíduos de ETAs em contato direto com a água do reservatório, funciona como uma fonte pontual de Al para o ambiente. / Water treatment plants (WTP) are conceived to continuously produce clean water, responding to defined criteria of portability. However, besides treated and potable water, water treatment plants produce sludge resulting from decantation of the suspended matter that are disposed in the environment. The discharge of the water treatment residue into aquatic ecosystems may cause negative environmental impact on the natural water quality and chronic effects in the aquatic community. Juturnaíba Lake is an important water reservoir in Rio de Janeiro. For about 30 years, the residue generated by two Water Treatment Plants, were systematically discarded in two restricted areas in the Juturnaíba Reservoir edges. In direct contact with water, this residues may have been spread throughout the reservoir, affecting water and sediment quality. The aim of this study was to access the contamination of the Juturnaíba Reservoir, by evaluating the mobility of the metals (Al, Fe, Mn, Zn, Cr, Cu e Ni), between sludge, sediment, and water spatial and geochemical distribution of metals, mainly the Al, in the superficial sediments. Quantitative and qualitative analysis were performed, as a diagnostic evaluation of surface sediments adjacent waste disposal areas. The calculated mass of the residues piles are similar and respectively 60.3170 e 62.479. The residue mass was calculated based on the model terrain digital model and mathematical equations, which provided the following measures 60.370 e 62.479 tons in each piles of residue. Pseudo-total metal in sediment was assessed after aqua regia inverted digestion, with microwave assistance (EPA 3051A). The BCR sequential extraction procedure was applied, and geochemical fractions of Al, Fe, Mn, Zn, Cu, Cr e Ni were determined. The geochemical fractionation of metals showed that there is a spatial variation between near and far located sediments of residue disposal areas. In distant located sediments of the waste disposal area, the highest percentages Al, Zn, Fe and Cr was found in the residual fractions (F4), meaning that these metals were strongly bound to the sediments. Fractionation Al showed to be a good marker for the presence of ETA waste sludge, since only in the sediments located near the waste sludge, had aluminum predominantly associated with the mobile fractions (F1 + F2 + F3), with high concentrations in the acid-soluble fraction (F1). Through the model of attenuation of Al pseudo-total concentration in the sediment and along the geochemical fractionation assessments of Al in the sediments, it was possible to delimit the area of extent of sediment contamination, from the spatial dispersion of water treatment residue. Experiments using microcosms were performed to evaluate the desorption of metals from the residue and water reservoir under different physicochemical conditions. These experiments showed that the direct contact of the residue with water, promotes the release of Al, Fe and Mn, and that the acidification and the increase of humic acid dissolved in the water favor the desorption of Al present in the residue. The results show that the residue affected the sediment quality, although this contamination does not spread uniformly through the reservoir. It was concluded that the sediment contamination by water treatment residue is restricted to small areas located close to residue disposal. However, because the proportion of the Al associated with the mobility fractions, the presence of such residues in direct contact with the reservoir water,acts as a source of Al to the environment.

Submitted by Alberto Vieira (martins_vieira@ibest.com.br) on 2017-10-18T22:00:22Z No. of bitstreams: 1 618410.pdf: 9767759 bytes, checksum: 4a1e7b1c71fb98bdee180093c6c36f3a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-18T22:00:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 618410.pdf: 9767759 bytes, checksum: 4a1e7b1c71fb98bdee180093c6c36f3a (MD5) Previous issue date: 2004-03 / A ictiofauna do Reservatório de Juturnaíba, em Silva Jardim, no estado do Rio de Janeiro, é caracterizada e sua similaridade avaliada com as faunas da Bacia do Rio São João, da extinta Lagoa de Juturnaíba e dos contribuintes do atual reservatório (rios Bacaxá, Capivari e São João). A fauna de peixes do reservatório de Juturnaíba e foz de seus contribuintes é composta de 44 espécies, das quais apenas 22 ocorrem no corpo do reservatório propriamente dito. A fauna original da Lagoa de Juturnaíba incluía 37 espécies, todas nativas. A formação do reservatório causou impacto na fauna original de peixes da lagoa que, reduzida, hoje se refugia parcialmente no baixo curso dos contribuintes do reservatório. Os exóticos Cichla monoculus, Clarias gariepinus e Oreochromis niloticus foram introduzidos e estão estabelecidos no reservatório, o que é confirmado pela captura de indivíduos de várias classes de tamanho. Cichla monoculus contribui para a degradação da fauna de peixes, por predar as espécies nativas, tendo exemplares de Platanichthys platana e Leporinus copelandii sido entrados no conteúdo estomacal de jovens tucunarés. A perda dos habitats naturais da lagoa também contribuiu para o empobrecimento faunístico, já que espécies dependentes da vegetação ripariana para reprodução, abrigo ou alimentação, como Brycon insignis, Leporinus copelandii, Hoplerythrinus unitaeniatus e Cyphocarax gilbert, outrora comuns ou abundantes na lagoa, são hoje incomuns ou raros no reservatório. / The fish fauna of the Juturnaíba Dam, in Silva Jardim, Rio de Janeiro State, Brazil, is characterized and its similarity with the faunas of the São João river basin, the extinct Juturnaíba Lake, and the rivers emptying into the present dam (Bacaxá, Capivarí and São João) is evaluated. The fish fauna of the dam and mouth of its contributors includes 44 species, of which only 22 occur in the reservoir itself. The original fish fauna of the extinct lake included 37 species. The dam formation has caused impact on the original lake fauna which, reduced, is today partially restricted to the lower course of the rivers emptying into the dam. The exotic Cichla monoculus, Clarias gariepinus and Oreochromis niloticus have been introduced and are established in the dam, what has been confirmed through the capture of individuals of several size classes. C ichla monoculus contributes to the degradation of the original fish fauna by predating on native species, with specimens of Platanichthys platana and Leporinus copelandii been found in the stomachs of young tucunarés. The loss of natural habitats of the original lake also contributed to the faunal impoverishment, since species dependent on the riparian vegetation for reproduction, shelter or feeding, such as Brycon insignis, Leporinus copelandii, Hoplerythrinus unitaeniatus and Cyphocarax gilbert, which were originally common in the lake, are today infrequent or rare in the dam.

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