Initialement émis lors des essais nucléaires atmosphériques, le tritium (3H) est l’un des principaux radionucléides rejetés par les installations nucléaires. Il est présent dans toutes les composantes environnementales sous différentes formes, libres (HT, HTO, CH3T) ou liée à la matière organique (TOL). Le tritium suit les mêmes dynamiques d’incorporation et de dégradation dans les organismes que l’hydrogène et se met rapidement à l’équilibre avec le milieu ambiant. Des études ont montré un déséquilibre TOL/HTO dans différents compartiments et matrices environnementales. Ce travail vise à expliquer la variabilité des concentrations en 3H et l’origine des déséquilibres observés en se basant sur l’hypothèse de la rémanence. Une approche multi-échelles axée sur le rôle du transfert différé de la matière organique entre les compartiments environnementaux a été menée. Les résultats acquis ont permis d’établir des gammes de concentrations en HTO dans des cours d’eau non influencés par des rejets tritiés et d’identifier les principaux paramètres liés à la variabilité observée. Les résultats ont aussi permis de comprendre l’origine du TOL à partir d’analyses statistiques, qui tendent à confirmer que des zones de rémanence en TOL issus des essais nucléaires, peuvent conduire à des déséquilibres significatifs entre formes libre et liée. De plus, l’étude d’une archive sédimentaire a montré l’existence d’un pic de concentrations en TOL en profondeur, provenant vraisemblablement des retombées de ces essais. Enfin, l’instrumentation d’un site atelier, à proximité d’installations nucléaires, a permis de confirmer l’existence d’un marquage de la matière organique et la rémanence du TOL. / Initially emitted in the environment by atmospheric nuclear weapons tests, tritium (3H) is one of the main radionuclide released by nuclear facilities. It is present in all environmental media in several different forms, bound to organic matter (OBT) or in free forms (HT, HTO, CH3T). Furthermore, 3H follows the same dynamics of incorporation and degradation in living organisms as the hydrogen and is quickly balanced with the surrounding environment. Numerous studies have shown disequilibrium of OBT/HTO in different environmental compartments and matrices. This research work aims to explain the variability of 3H concentrations and the origin of disequilibrium of OBT/HTO based on the persistence hypothesis. In this study, a multi-scale approach was used, focusing on the role of delayed transfer of organic matter between natural compartments. The main results have established the ranges of HTO concentrations in several rivers that are not influenced by atmospheric releases from nuclear facilities, and also identified key environmental parameters linked to the observed variability. The results also made it possible to understand the origin of OBT using statistical analyses. The results tend to confirm that atmospheric nuclear tests led to areas of persistence of OBT, and can lead to significant disequilibrium between bound and free forms. Moreover, the study of a sediment core has shown a peak of OBT at depth, in all likelihood from the global fallout associated with atmospheric nuclear weapons tests. Also, a study site impacted by industrial releases of tritium for the last fifty years has confirmed the persistence of OBT in organic matter, especially in abiotic matrices.

Magnetismo ambiental é uma área nova e multidisciplinar que estuda propriedades magnéticas de solos, sedimentos, rochas e relaciona essas propriedades com parâmetros ambientais e poluição. Assim a caracterização dos minerais presentes em solos e sedimentos é ferramenta fundamental de estudo, principalmente devido à presença do Fe. Com este objetivo, amostras de sedimentos foram coletadas na forma de testemunhos no Largo de Santa Rita (LSR) e Rio Casqueiro (CS2), Santos, São Paulo (no presente trabalho acrescentamos aos cálculos também a contribuição dos óxidos de ferro) e Ferraz (FZ) e Botany Point (BP), da baia do Almirantado, Ilha Rei George, Antártica Os testemunhos da baia de Santos são semelhantes porque são provenientes de uma região extremamente poluída. De outra forma, os testemunhos da Antártica são semelhantes por serem de regiões sem ocupação humana. Assim um interesse específico em estudar amostras destas regiões é justificado. E amostras isoladas de superfície da plataforma continental do Rio de Janeiro e São Paulo, incluindo amostras da ilha do Cardozo e ilha Anchieta, por apresentarem particularidades interessantes. As amostras foram caracterizadas por Espectroscopia Mössbauer (EM), Susceptibilidade Magnética (SM) e PIXE (Particle Induced X-ray Emission). Esta última técnica permite detectar e quantificar elementos químicos de número atômico acima de 12. Os elementos quantificados nos resultados de PIXE são: em todas as amostras Al, Si, S, Cl, K, Ti, Mn e Fe; no testemunho LSR: P, V, Co ; no testemunho CS2: P, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Br e Zr; no testemunho BP: V, Cr, Co, Cu, Zn, I e W; no testemunho FZ: V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn e I; na amostra PEN: P, Co; na amostra CARD: P e Mo; na amostra P6947: Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br e I; na amostra P6949: Cr, Co, Cu, Zn e La; na amostra P6561: Cr, Co, Ni, Br e I; na amostra P6626: Co, Ni, Cu, Zn, I, Sr e Zr e na amostra P6627: Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br, I e Sr. A partir das medidas de EM determinamos as proporções de Fe2+, Fe3+ paramagnético e de Fe3+ ligado aos óxidos de ferro e os identificamos. Determinamos que o óxido de ferro presente nos testemunhos LSR e CS2 é a goethita. O óxido de ferro identificado nas amostras dos testemunhos Ferraz e Botany Point foi a hematita. Esta também foi identificada na amostra da praia do engenho, ilha Anchieta. Em única amostra entre as amostras da plataforma continental foi detectado e quantificado um óxido de ferro. Nas amostras dos testemunhos do litoral de São Paulo, a fase do ferro predominante é a paramagnética, portanto, associamos a fase paramagnética do ferro ao predomínio do intemperismo químico. Por outro lado amostras dos testemunhos da Antártica, a fase do ferro predominante é dos óxidos de ferro, portanto, associamos a fase de óxidos de ferro ao predomínio de intemperismo físico. Assim a presença de ferro amorfo (ferridrita ou fugerita) poderia ser um índice de quantidade de metais de transição presentes na coluna sedimentar. Modelamos o valor da susceptibilidade magnética ponderando as contribuições individuais de cada elemento químico e do Fe3+, do Fe2+ e dos óxidos de ferro. O cálculo da susceptibilidade magnética modelada é a contribuição original deste trabalho, onde verificamos que os picos no valor de Susceptibilidade Magnética correspondem às situações de maior contaminação ambiental. Por fim, concluímos que nossos resultados de Espectroscopia Mössbauer, PIXE e Susceptibilidade Magnética estão de acordo e podem ser usados em modelos com o objetivo de observar impactos ambientais. / Environmental magnetism is a new area that studies magnetic properties of soils, sediments and rocks and relates these properties with environmental parameters and pollution. With this proposal sets of sediments were collected from the Largo Santa Rita(LSR), Santos, São Paulo; from Baia do Almirantado, Rei George, Antarctic, Ferraz (FZ) and Botany Point (BP); Rio Casqueiro, Cubatão, São Paulo (CS2, re-studied in the present work including oxides contribution) and isolated samples of Plataforma Continental. The CS2 and LSR samples are similar from a heavily polluted region. On the other hand, FZ and BP samples are similar from regions without human occupation. Thus a specific interest to study samples from these regions is justified. The samples were characterized by Mössbauer Spectroscopy (MS), Magnetic Susceptibility and PIXE (Particle Induced X-ray Emission). The latter allowed to detect and to quantify the content of chemical elements of atomic number above 12. The presence of trace metals as Al, Si, S, Cl, K, Ti, Mn and Fe was detected and quantified using the PIXE technique in all samples. P, V, Co were detected and quantified in LSR samples. P, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Br and Zr were detected and quantified in CS2 samples. V, Cr, Co, Cu, Zn, I and W were detected and quantified in BP samples. V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn and I were detected and quantified in FZ sample. P and Co were detected and quantified in PEN sample. P and Mo were detected and quantified in CARD sample. Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br and I were detected and quantified in P6947 sample. Cr, Co, Cu, Zn and La were detected and quantified in P6949 sample. Cr, Co, Cu, Zn and La were detected and quantified in P6561 sample. Co, Ni, Cu, Zn, I, Sr, Zr and La were detected and quantified in P6626 sample. Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br, I e Sr were detected and quantified in P6627 sample. The Mössbauer measurements presents Fe2+ and Fe3+ sites and in some samples an additional sextet, due the presence of goethite for LSR and CS2 samples, hematite for FZ and BP samples. The relative area of paramagnetic iron was larger than the others MS components in samples of São Paulo, Litoral, so we associated chemistry weathering with paramagnetic phases. On the other hand, the iron oxides relative áreas of Antarctic samples were larger than the others MS components, so we associated physical weathering with magnetic iron oxides phases. Thus the paramagnetic iron detected could be a measure of transition metals presence or a pollution index. The peaks of experimental magnetic susceptibility curve were related to pollution. The combined results of MS and PIXE allowed us to perform the fitting of the magnetic susceptibility curve that yield a perfect fit with experimental data. In the particular case of Fe we used the related proportions of Fe2+ and Fe3+ obtained by MS measurements. The iron oxides contributions are also found in literature. The model of magnetic susceptibility is the original contributed of the present work. We can conclude that our results of MS, PIXE and magnetic susceptibility are in good agreement and can be used in models with the objective to study the environmental impacts effects.

Por aproximadamente 40 anos, o Rio Ribeira de Iguape recebeu resíduos da mineração: rejeitos das plantas de concentração mineral (enriquecidos em Cu, Cr, Pb, Ag e Zn) e escórias de uma unidade de metalurgia (enriquecidas em Cu, Zn, Cr, Fe, Pb e As), produzidos e descartados pela empresa Plumbum S/A, localizada em Adrianópolis (Paraná). Para verificar a contribuição destes resíduos na contaminação deste rio, como também identificar a possibilidade de depuração natural ou não no mesmo, definiu-se a necessidade de avaliar três compartimentos: resíduos, sedimentos e organismo biomonitor. Nas amostras de resíduos foram realizadas caracterizações físicas e químicas, nos sedimentos foram realizadas análises químicas, granulométricas e algumas amostras investigadas por MEV/EDS e no biomonitor (molusco Asiático da espécie Corbicula fluminea) foram realizadas análises químicas dos tecidos e das carapaças. Estas análises indicaram a existência de elevados teores de Pb nos resíduos da mineração, os quais ultrapassaram os valores deste metal estabelecidos na norma NBR 10.005 da ABNT. Nesta comparação, os rejeitos do concentrado da Mina do Rocha ultrapassaram em 32 vezes, os da Plumbum em 41 vezes e as escórias em 34 vezes, os limites estabelecidos por tal norma, sendo assim classificados como pertencentes à Classe I ? perigosos. Destes resíduos o mais problemático atualmente é o rejeito da Plumbum, por apresentar granulometria fina, pH mais baixo, apresentar maior teor de Pb no teste de lixiviação, além de estar depositado muito próximo de uma das margens do Rio Ribeira de Iguape. A interação destes resíduos com o sistema aquático foi verificada a partir da detecção de Pb, Zn, Cu nos sedimentos. Os sedimentos depositados em bancos de areia e os estuarinos exibiram maiores teores para Pb (média de 135,00 mg/kg para os depósitos em bancos de areia e 124,00 mg/kg para os estuarinos) e Zn (média de 112,62 mg/kg para os depositados em bancos de areia e de 133,00 mg/kg para os estuarinos). Em todos os tipos de sedimentos foi constatado que o local de coleta que exibiu teores mais elevados para os metais de estudo foi em Iporanga, secundariamente na Ilha do Caranguejo na região do Mar Pequeno, a sul de Iguape. Nos sedimentos em suspensão, as análises em MEV/EDS exibiram a presença de grãos de escória, indicando que estes ainda hoje, estão interagindo com este ambiente e sendo transportados. Esta comprovação, só foi possível, de fato, a partir das análises de tecidos e de carapaças da espécie Corbicula fluminea, os quais demonstraram estar havendo interação dos metais pesados provenientes dos resíduos com a biota deste sistema aquático. Nos tecidos deste biomonitor foram detectados em média 23,99 ?g/g de Cu, 144,21 ?g/g de Zn, 0,71 ?g/g de Cd, 2,41 ?g/g de Pb e 7,11 ?g/g de Cr. Destes metais, o mais preocupante é o Pb, ele apresenta concentrações mais elevadas que os relatados em outros estudos para este mesmo bivalve e também, ultrapassa o valor de referência da ANVISA (2,00 ?g/g) para a concentração deste metal pesado em peixes e produtos de pesca para consumo. Além dos tecidos, as carapaças deste biomonitor, também estão concentrado estes metais pesados. De modo geral, concluiu-se que o Rio Ribeira não está sofrendo processos naturais de depuração e que ainda hoje representa um problema ambiental, pois os metais estão migrando ao longo do curso da drenagem e neste processo sendo biodisponibilizados, o que pode vir a gerar transferência e acumulação na cadeia trófica. / For approximately 40 years, Ribeira de Iguape River received mining wastes (enriched in Cu, Cr, Pb, Ag and Zn) and metallurgical slags (enriched in Cu, Zn, Cr, Fe, Pb and As), produced and discharged by Plumbum S/A, a company located in Adrianópolis (Paraná). In order to verify the contribution of these residues in the river contamination and natural purification the compartments of mining residues, sediments and bioindicator organisms were evaluated. Physical and chemical characterizations were realized in the residues samples; while chemical analyses, grain size evaluation and MEV/EDS were carried out in sediments. Asiatic clam (Corbicula fluminea) was taken as a bioindicator, through chemical analyses of its tissues and shells. The results showed high Pb levels, being classified as Class 1 ? dangerous - by ABNT, norm NBR 10,005, once the limited levels were exceeded by Rocha wastes (32x), Plumbum wastes (41x) and slags (34x). The Plumbum waste is currently the most problematic, as it is made of fine grain, lower pH, higher Pb level detected in the extraction test and is deposited very close to the draining site. The interactions of these residues with the aquatic system was verified through Pb, Zn, Cu detection in the sediments. Pb and Zn levels were, respectively, 135.00 mg/kg and 112.62 mg/kg in the sand banks deposits, and 124.00 mg/kg and 133.00 mg/kg in the estuaries deposits, with prominent metal levels in Iporanga and, secondary, in Crab Island, region of the Small Sea, south of Iguape. MEV/EDS analyses carried out in suspended sediments showed the presence of slags grains, suggesting that still nowadays they are transported and interact with the environment, once they have been detected in tissues and shells samples of Corbicula fluminea. In the tissues of this bioindicator, there were detected average levels of 23.99 ?g/g of Cu, 144.21 ?g/g of Zn, 0.71 ?g/g of Cd, 7.11 ?g/g of Cr and 2.41 ?g/g of Pb; making evident that this last value is strongly high and over the ANVISA reference (2.00 ?g/g) for fish and other consumption products. The results suggest that natural processes of Ribeira de Iguape River are not sufficient for its purification, keeping metals\' transport and bioavailability, which can accumulate in the trophic chain, representing a serious environmental problem.

A incorporação de novas tecnologias na pecuária, especialmente o confinamento de animais, proporcionou notável aumento da produtividade, otimizando o uso do solo. No entanto, esta técnica tem gerado um problema crucial à sustentabilidade da atividade: o manejo dos dejetos. Estes dejetos são normalmente lançados diretamente nos mananciais, distribuídos inadequadamente no solo, como fertilizante, ou ainda utilizados como complemento alimentar para peixes, bovinos, e até mesmo para suínos, contrariando Instruções Normativas do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA) Nos. 07/04, 08/04 e 18/04, proibitivas em relação ao assunto. Quando os dejetos de animais são utilizados como fertilizantes em solos com elevado potencial à erosão, o volume de poluentes carreados e disponibilizados aos mananciais torna-se relevante, especialmente em relação aos nutrientes Nitrogênio (N) e Fósforo (P). De notável interesse, por ser um pólo econômico importante e de grande concentração de granjas de aves, o município de Descalvado, situado na parte central do Estado de São Paulo, é alvo deste tipo de poluição por apresentar solo com elevado potencial erosivo. Tendo como referência este problema ambiental, o estudo concentrou-se na quantificação da produção de sedimentos nas diversas áreas da microbacia do Rio Bonito, (Descalvado – SP), relacionando-as com a concentração e a distribuição local de granjas, o manejo dos dejetos e as práticas agrícolas de cada área. A partir dos resultados de simulação, com a utilização do modelo hidrossedimentológico AVSWAT em plataforma ARCVIEW 3.1, foi possível evidenciar regiões da microbacia que mantêm elevada taxa de fornecimento de nitrogênio (N) e fósforo (P) para os mananciais, provenientes dos dejetos animais, demonstrando-se coerentes com os dados de entrada de contaminação. Os resultados das simulações de erosão para os solos da microbacia do Rio Bonito também se demonstraram coerentes com a realidade brasileira, evidenciando ser o estudo de grande aplicabilidade e interesse para os gestores e tomadores de decisão da bacia hidrográfica. / The incorporation of new technologies on livestock, specially the confinement of animals, has brought considerable increase in the productivity, optimizing the use of the soil. However, this technique has been generating a crucial problem to the sustain of the activity: the management of dejects. These dejects are being commonly thrown directly into the water sources, improperly spread onto the soil, as fertilizer or, yet, used as alimentary complement for fish, bovines, and also to pigs, thwarting the Normative Instructions of Agriculture, Livestock and Supply Ministry (MAPA) Nos. 07/04, 08/04 e 18/04 MAPA. When the animal wastes are used as a fertilizer on the soil with high potential of erosion, an important charge of pollutants is then carried and made available to sources, especially in what concerns to Nitrogen (N) and Phosphorus (P). With an remarkable interest, because of being an important economic center and because it concentrates a great amount of chicken granges, the city of Descalvado, located in the center of the State of São Paulo (Brazil) has been a target to this type of pollution because of it’s soil feature that is high potentially erosive. By this environmental problem, the research concentrates itself in the quantification of the production of sediments in the several areas of Bonito’s river watershed (Descalvado – SP), relating them to the concentration and local distribution of the granges, the waste management and the agricultural practices of each areas. Starting from the simulation results, with the use of the mathematical model AVSWAT (Arc View Soil and Water Assessment Tool) in platform ARCVIEW 3.1, it was possible to evidence the critical areas in relation of pollution, mainly those ones that contributes with Phosphorous (P) and Nitrogen (N), provided by animal wastes. The results of erosion simulations for the soils of the Bonito’s river watershed were demonstrated coherent with the Brazilian reality, evidencing to be this research of great interest for the managers and decision makers of the watershed.

Os manguezais do Sistema Lagunar Cananéia-Iguape, no extremo sul do litoral do estado de São Paulo, possuem, em suas franjas mais externas, a presença da gramínea Spartina alterniflora, que exerce papel fundamental na fixação de sedimentos que poderão se tornar áreas de propagação do mangue. Pioneiras na região alagada do mangue, a Spartina segura e prepara o substrato para as plântulas de espécies de mangue se instaurarem. O mapeamento da Spartina alterniflora nas Ilhas de Cananéia e Comprida, onde estas ilhas margeiam o mesmo canal lagunar, possibilitou identificar as áreas propensas ao seu crescimento. Os pontos de baixa energia do fluxo de água do canal mostraram-se favoráveis ao surgimento de bancos de Spartina. A troca contínua de sedimentos e nutrientes existentes em um ambiente lagunar rico em manguezais, associada à grande capacidade de captação e fixação da Spartina, resultou em um estudo de conectividade entre duas ilhas. / The Cananéi-Iguape lagoon system, in the south shore of São Paulo state, has the presence of the cordgrass Spartina alterniflora on the outer side of the mangroves. The cordgrass has a fundamental role in the fixation of sediments which will be the mangrove\'s propagation areas. Pioneers in the mangrove wetlands, Spartina holds and prepare the substrate for the mangrove seedling establishment. Mapping the presence of Spartina alterniflora in the islands Ilha de Cananéia and Ilha Comprida, allowed to identify the prone areas for its growth. The points of low energy in the river were more favorable to create banks of Spartina. The continuous exchange of sediments and nutrients which exists in a mangrove lagoon system, associated with the great ability of Spartina to capture and establishment, resulted in a study of connectivity between two islands.

Magnetismo ambiental é uma área nova e multidisciplinar que estuda propriedades magnéticas de solos, sedimentos, rochas e relaciona essas propriedades com parâmetros ambientais e poluição. Assim a caracterização dos minerais presentes em solos e sedimentos é ferramenta fundamental de estudo, principalmente devido à presença do Fe. Com este objetivo, amostras de sedimentos foram coletadas na forma de testemunhos no Largo de Santa Rita (LSR) e Rio Casqueiro (CS2), Santos, São Paulo (no presente trabalho acrescentamos aos cálculos também a contribuição dos óxidos de ferro) e Ferraz (FZ) e Botany Point (BP), da baia do Almirantado, Ilha Rei George, Antártica Os testemunhos da baia de Santos são semelhantes porque são provenientes de uma região extremamente poluída. De outra forma, os testemunhos da Antártica são semelhantes por serem de regiões sem ocupação humana. Assim um interesse específico em estudar amostras destas regiões é justificado. E amostras isoladas de superfície da plataforma continental do Rio de Janeiro e São Paulo, incluindo amostras da ilha do Cardozo e ilha Anchieta, por apresentarem particularidades interessantes. As amostras foram caracterizadas por Espectroscopia Mössbauer (EM), Susceptibilidade Magnética (SM) e PIXE (Particle Induced X-ray Emission). Esta última técnica permite detectar e quantificar elementos químicos de número atômico acima de 12. Os elementos quantificados nos resultados de PIXE são: em todas as amostras Al, Si, S, Cl, K, Ti, Mn e Fe; no testemunho LSR: P, V, Co ; no testemunho CS2: P, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Br e Zr; no testemunho BP: V, Cr, Co, Cu, Zn, I e W; no testemunho FZ: V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn e I; na amostra PEN: P, Co; na amostra CARD: P e Mo; na amostra P6947: Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br e I; na amostra P6949: Cr, Co, Cu, Zn e La; na amostra P6561: Cr, Co, Ni, Br e I; na amostra P6626: Co, Ni, Cu, Zn, I, Sr e Zr e na amostra P6627: Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br, I e Sr. A partir das medidas de EM determinamos as proporções de Fe2+, Fe3+ paramagnético e de Fe3+ ligado aos óxidos de ferro e os identificamos. Determinamos que o óxido de ferro presente nos testemunhos LSR e CS2 é a goethita. O óxido de ferro identificado nas amostras dos testemunhos Ferraz e Botany Point foi a hematita. Esta também foi identificada na amostra da praia do engenho, ilha Anchieta. Em única amostra entre as amostras da plataforma continental foi detectado e quantificado um óxido de ferro. Nas amostras dos testemunhos do litoral de São Paulo, a fase do ferro predominante é a paramagnética, portanto, associamos a fase paramagnética do ferro ao predomínio do intemperismo químico. Por outro lado amostras dos testemunhos da Antártica, a fase do ferro predominante é dos óxidos de ferro, portanto, associamos a fase de óxidos de ferro ao predomínio de intemperismo físico. Assim a presença de ferro amorfo (ferridrita ou fugerita) poderia ser um índice de quantidade de metais de transição presentes na coluna sedimentar. Modelamos o valor da susceptibilidade magnética ponderando as contribuições individuais de cada elemento químico e do Fe3+, do Fe2+ e dos óxidos de ferro. O cálculo da susceptibilidade magnética modelada é a contribuição original deste trabalho, onde verificamos que os picos no valor de Susceptibilidade Magnética correspondem às situações de maior contaminação ambiental. Por fim, concluímos que nossos resultados de Espectroscopia Mössbauer, PIXE e Susceptibilidade Magnética estão de acordo e podem ser usados em modelos com o objetivo de observar impactos ambientais. / Environmental magnetism is a new area that studies magnetic properties of soils, sediments and rocks and relates these properties with environmental parameters and pollution. With this proposal sets of sediments were collected from the Largo Santa Rita(LSR), Santos, São Paulo; from Baia do Almirantado, Rei George, Antarctic, Ferraz (FZ) and Botany Point (BP); Rio Casqueiro, Cubatão, São Paulo (CS2, re-studied in the present work including oxides contribution) and isolated samples of Plataforma Continental. The CS2 and LSR samples are similar from a heavily polluted region. On the other hand, FZ and BP samples are similar from regions without human occupation. Thus a specific interest to study samples from these regions is justified. The samples were characterized by Mössbauer Spectroscopy (MS), Magnetic Susceptibility and PIXE (Particle Induced X-ray Emission). The latter allowed to detect and to quantify the content of chemical elements of atomic number above 12. The presence of trace metals as Al, Si, S, Cl, K, Ti, Mn and Fe was detected and quantified using the PIXE technique in all samples. P, V, Co were detected and quantified in LSR samples. P, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Br and Zr were detected and quantified in CS2 samples. V, Cr, Co, Cu, Zn, I and W were detected and quantified in BP samples. V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn and I were detected and quantified in FZ sample. P and Co were detected and quantified in PEN sample. P and Mo were detected and quantified in CARD sample. Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br and I were detected and quantified in P6947 sample. Cr, Co, Cu, Zn and La were detected and quantified in P6949 sample. Cr, Co, Cu, Zn and La were detected and quantified in P6561 sample. Co, Ni, Cu, Zn, I, Sr, Zr and La were detected and quantified in P6626 sample. Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Br, I e Sr were detected and quantified in P6627 sample. The Mössbauer measurements presents Fe2+ and Fe3+ sites and in some samples an additional sextet, due the presence of goethite for LSR and CS2 samples, hematite for FZ and BP samples. The relative area of paramagnetic iron was larger than the others MS components in samples of São Paulo, Litoral, so we associated chemistry weathering with paramagnetic phases. On the other hand, the iron oxides relative áreas of Antarctic samples were larger than the others MS components, so we associated physical weathering with magnetic iron oxides phases. Thus the paramagnetic iron detected could be a measure of transition metals presence or a pollution index. The peaks of experimental magnetic susceptibility curve were related to pollution. The combined results of MS and PIXE allowed us to perform the fitting of the magnetic susceptibility curve that yield a perfect fit with experimental data. In the particular case of Fe we used the related proportions of Fe2+ and Fe3+ obtained by MS measurements. The iron oxides contributions are also found in literature. The model of magnetic susceptibility is the original contributed of the present work. We can conclude that our results of MS, PIXE and magnetic susceptibility are in good agreement and can be used in models with the objective to study the environmental impacts effects.

Os contaminantes lançados no ambiente decorrente das atividades humanas podem se movimentar de um compartimento ambiental para o outro e assim chegar nos corpos hídricos, onde se associam rapidamente ao material particulado e incorporam-se aos sedimentos. Desta forma, a relação água com o sedimento faz deste compartimento um dos principais alvos de preocupação e análise, dada sua importância na ciclagem de matéria e na biodisponibilidade de diversos compostos químicos para o ambiente aquático. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento geoquímico dos elementos Al, Fe, Cr, Cu, Zn, Mn, e P em sedimento superficial do reservatório Guarapiranga por meio da técnica de extração sequencial constituída de quatro etapas, seguido pela detecção em espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES). Foram coletadas amostras de sedimento superficial em 14 (quatorze) estações estrategicamente escolhidas, de modo a conhecer a heterogeneidade do sistema e determinar a mobilidade de elementos-traço persistentes e sua distribuição espacial no compartimento sedimentar da represa. As amostras passaram por processo de secagem e foi separada a fração silte/argila. A extração sequencial foi realizada em quatro etapas, a fração 1 ácido solúvel ligada a carbonatos, a fração 2 redutível a óxidos de ferro e manganês, a fração 3 oxidável ligada a matéria orgânica e a fração 4 residual. Todo o processo foi feito em triplicata e as concentrações dos elementos foram determinadas no ICP-OES. Com base nos resultados obtidos da extração sequencial, foi possível avaliar a distribuição dos elementos nas quatro frações geoquímicas distintas bem como o fator de mobilidade individual e total desses elementos no reservatório. A soma das três primeiras frações compõe a fração considerada biodisponível enquanto que a diferença do total extraído representou a fração residual. A partir dos resultados obtidos infere-se que o reservatório do Guarapiranga apresenta dois compartimentos distintos, um mais degradado que vai do ponto GU-05 ao GU-14 que sofre os impactos da ocupação do seu entorno e um mais preservado que vai do ponto GU-01 a GU-04, com pouca influência de ocupação urbana no seu entorno. O grau de mobilidade global segue uma tendência de montante à jusante do reservatório, próxima a barragem. / The contaminants produced by human activities released in the environment may move from one environmental compartment to another and reach the water bodies, where they rapidly associate to particulate matter and are incorporated to the sediments. Thus, the relationship between water and sediment makes this compartment on of the main targets for concern and analysis, given its importance in cycling matter and in bioavailability of various chemical compounds to the water environment. The objective of this work was to study the geochemical behaviour of the elements Al, Fe, Cr, Cu, Zn, Mn and P in the surface sediments of the Guarapiranga reservoir (23°47\'S and 46°32\"W) by means of the sequential extraction technic consisting of four stages, followed by the detection in inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). Samples were collected from the superficial sediment in 14 (fourteen) stations strategically chosen, this way being able to know the heterogeneity of the system and to determinate the mobility of persistent trace elements and their spatial distribution in the sedimentary compartment of the reservoir. The samples were subjected to a drying process and then separating the silt fraction. The sequential extraction was made in four steps, fraction 1 acid soluble linked to carbonates, fraction 2 reducible to iron and manganese oxides, fraction 3 oxidable linked to organic matter and fraction 4 residual. All the process was done in triplicate and the concentration of the elements was determined by ICP-OES. Based on the results obtained by the sequential extraction, it was possible to evaluate the distribution of the elements in the four distinct geochemical fractions, as well as the individual mobility factor of those elements in the reservoir. The sum of the first three fractions composes the fraction considered bioavailable, while the difference from the total extracted represented the residual fraction. Parting from the results obtained it is inferred that the Guarapiranga reservoir has two distinct compartments, one more degraded that goes from point GU-05 to GU-14 that suffers from the impacts of the occupations in the surroundings and one more preserved that goes from point GU-01 to GU-04, with little influence from urban occupation in the surroundings. The degree of global mobility follows the tendency of up and down stream in the reservoir, next to the barrage.

A cana-de-açúcar tornou-se a cultura com maior expansão nos últimos anos no estado de São Paulo, tendência que deve continuar, considerando sua importância como matéria prima para a produção de açúcar e etanol. Essa expansão acontece principalmente sobre áreas que eram ocupadas por pastagens. Pelas atividades necessárias para o estabelecimento da cultura de cana-de-açúcar, é esperado um aumento da erosão de solos e uma alteração no balanço hídrico. Com esses antecedentes, objetivou-se quantificar experimentalmente o impacto na erosão dos solos e a modificação do balanço hídrico no primeiro metro de solo, causado pela substituição de pastagem por cana-de-açúcar. Foram construídas parcelas de escoamento (20 x 5 \'M POT.2\') sob pastagem e sob plantio novo de cana-de-açúcar (três repetições cada) em uma fazenda com solo do tipo Neossolo Quartzarênico no município de Itirapina-SP. Foi instalada uma estação meteorológica para medir a precipitação e a umidade do solo a 30, 60 e 90 cm de profundidade, e para coletar os parâmetros necessários para calcular a evapotranspiração pelo método de Penman-Monteith. Calhas foram instaladas ao nível do solo para quantificar a interceptação do dossel de cana-de-açúcar. O balanço hídrico para ambos os cultivos foi determinado em escala diária. Após cada evento de precipitação, foi quantificada a perda de solos e o escoamento superficial Durante o primeiro ano, a perda de solo sob pastagem foi de 0,26 Mg/ha.ano (adicionalmente, 0,32 Mg/ha foram coletados devido à perturbação do solo para implantação do experimento), enquanto cana-de-açúcar produziu 2,58 Mg/ha.ano. No segundo período chuvoso, a perda de solo sob pastagem diminui para 0,04 Mg/ha, e sob cana-de-açúcar registrou 0,47 Mg/ha. Estes resultados indicam que a substituição de pastagem por cana-de-açúcar aumentou a produção de sedimentos durante o primeiro ano em 2,32 Mg/ha; no segundo período, com o uso da cobertura de palha no solo sob cana-de-açúcar, o aumento foi de 0,43 Mg/ha. Depois de quatro meses de crescimento, o dossel da cana-de-açúcar intercepta 40% da precipitação. O escoamento superficial no primeiro ano foi de 56,1 mm, e diminuiu para 11,8 mm no segundo período por efeito da palha na superfície do solo. Nos mesmos períodos, o escoamento superficial na pastagem foi de 40,5 mm e 30,4 mm, respectivamente. Apesar da menor infiltração sob cana-de-açúcar, o solo apresenta maior umidade devido ao gradeamento que aumenta a porosidade, e portanto, a capacidade de armazenamento de água no solo. A percolação sob cana-de açúcar é menor que sob pastagem devido à maior evapotranspiração da cultura. / Sugarcane became the culture with the highest expansion in recent years in the state of São Paulo. This trend will continue considering its importance as raw material for the production of sugar and ethanol. The expansion occurs primarily on areas that are currently occupied by pastures, causing impacts on soil and water. Due to the necessary activities for the establishment of the sugarcane culture, a soil erosion increase and a water balance change are expected. With this background, the objective of this work was to experimentally quantify the change in soil erosion and modification of water balance in the first meter of soil caused by the substitution of pasture by sugarcane. Runoff plots were constructed (20 x 5 \'M POT.2\') under pasture and new sugarcane planting (three replicates each) on a farm with Quartzarenic Neosol (Typic Quartzipsamments) soil in the municipality of Itirapina-SP. A weather station to measure rainfall and soil moisture at 30, 60 and 90 cm depth, and to collect the necessary parameters to calculate the evapotranspiration by Penman-Monteith method was installed. Gutters were installed at ground level to quantify the interception of the sugarcane canopy. After every precipitation event the soil loss and the drainage were quantified, and the daily water balance was determined for both soil uses. During the first year, the pasture had a soil loss of 0.26 Mg/ha.yr (additional 0.32 Mg/ha.yr were collected due to the disturbance of the soil during experiment installation), while sugarcane produced 2.58 Mg/ha.yr. In the second rainy season, the losses under pasture decreased to 0.04 Mg/ha and sugarcane recorded 0.47 Mg/ha. These results indicate that the replacement of pasture by sugarcane increased the sediment production during the first year by 2.32 Mg/ha in the second period, covering the soil under sugarcane with straw, the difference decreased to 0.43 Mg/ha. After four months of growth, the sugarcane canopy intercepts 40% of the precipitation. The runoff in the first year was 56.1 mm, decreasing to 11.8 mm in the second period, due to the presence of straw on the soil surface. In the same periods, runoff under pasture was 40.5 mm and 30.4 mm, respectively. Although there is less infiltration under sugar cane, the soil presents higher moisture due to the porosity increase by grating. The percolation under sugarcane is lower than in pasture due to a higher crop evapotranspiration.

Neste trabalho foi feito o desenvolvimento e validação de métodos para a determinação do hormônio 17\'alfa\'-metiltestosterona em amostras de água e de sedimentos de uma piscicultura situada no município de Socorro-SP. O local de estudo foi escolhido porque no município de Socorro há um grande número de pisciculturas e também pelo fato da cidade fazer parte do Circuito das Águas. Toda a água utilizada no processo de reversão sexual das tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) é descartada no Ribeirão dos Machados, um dos afluentes do rio Mogi-Guaçu, sem o devido tratamento. Foi desenvolvido o método analítico para a extração do hormônio das amostras de água, empregando a extração em fase sólida com adsorvente C18 (octadesilsilano). Também foi desenvolvido o método para a extração do hormônio das amostras dos sedimentos, empregando o equipamento de ultra-som. Foram feitos estudos de recuperação para as amostras de água e sedimentos em três níveis de fortificação. Empregou-se 300 mL da água de água de nascente (branco), e água do rio Santa Maria do Leme para os estudos de recuperação. Empregou-se 10 g de sedimentos (branco) coletados no rio Santa Maria do Leme, em São Carlos. Estas amostras foram fortificadas com o hormônio estudado. A técnica analítica empregada para a determinação do hormônio foi a cromatografia líquida de alta eficiência com detector UV-Vis e coluna RP-18. Para a determinação do hormônio foi utilizada a fase móvel acetonitrila/água 35:65 v/v. O volume injetado foi de 20 \'mü\'L, o fluxo de 1,0 mL/min e comprimento de onda de 245 nm. Os resultados indicaram que os métodos desenvolvidos e validados se mostraram lineares, sensíveis, seletivos, precisos e exatos nas condições estabelecidas, com limites de detecção e de quantificação adequados para a análise do hormônio. A aplicação desses métodos só foi possível pela adição de padrão, que possibilitou a identificação e quantificação do hormônio nas amostras de água e de sedimentos. Foram também feitos testes de ecotoxicidade do hormônio empregando-se os organismos Daphnia similis e Ceriodaphnia silvestrii para verificar a reprodução das espécies. Foram feitos testes para verificar a reversão sexual com a Ceriodaphnia silvestrii. Foi utilizado o programa computacional TOXSTAT 3.3 para a aplicação dos testes estatísticos com a Daphnia similis, pois os testes com a espécie Ceriodaphnia silvestrii não apresentou o número de 15 neonatos por organismo, não sendo possível a aplicação do referido teste. Verificou-se que não ocorreu reversão sexual nos testes com a Ceriodaphnia silvestrii nas concentrações estudadas (1,0 e 50,0 \'mü\'g/L). O estudo de avaliação e identificação de substâncias emergentes deve ser incorporado nos programas de controle e gestão de recursos hídricos, porque é importante verificar se o hormônio é responsável por algum tipo de toxicidade. / In this work the development and validation of methods for the determination of 17\'alfa\'-methyltestosterone hormone in water and sediments samples was achieved. The samples studied were extracted from pisciculture sites in the city of Socorro, Sao Paulo State. This place was chosen because it has a great number of pisciculture sites and is also localized near important tourist resources, known as the \'Circuito das Águas\'. One of the main concerns is the fact that water volumes used in the process of sexual reversion of the Nile Tilapia (Oreochromis niloticus), are discarded without previous treatment in the Machado river, a tributary of Mogi- Guaçu river, the main water resource in this area. Therefore, there are evident potential threats and care must be taken to analyze the potential contamination of water resources in the neighborhood. Two analytical methods were developed to extract hormone from water and sediments samples: a) using solid phase extraction with sorbente C18; b) using ultrasonic facilities. The recovering of the water and sediments samples was made in three levels of fortification. To perform comparisons, standards were built using 300 mL water samples collected in safe places and samples of fortication in the Santa Maria do Leme river, in Sao Carlos, and 10 g of sediments collected in the Santa Maria do Leme river, in Sao Carlos. These samples were contaminated with hormone under carefully controlled conditions. Hormone level determinations were carried out using HPLC with UVVis detector and column RP-18. The hormone determinations were made using the mobile phase acetonitrile/water 35:65 v/v. The experiments were carried out under the following conditions: a) the injected volume was 20 \'mü\'L; b) the flow speed was 1,0 mL/min ; c) a wavelength of 245 nm was used. The results obtained shows efficiency of the methods developed and validated in this as the correlations observed were linear, sensible, selective and accurate under the established conditions. Therefore, the experimental conditions used for detention and quantification were adequate for hormone analysis. Is worth to note that the identification and quantification of the hormone in the samples of water and sediments, is possibly only by making comparison with the standard discussed above. The organisms Daphnia similis and Ceriodaphnia silvestrii were also used to verify the ecotoxicity of the hormone, using reproduction of these species as the parameter to be monitored. Therefore, tests were made to verify the sexual reversion of Ceriodaphnia silvestrii. In these investigations, the computational program TOXSTAT 3.3 was used to perform the statistical tests. Nevertheless, only the studies performed with the Daphnia similis had statistical means, as the tests with the Ceriodaphnia silvestrii species did not present statistical significance. Therefore, it was verified that Ceriodaphnia silvestrii in the conditions studied here (concentrations of 1,0 and 50,0 \'mü\'g/L) did not present evidences of sexual reversion. As a main conclusion, the present study demonstrates the need of incorporating the evaluation and identification of emergent substances in the protocols used for the control and management of water resources. Among the concerns, special care must be taking to verify correlations between hormone and toxicity.

Biogenic “oozes” are pelagic sediments that are composed of > 30% carbonate microfossils and are estimated to cover about 50% of the ocean floor, which accounts for about 67% of calcium carbonate in oceanic surface sediments worldwide. These deposits exhibit diverse assemblages of planktonic microfossils and contribute significantly to the overall sediment supply and function of Florida’s deep-water regions. However, the composition and distribution of biogenic sediment deposits along these regions remains poorly documented. Seafloor surface sediments have been collected in situ via Johnson- Sea-Link I submersible along four of Florida’s deep-water regions during a joint research cruise between Harbor Branch Oceanographic Institute (HBOI) and Florida Atlantic University (FAU). Sedimentological analyses of the taxonomy, species diversity, and sedimentation dynamics reveal a complex interconnected development system of Florida’s deep-water habitats. Results disclose characteristic microfossil assemblages of planktonic foraminiferal ooze off the South West Florida Shelf, a foraminiferal-pteropod ooze through the Straits of Florida, and pteropod ooze deposits off Florida’s east coast. The distribution of the biogenic ooze deposits is attributed to factors such as oceanographic surface production, surface and bottom currents, off-bank transport, and deep-water sediment drifts. The application of micropaleontology, sedimentology, and oceanography facilitate in characterizing the sediment supply to Florida’s deep-water regions. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2017. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection