Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os estudos sobre as análises de cabelos humanos têm sido assunto de contínuo interesse por se tratar de uma importante ferramenta para a avaliação de níveis de elementos traço no corpo humano. O interesse por este tecido é para o uso na monitoração de exposição ambiental ou ocupacional, para identificação da intoxicação e/ou envenenamento por metais tóxicos, na avaliação do estado nutricional, na diagnose e prevenção de doenças e nas ciências forenses. Há inúmeras vantagens na análise de cabelos quando comparados com as de outros tecidos ou fluidos biológicos, tais como sangue, urina, saliva e órgãos. Entretanto há controvérsias sobre o uso das análises de cabelos em razão da dificuldade em estabelecer os valores confiáveis de referência para as suas concentrações de elementos traço. O objetivo deste estudo foi avaliar os fatores que afetam nas concentrações de elementos em cabelos humanos e determinar os elementos em cabelos de uma população de indivíduos considerados saudáveis e residentes na área metropolitana de São Paulo, utilizando o método de análise por ativação com nêutrons (NAA). As amostras de cabelo coletadas da região occipital da cabeça foram cortadas em pequenos fragmentos, lavadas e secas para análise. As alíquotas de amostras de cabelo, juntamente com padrões sintéticos de elementos foram irradiados por 16 h sob fluxo de nêutrons térmicos de cerca de 5 x 1012 n cm-2 s-1 do reator nuclear IEA-R1 para a determinação de As, Br, Ca, Co. Cr, Cs, Cu, Fe, K, La, Na, Sb, Sc, Se e Zn. As radiações gama das amostras e dos padrões irradiados foram medidas em um espectrômetro de raios gama acoplado a um detector de Ge hiperpuro. Para avaliar a qualidade dos resultados com relação à exatidão e precisão foram analisados os materiais de referência certificados IAEA- 85 Human Hair e INCT-TL-1 Tea Leaves cujos resultados obtidos apresentaram, para a maioria dos elementos, boa concordância com os valores dos certificados (porcentagens de erros relativos inferiores a 10%) e boa precisão (coeficientes de variação inferiores a 13,6% ). As análises de uma amostra de cabelo em réplicas indicaram uma boa reprodutibilidade dos resultados, indicando a homogeneidade da amostra preparada. Os resultados das análises de cabelo com e sem tintura indicaram que a tintura afeta nos teores de elementos no cabelo em virtude da adsorção ou dessorção do elemento. As análises de cabelos de diferentes regiões da cabeça indicaram diferenças significativas para os elementos Fe, Sc, Se e Cr. Análises de cabelos de indivíduos residentes na área metropolitana de São Paulo indicaram que as concentrações de elementos nos cabelos dependem da idade, sexo e cor natural dos cabelos. Os resultados das análises de cabelos desta população mostraram que as médias das concentrações de elementos obtidas estão dentro da faixa de valores da literatura. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07067.pdf: 10073605 bytes, checksum: ca8a78a55e7fe440b75a43fc8c0a1340 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Phytoremediation is considered to be an economically promising and an ecologically correct technology for the removal of toxic materials from the environment since it employs natural physico-chemical and biochemical processes for the clean up of degraded areas. Guadua angustifolia (Bambusoideae, Poacea), a bamboo that is native in Central and South America and which presents tall, robust and prickly culms, shows considerable potential in the phytoremediation of toxic metals for the following reasons: a) it presents an extraordinary capacity for multiplication and vegetative reproduction; b) it is efficient at fixing CO2 from the atmosphere, thus contributing to the reduction in the socalled 'greenhouse effect'; c) it is not part of the human food chain; d) it presents ornamental traits that can be used to advantage in the landscaping of polluted areas, such as those previously occupied by landfills; and e) the aerial biomass may be used either in civil construction or in the furniture industry after completing its phytoextractive function. The objective of the present study was to investigate the potential of G. angustifolia for the phytoremediation of zinc and cadmium. The absorption and translocation of these metals from roots to leaves, together with their distribution in the different tissues, were analysed. Additionally, the production of metal transporter proteins (phytochelatins) and the formation of complexes between metals and low molecular weight organic compounds were investigated. The experiments were conducted in hydroponic and soil conditions. Soil that had been artificially contaminated with zinc or cadmium sulphate solutions, was distributed in perforated plastic bags. Bamboo shoots, previously maintained in vermiculite, were transplanted to the contaminated soil and kept in the greenhouse at room temperature for 180 days with periodical watering. The washed plants were dried at room temperature and root, culm, leaf and soil samples were digested with a mixture of nitric and perchloric acids (3:1; v/v) for 3 h at room temperature and for 3 4 h at 120°C. The determination of zinc and cadmium in the samples was performed using atomic absorption spectroscopy at 213.9 and 228.8 nm respectively. Based on the absolute average concentration values, the bioconcentration and translocation factors (BCF and TF, respectively) were calculated. The accumulation of metals in organs of the plants cultivated in contaminated soil followed the order roots > culms > leaves. The accumulation of zinc in the roots was 57.2% (2720 mg/kg dry weight), whilst in the aerial parts it was 42.8% (2032 mg/kg). The accumulation vii of cadmium in the roots was 79.9% (770 mg/kg), whilst in the aerial parts it was 20.1% (194 mg/kg). Thus, G. angustifolia fulfils one of the criteria employed to define hyperaccumulator plants in that the concentration of zinc in the aerial parts of plants grown in contaminated substrate was approximately 20.2-fold higher than the average value found in plants grown under control (non-polluted) conditions, whilst the concentration of cadmium was 194-fold higher than the control value. Further analyses showed that the concentration of zinc in contaminated soil that had supported the cultivation of bamboo was reduced by 65.5%, whilst the level of cadmium was reduced by 60.2%. The high values of BCF (> 1) related to zinc indicated that the roots and aerial tissues had not attained saturation and/or that the transport systems were still active under the experimental conditions employed such that even larger quantities of metal could be absorbed and transported. Regarding cadmium, the values of BCF indicated that saturation and/or inactivation of roots had not been attained, as in the case of zinc, whereas this was not valid for the aerial tissues. TF values for both metals were low (< 1) indicating that zinc and cadmium transport in G. angustifolia tissues was not very efficient. One of the greatest obstacles to the use of G. angustifolia in phytoremediation of these metals appears to be related to the translocation in the tissues, mainly from culms to leaves. Although this aspect limits the applicability of G. angustifolia in the phytoremediation of zinc and cadmium, it is clear that this species offers significant potential since the larger portion of its biomass is represented by the culms. Such potential could be exploited by using appropriate agronomic techniques in order to allow the growth of plants in polluted soils, and genetic engineering technology to facilitate the mobility of metals from roots to shoots. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A fitorremediação é considerada uma tecnologia economicamente promissora e ecologicamente correta porque utiliza processos físico-químicos e bioquímicos naturais para a limpeza de áreas degradadas. A Guadua angustifolia (Bambusoideae, Poacea), um bambu nativo da América do Sul e Central, que apresenta colmos robustos, altos e espinhosos, apresenta considerável potencial para a fitorremediação de metais tóxicos pelas seguintes razões: a) possui extraordinária capacidade de multiplicação e reprodução vegetativa; b) pode resgatar CO2 da atmosfera eficientemente, contribuindo para a diminuição do chamado 'efeito estufa'; c) não faz parte da cadeia alimentar; d) possui atributos ornamentais que podem ser utilizados no paisagismo de áreas poluídas, como aquelas previamente ocupadas pelos lixões; e) a biomassa aérea pode ser aproveitada na construção civil ou na indústria moveleira, após cumprido o papel fitoextrator. O objetivo do presente estudo foi investigar o potencial da G. angustifolia para a fitorremediação dos metais pesados zinco e cádmio. Os processos de absorção e translocação dos metais das raízes para as partes aéreas e sua distribuição nos diferentes tecidos foram analisados. Além disso, a produção de proteínas transportadoras de metal (fitoquelatinas) e a formação de complexos de metal com compostos orgânicos de baixo peso molecular foram investigados. Os experimentos com G. angustifolia foram conduzidos tanto em condições hidropônicas, quanto no solo. O solo artificialmente contaminado com soluções de sulfato de zinco ou cádmio foi distribuído em saquinhos de plástico perfurados. As mudas de bambu, previamente mantidas em vermiculita, foram transplantadas para o solo contaminado e conservadas na casa de vegetação, à temperatura ambiente, durante 180 dias, com regas periódicas. As plantas foram então lavadas e dessecadas à temperatura ambiente e as amostras de raízes, colmos, folhas e solo foram digeridas com uma mistura de ácido nítrico e ácido perclórico (3:1; v/v) durante 3 h à temperatura ambiente e posteriormente por 3 a 4 h à 120 °C. A determinação da concentração de zinco e cádmio nas diferentes amostras foi realizada através de espectroscopia de absorção atômica a 213,9 e 228,8 nm respectivamente. Com base nos valores médios absolutos da concentração, os fatores de bioconcentração (FBC) e de translocação (FT) foram calculados. O acúmulo de zinco e cádmio nas plantas cultivadas no solo obedeceram à ordem raízes > colmos > folhas. O acúmulo de zinco nas raízes do bambu foi de 57,2% (2720 mg/kg peso seco), enquanto que v nas partes aéreas foi de 42,8% (2032 mg/kg peso seco). O acúmulo de cádmio nas raízes foi de 79,9% (770 mg/kg) e nas partes aéreas foi de 20,1% (194 mg/kg). As análises demonstraram que ocorreu uma redução de 65,5% na concentração de zinco e 60,2% na concentração de cádmio, no solo contaminado, após o cultivo com bambu. No que diz respeito ao zinco, os altos valores de FBC (> 1) indicaram que as raízes e os tecidos aéreos ainda não haviam sido saturados e/ou os sistemas de transporte ainda estavam ativos nas condições experimentais empregadas e uma quantidade ainda maior de metal poderia ser absorvida e transportada. Com relação ao cádmio, os valores de FBC indicaram que ainda não havia ocorrido saturação e/ou a inativação dos sistemas de transporte nas raízes, ao contrário dos tecidos aéreos que já se encontravam saturados. Os valores de FT para ambos os metais foram baixos (< 1) indicando que o sistema de transporte de zinco e cádmio nos tecidos da G. angustifolia não são muito eficientes. Assim, a G. angustifolia atende um dos um dos critérios usados para definir plantas hiperacumuladoras, em que a concentração de zinco nas partes aéreas das plantas desenvolvidas em substrato contaminado foi aproximadamente 20.2 vezes maior do que o valor médio encontrado em plantas desenvolvidas em solos não poluídos, enquanto que a concentração de cádmio foi 194 vezes maior. Outras análises mostraram que a concentração de zinco no solo contaminado, que havia sido cultivado com bambu, foi reduzida em 65,5%, enquanto que o nível de cádmio foi reduzido em 60,2%. Um dos maiores obstáculos ao emprego da G. angustifolia para a fitorremediação desses metais parece estar relacionado com a translocação nos tecidos, principalmente dos colmos para as folhas. Embora esses aspectos limitam a aplicação da G. angustifolia na fitorremediação do zinco e cádmio, podemos afirmar que essa espécie apresenta grande potencial, visto que a maior parte da biomassa da planta é representada pelos colmos. Esse potencial poderia ser explorado através do uso de técnicas agronômicas adequadas para viabilizar o crescimento das plantas em solos poluídos e de técnicas de engenharia genética para facilitar a mobilidade dos metais das raízes para as folhas.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07067.pdf: 10073605 bytes, checksum: ca8a78a55e7fe440b75a43fc8c0a1340 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho determinou a concentração dos metais zinco, manganês, cádmio, chumbo, níquel, cobre e cromo no efluente e solo de quatro colunas de latossolo indeformadas. Duas colunas foram contaminadas por pilhas do tipo zinco-carbono e duas colunas foram utilizadas como referência, além de pilhas isoladas, foram todas lixiviadas por uma solução \"água de chuva\" (HNO3 + H2SO4, pH 4,0). Os metais no efluente e no solo foram determinados pela técnica de ICP-OES. A avaliação do efluente e do solo das colunas contaminadas pelas pilhas mostrou um incremento das concentrações dos metais, principalmente de zinco, manganês e chumbo. A sequência das massas acumuladas dos metais no efluente e no solo da coluna contaminada apresentaram uma sequência semelhante a da lixiviação isolada da pilha (Zn > Mn > Pb > Cr > Cu > Ni > Cd), confirmando a influência da pilha nas concentrações dos metais no efluente e solo das colunas. Observou-se também que a contaminação de Zn e Mn tende a migrar da camada superior da coluna de solo para as camadas inferiores. O estudo mostrou que as pilhas podem causar uma contaminação significativa do solo para os metais Zn, Mn e Pb e possivelmente também para Cd. Esta contaminação do solo poderia vir a causar uma contaminação da água subterrânea para os metais Zn, Mn e Pb, dependo das características do perfil do solo. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A composição química do material particulado fino (MP2,5) e MP10 foi determinado em três sítios representativos do estado de São Paulo: Cidade Universitária (SPA), Piracicaba (PRB) e São Luis do Paraitinga (MAT); e em duas outras cidades sul-americanas, Bogotá (BOG) e Buenos Aires (BAI). As coletas ocorreram nos anos de 2007, 2008 e 2009. Para caracterizar os sítios foram determinados íons inorgânicos, orgânicos e levoglucosano no MP coletado em filtros de fibra de quartzo. O material carbonáceo, sulfato, nitrato e amônio foram as espécies determinadas mais abundantes na massa do MP2,5 e MP10, sobretudo nas amostras dos sítios do estado de São Paulo. A contribuição destes componentes está associada à formação secundária das partículas atmosféricas nos centros urbanos. Entretanto, o cátion predominante das amostras nos sítios BOG e BAI foi o cálcio. Esta espécie no MP atmosférico, juntamente com o Mg2+, são atribuídos à ressuspensão de solo. Por meio dos estudos das trajetórias de massas de ar foi observada a influência de outras fontes sobre o material particulado local. A entrada de partículas provenientes de queima de madeira e biomassa em regiões urbanas foi associada à presença do levoglucosano, correlacionado com K+ e outros marcadores ambientais. O uso de ferramentas estatísticas, como as razões diagnósticas, as matrizes de correlações e análise de componente principal (ACP), contribuíram para a caracterização dos sítios estudados, distinguindo estatisticamente as emissões veiculares, das atividades agrícolas, industriais e queima da biomassa, entre outras. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 08355.pdf: 5737145 bytes, checksum: 41a2be955830f51bb6b1c0b324fc6c03 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:00/00610-3