O grupo de organoclorados, Bifenilas Policloradas (PCBs) é de difícil degradação e persistente no meio ambiente, tendo sido associado a diversos problemas nos organismos devido ao potencial toxicológico. Biodegradação constitui uma ferramenta eficaz e barata para remoção destes contaminantes do ambiente. O isolado RHA1 (fcb) de Rhodococcus sp. foi geneticamente construído com a introdução do operon de degradação hidrolítica de 4-clorobenzoato (fcb) para evitar a formação de produtos tóxicos durante a degradação de ácidos clorobenzóicos. Com o intuito de se obter informações sobre o processo adaptativo do recombinante Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) em substratos contendo PCBs, foram feitos dois ensaios avaliando-se a sobrevivência e o crescimento deste isolado. Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) foi inoculado (104 células.g-1) em substrato turfoso previamente irradiado a 50 KGy, contendo ou não 200 mg.Kg-1 de bifenilo. Em outro ensaio, além do recombinante, as bactérias Escherichia coli e Arthrobacter sp. foram inoculados em sedimento coletado na região do Estuário de Santos, contendo PHAs e PCBs, também irradiado (50 KGy). O crescimento das bactérias em ambos os substratos foi monitorado através de contagem de Unidades Formadoras de Colônias (UFCs). Algumas colônias eram selecionadas aleatoriamente para extração de DNA, detecção do operon fcb através de amplificação por PCR e sequenciamento do gene 16S rRNA. Aumento no número de UFCs nos tratamentos inoculados com o recombinante foi observado até 150 dias no ensaio com substrato turfoso e 70 dias na amostra ambiental. Entretanto, houve queda no número de UFCs após os 10 dias nos tratamentos inoculados com E. coli e Arthrobacter sp. Os genes fcbA e fcbB do operon fcb foram detectados nas colônias isoladas dos tratamentos inoculados com o isolado RHA1 (fcb) em ambos os substratos. A análise das seqüências pertencentes às colônias isoladas do tratamento inoculado com o isolado RHA1 (fcb) feita através de BLAST nos sites do NCBI e Ribossomal Database Project, apresentou 99% de identidade com a seqüência do gene ribossomal 16S de Rhodococcus sp. isolado ZC–3 (AM076672.1). Somente as seqüências referentes ao tratamento inoculado com E. coli foram analisadas, as quais apresentaram 99% de identidade com a seqüência do gene ribossomal 16S de E. coli isolado K-12 MG 1655 (U00096.2). Estes resultados sugerem que Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) cresce na turfa irradiada (até 150 dias) na presença e ausência de PCB e nesta amostra de sedimento irradiada (até 70 dias), com aparente estabilidade do operon fcb durante este período e nestas condições. A possível presença dos genes fcbB e fcbA em bactérias nativas crescidas em meio K1 com ácido 4- clorobenzóico isoladas do sedimento antes da irradiação, sugere a presença de bactérias do local com potencial biodegradador deste composto. / The group of organochlorates Biphenyl Polychlorates (PCBs) is of difficult degradation and persistent in the environment, being associated to several problems in the organisms due to its toxicological potential. The isolate RHA1 (fcb) from Rhodococcus sp. was genetically built with the introduction of the operon of hydrolytic degradation 4-chlorobenzoate (fcb) to avoid the formation of toxic products during the degradation of chlorobenzoic acids. In order to obtain information about the adaptative process of the recombinant Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) in substrates containing PCBs, two essays were made evaluating the survival and growth of this isolate. Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) was inoculated (104 cells.g-1) in peat substrate previously irradiated with 50 kGy, with and without 200 mg.kg-1 of biphenyl. In another essay, besides of the recombinant, the bacteria Escherichia coli and Arthrobacter sp. were inoculated in soil, also irradiated (50 kGy), from the Estuário de Santos region containing PHAs and PCBs. The growth of the bacteria in both substrates was monitorated counting the Colony Forming Units (CFUs). Some colonies were selected randomly for DNA extraction, fcb operon detection through PCR, and sequencing of the 16S rRNA gene. Rising in the number of CFUs in the recombinant inoculated treatments was observed until 150 days in the essay with peat substrate, and until 70 days in the environmental sample. Nonetheless, there was a reduction in the number of CFUs after 10 days in the treatment inoculated with E. coli and Arthrobacter sp. The genes fcbA and fcbB from the operon fcb were detected in the isolated colonies of the treatments inoculated with the isolate RHA1 (fcb) in both substrates. The analysis of the sequences belonging to the colonies isolated from the treatment inoculated with the isolate RHA1 (fcb) through BLAST in the NCBI and Ribosomal Database Project sites showed 99% identity with the sequence of the gene 16S ribosomal from Rhodococcus sp. isolate ZC-3 (AM076672.1). Only the sequences referring to the treatment inoculated with E. coli were analyzed, which showed 99% identity with the sequence of the 16S ribosomal gene from E. coli isolate K-12 MG 1655 (U00096.2). These results suggest that Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) grows in the peat irradiated (until 150 days), in the presence and absence of PCB and in this irradiated sediment sample (until 70 days), with apparent stability of the fcb operon during this period and in these conditions. The possible presence of the fcbA and fcbB genes in native bacteria grown in K1 medium with 4-chlorobenzoate acid isolated from sediment before irradiation suggests the presence of native bacteria with biodegradation potential of this compound.

Este trabalho teve como objetivos principais a caracterização da mina de turfa de Eugênio de Melo, localizada no Estado de São Paulo, região do Vale do Rio Paraíba do Sul, bem como uma amostra representativa do seu minério. Esta amostra foi testada sob duas condições – in natura e tratada com ácido clorídrico – como adsorvente de metais pesados visando a aplicação do minério em processos de tratamento de efluentes líquidos. Adotaram-se como estudos de caso lixívias obtidas a partir de resíduos da mineração de sulfetos de chumbo e metais associados existentes na região do alto curso do Rio Ribeira de Iguape, geradas em laboratório. Tais depósitos encontram-se sob a forma de extensos corpos às margens de importantes drenagens, circunscritas à região de Adrianópolis (PR). A possibilidade de liberação dos metais pesados presentes nestes depósitos para o ambiente foi avaliada através de estudos granulométricos, mineralógicos e químicos de uma coluna amostrada num destes depósitos. Os teores dos metais presentes nas lixívias enquadraram-nas como não passíveis de descarte para o ambiente sem tratamento prévio, segundo a legislação estadual e federal que regem o assunto. Os resíduos da mineração aqui estudados, compreendendo rejeitos das plantas de concentração mineral e escórias de uma unidade de metalurgia, foram caracterizados como Classe I (perigosos) de acordo com metodologia adotada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas. A capacidade adsortiva da turfa para 5 dos metais presentes nas lixívias foi avaliada através de experimentos de equilíbrio, conduzidos em batelada, em sistemas de componente único. Os dados obtidos apresentaram ajuste ao modelo cinético de Langmuir. A afinidade química da turfa revelou-se mais forte para chumbo, cobre e cádmio, e mais reduzida para zinco e manganês. Cálcio e magnésio, provenientes dos metadolomitos hospedeiros das mineralizações sulfetadas, apresentam-se em grande quantidade nas lixívias e foram caracterizados como elementos interferentes no processo adsortivo, que se mostrou, também, influenciado pelo pH e temperatura de realização dos ensaios. As lixívias foram submetidas a 5 ciclos sucessivos de contato com a turfa para se avaliar a eficiência do processo adsortivo em enquadrá-las à legislação ambiental de descarte. Nesta simulação de tratamento de efluentes por bateladas, em situação de adsorção competitiva, a turfa revelou-se um bom adsorvedor para chumbo e cobre. Seu modesto desempenho relativamente a cádmio, zinco e manganês posiciona-a como insumo adequado a processos de descontaminação de efluentes líquidos preferencialmente após etapa de tratamento primário. / This work has as main objectives the characterization of the Eugênio de Melo peat mine, located in the Paraíba do Sul River Valley, State of São Paulo, as well as a representative sample of its ore. This sample was tested as an absorbent material in two conditions – both in natura and treated with hydrochloric acid – in order to assess its use in liquid effluent treatment process. It were adopted as case studies lab generated leaches obtained from mining residues of lead and associated metals sulfides present at the upper course of the Ribeira do Iguape River region, accumulated as huge deposits close to important drainages, near the Adrianópolis (PR) region. The possibility of the heavy metals’ environmental release from those deposits was assessed through grain size distribution, mineralogical and chemical approaches. These studies were led in a vertical profile surveyed in a specified deposit. The leaches’ heavy metal contents surpass the limits set by both state and federal environmental permits, so they are not allowed for discharge to the environment without prior treatment. The mining residues studied here – mining wastes and metallurgical slags – were characterized as Type I (perilous material) according to Brazilian Guidelines for Residues Classification set by Brazilian Association for Technical Standards. The peat’s adsorptive capacity was assessed for 5 of the heavy metals present in the leaches by means of batch equilibrium essays conducted in single component systems. The data of these experiments fitted to Langmuir’s kinetic model. The chemical affinity of the peat was stronger for lead, copper and cadmium, and weaker for zinc and manganese. Calcium and magnesium derived from metadolomites that hosts sulfide mineralization are in great amount in the leaches. They were identified as interferential constituents to the adsorptive process, which are also affected by the pH and temperature of the assays. The leaches were undergone to 5 cycles of contact with peat in order to assess if the adsorptive process fit them to the legal discharge environmental standards. In this simulation of batch effluent treatment by means of competitive adsorption, the peat revealed itself as a good adsorbent for both lead and copper. The weak adsorptive performance for cadmium, zinc and manganese ranked peat only as a qualified supplies to remediation process entailing liquid effluents, preferably after primary treatment process.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Fertilizantes organominerais estão sendo utilizados para atender à necessidade nutricional das plantas e reduzir a dependência em relação aos adubos minerais. Essa prática aperfeiçoa o uso dos nutrientes pelas plantas e melhora a estrutura do solo devido à matéria orgânica presente nesses fertilizantes. Este trabalho teve como objetivo determinar o efeito de fontes de matéria orgânica utilizadas na composição de fertilizantes organominerais e compará-lo com o dos tradicionais adubos minerais no que diz respeito ao desenvolvimento inicial do sorgo. A pesquisa foi conduzida em casa de vegetação da Universidade Federal de Uberlândia, no município de Uberlândia, Minas Gerais, Brasil. Para a semeadura, foram utilizadas sementes de sorgo granífero, híbrido simples 1G100. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 4 x 3 + 2, sendo os fatores quatro níveis (50, 75, 100 e 125% de 450 kg ha-1, que é a dose recomendada para a cultura), três fontes de matéria orgânica para produção dos organominerais (lodo de esgoto, torta de filtro e turfa), o controle (adubação 100% mineral) e a testemunha (sem adubação). Cada parcela do experimento era composta por quatro plantas divididas em dois vasos. O solo utilizado foi o Latossolo Vermelho. No 30o e 60o dias após a semeadura, foram realizadas análises da altura da planta, diâmetro de caule, clorofila A, clorofila B e área foliar. Ao final desse período, as plantas foram retiradas do solo, e separou-se a parte área para secá-la em estufa de ar forçado e, em seguida, aferir-lhe a massa seca. O uso dos fertilizantes organominerais apresentou médias superiores às do controle e às da testemunha para quase todas as variáveis analisadas no 30o dia – a única exceção foi a variável diâmetro, em relação à qual os organominerais foram superiores apenas à testemunha. O sorgo fertilizado com organominerais continuou apresentando boas médias nas variáveis analisadas no 60o dia: mesmo com a redução da dose, foi possível observar médias similares àquelas encontradas para o controle. Para algumas variáveis, como o diâmetro e a massa seca da parte aérea, houve níveis de organominerais que foram superiores aos do controle e aos da testemunha. Portanto, nas condições e variáveis do presente trabalho, o uso de organominerais é capaz de substituir a adubação mineral no desenvolvimento inicial do sorgo, mesmo com a redução da dose aplicada. / Organo-mineral fertilizers have been used to both meet plants’ nutritional needs and reduce producers’ reliance on mineral fertilizers. This practice improves both the use of nutrients by plants and the soil structure due to the organic matter in these fertilizers. This study aimed to determine the effect of organic matter sources in the composition of organomineral fertilizers and compare it to the effect of traditional mineral fertilizers when it comes to the initial development of sorghum. Research was carried out in a greenhouse at the Federal University of Uberlandia, in Uberlandia, Minas Gerais, Brazil. Sorghum seeds of grain-bearing simple hybrid 1G100 were used in the seeding process. The experiment followed a randomized complete block design in a 4 x 3 + 2 factorial arrangement. Factors included four levels (50, 75, 100 and 125% of 450 kg ha-1, which is the recommended dose for sorghum crops), three organic matter sources in the composition of the organomineral fertilizers (sewage sludge, filter cake, and peat), a control (100% mineral fertilizer), and an untreated check (no fertilizers). Each experimental plot consisted of four plants divided into two pots. Oxisol was used in all pots. Analyses were performed at 30 and 60 days after seeding (DAS) and targeted: plant height, stem diameter, chlorophyll A, chlorophyll B, and leaf area. After this period, plants were removed from the soil, and had their aerial parts isolated to be dried in an air-forced oven before measurement of their dry mass. Means of the organomineral fertilizers outperformed those of both control and untreated check plots in almost all variables at 30 DAS. The only exception was variable stem diameter, in which organomineral fertilizers outperformed untreated check plots only. Sorghum fertilized with organomineral fertilizers also showed positive results in the variables analyzed at 60 DAS: even with dose reduction, their means were similar to those found in control plots. Organomineral fertilizers had higher means in some variables, such as diameter and dry mass of the aerial part, than both control and untreated check plots. In the conditions set in this study and considering the variables herein reported, organomineral fertilizers can substitute mineral fertilizers in the initial development of sorghum, even with some dose reductions. / Dissertação (Mestrado)

O grupo de organoclorados, Bifenilas Policloradas (PCBs) é de difícil degradação e persistente no meio ambiente, tendo sido associado a diversos problemas nos organismos devido ao potencial toxicológico. Biodegradação constitui uma ferramenta eficaz e barata para remoção destes contaminantes do ambiente. O isolado RHA1 (fcb) de Rhodococcus sp. foi geneticamente construído com a introdução do operon de degradação hidrolítica de 4-clorobenzoato (fcb) para evitar a formação de produtos tóxicos durante a degradação de ácidos clorobenzóicos. Com o intuito de se obter informações sobre o processo adaptativo do recombinante Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) em substratos contendo PCBs, foram feitos dois ensaios avaliando-se a sobrevivência e o crescimento deste isolado. Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) foi inoculado (104 células.g-1) em substrato turfoso previamente irradiado a 50 KGy, contendo ou não 200 mg.Kg-1 de bifenilo. Em outro ensaio, além do recombinante, as bactérias Escherichia coli e Arthrobacter sp. foram inoculados em sedimento coletado na região do Estuário de Santos, contendo PHAs e PCBs, também irradiado (50 KGy). O crescimento das bactérias em ambos os substratos foi monitorado através de contagem de Unidades Formadoras de Colônias (UFCs). Algumas colônias eram selecionadas aleatoriamente para extração de DNA, detecção do operon fcb através de amplificação por PCR e sequenciamento do gene 16S rRNA. Aumento no número de UFCs nos tratamentos inoculados com o recombinante foi observado até 150 dias no ensaio com substrato turfoso e 70 dias na amostra ambiental. Entretanto, houve queda no número de UFCs após os 10 dias nos tratamentos inoculados com E. coli e Arthrobacter sp. Os genes fcbA e fcbB do operon fcb foram detectados nas colônias isoladas dos tratamentos inoculados com o isolado RHA1 (fcb) em ambos os substratos. A análise das seqüências pertencentes às colônias isoladas do tratamento inoculado com o isolado RHA1 (fcb) feita através de BLAST nos sites do NCBI e Ribossomal Database Project, apresentou 99% de identidade com a seqüência do gene ribossomal 16S de Rhodococcus sp. isolado ZC–3 (AM076672.1). Somente as seqüências referentes ao tratamento inoculado com E. coli foram analisadas, as quais apresentaram 99% de identidade com a seqüência do gene ribossomal 16S de E. coli isolado K-12 MG 1655 (U00096.2). Estes resultados sugerem que Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) cresce na turfa irradiada (até 150 dias) na presença e ausência de PCB e nesta amostra de sedimento irradiada (até 70 dias), com aparente estabilidade do operon fcb durante este período e nestas condições. A possível presença dos genes fcbB e fcbA em bactérias nativas crescidas em meio K1 com ácido 4- clorobenzóico isoladas do sedimento antes da irradiação, sugere a presença de bactérias do local com potencial biodegradador deste composto. / The group of organochlorates Biphenyl Polychlorates (PCBs) is of difficult degradation and persistent in the environment, being associated to several problems in the organisms due to its toxicological potential. The isolate RHA1 (fcb) from Rhodococcus sp. was genetically built with the introduction of the operon of hydrolytic degradation 4-chlorobenzoate (fcb) to avoid the formation of toxic products during the degradation of chlorobenzoic acids. In order to obtain information about the adaptative process of the recombinant Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) in substrates containing PCBs, two essays were made evaluating the survival and growth of this isolate. Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) was inoculated (104 cells.g-1) in peat substrate previously irradiated with 50 kGy, with and without 200 mg.kg-1 of biphenyl. In another essay, besides of the recombinant, the bacteria Escherichia coli and Arthrobacter sp. were inoculated in soil, also irradiated (50 kGy), from the Estuário de Santos region containing PHAs and PCBs. The growth of the bacteria in both substrates was monitorated counting the Colony Forming Units (CFUs). Some colonies were selected randomly for DNA extraction, fcb operon detection through PCR, and sequencing of the 16S rRNA gene. Rising in the number of CFUs in the recombinant inoculated treatments was observed until 150 days in the essay with peat substrate, and until 70 days in the environmental sample. Nonetheless, there was a reduction in the number of CFUs after 10 days in the treatment inoculated with E. coli and Arthrobacter sp. The genes fcbA and fcbB from the operon fcb were detected in the isolated colonies of the treatments inoculated with the isolate RHA1 (fcb) in both substrates. The analysis of the sequences belonging to the colonies isolated from the treatment inoculated with the isolate RHA1 (fcb) through BLAST in the NCBI and Ribosomal Database Project sites showed 99% identity with the sequence of the gene 16S ribosomal from Rhodococcus sp. isolate ZC-3 (AM076672.1). Only the sequences referring to the treatment inoculated with E. coli were analyzed, which showed 99% identity with the sequence of the 16S ribosomal gene from E. coli isolate K-12 MG 1655 (U00096.2). These results suggest that Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) grows in the peat irradiated (until 150 days), in the presence and absence of PCB and in this irradiated sediment sample (until 70 days), with apparent stability of the fcb operon during this period and in these conditions. The possible presence of the fcbA and fcbB genes in native bacteria grown in K1 medium with 4-chlorobenzoate acid isolated from sediment before irradiation suggests the presence of native bacteria with biodegradation potential of this compound.

Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE / Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a class of fused-ring aromatic compounds that are ubiquitous environmental pollutants due to their toxic properties. The importance of preventing PAHs contamination has been recognized by the Unites States Environmental Protection Agency which has proposed 16 PAHs as priority pollutants, including fluoranthene. Biodegradation is considered as one of the major removal ways of these compounds. In this context, the search for new sources of natural microorganisms is extremely important. One of the most promising source is Peat, which consists in a organic soil formed through a complex process of decomposition and humification of plant residues by microbial oxidation. In addition to the huge biological and genetic pool which can be explored directly from this natural resource, biotechnologic applications using immobilized microbial cells is also an aspect that has gained importance due to various advantages. Thus, this study aims to investigate the biodegradation of in vitro fluoranteno using microorganisms isolated from Santo Amaro das Brotas peat-Sergipe, as well as, develop immobilized chitosan beads for the same purpose. Using this PAH as sole carbon source, it was possible to isolated 8 bacteria and 3 fungi identified as belonging to Bacillus sp., Serratia sp., Penicillium sp. and Fusarium sp. All strains were tested for their ability to degrade 100 mg L-1 of fluoranthene during different incubation periods: 5 and 10 days for bacteria, and 14 and 28 days for fungi. It was found that the duration of the incubation period was proportional to the degree of biodegradation. Analysis of metabolites enabled identification of three compounds common to all the microorganisms: 2,3-dimethyl-9H-fluoren-9-one, carbazole, and bis (octyl) benzene-1,2-dicarboxylate. In general, it was possible to observe the formation of aliphatic metabolites, probably showing a particular feature of these microorganisms from tropical peat. Regarding to microbial immobilization,the Serratia sp. AC-11 strain was selected for trapping in chitosan beads that were then used to biodegrade fluoranthene (at 100 mg L-1). The beads produced were uniform in size, with an average diameter of 3 mm, and were characterized by SEM and FTIR. The immobilized bacteria were able to degrade 76% of fluoranthene in 5 days and 84% in 10 days, at a degradation rate that was almost 50% higher than achieved using free-living cells. Furthermore, the beads with immobilized bacteria had the advantage of being reusable, with satisfactory biodegradation obtained during continuous cycles of use. The numbers of viable cells in the chitosan beads revealed the capacity of the strain to grow and multiply during the biodegradation process. The findings revealed that the peat environment could provide a useful source of PAH-degrading microorganisms.. The new bioproduct produced represents a low cost, efficient, eco-friendly, and practical solution for use in the bioremediation of areas contaminated by fluoranthene. / Os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) são uma classe de compostos poluentes formados por dois ou mais anéis aromáticos fundidos, que possuem risco significativo de contaminação da biota por apresentar propriedades tóxicas. Devido a isso, a Agência de Proteção Ambiental Americana selecionou 16 HPAs prioritários para o monitoramento ambiental, dentre eles o Fluoranteno. Uma das formas de se remediar estes compostos do ambiente é pela biodegradação. Nesse contexto, a procura por novas fontes naturais de micro-organismos é de suma importância. Uma das possíveis fontes promissoras é a turfa, a qual consiste em um solo orgânico formado através de oxidação microbiológica de restos de plantas. Além do enorme pool biológico e genético que pode ser explorado diretamente desse recurso natural, aplicações biotecnológicas com o uso de células microbianas imobilizadas também são uma vertente que tem ganhado importância. Diante disso, este estudo propõe investigar a biodegradação in vitro do fluoranteno utilizando micro-organismos isolados da turfa de Santo Amaro das Brotas - Sergipe, assim como desenvolver um bioproduto centrado na produção de esferas de quitosana imobilizadas com bactéria para o mesmo fim. Utilizando este HPA como única fonte de carbono, foi possível isolar 8 bactérias e 3 fungos, os quais foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus sp., Serratia sp., Penicillium sp. e Fusarium sp. Todos eles foram testados quanto à sua capacidade em degradar o fluoranteno (100 mg L-1) durante diferentes períodos de incubação: 5 e 10 dias para as bactérias; 14 e 28 dias para fungos. Foi verificado que a duração do período de incubação foi proporcional ao grau de biodegradação. As melhores taxas de biodegradação entre as bactérias e os fungos foram alcançadas, respectivamente, pelo isolado Bacillus sp. AC-25 em 10 dias (49%) e pelo Penicillium sp. AC-1 em 28 dias (64%). A análise dos metabólitos identificou a presença de compostos com diferentes grupos funcionais, incluindo três metabólitos comuns a todos os micro-organismos: 2,3-dimetil-9H-fluoreno-9-ona, carbazol, e bis (octil) benzeno-1,2-dicarboxilato. Em geral, foi possível observar a formação de metabólitos alifáticos, provavelmente, mostrando uma particularidade no metabolismo destes micro-organismos, o qual está relacionado ao ambiente da turfa.Com relação à imobilização em esferas de quitosana, foi observado que o isolado Serratia sp. AC-11 foi o que melhor se adaptou as condições necessárias. Estas esferas imobilizadas produzidas foram caracterizadas por MEV e FT-IR. Em apenas 1 dia, elas foram capazes de degradar 56% do fluorantreno, 76% em 5 dias e 84% em 10 dias, apresentando uma taxa de degradação de quase 50% a mais quando comparada a célula livre. Além disso, estas esferas apresentaram a vantagem de reutilização durante ciclos contínuos com biodegradação satisfatória do HPA. Diante dos resultados obtidos, observa-se que a turfa foi uma fonte útil de micro-organismos capazes de degradar o fluoranteno e possibilitou a geração de um novo bioproduto caracterizado principalmente por ser eco-amigável, possuir baixo custo associado, eficiência de degradação e possível aplicação industrial destinado a biorremediação de áreas contaminadas por HPAs.

In this work a method using solid phase extraction (SPE) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS) for determination of pyrimethanil, flumetralin and krexosim-methyl from water was developed. Different commercial sorvents were evaluated (C18, ENVI-Carb, Florisil, silica and ENVI-Carb/LC-NH2) at concentration level of 2.5 μg L-1 (three replicates). The best results were obtained using C18, with recovery values of 102.3, 79.0 and 89.0 % for pyrimethanil, flumetralin and kresoxim-methyl, respectively. Therefore, the validation of the method was carried out with C18 sorvent. Recovery experiments were carried out (seven replicates), at three fortification levels (0.5, 2.5 and 5.0 μg L-1), resulting in recoveries in a range of 62.6 to 104.6 % and relative standard deviations between 5.1 and 15.5 %. Detection and quantification limits ranged from 0.002 to 0.005 μg L-1 and from 0.007 to 0.147 μg L-1, respectively, for the different pesticides studied. The developed method was linear over the range assayed, 0.05-4.0 μg mL-1, with correlation coefficients above of 0.99. Next, peat was tested for solid-phase extraction of these pesticides from water. Recovery experiments were carried out (three replicates) at fortification level of 2.5 μg L-1, resulting in recoveries of 41.1, 95.9 and 88.3 % for pyrimethanil, flumetralin and kresoxim-methyl, respectively. Results have shown that the peat material can be successfully applied for analysis of flumetralin and kresoxim-methyl in water. The procedure developed was applied to the determination of these pesticides in drinking water sample. No pesticide residues, at concentrations above the limit of detection, were found in the sample. / A contaminação da água preocupa devido a sua grande importância para as formas de vida, em especial a humana, gerando a necessidade de um controle na contaminação das águas potável, de irrigação, de superfície, subterrâneas ou de efluentes industriais. Justifica-se assim a importância na determinação de resíduos de pesticidas em água. Neste trabalho foi desenvolvido e validado um método analítico utilizando a técnica de extração em fase sólida (EFS), com a avaliação da eficiência de diferentes sorventes para extração de resíduos dos pesticidas pirimetanil, flumetralina e cresoxim-metílico de água e análise por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (CG/EM). Foram avaliados os sorventes comerciais: C18, ENVI-Carb (carbono grafitinizado), Florisil, sílica e ENVI-Carb/LC-NH2 (resina polimérica do aminopropil), para o nível de fortificação de 2,5 μg L-1 em triplicata. A fase C18 apresentou os melhores valores de recuperação para pirimetanil, flumetralina e cresoxim-metílico, com os valores 102,3; 79,0 e 89,0 %, respectivamente. A validação do método foi realizada com o sorvente comercial C18. O estudo da recuperação dos pesticidas, em uma série de sete replicatas, mostrou valores de recuperação que variaram entre 62,6 e 104,6 % para os níveis de fortificação de 0,5, 2,5 e 5,0 μg L-1, com desvio padrão relativo entre 5,1 e 15,5 %, limite de detecção entre 0,002 e 0,044 μg L-1 e limite de quantificação entre 0,007 e 0,147 μg L-1. A curva analítica foi feita no extrato da matriz com os seguintes valores de concentração dos pesticidas: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 μg mL-1 e apresentou r acima de 0,99. Em seguida, foi avaliada a turfa como sorvente para o nível de fortificação de 2,5 μg L-1 em triplicata. Os valores de recuperação para pirimetanil, flumetralina e cresoxim-metílico foram de 41,1; 95,9 e 88,3 %, respectivamente, sendo, portanto uma alternativa viável e de baixo custo para a extração dos pesticidas flumetralina e cresoxim-metílico de água. O método foi aplicado em amostra de água potável, utilizando como sorventes C18 e turfa, sendo que não foram detectados resíduos de pesticidas considerando os limites de detecção do método.

Este trabalho teve como objetivos principais a caracterização da mina de turfa de Eugênio de Melo, localizada no Estado de São Paulo, região do Vale do Rio Paraíba do Sul, bem como uma amostra representativa do seu minério. Esta amostra foi testada sob duas condições – in natura e tratada com ácido clorídrico – como adsorvente de metais pesados visando a aplicação do minério em processos de tratamento de efluentes líquidos. Adotaram-se como estudos de caso lixívias obtidas a partir de resíduos da mineração de sulfetos de chumbo e metais associados existentes na região do alto curso do Rio Ribeira de Iguape, geradas em laboratório. Tais depósitos encontram-se sob a forma de extensos corpos às margens de importantes drenagens, circunscritas à região de Adrianópolis (PR). A possibilidade de liberação dos metais pesados presentes nestes depósitos para o ambiente foi avaliada através de estudos granulométricos, mineralógicos e químicos de uma coluna amostrada num destes depósitos. Os teores dos metais presentes nas lixívias enquadraram-nas como não passíveis de descarte para o ambiente sem tratamento prévio, segundo a legislação estadual e federal que regem o assunto. Os resíduos da mineração aqui estudados, compreendendo rejeitos das plantas de concentração mineral e escórias de uma unidade de metalurgia, foram caracterizados como Classe I (perigosos) de acordo com metodologia adotada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas. A capacidade adsortiva da turfa para 5 dos metais presentes nas lixívias foi avaliada através de experimentos de equilíbrio, conduzidos em batelada, em sistemas de componente único. Os dados obtidos apresentaram ajuste ao modelo cinético de Langmuir. A afinidade química da turfa revelou-se mais forte para chumbo, cobre e cádmio, e mais reduzida para zinco e manganês. Cálcio e magnésio, provenientes dos metadolomitos hospedeiros das mineralizações sulfetadas, apresentam-se em grande quantidade nas lixívias e foram caracterizados como elementos interferentes no processo adsortivo, que se mostrou, também, influenciado pelo pH e temperatura de realização dos ensaios. As lixívias foram submetidas a 5 ciclos sucessivos de contato com a turfa para se avaliar a eficiência do processo adsortivo em enquadrá-las à legislação ambiental de descarte. Nesta simulação de tratamento de efluentes por bateladas, em situação de adsorção competitiva, a turfa revelou-se um bom adsorvedor para chumbo e cobre. Seu modesto desempenho relativamente a cádmio, zinco e manganês posiciona-a como insumo adequado a processos de descontaminação de efluentes líquidos preferencialmente após etapa de tratamento primário. / This work has as main objectives the characterization of the Eugênio de Melo peat mine, located in the Paraíba do Sul River Valley, State of São Paulo, as well as a representative sample of its ore. This sample was tested as an absorbent material in two conditions – both in natura and treated with hydrochloric acid – in order to assess its use in liquid effluent treatment process. It were adopted as case studies lab generated leaches obtained from mining residues of lead and associated metals sulfides present at the upper course of the Ribeira do Iguape River region, accumulated as huge deposits close to important drainages, near the Adrianópolis (PR) region. The possibility of the heavy metals’ environmental release from those deposits was assessed through grain size distribution, mineralogical and chemical approaches. These studies were led in a vertical profile surveyed in a specified deposit. The leaches’ heavy metal contents surpass the limits set by both state and federal environmental permits, so they are not allowed for discharge to the environment without prior treatment. The mining residues studied here – mining wastes and metallurgical slags – were characterized as Type I (perilous material) according to Brazilian Guidelines for Residues Classification set by Brazilian Association for Technical Standards. The peat’s adsorptive capacity was assessed for 5 of the heavy metals present in the leaches by means of batch equilibrium essays conducted in single component systems. The data of these experiments fitted to Langmuir’s kinetic model. The chemical affinity of the peat was stronger for lead, copper and cadmium, and weaker for zinc and manganese. Calcium and magnesium derived from metadolomites that hosts sulfide mineralization are in great amount in the leaches. They were identified as interferential constituents to the adsorptive process, which are also affected by the pH and temperature of the assays. The leaches were undergone to 5 cycles of contact with peat in order to assess if the adsorptive process fit them to the legal discharge environmental standards. In this simulation of batch effluent treatment by means of competitive adsorption, the peat revealed itself as a good adsorbent for both lead and copper. The weak adsorptive performance for cadmium, zinc and manganese ranked peat only as a qualified supplies to remediation process entailing liquid effluents, preferably after primary treatment process.

This study aimed to understand the interactions between humic substances extracted from peat and metallic species, of the National Park of Itabaiana - SE, seeking a further application in the remediation of soil, surface water contaminated by agricultural activities. We collected samples of soil, fertilizer and peat and characterized by the organic matter content, elemental analysis, pH and concentrations of metals, and for peat analysis was performed in the infrared spectroscopic and complexation capacity of humic substances peat with potentially toxic metals (Ni, Pb, Cu and Mn). In surface water samples were analyzed for major physico-chemical parameters and metal concentrations. Soil samples (2.62%) and poultry manure (13.77%) analyzed showed low levels of organic matter, the goat manure (72.72%) and the mixture of castor bean and goat manure (75.56%) showed high levels of organic matter. The concentrations of the metals Ni, Cr and Cd in samples of soil, fertilizers, except for the castor-oil sample, surface water Pb, Ni, Cd, Al, Cu and Mn exceeded the limits provided by law. The peat samples collected at depth higher (40 to 60 cm) had organic matter content and C / N ratio higher indicating that the organic matter is more decomposed and humified. The infrared spectra in the region of humic substances showed absorption bands more intense than those of peat. The metals Fe, K and Na showed higher concentrations at depth 0-20 cm, while others (Cd, Pb and Mo) were below the limit of quantification, the Ni remained constant at all depths (0-20, 20-40 , 40 - 60 cm). The values of complexing capacity of humic substances of peat for metal species in this study was 1.06, 1.53, 1.84, 2.06 mmol g-1 SH; for Pb, Cu, Ni and Mn respectively indicating a optimal interaction of humic substances extracted from peat of the National Park of Itabaiana-SE. / Este trabalho teve como objetivo compreender as interações entre substâncias húmicas extraídas de turfas e espécies metálicas, do Parque Nacional Serra de Itabaiana SE, visando uma posterior aplicação na remediação de solos, águas superficiais contaminadas com metais potencialmente tóxicos pelas atividades agrícolas na região do açude Macela, Itabaiana - SE. Foram coletadas amostras de solo, fertilizantes e turfa e caracterizadas por meio do teor de matéria orgânica, análise elementar, pH e concentrações de metais, sendo que, para a turfa foi feita análise espectroscópica na região do infravermelho e a capacidade de complexação das substâncias húmicas de turfa com metais potencialmente tóxicos (Ni, Pb, Cu e Mn). Foram coletadas amostras de águas superficiais e analisados os principais parâmetros físico-químicos e as concentrações de metais. As amostras de solo (2,62 %) e esterco de aves (13,77 %), analisadas apresentaram baixos teores de matéria orgânica, as de esterco caprino (72,72 %) e as da mistura torta de mamona e esterco caprino (75,56 %) apresentaram altos teores de matéria orgânica. As concentrações dos metais Ni, Cr e Cd nas amostras de solo, fertilizantes, exceto na amostra torta de mamona, nas amostras de águas superficiais Pb, Ni, Cd, Al, Cu e Mn excederam os limites apresentados pelas legislações. As amostras de turfa coletadas em profundidade mais elevada (40 - 60 cm) apresentaram teor de matéria orgânica e a razão C/N mais elevada indicando que a matéria orgânica está mais decomposta e humificada. Os espectros na região do infravermelho das substâncias húmicas apresentaram bandas de absorção mais intensas do que as de turfa. Os metais Fe, K e Na apresentaram concentrações superiores na profundidade 0 - 20 cm, enquanto outros (Cd, Mo e Pb) ficaram abaixo do limite de quantificação, o Ni manteve-se constante em todas as profundidades (0 20; 20 40; 40 - 60 cm). Os valores da capacidade de complexação das substâncias húmicas de turfa por espécies metálicas neste trabalho foi 1,06; 1,53; 1,84; 2,06 mmol g-1 SH; para o Pb, Cu, Ni e Mn respectivamente indicando uma ótima interação das substâncias húmicas extraídas de turfa do Parque Nacional Serra de Itabaiana-SE.

O tratamento cosmético facial e corporal que emprega o Fango vem sendo muito utilizado em clínicas de estética, com o intuito de melhorar a aparência da pele. A literatura científica carece de informações sobre alguns aspectos desta matéria-prima, como: as condições adequadas para sua coleta, preservando suas características químicas e microbiológicas; as especificações de qualidade da matéria-prima (física, química, microbiológica e toxicológica); e as metodologias analíticas de avaliação. A qualificação do Fango é primordial para o mesmo ser utilizado como matéria-prima de uso cosmético \"tal qual\" na pele ou veiculado em formulações cosméticas, a fim de alcançar a eficácia cosmética e garantir sua segurança de uso. Este trabalho visou a padronização do método de coleta do Fango na fonte e a das seguintes análises: física, físico-química, microbiológica, parasitológica, toxicológica do Fango provindo de Araxá-MG in natura e da lama negra (processada), com intuito de assegurar seu uso qualificado como matéria-prima em formulações cosméticas, uma vez que a literatura científica carece de estudos com este tipo de material. Os resultados obtidos quanto à segurança de uso foram satisfatórios, não ocorrendo a presença de microrganismos patogênicos tais como: Escherichia coli, coliformes fecais e totais, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa e Candida albicans (antes e depois da maturação), larva migrans e metais pesados. Os demais ensaios realizados para a caracterização do Fango como matéria-prima justificam sua aplicação em produtos cosméticos, como por exemplo, a presença do enxofre com potencial uso em formulações antissépticas e a argila tipo \"caulinita\" em preparações para diminuir a oleosidade da pele. / The facial and body cosmetic treatments applying the \"Fango\" can be seen nowadays on esthetic clinics\' catalogues. The scientific literature up nowadays does not have sufficient informations concerning this product, the correct procedures to collect it from the soil preserving its chemical and microbiological characteristics; the specifications on its physical, chemical, microbiological e toxicological qualities and the analytical methodologies involving on the it evaluation. The Fango\'s qualification is very important because it can be used alone (raw material) or incorporated in cosmetic formulations, in order to evaluate the safety and efficacy of final product. This is the only way it may be applied on cosmetics formulations designed to be applied on human skin. The aim of this research is to standard the collect conditions in thermal springs and standard such analysis: physical aspects, physic-chemical, microbiology, parasitological and toxicological of Thermal mud and Fango from Araxá-MG. The results obtained of this study showed that the Fango from Araxá-MG is safe to be applied in cosmetic formulations or direct on the human skin. The pathogenic microorganism such as: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeuruginosa and Candida Albicans were absent on the samples, and the same to Larva migrans and heavy metais. The physic-chemical analysis of Fango from Araxá-MG demonstrated its application in cosmetic products, as its capacity to improvement the skin\'s conditions, e.g. the presence of sulphur with antiseptic proprieties and organic compounds in order to use on the oily skin.

O tratamento cosmético facial e corporal que emprega o Fango vem sendo muito utilizado em clínicas de estética, com o intuito de melhorar a aparência da pele. A literatura científica carece de informações sobre alguns aspectos desta matéria-prima, como: as condições adequadas para sua coleta, preservando suas características químicas e microbiológicas; as especificações de qualidade da matéria-prima (física, química, microbiológica e toxicológica); e as metodologias analíticas de avaliação. A qualificação do Fango é primordial para o mesmo ser utilizado como matéria-prima de uso cosmético \"tal qual\" na pele ou veiculado em formulações cosméticas, a fim de alcançar a eficácia cosmética e garantir sua segurança de uso. Este trabalho visou a padronização do método de coleta do Fango na fonte e a das seguintes análises: física, físico-química, microbiológica, parasitológica, toxicológica do Fango provindo de Araxá-MG in natura e da lama negra (processada), com intuito de assegurar seu uso qualificado como matéria-prima em formulações cosméticas, uma vez que a literatura científica carece de estudos com este tipo de material. Os resultados obtidos quanto à segurança de uso foram satisfatórios, não ocorrendo a presença de microrganismos patogênicos tais como: Escherichia coli, coliformes fecais e totais, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa e Candida albicans (antes e depois da maturação), larva migrans e metais pesados. Os demais ensaios realizados para a caracterização do Fango como matéria-prima justificam sua aplicação em produtos cosméticos, como por exemplo, a presença do enxofre com potencial uso em formulações antissépticas e a argila tipo \"caulinita\" em preparações para diminuir a oleosidade da pele. / The facial and body cosmetic treatments applying the \"Fango\" can be seen nowadays on esthetic clinics\' catalogues. The scientific literature up nowadays does not have sufficient informations concerning this product, the correct procedures to collect it from the soil preserving its chemical and microbiological characteristics; the specifications on its physical, chemical, microbiological e toxicological qualities and the analytical methodologies involving on the it evaluation. The Fango\'s qualification is very important because it can be used alone (raw material) or incorporated in cosmetic formulations, in order to evaluate the safety and efficacy of final product. This is the only way it may be applied on cosmetics formulations designed to be applied on human skin. The aim of this research is to standard the collect conditions in thermal springs and standard such analysis: physical aspects, physic-chemical, microbiology, parasitological and toxicological of Thermal mud and Fango from Araxá-MG. The results obtained of this study showed that the Fango from Araxá-MG is safe to be applied in cosmetic formulations or direct on the human skin. The pathogenic microorganism such as: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeuruginosa and Candida Albicans were absent on the samples, and the same to Larva migrans and heavy metais. The physic-chemical analysis of Fango from Araxá-MG demonstrated its application in cosmetic products, as its capacity to improvement the skin\'s conditions, e.g. the presence of sulphur with antiseptic proprieties and organic compounds in order to use on the oily skin.