Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

When mining activities in some parts of the Witwatersrand were discontinued in 2000, the defunct workings started to flood. In September 2002 the mine water started to decant from the West Rand Mine Basin (WRB) next to the Tweelopie East Stream. Treated water is currently used in the mine's metallurgical plants and 15Ml per day of treated water is disposed firstly into the Cooke Attenuation Dam and then discharged into the Wonderfonteinspruit. The aim of this study was to find and provide remediation measures as a result of acid mine drainage and other impacting factors on the water quality and volume in the Wonderfonteinspruit. Conductivity and total dissolved solids (TDS) were highest at the point where the tailings dam leached into the Wonderfonteinspruit. Sulphate was very high as was expected due to acid mine drainage. The best way to treat the high sulphate levels is with sulphate-reducing bacteria. To avoid the fatal flaw of many other constructed wetlands, a continuous carbon source is provided to the bacteria in the form of activated sewage from the Flip Human sewage treatment plant. Iron and other heavy metals are being precipitated through oxidation reactions to form oxides and hydroxides from the aerobic cell in the wetland. The wetlands are also known for their ability to reduce nitrate and microbial values with great success. In the remediation, four elements that currently do not comply with the SABS criteria for class 0 water, were chosen for improvement: conductivity, dissolved solids, sulphate and iron. Conductivity falls within class 1 and has a maximum of 178 mS/m @25ºC that should be reduced to under 70 mS/m. Total dissolved solids have a value of 1585 mg/l, which is much higher than the prescribed 450 ml/l, making it class 2 water. The last two problematic elements are both considered as class 2 water: sulphate peaks at 592 mg/l where the preferred value is 200 mg/l, and iron should be 0.01 mg/l, not the staggering 0.3mg/l. iv Alternative mitigation methods were identified and analysed for the impacts of the five major contaminators and ultimately the solution comes down to constructed wetlands. This is not a straightforward solution, however, and a specific design to accommodate all the different pollutants and water quality ranges was proposed. The other mitigation methods include a cut-off trench and pump-back system for the tailings dam, as well as the implementation of a monitoring programme. The sewage works should be optimised and better managed. Both the settlement and agricultural sector need to be educated on their representative impacts on the environment and government assistance should be available. / ENVIRONMENTAL SCIENCES / MSC (ENVIRON MANAGEMENT)

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Uma vez introduzidos no ambiente aquático os resíduos podem ser adsorvidos por partículas orgânicas em suspensão. Dependendo da morfologia do rio e das condições hidrológicas, essas partículas são depositadas ao longo de seu curso, tornando-se parte dos sedimentos de fundo, tornando-os, muitas vezes, fonte de contaminação para a coluna dágua e para os organismos bentônicos. Na avaliação de recursos hídricos, os sedimentos têm sido um dos mais importantes indicadores do nível de contaminação de ecossistemas aquáticos, representando a deposição de contaminantes no ambiente ocorrida durante décadas. O rio Tietê corta o estado de São Paulo, porém é na região metropolitana que este sofre piores impactos. Na região de Salesópolis as águas do rio Tietê são utilizadas para abastecimento público, porém, ao atravessar a cidade de Mogi das Cruzes, a qualidade de suas águas diminui de maneira expressiva. Dada a importância do rio Tietê e dos sedimentos à biota aquática, este trabalho teve por objetivo avaliar a toxicidade do sedimento em cinco pontos ao longo do rio Tietê, entre os municípios de Salesópolis e Suzano, São Paulo. Foram realizadas quatro coletas: duas no verão e duas no inverno. O sedimento integral foi avaliado por ensaios de toxicidade aguda e crônica com Hyalella azteca e Ceriodaphnia dubia respectivamente; o elutriato por ensaios de toxicidade crônica com C. dubia; e a água intersticial foi submetida à Vibrio fischeri. Amostras de água do rio também foram avaliadas para efeitos crônicos com C. dubia. As amostras de sedimento também foram caracterizadas quanto a presença de metais e hidrocarbonetos, buscando correlacionar os efeitos biológicos à contaminação química. Os resultados obtidos nos ensaios com sedimento integral apontam os pontos localizados nas cidades de Mogi das Cruzes (P3) e Suzano (P4) como os mais tóxicos, além de apresentarem concentrações mais elevadas de metais pesados. Os ensaios em fases aquosas do sedimento (elutriato e água intersticial) apontaram Biritiba-Mirim (P1) como um local com elevada freqüência de efeitos tóxicos e importante presença de hidrocarbonetos. O ponto P2, em Biritiba-Mirim também apresentou hidrocarbonetos. No reservatório Ponte Nova (P0) a toxicidade foi o segundo local menos freqüente. Os resultados evidenciaram um gradiente de toxicidade e contaminação que aumenta de acordo com o distanciamento do reservatório da Ponte Nova (P0) e aproximação da metrópole. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

This dissertation explores policy-relevant questions related to climate change, agriculture, land use, and water from an environmental economics perspective. The first chapter investigates the impact of pesticides on human health and welfare using using cicada emergence as a ecologically-driven natural experiment. The second analyzes the relationship between irrigation and climate change, showing how adaptive measures can create negative externalities. The third chapter provides an estimate of the value of wetlands for flood mitigation, an important topic in relation to the Clean Water Act. Overall, these chapters explore both how humans affect the land and the reverse feedback of how land use decisions affect human welfare.

The purpose of this study is to determine the effects of water pollution control on financing municipal water pollution control facilities in selected cities in North Central Texas. This objective is accomplished by addressing the following topics: (1) the cost to municipalities of meeting federally mandated water pollution control, (2) the sources of funds for financing sewage treatment, and (3) the financial implications of employing these financing tools to satisfy water quality regulations. The study makes the following conclusions regarding the impact of water pollution control costs on municipalities in the North Central Texas Region: 1) The financing of the wastewater treatment requirements of the Water Pollution Control Act Amendments of 1972 will cause many municipalities to report operating deficits for their Water and Sewer Fund. 2) A federal grant program funded at the rate of 75 per cent of waste treatment needs will prevent operating deficits in the majority of cities in which 1990 waste treatment needs constitute 20 per cent or more of the expected Water and Sewer Fund capital structure. 3) A federal grant program funded at the average rate of 35 per cent of needs will benefit only a small number of cities. 4) The federal grant program does not improve the operating position of cities in which needs are less than 20 per cent of the total expected capital structure. 5) The state grant program shows the greatest incidence of producing municipal Water and Sewer Fund operating deficits. 6) In order to eliminate operating deficits, cities will need to increase Water and Sewer Fund income in amounts ranging from 0.3 per cent to 571.6 per cent.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-04-08T12:48:16Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-04-08T12:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Na região de Suzano, uma grande quantidade de resíduos industriais e domésticos é despejada no Rio Tietê. Essa região merece atenção especial devido a sua proximidade com a nascente do rio. O tratamento biológico de efluentes é realizado pela ETE Suzano (Estação de Tratamento de Esgotos de Suzano) da SABESP (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo). O objetivo do trabalho foi avaliar o potencial impacto de efluentes lançados no Rio Tietê por meio da análise de toxicidade aguda e da mutagenicidade em caramujos de água doce Biomphalaria glabrata. Ensaios de toxicidade aguda foram realizados em espécimes adultos e embriões nos estádios de blástula, gástrula, trocófora e véliger. Os resultados obtidos no ensaio de toxicidade aguda foram utilizados para determinar a faixa de concentração para o teste do letal dominante, que foi empregado para a detecção de mutações em células germinativas. Caramujos selvagens adultos, após o final da exposição nas soluções, foram cruzados com albinos não expostos em diferentes intervalos para avaliar os efeitos nas células germinativas em diferentes estágios da espermatogênese – 10, 17, 24, 31, 38, 45, 52 e 59 dias, para isso foram analisadas as progênies heterozigotas dos albinos quanto à freqüência de malformações. As amostras foram coletadas e transportadas pela SABESP. Os seguintes pontos foram escolhidos: P0 - Barragem Ponte Nova, P1 – 200 metros a montante da estação, P2 – o afluente da estação, P3 – o efluente tratado da estação antes do lançamento no rio e P4 – 200 metros após o lançamento do efluente no rio. Foram realizadas quatro amostragens: duas campanhas no inverno (C1 – agosto de 2006 e C3 – agosto de 2007) e duas no verão (C2 – fevereiro de 2007 e C4 – março de 2008). Nas amostras de agosto de 2006 e agosto de 2007, o afluente foi tóxico para os embriões e adultos. Os resultados foram semelhantes, com valores de CL50 de 43,04%, 41,56%, 57,16% e 60,06% para os embriões nos estádios de blástula, gástrula, trocófora e véliger, respectivamente, e 100% para caramujos adultos na primeira amostra e 48,24%, 43,71%, 55,43% e 62,64% para os embriões nos estádios de 8 blástula, gástrula, trocófora e véliger, respectivamente, e 84,16% para caramujos adultos, em agosto de 2007. A amostra de fevereiro de 2007 foi tóxica apenas para caramujos adultos, com valor de CL50 de 41,25% e a amostra de março de 2008 não foi tóxica para os caramujos adultos e embriões. Em todas as amostragens, após a descarga no rio, os efluentes tratados não foram tóxicos para adultos e embriões de B. glabrata. Não houve mutagenicidade em todas as amostras. Neste trabalho, o potencial impacto de descargas de efluentes ao biota do Rio Tietê foi observado. Foram realizadas comparações entre os ensaios normatizados de toxicidade aguda com Daphnia similis e os ensaios de toxicidade aguda com B. glabrata. Os resultados mostraram que houve resposta similar entre B. glabrata e D. similis. As novas metodologias propostas para o monitoramento da qualidade das águas: o ensaio de toxicidade aguda em adultos e embriões e o teste do letal dominante em Biomphalaria glabrata para a avaliação da mutagenicidade in vivo – mostraram ser eficientes na avaliação de amostras de água e podem ser integrados na bateria de testes já validados e empregados para o controle de poluição ambiental. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-04-08T12:48:16Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-04-08T12:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Para atender a legislação ambiental do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), a Resolução CONAMA 357/2005, é necessário desenvolver metodologias que se aplicam na medição analítica de forma correta e para um controle de qualidade é necessário a aplicação da validação de metodologia. Para atender as exigências legais, o presente trabalho desenvolveu uma metodologia para a identificação de 12 elementos metálicos, tais como: Al, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Ni em águas, avaliando 14 pontos, sendo eles GU000-01 (23°46\'49.6\"S-46°47\'22\"0W), GU000-02 (23°45\'29.5\"S-46°46\'18.7\"W), GU000-03 (23°44\'52.2\"S-46°46\'13.6\"W), GU106-04 (23°44\'44.6\"S-46°45\'25.8\"W), GU000-05 (23°44\'57.5\"S-46°45\'24.2\"W), GU107-06 (23°45\'01.2\"S-46°43\'61.5\"W), GU108-07 (23°43\'64.7\"S-46°43\'42.3\"W), GU000-08 (23°42\'96.9\"S-46°43\'61.2\"W), GU109-09 (23°43\'04.6\"S-46°43\'34.0\"W), GU105-10 (23°42\'89.9\"S-46°44\'68.7\"W), GU108-11 (23°42\'53.4\"S-46°43\'44.9\"W), GU103-12 (23°41\'88.5\"S-46°44\'67.3\"W), GU102-13 (23°41\'58.0\"S-46°43\'57.3\"W), GU000-14 (23°40\'78.2\"S-46°43\'55.0\"W), distribuídos pela Represa Guarapiranga, situada no Estado de São Paulo, aplicando a metodologia validade, realizada com base no guia do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), Orientação sobre Validação de Métodos Analíticos - DOQ-CGCE-008. Foram avaliados os parâmetros: seletividade, faixa de trabalho/linearidade, limites de detecção e quantificação, tendência/recuperação, precisão, robustez e incerteza de medição. Foi utilizado a técnica de espectrometria de Emissão Óptica com Plasma de Argônio (ICP-OES). O teste de seletividade comprovou que a matriz não interfere nas curvas analíticas elaborada; a faixa de trabalho apresentou um comportamento linear, para as amostras com e sem a matriz de interesse, com um coeficiente de correlação (r), entre 0,9965 a 1,0; os limites de detecção e quantificação do método atendem aos valores máximos permitidos pela Resolução CONAMA 357/2005; com os testes de repetitividade e de recuperação o método demonstrou ser preciso e exato, além de robusto. Posteriormente foi estimado uma incerteza de medição do método. A incerteza expandida estimada variou entre 3 e 18% da concentração encontrada. A validação da metodologia permitiu a sua aplicação para a avaliação da distribuição dos 12 elementos, nas águas da represa Guarapiranga. Foram observados valores altos para Ca, Na e K, em todos os pontos de coletas analisados, evidenciando que são os elementos que fazem parte da característica geológica da área. Os elementos Fe e Al obtiveram valores acima da legislação nos pontos da Represa (G000-01, G000-02 e G000-03). Com os testes dos parâmetros para a validação, com os cálculos estatísticos aplicados, foi possível desenvolver e aplicar uma metodologia adequada para o uso pretendido. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

De nouveaux matériaux hybrides « inorganique-organique » pour le captage de polluants organiques (pesticides, HAP) ont été préparés soit par greffage sur des oxydes métalliques, soit par procédé sol-gel. Pour préparer ces matériaux nous avons développé une méthodologie catalytique pour la synthèse des motifs organiques aromatiques. Cette méthodologie repose sur la réaction de couplage de Heck palladocatalysée entre le vinylphosphonate de diéthyle avec des différents halogénures d’aryles en utilisant des catalyseurs homogènes et hétérogènes. Des bons rendements isolés ont été obtenus. En complément, nous avons étudié l’arylation du diéthylacétale de l’acroléine en milieu aqueux qui donne principalement l’ester propanoïque et le cinnamaldéhyde. Nous avons mis en évidence l’influence de différents paramètres (catalyseurs, température, bases, additifs) et montré que l’ajout de cyclodextrines est bénéfique, en augmentant dans la plupart des cas la vitesse de la réaction. Dans le cadre de cette étude, nous avons montré que le remplacement de NaOAc par NH(i-Pr)2 conduisait à une inversion de la sélectivité du cinnamaldéhyde vers l’ester propanoïque. Les matériaux azotés (amine; guanidine; biguanide@oxyde métallique) ont été obtenus soit par greffage des composés bi fonctionnels [fonction azoté]/PO(OEt)2 sur les supports, soit par greffage d’un aminophosphonate suivi d’une condensation en phase solide avec le DIP.La capacités de piégeage de différents pesticides par extraction en phase solide a été évaluée et comparés à celle de deux matériaux courants (charbon actif et Si-C18) connus comme support solide universel dans ce domaine. Nous avons ainsi démontré la complémentarité des différents matériaux dans le piégeage des pesticides. / Development of new hybrid materials “inorganic-organics” for the collecting of the various organic pollutants (pesticides, PAH). These materials were prepared by two methods: grafting of metallic oxides and sol-gel method. A catalytic methodology of the aromatic organic matrix synthesis was considered. This methodology is based on the reaction of pallado-catalyzed Heck coupling between the diethyl vinylphosphonate with different aryl halogenurs by using homogeneous and heterogeneous catalysts. The good isolated yields for products were obtained. The complement, we study of the arylation reaction of the acrolein diethylacetal in aqueous medium, and the influence of various parameters (catalysts, bases, temperature, additifs) on this reaction. The addition of cyclodextrins in reaction medium is beneficial. Within the framework of this study, we showed that the replacement of NaOAc by NH (i-Pr)2 led to an inversion of the selectivity of cinnamaldéhyde towards propanoïque ester. Nitrogen material (amine, guanide, biguanide/PO-OEt)2 either by grafting of bifunctional compounds on the supports, and grafting of amiophosphonate flow condensation to DIP.The capacity of the trapping of pesticides by extraction in solid phase was evaluated and compared of two current materials (activated carbon and Si-C18) known as universal solid support. We thus showed the complementarity of various materials in the trapping of the pesticides