Foram medidas as constantes de velocidade, Kq, para a supressão da fluorescência de antraceno e dez dos seus derivados (substituídos nas posições 9- ou 9,10-) por N,N-dimetilanilina, trifenilfosfina e tris-(pentafluorofenil)-fosfina. Para os dois primeiros supressores, Kq foi relacionada com os potenciais de redução e energias singlete dos antracenos, de acordo com os tratamentos de Weller, Evans e Hammond. A supressão dos antracenos deficientes de eletrons é mais eficiente que a dos derivados ricos em eletrons e ocorre por transferência de carga para ambos os supressores. A supressão dos antracenos ricos em eletrons ocorre por um processo que parece depender da natureza do supressor e do solvente. Embora a transferência de carga possa ser um fator contribuinte na formação desses exciplexes, outras interações, como a ressonância de excitação, podem ser ainda mais importantes. Para supressão por tris-(pentafluorofenil)-fosfina, kq foi relacionada com os potenciais de oxidação e as energias singlete dos antracenos e foram desenvolvidos os mesmos tratamentos. Foi verificado que ocorre uma inversão na direção da transferência de carga e os antracenos ricos em eletrons são mais eficientemente suprimidos. Excetuando-se antraceno e seus derivados metílicos, que mostram um comportamento característico, a supressao dos demais antracenos parece ocorrer por um único mecanismo, onde as interações de transferência de carga são predominantes. Emissões dos exciplexes, deslocadas para o vermelho, só foram observadas com dimetilanilina como supressor. A supressão dos antracenos pelas fosfinas parece envolver a formação de exciplexes não emissivos. / N,N-Dimethylaniline, triphenylphosphine and tris-(pentafluorophenyl)-phosphine were employed as quenchers of the fluorescence of anthracene and ten of its derivatives substituted in the 9- or 9,10-positions. The quenching rate constants, kq, for the first two quenchers were correlated with reduction potentials and singlet excitation energies of the anthracenes according to the treatments of Weller, Evans and Hammond. The singlets of the electron-poor anthracenes were quenched more efficiently than those of electron-rich anthracenes by both of quenchers in a process which is found to occur by a charge-transfer mechanism. Singlets of the electron-rich anthracenes are quenched in processes wich appear to depend on the nature of the quencher and the solvent. Although charge-transfer is probably a contributing factor in this case, other interactions such as excitation resonance may be of greater importance. The rate constants for the quenching by tris-(pentafluorophenyl)-phosphine were correlated with oxidation potentials and singlet excitation energies of the anthracenes using the three treatments mentioned above. An inversion in the direction of charge transfer was noted, with the electron-rich anthracenes being quenched more efficiently than the-electron-poor ones. Although antharacene and its methyl derivatives exhibited unique behavior, both electron-rich and electron-poor anthracenes appear to be quenched by the same mechanism, with charge transfer being the most important interaction. Red-shifted exciplex emissions were observed only with N,N-dimethylaniline as quencher. The quenching by the phosphines is thought to occur via the formation of non-emissive exciplexes.

Foram medidas as constantes de velocidade, Kq, para a supressão da fluorescência de antraceno e dez dos seus derivados (substituídos nas posições 9- ou 9,10-) por N,N-dimetilanilina, trifenilfosfina e tris-(pentafluorofenil)-fosfina. Para os dois primeiros supressores, Kq foi relacionada com os potenciais de redução e energias singlete dos antracenos, de acordo com os tratamentos de Weller, Evans e Hammond. A supressão dos antracenos deficientes de eletrons é mais eficiente que a dos derivados ricos em eletrons e ocorre por transferência de carga para ambos os supressores. A supressão dos antracenos ricos em eletrons ocorre por um processo que parece depender da natureza do supressor e do solvente. Embora a transferência de carga possa ser um fator contribuinte na formação desses exciplexes, outras interações, como a ressonância de excitação, podem ser ainda mais importantes. Para supressão por tris-(pentafluorofenil)-fosfina, kq foi relacionada com os potenciais de oxidação e as energias singlete dos antracenos e foram desenvolvidos os mesmos tratamentos. Foi verificado que ocorre uma inversão na direção da transferência de carga e os antracenos ricos em eletrons são mais eficientemente suprimidos. Excetuando-se antraceno e seus derivados metílicos, que mostram um comportamento característico, a supressao dos demais antracenos parece ocorrer por um único mecanismo, onde as interações de transferência de carga são predominantes. Emissões dos exciplexes, deslocadas para o vermelho, só foram observadas com dimetilanilina como supressor. A supressão dos antracenos pelas fosfinas parece envolver a formação de exciplexes não emissivos. / N,N-Dimethylaniline, triphenylphosphine and tris-(pentafluorophenyl)-phosphine were employed as quenchers of the fluorescence of anthracene and ten of its derivatives substituted in the 9- or 9,10-positions. The quenching rate constants, kq, for the first two quenchers were correlated with reduction potentials and singlet excitation energies of the anthracenes according to the treatments of Weller, Evans and Hammond. The singlets of the electron-poor anthracenes were quenched more efficiently than those of electron-rich anthracenes by both of quenchers in a process which is found to occur by a charge-transfer mechanism. Singlets of the electron-rich anthracenes are quenched in processes wich appear to depend on the nature of the quencher and the solvent. Although charge-transfer is probably a contributing factor in this case, other interactions such as excitation resonance may be of greater importance. The rate constants for the quenching by tris-(pentafluorophenyl)-phosphine were correlated with oxidation potentials and singlet excitation energies of the anthracenes using the three treatments mentioned above. An inversion in the direction of charge transfer was noted, with the electron-rich anthracenes being quenched more efficiently than the-electron-poor ones. Although antharacene and its methyl derivatives exhibited unique behavior, both electron-rich and electron-poor anthracenes appear to be quenched by the same mechanism, with charge transfer being the most important interaction. Red-shifted exciplex emissions were observed only with N,N-dimethylaniline as quencher. The quenching by the phosphines is thought to occur via the formation of non-emissive exciplexes.

Submitted by Gisele Mara Hadlich (gisele@ufba.br) on 2018-06-05T15:02:07Z No. of bitstreams: 1 Disserta_CINTHIA_IMPRESSÃO _F.pdf: 2649867 bytes, checksum: fa60224c855e7a5f80efe3295f7e75de (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T15:02:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta_CINTHIA_IMPRESSÃO _F.pdf: 2649867 bytes, checksum: fa60224c855e7a5f80efe3295f7e75de (MD5) / Os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) podem ser detectados na água, solo, sedimento, material particulado, na atmosfera, biota ou alimentos e conforme suas características e condições ambientais tendem a uma adsorção a partículas em suspensão, sedimentos marinhos ou tecidos biológicos. As regiões costeiras, como baías, são boas áreas de estudos para os contaminantes orgânicos e derivados de petróleo, pois são receptoras de grande variedade de fontes, devido à característica dos HPAs como compostos persistentes e transportados por longas distâncias. Sendo a Baía de Todos os Santos (BTS), a segunda maior baía do país e a Baía de Aratu, um polo para o comércio portuário e turístico na região nordeste elas ainda fomentam muitas indústrias petroquímicas e de derivados do petróleo. Este trabalho determinou HPAs na fração dissolvida da água e material particulado em suspensão (MPS) em trinta pontos de coleta foram distribuídos na BTS e na Baía de Aratu, amostrados em três coletas, com o objetivo de verificar as concentrações dos 16 HPAs prioritários, investigando ainda, suas prováveis fontes de origem através do uso de razões diagnósticas de determinação para HPAs para fins de verificação de seu status. Em água, as concentrações totais nas amostras variaram de abaixo do limite de quantificação até os valores máximos de 0,0388 μg L-1 na baía de Aratu, 0,0908 μg L-1 no rio São Paulo e de 0,0959 μg L-1 em Ilha de Maré e com valores individuais que não representaram risco segundo as legislações vigentes, que determinam valores mínimos de 0,018 µg L-1 por composto medido. No MPS, somatórios de concentração dos HPAs, entre as três campanhas foram de 0,0020 a 0,0273 μg L-1, 0,0030 a 0,0826 μg L-1 e 0,0025 a 0,0085 μg L-1, para Baía de Aratu, Rio São Paulo e Ilha de maré, respectivamente. Conforme os resultados das razões diagnósticas para determinação das fontes, dependendo da razão estudada, os HPAs foram classificados ora como pirolíticos (para as razões PhA/An e An/(An+PhA)), ora como petrogênicos (FIu/Py e Flu/(Flu+Py)), sendo então indicado que a região apresenta inputs de HPAs de origem mista.

Magíster en Bioquímica área de especialización Bioquímica Ambiental y Memoria para optar al Título de Bioquímico / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta enero de 2019 / La Antártica es el continente más austral de la tierra, contiene cerca del 80% de las reservas de agua dulce del planeta y presenta una serie de condiciones extremas, como bajas temperaturas y alta radiación ultravioleta. A pesar de esto, el hombre ha sido capaz de sobrevivir en la región y realizar actividades científicas y de explotación durante más de 80 años. Como consecuencia, las distintas zonas habitadas han sufrido contaminación, principalmente asociada a diesel. Este compuesto es nocivo, ya que presenta una gran cantidad de moléculas orgánicas como hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) y compuestos inorgánicos como metales pesados (Cd, Cr y Pb). La descontaminación de HAPs se puede llevar a cabo mediante procesos físicos, químicos y biológicos. Los procesos biológicos representan una opción ecológica, económica y segura, que involucra una menor alteración de los suelos y en consecuencia constituye una excelente alternativa para la descontaminación del territorio Antártico. A la fecha, se ha reportado un gran número de bacterias capaces de degradar HAPs. Sin embargo, debido al Tratado Antártico no está permitido ingresar microorganismos o ADN foráneo al continente, por lo que se hace vital encontrar bacterias nativas que puedan ser usadas en la biorremediación de diesel en Antártica. Debido a su mayor solubilidad en agua, menor toxicidad para el humano y similitud estructural con otros HAPs, el compuesto que se utiliza como modelo para aislar y estudiar microorganismos degradadores de HAPs es el fenantreno. En base a lo expuesto, se planteó la hipótesis: “La presencia de hidrocarburos aromáticos policíclicos y metales pesados en suelos antárticos ha favorecido el desarrollo de bacterias degradadoras de fenantreno resistentes a metales”. El objetivo general de este trabajo fue aislar y caracterizar bacterias antárticas resistentes a metales pesados (Cd, Cr y Pb) y evaluar su capacidad de metabolizar fenantreno. Para esto se utilizó muestras de suelo antártico obtenido de distintas zonas expuestas y no expuestas a diesel, las cuales fueron caracterizadas química y biológicamente. Además, se aisló y caracterizó bacterias degradadoras de fenantreno resistentes a metales y se estudiaron los procesos asociados a la degradación de fenantreno. Durante este trabajo de tesis se utilizó muestras de suelo obtenidas de la 49° Expedición Científica Antártico (ECA 49°): 4 muestras de suelos no expuestos a diesel (A0, B4, C3 y C8) y 4 muestras de suelos expuestos a diesel (D3, D4, E2 y E4). El análisis del suelo determinó la presencia de HAPs en los suelos expuestos a diesel, en promedio 1000 veces más concentrado que en los suelos sin exposición. Además, en los suelos D3 y D4 (suelos expuestos a diesel) se observó una mayor concentración de cadmio y plomo total en comparación a todas las muestras, sobre los 30 y 600 mg Kg-1, respectivamente. Respecto a la caracterización biológica, el suelo expuesto a diesel D4 presentó mayor actividad biológica y número de heterótrofos, relacionado directamente al contenido de HAP (el suelo D4 presentó la mayor concentración del hidrocarburo, ̴ 30 mg Kg-1). De los 8 suelos se aisló 350 microorganismos, de los cuales 53 fueron capaces de degradar fenantreno. Mediante un screening desarrollado durante esta tesis basado en espectroscopía de fluorescencia total asociada a calibración multivariada, se seleccionó 3 aislados por su alto nivel de degradación. Estos microorganismos se caracterizaron, en particular la cepa D43FB (identificada como Pseudomonas flavescens) resiste 25 mg L-1 de Cd+2 y 5 mg L-1 de Cr+6. Además, tras 7 de incubación es capaz de degradar hasta un 80% de fenantreno en medio M9 con el hidrocarburo como única fuente de carbono. Al agregar 0.025, 0.05 y 0.5 mg L-1 de Cd+2 el porcentaje de degradación es 60, 26 y 25 mg L-1, respectivamente. Además, en un proceso de bioaumetación de suelos degrada aproximadamente un 75% de los hidrocarburos presentes en el terrario. Por otro lado, a este aislado se asoció su capacidad de degradar fenantreno a la facultad de formar biopelículas y adherirse a cristales de este compuesto, junto con descartar la liberación de biosurfactante o la quimiotaxis. Siendo una excelente alternativa para más ensayos de biorremediación de suelos. El trabajo planteado tiene profundas implicaciones para estudios en biorremediación y potencialmente podría representar una alternativa de descontaminación de ecosistemas antárticos aprovechando los bio recursos propios de la Antártica. La proyección de este trabajo está asociada a dilucidar completamente los procesos asociados a la degradación de Pseudomonas flavescens D43FB y continuar ensayos de biorremediación en terrarios, y así eventualmente terminar la investigación en un proceso in situ en Antártica / Antarctica is the southernmost continent on earth, contains ~80% of the planet's fresh water and presents a series of extreme conditions such as low temperatures and high ultraviolet radiation. Despite this, the man has been able to survive in the region doing scientific and operational activities for over 80 years. Consequently, various inhabited areas have been contaminated mainly with diesel. This compound is harmful, because it is composed by organic molecules such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and heavy metals (Cd, Cr and Pb). Decontamination of PAHs can be accomplished by physical, chemical and biological processes. Biological processes represent an ecological, economical and safe option that involves a minor alteration of the soil and thus is an excellent alternative for the decontamination of the Antarctic territory. To date, a large number of bacteria capable of degrading PAHs has been reported, however due to the Antarctic treaty is prohibited to enter foreign DNA and microorganisms to the mainland, so it is vital to find native bacteria that can be used in diesel bioremediation. Due to its higher solubility in water, lower toxicity to humans and structural similarities to other PAHs, the compound used as a model to isolate and study PAH degraders is phenanthrene. Based on the above, in this thesis the following hypothesis was proposed: "The presence of polycyclic aromatic hydrocarbons and heavy metals in Antarctic soils has favored the development of phenanthrene degrading bacteria resistant to heavy metals". The overall objective of this work was to isolate and characterize Antarctic bacteria resistant to heavy metals (Cd, Cr and Pb) and assess their ability to metabolize phenanthrene. To accomplish this, Antarctic soils obtained from different areas exposed to diesel were characterized chemically and biologically. Also, phenanthrene degrading bacteria resistant to heavy metals were isolated and characterized, and the degradation mechanisms involved were studied. Soil samples were obtained during the 49th expedition to the Antarctic continent (ECA 49), 4 soils none exposed to diesel (A0, B4, C3 and C8) and 4 soils exposed to diesel (D3, D4, E2 and E4). Soil analysis determined the presence of tri-aromatic polycyclic hydrocarbons in soil exposed to diesel, on average 1000 times more concentrated than in soils with no exposure. Moreover, D3 and D4 soils (exposed to diesel) display a greater cadmium concentration and total lead when compared to all samples, ~30 and 600 mg Kg-1, respectively. Regarding the biological characterization, soil exposed to diesel D4, display greater biological activity and heterotrophes, a result that was directly related to PAH content (D4 soil display the highest concentration of hydrocarbons, ~30 mg Kg-1). This relationship was confirmed by a soil enrichment test with phenanthrene, where it was observed that phenanthrene acts as a supplement in soils exposed to diesel. 350 environmental microorganisms were isolated from the 8 Antarctic soils, 53 of them were able to degrade phenanthrene. Three of them were selected for their high capacity to degrade the hydrocarbon. These isolates were selected through a screening developed during this thesis, based on total fluorescence spectroscopy associated to second order multivariate calibration. Selected isolates were characterized and the resistance to heavy metals was determined. In particular, strain D43FB (corresponding to Pseudomonas flavescens) resists 25 mg L-1 of Cd+2 and 5 mg L-1 of Cr+6. After 7 days, this bacterium was able to degrade ~80% of phenanthrene in M9 medium with the hydrocarbon as a sole carbon source. By adding 0.025, 0.05 and 0.5 mg L-1 of Cd+2 this value decreases to 60, 26 and 25 mg L-1, respectively. Moreover, in a bioaugmentation assay of soil the isolate is capable of degrading ̴75 % of PAH present in the terrarium. In the other hand, the capacity of this microorganism to degrade phenanthrene was associated with their ability to form biofilm and adhere to phenanthrene crystals. The proposed work has profound implications for bioremediation studies and potentially could represent an alternative for the decontamination of Antarctic ecosystems. The projection of this work is linked to fully elucidate the mechanism of degradation of Pseudomonas flavescens D43FB and continue testing bioremediation in terrariums, and so eventually complete the investigation with an in situ process in Antarctica / Fondecyt, INACH T_19-11 e INACH MT-05_13

O óleo extensor normalmente empregado em copolímeros à base de butadieno e estireno ( borracha SBR) da série 1712 é o extrato aromático (DAE). Nesta Dissertação, esse óleo foi substituído por óleos com baixos teores de policíclicos aromáticos em formulações de SBR. Esta substituição se deu em atendimento a Regulamentação REACH (EC No1907/2006 do Parlamento Europeu e do Conselho de 18 de Dezembro de 2006, Anexo XVII) que determina que a soma de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos individuais (PAHs) deve ser abaixo de 10 mg/kg e o teor de benzo(a)pireno (BaP) não deve exceder 1 mg/kg. Os óleos empregados foram o extrato aromático residual tratado (TRAE) e dois óleos naftênicos de fornecedores diferentes (HN1 e HN2). As composições de SBR estendidas em DAE, TRAE, HN1 e HN2 tiveram suas propriedades térmicas avaliadas por análise termogravimétrica (TG) e calorimetria diferencial de varredura (DSC). As propriedades físicas foram determinadas por ensaios de tração, dureza, resistência à abrasão e resiliência. Foram ainda avaliadas as propriedades reométricas e reológicas, por viscosidade e relaxação Mooney, respectivamente. Ao final os resultados demonstraram que é possível a substituição do óleo extensor por quaisquer dos óleos testados sem prejuízos nas propriedades estudadas / The extender oil usually employed in compositions of rubbers based on sytrene and butadiene (SBR) 1712 is the aromatic extract DAE. In this Dissertation, this oil was substituted by oils with low levels of polycyclic aromatic hydrocarbons: the treated residual aromatic extract (TRAE) and two naphthenic oils from different suppliers (HN1 and HN2). This substitution was performed in response to REACH Regulation (EC No1907/2006 European Parliament and the Council of 18 December 2006, Annex XVII) which state that the sum of individual polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) should be below 10 mg / kg and the levels of benzo (a) pyrene (BaP) should not exceed 1 mg / kg. SBR compositions extended with DAE, TRAE, HN1 and HN2 were characterized in terms of thermal properties by thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC), rheometric properties, physical properties (tension tests, hardness, abrasion resistance and resilience) and rheological (viscosity and Mooney relaxation). The final results showed that it is possible to replace the extender oil DAE for any of the tested oils without loss in the studied properties

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:41:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Luciana Brunhara Biazati.pdf: 848805 bytes, checksum: 4ed964a7ad50c362409f5ddb61fac503 (MD5) Previous issue date: 2009-03-06 / Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), derivados de petróleo, são substâncias cada vez mais preocupantes aos órgãos ambientais devido ao seu caráter tóxico, carcinogênico e mutagênico. Com o aumento da utilização de petróleo e seus derivados como fonte de energia, a contaminação do efluente líquido se expandiu, prejudicando a biota, incluindo seres humanos que de alguma forma fazem uso dessa água. É necessário que sejam desenvolvidos procedimentos eficazes na eliminação parcial ou total destes compostos. Uma técnica muito estudada atualmente no tratamento de efluentes líquidos é o processo Fenton. Ele se baseia na geração do radical hidroxila a partir da reação de íons Fe2+ e peróxido de hidrogênio. Devido ao seu elevado poder oxidante, o radical hidroxila degrada totalmente os compostos orgânicos, formando CO2, H2O e íons inorgânicos provenientes de heteroátomos. O presente trabalho estudou o processo Fenton na decomposição de HPAs (acenafteno, fluoreno, fluoranteno, benzo(a)pireno) em meio aquoso com a utilização de magnetitas puras ou dopadas com cobalto como fonte de íons Fe2+ e peróxido de hidrogênio. A análise da degradação e possível formação de intermediários foram acompanhadas por cromatografia gasosa/espectrometria de massa (CG/EM). Pôde-se observar que o percentual de degradação dos HPAs variou de 39 a 100%. O composto que mais degradou foi o acenafteno, com três anéis, enquanto que o benzo(a)pireno, com cinco anéis, teve a menor oxidação. Não foram encontrados intermediários acima do limite de detecção do equipamento. Além da CG/EM, foi utilizada a fluorescência como método de análise. O objetivo foi comparar a eficiência da magnetita pura e dopada com cobalto na degradação do fluoreno. Observou-se que o processo de degradação com a magnetita pura não foi significante. Já com a magnetita dopada com cobalto a degradação total ocorreu em cinco horas. Assim, o processo Fenton com utilização de magnetitas como fonte de ferro pode ser uma nova alternativa para o tratamento de HPAs em meio aquoso / The awareness regarding Polycyclics Aromatic Hydrocarbons (PAHs), petroleum derivatives, has been increasing over the years due to their toxic, carcinogenic and mutagenic characteristics. The increase on the use of petroleum and its derivatives as energy source has induced many accidents spilling liquid effluent in the environment, making harm to biota, including human beings. So that, developing efficient procedures is important on the partial or total elimination of these compounds. A common technique that has been used recently is the Fenton process. This is based on the generation of hydroxyl radical from the reaction of Fe2+ions and hydrogen peroxyde, forming CO2, H2O and inorganic ions from heteroatoms. This study evaluated PAHs (acenaphthene, fluorene, fluoranthene, benzo(a)pyrene) decomposition due to the fenton process in water by utilization of pure and doped magnetites (with Co as source of ions Fe2+) and hydrogen peroxyde. In order to compare the two kinds of magnetites, fluorene was degraded utilizing fluorescence to evaluate its concentration. We observed that reaction was not significant when pure magnetite was used, whereas doped one degraded fluorene completely after five hours. Because of this, only doped magnetite was used with the other compounds, but evaluating its efficience and intermadiaries formation by gas chromatography and mass spectrometry (GC/MS). The degradation of HPAs varied from 39 to 100%. Acenaphtene (with three rings) reacted more intensively whereas benzo(a)pyrene (with five) reacted less. No intermediate compounds were found above the detection limit. Beside GC-MS, fluorescence was utilized to analyse the compounds. Our goal was to compare the pure magnetite efficiency to that of doped one regarding fluorene degradation. We observed that the degradation using the former was not significant. Magnitite doped with cobalt degraded it within five hours. So, the method may be a new alternative of treating liquid efluents

Atualmente, um dos problemas ambientais mais graves é a contaminação dos solos e das águas subterrâneas. Na Europa, já foram identificadas 300.000 áreas contaminadas ou potencialmente contaminadas e estima-se que exista 1,5 milhão. Nos Estados Unidos da América, já foram identificadas mais de 63.000. No Brasil, 1.336 áreas contaminadas foram identificadas apenas no Estado de São Paulo. Das tecnologias de remediação de áreas contaminadas, a biorremediação tem a vantagem de destruir os poluentes. No entanto, para aplicação de tal tecnologia, é necessário determinar a biodegradação dos compostos orgânicos no solo. No Brasil, faltam estes dados, pois os solos tropicais possuem características bem diferentes dos solos de regiões de clima temperado. O método respirométrico de Bartha, adaptado de uma norma holandesa, é um método simples e economicamente viável para determinar a atividade microbiológica pela geração de gás carbônico e, indiretamente, a biodegradação de contaminantes orgânicos no solo. No presente trabalho, foi estudada a sua aplicabilidade para um latossolo, tipo de solo predominante no Estado de São Paulo, utilizando como contaminante orgânico, o fenantreno. A partir dos resultados obtidos, foi possível verificar que o gás carbônico gerado não era resultante apenas da biodegradação do contaminante, mas também de reações abióticas ocorridas no solo, principalmente as de equilíbrio do carbonato de cálcio, adicionado para neutralizar o pH. Tal constatação dificulta a análise dos resultados obtidos nos ensaios de respirometria, já que o procedimento descrito na norma brasileira NBR 14283/99 relaciona diretamente a geração do gás carbônico à biodegradação do contaminante. Apesar desta dificuldade, foi possível verificar a biodegradação do fenantreno por microrganismos indígenas, que resistiram ao processo de esterilização. Verificou-se ainda, neste trabalho de pesquisa, a dificuldade de esterilização do solo em autoclave, o que limita a avaliação de remoção de contaminantes por outros mecanismos, tais como volatilização e adsorção. / Nowadays, one of the most serious environmental problems is the contamination of soil and groundwater. In Europe, 300,000 contaminated or potentially contaminated sites have already been identified and there it is estimated that 1.5 million contaminated sites exist. In the United States of America, more than 63,000 have already been identified. In Brazil, 1,336 contaminated sites have been identified in the State of São Paulo. Of the remediation technologies that can be applied for the recovery of these sites, bioremediation has the advantage of destroying the contaminants, but it is necessary to determine the degree to which they biodegrade in the soil. In Brazil, this data is lacking, since tropical soil has different characteristics than the soil of regions with temperate climates. Bartha’s respirometric method, adapted from a Dutch norm, is a simple and economically viable method for determining carbon dioxide generation and, indirectly, the biodegradation of organic contaminants in the soil. In this research, this method’s applicability was studied for a typical tropical soil, predominant in the State of São Paulo, using phenantrene as an organic contaminant. Based on the results of this study, it was possible to verify that the carbon dioxide generated resulted not only from the biodegradation of the contaminant, but also from abiotic reactions that occurred in the soil, mainly from the balance of calcium carbonate, added to neutralize the pH. This fact makes the analysis of the results of the respirometric tests more difficult, since the procedure described in Brazilian norm NBR 14283/99 relates the generation of carbon dioxide directly to the biodegradation of the contaminant. Despite this difficulty, it was possible to verify the biodegradation of the phenantrene for indigenous microorganisms. Furthermore, this research verified the difficulty of sterilizing the soil, which would make it difficult to evaluate the removal of contaminants by other mechanisms, such as volatilization and adsorption.

Este projeto teve como objetivo a construção de biosensores para a detecção de compostos monoaromáticos do grupo BTEX a partir dos componentes da via de degradação de compostos monoaromáticos codificada no plasmídeo TOL de Pseudomonas putida, mais precisamente: o promotor Pu e a proteína reguladora XylR, que ativa o promotor Pu após a ligação ao efetor monoaromático. Um objetivo secundário foi a verificação da existência de sequências reguladoras desconhecidas a montante do promotor Pu, construindo três variantes com fragmentos de Pu que se estendem por diferentes comprimentos a montante do promotor (Pu202 pb, Pu396 pb e Pu802 pb), cuja existência foi sugerida em trabalho anterior do laboratório. O promotor Pu foi ligado ao gene indicador para fosfatase alcalina isolado de E. coli. Todos os componentes das três variantes de biossensores foram clonados com sucesso. A construção de um dos plasmídeos de biossensoramento com a variante mais curta de Pu (Pu202) foi concluída. / Monoaromatic compounds are mainly responsible for the contamination of areas, this is because they are components of gas and the fuel stations most of accidents sites. Such compounds are highly toxic and, in between non-polar compounds, present high solubility and vapor pressure which assists them in dispersion at groundwaters and soil. This work aim to develop a biosensor based on alkaline phosphatase indicator gene under the regulation of the Pu promoter and its regulatory protein, XylR, that is activated by monoaromatic. Moreover, this work will continue a previous project of the research group that indicated a possible regulatory region not described for Pu, that hypothesis will be tested by producing different plasmids biosensors with varying sizes of Pu (202 bp, 396 bp and 802 bp). All biosensor fragments were purified and cloned on pGem T Easy and biosensor with Pu 202 pb was produced. Next goals are finishing others biosensors assemble and perform induction tests.

Os compostos N-metil-1,8-naftalimida (NI), 4-fenóxi-N-metil-1,8-naftalimida (PNI) e 4-naftóxi-N-metil-1,8-naftalimida (NNI) foram sintetizados e caracterizados por técnicas usuais de caracterização de compostos orgânicos. As propriedades fotofísicas desses compostos foram estudadas tanto no estado estacionário quanto resolvidas no tempo. Com base nessas medidas, verificamos que os espectros de absorção e de emissão apresentam deslocamento batocrômico quando os grupos fenóxi e naftóxi são introduzidos na posição C-4. Quando estes compostos são comparados com NI, os espectros de absorção apresentam deslocamentos de 27 e 28 nm e os de emissão de 50,2 e 65,4 nm para o PNI e NNI, respectivamente. Os compostos possuem altos rendimentos quânticos (= 0,50-0,92) em solventes apolares e baixos em solventes polares apróticos e próticos (= 0,12-0,014), que pode ser uma conseqüência da estabilização do estado singlete (S1). A intensidade de emissão dos compostos em dioxano decresce com adição de água, e a supressão ocorre pela combinação estática e dinâmica em conseqüência de uma interação específica soluto-solvente. O caráter doador-retirador dos substituintes foi avaliado por voltametria cíclica, onde os substituintes fenóxi e naftóxi garantem um caráter eletrodoador aos compostos correspondentes (PNI e NNI), uma vez que apresentam, respectivamente, seus potenciais de redução mais negativos - 1,187 e -0,985 V em relação a -0,829 V do NI. Numa tentativa de compreender melhor o comportamento desses substituintes, implementamos cálculos de DFT (Teoria do Funcional de Densidade). Estes sugerem que as propriedades fotofísicas dos compostos podem estar intrinsecamente relacionadas com as suas geometrias podendo assim explicar o deslocamento mais pronunciado na emissão em virtude de um maior grau de conjugação entre o grupo aromático substituinte e a naftalimida. / The compounds N-methyl-1,8-naphthalimide (NI), 4-phenoxy-N-methyl-1,8- naphthalimide (PNI) and 4-naphthoxy-N-methyl-1,8-naphthalimide (NNI) were synthesized and characterized by usually technique for organics compounds. The steady state and time-resolved photophysical properties of the compounds were studied. Both absorption and fluorescence spectra are red-shifted when the electron donor phenoxy and naphthoxy group is introduced at C-4 position. When compared to NI, the spectral shift in acetonitrile for PNI and NNI is 27 and 28 nm for the absorption, and the fluorescence emission is 50,2 and 65,4 nm, respectively. The compounds PNI and NNI show high quantum yields in non-polar aprotic solvents (f = 0,50- 0,92), and low ones in polar non-protic and protic solvents (f = 0,12-0,014), which can be assigned to stabilization of the singlet state (S1). The emission intensity of the PNI and NNI decrease by addition of water to dioxane solution, and the fluorescence quenching occurs by combination of dynamic and static contribution ascribed to specific solute?solvent interaction. The substituent donor-acceptor character has been evaluated by means of cyclical voltammetry showing that PNI in the ground state has a the higher donor character than NNI, since the reduction potentials are -1,187 and - 0,985 V, respectively. As an attempt to comprehend the behavior of these substituents, Density Functional Theory (DFT) calculations were performed. These calculations suggest that the photophysical properties oh the compounds may be intrinsically related to their geometries, thus explaining the more pronounced shift on the emission spectra, as a consequence of a higher degree of conjugation between the substituent aromatic-group and naphthalimide moiety.

Este trabalho descreve a otimização e validação de um método analítico para a análise de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs) em água usando uma interface SPME/LC/DAD. Parâmetros como tipos de fibra, tempo de extração, temperatura e força iônica foram estudados no modo \"off line\" e a influência destes na eficiência de extração foi avaliada. Os melhores resultados foram obtidos com a fibra Carbowax/templeted resin. Uma interface \"lab made\" foi utilizada para a etapa de validação e as curvas de calibração mostraram boa linearidade (r>0,99) para a maioria dos compostos analisados, tanto na linearidade da amostra como na linearidade do padrão. Os dados de precisão obtidos na concentração de trabalho variaram de 1 a 3%, aproximadamente, e os valores de recuperação se mantiveram na faixa de 4 a 27%. Os PAHs foram determinados na faixa de 0,025 micro g até 0,5 micro g. Pode-se considerar os valores obtidos nos itens de precisão e linearidade satisfatórios para a análise dos PAHs, considerando-se os critérios internacionais estabelecidos para esta classe de compostos, mas o método não atende as especificações relacionadas a recuperação e faixa de concentração. / This work describes the optimization and validation of an analytical method to determine Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in water using a SPME/LC/DAD interface. Parameters as fibers kind, sampling time, temperature and ionic strength were studied and their influence on the extraction efficiency were evaluated. The best results were obtained with the Carbowax/templeted resin fiber. A \"lab made\" interface was used to validate the method and the calibration curves showed good linearity (r > 0,99) to almost all the compounds analyzed, considering both the sample linearity and the standard linearity. The data obtained for precision showed a variation from 1 to 3 % and the recovery values were bellow 27%. The PAHs analysis was performed for concentrations from 0,025 micro g/fiber to 0,5 micro g/fiber. The method does not show good recoveries values but the data obtained for precision and linearity can be considered satisfactory according to international criteria established for theses compounds.