Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1477687 bytes, checksum: 499775300ecca263fde140f8d1c98bb3 (MD5) Previous issue date: 2010-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The aim of this work was to evaluate the PAHs contamination in muscular tissue and bile of Mugil liza fishes from Guanabara Bay. The Guanabara Bay is an estuarine ecosystem with high anthropogenic influence which receives chronic pollution from Rio de Janeiro city. It was determined 38 compounds (16 PAHs EPA + alkylated ones) in muscular tissue samples of 41 fishes captured from August 2008 to October 2008. Statistical analyzes showed that the data concentration has a normal distribution and drawn from the same population, with mean concentration of 127 ng/g and standard deviation of 18 ng/g to the 16 PAHS EPA. The mean concentration for the 38 compounds was 274 ng/g and standard deviation of 59 ng/g. It was determinated 13 metabolites of PAHs of 30 Mugil liza fishes (n=30) captured in the inner part of the Guanabara Bay. The metabolites determined were OH-Naphthalenes, OH-Biphenyl, OH-Fluorene, OH-Phenantrenes, OH-Pyrene, OH-Chrysene, OH-Benz(a)pyrene. It was observed in this study a normal distribution of concentrations for both set of data: bile PAH metabolites and PAH muscular tissue. This indicates the existence of two data populations. The mean concentration of PAH metabolites obtained was 1,039 ng/g and standard deviation of 624 ng/g. These data can be used as back ground to the inner part of Guanabara Bay. The bioindicator in this study, Mugil liza fish, has shown to be effective to evaluate the contamination and exposition of Guanabara Bay ecosystem to PAH. / Este trabalho teve como objetivo a avaliação da contaminação por HPAs em peixes provenientes da Baía de Guanabara através da identificação e quantificação desses compostos em tecido muscular e de seus metabólitos em bile. A Baía de Guanabara é um ecossistema estuarino de forte influência antropogênica que recebe poluição crônica da região metropolitana do Rio de Janeiro. Foram analisados 41 amostras de peixes da espécie Mugil liza (Tainha) coletados na Baía de Guanabara no período de agosto a outubro de 2008. Nos tecidos musculares foram quantificados 38 compostos (16 HPAs EPA e seus respectivos alquilados). A análise estatística revelou que esse grupo de dados é proveniente de uma mesma população com distribuição normal, com valor médio de concentração de 127 ng/g e desvio-padrão populacional de 18 ng/g para o Σ 16 HPAs e concentração média populacional para o Σ 38 HPAs de 274 ng/g e desvio-padrão de 59 ng/g. Em sequência, foi realizada a avaliação do nível de exposição a que os organismos aquáticos da Baía de Guanabara estão submetidos, através da análise de 30 amostras de bile de peixes da espécie Mugil Liza provenientes de currais da área de fundo da Baía de Guanabara, onde foram quantificados 13 metabólitos individuais de HPAs. Os metabólitos determinados foram 1-OH-Naftaleno, 2-OH-Naftaleno, 2-OH-Bifenila, 3-OH-Fluoreno, 1-OH-Fenantreno, 2-OH-Fenantreno, 3-OH-Fenantreno, 4-OH-Fenantreno, 9-OH-Fenantreno, 1-OH-pireno, 1-OH-criseno, 3-OH-benzo(a)pireno e 9-OH-benzo(a)pireno. O valor médio de concentração do somatório dos metabólitos foi de 1.039 ng/g e desvio-padrão populacional de 623 ng/g. Esses dados podem ser utilizados como valores característicos para a região já que apresentaram uma distribuição normal. As concentrações determinadas encontraram-se dentro da faixa de outras regiões com influência antropogênica elevada, com aporte crônico de hidrocarbonetos. O bioindicador utilizado neste estudo, o peixe da espécie Mugil liza, mostrou-se efetivo para a avaliação da contaminação por HPAs em um ecossistema como a Baía de Guanabara.

Orientador: Luiz Carlos da Silva Filho / Resumo: A reação de acilação de Friedel-Crafts é uma das mais importantes reações de formação de ligações carbono-carbono em compostos aromáticos. As reações de acilação de Friedel-Crafts ocorrem basicamente por meio da reação entre compostos aromáticos com haletos de acila ou anidridos na presença de um ácido de Lewis. Assim, neste trabalho foi estudado o uso do pentacloreto de nióbio como ácido de Lewis nas reações de acilação de Friedel-Crafts visando à síntese de corantes sensibilizadores. Os derivados de fluoresceína foram sintetizados a partir de derivados fenólicos e derivados de anidrido, na presença de NbCl5 e sob aquecimento. Os produtos de interesse foram obtidos com rendimentos de 54 a 90% e em curtos tempos reacionais que variaram de 50 a 200 minutos. As fluoresceínas apresentaram absorção e emissão de luz dentro do comprimento de onda do visível, com alta intensidade e altos valores de rendimento quântico de fluorescência (0,60 a 0,93) quando dissolvidos em soluções alcalinas. Os derivados de fluoresceínas foram aplicados na confecção de células solares de Gratzel apresentando eficiências de conversão que variaram de 0,11 a 0,23%. Também foi estudado a aplicação dos derivados de fluoresceínas como corantes iniciadores em reações de fotopolimerização de resinas de dimetacrilato. Estas resinas tem sido largamente utilizadas na odontologia, devido as suas propriedades como baixa toxicidade, baixa solubilidade em água e alta resistência mecânica. As fluoresceínas promoveram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Friedel-Crafts acylation reaction is one of the most important reactions for the formation of carbon-carbon bonds. The Fridel-Crafts acylation reaction occurs basically by a reaction between aromatic compounds with acyl halides or anhydrides in the presence of a Lewis acid. Thus, in this work it was studied the use of niobium pentachloride as Lewis acid in Friedel-Crafts acylation reaction, aiming the synthesis of sensitizing dyes. The fluorescein derivatives were synthesized from phenolic derivatives and anhydride derivatives, in the presence of NbCl5 and under heating. The products of interest where obtained in yields of 54 to 90% and in short reaction times ranging from 50 to 200 minutes. The fluorescein derivatives presented absorption and emission within the range of visible and with high intensity and high fluorescence quantum yield (0,60 to 0,93) when dissolved in alkaline pH. Due to these good results obtained in the photophysical study, the fluorescein derivatives were applied in Gratzel solar cells, presenting convertion efficiencies that ranging from 0.11 to 0.23%. It has also been studied the application of fluorescein derivatives as initiator dyes in photopolymerization reactions of dimethacrylated resins. This resins have been widely used in dentistry, due this properties as, low toxicity, low solubility in water and high mechanical resistance. The fluoresceins promoted the photopolymerization of dimethacrylated resins with conversion values ranging from 1.2... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A concentração de Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr e Pb, determinada por TXRF, foi investigada em matrizes de água, sedimento e fígados de peixes, amostrados em rios da região mineradora de carvão de Criciúma - SC/Brasil - afetadas por descargas de drenagem ácida de mina (DAM). A relação destes metais com a toxicidade para o bioindicador Daphnia magna (24 e 48 h) foi avaliada, sendo estabelecida correlação entre [Fe]solúvel e toxicidade à D. magna nas amostras de água. Para os sedimentos, há indícios de correlação dos teores de Fe e toxicidade, e nos fígados suspeita-se de níveis de Zn alterados. Efluentes da mineração, incluindo a DAM, após o tratamento por floculação e/ou decantação e/ou flotação e alcalinização mantiveram toxicidade mesmo com os metais reduzidos para concentrações não tóxicas à D. magna. Creditou-se a toxicidade remanescente a hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs, determinada por CG/MS). Foram testados três adsorventes de baixo custo na retenção de metais (Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr e Pb) em soluções ácidas multimetais: casca de arroz (CA), carvão de casca de arroz (CCA) e turfa e carvão ativado comercial (CAC – adsorvente de confronto). As quantidades máximas adsorvidas dos metais (mg) por massa de sorbente (g) - qm, somatório dos metais, foram: CA 75,46 mg g-1; CAC 78,2 mg g-1; turfa 111,3 mg g-1 e CCA 137,49 mg g-1, (Langmuir e Freundlich - não linear). A toxicidade dos metais para D. magna destes eluatos foi reduzida. Foram preparados compósitos a partir de casca de arroz com deposição in situ de TiO2 (CCT – carbon covered with titanium), e testados como catalisador em Processos Oxidativos Avançados (POA). Os catalisadores TiO2 (P25 Degussa) e CCTs (25 e 50% de TiO2) em POA mostraram remoção dos HPAs e da toxicidade (D. magna e Scenedesmus subspicatus) nos efluentes de mineração, adequando os níveis de toxicidade à legislação ambiental vigente (Portaria FATMA 017/02) com resultados superiores do CCT. Assim, a presente tese alega que o uso de adsorventes à base de carvão de casca de arroz é capaz de reter os metais tipicamente presentes em efluentes ácidos (mineração de carvão), e que a toxicidade remanescente nestes efluentes, devida aos HPAs, pode ser reduzida pelo uso de POA, com incremento de eficiência quando o compósito CCT aqui desenvolvido é utilizado. / The concentration of Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr and Pb, determined by TXRF, was investigated in matrixes as water, sediment and fish liver, sampled at mining of coal region rivers from Criciúma - SC/Brazil – targets by acid mine drainage (ADM) discards. The relation of these metals with toxicity to Daphnia magna bioindicator (24 and 48 h) was evaluated, being established a correlation between [Fe]soluble and toxicity to D. magna in water samples. In sediments, correlation between Fe levels and toxicity was observed, and in liver Zn levels were altered. Mining effluents including AMD, after treatment by flocculation and/or decantation and/or flotation and alkalinization remain toxic even when metal concentrations had been reduced to levels which would be non toxic to D. magna. Residual toxicity was accounted to the presence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs, determined by GC/MS). Three low cost adsorbents were tested in metal retention (Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr and Pb) from multielemental acid solution: rice husk (RH), rice husk carbon (RHC), peat and commercial activated carbon (CAC – confront adsorbent). The maximum quantity of adsorbed metals (mg) by sorbent mass (g) - qm, as metals sum, were: CA 75.46 mg g-1; CAC 78.2 mg g-1; peat 111.3 mg g-1 and CCA 137.49 mg g-1, (Langmuir and Freundlich – non linear). The metal toxicity to D. magna of these eluates was reduced. Composites from rice husk with in situ deposition of TiO2 were synthesized (CCT – carbon covered with titanium), and tested as catalyst in advanced oxidative process (AOP). The catalysts TiO2 (P25 Degussa) and CCTs (25 e 50% de TiO2) in AOP showed PAHs and toxicity remotion (D. magna and Scenedesmus subspicatus) on mining effluents, adjusting toxicity levels to environmental legislation in force (FATMA 017/02), with best results to CCT. Then, the present thesis argues that rice husk carbon adsorbents is capable of retaining the metals typically presents in acid effluents (coal mining), and that remain toxicity in these effluents, from PAHs, can be reduced by AOP use, with efficient increasing when the composite here developed (CCT) is employed.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-06T16:08:00Z No. of bitstreams: 1 Lopes W A Tese de Doutorado IQ-UFBA 2007.PDF: 2585828 bytes, checksum: 5e4ecce83a58663cda34dce3a68a966c (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2016-09-08T10:48:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Lopes W A Tese de Doutorado IQ-UFBA 2007.PDF: 2585828 bytes, checksum: 5e4ecce83a58663cda34dce3a68a966c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-08T10:48:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes W A Tese de Doutorado IQ-UFBA 2007.PDF: 2585828 bytes, checksum: 5e4ecce83a58663cda34dce3a68a966c (MD5) / CNPq, FINEP, FAPESB e ANEEL / Os Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) são poluentes formados geralmente durante a combustão incompleta de petróleo e derivados, carvão mineral, biomassa e outros materiais orgânicos. São emitidos por diversas fontes naturais ou antrópicas e estão presentes na atmosfera, hidrosfera e litosfera. A atmosfera é o seu principal meio de transporte onde se encontram em fase vapor ou adsorvidos em material particulado. Em centros urbanos, sua emissão está associada principalmente aos veículos automotores, movidos a diesel e gasolina. Os HPA e seus derivados, por exemplo, os nitro-HPA e oxi-HPA, são agentes cancerígenos e/ou mutagênicos, daí a importância de estudos sobre a sua presença na atmosfera e em outras matrizes ambientais, sobre a reatividade e atividades biológicas. Neste trabalho, foram determinadas as concentrações atmosféricas para 16 HPA considerados como poluentes prioritários pela agência de proteção ambiental dos Estados Unidos da América (U. S. EPA), em amostras de material particulado atmosférico (MPA), usando o método de CG-EM com monitoramento de íons selecionados. As amostras de MPA foram coletadas em amostradores de grande volume (Hi-vol) e, em seguida, foram extraídas usando a técnica de sonicação e uma solução de acetonitrila e diclorometano (3:1) como solvente. Os extratos foram pré- concentrados (10/1) e em seguida analisados por CG-EM/SIM. Com o objetivo de assegurar uma boa separação dos 16 HPA, no menor tempo de análise, foi utilizado o planejamento multivariado para estabelecer as condições de programação de temperatura do forno (aquecimento da coluna). O processo de otimização foi realizado por meio do planejamento fatorial fracionário e através do planejamento do tipo Box-Behnken, sendo avaliados os seguintes fatores: temperatura inicial (oC), velocidade de elevação da temperatura N° 1 (°C.min-1), temperatura intermediária (oC), velocidade de elevação da temperatura N° 2 (°C.min-1) e temperatura final (oC). As condições otimizadas para a separação dos 16 HPA foram estabelecidas em: 70 °C (2 min) ? 200 °C (30 °C/min, 5 min) ? 300 °C (5 °C/min, 1,67 min). O tempo total da análise, com uma boa separação dos 16 analitos, ficou em 33 minutos. A validação da técnica de CG-EM, no modo SIM, apresentou resultados considerados satisfatórios para a repetitividade da resposta do detector, repetitividade do tempo de retenção, e linearidade das curvas de calibração. Os limites de detecção foram estabelecidos entre 0,13 e 0,34 ng mL-1 (área) e 0,18 e 0,72 ng mL-1 (altura de pico) e os limites de quantificação entre 0,38 e 1,04 ng mL-1 (área) e entre 0,61 e 2,39 ng mL-1 (altura de pico). As amostras ambientais de MPA foram coletadas em quatro diferentes locais, apresentando os seguintes resultados: i) Estação da Lapa (Salvador, BA) - Os HPA presentes em concentrações mais altas foram o criseno (CRI), pireno (PIR) e benzo[b]fluoranteno (BbF), apresentando concentrações médias de respectivamente 2,62, 1,32 e 1,30 ng m-3, e perfil compatível com emissões de veículos movidos a diesel; ii) Porto de Aratu (Candeias, BA) - Os HPA presentes em maiores concentrações foram o benzo[b]fluoranteno (BbF), benzo[g,h,i]perileno (BgP) e Indeno[1,2,3- c,d]pireno (IND), apresentando concentrações médias de respectivamente 2,53, 1,22 e 1,12 ng m-3 (AGV-PTS) e 1,74, 0,82 e 0,73 (AGV MP10); iii) Ilha de Maré, (Salvador, BA) – os valores mais altos foram observados para o benzo[b]fluoranteno (BbF), benzo[b]fluoranteno (BkF) e benzo[g,h,i]perileno (BgP), apresentando concentrações médias de respectivamente 1,62, 0,73 e 0,72 ng m-3; iv) Cidade Universitária da USP (São Paulo, SP) - Os HPA que apresentaram maiores concentrações médias foram o benzo[b]fluoranteno (BbF), criseno (CRI) e o benzo[g,h,i]perileno, com os valores de, respectivamente, 0,93, 0,50 e 0,49 ng m-3. Os resultados foram avaliados em termos de perfil das concentrações, prováveis fontes de emissões e, em alguns casos, por comparação com análises anteriores. / Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are ubiquitous pollutants that are emitted from several natural or anthropic sources and may be present in the atmosphere, hydrosphere and lithosphere. They usually originate during the incomplete combustion of petroleum and its derivatives, mineral coal, biomass and other organic materials. They are mainly transported in the atmosphere, being present either in the vapor phase or adsorbed in particulate material. In urban centers, emission is mainly associated with diesel- and gasoline-powered motor vehicles. Since PAH and derivatives, e.g. nitro-PAH and oxy-PAH, are carcinogenic and/or mutagenic agents, to study the effect of their presence in the atmosphere and in other environmental matrices on the biological activity and reactivity are of key relevance. In this study, the atmospheric concentrations of the 16 PAHs that are considered priority pollutants by the U.S. Environmental Protection Agency were evaluated in samples of atmospheric particulate material (APM), using gas chromatography / mass spectrometry with selected-ion monitoring mode (GC-MS/SIM). APM samples were collected in high-volume air samplers (Hi-vol) and then extracted under sonication with a solution of acetonitrile and dichloromethane (3:1) as a solvent. Extracts were pre-concentrated (10/1) and analyzed by GC-MS/SIM. In order to assure an adequate separation of the 16 PAHs, in the shortest analysis time, a multivariate design was used to set the conditions of the oven temperature program (column warming). The optimization process was carried out using factorial fractional design and Box-Behnken design. The following factors were evaluated: initial temperature (ºC), temperature rate N°1 (ºC.min-1), intermediate temperature (ºC), temperature rate N°2 (ºC.min-1) and final temperature (ºC). The optimized conditions for the separation of the 16 PAH were set at: 70 ºC (2 min) → 200 ºC (30 ºC/min, 5 min) → 300 ºC (5 ºC/min, 1.67 min). Total analysis time, with an adequate separation of the 16 analytes was 33 minutes. Validation of GC-MS in the SIM mode rendered satisfactory results for repeatability of detector response, repeatability of retention time, and linearity of calibration curves. Detection limits were established between 0.13 and 0.34 ng mL- 1 (area) and 0.18 and 0.72 ng mL-1 (peak height). Environmental samples of PMA were collected at four different locations, with the following results: i) Lapa Bus Station (Salvador, BA) - The PAH with the highest concentrations were crysene (CRY), pyrene (PYR) and benzo[b]fluoranthene (BbF), with mean concentrations of 2.62, 1.32, and 1.30 ng m-3, respectively, suggesting a profile compatible with diesel vehicle emissions; ii) Port of Aratu (Candeias, BA) – The PAH with the highest concentrations were benzo[b]fluoranthene (BbF), benzo[g,h,i]perylene (BgP) and indeno[1,2,3-c,d]pyrene (IND), with mean concentrations of 2.53, 1.22, and 1.12 ng m-3 (TSP) and 1.74, 0.82 e 0.73 (PM10), respectively; iii) Ilha de Maré, (Salvador, BA) – The PAH with the highest concentrations were benzo[b]fluoranthene (BbF), benzo[k]fluoranthene (BkF) and benzo[g,h,i]perylene (BgP), with mean concentrations of 1.62, 0.73 e 0.72 ng m-3, respectively; iv) University of São Paulo (São Paulo, SP) - The PAH with the highest mean concentrations were benzo[b]fluoranthene (BbF), chrysene (CRI) and benzo[g,h,i]perylene (BgP) with values of 0.93, 0.50 and 0.49 ng m-3, respectively. The results were evaluated with respect to concentration profile, probable emission sources and in some cases, were compared to prior analyses.

In the current agriculture is essential to adopt management strategies, low environmental impact. In this context, the environment comprising plant roots is of utmost importance, since they are in constant contact with microorganisms such as growth promoting rhizobacteria (RPCPs), known to affect the metabolism and resistance of plants, may help them dealing with biotic and abiotic stresses via promotion of growth, induced resistance, production of phytohormones compounds, volatile organic compounds (VOCs) and ability to fix nitrogen. Studies of associative rhizobacteria led to discovery of Azospirillum genus isolated in grasses and cereals grown in several countries of tropical and temperate. Regarding endophytic microorganisms G. diazotrophicus is a Gram-negative bacteria, obligatory aerobic and non-spore forming isolated initially from sugar cane in Brazil. This study was based on the assumption that the RPCPs can change the resistance of plants to insect herbivores, and to evaluate the influence of the joint action of two strains of RPCPs (Gluconacetobacter diazotrophicus and Azospirillum sp) in metabolome of plant cane -Sugar variety SP 79-1011 but also in plant defense mechanism herbivory by Diatraea saccharalis. The metabolites present in higher concentration both in inoculated plants as on control plants were identified by analysis metaolomica by the NMR technique. Compounds identified in higher concentration in inoculated plants were carbohydrates, aromatic compounds, amino acids and organic acids. In control plants and amino compounds were inetrmediarios Krebs cycle. Changes in the volatile organic compounds VOCs profile were identified by gas chromatography coupled to mass spectrometry. Qualitative and quantitative changes have occurred in the overall volatile profile emitted by plants inoculated as compared to the profile of volatile issued by the control plants, which could be contributing to preference Diatraea saccharalis the control plants from the plants inoculated in bioassay chance choice. VOCs present changes in the profile of infested plants with Diatraea saccharalis. Bioassay no choice there was no significant difference in saccharalis Diatraea weight gain fed control or inoculated plants. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na agricultura atual é essencial a adoção de estratégias de manejo, de baixo impacto ambiental. Nesse contexto o ambiente que engloba as raízes das plantas é de extrema importância, uma vez que ela está em constante contato com microrganismos tais como rizobactérias promotoras do crescimento (RPCPs), conhecidos por afetar o metabolismo e a resistência das plantas, podendo ajuda-las a lidar com estresses bióticos e abióticos via promoção de crescimento, resistência induzida, produção de compostos fitohormonios, compostos orgânicos voláteis (COVs) e capacidade de fixar nitrogênio. Estudos com as rizobactérias associativas levaram a descoberta do gênero Azospirillum, isolado em gramíneas forrageiras e cereais cultivados em diversos países de clima tropical e temperado. Em relação aos microrganismos endofíticos G. diazotrophicus é uma bactéria Gram-negativa, aeróbica obrigatória e não-formadora de esporos isolada inicialmente a partir de cana-de-açúcar no Brasil. O presente estudo foi embasado na hipótese de que as RPCPs podem alterar a resistência de plantas a insetos herbívoros, tendo como objetivo avaliar a influencia da ação conjunta de duas estirpes de RPCPs (Gluconacetobacter diazotrophicus e Azospirillum sp) no metaboloma de plantas de cana-de-açúcar da variedade SP 79-1011 como também nos mecanismo de defesa da planta a herbivoria por Diatraea saccharalis. Os metabólitos presentes em maior concentração tanto em plantas inoculadas quanto em plantas do controle foram identificados por análise metaolômica pela técnica de RMN. Os compostos identificados em maior concentração nas plantas inoculadas foram carboidratos, compostos aromáticos, aminoácidos e ácidos orgânicos. Nas plantas do controle os compostos foram aminoácido e inetrmediários do ciclo de Krebs. Alterações no perfil de compostos orgânicos voláteis COVs foram identificados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas. Alterações qualitativas e quantitativas ocorreram no perfil geral de voláteis emitidos pelas plantas inoculadas quando comparado ao perfil de voláteis emitido pelas plantas do controle, fato que poderia estar contribuindo para preferência de Diatraea saccharalis pelas plantas do controle em relação as plantas inoculadas no bioensaio com chance de escolha. Ocorreu alteração no perfil de COVs de plantas infestadas com Diatraea saccharalis. No bioensaio sem chance de escolha não se observou diferença significativa no ganho de peso de Diatraea saccharalis alimentadas com plantas do controle ou inoculadas.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-09-19T18:04:41Z No. of bitstreams: 1 Tese_Sarah_Rocha_LSGT.pdf: 3229640 bytes, checksum: af1acce9c5d43271ea20530b0fd1f510 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-22T12:43:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Sarah_Rocha_LSGT.pdf: 3229640 bytes, checksum: af1acce9c5d43271ea20530b0fd1f510 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-22T12:43:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Sarah_Rocha_LSGT.pdf: 3229640 bytes, checksum: af1acce9c5d43271ea20530b0fd1f510 (MD5) / Um método de extração em ponto nuvem de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos foi desenvolvido, utilizando tensoativos octilfenol polietoxilados com derivatização do coacervato, como etapa que antecede a detecção por cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massa. Foi realizado um estudo da influência da presença de aditivos na redução da temperatura de ponto nuvem do OPEO30 e do OPEO35, surfactantes com temperaturas de ponto nuvem superiores a 100 oC, através adição de sais, álcoois, OPEO7.5 e misturas de sais e álcoois. Observou-se em todos os casos diminuição da temperatura, sendo o sulfato de sódio o aditivo que resultou maior redução da temperatura. Selecionou-se o OPEO30 para as demais etapas do trabalho. Fez-se a otimização das condições da reação de derivatização do coacervato por meio de planejamento fatorial 23, utilizando-se a resposta global para avaliar os resultados. Selecionou-se as condições do ponto central do planejamento fatorial, ou seja, 125 L de BSTFA, 100 L de piridina e banho de água à 70 oC por 45 min, para a derivatização de 30 L de fase rica em surfactante. O procedimento de ponto nuvem foi otimizado, sendo avaliadas as variáveis concentração de surfactante, temperatura e tempo de banho de água, sendo proposta a seguinte metodologia: 1,0 mL de OPEO30 10% m v-1, 10,0 mL de amostra, 1,25 g de sulfato de sódio anidro, banho de água à 70 oC por 10 min, centrifugação à 3000 rpm por cinco min. O método mostrou-se seletivo, sendo observado efeito de matriz intenso, o qual foi corrigido. Os limites de quantificação obtidos estão entre 39 e 176 ng L-1. O método proposto também foi comparado com o método USEPA 3510C, estando as concentrações obtidas, quando analisada uma amostra real de água subterrânea, bem próximas, com recuperações variando entre 90,0 e 97,5 %. O método proposto foi aplicado a amostras de água subterrânea coletadas em poços localizados em postos de revenda de combustíveis. Em todas as amostras foram detectados HPA. / A method for cloud point extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons was developed using surfactants octylphenol polyethoxylated with the coacervate derivatization as step prior to gas chromatography-mass spectrometry detection. An influence of additives study on the reduction of cloud point temperature OPEO30 and OPEO35, surfactants with cloud point temperatures above 100 ° C, was conducted, by addition of salts, alcohols, and mixtures OPEO7.5 salts and alcohols. It was observed in all cases cloud point reduction and sodium sulfate was the additive that result in a most effective. The OPEO30 was selected for others work steps. The factorial design 23 was used to optimize the reaction of derivatization, using the global response to evaluate the results. Were selected the central point experimental design condition, 125 L of BSTFA, 100 L of pyridine and water bath at 70 oC for 45 min for 30 L of surfactant-rich phase derivatization. The cloud point extraction procedure was optimized and surfactant concentration, heating bath temperature and time variables, were evaluated. Was proposed the following method: 1,0 mL of OPEO30 10% v m-1 solution, 10,0 mL of sample, 1,25 g of anhydrous sodium sulfate, water bath at 70 °C for 10 min. The centrifugation was performed at 3000 rpm for five min, removing the aqueous layer after each centrifugation step. A 30L coacervate aliquot was withdrawn, and performed derivatization and subsequent GC-MS analysis. The method was validated. The method was selective, an intense matrix effect was observed and was corrected. The quantification limits obtained were between 39 and 176 ng L-1.

Submitted by orjuela@ibilce.unesp.br (orjuela@ibilce.unesp.br) on 2016-02-17T12:16:38Z No. of bitstreams: 1 Isolamento de bactérias degradadoras de hidrocarbonetos aromáticos 1-107.pdf: 3940758 bytes, checksum: c39dfe1dada0d918848470d3f0de5b83 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-02-17T13:16:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 orjuela_gl_dr_rcla.pdf: 3940758 bytes, checksum: c39dfe1dada0d918848470d3f0de5b83 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-17T13:16:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 orjuela_gl_dr_rcla.pdf: 3940758 bytes, checksum: c39dfe1dada0d918848470d3f0de5b83 (MD5) Previous issue date: 2016-02-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este documento foi organizado em dois capítulos. O Capítulo I é um artigo de revisão intitulado “Metabolic Pathways for Aromatic Compounds Degradation by Bacteria”, no qual são descritas as fontes naturais e antrópicas dos hidrocarbonetos aromáticos e suas características químicas. Relacionaram-se os fatores ambientais que afetam a degradação aeróbia e anaeróbia desses compostos por bactérias e os principais compostos intermediários produzidos. É descrita passo a passo a sequência de preparação e desaromatização do anel benzênico e os compostos finais dessa degradação. O artigo foi publicado no volume 237 da série Reviews of Environmental Contamination and Toxicology em janeiro de 2016 (Springer http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-23573-8_5). O Capítulo II contém os resultados da pesquisa desenvolvida. O objetivo geral foi isolar cepas bacterianas de amostras de solo e avaliar o potencial degradador de fenol e outros hidrocarbonetos aromáticos. Foram realizadas coletas de amostras de solo de cinco postos de combustíveis, para a seleção das cepas bacterianas e para análises químicas e granulométricas. Alíquotas das amostras de solo foram transferidas para meio de cultura seletivo contendo querosene como única fonte de carbono. Testes morfológicos e bioquímicos indicaram que as cepas isoladas são Gram negativas, móveis, catalase positivas, produtoras de cápsula e de biossurfactantes. O sequenciamento do gene 16S rRNA mostrou 99 a 100% de similaridade com o gênero Pseudomonas sp. Todas as cepas degradaram o fenol em concentração de 120 mg L-1 em menos de 24 horas. Testes da atividade enzimática mostraram que algumas das cepas expressaram a catecol 1,2-dioxigenase que catalisa a orto-clivagem do anel benzênico e outras expressaram a catecol 2,3 dioxigenase da meta-clivagem do anel aromático. Uma cepa não apresentou atividade para nenhuma dessas duas enzimas e uma apresentou atividade de ambas. Todas as cepas foram capazes de crescer em presença de fenantreno, fluoranteno e pireno. / This document is organized in two chapters. The Chapter I is a review paper entitled “Metabolic Pathways for Aromatic Compounds Degradation by Bacteria” in which are described natural and anthropogenic sources of aromatic hydrocarbons and their chemical characteristics. There are listed environmental factors that affect the aerobic and anaerobic degradation by bacteria and the central intermediates yielded. It is described step to step of sequence of preparation and dearomatization of benzene ring and the final metabolites of breakdown. The manuscript was publicated in the volume 237 of Reviews of Environmental Contamination and Toxicology in January of 2016 (Springer http://dx.doi.org/10.1007/978-3- 319-23573-8_5). Chapter II has the results of developed research. The general objective was to isolate bacterial strains from samples of soil and to evaluate the potential of them for breakdown hydrocarbons. Soil samples from five gas stations were collected to isolate the bacterial strains and chemical and granulometric analysis was made. Aliquots of the soil samples were cultured with selective media with kerosene as only carbon and energy sources. Morphological and biochemical tests showed that bacterial strains were Gram negatives, motile, positive catalase, capsule-producers and biosurfactant producers. The sequencing of 16S rRNA gene showed 99 to 100% similarity with Pseudomonas sp genera. All bacterial strains were able to degrade phenol 120 mg L-1 in less than 24 hours. Tests of enzymatic activity showed that some bacteria expressed the catecol 1,2-dioxygenase that catalyze ortoclivage of benzene ring, others showed activity for the catecol 2,3-dioxygenase that catalyze the meta-cleavage of the ring. One strain did not show activity for any of these enzymes and one strain had activity for both. All strains were able to growth with fenantrene, fluoranthene and pyrene. / CNPq: 140704/2012-4

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The given work presents the development and usage of a device (DEC Device for Extraction and Collection) capable of generate and collect fumes produced by the heating of asphalt cement samples. The DEC was elaborated aiming its employment on laboratory bench. The heating of the asphalt binder in a closed system generates the fumes. This process occurs under controlled temperature and non-oxidizing atmosphere with hot argon gas as carrier. The fumes are then extracted from small portions of asphalt binder. The developed system was applied on the generation and collection of asphalt binder fumes commercially available in Brazil. The levels of some polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) for the collected fumes were determined. According to the World Health Organization, these compounds must be monitored, regarding their carcinogenic potential. The DEC can operate over a wide temperature range that covers all usual asphalt application temperatures, without any significant losses of the components and without risk of ignition, due to the inert atmosphere. Besides, the present device may operate using different solvents for extraction or even no solvents, through the heating of the sample in question. In addition, the effect of the asphalt cement mass temperature on the PAH levels was discussed in this work. The DEC allows the fume collection either straight from the liquid phase (absorbent solutions) or in solid phase (adsorbent solids). The analysis of the collected fumes using the DEC reported 14 out of the 16 PAH considered high priority by the EPA (Environmental Protection Agency). / O presente trabalho trata da construção e utilização de um dispositivo (DEC-Dispositivo de Extracão e Coleta) capaz de gerar e coletar fumos produzidos pelo aquecimento de amostras de cimento asfáltico. O DEC foi desenvolvido para utilização em bancada de laboratório, e a geração dos fumos se da através do aquecimento do ligante asfáltico em sistema fechado, com temperatura controlada em atmosfera não oxidante utilizando-se para isso argônio aquecido como gás de arraste. As extrações dos fumos são feitas a partir de pequenas massas de ligante asfáltico. O sistema desenvolvido foi aplicado na geração e coleta de fumos de ligantes asfálticos comercializados no Brasil. Os fumos coletados foram analisados quanto aos teores de alguns hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) cujo monitoramento é recomendado pela Organização Mundial da Saúde devido ao seu potencial carcinogênico. O DEC pode ser operado numa ampla faixa de temperaturas que cobre todas as temperaturas usuais de aplicação de asfalto, sem perdas significativas dos analitos e sem risco de ignição em virtude da atmosfera inerte presente. O dispositivo pode operar com diferentes solventes em contato com a massa de cimento asfáltico, e também sem a presença destes solventes, pelo aquecimento direto da amostra. A influencia do efeito da temperatura da massa de cimento asfáltico sobre o teor de HPA observado, foi discutido neste trabalho. O DEC permite a coleta dos fumos tanto diretamente em fase liquida (soluções absorventes) quanto em fase solida (adsorventes sólidos). Na análise dos fumos coletados no DEC foram encontrados 14 dos 16 HPA considerados prioritários pela EPA (Environmental Protection agency).

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4248.pdf: 3654263 bytes, checksum: b6ca09bad78da4e11f90710ff570c7d0 (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / Financiadora de Estudos e Projetos / Frequent use of urban waters for public supply has been increased, due to reduction of water resources suitable for human consumption. These waters are exposed to point and non-point sources of pollution, such as, atmospheric deposition, vehicle emissions and different types of waste thrown into streets and sidewalks. With storm water events, various toxics compounds are carried by surface run-off, reaching finally, into water bodies within the city. The goal of this research was to evaluate the presence of total mercury, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), heavy metals potentially toxic and acid volatile sulfide (AVS) in the hydrographic basin of Stream Barnabé. Searching environmental impact indicators on an aquatic system located at urban area of Indaiatuba, this water is captured to supply about 40.000 persons. Three points of stream were monitored, close to source, to water intake and to outfall. Water samples were collected monthly and sediments samples quarterly, between april/2010 and junho/2011. The results showed that the highest concentrations of mercury in water were observed during periods when rain interrupted the drought, due to runoff of water containing the material deposited for non-point sources in urban areas during the dry. The point next to water intake presented the highest concentrations of total-HPAs and AVS. We found that the maximums concentrations of metals were reported in setembro/2010 and junho/2011 samples and also setembro/2011 samples it found high concentrations of low molecular weight PHAs (naphthalene, acenaphthene, acenaphthylene and _etrogen) of source _etrogenico. These values were due to superficial water s flux with material deposited by nonpoint sources, accumulated during the dry season. Even though the results have shown normal impact indicators evaluated, it was denoted a vulnerability in this type of supply option, this requires an appropriate consideration in water management, such as interruption of supply, especially in times of heavy rainfall after periods of drought. / Frente ao crescente quadro de escassez hídrica, tem sido freqüente o uso de águas do meio urbano para fins de abastecimento público. Tais águas são sujeitas às fontes localizadas de contaminações, e também a diversas fontes difusas, como deposição atmosférica de longa distância, emissões veiculares e diferentes tipos de resíduos lançados em quintais, ruas e calçadas, que acabam por ser arrastados pelo escoamento superficial até os corpos hídricos urbanos. Neste trabalho foi conduzida uma investigação acerca da presença de mercúrio total, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, metais potencialmente tóxicos e sulfetos volatilizáveis por acidificação na Bacia Hidrográfica do Córrego Barnabé, buscando indicadores de impactos em um corpo aquático localizado na zona urbana da cidade de Indaiatuba-SP, cujas águas são captadas para o abastecimento de cerca de 40.000 pessoas. Foram monitorados três pontos do córrego: início do contato com a zona urbana, região da captação de água e proximidades da foz. As amostras de água foram coletadas mensalmente, e as amostras de sedimento trimestralmente, no período compreendido entre Abril/2010 e Junho/2011. Os resultados mostram que as maiores concentrações de mercúrio na água foram observadas nos períodos em que as chuvas interromperam o período de estiagem, devido ao escoamento superficial das águas contendo o material depositado por fontes difusas no meio urbano durante o período seco. O ponto próximo à captação de água foi o que apresentou as maiores concentrações de SVA e HPAs total. As maiores concentrações de metais foram registradas nas amostras de setembro/10 e junho/11, também nas amostras de setembro/11 foram encontradas altas concentrações de HPAs de baixa massa molar (naftaleno, acenafteno, acenaftileno e fluoreno), de origem petrogênica. Tais valores são resultado do aporte do material trazido pelo escoamento superficial ocorrido no inicio do período chuvoso, que sucedeu a estação seca. Mesmo considerando que os resultados tenham mostrado, em geral, níveis normais nos indicadores de impacto avaliados, é denotada uma vulnerabilidade hídrica neste tipo de opção como abastecimento, sendo cabível uma consideração no gerenciamento hídrico, como a interrupção da captação principalmente em ocasiões de chuvas intensas após períodos de estiagem. xii

A concentração de Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr e Pb, determinada por TXRF, foi investigada em matrizes de água, sedimento e fígados de peixes, amostrados em rios da região mineradora de carvão de Criciúma - SC/Brasil - afetadas por descargas de drenagem ácida de mina (DAM). A relação destes metais com a toxicidade para o bioindicador Daphnia magna (24 e 48 h) foi avaliada, sendo estabelecida correlação entre [Fe]solúvel e toxicidade à D. magna nas amostras de água. Para os sedimentos, há indícios de correlação dos teores de Fe e toxicidade, e nos fígados suspeita-se de níveis de Zn alterados. Efluentes da mineração, incluindo a DAM, após o tratamento por floculação e/ou decantação e/ou flotação e alcalinização mantiveram toxicidade mesmo com os metais reduzidos para concentrações não tóxicas à D. magna. Creditou-se a toxicidade remanescente a hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs, determinada por CG/MS). Foram testados três adsorventes de baixo custo na retenção de metais (Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr e Pb) em soluções ácidas multimetais: casca de arroz (CA), carvão de casca de arroz (CCA) e turfa e carvão ativado comercial (CAC – adsorvente de confronto). As quantidades máximas adsorvidas dos metais (mg) por massa de sorbente (g) - qm, somatório dos metais, foram: CA 75,46 mg g-1; CAC 78,2 mg g-1; turfa 111,3 mg g-1 e CCA 137,49 mg g-1, (Langmuir e Freundlich - não linear). A toxicidade dos metais para D. magna destes eluatos foi reduzida. Foram preparados compósitos a partir de casca de arroz com deposição in situ de TiO2 (CCT – carbon covered with titanium), e testados como catalisador em Processos Oxidativos Avançados (POA). Os catalisadores TiO2 (P25 Degussa) e CCTs (25 e 50% de TiO2) em POA mostraram remoção dos HPAs e da toxicidade (D. magna e Scenedesmus subspicatus) nos efluentes de mineração, adequando os níveis de toxicidade à legislação ambiental vigente (Portaria FATMA 017/02) com resultados superiores do CCT. Assim, a presente tese alega que o uso de adsorventes à base de carvão de casca de arroz é capaz de reter os metais tipicamente presentes em efluentes ácidos (mineração de carvão), e que a toxicidade remanescente nestes efluentes, devida aos HPAs, pode ser reduzida pelo uso de POA, com incremento de eficiência quando o compósito CCT aqui desenvolvido é utilizado. / The concentration of Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr and Pb, determined by TXRF, was investigated in matrixes as water, sediment and fish liver, sampled at mining of coal region rivers from Criciúma - SC/Brazil – targets by acid mine drainage (ADM) discards. The relation of these metals with toxicity to Daphnia magna bioindicator (24 and 48 h) was evaluated, being established a correlation between [Fe]soluble and toxicity to D. magna in water samples. In sediments, correlation between Fe levels and toxicity was observed, and in liver Zn levels were altered. Mining effluents including AMD, after treatment by flocculation and/or decantation and/or flotation and alkalinization remain toxic even when metal concentrations had been reduced to levels which would be non toxic to D. magna. Residual toxicity was accounted to the presence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs, determined by GC/MS). Three low cost adsorbents were tested in metal retention (Fe, Ni, Cd, Mn, Zn, Cr and Pb) from multielemental acid solution: rice husk (RH), rice husk carbon (RHC), peat and commercial activated carbon (CAC – confront adsorbent). The maximum quantity of adsorbed metals (mg) by sorbent mass (g) - qm, as metals sum, were: CA 75.46 mg g-1; CAC 78.2 mg g-1; peat 111.3 mg g-1 and CCA 137.49 mg g-1, (Langmuir and Freundlich – non linear). The metal toxicity to D. magna of these eluates was reduced. Composites from rice husk with in situ deposition of TiO2 were synthesized (CCT – carbon covered with titanium), and tested as catalyst in advanced oxidative process (AOP). The catalysts TiO2 (P25 Degussa) and CCTs (25 e 50% de TiO2) in AOP showed PAHs and toxicity remotion (D. magna and Scenedesmus subspicatus) on mining effluents, adjusting toxicity levels to environmental legislation in force (FATMA 017/02), with best results to CCT. Then, the present thesis argues that rice husk carbon adsorbents is capable of retaining the metals typically presents in acid effluents (coal mining), and that remain toxicity in these effluents, from PAHs, can be reduced by AOP use, with efficient increasing when the composite here developed (CCT) is employed.