Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-05-22T17:32:38Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO LEANDRO V.G..pdf: 1206910 bytes, checksum: d288e295aca8fbcbcdb1c961d22a8d96 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-22T17:32:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO LEANDRO V.G..pdf: 1206910 bytes, checksum: d288e295aca8fbcbcdb1c961d22a8d96 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Lagoa hipersalina de Araruama - RJ, nas últimas décadas, vem sofrendo uma ocupação desordenada de sua bacia de drenagem e o conseq üente aporte de matéria orgânica (M.O.) proveniente de esgoto doméstico, alterando drasticamente seu estado trófico, de oligo para hipertr ófico. O presente trabalho pr etende avaliar a composição matéria orgânica e os processos micr obiológicos na Lagoa de Araruama (RJ) e relacionar às condições hipertróficas at uais. Neste sentido, foram considerados eventos distintos, tais como período chuv oso, seco e marés (vazante e enchente). Os locais de amostragem da co luna d’água e sedimento foram selecionados para caracterizar o aporte fluvial – estação Ar aruama (AR), a ciclagem interna – estação São Pedro da Aldeia (SP) e as trocas com o oceano – estação Cabo Frio (CF). A elevada produção primária encontrada (concentração média de clorofila: 450 μ g.L -1 ) e as baixas concentrações das formas nitrogenadas na coluna d’água (NO 2 , NO 3 e NH 4 ), indicam consumo pelo fitoplâncton. Fo ram encontradas elevadas concentrações de carbono orgânico dissolvido (média de 17,5mgC.L -1 ), refletindo numa elevada taxa respiratória (média de 2,08 μ MO 2 .L -1 .h -1 ). As concentrações de biopolímeros foram elevadas no sedimento, principalmente li pídios e carboidratos (2,99 e 2,57mg.g -1 , respectivamente), apresentando a relação [lipídios]>[carboidratos]>[proteínas], diferindo ao descrito pela li teratura para o hemisfério norte. O carbono orgânico estocado nos sedimentos da lagoa apresentou valores médios de 5,5%, C/N de 10,4 e δ 13 C (‰) e δ 15 N (‰) de -14,8 e 6,21, respectivam ente. Os valores em geral apontam para uma mistura de fontes ao carbono depositado nos se dimentos. A proporção relativa entre os esteróis pesqui sados demonstrou uma predominância de estigmasterol na maioria das amostras, que poder ia ter como fonte o fitoplâncton uma vez que sua relação com as plantas vascula res não é válida para um sistema com poucos rios. O coprostanol apresentou elevadas concentrações em AR (média de 263 μ g.g -1 ), sendo encontrado em menor escala em Cabo Frio e São Pedro, e se apresentou como melhor indicador de es goto em ambiente hipersalino que os coliformes termotolerantes. A biomassa e atividades bacterianas no sedimento (metabólica e enzimática) apresentara m-se elevadas, evidenciando a intensa ciclagem da M.O. neste co mpartimento e indicando que a lagoa poderá retornar à melhores condições em curto ou médio praz o, caso sejam adotadas medidas efetivas para sua recuperação / ABSTRACT The hypersaline lagoon of Araruama - RJ is suffering, in the last decades, disordered occupation of its drainage basin and consequent contribution of M.O. originating from domestic sewage, altering drastically your trophic characteristics, from oligo to hypertrophic. The present work intends to evaluate the organic matter composition and the microbial processes in the Araruama Lagoon (R J) and to relate to the current hypertrophic conditions. Thus, di fferent events were considered, such as rainy, dry and tide (low and high) periods. The sites for water column and sediment sampling were selected to characterize the fluvial contri bution in Araruama stat ion (AR), the intern cycling - São Pedro da Aldeia station (SP) and the exchanges with the ocean - Cabo Frio station (CF). The high prim ary production found (chlorophyll: 450 μ g.L -1 ) and the reduced concentrations of the nitrogen forms in the water column (NO 2 , NO 3 and NH 4 ) indicate phytoplankton consumption. High c oncentrations of dissolved organic carbon were observed (average of 17.5mgC.L -1 ), resulting in a high re spiratory rate (average of 2.08 μ MO 2 .L -1 .h -1 ). The biopolymer concentrations were high in the sediment, mostly lipids and carbohydrates (2.9 and 2.57mg.g -1 , respectively), presenting the relationship lipids>carbohydrates>proteins, which differs fr om what is described by the literature for the Northern Hemisphere. The organic carbon stocked in the lagoon’s sediments presented medium values of 5,5%, 10,4 for C/N a nd -14.8‰ and 6.21‰ for δ 13 C and δ 15 N, respectively. Generally, those results indicate a mixture of sources for the deposited carbon in the sedi ments. The relative propor tion among the researched sterols demonstrated a predominanc e of stigmasterol in most of the samples, probably coming from phytoplankton. Despite of this compound are commonly related to vascular plants the absence of a high amount of rivers in the drainage basin turn this source without importance. Coprostanol wa s present in high concentrations at AR station (average of 263 μ g.g -1 ), but it was also found in sm all scale at Cabo Frio and less at São Pedro, and it seems to be a better sewage indicator at the hypersaline environment than the termotolerant coliforms. The bacterial biomass and activities in the sediment (metabolic and enzymatic) were high, evidencing the intense cycling of organic matter in this compartment and indica ting that the lagoon can return to better conditions in short or medium period, if e ffective programs for its recovery are adopted

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-18T18:23:01Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - THIAGO DIAS LOPES DA ROSA.pdf: 1856868 bytes, checksum: 24f79a23cf37a8161ea8b1930ad99eb2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-18T18:23:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - THIAGO DIAS LOPES DA ROSA.pdf: 1856868 bytes, checksum: 24f79a23cf37a8161ea8b1930ad99eb2 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Atualmente, pouco se sabe sobre as possíveis relações entre as concentrações das formas biodisponíveis de metais e os biomarcadores microbiológicos de toxicidade. Este estudo teve como objetivo avaliar a relação entre os indicadores geoquímicos e microbiológicos de biodisponibilidade e toxicidade de metais em sedimentos da região do Saco do Engenho (Baía de Sepetiba, RJ). O fracionamento geoquímico de Cd, Zn, Pb e Cu, através de uma extração seqüencial (BCR de 3 etapas), e 3 indicadores microbiológicos de toxicidade (biomarcadores enzimáticos, demanda energética bacteriana e biomassa) foram avaliados em amostras de sedimentos coletados na Baía de Sepetiba, na região próxima ao Porto de Itaguaí e ao Saco do Engenho. Um bioensaio de ressuspensão de sedimento também foi realizado no qual foram avaliados os mesmos parâmetros microbiológicos além do pH, oxigênio dissolvido, temperatura e a concentração de metais dissolvidos. Nas amostras de sedimento, em geral, as concentrações de metais estavam predominantemente na forma oxidada, associados hidróxidos de Fe e Mn. As concentrações máximas de metais obtidas pela extração seqüencial foram observadas próximas ao Saco do Engenho, atingindo 22 mg.kg-1 de Cd, 3855 mg.kg-1 de Zn, 20 mg.kg-1 de Pb e 18 mg.kg-1 de Cu. Esta região ainda possui uma das principais fontes de Cd e Zn da baía. O total (somatório) das concentrações extraídas pelo método BCR de 3 etapas e a demanda energética bacteriana correlacionaram-se significativamente e foram considerados como os melhores indicadores da biodisponibilidade e toxicidade de metais utilizados. No bioensaio a maior degradação da matéria orgânica, via enzimas esterases, pela atividade bacteriana e as maiores concentrações de metais dissolvidos coincidiram em 192 horas, sugerindo que a comunidade bacteriana influenciou mais a remobilização de metais para fase dissolvida do que as variações físico-químicas do meio. Neste experimento, os indicadores microbiológicos de toxicidade foram limitados quando as concentrações de metais biodisponiveis atingiram níveis letais. Desta forma foi possível concluir que marcadores geoquímicos e microbiológicos são limitados quando aplicados individualmente na avaliação de impactos causados pela contaminação ambiental por metais. / The possible relations between metal bioavailable forms and microbiological indicartors of toxicity are currently poorly understood. This study aims to evaluate the relationship between geochemical and microbiological indicators of metal toxicity in sediments from Saco do Engenho (Sepetiba Bay, Brazil). The geochemical partitioning of Cd, Zn, Pb and Cu (following the BCR method) and toxicity indicators (enzymatic biomarkers, bacterial energetic demand and bacterial biomass) were evaluated in bottom sediments and in a sediment resuspension bioassay. In the bioassay, these variables were also evaluated, besides pH, dissolved oxygen, temperature and dissolved metal concentrations. Sediment samples generally presented trace metals in the oxidized form (associated with Fe and Mn oxides). Maximum trace metal concentrations were found near Saco do Engenho (22 mg kg-1 Cd, 3855 mg kg-1 Zn, 20 mg kg-1 Pb and 18 mg kg-1 Cu), indicating that it still is a major source of Cd and Zn to the bay. The sums of BCR method phases extracted for each metal and the bacterial energetic demand presented a significant positive correlation and were considered as the better indicators of metal bioavailability and toxicity. In the bioassay, the higher activity of the esterase enzyme and metal concentration peaks coincided at 192 h of resuspension, suggesting that bacterial activity influenced metal mobilization to dissolved phase in a greater extent than physicochemical variability. In such experiment, the microbiological indicators were limited when bioavailable metals reach lethal levels. Therefore, it was concluded that geochemical and microbiological markers are limited when applied individually to evaluate metal pollution impacts