Orientadores: Hiroshi Aoyama, Claudio Martín Jonsson / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T01:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dantzger_Miriam_M.pdf: 2456182 bytes, checksum: ce7e4445d55ff9a2572a6ad4f3dea90d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Daphnia similis é um microcrustáceo da família dos cladóceros que se encontra amplamente distribuído em ambientes de água doce. Devido a sua natureza cosmopolita e sensibilidade, o seu uso em estudos de ecotoxicidade, como biomarcador, é recomendado em protocolos nacionais e internacionais. Agentes poluentes como os agrotóxicos, efluentes industriais e metais são diariamente despejados nos corpos d'água, influenciando sistemas locais e podendo causar efeitos toxicológicos aos organismos aquáticos. Tendo em vista a necessidade da normalização de biomarcadores enzimáticos, nossa proposta foi analisar a atividade enzimática de fosfatases de D. similis como uma alternativa.Especificamente, nossos objetivos foram: a) analisar o efeito de poluentes agrícolas e metais nas atividades in vitro de fosfatases ácidas e alcalinas de D. similis, com o intuito de selecionar a enzima mais sensível à ação dos poluentes; b) realizar estudos mais detalhados in vitro com a fosfatase mais sensível na presença de poluentes préselecionados; c) avaliar a atividade in vivo desta enzima perante concentrações subletais de poluentes provenientes de ensaios de toxicidade aguda. Dessa forma, foram analisados os efeitos in vitro de vários agentes poluentes (metais e pesticidas) nas atividades da fosfatase ácida total (FAT) e fosfatase alcalina. A FAT apresentou maior alteração em relação à fosfatase alcalina quando exposta aos poluentes in vitro, sendo que, dentre estes, os metais apresentaram efeitos mais significativos. Dos metais testados, Al3+, Se3+ e Mo6+, exibiram maior efeito inibitório, enquanto permetrina e Cd2+ apresentaram efeito ativador. A energia de ativação da reação catalisada pela FAT, usando-se p-nitrofenilfosfato (pNPP) como substrato, foi reduzida de 13 para 10 Kcal.mol-1 na presença de 0,5mM de Cd2+. Na reação catalisada pela FAT, os valores de IC50 (concentração do metal que promove 50% de inibição da atividade enzimática) obtidos para Al3+, Se3+ e Mo6+, foram, respectivamente: 1,23 mM, 0,54 mM e 0,9 µM. A inibição da FAT mostrou-se do tipo não competitiva para oAl3+ e do tipo competitiva para Se3+ e Mo6+, com os seguintes valores de constante de inibição (Ki): 0,9 mM para o Al3+; 0,62 mM para o Se3+ e 1,32 µM para o Mo6+. Nos ensaios in vivo de toxicidade aguda 48h com D. similis, a permetrina apresentou maior toxicidade comparada aos demais poluentes, sendo que a ordem de toxicidade, em mM, foi: Permetrina (0,000056) > Cd2+ (0,00139) > Se4+ (0,004) > Mo6+ (0,024) > Al3+(0,072). A ordem de inibição da atividade da FAT de D. similis exposta ao EC50 (48h) assemelhouse à obtida nos ensaios de toxicidade aguda (Cd2+ > permetrina > Al3+ > Mo6+), sugerindo uma relação entre alteração de atividade enzimática com a toxicidade dos poluentes ao modelo biológico em estudo. Nos ensaios de toxicidade aguda também foram estudados os efeitos da mistura binária dos metais Al3+, Cd2+, Mo6+ e Se4+. Observou-se que somente Al3+ + Cd2+ (S = 0,588) e Al3+ + Mo6+ (S = 0,951) apresentaram efeito sinérgico sobre D. similis, constatado pelo valor de S<1; nas mesmas condições, a mistura Al3+ + Se4+ não mostrou nenhuma alteração significativa. A ordem de inibição da atividade da FAT para a concentração de EC50 e seus respectivos percentuais foram: Al3+ + Cd2+ (90%) > Al3+ + Mo6+ (78%) > Se4+ + Cd2+ (72%) > Mo6+ + Cd2+ (32%). Contraditoriamente, a mistura Se4+ + Mo6+ promoveu uma ativação de 50% na atividade enzimática nos mesmos níveis de toxicidade analisados para as demais misturas. Esses resultados evidenciam a necessidade de complementar os testes de toxicidade aguda com mistura de poluentes a partir da utilização de biomarcadores enzimáticos, tais como a FAT. Concluiu-se que a FAT, através da alteração de sua atividade in vivo, pode ser utilizada como biomarcadora de toxicidade em nível letal (EC50), para os poluentes permetrina e Al3+ e, em níveis subletais, para Cd2+ e Se4+, podendo-se predizer o impacto ambiental / Abstract: Daphnia similis, a microcrustacean of the cladoceran's family, is widely found in freshwater environment. Because of its cosmopolitan nature and sensitivity, this organism is recommended by national and international protocols as a biomarker in ecotoxicity analyses. Agrochemicals, industrial effluents and metals are daily released in the rivers, impairing local living systems and causing toxicological effects on aquatic organisms. In order to contribute with enzymatic biomarkers normalization, our purpose was to evaluate D. similis phosphatases activities in the presence of several pollutants. Specifically, our aim was: a) to analyze in vitro effects of metals and agrochemicals on D. similis alkaline and acid phosphatases activities, in order to select the more pollutants-sensitive enzyme; b) to perform more detailed in vitro studies with those more sensitive enzyme and selected pollutants; c) to analyze the in vivo activity of this enzyme at sub-lethal levels of pollutants, derived from acute toxicity assays. In this way, in vitro effects of several pollutants (metals and pesticides) were evaluated on total acid phosphatase (TAP) and alkaline phosphatase activities. Our results showed that TAP presented higher alterations in relation to alkaline phosphatase when exposed to in vitro pollutants, from which the metals showed more remarkable effects. The metals Al3+, Se3+ and Mo6+ exhibited higher inhibitory effects, whereas permethrin and Cd2+ presented activator effects. The activation energy of the reaction catalyzed by TAP, by using p-nitrophenylphosphate as substrate, was decreased from 13 to 10 kcal.mol-1, in the presence of 0,5mM Cd2+. IC50 (concentration of metal that promotes 50% of enzyme inhibition) values for Al3+, Se3+ and Mo6+ were determined to be: 1.23 mM, 0.54 mM e 0.9 µM, respectively, in the TAP catalyzed reaction. The TAP inhibition was of non-competitive type for Al3+, and competitive for Se3+ and Mo6+, with inhibition constant (Ki) values ranging 0.9 mM, 0.62 mM and 1.32 µM, respectively. In the 48 hours acute toxicity assays with D. similis, permethrin presented higher effect in relation to the other pollutants, with the following toxicity order (mM): Permethrin (0.000056) > Cd2+ (0.00139) > Se4+ (0.004) > Mo6+ (0.024) > Al3+ (0.072). The inhibition order of D. similis TAP activity exposed to 48 hours EC50 was similar to the acute toxicity values (Cd2+ > permethrin > Al3+ > Mo6+), suggesting a relationship between enzymatic activity alteration and the pollutants toxicity. Further, we decided to evaluate the effects of binary metals mixtures of Al3+, Cd2+, Mo6+ and Se4+ on the acute toxicity assays, it was observed that only Al3+ + Cd2+ (S = 0.588) and Al3+ + Mo6+ (S = 0.951) exhibited synergic effects on D. similis, evidenced by the S<1 values; at the same conditions the mixture Al3+ + Se4+ did not show significant alterations. The TAP activity inhibition order for EC50 concentration and its respective percentuals were: Al3+ + Cd2+ (90%) > Al3+ + Mo6+ (78%) > Se4+ + Cd2+ (72%) > Mo6+ + Cd2+ (32%). On the other hand, the mixture Se4+ + Mo6+ presented 50% enzyme activation at the same toxicity levels analyzed for the other mixtures. These results emphasize the need to complement acute toxicity tests with pollutants mixtures, using enzymatic biomarkers, such as TAP. In conclusion, TAP, through the alteration of its in vivo activity, could be used as a lethal level toxicity biomarker for the permethrin and Al3+, and at sub-lethal levels for Cd2+ and Se4+, predicting possible environmental impact / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

No presente estudo, material zeolítico sintetizado a partir de cinzas de carvão e modificado por surfactante catiônico foi utilizado na remoção do corante ácido laranja 8 (AL8) por processo de adsorção utilizando leito móvel e coluna de leito fixo. As matérias primas e os adsorventes foram caracterizados por diferentes técnicas, tais como: difração de raios-x, fluorescência de raios-X, entre outras. A adsorção do AL8 foi realizada por leito móvel com o objetivo de otimizar os resultados quando lançados em leito fixo. Os efeitos na adsorção do AL8 sobre zeólita foram comparados: (1) efeito dos contra-íons Br- e Cl- do surfactante usado na modificação da zeólita; (2) efeito do tipo de cinzas de carvão usada como matéria prima na síntese das zeólitas (leve e pesada). Os seguintes adsorventes foram utilizados no estudo: zeólita leve e pesada modificada por surfactante brometo de hexadeciltrimetilamônio (ZLMS-Br e ZPMS-Br) e zeólita leve modificada por surfactante cloreto de hexadeciltrimetilamônio (ZLMS-Cl). A cinética de pseudo-segunda-ordem descreveu a adsorção do corante sobre todos os adsorventes. O tempo de equilíbrio alcançado foi 40, 60 e 120 min para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, respectivamente. O equilíbrio de adsorção foi analisado pelas equações dos modelos das isotermas lineares e não lineares de Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevivh (DR) e o critério de melhor ajuste foi avaliado usando as funções erros. O modelo DR ajustou-se melhor aos dados experimentais para o sistema AL8/ZLMS-Br, o modelo de Freundlich para AL8/ZLMS-Cl e Langmuir para AL8/ZPMS. Segundo Langmuir a capacidade máxima de adsorção foi 4,67 , 1,48 e 1,38 mg g-1 para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, nesta ordem. Nos estudos empregando-se colunas de leito fixo, os efeitos da concentração de entrada (20 - 30 mg L-1), vazão de alimentação (4,0 - 5,3 mL min-1) e a altura do leito (5,5 - 6,5 cm) sobre as características da curva de ruptura no sistema de adsorção foram determinados. Os modelos Bohart-Adams, Thomas, Yoon-Nelson foram aplicados aos dados experimentais para a previsão das curvas de ruptura e para a determinação dos parâmetros que caracterizam a coluna. Os modelos matemáticos de Thomas e Yoon-Nelson se ajustaram satisfatoriamenete aos dados das curvas de ruptura. A maior capacidade total de remoção do AL8 pela coluna de leito fixo apresentou o valor de 5,30 mg g-1 obtida com a concentração do corante de 30 mg L-1, altura do leito de 5,5 cm e uma vazão de alimentação de 5,3 mL min-1. Os ensaios de ecotoxicidade aguda utilizando o microcrustáceo Daphnia similis com o efluente bruto (AL8) e após tratamento com zeólita leve modificada com surfactante foram realizados com o propósito de avaliar evidências de uma possível contaminação quando lançados no corpo hídrico receptor. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que as amostras do corante AL8 em solução aquosa não apresentou efeito tóxico e as amostras tratadas com ZLMS-Br apresentaram toxicidade. / In this study, synthesized zeolitic material from coal ash and modified cationic surfactant was used for removing the acid dye Orange 8 (AL8) by adsorption process using moving bed and fixed-bed column. The raw material and adsorbents were characterized by different techniques, such as X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectroscopy, among others. The adsorption of AL8 was performed by moving bed in order to optimize the results when they are launched in a fixed bed. The effects of adsorption on zeolite AL8 were compared: (1) Effect of counterions Br- and Cl- surfactant used in the modification of the zeolite; (2) effect of type of coal ash used as raw material in the synthesis of zeolites (fly and bottom). The following adsorbents were used in the study: fly and bottom zeolite modified by surfactant hexadecyltrimethylammonium bromide (ZLMS-Br-Br and ZPMS-Br) and fly zeolite modified by surfactant hexadecyltrimethylammonium chloride (ZLMS-Cl). The pseudo-second-order kinetic described the adsorption of the dye on all adsorbents. The equilibrium time was reached 40, 60 and 120 min for ZLMS-Br, ZLMS-Cl and ZPMS-Br, respectively. The adsorption equilibrium was analyzed by the equations of the models of linear and nonlinear isotherms of Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevivh (DR) and the criterion of best fit was evaluated using the error functions.The DR model was adjusted better to the experimental data for the system AL8 / ZLMS-Br, the Freundlich model for AL8 / ZLMS-Cl and Langmuir for AL8 / ZPMS. According to the Langmuir maximum adsorption capacity was 4.67, 1.48 and 1.38 mg g-1 for ZLMS-Br, ZLMS-Cl and ZPMS-Br, in order. In studies employing fixed bed columns, the effects of inlet concentration (20-30 mg L-1), flow rate (4.0 -5.3 mL min-1) and the bed height (5, 5 - 6.5 cm) above the breakthrough curves characteristics in the adsorption system were determined. The Adams-Bohart, Thomas, Yoon-Nelson models were applied to experimental data to predict the breakthrough curves and to determine the parameters that characterize the column. The mathematical models of Thomas and Yoon-Nelson adjusted well to the data of breakthrough curves. The highest bed capacity of 5.3 mg g-1 was obtained using 30 mg L-1 inlet Acid Orange 8 concentration, 5.5 cm bed height and 5.3 mL min-1 flow rate. Acute ecotoxicity tests using Daphnia similis microcrustacean with wastewater (AL8) and after treatment with surfactant modified zeolite were carried out with the purpose of evaluating evidence of possible contamination when launched on the receiving water body. The results of this study showed that samples AL8 dye in aqueous solution does not show any toxic effect, and the treated samples showed toxicity with ZLMS-Br.

O impacto causado pelo aumento da quantidade de substâncias químicas descartadas no meio ambiente está presente na maioria dos ecossistemas. Poluentes industriais contendo metais são frequentemente transportados para a água, o solo e o ar, podendo-se acumular nas cadeias tróficas e apresentar toxicidade para a biota. Em ambientes aquáticos, a biodisponibilidade e destino dessas substâncias xenobióticas podem ser influenciadas por vários fatores, entre eles a matéria orgânica dissolvida e outros compostos quelantes, os quais tem capacidade de aprisionar ou liberar íons para o ambiente. Os exopolissacarídeos, substâncias excretadas pelo fitoplâncton, podem interagir com diversas substâncias, interferindo na toxicidade dos compostos para os organismos ou comunidades biológicas aquáticas e, conseqüentemente, subestimando o verdadeiro valor tóxico das substâncias. Este trabalho foi conduzido para determinar a influência dos exopolissacarídeos da Clorofícea Pseudokirchniriella subcapitata, e da Cianofícea Anabaena spiroides na toxicidade dos elementos traço cádmio e cromo em Daphnia similis (Cladocera). Os metais foram escolhidos pela afinidade por quelantes orgânicos. Foram realizados testes ecotoxicológicos agudos para verificar a sensibilidade do cladócero Daphnia similis em diferentes concentrações dos metais cádmio (cloreto de cádmio) e cromo (dicromato de potássio), adicionando algas e exopolissacarídeos. Nos testes com os exopolissacarídeos foram utilizadas diferentes frações (excretado total, 10000D). Para obtenção das frações de exopolissacarídeos foram realizadas filtrações tangenciais em cartucho oco de celulose com bomba peristáltica. Nos testes com a adição das algas foram usados números conhecidos de células obtidas do concentrado de algas. Observou-se redução da toxicidade de 20 a 30% nos testes com a adição de excretado total, e reduções menores para as frações 10KD para as clorofícea e cianofícea. Com os resultados deste trabalho, foi possível avaliar a capacidade dessas substâncias em quelar e indisponibilizar compostos tóxicos e avaliar a toxicidade das substâncias quando testadas nos organismos planctônicos. / Chemical substances have been exerting increasing impact on ecosystems. Industrial pollutants containing metals frequently reach water bodies, soil, and air, wherein they may accumulate on the trophic chain, resulting in toxicity to the biota. In aquatic environments, the bioavailability and the destination of these xenobiotics are influence by several factors, such as the amount of solved organic matter and other chelating compounds, since these substances can either bind or liberate ions to the environment. Exopolysaccharides, in particular, are excreted by phytoplankton and, once in water, can interact with several substances altering the toxicity of compounds to aquatic organisms and biological communities. As a consequence, the real toxic potential of these xenobiotics is underestimated. The aim of this work was to determine the influence of the exopolysaccharides produced by the Chloroficeae Pseudokirchniriella subcapitata and by the Cyanophiceae Anabaena spiroides on the toxicity of the trace-elements cadmium and chromo over the primary consumer Daphnia similis. These metals were chosen due to their high affinity towards organic chelators. Tests for acute ecotoxicity were performed to verify the sensitivity of the Cladocera Daphnia similis exposed to different cadmium (cadmium chloride) and chromo (potassium dichromate) concentrations, with and without algae and/or exopolysaccharides. Three fractions of exopolysaccharides were tested (total excreted, < 1000D, and > 1000D), which were obtained by tangencial filtration through a cellulosis membrane using a peristaltical pump. On tests using algae, a fixed number of cells were obtained from an algae concentrate. The toxicity of Daphnia similis to the metals was 20-30% reduced when the total excreted from algae was added, while the reduction in toxicity was lower to the fraction than 10KD. The results demonstrated that exopolysaccharides chelate toxic compounds rendering them unavailable for exerting their effects on planktonic organisms.

A cidade de Jundiaí está localizada a aproximadamente 60 Km de São Paulo e tem uma população de 342.983 mil habitantes sendo que 94,37% residem na zona urbana. A cidade está inserida na bacia hidrográfica do Rio Jundiaí, rio que é formado a partir da confluência do Rio Jundiaizinho com o Ribeirão das Taipas e possui uma extensão de 123 quilômetros e sua foz está situada em Salto, na confluência do Rio Jundiaí com o Rio Tietê. Está é menor bacia hidrográfica do estado de São Paulo e também uma das mais industrializadas. A cidade de Jundiaí conta com a Estação de Tratamento de Esgotos Novo Horizonte (ETE Jundiaí), que coleta 98% dos esgotos da cidade, trata 100% de todo esgoto coletado, com eficiência de remoção de 92% de carga orgânica, esgoto que depois do tratamento é lançado no Rio Jundiaí. O objetivo deste trabalho foi utilizar ensaios de toxicidade com organismos aquáticos para avaliar a carga tóxica que chega à ETE, bem como a eficiência do tratamento biológico e a influência da estação no seu entorno. Foram coletadas amostras em 6 pontos distintos; à montante da ETE (P1), na entrada da ETE (P2), na calha de distribuição das lagoas de aeração (P3), nas 2 saídas da ETE (P4 e P5) e à jusante da ETE (P6). As amostras de afluente da ETE foram mais tóxicas que os efluentes da ETE; já os resultados das amostras do rio não apresentaram diferença. Para Vibrio fischeri os valores de CE(i)50 variaram entre 2,23% e 9,39% para a calha de entrada das lagoas de aeração, enquanto que para Daphnia similis variaram entre 15,52% e 89,95%; para a entrada da ETE os valores variaram entre 4,63% e 8,31% para Vibrio fischeri , e 17,68% e não tóxico para Daphnia similis. Nas campanhas onde foram amostradas as saídas da ETE e águas do rio, os ensaios realizados com Vibrio fischeri apresentaram resultados entre 53,55% e não tóxico para águas do rio e 29,46% e não tóxico para o efluente da ETE, já para Daphnia similis, os resultados estão entre 55,92% e não tóxico para águas do rio e 70,97% e não tóxico para o efluente da ETE. Nos ensaios realizados com Ceriodaphnia dubia, a média de nascimentos para águas do rio esteve entre 4,60 e 15,00 enquanto que para o efluente da ETE esteve entre 4,50 e 10,35 para amostra bruta. Os resultados de toxicidade comprovam a eficiência da ETE na remoção de toxicidade porém outros parâmetros devem ser observados para se comprovar o impacto de seus efluentes sobre as águas do rio. / Jundiaí is located approximately 60 kilometers from São Paulo and has a population of 342,983 habitants which 94.37% lives in urban areas. Jundiaí is included in the Jundiaí River basin witch is formed from the confluence of River Jundiaizinho with Ribeirão das Taipas, it has a length of 123 kilometers and its mouth is located in Salto, at the confluence of Jundiaí River with Tietê River. This is the smaller basin of the state and also one of the most industrialized. Jundiaí has the Novo Horizonte Wastewater Treatment Plant (NHWWP) which collects 98% of the city sewage, and treats 100% of it, with the removal of organic load efficiency 92%, which waste is drainage in Jundiaí River. The present work used toxicity tests with aquatic organisms to assess the toxic effect that comes form the station, the efficiency of biological treatment, and the influence of the station on its surroundings. Samples were collected at 6 different points, the upstream of NHWWP (P1), the entry of NHWWP (P2), in the pipeline for distribution to the aeration lagoons (P3), in the 2 outputs (P4 and P5) and downstream of NHWWP (P6). The samples of the influents were more toxic than the effluent of NHWWP and the results from the river samples did not show difference. The effective toxic concentrations EC 50 ranged between 2.23% and 9.39% for Vibrio fischeri on the pipeline entry to and lagoons, and varied between 15.52% and 89.95% for Daphnia similis, for the NHWWP enter the values ranged between 4.63% and 8.31% for Vibrio fischeri, and 17.68% and not toxic to Daphnia similis. In campaigns where sampled the outputs of NHWWP and river waters, the tests with Vibrio fischeri performed between 53.55% and not toxic to the river water and 29.46% and not toxic to the effluent of NHWWP, for while to Daphnia similis, the results were between 55.92% and not toxic to the river water and 70.97% and not toxic to the effluent of ETE. In tests conducted with Ceriodaphnia dubia, the average of births for the river water was between 4.60 and 15.00 while for the effluent of NHWWP was between 4.50 and 10.35 for crude sample. The results show the efficiency of NHWWP in the removal of toxicity but other parameters should be observed to demonstrate the impact of their effluents on the River waters.

No presente estudo, material zeolítico sintetizado a partir de cinzas de carvão e modificado por surfactante catiônico foi utilizado na remoção do corante ácido laranja 8 (AL8) por processo de adsorção utilizando leito móvel e coluna de leito fixo. As matérias primas e os adsorventes foram caracterizados por diferentes técnicas, tais como: difração de raios-x, fluorescência de raios-X, entre outras. A adsorção do AL8 foi realizada por leito móvel com o objetivo de otimizar os resultados quando lançados em leito fixo. Os efeitos na adsorção do AL8 sobre zeólita foram comparados: (1) efeito dos contra-íons Br- e Cl- do surfactante usado na modificação da zeólita; (2) efeito do tipo de cinzas de carvão usada como matéria prima na síntese das zeólitas (leve e pesada). Os seguintes adsorventes foram utilizados no estudo: zeólita leve e pesada modificada por surfactante brometo de hexadeciltrimetilamônio (ZLMS-Br e ZPMS-Br) e zeólita leve modificada por surfactante cloreto de hexadeciltrimetilamônio (ZLMS-Cl). A cinética de pseudo-segunda-ordem descreveu a adsorção do corante sobre todos os adsorventes. O tempo de equilíbrio alcançado foi 40, 60 e 120 min para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, respectivamente. O equilíbrio de adsorção foi analisado pelas equações dos modelos das isotermas lineares e não lineares de Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevivh (DR) e o critério de melhor ajuste foi avaliado usando as funções erros. O modelo DR ajustou-se melhor aos dados experimentais para o sistema AL8/ZLMS-Br, o modelo de Freundlich para AL8/ZLMS-Cl e Langmuir para AL8/ZPMS. Segundo Langmuir a capacidade máxima de adsorção foi 4,67 , 1,48 e 1,38 mg g-1 para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, nesta ordem. Nos estudos empregando-se colunas de leito fixo, os efeitos da concentração de entrada (20 - 30 mg L-1), vazão de alimentação (4,0 - 5,3 mL min-1) e a altura do leito (5,5 - 6,5 cm) sobre as características da curva de ruptura no sistema de adsorção foram determinados. Os modelos Bohart-Adams, Thomas, Yoon-Nelson foram aplicados aos dados experimentais para a previsão das curvas de ruptura e para a determinação dos parâmetros que caracterizam a coluna. Os modelos matemáticos de Thomas e Yoon-Nelson se ajustaram satisfatoriamenete aos dados das curvas de ruptura. A maior capacidade total de remoção do AL8 pela coluna de leito fixo apresentou o valor de 5,30 mg g-1 obtida com a concentração do corante de 30 mg L-1, altura do leito de 5,5 cm e uma vazão de alimentação de 5,3 mL min-1. Os ensaios de ecotoxicidade aguda utilizando o microcrustáceo Daphnia similis com o efluente bruto (AL8) e após tratamento com zeólita leve modificada com surfactante foram realizados com o propósito de avaliar evidências de uma possível contaminação quando lançados no corpo hídrico receptor. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que as amostras do corante AL8 em solução aquosa não apresentou efeito tóxico e as amostras tratadas com ZLMS-Br apresentaram toxicidade. / In this study, synthesized zeolitic material from coal ash and modified cationic surfactant was used for removing the acid dye Orange 8 (AL8) by adsorption process using moving bed and fixed-bed column. The raw material and adsorbents were characterized by different techniques, such as X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectroscopy, among others. The adsorption of AL8 was performed by moving bed in order to optimize the results when they are launched in a fixed bed. The effects of adsorption on zeolite AL8 were compared: (1) Effect of counterions Br- and Cl- surfactant used in the modification of the zeolite; (2) effect of type of coal ash used as raw material in the synthesis of zeolites (fly and bottom). The following adsorbents were used in the study: fly and bottom zeolite modified by surfactant hexadecyltrimethylammonium bromide (ZLMS-Br-Br and ZPMS-Br) and fly zeolite modified by surfactant hexadecyltrimethylammonium chloride (ZLMS-Cl). The pseudo-second-order kinetic described the adsorption of the dye on all adsorbents. The equilibrium time was reached 40, 60 and 120 min for ZLMS-Br, ZLMS-Cl and ZPMS-Br, respectively. The adsorption equilibrium was analyzed by the equations of the models of linear and nonlinear isotherms of Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevivh (DR) and the criterion of best fit was evaluated using the error functions.The DR model was adjusted better to the experimental data for the system AL8 / ZLMS-Br, the Freundlich model for AL8 / ZLMS-Cl and Langmuir for AL8 / ZPMS. According to the Langmuir maximum adsorption capacity was 4.67, 1.48 and 1.38 mg g-1 for ZLMS-Br, ZLMS-Cl and ZPMS-Br, in order. In studies employing fixed bed columns, the effects of inlet concentration (20-30 mg L-1), flow rate (4.0 -5.3 mL min-1) and the bed height (5, 5 - 6.5 cm) above the breakthrough curves characteristics in the adsorption system were determined. The Adams-Bohart, Thomas, Yoon-Nelson models were applied to experimental data to predict the breakthrough curves and to determine the parameters that characterize the column. The mathematical models of Thomas and Yoon-Nelson adjusted well to the data of breakthrough curves. The highest bed capacity of 5.3 mg g-1 was obtained using 30 mg L-1 inlet Acid Orange 8 concentration, 5.5 cm bed height and 5.3 mL min-1 flow rate. Acute ecotoxicity tests using Daphnia similis microcrustacean with wastewater (AL8) and after treatment with surfactant modified zeolite were carried out with the purpose of evaluating evidence of possible contamination when launched on the receiving water body. The results of this study showed that samples AL8 dye in aqueous solution does not show any toxic effect, and the treated samples showed toxicity with ZLMS-Br.

A cidade de Jundiaí está localizada a aproximadamente 60 Km de São Paulo e tem uma população de 342.983 mil habitantes sendo que 94,37% residem na zona urbana. A cidade está inserida na bacia hidrográfica do Rio Jundiaí, rio que é formado a partir da confluência do Rio Jundiaizinho com o Ribeirão das Taipas e possui uma extensão de 123 quilômetros e sua foz está situada em Salto, na confluência do Rio Jundiaí com o Rio Tietê. Está é menor bacia hidrográfica do estado de São Paulo e também uma das mais industrializadas. A cidade de Jundiaí conta com a Estação de Tratamento de Esgotos Novo Horizonte (ETE Jundiaí), que coleta 98% dos esgotos da cidade, trata 100% de todo esgoto coletado, com eficiência de remoção de 92% de carga orgânica, esgoto que depois do tratamento é lançado no Rio Jundiaí. O objetivo deste trabalho foi utilizar ensaios de toxicidade com organismos aquáticos para avaliar a carga tóxica que chega à ETE, bem como a eficiência do tratamento biológico e a influência da estação no seu entorno. Foram coletadas amostras em 6 pontos distintos; à montante da ETE (P1), na entrada da ETE (P2), na calha de distribuição das lagoas de aeração (P3), nas 2 saídas da ETE (P4 e P5) e à jusante da ETE (P6). As amostras de afluente da ETE foram mais tóxicas que os efluentes da ETE; já os resultados das amostras do rio não apresentaram diferença. Para Vibrio fischeri os valores de CE(i)50 variaram entre 2,23% e 9,39% para a calha de entrada das lagoas de aeração, enquanto que para Daphnia similis variaram entre 15,52% e 89,95%; para a entrada da ETE os valores variaram entre 4,63% e 8,31% para Vibrio fischeri , e 17,68% e não tóxico para Daphnia similis. Nas campanhas onde foram amostradas as saídas da ETE e águas do rio, os ensaios realizados com Vibrio fischeri apresentaram resultados entre 53,55% e não tóxico para águas do rio e 29,46% e não tóxico para o efluente da ETE, já para Daphnia similis, os resultados estão entre 55,92% e não tóxico para águas do rio e 70,97% e não tóxico para o efluente da ETE. Nos ensaios realizados com Ceriodaphnia dubia, a média de nascimentos para águas do rio esteve entre 4,60 e 15,00 enquanto que para o efluente da ETE esteve entre 4,50 e 10,35 para amostra bruta. Os resultados de toxicidade comprovam a eficiência da ETE na remoção de toxicidade porém outros parâmetros devem ser observados para se comprovar o impacto de seus efluentes sobre as águas do rio. / Jundiaí is located approximately 60 kilometers from São Paulo and has a population of 342,983 habitants which 94.37% lives in urban areas. Jundiaí is included in the Jundiaí River basin witch is formed from the confluence of River Jundiaizinho with Ribeirão das Taipas, it has a length of 123 kilometers and its mouth is located in Salto, at the confluence of Jundiaí River with Tietê River. This is the smaller basin of the state and also one of the most industrialized. Jundiaí has the Novo Horizonte Wastewater Treatment Plant (NHWWP) which collects 98% of the city sewage, and treats 100% of it, with the removal of organic load efficiency 92%, which waste is drainage in Jundiaí River. The present work used toxicity tests with aquatic organisms to assess the toxic effect that comes form the station, the efficiency of biological treatment, and the influence of the station on its surroundings. Samples were collected at 6 different points, the upstream of NHWWP (P1), the entry of NHWWP (P2), in the pipeline for distribution to the aeration lagoons (P3), in the 2 outputs (P4 and P5) and downstream of NHWWP (P6). The samples of the influents were more toxic than the effluent of NHWWP and the results from the river samples did not show difference. The effective toxic concentrations EC 50 ranged between 2.23% and 9.39% for Vibrio fischeri on the pipeline entry to and lagoons, and varied between 15.52% and 89.95% for Daphnia similis, for the NHWWP enter the values ranged between 4.63% and 8.31% for Vibrio fischeri, and 17.68% and not toxic to Daphnia similis. In campaigns where sampled the outputs of NHWWP and river waters, the tests with Vibrio fischeri performed between 53.55% and not toxic to the river water and 29.46% and not toxic to the effluent of NHWWP, for while to Daphnia similis, the results were between 55.92% and not toxic to the river water and 70.97% and not toxic to the effluent of ETE. In tests conducted with Ceriodaphnia dubia, the average of births for the river water was between 4.60 and 15.00 while for the effluent of NHWWP was between 4.50 and 10.35 for crude sample. The results show the efficiency of NHWWP in the removal of toxicity but other parameters should be observed to demonstrate the impact of their effluents on the River waters.

As cinzas resultantes da queima de carvão por usinas termelétricas tem sido uma fonte de contaminação constante devido a seu descarte sobre o solo de forma inadequada. Os elementos tóxicos presentes na cinza de carvão quando lixiviados da cinza para o solo podem ficar biodisponíveis e serem absorvidos por plantas, consumidos por animais ou ainda transportados para diversas matrizes ambientais, tais como, águas subterrâneas e águas superficiais. Ensaio de germinação e desenvolvimento das radículas de Lactuca sativa e ensaio de toxicidade aguda com Daphnia similis foram realizados para avaliar a toxicidade dos percolados de colunas de cinza de carvão e de solo com cinza de carvão. De acordo com os valores obtidos por meio dos ensaios de germinação e desenvolvimento das radículas de L. sativa foram observados efeitos tóxicos à germinação das sementes de L. sativa nos percolados da coluna de cinza de carvão. Os valores médios de CI50(120h) destes percolados variaram de 27,6 a 90,6% e os valores do índice de germinação (IG) variaram de 6,7 a 40,8. Nos ensaios de toxicidade aguda com os organismos teste D. similis também foram observados efeitos tóxicos à mobilidade e/ou sobrevivência dos organismos expostos aos percolados da coluna de cinza de carvão. Os valores obtidos para CE50(48h) nestes percolados variaram de 25,6 a 84,1%. Os percolados das colunas de solo com cinza de carvão não apresentaram toxicidade tanto à L. sativa como à D. similis. Os resultados obtidos por meio destes ensaios ecotoxicológicos para os percolados das colunas de cinza de carvão e de solo com cinza de carvão indicam que o solo das colunas retiveram as substâncias tóxicas lixiviadas da cinza de carvão, ou seja, os solos utilizados nestas colunas atuaram como filtros. / The coal fly ash of power plants has been a constant source of contamination due to the improperly disposed on the soil. The toxic elements leached from coal fly ash when in contact with soil could become bioavailable and be absorbed by plants, consumed by animals or transported to different environmental matrices, such as groundwater and surface water. Seed germination and root elongation tests with Lactuca sativa and acute toxicity tests with Daphnia similis were done to evaluate the toxicity of the leachate from coal fly ash and soil with coal fly ash columns. According to the values obtained for the seed germination and root elongation tests were observed toxic effects to seed germination of L. sativa for the leachates from coal fly ash column. The mean values of IC50(120h) for these leachates ranged from 27.6 to 90.6% and the germination index values (IG) ranged from 6.7 to 40.8. In the acute toxicity tests with test organisms D. similis were also observed toxic effects to mobility and/or survival of organisms exposed to leachates of the coal fly ash column. The values obtained for EC50(48h) for these leachates range from 25.6 to 84.1%. The leachates of soil with coal fly ash columns not presented toxicity to both test organisms, L. sativa and D. similis. The data obtained by these ecotoxicological tests to the leachates of soil coal fly ash and soil with coal fly ash columns indicate that the soil of the columns have retained the toxic substances leached from the coal fly ash, thus the soils used in these columns have acted as filters.

No Brasil, o tratamento do lixiviado, proveniente da disposição dos resíduos sólidos urbanos, ainda é um desafio, haja visto que atualmente não há indícios de tratamento economicamente viável que atenda aos padrões de lançamento da legislação brasileira. Além disso, os diversos tipos de efluentes, mesmo quando adequadamente tratados, apresentam níveis residuais de substâncias que podem conferir toxicidade aos mesmos. Devido a isso, tem-se uma preocupação com essas substâncias remanescentes e, sobretudo, com o seu possível potencial tóxico. Diante desse quadro, a incorporação da avaliação da toxicidade no tratamento dos efluentes é de grande importância na proteção dos ambientes aquáticos. É crescente o interesse pela toxicidade como um parâmetro de controle, que, contudo, é ainda pouco regulamentada. Este estudo tem como principal objetivo ampliar o conhecimento sobre o tratamento de lixiviados através da avaliação da toxicidade por meio de ensaios ecotoxicológicos. Foi avaliada a toxicidade aguda do lixiviado do Aterro Metropolitano de Jardim Gramacho, em Duque de Caxias RJ após os processos de tratamento por wetland e nanofiltração utilizando-se dois organismosteste de diferentes níveis tróficos (Aliivibrio fischeri e Daphnia similis). Os ensaios de toxicidade aguda com a bactéria Aliivibrio fischeri apresentaram valores de CE50 (%) na faixa de 11,75 a 96,17 para o afluente do wetland e valores de CE50 (%) na faixa de 21,60 a 86,32 para o efluente do wetland. Tanto para o afluente, quanto para o efluente do wetland, foram obtidos valores de FT &#8804; 8. Para o efluente da nanofiltração, dos 6 ensaios de toxicidade aguda com a bactéria Aliivibrio fischeri, com exceção de 1 amostra, não foi observada toxicidade. Para os ensaios de toxicidade com a Daphnia similis foram obtidos valores de CE50 (%) na faixa de 24,15 a 70,71 para o afluente do wetland e valores na faixa de 19,61 a 70,71 para o efluente do wetland. / In Brazil, treatment of leachate from the disposal of municipal solid waste is still a challenge, since there is currently no evidence of viable treatment that meets the discharge standards of the Brazilian legislation. In addition, the various types of waste, even when treated, have residual levels of substances that can confer toxicity to them. Because of this, there is a concern with these remaining substances, and especially, with its potential toxic possible. Given this situation, the incorporation of evaluation of toxicity in the treatment of effluents is of great importance in protecting aquatic environments. A growing interest in toxicity as a control parameter, which, however, is still largely unregulated. This study aims to increase knowledge about the treatment of leachate through the evaluation of toxicity by ecotoxicological tests. The acute toxicity of the leachate from the Metropolitan Landfill of Jardim Gramacho in Duque de Caxias was evaluated - RJ after treatment processes for wetland and nanofiltration using two test organisms of different trophic levels (Aliivibrio fischeri and Daphnia similis). The acute toxicity tests with Aliivibrio fischeri showed EC50 (%) values in the range from 11.75 to 96.17 to the tributary of the wetland and EC50 (%) values in the range from 21.60 to 86.32 for the effluent wetland. For both the affluent and effluent wetland values were obtained FT &#8804; 8. For the effluent from the nanofiltration, the six acute toxicity tests with bacteria Aliivibrio fischeri, except for one sample, no toxicity was observed. For toxicity tests with Daphnia similis were obtained EC50 (%) values in the range from 24.15 to 70.71 for the affluent and wetland values ranging from 19.61 to 70.71 to the effluent of the wetland.

No Brasil, o tratamento do lixiviado, proveniente da disposição dos resíduos sólidos urbanos, ainda é um desafio, haja visto que atualmente não há indícios de tratamento economicamente viável que atenda aos padrões de lançamento da legislação brasileira. Além disso, os diversos tipos de efluentes, mesmo quando adequadamente tratados, apresentam níveis residuais de substâncias que podem conferir toxicidade aos mesmos. Devido a isso, tem-se uma preocupação com essas substâncias remanescentes e, sobretudo, com o seu possível potencial tóxico. Diante desse quadro, a incorporação da avaliação da toxicidade no tratamento dos efluentes é de grande importância na proteção dos ambientes aquáticos. É crescente o interesse pela toxicidade como um parâmetro de controle, que, contudo, é ainda pouco regulamentada. Este estudo tem como principal objetivo ampliar o conhecimento sobre o tratamento de lixiviados através da avaliação da toxicidade por meio de ensaios ecotoxicológicos. Foi avaliada a toxicidade aguda do lixiviado do Aterro Metropolitano de Jardim Gramacho, em Duque de Caxias RJ após os processos de tratamento por wetland e nanofiltração utilizando-se dois organismosteste de diferentes níveis tróficos (Aliivibrio fischeri e Daphnia similis). Os ensaios de toxicidade aguda com a bactéria Aliivibrio fischeri apresentaram valores de CE50 (%) na faixa de 11,75 a 96,17 para o afluente do wetland e valores de CE50 (%) na faixa de 21,60 a 86,32 para o efluente do wetland. Tanto para o afluente, quanto para o efluente do wetland, foram obtidos valores de FT &#8804; 8. Para o efluente da nanofiltração, dos 6 ensaios de toxicidade aguda com a bactéria Aliivibrio fischeri, com exceção de 1 amostra, não foi observada toxicidade. Para os ensaios de toxicidade com a Daphnia similis foram obtidos valores de CE50 (%) na faixa de 24,15 a 70,71 para o afluente do wetland e valores na faixa de 19,61 a 70,71 para o efluente do wetland. / In Brazil, treatment of leachate from the disposal of municipal solid waste is still a challenge, since there is currently no evidence of viable treatment that meets the discharge standards of the Brazilian legislation. In addition, the various types of waste, even when treated, have residual levels of substances that can confer toxicity to them. Because of this, there is a concern with these remaining substances, and especially, with its potential toxic possible. Given this situation, the incorporation of evaluation of toxicity in the treatment of effluents is of great importance in protecting aquatic environments. A growing interest in toxicity as a control parameter, which, however, is still largely unregulated. This study aims to increase knowledge about the treatment of leachate through the evaluation of toxicity by ecotoxicological tests. The acute toxicity of the leachate from the Metropolitan Landfill of Jardim Gramacho in Duque de Caxias was evaluated - RJ after treatment processes for wetland and nanofiltration using two test organisms of different trophic levels (Aliivibrio fischeri and Daphnia similis). The acute toxicity tests with Aliivibrio fischeri showed EC50 (%) values in the range from 11.75 to 96.17 to the tributary of the wetland and EC50 (%) values in the range from 21.60 to 86.32 for the effluent wetland. For both the affluent and effluent wetland values were obtained FT &#8804; 8. For the effluent from the nanofiltration, the six acute toxicity tests with bacteria Aliivibrio fischeri, except for one sample, no toxicity was observed. For toxicity tests with Daphnia similis were obtained EC50 (%) values in the range from 24.15 to 70.71 for the affluent and wetland values ranging from 19.61 to 70.71 to the effluent of the wetland.

O impacto causado pelo aumento da quantidade de substâncias químicas descartadas no meio ambiente está presente na maioria dos ecossistemas. Poluentes industriais contendo metais são frequentemente transportados para a água, o solo e o ar, podendo-se acumular nas cadeias tróficas e apresentar toxicidade para a biota. Em ambientes aquáticos, a biodisponibilidade e destino dessas substâncias xenobióticas podem ser influenciadas por vários fatores, entre eles a matéria orgânica dissolvida e outros compostos quelantes, os quais tem capacidade de aprisionar ou liberar íons para o ambiente. Os exopolissacarídeos, substâncias excretadas pelo fitoplâncton, podem interagir com diversas substâncias, interferindo na toxicidade dos compostos para os organismos ou comunidades biológicas aquáticas e, conseqüentemente, subestimando o verdadeiro valor tóxico das substâncias. Este trabalho foi conduzido para determinar a influência dos exopolissacarídeos da Clorofícea Pseudokirchniriella subcapitata, e da Cianofícea Anabaena spiroides na toxicidade dos elementos traço cádmio e cromo em Daphnia similis (Cladocera). Os metais foram escolhidos pela afinidade por quelantes orgânicos. Foram realizados testes ecotoxicológicos agudos para verificar a sensibilidade do cladócero Daphnia similis em diferentes concentrações dos metais cádmio (cloreto de cádmio) e cromo (dicromato de potássio), adicionando algas e exopolissacarídeos. Nos testes com os exopolissacarídeos foram utilizadas diferentes frações (excretado total, 10000D). Para obtenção das frações de exopolissacarídeos foram realizadas filtrações tangenciais em cartucho oco de celulose com bomba peristáltica. Nos testes com a adição das algas foram usados números conhecidos de células obtidas do concentrado de algas. Observou-se redução da toxicidade de 20 a 30% nos testes com a adição de excretado total, e reduções menores para as frações 10KD para as clorofícea e cianofícea. Com os resultados deste trabalho, foi possível avaliar a capacidade dessas substâncias em quelar e indisponibilizar compostos tóxicos e avaliar a toxicidade das substâncias quando testadas nos organismos planctônicos. / Chemical substances have been exerting increasing impact on ecosystems. Industrial pollutants containing metals frequently reach water bodies, soil, and air, wherein they may accumulate on the trophic chain, resulting in toxicity to the biota. In aquatic environments, the bioavailability and the destination of these xenobiotics are influence by several factors, such as the amount of solved organic matter and other chelating compounds, since these substances can either bind or liberate ions to the environment. Exopolysaccharides, in particular, are excreted by phytoplankton and, once in water, can interact with several substances altering the toxicity of compounds to aquatic organisms and biological communities. As a consequence, the real toxic potential of these xenobiotics is underestimated. The aim of this work was to determine the influence of the exopolysaccharides produced by the Chloroficeae Pseudokirchniriella subcapitata and by the Cyanophiceae Anabaena spiroides on the toxicity of the trace-elements cadmium and chromo over the primary consumer Daphnia similis. These metals were chosen due to their high affinity towards organic chelators. Tests for acute ecotoxicity were performed to verify the sensitivity of the Cladocera Daphnia similis exposed to different cadmium (cadmium chloride) and chromo (potassium dichromate) concentrations, with and without algae and/or exopolysaccharides. Three fractions of exopolysaccharides were tested (total excreted, < 1000D, and > 1000D), which were obtained by tangencial filtration through a cellulosis membrane using a peristaltical pump. On tests using algae, a fixed number of cells were obtained from an algae concentrate. The toxicity of Daphnia similis to the metals was 20-30% reduced when the total excreted from algae was added, while the reduction in toxicity was lower to the fraction than 10KD. The results demonstrated that exopolysaccharides chelate toxic compounds rendering them unavailable for exerting their effects on planktonic organisms.