O setor de celulose e papel contribui significativamente para a economia brasileira, de acordo com o crescimento na produção de celulose e papel nos últimos anos. O efluente gerado em indústria deste setor é comumente formado por compostos orgânicos originados da degradação das moléculas de lignina, que é um dos constituintes básicos da madeira. Em geral, os contaminantes são mensurados através de análises de cor, demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), carbono orgânico total (COT), teor de compostos lignínicos, turbidez, sólidos, compostos fenólicos e toxicidade. O objetivo deste trabalho foi realizar tratamento de um efluente de planta de polpa quimiotermomecânica CTMP por processos físico-químico e avançado. De acordo com a literatura, diferentes métodos podem ser utilizados para tratamento deste efluente. Tratamento físico-químico de coagulação-floculação-sedimentação foi realizado e as condições de pH, concentração e tipo de coagulante e tempo de sedimentação foram otimizadas. Curvas de pH e concentração de coagulante permitiram verificar que as melhores condições do tratamento, que foram: pH 3,0, sulfato de alumínio como coagulante, concentração do coagulante em 750 mg.L-1 e tempo de sedimentação de 60 minutos. As eficiências de remoção obtidas para esta condição foram 20, 40 e 50% para DQO, cor e turbidez, respectivamente. A eficiência de remoção de COT ficou em 78% e a toxicidade não foi alterada pelo tratamento. Para a condição otimizada do tratamento foi testado o efeito de um floculante catiônico de alta massa molecular, o qual demonstrou melhora nas eficiências de remoção de, em média, 10%. O efluente tratado na melhor condição do tratamento físico-químico foi submetido a um tratamento por processo oxidativo avançado – Fenton. Com este, obteve-se remoção de DQO e COT de 51,6 e 78,9%, respectivamente. Assim a combinação dos métodos permitiu uma remoção total de 74% de turbidez, 53% para cor, 61% para DQO e 95% para COT. / Pulp and paper sector contributes significantly to Brazilian economy, accordingly to the crescent grow in production of pulp and paper in the last years. Effluent generated in mills of this sector is commonly formed by organic compounds originated from lignin molecules degradation. In general, contaminants are measured through color, chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total organic carbon (TOC), lignin compounds, turbidity, solids and phenolic compounds contents. The aim of this study was to run a technically feasible treatment for an effluent from CTMP (chemiothermalmechanical pulping) plant. According to the literature, different methods can be applied for this kind of effluent. Physical-chemical treatment of coagulation-flocculation-sedimentation was performed and the conditions of pH, coagulant type and concentration and settling time were optimized. Coagulant concentration and pH curves verified the best treatment condition, which were: pH 3.0, aluminum sulphate as coagulant, concentration of coagulant at 750 mg.L-1 and settling time of 60 minutes. The removal efficiencies obtained for these condition were 20, 40 and 50% for COD, color and turbidity, respectively. The TOC removal was 78% and toxicity was not changed due to the treatment. For the optimized condition of the treatment, it was testes a high molar mass cationic flocculant, which demonstrated improvements in the removal efficiencies in 10% (average). The effluent treated using the most efficient condition of the physical-chemical treatment passed through a oxidative process – Fenton. In this sense, it was obtained removal of COD and TOC of 51.6 and 78.9%, respectively. Finally, the combined methods lead to a total removal of 74% for turbidity, 53% for color, 61% for COD and 95% for TOC.

A agricultura ocupa uma grande área do território brasileiro, interagindo com praticamente todos os grandes biomas. O manejo do solo, aliado ao uso de agrotóxicos e de fertilizantes, pode contribuir para o desequilíbrio da fauna edáfica, trazendo impactos que podem influenciar na harmonia do ecossistema do solo. O revolvimento do solo o expõe à radiação solar, que pode influenciar na abundância de espécies e os fertilizantes de base sintética desequilibram os níveis de nutrientes do solo, impactando na dinâmica dos organismos. Os agrotóxicos contaminam e causam mortalidade de diversos organismos. Na tentativa de melhor analisar esses impactos, foram escolhidos quatro diferentes sistemas de uso do solo: Olericultura Orgânica (OO), Olericultura Convencional (OC), Lavoura Convencional (LC) e uma região de fragmento de Floresta Nativa (FN), com repetições verdadeiras, na região metropolitana de Curitiba, no município de Quitandinha-PR, com os objetivos: avaliar o potencial dos enquitreídeos como bioindicadores em áreas de diferentes sistemas de uso do solo (SUS); identificar os fatores que influenciam a abundância e diversidade desses organismos nestes diferentes sistemas; avaliou-se o potencial reprodutivo destes organismos expondo-os em amostras de solos provenientes das áreas dos sistemas de uso do solo (SUS) estudados, em condições laboratoriais; foi também avaliado em ensaios laboratoriais com uso de solo artificial tropical (SAT) o impacto do glifosato na reprodução dos enquitreídeos sob concentrações baseadas nas recomendações do fabricante e das quantidades comumente utilizadas na região. Nossos resultados mostraram que houve diferença significativa na abundância entre FN e LC, e a riqueza de gêneros sofreu redução de seis para dois, respectivamente. Dentre os atributos do solo encontrados nas análises físico-químicas, as áreas de florestas (FN) apresentaram pH mais baixo, matéria orgânica e potássio mais altos que nos outros sistemas estudados, e menor quantidade de fósforo do que as áreas de plantio convencional (LC e OC). Os ensaios ecotoxicológicos em condições laboratoriais mostraram que o número de juvenis de Enchytraeus sp produzidos em solo das áreas estudadas foi maior em solo de FN do que LC, em concordância com os dados de abundância. Os ensaios ecotoxicológicos com glifosato em solo artificial tropical reduziu significativamente a reprodução, mesmo em concentrações no solo equivalentes a doses recomendadas, sugerindo que esse herbicida popular pode ser deletério aos enquitreídeos e, portanto, deve ser usado com cautela. Os resultados sugerem que a abundância e riqueza de enquitreídeos são bons indicadores do uso do solo na região estudada e que a espécie autóctone Enchytraeus sp respondeu satisfatoriamente em ensaios laboratoriais para avaliar a qualidade do solo. / Agriculture occupies a large area of the Brazilian territory, interacting with the major biomes. Soil management, the use of pesticides and fertilizers can contribute to the imbalance of the biota, the soil fauna, impacting the harmony of the whole soil ecosystem. The soil disturbance in plowing and disking exposes the soil fauna to the sun' radiation, which can be harmful to of species in this environment. Synthetic fertilizers can unbalance levels of soil nutrients, directly impacting the dynamics of organisms. The pesticides can be deleterious to the living organisms in the soil. This study aims to evaluate potential of the enchytraeids as soil management indicators in areas of horticulture and grain farming and to identify which factors influence the abundance and diversity of these worms in different land use systems (SUS); It also aims to assess the potential of the enchytraeids to respond to the natural soil quality of the areas of study and the toxicity of recommended doses of the most used pesticide (glyphosate) in laboratory tests; Four land use systems (SUS) in Quitandinha – PR were chosen for the present study: Organic Vegetable Crops (OO), Conventional Vegetable Crops (OC) and Conventional tillage (LC), Native Forest (FN) with true repetitions. The abundance of enchytraeids was statistically higher in FN than LC, while the richness of genera reduced from six to two, respectively. Among the soil attributes, forest areas had lower pH, organic matter, nitrogen and higher potassium than other SUS in the other SUS and lower amount of phosphorus than the areas of conventional tillage. In ecotoxicological tests under laboratory conditions the number of juveniles of Enchytraeus sp produced in soil of the areas studied for 21 days of incubation were higher in soils from FN than LC. in agreement to field abundance data. Ecotoxicological tests with gliphosate in concentrations based on doses used by the agricultures in the area sudied showed that in artficial soil, even concentrations equivalent to recommended doses may reduce reproduction significantly, suggesting this popular herbicide may be harmful to enchytraeids and should be used with caution. The results suggest the abundance and richness of genera are good indicators of soil use systems in the area studied and that the autochthonous enchytraeid Enchytraeus sp responded well to laboratory tests to evaluate soil quality.

O desenvolvimento de tecnologias para a obtenção de energias renováveis tem recebido crescente atenção nos dias atuais. Células a combustível microbianas (CCMs) são dispositivos bioeletroquímicos que utilizam microrganismos sob condições anaeróbicas para catalisar reações redox em compostos orgânicos visando geração de energia elétrica. Pesquisas recentes estão voltadas para otimizar o desempenho e a eficiência das CCMs. Um dos desafios é a necessidade de se testar novos materiais condutores como eletrodos visando aumentar o potencial elétrico destes dispositivos. O polipirrol é um polímero orgânico condutor que possui boa condutividade elétrica, elevada área superficial, biocompatibilidade e baixo custo. Neste trabalho foi construída uma CCM de dupla câmara para a geração de energia elétrica a partir da degradação de glucose por Escherichia coli. Foram avaliados 2 tipos de eletrodos: um de grafite, normalmente utilizado em estudos com CCMs, outro de grafite modificado pela eletrodeposição de polipirrol, obtido após síntese. A diferença de potencial foi verificada utilizando um multímetro data logger ligado em série com a CCM e conectado a um computador para a aquisição de dados em tempo real. Para avaliação da formação de biofilme na superfície dos eletrodos foi utilizada a técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). As CCMs apresentaram valores de densidade de potência que variaram entre 15 mW.m-2, no experimento com eletrodo de grafite e 20 mW.m-2, obtida no experimento utilizando eletrodo de grafite com polipirrol. Com a modificação da superfície de um eletrodo de grafite pela adição do polipirrol foi possível observar um incremento de atividade elétrica e aumento de área superficial do eletrodo. Em termos da eficiência da célula foi possível observar um acréscimo em termos de eficiência coulombica no sistema contendo polipirrol (17,18%) em relação ao sistema que não possuía (7,31%), o que representa um melhor aproveitamento dos elétrons do substrato que podem de fato ser convertidos em energia elétrica. Portanto, foi mostrado que o eletrodo de grafite modificado pela eletrodeposição de polipirrol pode ser uma alternativa viável e proveitosa para uso em CCMs. / The development of technologies to obtain renewable energy has received increasing attention nowadays. Microbial fuel cells (MFC) are chemical devices that uses microorganisms under anaerobic conditions to catalyze redox reactions in organic compounds for electricity generation. Recent research is focused to optimize the performance and efficiency of MFCs. One challenge is the need to test new conductive materials as electrodes in order to increase the electric potential in these devices. Polypyrrole is a conductive organic polymer which presents good electrical conductivity, high surface area, low cost and also biocompatibility. In this work, a double chamber MFC was built to generate electricity from glucose degradation by Escherichia coli. We assessed two types of electrodes: a graphite one, normally used in studies with MFCs, and graphite modified by electrodeposition of polypyrrole, obtained after synthesis. The potential difference was recorded using a data logger multimeter connected in series with the MFC and connected to a computer to obtain data in real time. For evaluation of biofilm formation on the surface of the electrodes scanning electron microscopy (SEM) was carried out. The MFCs had power density values ranging from 15 MW.m-2, in the experiment using graphite electrode 20 and MW.m-2 in the experiment using graphite electrode with polypyrrole. By the modification of the graphite surface with polypyrrole it was observed an increase in electrical activity and increased surface area of the electrode. In terms of cell efficiency, it was possible to observe an increased coulombic efficiency in the system containing polypyrrole (17.18%) compared with the system that lacked (7.31%), representing an improvement in flow of electrons from the substrate that can be converted into electricity. Therefore, it was shown in this work that the graphite electrode modified by electrodeposition of polypyrrole can be a viable and profitable alternative for use in MCC.

CAPES / A indústria têxtil gera grande volume de efluente de elevada carga orgânica e coloração pela presença de corantes residuais. Devido às implicações ambientais causadas se têm buscado formas de remover esses compostos dos efluentes. O processo de adsorção é considerado eficiente na remoção de corantes dos efluentes e materiais de baixo custo tais como resíduos agroindustriais (e.g. bagaço de cana-de-açúcar) e industriais (e.g. resíduo de algodão dos teares ou pó de varredura – PV) normalmente modificados quimicamente se mostram como uma alternativa de tratamento. Foram inseridos grupamentos amino quaternário (DEAE+) e metil carboxílico (CM-) na estrutura celulósica do PV com o objetivo de gerar uma capacidade de troca nesta matriz inicialmente inerte e consolidar a capacidade de sequestro de corantes têxteis. As matrizes iônicas obtidas foram avaliadas em relação: pH do ponto de carga zero (pHpcz), eficiência da retenção de corantes têxteis em diferentes condições experimentais (e.g. concentração inicial, temperatura, tempo de contato) a fim de determinar os parâmetros cinéticos e termodinâmicos do processo de adsorção em batelada, biodegradabilidade das matrizes saturadas com corante, regeneração das matrizes e avaliação em amostras de efluente têxtil real. Foi observada alteração do pHpcz das matrizes CM--PV (6,07) e DEAE+-PV (9,66) em comparação ao material nativo (6,46), comprovando alteração na carga superficial total. As matrizes se mostraram eficientes para a remoção dos corantes têxteis avaliados nas condições experimentais. Os dados cinéticos do processo de adsorção se ajustaram melhor ao modelo de pseudosegunda ordem, sendo que o modelo de difusão intrapartícula sugere um processo multi-etapas. O tempo necessário para o sistema atingir o equilíbrio variou conforme a concentração inicial da solução de corante, sendo mais rápido em soluções mais diluídas. O modelo de isoterma de Langmuir se ajustou melhor aos dados experimentais. A capacidade máxima de adsorção variou de forma distinta para cada corante, estando relacionada à interação adsorvente/adsorvato e a estrutura química do corante. Poucos corantes obtiveram uma variação linear da constante de equilibro (ka) em função do inverso da temperatura e puderam ter seu comportamento termodinâmico avaliado. Destes, os corantes BR18:1 e AzL apresentaram características de um processo de adsorção endotérmico (ΔH° positivo), já o VmL de processo exotérmico (ΔH° negativo). Os valores de ΔG° sugerem que a adsorção ocorre de forma espontânea, exceto para o corante BY28, e os valores de ΔH° indicam que a adsorção se dá pelo processo de quimiossorção. Houve redução de 31 a 51% da biodegradabilidade das matrizes carregadas com os corantes. O ensaio de regeneração indicou que as matrizes podem ser reutilizadas pelo menos até cinco vezes sem perda de desempenho. A matriz DEAE+-PV mostrou-se eficiente para a remoção de coloração presente em efluente têxtil, atingindo uma redução da área espectral UV-Visível de até 93 % (proporção de 15 g da matriz por litro de efluente). A gama de matéria colorida removida por parte das matrizes variou de 40,27 a 98,65 mg g-1 de matriz ionizada, dependendo da estrutura. / The textile industry generates a large volume of high organic effluent loading whoseintense color arises from residual dyes. Due to the environmental implications caused by this category of contaminant there is a permanent search for methods to remove these compounds from industrial waste waters. The adsorption alternative is one of the most efficient ways for such a purpose of sequestering/remediation and the use of inexpensive materials such as agricultural residues (e.g., sugarcane bagasse) and cotton dust waste (CDW) from weaving in their natural or chemically modified forms. The inclusion of quaternary amino groups (DEAE+) and methylcarboxylic (CM-) in the CDW cellulosic structure generates an ion exchange capacity in these formerly inert matrix and, consequently, consolidates its ability for electrovalent adsorption of residual textile dyes. The obtained ionic matrices were evaluated for pHpcz, the retention efficiency for various textile dyes in different experimental conditions, such as initial concentration , temperature, contact time in order to determine the kinetic and thermodynamic parameters of adsorption in batch, turning comprehensive how does occur the process, then understood from the respective isotherms. It was observed a change in the pHpcz for CM--CDW (6.07) and DEAE+-CDW (9.66) as compared to the native CDW (6.46), confirming changes in the total surface charge. The ionized matrices were effective for removing all evaluated pure or residual textile dyes under various tested experimental conditions. The kinetics of the adsorption process data had best fitted to the model a pseudosecond order and an intraparticle diffusion model suggested that the process takes place in more than one step. The time required for the system to reach equilibrium varied according to the initial concentration of dye, being faster in diluted solutions. The isotherm model of Langmuir was the best fit to the experimental data. The maximum adsorption capacity varied differently for each tested dye and it is closely related to the interaction adsorbent/adsorbate and dye chemical structure. Few dyes obtained a linear variation of the balance ka constant due to the inversion of temperature and might have influence form their thermodynamic behavior. Dyes that could be evaluated such as BR 18: 1 and AzL, showed features of an endothermic adsorption process (ΔH° positive) and the dye VmL presented exothermic process characteristics (ΔH° negative). ΔG° values suggested that adsorption occurred spontaneously, except for the BY 28 dye, and the values of ΔH° indicated that adsorption occurred by a chemisorption process. The reduction of 31 to 51% in the biodegradability of the matrix after the dye adsorption means that they must go through a cleaning process before being discarded or recycled, and the regeneration test indicates that matrices can be reused up to five times without loss of performance. The DEAE+-CDW matrix was efficient for the removal of color from a real textile effluent reaching an UV-Visible spectral area decrease of 93% when applied in a proportion of 15 g ion exchanger matrix L-1 of colored wastewater, even in the case of the parallel presence of 50 g L-1 of mordant salts in the waste water. The wide range of colored matter removal by the synthesized matrices varied from 40.27 to 98.65 mg g-1 of ionized matrix, obviously depending in each particular chemical structure of the dye upon adsorption.

Cianobactérias são microrganismos capazes de produzir substâncias com potencial biológico e biotecnológico. Tais substâncias podem acarretar em malefícios, causados pelas toxinas, ou ter em sua composição substâncias benéficas como carotenoides, lipídeos e enzimas, de interesse biotecnológico. Assim, esse trabalho teve como objetivo avaliar a toxicidade e prospectar componentes presentes na biomassa global da cianobactéria Microcystis aeruginosa BB005. A toxicidade foi avaliada através de bioensaios com Daphnia magna, e a biomassa seca foi caracterizada por análises dos ésteres metílicos de ácidos graxos (EMAGs), determinação de carotenoides, obtenção do perfil proteico por eletroforese e hidrólise ácida de carboidratos. Também foi empregada uma metodologia de separação adsortiva por bolhas a fim de separar o pigmento ficocianina e enzimas de interesse biotecnológico (e.g. fosfatase alcalina e lipase) utilizando o sobrenadante de um cultivo. Apesar de ter sido possível quantificar a produção de toxinas pela cepa BB005, os ensaios ecotoxicológicos não permitiram estabelecer uma correlação entre a concentração de toxina e a imobilidade dos organismos. O perfil de EMAGs apresentou preponderância de PUFAs (ω-ácidos graxos) sendo que os linolenatos corresponderam a 25% do total. O teor de carotenoides encontrado durante a purificação dos lipídeos transesterificados e expresso como β-caroteno foi de 6,66 mg/g de biomassa seca. A eletroforese mostrou pelo menos 15 bandas distintas de proteínas e o perfil cromatográfico dos hidrolisados de carboidratos mostrou maior concentração do monossacarídeo glucose e de um dissacarídeo de glucose, possivelmente maltose. A separação de proteínas por espumação apresentou uma correlação direta entre fluxo de nitrogênio e a fração de espuma coletada. O fator de enriquecimento para a ficocianina foi de 41,69 utilizando fluxo de 20 mL/min de N2. Para a enzima fosfatase alcalina, os melhores resultados foram obtidos para o fluxo de 120 mL/min de N2, que apresentou fator de enriquecimento e de purificação de 5,25 e 2,85, respectivamente. Portanto, este trabalho demonstrou a importância de investigações sobre os componentes oriundos de M. aeruginosa, sobretudo dos EMAGs incomuns, a quantidade expressiva de carotenos e ainda da separação da ficobilina e de enzimas chave nos processos bioquímicos utilizando o processo por espumação. / Cyanobacteria are microorganisms able to produce substances with high biological and biotechnological potential. These substances may cause disorders because of the toxins or may be composed by beneficial substances such as carotenoids, lipids and enzymes of technological interest. Hence, the scope of the current research was centered in the toxicity evaluation or prospect the substances from the Microcystis aeruginosa cyanobacterium biomass – BB 005. Daphnia magna was used in the toxicity bioassays and the cyanobacterium dry biomass was characterized by the transesterified lipids analysis, carotenoid determination, electrophoretic profile for proteins and acid hydrolysis of polysaccharides. The foam fractionation methodology was performed to separate the phycocyanin pigment and enzymes (e.g. alkaline phosphatase and lipase), using the supernatant from a liquid culture of the cyanobacterium. Although it was possible to quantify the production of toxins by BB005 strain, the ecotoxicological tests have no establish a correlation between toxin concentration and the immobility of organism bodies.The methyl esters profile in which there was a large amount of PUFAs (ω-fatty acids) with 25% of linolenates. The carotenoid content found during the lipids transesterificaction, expressed as β – carotene, was 6.6 mg/g of dry mass. The electrophoresis indicated at least 15 distinct bands of proteins and the chromatographic profile from the native polymeric carbohydrates indicated higher concentration of monosaccharide glucose and a glucose disaccharide, possible maltose. Proteins separation through foaming showed a direct correlation between the nitrogen flow and the collected foam. The phycocianin enrichment factor was high, 41.69, at a 20 mL/min N 2 flow. While in the case of alkaline phosphatase the best result was attained in the 120 mL/min of N2 flow which lead to enrichment and purification factors equal to 5.25 and 2.85 respectively. Therefore, this research has demonstrated the importance of the investigation on compounds from the M. aeruginosa entire biomass, especially the methyl esters from less common and highly insaturated fatty acids, an expressive content of carotenoids and, furthermore, the separation of phycobillin and key- enzymes for biochemical processes, that were feasibly and primarily demonstrated in this experiment by the use of foaming procedure. / 5000

Dentre as tecnologias para tratamento de efluentes, este trabalho abordou processos de oxidação avançada fundamentados no uso de catalisadores heterogêneos, sendo este processo também conhecido por fotocatálise heterogênea. A eficiência desse tipo de processo já é bastante conhecida e reportada na literatura, no entanto, sua aplicação conta com gastos de energia artificial para ativação do catalisador responsável pela degradação de contaminantes. Neste sentido, novos materiais têm sido desenvolvidos para promoverem a fotossensibilização de catalisadores como TiO2, o que viabiliza ativação pela luz visível e aplicações com energia renovável solar. No desenvolvimento de novos catalisadores, os materiais nanoestruturados compósitos, formados por duas ou mais substâncias em contato íntimo, destacam-se pelo sinergismo que confere propriedades singulares ao material. Este trabalho teve como objetivo a síntese, caracterização e aplicação de nanocompósitos formados por polianilina (PANI), TiO2-P25 e NTCs como catalisadores na degradação do fármaco sulfametoxazol sob luz solar simulada. A síntese do catalisador consistiu na polimerização interfacial (água/tolueno) da anilina, contento fase orgânica com NTCs e anilina, e dióxido de titânio na fase aquosa. Diferentes associações dos materiais e concentrações de TiO2 foram testadas e resultaram nos seguintes catalisadores PANI:TiO2, PANI:TiO2-conc, NTC:PANI:TiO2 e NTC:PANI:TiO2-conc. Os materiais foram caracterizados por espectroscopia Raman, difração de raios X, microscopias eletrônicas de varredura e transmissão e análise termogravimétrica. O potencial desses materiais em fotocatálise de sulfametoxazol foi avaliado por um sistema de luz solar simulada. A síntese interfacial resultou em compósitos verdes, cor característica da polianilina. As técnicas de caracterização indicaram a formação de polianilina como uma massa polimérica contendo NTCs e/ou TiO2. O polímero nos compósitos mostrou, por espectroscopia Raman, ser mais polariônico, planar e menos reticulado. Análises termogravimétricas revelaram que os compósitos foram constituídos por cerca de ~ 85 % de TiO2 nas amostras com NTCs e ~ 95 % de óxido nas amostras formadas apenas por polianilina e óxido de titânio. Foi discutido condições fundamentais sobre a determinação da fotossensibilização do TiO 2-P25 por polianilina e NTCs, através de um sistema solar simulado. O catalisador PANI:TiO2-conc mostrou maior capacidade de fotodegradação de sulfametoxazol sob luz solar simulada em relação ao TiO2-P25. Diante disso, o compósito formado por polianilina e TiO2 com baixo percentual de polímero, resultou em um material com maior potencial para aplicações em sistemas solares. / Among the technologies for wastewater treatment, this work addressed advanced oxidation processes based on the use of heterogeneous catalysts, this process is also known as heterogeneous photocatalysis. The efficiency of this type of process is already well known and reported in the literature, however, its application has artificial energy costs for activation of the catalyst responsible for the degradation of contaminants. In this sense, new materials have been developed to promote the photosensitizing catalysts such as TiO2, which enables activation by visible light and solar renewable energy applications. In the development of new catalysts the nanostructured composite materials formed of two or more substances in close contact, stand out due to synergism which confers unique properties to the material. This study aimed to the synthesis, characterization and application of nanocomposites formed by polyaniline (PANI), TiO2-P25 and CNTs as catalysts in the degradation of the drug sulfamethoxazole under simulated sunlight. The catalyst synthesis was the interfacial polymerization (water / toluene) of aniline, containing organic phase with CNTs and aniline, and titanium dioxide in the aqueous phase. Different associations of materials and TiO2 concentrations were tested and resulted in the following catalysts PANI:TiO2, PANI:TiO2-conc, NTC:PANI:TiO2 and NTC:PANI:TiO2-conc. The materials were characterized by Raman spectroscopy, X- ray diffraction, electronic microscopy of scanning and transmission, and thermogravimetric. The potential for these materials in photocatalysis of sulfamethoxazole was evaluated by a simulated solar light system. The interfacial synthesis resulted in a green composite color, characteristic of polyaniline. The characterization techniques indicated the formation of polyaniline as a polymeric mass containing CNTs and / or TiO2. The polymer in the composite showed by Raman spectroscopy, to be more polaronic form, planar, an less reticulation. Thermogravimetric analysis showed that the composite consisted of approximately ~ 85 % TiO2 on samples with CNTs and ~ 95 % oxide in the samples formed only polyaniline and titanium oxide. Was discussed fundamental conditions on determining the photosensitivity of TiO2-P25 by polyaniline and CNTs, through a simulated solar system. The catalyst PANI:TiO2-conc showed higher photodegradation ability to sulfamethoxazole under simulated sunlight compared to TiO2-P25. Thus, the composite formed by polyaniline and TiO 2 with low percentage of polymer, resulted in a material with the greatest potential for applications in solar systems.

A Bacia Hidrográfica do Rio Palmital desempenha um papel importante no disponibilização de recursos hídricos para a sociedade local e regiões vizinhas. Entendendo a importância desse recurso hídrico e toda a dinâmica envolvida, esse estudo tem como objetivo identificar as possíveis intervenções para contenção de inundações na Bacia Hidrográfica do Rio Palmital dentro dos limites do município de Pinhais – PR. Levantando dados para um melhor planejamento ambiental da área, fornecendo informações que possam facilitar o cumprimento do Plano Diretor da Prefeitura Municipal de Pinhais, município para o qual a pesquisa propõem intervenções para a redução de riscos de inundações. Para o desenvolvimento do estudo foi organizado um banco de dados ambientais da bacia hidrográfica do rio Palmital, integrando as informações altimétricas, fluviométricas e pluviométricas, identificando os dados históricos de inundação que geraram perdas socio-econômicas principalmente. Primeiramente, realizou-se o estudo das características físicas e geomorfológicas da bacia gerando mapas temáticos utilizando o software ArcView. A partir dos dados pluviométricos e fluviométricos foi realizado um estudo das cotas de vazão do rio Palmital com as precipitações mais elevadas, relacionando esses dados com os dias que ocorreram inundações. O resultado identificou como enchentes que incorreram em perdas foram referentes aos anos 2003, 2009, 2010 e 2011. Após realizada esta identificação foi elaborado o mapa com as cotas de inundações históricas, para conhecer as áreas que mais estão suscetíveis a esse evento hidrológico extremo e assim propor que a área seja considerada de risco de inundações. Através do estudo verificou-se que as regiões mais afetadas estão próxima a foz e a margem direita do rio Palmital, uma área de urbanização consolidada. Propõe-se para essas áreas, como medida não-estrutural, um sistema de alerta para inundações juntamente com a Defesa Civil e educação ambiental para a conscientização da população sobre os riscos a qual está sujeita; e como medida estrutural a construção de lagoas de detenção/retenção como um parque linear, utilizando-as também como sistemas de wetlands para o tratamento da água do rio em períodos de seca, já que este rio está com a qualidade comprometida e enquadrado como classe 3 pela Resolução do CONAMA no 430. Para pesquisas futuras recomenda-se um estudo que possa indicar interferências nas cabeceiras, pois as mesmas poderiam auxiliar de forma mais significativa na prevenção de enchentes, e poderiam acarretar em custos mais reduzidos no que se refere à intervenções de medidas estruturais. / The River Basin Palmital plays an important role in the availability of water resources for the local and neighboring regions society. Understanding the importance of water resources and all the dynamics involved , this study aims to identify possible interventions to contain floods in River Basin Palmital within the limits of the municipality of Pinhais - PR . Raising data for improved environmental planning area, providing information which would facilitate compliance with the Master Plan of the City of Pinhais , county to which the proposed research interventions to reduce flood risks. To develop the study was organized a database of environmental data from the catchment area of the river Palmital , integrating the altimetry , and gauged precipitation data , identifying the historical flood data that generated mainly socio- economic losses . First, there was the study of the physical and geomorphological characteristics of the basin generating thematic maps using ArcView software . From the rainfall and runoff data a study of quota river flow Palmital with the highest precipitation was performed by relating these data with the floods that occurred days . The result identified as flood losses were incurred for the years 2003 , 2009, 2010 and 2011 . After making this identification the map with the coordinates of historical floods was prepared to know the areas that are most susceptible to this extreme hydrological event and thus propose that the area is considered a risk of flooding . Through the study it was found that the most affected areas are the mouth and the next right bank Palmital , an area of consolidated urbanization . It is proposed for these areas , such as non- structural measure , an early warning system for floods along with Civil Defence and environmental education for the public awareness of the risks to which it is subject , and as a structural measure the construction of detention ponds / retention as a linear park , also using them as wetland systems for the treatment of river water in times of drought , as this river is as committed and framed as class 3 by CONAMA Resolution No. 430 quality. For future research it is recommended that a study may indicate interference in the headwaters , because these could help more significantly in preventing floods , and could result in lower in relation to the interventions of structural measures costs.

Estimativas de esgotamentos das reservas petrolíferas vêm motivando pesquisas no intuito de buscar alternativas para combustíveis e derivados, como os lubrificantes baseados em óleos diferentes dos óleos minerais, visando assim reduzir a contaminação provocada pelo uso dos lubrificantes convencionais. O objetivo deste trabalho consiste em realizar modificações químicas no óleo de soja refinado, através da reação de transesterificação seguida da epoxidação, alcóxi-hidroxilação, di-hidroxilação e acetilação a fim de melhorar as características lubrificantes desse óleo. A transesterificação foi realizada utilizando metanol, em uma razão molar óleo/metanol de 1:6 e 0,7% de catalisador. Os epóxidos foram produzidos utilizando ácido peracético comercial 15%, atingindo índice de oxigênio oxirano de 13,2%. A alcoxi-hidroxilação foi catalisada por Fe2(SO4)3 e ácido p-toluenosulfonico (APTS), utilizando diferentes alcoóis (metanol, etanol e 1-propanol) e água, onde se constatou que o Fe2(SO4)3 foi o catalisador mais eficiente. As melhores condições foram de 3% de catalisador para a relação óleo/álcool 1:3 e 5% de catalisador para a relação óleo/água, fazendo com que os índices de oxigênio oxirano fossem reduzidos a 0. A acetilação foi realizada usando anidrido acético em uma razão molar óleo/reagente de 1:2,5. A reação de alcoxi-hidroxilação provocou um aumento significativo da viscosidade cinemática de 34,18 mm².s-1; 54,82 mm².s-1; 46,34mm².s-1e 100,02 mm².s-1 para o EMOSRMH, EMOSREH, EMOSRPH e para o EMOSRDH respectivamente. Estes resultados mostram que a viscosidade para os lubrificantes alcoxi-hidroxilados e do diidroxilado é superior ao do óleo de soja refinado. Com a reação de acetilação dos alcoxi-hidroxidos e do di-hidroxilado, os valores de viscosidade cinemática são 46,22 mm².s-1; 42,22 mm².s-1; 28,44 mm².s- e 49,30 mm².s-1 para o EMOSRMA, EMOSREA, EMOSRPA e MOSRMDA, respectivamente. O aumento no índice de viscosidade para os alcoxi-hidroxilados ocorre na seguinte ordem DH, EMH, EEH e EPH. Para os acetilados a ordem é EMA, EEA, EPA e DHA. Estes resultados indicam que o tamanho da ramificação na cadeia éster altera o índice de viscosidade. Todos os produtos foram caracterizados por análises Físico-Químicas e por meio dos espectros de RMN de 1H e 13C. Pode-se concluir que a metodologia apresentada neste trabalho possibilita a obtenção de potenciais lubrificantes biodegradáveis. / Estimates of the lack of petroleum in the near future have motivated research to investigated fuels and refined products to petroleum alternative. Synthesizing various vegetable oils lubricants, to reduce the contamination caused by the use of conventional lubricants. The objective of this work is to carry out chemical modification of soybean oil by transesterification reaction followed by epoxidation, alkoxy- hydroxylation, di-hydroxylation and acetylation to improve the characteristics of these oil lubricants. Transesterification were performed using methanol at a molar ratio oil/methanol 1:6 and 0.7% catalyst. The epoxides were produced using commercial 15% peracetic acid, reaching oxirane oxygen content of 13.2%. The alkoxy-hydroxylation were catalyzed by Fe2(SO4)3 and p-toluenesulfonic acid (APTS) using different alcohols (methanol, ethanol and 1-propanol) and water. Fe2(SO4)3 was the catalyst more efficient. The best conditions to alkoxy-hydroxylation reactions were with 3% ratio of catalyst to oil/ethanol 1:3, and 5% of catalyst relative to oil/water, In these conditions, the oxirane oxygen levels were reduced to zero. Acetylation was carried out using acetic anhydride in a molar ratio oil/reagent 1:2.5. The reaction of alkoxy-hydroxylation caused a significant increase in the kinematic viscosity of 34.18 mm².s-1 ; 54.82 mm².s-1 ; 46.34 mm².s-1 and 100.02 mm².s-¹ for o EMOSRMH, EMOSREH, EMOSRPH and the EMOSRDH respectively. These results show that the viscosities of alkoxy-hydroxy and di-hydroxylated lubricants are superior to refined soybean oil. With the acetylation of alkoxy-hydroxides and di-hydroxylated lubricants, kinematic viscosity values were 46.22 mm².s-1; 42.22 mm².s-1; 28.44 mm².s-¹ and 49.30 mm².s-1 for EMOSRMA, EMOSREA, EMOSRPA and MOSRMDA, respectively. The increase in viscosity for the alkoxy-hydroxylated lubricants occurs in the following order: DH, EMH, EEH and EPH. For acetylated order is EMA, EEA, EPA and DHA. These results indicate that the size of the ester chain branching alters the viscosity. All products were characterized by Physicochemical analyzes and by 1H and 13C NMR spectra. It can be concluded that the method presented here enables obtaining potential biodegradable lubricants.

Os hidrocarbonetos monoaromáticos BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) têm sido utilizados como solventes e estão presentes no ambiente, incluindo o ar, solo e água. Entre os componentes mais tóxicos estão o benzeno e o tolueno. Para uma correta avaliação do efeito desses contaminantes em águas é imprescindível a realização de estudos ecotoxicológicos. O objetivo deste trabalho foi estudar a toxicidade aguda e crônica dos hidrocarbonetos monoaromáticos por BTEX sobre os organismos testes Daphnia magna, Vibrio fischeri, Desmodesmus subspicatus e comparar os resultados com os limites definidos pelas legislações. Foram preparadas soluções aquosas em presença de metanol empregando-se padrões de BTEX-Mix, benzeno e tolueno (isolados). Essas soluções foram empregadas nos testes de ecotoxicidade conduzidos de acordo com metodologias padronizadas pela ABNT. Os resultados mostraram que para os testes com Daphnia magna os valores de CE50(48h) para BTEX-Mix, benzeno e tolueno foram, respectivamente, 1.187,27 μg.L-1, 73,23 g.L-1, 81,58 μg.L-1. Os testes com Desmodesmus subspicatus não apresentaram sensibilidade para o BTEX-Mix até 1000 μg.L-1 e foram obtidos os valores de CI(96h) para benzeno e tolueno, respectivamente, 197,90 g.L-1, 7.270 g.L-1. Com relação à utilização de metodologias padronizadas foi verificado que os ensaios com Daphnia magna apresentaram maior reprodutibilidade. Os resultados dos ensaios com Vibrio fischeri não apresentaram reprodutibilidade principalmente devido à volatilização das amostras. Comparações realizadas entre os valores das legislações e os resultados obtidos nos testes permitiram afirmar que, na maioria dos casos, os valores máximos permitidos estão abaixo do CE50 encontrado no estudo. Para descarte de efluentes em corpo receptor são preocupantes os valores estipulados quando o corpo receptor não possui grande capacidade de assimilar as altas cargas dos monoaromáticos. Para a Portaria 2914/2011 de consumo de água, o valor de 170 μg.L-1 está acima do CE50 e do CE10 encontrado para Daphnia magna, enquanto para a dessendentação de animais conforme o CONAMA 396/08 está abaixo. Os valores internacionais ambientais coincidem e estão abaixo dos valores encontrados, já as referências no Brasil para avaliação de passivos estão acima. / The hidocarbonetos monoaromatic BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) have been used as solvents and are present in the environment, including air, soil and water. Among the most toxic components are benzene and toluene. For a correct evaluation of the effect of these contaminants in water is essential to carry out ecotoxicological studies. The objective of this work was to study the acute and chronic toxicity of monoaromatic hydrocarbons BTEX represented by tests on organisms Daphnia magna, Vibrio fischeri, Desmodesmus subspicatus and compare with the current laws. Aqueous solutions were prepared in the presence of methanol from patterns of BTEX-Mix, benzene, and toluene (isolated). These solutions were used to ecotoxicity tests according to standard procedures by ABNT. The results showed that in tests with Daphnia magna EC50 values (48h) for BTEX (mix), benzene and toluene were respectively 1187.27 μgL-1, 73.23 μgL-1, 81.58 μgL-1. Tests with Desmodesmus subspicatus showed no sensitivity to the BTEX (mix) until 1000 μgL-1 were obtained and the values of CI (96h) for benzene and toluene, respectively, 197.90 μgL-1, 7,270 μgL-1. With respect to the use of standardized methodologies been found that Daphnia magna assays showed higher reproducibility. The results of tests with Vibrio fischeri showed no reproducibility principally due to volatilization of the samples. Comparisons between the values of laws and the results obtained in tests enabled state that in most cases the maximum allowed values are below the EC50 found in the study. For disposal of effluent in the receiving body are disturbing the values stipulated when the receiver does not have great body ability to absorb the high loads of monoaromatic. For Ordinance number 2914/2011 of water amounts to 170 μgL-1. It is above the EC50 and EC10 found for Daphnia magna, while for tooth loss of animals as CONAMA 396/08 is below. The international environmental values coincide and are below the values found in the references already in Brazil for evaluation of liabilities are above.

A qualidade da água e preservação dos ambientes aquáticos assumiu papel fundamental para a sustentabilidade, não só relacionado ao abastecimento, mas também à preservação destes ecossistemas. O uso da água, especialmente para abastecimento dos centros urbanos e irrigação na agricultura tem favorecido a tendência à diminuição das reservas de águas limpas e consequentemente a menor diluição de poluentes presentes, entre eles os pesticidas. Os pesticidas fazem parte do grupo de poluentes que podem gerar impactos significativos nos ambientes em que são inseridos, impactos dos quais alguns ainda não são totalmente conhecidos. Em função do crescente aumento da demanda por alimentos e sua consequente necessidade de se obter maior produtividade, o uso de pesticidas tem aumentado significativamente favorecendo o aumento destes impactos. Este modelo agrícola de produção é predominante em todo o mundo e resulta na presença destes poluentes nos mais diversos ambientes aquáticos, especialmente os superficiais próximos a regiões de cultivo. Neste contexto, o monitoramento destes poluentes em campo indica seu destino nos ambientes próximos à sua aplicação demonstrando mais fielmente seu comportamento neles, bem como fornece informações de referência para programas de monitoramento e avaliação de pesticidas nestes ambientes. O presente estudo avaliou amostras de água e sedimento do Rio Piquiri, localizado em uma região de alta produção de trigo, soja e milho, no estado do Paraná, Brasil. Este rio sofre influência direta da aplicação de pesticidas das lavouras da região. As amostras de água foram extraídas com uma mistura de diclorometano:hexano e as amostras de sedimento com uma mistura de acetona:hexano, tendo sido concentradas 500 vezes para as amostras de água e 25 vezes para as de sedimento. Os extratos foram analisados em LC/MS/MS e confirmaram a presença dos herbicidas e fungicidas utilizados na região do estudo conforme dados oficiais de comercialização no período das coletas. Os resultados mais expressivos nas amostras de água foram do herbicida Atrazina, 0,030 μg L-1 e do fungicida Carbendazim, 0,178 μg L-1. No sedimento os maiores valores encontrados foram para os fungicidas Carbendazim 26,8 μg L-1 e Azoxistrobina, 0,712 μg L-1, ambos na terceira coleta no ponto de coleta 3. / Water quality and conservation of aquatic environments assumed a leading condition for sustainability, not only related to the supply, but also the preservation of these ecosystems. The use of water, especially for supply to urban centers and irrigation in agriculture has favored upon the decrease of the reserves of clean water and therefore less dilution of pollutants, including pesticides. Pesticides are among the group of pollutants that can generate significant impacts on environments in which they are entered, some of which impacts are not yet fully known. Due to the growing demand for food and the consequent need to achieve greater productivity, pesticide use has increased significantly favoring the increase f these impacts. This agricultural production system is prevalent in the world and results in the presence of such pollutants in various aquatic environments, especially the surface regions, near of crop areas. In this context, monitoring of these pollutants in the field indicates its fate in the environment near its application showing more accurately its behavior in field, and provides reference information for program monitoring and evaluation of pesticides in these environments. This study examined samples of water and sediment Piquiri River, located in a region of high production of wheat, soybeans and corn in the state of Paraná, Brazil. This river is under direct influence of the application of pesticides of the region. Water samples were extracted with a mixture of dichloromethane:hexane and sediment samples with acetone:hexane and was concentrated 500 times for water and 25 times for sediment. The extracts were analyzed by LC / MS / MS and confirmed the presence of herbicides and fungicides used in the study region according to official data of the marketing period of the collections. The most impressive results in the water samples were the herbicide Atrazine, 0,030 μg L-1 and the fungicide Carbendazim, 0,178 μg L-1. In the sediment, the highest values were found for the fungicide Carbendazim, 26.8 μg L-1 and Azoxystrobin, 0.712 μg L-1, both in the third collection at the collection point 3.