O monitoramento da qualidade das águas subterrâneasno Estado de São Paulo realizado pela agência ambiental estadual (CETESB),tem identificado problemas regionais que vem chamando a atenção dos órgãos gestores de meio ambiente, recursos hídricos e concessionárias de água. Dentre os problemas, teores anômalos de bário tem sido identificados com frequência em poços de abastecimento públicos, localizados principalmente no Sistema Aquífero Bauru (SAB), entretanto, com origem desconhecida pela CETESB. O poço de abastecimento do município de Gália, área alvo deste estudo, se encontra entre os poços de abastecimento que captamáguas do SAB (Aquíferos Marília e Adamantina) e apresentam concentrações de bário acima dos padrões de potabilidade (>0,7 mg/L). Para avaliar a origem dessas anomalias, se natural ou antrópica, assim como, avaliar o comportamento do bário no Sistema Aquifero Bauru (Aquiferos Marília e Adamantina), e sua relação com os carbonatos da Formação Marília, são utilizados neste estudo isótopos de oxigênio, hidrogênio e estrôncio, com razões isotópicas obtidas em amostras de rochas e águas subterrâneas coletadas em poços instalados nos Aquiferos Marília e Adamantina. Os resultados isotópicos de Sr indicam a origem natural de bário nas águas subterrâneas estudadas, associadas ao carbonatos da Formação Marília. A assinatura isotópica de estrôncio das águas subterrâneas (0,7090 a 0,7093) apresentam semelhança a assinatura isotópica das rochas em sua fração carbonato (0,7085 e 0,7090), indicando a origem geogênica de estrôncio, associada aos carbonatos. Considerando a tendência de correlação observada entre bário e estrôncio, pode-se concluirque os carbonatos são também a fonte potencial de bário para as águas subterrâneas. Os dados isotópicos de oxigênio e hidrogênio revelam um zoneamento isotópico do Sistema Aquífero Bauru, permitindo distinguir as águas do Aquífero Marília, enriquecidas isotopicamente (-7,11 a -7,43 para \'delta\'\'POT.18\'O e -43,57 e -49,61 para \'delta\'D) e com teores elevados de bário (1,20 a 1,60 ppm), das águas do Aquífero Adamantina, isotopicamente empobrecidas emrelação ao Aquífero Marília (-8,55 e -8,74 para \'delta\'\'POT.18\'O e -50,68 a 60,26 para \'delta\'D) e com teores inferiores de Ba (0,69 a 0,86 ppm). Dada tendência de correlação de bário com \'delta\'O \'POT.18\' , \'delta\'D e estrôncio nas águas subterrâneas, os resultados deste estudo indicam os isótopos de oxigênio, hidrogênio e estrôncio como bons traçadores das anomalias de bário nas águas subterrâneas estudadas, colocando esses isótopos como ferramentas potenciais para a gestão dos recursos hídricos subterrâneos associados ao Sistema Aquífero Bauru e suas anomalias de bário. / The monitoring of groundwater quality in the State of São Paulo executed by state environmental agency (CETESB) has identified regional problems that has caught the attention of the management bodies of the environment, water resources and water supply companies. Among the problems, anomalous levels of barium have been identified frequently in public supply wells, located primarily in Bauru Aquifer System (BAS), however, with unknown origin by CETESB. The well supply of Gália city, area chosen for this study, located between the supply wells that explore waterfrom BAS (Marília and Adamantina Aquifers) and present barium concentrations which exceeds the potability standards (> 0.7 mg / L ). To identify the origin of these anomalies, if natural or anthropogenic, as well as assess the behavior of barium in Bauru Aquifer System (Marília and Adamantina aquifers), and its relationship with the Marília Formation carbonates are used in this study isotopes of oxygen, hydrogen and strontium, with isotopic ratios obtained in samples of rocks and groundwater collected from wells installed in aquifers Marília and Adamantina. Sr isotopic results indicate the natural origin of barium in groundwater studied, associated with the Marília Formation carbonates. The strontium isotopic signature of groundwater (0,7090 a 0,7093) have similar isotopic signature of carbonate rocks in its fraction (0,7085 e 0,7090), indicating the origin geogenic of strontium, associated with carbonates. Given the tendency of correlation between strontium and barium, it canbe concluded that the carbonates are also the source of barium to groundwater. Oxygen and hydrogen isotopic data, show a isotopic zoning of the Bauru Aquifer System, allowing to distinguish between waters of the Marília Aquifer, isotopically enriched (-7.11 to -7.43 to -43.57 and -49.61 \'delta\'\'POT.18\' O and \'delta\'D for ) and with high levels of barium (1.20 to 1.60 ppm), and waters of the Aquifer Adamantina, isotopically depleted relative to Marília Aquifer (-8.55 and -8.74 for \'delta\'\'POT.18\' O and -50.68 at 60,26 for \'delta\'D) and with lower levels of Ba (0.69 to 0.86 ppm). Given trend of correlation of barium with \'delta\'\'POT.18\'O, \'delta\'D and strontium in groundwater, the results of this study indicate the isotopes of oxygen, hydrogen and strontium as good tracers of barium anomalies in groundwater study, recommending the use of these isotopes as tools formanagement of groundwater resources associated with Bauru Aquifer System and its anomalies barium.

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Thesis. 1979. Ph.D.--Massachusetts Institute of Technology. Alfred P. Sloan School of Management. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND DEWEY. / Includes bibliographies. / Ph.D.

Cálculos dos espectros (E,J ) e das propriedades eletromagnéticas (U,Q,BE2,BM1) são realizados para isótopos ímpares do Ni, e isótopos ímpares com N=82, empregando o modelo de camadas (MC), a aproximação BCS usual (uma e três quasipartículas), BCS com blocking (BBCS) e BCS projetada (PBCS). São examinadas, em detalhe, a importância das correlações de cinco quasipartículas e das correções introduzidas em BCS. Os graus de liberdade coletivos do caroço são introduzidos através do acoplamento quasipartículas cluster vibrador (ACQPV), de modo que nosso formalismo possibilita tanto a inclusão de blocking como a projeção em número de partículas no cluster de uma e três quasipartículas. São realizados cálculos comparativos entre a versão com blocking (BQPCV) e com projeção (PQPCV) para os espectros e as propriedades eletromagnéticas de isótopos ímpares do Zn. A versão projetada é aplicada a isótopos do Césio, na descrição dos estados 5/2+ gerados pelo acoplamento anômalo. / We calculate nuclear spectra (E,J ) and electromagnetic properties (U,,BE2,BM1) for odd Ni isotopes and N=82 odd nuclei, using the shell model (MC), the usual BCS approximation (one and three quasiparticles ), blocking (BBCS) and projected (PBCS) BCS. The effects of five quasiparticles correlations and BCS corrections are carefully investigated. We introduce the core collective degrees of freedom by the quasiparticle- cluster- vibration coupling (ACQPV) , in such a way that our treatment makes possible to introduce both blocking and particle- number- projection in one and three quasiparticle cluster. Blocking (BQPCV) and projected (PQPCV) versions are compared for spectra and electromagnetic properties of odd Zn isotopes . Projected version is applied to Cs isotopes, in order to describe the 5/2+ states generated by anomalous coupling.

Neodymium (Nd) isotopes have been increasingly used to trace the modern and past ocean circulation. This assumes that seawater Nd isotope ratios (εNd) effectively fingerprint different water masses and approximate expected values from water mass mixing. However, the decoupling of Nd isotopes and Nd concentration (the “Nd paradox”) in the water column, and the lack of understanding of sources and sinks of Nd, restrain our understanding of the “quasi-conservative” behavior of εNd in seawater. Nd is one of the lanthanide rare earth elements (REEs) with similar chemical characteristics that undergo some degree of fractionation. The shale-normalized REE patterns and REE ratios can be used to investigate potential sources/sinks of REEs. Combining REEs with εNd will provide additional information to study REE cycling in the ocean. To better understand the reliability of εNd as a water mass tracer, 17 high-resolution seawater profiles were sampled meridionally in the Southwest Atlantic (GEOTRACES GA02 Leg 3; RRS James Cook 057) and measured for εNd. This region involves the major water masses in the Atlantic Meridional Overturning Circulation: southward flowing North Atlantic Deep Water (NADW), northward flowing Antarctic Intermediate Water (AAIW) and Antarctic Bottom Water (AABW). Along the cruise track, there are potential sources (eolian dusts, marginal sediments, oceanic volcanism, and nepheloid layer) that could add external Nd to seawater and disturb the “quasi-conservative” behavior of εNd. Our results show strikingly that the Southwest Atlantic transect confirms “quasi-conservative” behavior of εNd in intermediate and deep water. Our evaluations of Nd isotopic deviations (ΔεNd) from conservative behavior show that out of 198 intermediate and deep samples, 49% of ΔεNd-values are within ± 0.25 εNd units (< analytical error: ± 0.30 εNd units) and 84% of ΔεNd-values are within ± 0.75 εNd units. Potential sources that could add external Nd to seawater from oceanic volcanism and the nepheloid layer do not show impact on seawater εNd. Terrigenous sources of Nd (e.g. eolian dusts from Africa and Patagonia, marginal sediments from South America) show influence on surface/subsurface water εNd but this εNd signature is not transferred to intermediate and deep water. To better understand the conservative vs. non-conservative behavior of REEs in the ocean, the dissolved REE concentrations were analyzed for the 17 seawater profiles in the Southwest Meridional Atlantic Transect (GEOTRACES GA02 Leg 3). The shale-normalized REE patterns are consistent with typical seawater patterns. To investigate whether and how much REE concentrations deviate from conservative water mass mixing, the REE concentration deviations were calculated for the intermediate and deep water. It is shown that within the SAMT, the intermediate and deep water REEs generally reflect water mass mixing and nearly conservative behavior. Along this transect, the potential sources that could add external REEs to seawater are dissolution of REEs from eolian dust to the surface/subsurface water, REEs released from dissolution of Fe-Mn oxides in the oxygen depleted zone, REEs from sediments near the continental margin, and dissolution of REEs from deep sea sediments. REEs and Nd isotopes of most intermediate and deep water masses passing the volcanic Rio Grande Rise (RGR) and Vitória-Trindade Ridge (VTR) do not show influence from RGR and VTR. REEs and Nd isotopes of the bottom water Lower Circumpolar Deep Water (LCDW) and AABW passing the RGR are influenced by dissolved REEs from the deep sea sediments. LCDW and AABW passing the VTR are influenced by dissolved REEs from the deep sea sediments as well as the volcanic VTR. In order to better understand the oceanic Nd cycling in the North Pacific, its sources and sinks in seawater must be better characterized. The high εNd of North Pacific Deep Water (NPDW, ~ −4) has been difficult to reconcile with the eolian inputs as reflected in surface waters (e.g. Jones et al., 2008), which have much lower εNd (~ −10), indicating potential addition of a component from Pacific volcanism. In order to constrain the REE sources in the North Pacific, we measured εNd and REEs of seawater from five stations across the subarctic North Pacific sampled by the Innovative North Pacific Experiment (INOPEX) Cruise SO202 (2009). In the surface water (~10 m), the highest εNd is observed at the station closest to the Aleutian-Kamchatka volcanic margin (Northwest station SO202-5), suggesting higher contribution of external REEs from volcanic ashes compared to the other stations. In the shallow water (100-400 m, depending on location), remineralization of REEs from volcanic ashes prevails over Asian dusts at Northwest station SO202-5 and near Japan stations SO202-44, 41, and 39, whereas remineralization of REEs from Asian dusts prevails over volcanic ashes at the Northeast station SO202-32 in the open ocean of the Alaska Peninsula. From the depths of North Pacific Intermediate Water (NPIW) to NPDW, seawater εNd and REEs show conservative water mass mixing of NPIW-NPDW. They also show conservative behavior along the water mass transport paths of NPIW and NPDW. Below the depths of NPDW, addition of external REEs is observed in the vertical profiles of εNd and REEs as well as along the transport path of LCDW. The potential sources that add external REEs to the bottom water are (1) sediments on the Kuril-Kamchatka-Aleutian volcanic margin along the LCDW transport path, and (2) sediments on the seafloor, both of which could interact with seawater and modify the seawater εNd and REE signatures.

Dentre os herbicidas atualmente comercializados, o glifosato é um dos mais utilizados no Brasil. A eficácia do glifosato, bem como de outros herbicidas, no combate às ervas daninhas, esbarra nos problemas que esses compostos acabam proporcionando ao meio ambiente. Embora estudos venham sendo realizados para elucidar melhor o comportamento de herbicidas no meio ambiente, a complexidade do comportamento desses compostos abre caminho para realização de um número significativo de trabalhos de pesquisa. Nesses estudos, é rotineiro o uso de compostos radiomarcados (traçadores radioativos) para avaliar a biodisponibilidade no solo. Todavia, o emprego, manipulação e estocagem de compostos radiomarcados exigem cuidados sob o ponto de vista da segurança, razão pelo qual o uso de isótopos não radioativos é uma tendência internacional, especialmente em pesquisas de campo. Dentre desse contexto, o trabalho descreve um método para a síntese do glifosato enriquecido no isótopo estável do nitrogênio (15N). A sintese do herbicida-15N foi realizada utilizando-se da reação de fosfometilação com diaquil fosfito e glicina-15N. Os testes foram realizados em microescala e em quantidades equimolares. Nas condições estabelecidas, foi possível alcançar um rendimento de reação de aproximadamente 25%. A otimização das condições de sintese, empregando a técnica isotópica, deverá disponibilizar uma importante ferramenta a ser utilizado em estudos referentes ao comportamento do glifosato no sistema solo-planta / Among the actual commercialized herbicides, the glyphosate is one of the most used in Brazil. Its efficiency, as well as the others herbicides, on weeds control is attached to problems that this composts cause to the environment. Although studies about the herbicides behavior in the environment have been done, the complexity of this composts behavior leads to the accomplishment of an expressive number of research works. In these works, it?s common the use of radio labeled compounds (radioactive tracers) to evaluate its bio-availability in the soil. However, the use of this radio labeled composts, its manipulation and storage demands a careful handling in the chemical security point of views. This is the reason the use of non radiactive isotopes is an international tendency, especially for field researches. According to this context, the present work describes a method for the synthesis of enriched glyphosate for the nitrogen stable isotope (15N). The tests were undertaken in micro-scale and in equimolar quantities. Under these established conditions, the reaction reached the yield of approximately 25%. The optimization of the synthesis conditions with the use of isotopic techniques shall offter an important tool to be used in studies that are referred to glyphosate behavior in soil- plant system

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Orientador: Antenor Zanardo / Banca: Jorge Silva Bettencourt / Banca: Roberto Peres Xavier / Banca: Sebastião Gomes de Carvalho / Banca: Maria Margarita Torres Moreno / Resumo: A Mina Granusso está situada nas proximidades de Cordeirópolis/SP e constitui uma fonte importante de matéria-prima para o Pólo Cerâmico de Santa Getrudes. No local aflora uma sucessão de rochas da Formação Corumbataí (Permiano Superior) constituída na base por lamitos maciços que gradam para ritmitos siltosos, passando para um horizonte psamo-pelítico e culminando em uma seqüência de ritmitos siltoarenosos. Uma feição particular é a presença de zonas de alteração hidrotermal, associadas a veios quartzo-carbonáticos e fraturas, que impuseram às rochas alterações químicas, mineralógicas e texturais. Estudos petrográficos, químicos e de DRX indicam que após a compactação mecânica houve injeção de fluidos diagenéticos em um sistema de fraturas originando veios de quartzo de baixa cristalinidade e enriquecimento de sílica de horizontes silto-arenosos. Uma nova injeção fluidal impulsionada pela ação do magmatismo basáltico acelerou a formação de albitas e deu origem a veios com calcita, quartzo, clorita e pirita. Os dados de d18O e d13C mostram que os carbonatos se precipitaram de um fluido isotopicamente homogêneo sem variações drásticas de temperatura. Valores de d13C entre -8,1 a -4,5 (PDB) indicam uma fonte profunda para o CO2 que deu origem a calcita enquanto que valores de d18O entre +18,9 e +24,1 (SMOW) sugere interações sucessivas do fluido com a rocha hospedeira e abaixamento de temperatura. / Abstract: The Granusso mine is located near the Corderopolis city and constitutes an important source of raw material to the Santa Gertrudes Ceramic Cluster. Late Permian sedimentary rocks of the Corumbataí Formation outcrops in the area. The litological succession comprises a sequence of massif, banded to laminate siltstone topped by carbonate to sandy siltstone. Hydrothermal alteration is an important feature generally associated with host rock whitening. A large basaltic sill intruded the sequence and affected the evolution of the diagenetic and hydrothermal process. Petrographic, chemical and XRD dates suggest that after the mechanical compaction a fluid injection caused the precipitation of low-cristalinity quartz and silica enrichment of sandy-siltstone horizons. A new fluid injection driven by the Serra Geral magmatism triggered albite formation and gave rise to the pyrite-chlorite-quartzcalcite veins. Carbon and oxygen isotope studies of the host rocks and veins show that carbonate precipitated from a homogeneous fluid without strong changes in temperatures along hydrothermal conducts. d13C values of -4,5 to -8,1 (PDB) indicate a CO2 deep-source while d18O of +18,4 to +24,1 (SMOW) and the positive correlarion beetween d18O and d13C values suggest a temperature-dependent trend accompanied by a progressively increasing of fluid/rock interaction. / Doutor

Dentre os herbicidas atualmente comercializados, o glifosato é um dos mais utilizados no Brasil. A eficácia do glifosato, bem como de outros herbicidas, no combate às ervas daninhas, esbarra nos problemas que esses compostos acabam proporcionando ao meio ambiente. Embora estudos venham sendo realizados para elucidar melhor o comportamento de herbicidas no meio ambiente, a complexidade do comportamento desses compostos abre caminho para realização de um número significativo de trabalhos de pesquisa. Nesses estudos, é rotineiro o uso de compostos radiomarcados (traçadores radioativos) para avaliar a biodisponibilidade no solo. Todavia, o emprego, manipulação e estocagem de compostos radiomarcados exigem cuidados sob o ponto de vista da segurança, razão pelo qual o uso de isótopos não radioativos é uma tendência internacional, especialmente em pesquisas de campo. Dentre desse contexto, o trabalho descreve um método para a síntese do glifosato enriquecido no isótopo estável do nitrogênio (15N). A sintese do herbicida-15N foi realizada utilizando-se da reação de fosfometilação com diaquil fosfito e glicina-15N. Os testes foram realizados em microescala e em quantidades equimolares. Nas condições estabelecidas, foi possível alcançar um rendimento de reação de aproximadamente 25%. A otimização das condições de sintese, empregando a técnica isotópica, deverá disponibilizar uma importante ferramenta a ser utilizado em estudos referentes ao comportamento do glifosato no sistema solo-planta / Among the actual commercialized herbicides, the glyphosate is one of the most used in Brazil. Its efficiency, as well as the others herbicides, on weeds control is attached to problems that this composts cause to the environment. Although studies about the herbicides behavior in the environment have been done, the complexity of this composts behavior leads to the accomplishment of an expressive number of research works. In these works, it?s common the use of radio labeled compounds (radioactive tracers) to evaluate its bio-availability in the soil. However, the use of this radio labeled composts, its manipulation and storage demands a careful handling in the chemical security point of views. This is the reason the use of non radiactive isotopes is an international tendency, especially for field researches. According to this context, the present work describes a method for the synthesis of enriched glyphosate for the nitrogen stable isotope (15N). The tests were undertaken in micro-scale and in equimolar quantities. Under these established conditions, the reaction reached the yield of approximately 25%. The optimization of the synthesis conditions with the use of isotopic techniques shall offter an important tool to be used in studies that are referred to glyphosate behavior in soil- plant system

A dissolução do carbonato está ligada à circulação dos oceanos e às variações climáticas. Através desse estudo foi possível identificar, durante o último ciclo glacial (150 mil anos), três eventos de dissolução na Bacia de Santos, durantes os estágios isotópicos marinhos 5d, 5b e 4. Para isso foram utilizados indicadores de dissolução micropaleontológicos, geoquímicos e sedimentares. Através destes indicadores foi possível inferir quais processos estão associados à dissolução do carbonato durante estes períodos. Os indicadores micropaleontológicos densidade área (&#961;A), espécies resistentes à dissolução (ERD e BDI) e índice de fragmentação (IF) foram capazes de identificar o início dos eventos de dissolução, enquanto os indicadores de variação tamanho de grão no sedimento bruto, teor de carbonato de cálcio (%CaCO3) em diferentes frações de tamanho, razão entre foraminíferos bentônicos e planctônicos (B/P) e peso normalizado (SBW) foram relacionados ao auge da dissolução. Os indicadores com base em cocolitoforídeos (CEX\'), índice Broecker/Clark e índice Chiu/Broecker apresentaram resultados inconclusivos. Observou-se que durante os três eventos de dissolução houve um aumento na contribuição de uma massa d\'água de origem sul (mais corrosiva ao carbonato) na região, indicado a partir da variação de &#948;13Cbentônico. Os eventos de dissolução também coincidiram com o aumento do aporte de sedimento não-carbonático (indicador de aporte continental, Fe/Ti e Ti/Ca). Os indicadores de paleoprodutividade (PP, RN e razão G. bulloides/G. ruber) não indicaram um aumento de produtividade primária durante os eventos de dissolução, de modo que a produtividade não foi considerada como um dos processos principais que induziram os eventos de dissolução neste estudo. As profundidades em que estes testemunhos se encontram (&#8764;2000 m) também eliminam a possibilidade de que a dissolução tenha ocorrido em função da variação da posição da lisoclina, mesmo considerando que esta tenha estado &#8764;1000 m mais rasa durante o último período glacial. Desta forma, acreditamos que os eventos de dissolução estejam relacionados com a maior contribuição de uma massa d\'água de sul, mais corrosiva ao carbonato, em torno de 2000 m de profundidade, durante os MIS 5d, 5b e 4, como resultado da reorganização das massas d\'água profundas na região (uma redução na intensidade da AMOC) nestes períodos. / The calcium carbonate dissolution is linked to ocean circulation and climate change. Through this study it was possible to identify, during last glacial cycle (150 kyrs), three dissolution events occurring in the Santos Basin, during MIS 5d, 5b and 4. For this, micropaleontological, geochemical and sedimentary proxies were used. Through these proxies it was possible to infer which processes are associated with the carbonate dissolution during this period. The micropaleontological proxies of area density (&#961;A), dissolution resistent species (ERD and BDI) and fragmentation index (IF), were able to identify the beginning of the dissolution events, while the proxies of grain size variation, calcium carbonate content in different size fractions, benthic/planktonic ratio (B/P) and size normalized weight (SBW) were related with the dissolution peak. The proxies based in cocoliths (CEX\'), Broecker/Clark Index and Chiu/Broecker Index presented inconclusive results. It was observed that during the three dissolution events there was an increase in the contribution of the water mass of southern origin (more corrosive to the carbonate) in the region, indicated from the variation of &#948;13C in benthic foraminifera. This increase also coincided with the increase in the contribution of non-carbonate sediment (continental input indicator -IAC, Fe/Ca and Ti/Ca). The paleoproductivity proxies (based in cocoliths - PP, RN, and G. bulloides/G. ruber ratio) did not indicate an increase in primary productivity during dissolution events, therefore productivity was not considered as one of the processes that led to dissolution in this study. The depths at which these sediment cores are found (&#8764;2000 m) also eliminate the possibility that the dissolution occurred as a function of the variation of the position of the lysocline, even if considering that it was &#8764;1000 m shallower during the last glacial period. In this way, we believe that the dissolution events are related to an increased southern-sourced water mass more corrosive to the carbonate during MIS 5d, 5b and 4, which implies the reorganization of the water masses in the region and a reduction in the strength of AMOC during these periods.