Orientador: Mara Cristina Pessôa da Cruz / Banca: Manoel Evaristo Ferreira / Banca: Estêvão Vicari Mellis / Resumo: Os métodos de avaliação do fósforo disponível normalmente são utilizados para avaliar o P inorgânico (Pi) do solo, ignorando as frações orgânicas do P (Po). O Pi normalmente comanda a disponibilidade do P nos solos tropicais, mas a contribuição do Po não pode ser desconsiderada, principalmente em sistemas com baixa entrada de P ou em sistemas de manejo que favoreçam o acúmulo de matéria orgânica. Os objetivos com o presente trabalho foram avaliar as transformações do P orgânico em solo adubado com esterco bovino, e correlacionar as formas de Po com o P disponível extraído por resina trocadora de ânions. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso em esquema fatorial 2 x 9, em que o primeiro fator é a presença (20 t ha-1) ou ausência de aplicação de esterco e o segundo são os tempos de amostragem do solo (3, 7, 14, 21, 28, 49, 70, 91 e 112 dias) após a incorporação do esterco bovino. O experimento foi conduzido em condições de campo, em Latossolo Vermelho de textura média. Nas amostras de solo coletadas em cada tempo de amostragem foram feitas as determinações de Po lábil, moderadamente lábil e não lábil. A aplicação do esterco levou a aumento no Po moderadamente lábil, no Po não lábil e no Po total, e não interferiu nas proporções das frações em relação ao Po total. Em média 5,1% do Po total estava na fração lábil, 44,4% na fração moderadamente lábil e 50,5% na fração não lábil. O Po moderadamente lábil e o Po não lábil correlacionaram com o P resina, indicando que as duas frações têm influência no P disponível para as plantas e que, portanto, a aplicação de esterco aumenta a capacidade do solo em repor o P disponível. As frações Po lábil e Po não lábil variaram em relação ao tempo, mas modelos matemáticos não ajustaram aos dados porque o efeito ora foi de aumento, ora de diminuição / Abstract: Normally the available P evaluation methods evaluate soil inorganic P (Pi), ignoring the P organic (Po) fractions. Pi usually controls the P availability in tropical soils, but the Po contribution should not be neglected, mainly in systems with low P input or management systems that support the organic matter accumulation. The aims of this study were evaluate the changes in the Po fractions over time, in soil fertilized and non fertilized with manure, and correlate forms of Po with available P extracted by anion exchange resin. The experimental design was a randomized block in factorial scheme 2 x 9, wherein the first factor is the manure presence (20 t ha-1) or absence, and the second are the sampling times (3, 7, 14, 21, 28, 49, 70, 91 e 112 days) after manure incorporation. The experiment was carried out in field conditions, in a sand clay loam Haplustox. In the soil samples collected in each sampling time it was determined labile, moderately labile and non-labile Po. The manure fertilization caused an increase in the Po levels on the moderately labile and non-labile fractions, and in the total organic P. On average 5.1% of total Po was in labile, 44.4% in moderately labile and 50.5% in non-labile fractions. The moderately labile Po and non-labile Po fractions correlated with the resin-P, indicating that the two fractions influence the available P to plants and, therefore, the application of manure increases the ability of soil to restore the available P. The labile and non-labile Po fractions have changed over the sampling times, but there was no defined trend / Mestre

Orientador: Carlos Alexandre Costa Crusciol / Coorientador: Rogério Peres Soratto / Banca: Eduardo Favero Caires / Banca: Orivaldo Arf / Banca: Valter Casarin / Banca: Juliano Carlos Calonego / Resumo: No Brasil existem extensivas áreas com acidez do solo. Nesta áreas sob sistema plantio direto existe a necessidade de aplicação de materiais corretivos de acidez. Em curto prazo, os desconhecido como a aplicação de calcário e gesso agrícola em superfície afetam os atributos físicos, a matéria orgânica do solo e culturas não tradicionais. Dentro deste enfoque, o trabalho foi desenvolvido na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, Campus de Botucatu (SP), dando continuidade a um projeto de pesquisa que vem sendo conduzido desde 2002, com o objetivo de avaliar a aplicação superficial de calcário e gesso nos atributos químicos, físicos e na matéria orgânica, bem como na nutrição, na produtividade das culturas do milho, crambe e feijão-caupi, nos anos agrícolas 2010/11 e 2011/12. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com 4 repetições. Os tratamentos foram constituídos por: controle, aplicação de calcário (2.700 + 2.000 + 2.000 kg ha-1), aplicação de gesso (2.100 + 2.100 + 2.100 kg ha-1), e aplicação de calcário + gesso [(2.700 + 2.100 kg ha-1) + (2.000 + 2.100 kg ha-1) + (2.000 + 2.100 kg ha-1)], aplicados em outubro de 2002, novembro de 2004 e outubro de 2010. No verão foi utilizada a cultura do milho, e na entressafra a cultura do crambe seguida do feijão-caupi. Foram realizadas as seguintes avaliações: atributos químicos do solo aos 12 e 24 meses após a última aplicação dos insumos; fracionamento físico da matéria orgânica do solo e ... / Abstract: Brazil has extensive area with acid soils. This areas under no-till system exists the necessity to apply soil acidity correctives materials. In the short term, the effects of superficial liming is restricted to the upper soil layers. The use of phosphogypsum is an alternative to improve the root environment in the subsurface, and can be used in acid soils as a liming supplement. However, it remains unknown how the surface application of limestone and gypsum affects the physical attributes, soil organic matter and non-traditional crops. The experiment was carried out in an experimental area, in the city of Botucatu (SP, Brazil), continuing a research project that has been conducted since 2002, to evaluate the long-term effects of surface application of lime and gypsum on chemical and physical properties, and organic matter, as well as in plant nutrition and yield components and grain yield of corn, crambe and cowpea, in the crop seasons 2010/11 and 2011/12. The experimental design was a randomized block with 4 replications. The plots were as follows: original condition and application of limestone (2.700 + 2.000 + 2.000 kg ha-1), gypsum (2.100 + 2.100 + 2.100 kg ha-1) and limestone + gypsum [(2.700 + 2.100 kg ha-1) + (2.000 + 2.100 kg ha-1) + (2.000 + 2.100 kg ha-1)], applied in October 2002, November 2004 and October 2010. As summer crop was used corn, and in the off season crambe followed by cowpea. The following evaluations were performed: chemical soil attributes at 12 and 24 months after the last application of inputs; physical fractionation of soil organic matter and soil physical attributes at 24 months after the last application of inputs; and yield components and crop yield. The surface application of limestone, with or without gypsum, were effective in reducing soil acidity to a depth of 0.20 m. The Ca2+ and Mg2+ levels in the soil increased in the surface and subsurface with liming. The Ca2+ ... / Doutor

Orientador: Dirceu Maximino Fernandes / Coorientador: Caroline de Moura D'Andréa Mateus / Banca: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: Rosemary Marques de Almeida Bertani / Resumo: O uso do lodo de esgoto na agricultura é uma alternativa ambiental e economicamente viável para o resíduo. A compostagem propicia a eliminação de patógenos nocivos à saúde humana, viabilizando o uso do lodo de esgoto como fertilizante orgânico. Objetivou-se com o presente trabalho caracterizar o processo de compostagem de lodo de esgoto misturado com diferentes fontes de carbono (bagaço de cana-de-açúcar, casca de arroz e casca de eucalipto) e analisar a bioestabilização dos compostos produzidos. A compostagem foi realizada em estufa durante 90 dias, em delineamento experimental em blocos ao acaso, com 4 repetições. A partir dos 40 dias de compostagem, foram realizadas coletas a cada 10 dias para avaliar as características químicas, físicas e biológicas dos compostos. As misturas de lodo de esgoto com bagaço de cana-de-açúcar e lodo de esgoto com casca de eucalipto proporcionaram a compostagem e a bioestabilização dos compostos no período de 90 dias, sendo verificado ao final do processo temperatura dos materiais próxima a temperatura ambiente, ausência de odor, presença de macronutrientes e micronutrientes disponíveis para as plantas, relação C/N abaixo de 20 e índices favoráveis no teste de germinação. A mistura de lodo de esgoto e casca de arroz não proporcionou a compostagem e o material não foi bioestabilizado no período de 90 dias. / Abstract: The use of sewage sludge in agriculture is an environmentally and economically viable alternative. Composting can promote the elimination of pathogens harmful to human health, making possible the use of sewage sludge as an organic fertilizer. This study aimed at characterize the process of composting sewage sludge mixed with different carbon sources (sugarcane bagasse, rice husk and eucalyptus bark) and to analyze the biostabilization of the compounds produced. The composting was carried out in a greenhouse for 90 days in a randomized block design with four repetitions. From 40 days of composting, samples was colected every 10 days to evaluate the quimical, physical and biological characteristics of the compounds. The mixtures of sewage sludge with sugarcane bagasse and sewage sludge with eucalyptus bark provided the composting and biostabilization of the compounds in the period of 90 days. At the end of the process, the temperature of the materials was close to room temperature, absence of odor, presence of macronutrients and micronutrients available to the plants, C/N ratio below 20 and favorable rates in the germination test. The mixture of sewage sludge and rice husk did not provide composting and the material was not biostabilized within 90 days... / Mestre

Os processos biológicos apresentam o menor custo de todas as técnicas atualmente aplicadas para o tratamento de lixiviados de aterros sanitários. Porém, eles não vêm demonstrando capacidade em degradar a matéria orgânica recalcitrante presente nesse tipo de água residuária. O presente estudo teve por objetivo avaliar a possibilidade da utilização de enzimas, que são largamente empregadas na indústria, como auxílio em tal remoção. Após a caracterização do lixiviado do aterro sanitário da cidade de Paulínia, verificou-se que o mesmo se encontrava em adiantada fase de biodegradação, com pH de 8,40 ± 0,14; baixa concentração de matéria orgânica facilmente biodegradável (DBO de 857 ± 475 mgO2/L) e altas concentrações de N-NH3(2343 ± 399 mg/L) e de Carbono Orgânico Total (2066 ± 746 mg/L). A investigação experimental foi realizada em duas etapas, empregandose um reator de lodo ativado em bateladas sequencial, com biomassa adaptada ao lixiviado. Na primeira etapa, utilizando o planejamento fatorial completo 2³, verificouse que aumentando o pH e diminuindo a concentração inicial de N-NH3 era possível evitar o acúmulo de nitrogênio amoniacal no sistema a partir da remoção total desse composto. Porém, a inibição às bactérias oxidantes da amônia não foi cessada, pois a eficiência de oxidação via biológica chegava no máximo a 49,1%, sendo os 50,9% restantes atribuídos à volatilização de nitrogênio amoniacal, que era intensificada com o aumento do pH. A segunda etapa teve por objetivo a remoção de matéria orgânica recalcitrante, medida como COT, presente no lixiviado de aterro sanitário, com a utilização da enzima lacase. Esta demonstrou uma expressiva capacidade de remoção de nitrito, de 127 mgNO2 -/L para menos que 0,1 mgNO2 -/L em 4 dias, e de COT, passando de 2333 mgC/L para 1400 mgC/L, ao ser utilizada sozinha, e de 1317 mgC/L para 174 mgC/L quando utilizada juntamente com bactérias heterotróficas. Ao final, observou-se remoções superiores a 99,9% de N-NH3 mantendo-se a concentração de OD=2,4 mg/L, pH=8,5 e concentração de N-NH3 inicial em torno de 270 mg/L. Remoções de 92,3% de nitrito e 40% de COT foram obtidas ao se adicionar a enzima ao efluente nitritado, porém foi observado um aumento na concentração de COT e de NKT após a inserção da solução enzimática, devido a uma alta concentração desses compostos na mesma. / The biological process is the one with the lowest cost of all the techniques currently used for the treatment of landfill leachate. However, it has not demonstrated ability to degrade recalcitrant organic matter present in this type of wastewater. This study aimed to evaluate the possibility of using enzymes, which are already used in industry, as an aid in such removal. After characterizing the Paulinia´s landfill leachate, wich was used in this study, it was found that it was in an advanced stage of degradation, with a pH of 8.40 ± 0.14; low concentration of readily biodegradable organic matter (BOD of 857 ± 475 mgO2/L) and high ammonia nitrogen (2343 ± 399 mgN/L) and Total Organic Carbon - TOC (2066 ± 746 mgC/L). The experimental research was conducted in two stages, using a sequential batch reactor with biomass adapted to the leachate. In the first step, using a full factorial design 2³, it was found that by increasing pH and decreasing the initial concentration of NH3-N is possible to avoid the accumulation of ammonia in the system by the total removal of that compound. However, the inhibition of ammonia oxidizing bacteria is not ceased. The biological pathway for oxidation efficiency reaches the maximum at 49.1%, with the remaining 50.9% being attributed to the volatilization of ammonia, which is enhanced with increasing pH. The second stage was aimed at removing recalcitrant organic matter, measured by the COT present in landfill leachate, with the use of laccase enzyme. The enzyme demonstrated a significant nitrite removal capacity, decreasing its concentration of 127 mgNO2 -/L to less than 0.1 mgNO2 -/L, and the TOC, from 2333 mgC/L to 1400 mgC/L in the same period time.

Os rios Jundiaí e Capivari são importantes efluentes do rio Tietê, e estão localizados em regiões que possuem municípios de grande potencial sócio/econômico, para o estado se São Paulo, por esse motivo estão sobre constantes pressões antrópicas causando deteriorização de suas águas, que são usadas para abastecimento humano. O presente estudo teve por objetivo realizar o levantamento das características hidrogeoquímicas das bacias de drenagem dos rios Jundiaí e Capivari, buscando caracterizar os aspectos das influências antrópicas nas cargas dissolvidas e particuladas transportadas fluvialmente nas referidas bacias de drenagem. Para tal foram determinadas quatro estações de amostragem, JUN0 e JUN1 para o rio Jundiaí, e CAP0 e CAP1 para o rio Capivari, sendo coletadas amostras fluviais no período de abril de 2011 a dezembro de 2012, distribuídas em 15 excursões. Os estudos das dinâmicas das cargas fluviais particuladas, representadas pelos sedimentos finos em suspensão (FSS), evidenciaram para ambos os rios, a influência da sazonalidade, com significativo transporte de sedimentos, principalmente nos períodos chuvosos. O rio Jundiaí apresentou uma erosão média e o rio Capivari uma erosão considerada alta. As relações estabelecidas entre os COP (carbono orgânico particulado), NOP (nitrogênio orgânico particulado), COD (carbono orgânico dissolvido), NOD (nitrogênio orgânico dissolvido) e respectivas assinaturas isotópicas (?13C e ?15N) para os rios Jundiaí e Capivari, revelaram que a origem da matéria orgânica esteve associada ao material erosivo (solos da bacia) nos períodos chuvosos e aos efluentes domésticos no período de estiagem. A caracterização hidroquímica fluvial revelou que para a maioria das espécies químicas presentes na carga dissolvida dos rios Jundiaí e Capivari sofreram os processos de diluição em consonância com o aumento da vazão. Quando comparadas às respectivas curvas de diluição teórica, as curvas dos íons Na+ e Cl-, se mostraram oriundos de uma única fonte ou origem de entrada nas bacias, nas regiões de foz, relativas ao lançamento de esgotos domésticos. O modelo geoquímico conceitual simples de alteração química de rochas permitiu de modo satisfatório avaliar a alteração de rochas dos rios Jundiaí e Capivari, evidenciando a contribuição dos aportes antrópicos na química das águas dos rios estudados / The Jundiaí and Capivari River are important Tietê river tributaries, and are located in regions with potential social/economic cities of São Paulo state, for this reason they are on influence of countless water impacts that is used for human supply. This study has the main objective survey the hidrogeochemical characteristic of the Capivari and Jundiaí rivers basins drainage, looking for describing anthropogenic influence in dissolved and suspended sediment transported in the basins. Four local were determined, JUN0 and JUN1 for Jundiaí river, and CAP0 and CAP1 for Capivari river where fluvial water samples were collected from April of 2011 to December of 2012, divided in 15 sampling. The suspended sediments dynamics studies, represented by the fine sediments in suspension (FSS), proved for both rivers the seasonality influence with expressive suspended sediment transport mainly during rainy periods. Jundiaí river showed medium erosion and Capivari river a considered high erosion. The relation established among COP (particulate organic carbon), NOP (particulate organic nitrogen), COD (dissolved organic carbon), NOD (dissolved organic nitrogen) and isotopic signature (?13C e ?15N) for Jundiaí and Capivari rivers indicated that the organic matter has been associated with erosive materials (basins soils) during rainy periods and sewage during dry season. The fluvial hydrochemical characterization appeared that for the majority of chemical species presents are dissolved in the Jundiaí and Capivari rivers where the dilution happened according to the water flow increase. Comparing with corresponding theoretical dilution curves, both Na and Cl ions curves have shown to be from a single or input source in the mount basins for the sewage release. The geochemical simple model of chemical of rocks allowed consider Jundiaí and Capivari rocks alteration showing the anthropic rivers water influence

Orientador: Mara Cristina Pessoa da Cruz / Coorientador: Manoel Evaristo Ferreira / Banca: Wanderley José de Melo / Banca: José Carlos Barbosa / Banca: José Ricardo Mantovani / Banca: Renato Yagi / Resumo: A matéria orgânica do solo é fonte primária de nutrientes às plantas e é considerada um dos principais indicadores de sustentabilidade e qualidade do solo, de modo que é importante o conhecimento do teor de C orgânico total, das suas frações e das alterações que ocorrem quando há mudança no manejo. Com base nisso, foi objetivo do presente trabalho avaliar os efeitos da adubação com esterco bovino nos teores de carbono orgânico total, nitrogênio total e capacidade de troca de cátions do solo, bem como as transformações de curto prazo das substâncias húmicas. Foram utilizadas amostras de Latossolo Vermelho tratadas com seis doses de esterco bovino (0, 5, 10, 20, 40 e 80 t ha-1), as quais foram umedecidas a 60% da capacidade de retenção de água, embaladas em sacos de polietileno, seladas, enterradas no campo a 10 cm de profundidade. Nos tempos 30, 60, 90, 120, 150 e 180 das os sacos foram desenterrados ao acaso e levados para o laboratório. Nas amostras foram determinados o nitrogênio total do solo (Nt), a capacidade de troca de cátions (CTC), o carbono orgânico (CO) total e as frações. No fracionamento foi determinado o teor de carbono nas frações: solúvel em água (C-SA), substâncias húmicas (C-SH), ácidos húmicos (C-AH), ácidos fúlvicos (C-AF) e humina (C-H), pelo método clássico de fracionamento químico. O esterco bovino proporcionou maiores teores de CO total já nas amostras coletadas aos 30 dias a maior parte do C-SH estava presente na forma de humina, seguida por C-AH, e C­AF. Os menores teores de CO ocorreram na fração C-SA. O Nt avaliado aos 180 dias aumentou 0,35 g kg-1 com aplicação de 80 t ha-1 de esterco e a taxa de aumento foi de 0,0043 g kg-1 de N para cada tonelada de esterco aplicada. A CTC aumentou aproximadamente 8 mmolc dm-3 com aplicação de 40 t ha-1 aos 180 dias de incubação / Abstract: Soil organic matter is a primary source of plant nutrients and is considered one of the main indicators of soil sustainability and quality, therefore it is important to know the total organic C (TOC) content, its fractions and the transformations that take place when there is change in soil management. Based on that, this study aimed assessing the effects of fertilization with cattle manure on the contents of total organic carbon, total nitrogen and the cation-exchange capacity of the soil, as well as the short-term transformations of humic substances. Samples of an Haplidox were treated with six doses of cattle manure (O, 5, 10, 20, 40 and 80 t ha-1 dry basis), wetted moisture to 60% of water holding capacity, packaged in polyethylene bags, sealed, buried in the field at 10 cm depth. At 0, 30, 60, 90, 120, 150 and 180 days the bags were randomly unearthed and taken to the laboratory. The samples were analyzed for total soil nitrogen (TSN), cation-exchange capacity (CEC), total organic carbon (TOO ) and their fractions. Upon fractioning, the carbon content in the fractions were determined: water-soluble (WS-C), humic substances (HS-C), humic acids (HA-C), fulvic acids (FA-O) and humin (H-C), through the classical chemical fractioning method. The cattle manure provided higher TOC contents already in the samples collected after 30 days the C-HS was present in the humin, followed by C-HA, and C-FA. The lowest content of C was found in the C-WS fraction. The Nt was assessed at 180 days the increase observed was 0,35 g kg-1 compared to control. The CEC increased approximately 8 mmolc dm-3 with the application of 40 t ha-1 after 180 days / Doutor

Orientador: José Eduardo Corá / Banca: Vilson Antonio Klein / Banca: Maria Helena Moraes / Banca: Carolina Fernandes / Banca: Edson Luiz Mendes Coutinho / Resumo: Os solos tropicais sob mata nativa (MN) apresentam uma redução acentuada no estoque de carbono orgânico (CO) e, consequentemente, na sua qualidade estrutural, após a conversão para sistemas de manejo, como o sistema de cultivo convencional do solo (SCC) e o sistema de semeadura direta (SSD). Entretanto, a redução na mobilização do solo associado ao cultivo intensivo e diversificado de plantas em sequências de culturas pode incrementar CO no solo e proporcionar melhorias à qualidade estrutural do solo. Assim, os objetivos deste estudo foram: i) avaliar a dinâmica do CO e os atributos físicos do solo sob SCC e SSD em comparação à MN; ii) avaliar o efeito de sequências de culturas em SSD, por oito anos, sobre a dinâmica do CO e os atributos físicos do solo, e iii) avaliar o efeito de sequências de culturas em SSD, por nove anos, sobre a dinâmica do CO e, os efeito deste, sobre a agregação do solo. Foi amostrado a camada de 0 - 10 cm de um Latossolo Vermelho argiloso. Os sistemas de uso e manejo avaliados foram: MN (fragmento de Mata Atlântica); SCC (mais de 50 anos); SSD (9 anos). As sequências de culturas em SSD foram: três culturas de verão: milho/milho (MM); soja/soja (SS); e soja/milho (SM); e, sete culturas de inverno: milho, girasol, nabo forrageiro, milheto, feijão guandu, sorgo e crotalária, conduzidas seguindo o delineamento experimental em faixas, com três repetições. O SSD e o SCC reduziram o conteúdo e o estoque de CO, o índice de estabilidade de agregados (IEA), o diâmetro médio geométrico (DMG), a porosidade total (PT), a macroporosidade (MA) e o intervalo hídrico ótimo (IHO) e incrementaram a densidade do solo (DS) e a resistência tênsil dos agregados (RT) do solo em comparação à MN. O SSD incrementou o IEA, o DMG, a DS, a RT e microporosidade (MI) e reduziu a PT e a MA do solo em comparação ao SCC. O solo sob MN não apresentou limites para o IHO / Abstract: Soils of the tropics under native forest (NF) exhibit a marked reduction in soil organic carbon (SOC) and also the structural quality after conversion to management systems, such as conventional tillage system (CT) and the no-tillage system (NT). However, absence of soil mobilization associated with an intense/diverse cropping sequence can return SOC into the soil and enhance soil structural quality. Thus, the objectives of this study were: i) evaluate the SOC dynamic and soil physical attributes under CT and NT in comparison than soil under NF; ii) evaluate the effects of cropping sequences in NT, after eight years, on SOC dynamic and soil physical attributes; and iii) evaluate the effect of cropping sequences in NT, after nine years, on SOC dynamic and its influences on soil aggregation. The soil studied was a clayey Oxisol at 0 to 10 cm depth. The use and management systems were: NF (Mata Atlântica forest); CT (more than 35 years); and NT (9 years). The cropping sequences were compost by three summer crops: corn/corn (CC); soybean/soybean (SS); and soybean/corn, and by seven winter crops: corn, sunflower, oilseed radish, pearl millet, pigeon pea, grain sorghum and sunn hemp, carried out according to a split-block design, with three replications. The NT and CT decreased SOC content and stock, water stable aggregates (WSA) mean weight diameter of soil aggregates (MWD), total soil porosity (TP), macroporosity (MA), and the least limiting water range (LLWR), and increased soil bulk density (BD) and tensile strength (TS) than those under NF. Soil under NT had higher MWD, BD, TS and microporosity (MI) but, smaller TP and MA than those under CT. Soil under NF did not attain critical values for LLWR. Soil under CT presented critical BD of 1.46 Mg m-3 and under NT of 1.40 Mg m-3. After eight years, soil under SC and CC had higher MWD (3.63 and 3.55 mm, respectively). Soil under CC had the highest ... / Doutor

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-26T17:16:29Z No. of bitstreams: 1 dissertação mestrado-Savergnini.pdf: 1862145 bytes, checksum: e45f0963fc6b204e533d27e1e8f57ffb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T17:16:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação mestrado-Savergnini.pdf: 1862145 bytes, checksum: e45f0963fc6b204e533d27e1e8f57ffb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / drenagem da bacia hidrográfica e de lançamentos pontuais de efluentes do processamento da cana, como o vinhoto. Este efluente consiste em um líquido com alta carga orgânica, demanda de oxigênio e sólidos em suspensão. Para caracterizar a matéria orgânica proveniente do impacto da agroindústria da cana, ferramentas geoquímicas podem ser utilizadas, determinando sua origem e o estado trófico ambiental. Análises microbiológicas também são importantes na medida em que microrganismos degradam a matéria orgânica, estabelecendo o equilíbrio dinâmico do ecossistema. Este trabalho apresentou como objetivo a caracterização do impacto ambiental e degradação microbiana do vinhoto no Baixo Rio Paraíba do Sul. As análises foram realizadas na água e no sedimento ao longo da zona de mistura fluvial no início (Campanhas I – 07/2006 e III – 07/2007) e final da safra (Campanha II – 10/2006). No laboratório, foram realizados bioensaios para se estimar o potencial de biodegradação do vinhoto. As estações se localizaram a montante e a jusante do lançamento do efluente em até cerca de 200 metros de distância, também sendo realizadas coletas na foz do rio como referência. Os sedimentos foram fracionados em finos (<63 μm) e grossos (>63 μm). Na água, valores elevados de temperatura e oxigênio dissolvido juntamente com baixos valores de pH foram bons indicadores da presença de vinhoto e a alta concentração de potássio foi essencial para a identificação de seu lançamento no efluente industrial. No sedimento, as diferenças encontradas entre as concentrações de fósforo orgânico e inorgânico, e as altas concentrações de carbono orgânico, razão C:N e potássio foram eficientes na caracterização do impacto do efluente e da agricultura. Concentrações semelhantes de fósforo orgânico e inorgânico, juntamente com razões C:N em torno de 12 demonstraram que a foz do rio é influenciada pela agricultura de cana, sugerindo que a matéria orgânica sedimentada é tanto de origem fitoplanctônica como de vegetais superiores. A fração fina correlacionou-se significativamente com a maior parte dos parâmetros e se mostrou útil na avaliação do impacto, pois o principal componente do vinhoto, o potássio, se concentrou preferencialmente nos grãos menores que 63 μm. As análises microbiológicas revelaram que a entrada dos efluentes influencia a comunidade bacteriana, aumentando a biomassa e o ganho energético (analisado através da ETSA) na água e no sedimento no início da safra. Entretanto, o acúmulo de carga orgânica no sedimento do final da safra, inibiu a respiração aeróbia e diminuiu a capacidade de auto-depuração ambiental. Os microrganismos isolados do sedimento foram capazes de crescer e utilizar o vinhoto como única fonte de energia nos bioensaios, demonstrando seu possível uso em processos de biorremediação. Observou-se que o número de células por cm3 deve ser no mínimo da ordem de 108 a 109 para uma eficiente remoção de biopolímeros (37%) e percebeu-se que o fosfato é consumido eficientemente (99%) somente quando em concentrações próximas a 3 mg L-1, observando-se uma baixa eficiência de consumo quando em concentrações próximas a 9 mg L-1.. A eficiência de degradação foi alta nos primeiros 6 dias do bioensaio, não sendo observado reduções eficientes nos demais dias de análise. / The pollution in rivers caused by sugar cane agriculture and industry is a result of runoff and point source discharge of sugar cane effluents, mainly vinasse with high organic content, oxygen biological demand and suspended solids. Geochemical tools can be used to characterize the organic matter from effluents, like determining origin and environmental trophic state. Microbiological analyses are also important, as microorganisms degraded organic matter and establish the ecosystem dynamic equilibrium. The aim of this work was to characterize the impact and microbial degradation of vinasse in the Low River Paraíba do Sul. Analyses were performed in water and sediment along the fluvial mixture zone in the beginning (Campaign I -07/2006 e III – 07/2007) and at the end of crop (Campaign III – 10/2006). In laboratory were performed bioassays to estimate the vinasse potential biodegradation. The samples were collected upstream and downstream ranging in 200 m from the effluent discharge source, as well as at the mouth of the river how reference. The sediment samples were fractionated in fine (<63 μm) and coarse (>63 μm). In water, high values of temperature and dissolved oxygen with low values of pH were indicators of vinasse discharge and high concentration of potassium was fundamental to identify the presence of vinasse in the effluent. In sediments, differences were found between organic and inorganic phosphorus concentration, and the high values of organic carbon, C:N ratio and potassium were efficient descriptors of effluent and sugar cane agriculture. Similar concentrations of organic and inorganic phosphorus, and the C:N ratios around 12 demonstrated that the mouth of river was influenced by agriculture, suggested that the sedimentary organic matter originates from phytoplankton and also vacular plants. The fine fraction was significant correlated with the most part of parameters and was useful in the impact evaluation, as the main component of vinasse, the element potassium, was concentrated in grains smaller than 63 μm. The microbiological analyses revealed that the effluent influence in the bacterial community enhancing biomass, energetic gain (analyzed by ETSA) in both water and sediment at beginning of crop. However the organic fraction accumulated in the sediment inhibited aerobic respiration and reduced the capacity of environmental auto-depuration at the end of harvest period. Microorganisms isolated from local sediment were capable to grow and to use vinasse as a single source of energy during bioassays, demonstrating possible uses in bioremediation. It was observed that the number of cells/cm-3 has be in the minimum of the order 108 a 109 to an efficient remove of biopolymers (37%) and realized the fosfate is consumed efficiently (99%) only when in concentrations near of 3 mg L-1 , observing low efficient of consume when concentrations are nearly of 9 mg L-1 . The efficiency of degradation was high in the first 6 days of bioassay, not being observed efficient reductions in the others days of analyses.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-03-22T19:15:25Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado_ Angélica Blanco_FINALCORRIGIDA.pdf: 3674860 bytes, checksum: 71cb912a535da66b5045cc37b27095b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T19:15:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado_ Angélica Blanco_FINALCORRIGIDA.pdf: 3674860 bytes, checksum: 71cb912a535da66b5045cc37b27095b1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / O desenvolvimento de planícies costeiras e a evolução de ambientes deposicionais Fúlviolagunares e depósitos praias deu origem a diversas lagoas ao longo da costa do Estado do Rio de Janeiro. Os sistemas lagunares estiveram influenciados pelas variações do nível do mar com sedimentos oriundos de diversas fontes. Como consequência das flutuações do nível do mar, os sistemas lagunares formados apresentaram características especiais como mistura de águas continentais e marinhas, geralmente com alta salinidade. Este trabalho caracteriza a sedimentação do paleoambiente da lagoa Salgada com uso de isótopos 13C, 15N, do 14C e C:N na matéria orgânica (MO) do testemunho S15. Foi construído um modelo cronológico, através de regressão linear resultando em um período compreendido entre 6.300 e 1.300 anos cal. AP. Devido à complexidade nas interpretações paleoambientais e sedimentológicas de ambientes de planícies deltáicas, assim como a identificação das fontes de MO, os processos de sedimentação foram analisados através da litologia e história evolutiva do lago. O testemunho S-15 foi dividido em três unidades (I, II e III) e nove sub-unidades litológicas (A, B, C, D, E, F, G, H e I) de modo a correlacionar os sedimentos e a MO e assim compreender os processos de sedimentação na lagoa nos últimos 7.000 anos. Os sedimentos são siliciclásticos com fases intercaladas de lama arenosa e lama síltico-argilosa, isto sugere uma sedimentação lacustre num sistema com variações de energia. A geoquímica isotópica do testemunho S-15 mostrou pouca variação ao longo da sucessão sedimentar. A variabilidade dos valores do 13C e do 15N ao longo do testemunho sugere três fases de sedimentação orgânica (fluvial, estuarina e lagunar) devido à transição do ambiente marinho a lagunar, influenciado pela evolução deltáica. Os valores C:N sugerem mistura de fontes de MO alóctone e autóctone (plantas terrestres C3, bactérias e fitoplâncton). O clima semiárido na região, em consequência da ressurgência costeira e fechamento do sistema lagunar, favoreceu a precipitação de sais e carbonatos uma vez que a lagoa ficou isolada na planície costeira. Assim, a geoquímica e os processos de sedimentação mudaram gerando condições específicas para o desenvolvimento de tapetes microbiais e, posteriormente para o topo da sucessão, os estromatólitos. / The development of coastal plains and the evolution of fluvial-lagoonal depositional environments and beach deposits gave rise to several lakes along the Rio de Janeiro State coast. The lagoonal systems were influenced by the sea level variations with sediments from different sources. As a consequence of the fluctuations in sea levels, the lagoonal systems presented special features as a mixture of continental and marine waters, usually with high salinity. This study characterizes the sedimentation of the paleo-environment of Salgada lake, using 13C, 15N isotopes, 14C and C:N in the organic matter (OM ) of the core S-15. It was constructed a chronological model based on linear regression resulting in a period between 6.300 and 1.300 yrs cal. BP. Due to the complexity on paleoenvironmental and sedimentological interpretations in delta plain environment as well the identification of OM sources, the sedimentation processes were analyzed trough the lithology and evolutionary history of the lake. The S-15 core was divided into three units (I , II, and III) and nine lithological sub-units (A, B, C , D, E , F, G , H and I) in order to correlate the sediments and the OM and therefore to understand the lake sedimentation processes in the last 7.000 years. The sediments are siliciclastic with intercalated phases of sandy mud- and clay silt mud -. This suggests a lacustrine system with variations in energy. The isotopic geochemistry of S- 15 core showed little variation throughout the sedimentary succession. The variability of 13C and 15N values along the core suggests three phases of organic sedimentation (fluvial, estuarine and lagoonal) due to the transition from the marine to lagoonal environment, influenced by the deltaic evolution. The C:N values suggests mixing sources of allochthonous and autochthonous OM (C3 terrestrial plants, bacteria and phytoplankton). The semiarid weather in the region, as a consequence of coastal upwelling, and closure of the lake system favored the precipitation of salts and carbonates, since the lagoon was isolated in the coastal plain. Therefore the geochemistry and the sedimentation processes changed generating specific conditions for the development of microbial mats and further, to the top of the succession, the stromatolites.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-07-27T16:16:01Z No. of bitstreams: 1 MAIA 2016.pdf: 4239749 bytes, checksum: 3670e8f040c7e0ba5e1a4bba302867d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T16:16:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MAIA 2016.pdf: 4239749 bytes, checksum: 3670e8f040c7e0ba5e1a4bba302867d4 (MD5) / Conselho Nacional de DesenvolvimentO Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências - Geoquímica. Niterói, RJ / O sistema de circulação oceânica desempenha um importante papel na regulação e manutenção do clima no planeta. Uma vez que o Atlântico Equatorial representa o ponto de conexão entre o Atlântico Sul e Norte, estudos paleoceanográficos nesta área podem contribuir para o entendimento dos processos e fatores envolvidos nas variações climáticas ao longo do tempo geológico, principalmente durante o Quaternário. Dentro desse contexto, o presente estudo visou descrever elementos representativos da paleoprodutividade do Atlântico Equatorial Oeste no Pleistoceno tardio, por meio da análise de dados sedimentológicos e geoquímicos do testemunho sedimentar MD09-3243CQ coletado no talude da margem continental do nordeste do Brasil. A partir desse testemunho, foi recuperado o período entre 33.700 e 10.150 anos cal A.P., o qual foi dividido em seis fases principais, de acordo com a análise de agrupamento das frações granulométricas representativas do testemunho. As fases apresentaram características distintas em função de mudanças das condições paleoambientais, paleoceanográficas e da paleoprodutividade. O cenário do último glacial (Fase V), caracterizado pela alta produtividade carbonática e baixa produtividade orgânica (COT = 0,40 ± 0,12%; NT = 0,05 ± 0,01%; derivados de clorofila = 0,06 ± 0,04 SPDU; teor de carbonato = 51,04 ± 6,39%), foi gradualmente substituído por ambiente com certa influência terrígena em virtude do clima mais seco e maior erosão, como sugerido pela razão C/N e δ13C, que proporcionou o aumento da produtividade fitoplanctônica, e, assim, das concentrações de COT (0,90 ± 0,25%), NT (0,09 ±0,02%) e derivados de clorofila (0,12 ± 0,07 SPDU) durante o Último Máximo Glacial (Fase IV). No H1, por outro lado, foi observada uma redução abrupta das concentrações destas variáveis e da razão C/N, concomitante com o aumento do teor de carbonato, δ13C e δ15N, indicando uma produtividade estritamente marinha, com maior remineralização da matéria orgânica. Essas alterações na paleoprodutividade estão relacionadas ao enfraquecimento da AMOC e aumento da temperatura no Atlântico Equatorial durante o H1, que resultaram em um ambiente mais oligotrófico e com maior precipitação de carbonatos. O YD (Fase II) apresentou uma tendência oposta ao H1 e semelhante ao LGM. O tardiglacial (final da Fase II e Fase I), por sua vez, apresentou uma redução do COT, NT e derivados de clorofila de 1,21 ± 0,24%, 0,11 ± 0,02% e 0,27 ± 0,08 SPDU para 0,83 ± 0,06%, 0,08 ± 0,01% e 0,15 ± 0,05 SPDU, respectivamente, acompanhado de uma ligeira diminuição do C/N (de 10,98 ± 1,05 para 10,47 ± 0,59) e valores menos negativos de δ13C (-21,92 ± 1,26‰ para -20,31 ± 0,25‰). De uma forma geral, a relação entre a razão C/N e δ13C sugeriu a presença de matéria orgânica predominantemente marinha ao longo do testemunho, com alguns períodos com tendências terrígenas. A taxa de sedimentação foi relativamente baixa 0,013 ± 0,051 cm.ano-1, apresentando maiores valores nos primeiros 100 cm. Os resultados mostram que a paleoprodutividade nessa região foi influenciada pelas alternâncias de inputs terrestres e produção de carbonatos ao longo do Pleistoceno tardio / The ocean circulation system plays an important role in climate on Earth. Once the Equatorial Atlantic is the connection point between the South and North Atlantic, paleoceanographic studies in this area can contribute to the understanding of the processes and factors involved in climate variations over geological time, especially during the Quaternary. Within this context, The present study aimed to describe representative elements of the western equatorial Atlantic paleoproductivity during the Last Glacial through the sedimentological and geochemical analysis of sedimentary MD09-3243CQ core collected in the slope of the continental margin of northeastern Brazil. It was recovered the period between 33,700 and 10,150 years B.P., which was divided into six main phases, according to the cluster analysis of representative size fractions. Stages had different characteristics due to changes of paleoenvironmental conditions, paleoceanographic and paleoproductivity. The Last Glacial scenario (Phase V), characterized by high productivity and low carbonate marine primary productivity (TOC = 0.40 ± 0.12%; TN = 0.05 ± 0.01%, derived from chlorophyll = 0.06 0.04 ± SPDU; carbonate = 51.04 ± 6.39%) was gradually replaced by environmental influenced by terrigenous material because the drier climate and greater erosion, as suggested by the C/N ratio and δ13C that provided increased phytoplankton productivity, and thus the concentrations of TOC (0.90 ± 0.25%), TN (0.09 ± 0.02%) and derivatives of chlorophyll (0.12 ± 0.07 SPDU) during the Last Glacial Maximum (Phase IV). During H1, on the other hand, an abrupt reduction of the concentrations of these variables and the C/N ratio, concomitant with the increase in carbonate content, δ13C and δ15N was observed, indicating a strictly marine productivity with increased remineralization of organic matter. These changes in paleoproductivity are related to the weakening of AMOC and increase of temperature in the Equatorial Atlantic during H1, which resulted in a more oligotrophic environment and greater precipitation carbonates. The YD (Phase II) had an opposite trend to H1 and was similar to LGM. The Late Glacial (end of Phase II and Phase I), in turn, showed a reduction in TOC, TN and derivatives of chlorophyll 1.21 ± 0.24%, 0.11 ± 0.02%, and 0.27 ± 0.08 SPDU, to 0.83 ± 0.06%, 0.08 ± 0.01% and 0.15 ± 0.05 SPDU, respectively, accompanied by a slight decrease in the C/N (10.98 ± 1.05 to 10.47 ± 0.59) and less negative values of δ13C (-21.92 ± 1.26 ‰ to -20.31 ± 0.25 ‰). In general, the relation between the C/N ratio and δ13C suggested organic matter predominantly marine with some periods with terrigenous trends. The sedimentation rate was relatively low, 0.013 ± 0.051 cm.year-1, with higher values in the first 100 cm. The results show that paleoproductivity in the studied region was influenced by the alternation of terrigenous input and carbonate production during the Late Pleistocene