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Orientador: Edson Aparecido Abdul Nour / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-05T00:54:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_EdmarSantosde_M.pdf: 2225691 bytes, checksum: 64cdecfa6f4969e679a57e21c2d02fc7 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O presente estudo avaliou a eficiência de remoção de metais pesados de esgoto sanitário utilizando o método de escoamento superficial no solo; tendo como objetivos determinar a taxa de aplicação de efluente mais adequada, visando a remoção de metais pesados e sua biodisponibilidade nos afluentes e efluentes do sistema, o sistema solo-planta-água e de água de percolação no solo. A determinação qual teor de metais pesados Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, e Zn, em vários compartimentos: afluente e efluente ao sistema, o sistema solo-planta-água e água de percolação no solo. Para avaliação da biodisponibilidade foram utilizadas soluções extratoras, como solução de MEHLlCH-3 e DTPA-TEA. O grau de remoção de matéria orgânica foi bastante similar nas duas taxas de aplicações. Onde apresentou na taxa de aplicação de 0,30m3.h-1.m-1 uma média de DOO (entrada) = 655,52 :t 59,86 mgOz.L-1 e média de DOO (saída) = 93,94 :t 12,35 mgOz.L-1.Na taxa de aplicação de 0,20m3.h-1.m-1 apresentou uma média de DOO (entrada)= 776,03 :t 69,60 mgOz.L-1 e DOO (saída)= 119,36 :t 25,49 mgOz.L-10 sistema teve uma eficiência total de remoção de sólidos em suspensão de: 60,89%SST, 37,08% SSF e 64,93% SSV. O resultado obtido para a concentração de metal no Afluente e Efluente e em todas profundidades nas devidas distâncias encontra-se dentro dos limites estabelecidos pelo CONAMA 20 / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-09T13:56:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2093996 bytes, checksum: 5c745cdabdbca9f96e080155f590a25f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-09T13:56:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2093996 bytes, checksum: 5c745cdabdbca9f96e080155f590a25f (MD5) Previous issue date: 2011-04-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A mineração é apenas um dos caminhos pelos quais os metais são liberados no ambiente, sendo que a principal fonte de contaminação por metais tem sido as pilhas de rejeitos e materiais estéreis. A presença de minerais sulfetados em depósitos de minério é fonte de drenagem ácida de minas (DAM), a qual é reconhecida como poluente multifator, sendo a importância de cada fator dependente dos sistemas afetados. Os principais fatores de poluição são pH, sais, íons metálicos e não-metálicos, além dos processos de sedimentação. A presença de metais pesados no meio ambiente é o principal problema relacionado à drenagem ácida de mina, pois pode afetar os sistemas aquáticos de diversas formas, sendo que os efeitos podem ser categorizados como químicos, físicos, biológicos e ecológicos. A recuperação de ambientes contaminados requer tecnologias, muitas vezes de custo elevado, entretanto a fitorremediação apresenta-se como uma tecnologia eficiente e de baixo custo. Esta tecnologia pode ser aplicada in situ com a utilização de espécies vegetais e microorganismos associados, que degradam e seqüestram elementos contaminantes presentes no meio. Devido à inerente capacidade das espécies Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes e Spirodela polyrrhiza de absorverem diferentes metais, é possível que as mesmas sejam capazes de absorver e acumular, simultaneamente, metais e arsênio presentes na água de drenagem ácida, sem o possível comprometimento do crescimento e do desenvolvimento das plantas. O presente estudo teve como objetivos avaliar o acúmulo de Cu, Fe, Mn, Ni, Zn e As no tecido vegetal, além da tolerância e o desenvolvimento de E. crassipes, P. stratiotes e S. polyrrhiza expostas a sistema artificial de cultivo contendo soluções diluídas de drenagem ácida de minas. Dentre as espécies estudadas, E. crassipes foi a mais tolerante às referidas soluções, seguida por S. polyrrhiza e, por fim, P. stratiotes. No entanto, E. crassipes e P. stratiotes se destacaram por apresentar sistemas radiculares bem desenvolvidos e, desta forma, permitir acúmulo substancial de metais em suas raízes, favorecendo a rizofiltração. Porém, apenas E. crassipes apresentou capacidade de sobreviver em soluções contendo DAM sem que fosse registrado o surgimento de danos severos na morfologia externa e anatomia, embora seu crescimento tenha sido inibido com o aumento na concentração de DAM. / Mining is one of the paths in which metals are released into the environment, tailings piles and sterile materials are the main source of metal contamination. The presence of sulfide minerals in ore deposits is a source of acid mine drainage (AMD), which is recognized as a multifactor pollutant, and each factor varies depending on the systems affected. As main factors can be quoted pH, salts, metal and non-metallic ions, and sedimentation processes. The presence of heavy metals in the environment is the main problem related to acid mine drainage due to its effects on aquatic ecosystems. The effects may be categorized as chemical, physical, biological and ecological. The recovery of contaminated environments requires technologies, often expensive, however the phytoremediation is an efficient and low cost technology. It can be applied in situ using plants and microorganisms, which degrade and uptake contaminants. Due to the inherent ability of Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes and Spirodela polyrrhiza to uptake different metals, it is possible that they are able to uptake and accumulate both metals and arsenic, without compromising growth and plant development in solutions with acid mine drainage. This study aimed to evaluate Cu, Fe, Mn, Ni, Zn and As accumulation, tolerance and development of three species of macrophyte (E. crassipes, P. stratiotes and S. polyrrhiza) exposed to aqueous solutions containing acid mine drainage. Among the studied species, E. crassipes was the most tolerant to acid mine drainage solutions, followed by S. polyrrhiza, and finally, P. stratiotes. E. crassipes and P. stratiotes stood out for its well-developed root system that allows substantial metals accumulation in their roots, benefiting rhizofiltration. But, only E. crassipes showed ability to survive in solutions containing acid mine drainage without severe damages on its morpholoy and anatomy, and growth was inhibited with increasing concentration of acid mine drainage.

Dentre os principais resíduos produzidos em regiões urbanas destaca-se o subproduto do tratamento dos esgotos urbano-industriais, denominado lodo de esgoto (biossólido). A disposição agrícola deste biossólido pode ser uma alternativa viável quando este disponibiliza teores baixos de metais pesados em solução. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento químico de metais pesados no Latossolo Vermelho acriférrico (LVwf), isento de matéria orgânica e óxidos de ferro, após a adição de biossólido. Foram utilizadas amostras em superfície (0-20 cm) e profundidade (80-120 cm), de um LVwf e submetidas ao tratamento de remoção de matéria orgânica e óxidos de ferro. O biossólido utilizado foi coletado na Estação de Tratamento de Esgoto localizada em Barueri/SP. No laboratório, as amostras de terra foram colocadas em contato com o biossólido, com auxílio da Câmara Dupla de Difusão. Desta forma foi obtida a especiação iônica e a atividade dos metais pesados nas soluções extraídas, utilizando os teores de cátions incluindo os metais presentes, ânions e carbono orgânico dissolvido, com auxílio do programa Visual MINTEQ. Os resultados obtidos permitiram concluir que a especiação de metais pesados nos extratos de solo variaram com os elementos, predominando a forma livre, porém a atividade do íon livre em solução foi bem baixa, variando de 10-9 a 10-6 mol L-1. A matéria orgânica e óxidos de ferro não influenciaram, em geral, a solubilização dos metais analisados na faixa de pH estudado. O biossólido industrial disponibilizou teores muito baixos de metais em solução, o que viabiliza sua utilização agrícola. / Among the main residues produced in urban regions the treatment by-product of the urban-industrial, named sewage-sludge (biosolid) has its importance recognized. The agricultural disposition of this biosolid may be possible when it makes available low of heavy metaIs in solution. The objective of this study was to evaluate the chemical behaviour of heavy metaIs in an anionic Rhodic Acrudox (RA), after removaI of organic matter and iron oxide after biosolid addition. Soil was sampled from the surface (0-20 cm) and from deeper layer (80-120 cm) and these samples were treated for iron oxide and organic matter removal. Biosolid was collected in the Sewage Treatment Station located at Barueri/State of São Paulo. In the laboratory, soil samples were placed together with the biosolid in a Diffusion Double Chamber. In this way were obtained the ionic speciation and heavy metal activity in the extracted solutions by using cations concentrations inc1uding the metaIs, anions and dissolved organic carbon, through the concentrations including the metaIs, anions and dissolved organic carbon, through the program Visual MINTEQ. The results allowed to conc1ude that heavy metaIs speciation in the soil extracts varied with the elements, mostly in the free form. This free ion activity in solution was very low, varying from 10-9 to 10-6 mol L-1. In general, the organic matter and iron oxide did not changed, dissolution the availability of the heavy metaIs in the range of studied pH. Industrial biosolid present made available very low concentrations of heavy metaIs in soil solution, witch makes possible the agricultural utilization of this residue.

Orientador: Eliana Gertrudes de Lemos / Coorientador: Cristiane Moretto / Banca: Paulo Inácio da Costa / Banca: João Martins Pizauro Junior / Resumo: Nas últimas décadas, a síntese microbiana de biopolímeros com propriedades biotecnológicas tem atraído atenção crescente. Este trabalho relatou o efeito dos íons metálicos cobre bivalente (Cu2+) e cromo hexavalente (Cr6+) na biossíntese de exopolissacarídeo (EPS) e polihidroxibutirato (PHB), produzidos pela bactéria Rhizobium tropici (LBMP-C01). No ensaio de concentração mínima inibitória (CMI), a rizobactéria apresentou sensibilidade às concentrações superiores a 0,1 mmol L-1 para Cu2+ e 0,05 mmol L-1 para o íon Cr6+. O estudo do efeito destas concentrações de íons metálicos sobre a produção de EPS e PHB, este foi cultivado em meios PSYlíq sem a presença dos íons (controle) e suplementados com os íons separadamente (Cu2+ e Cr6+) e em mistura (Cu2+ + Cr6+). A curva de cultivo mostrou diferenças significativas entre o meio PSYlíq controle e os demais tratamentos contendo os íons metálicos nas concentrações avaliadas. Apesar do efeito dos íons metálicos no cultivo, todos os tratamentos apresentaram células viáveis. Quanto à ação dos íons metálicos sobre a produção de EPS e PHB, foi observado que os tratamentos contendo o íon cromo e os íons em mistura (Cu2+ + Cr6+) reduziram a produção de ambos os biopolímeros. No entanto, o tratamento suplementado com somente o íon Cu2+ induziu o aumento da produção de até 48% de EPS e 46,66% de PHB em relação ao controle, após 144 horas. O estudo de FTIR indicou mínimas diferenças nos grupos funcionais presentes nas moléculas dos biopolímeros... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the last decades, the microbial synthesis of biopolymers with biotechnological properties has attracted increasing attention. This work reported the effect of bivalent copper (Cu2+) and hexavalent chromium (Cr6+) ions on exopolysaccharide biosynthesis (EPS) and polyhydroxybutyrate (PHB), produced by the bacterium Rhizobium tropici (LBMP-C01). In the minimum inhibitory concentration (MIC) test, rhizobacteria showed sensitivity to concentrations higher than 0.1 mmol L-1 for Cu2+ and 0.05 mmol L-1 for the Cr6+ ion. The study of the effect of these metal ion concentrations on EPS and PHB production was carried out in PSYlíq media without the presence of ions (control) and supplemented with ions separately (Cu2+ and Cr6+) and in a mixture (Cu2+ Cr6+). The culture curve showed significant differences between the control PSYlíq medium and the other treatments containing the metal ions at the concentrations evaluated. Despite the effect of metal ions on the culture, all treatments had viable cells. As for the action of the metal ions on the production of EPS and PHB, it was observed that the treatments containing the chromium ion and the ions in the mixture (Cu2+ + Cr6+) reduced the production of both biopolymers. However, the treatment supplemented with Cu2+ alone induced an increase in the production of up to 48% of EPS and 46.66% of PHB in relation to the control after 144 hours. The FTIR study indicated minimal differences in the functional groups present in the molecules of t... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: André Henrique Rosa / Banca: Clóvis Augusto Ribeiro / Banca: Leandro Cardoso de Morais / Banca: Eny Maria Vieira / Banca: Ézio Sargentini Junior / Resumo: Neste trabalho caracterizou-se a distribuição e disponibilidade de cobre, chumbo e mercúrio totais em águas superficiais, substâncias húmicas e frações granulométricas de sedimentos coletados em mananciais dos três diferentes tipos de águas da bacia amazônica, ou seja, rios de água branca (barrenta), rios de água preta e rios de água clara. As amostras foram coletadas durante período de cheia e seca entre 2014 e 2015, nos reservatórios da Usina Hidredrétrica de Jirau (Rio Madeira - RO - água branca), da Usina Hidrelétrica de Cana Brava (Rio Tocantins - GO) e no baixo Rio Negro - AM. As concentrações das espécies analisadas estão de acordo com o disposto na Resolução CONAMA no 454/2012, a qual estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a avaliação do material a ser dragado em águas, preconizando para Cu 35,7 e 197; para Pb 35 e 91,3; e para Hg 0,17 e 0,486 mg kg-1 em referência aos níveis 1 e 2, respectivamente. Os maiores valores médios de concentração de cobre total foram no rio com tipo de água branca (rio Madeira) em seguida no rio com tipo de água clara (rio Tocantins) e rio com tipo de água preta (rio Negro). Podendo-se assim estabelecer a seguinte ordem decrescente de concentração média de Cu nos sedimentos: água branca> água clara> água preta. Para chumbo, os maiores valores médios de concentração foram no rio com tipo de água branca em seguida no rio com tipo de água clara e rio com tipo de água preta. Pode-se estabelecer a seguint... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the distribution and availability of copper, lead and mercury in surface waters, humic substances and granulometric fractions of sediments collected from the three different types of waters of the Amazon basin, ie white water rivers (muddy), Rivers of black water and rivers of clear water. The samples were collected during the flood and dry period between 2014 and 2015, in the reservoirs of the Jirau Hydroelectric Plant (Rio Madeira - RO - white water), the Cana Brava Hydroelectric Power Plant (Rio Tocantins - GO) and the lower Rio Negro - AM. The concentrations of the species analyzed are in accordance with CONAMA Resolution 454/2012, which establishes the general guidelines and minimum procedures for the evaluation of the material to be dredged in waters, recommending for Cu 35,7 and 197; For Pb 35 and 91.3; And for Hg 0.17 and 0.486 mg kg -1 in reference to levels 1 and 2, respectively. The highest values of total copper concentration were in the river with a white water type (Madeira river), followed by a river with a clear water type (Tocantins river) and a river with a black water type (Rio Negro). It is possible to establish the following order of decreasing average concentration of Cu in the sediments: white water> clear water> black water. For lead, the highest values of concentration were in the river with white water type then in the river with clear water type and river with type of black water. The following order of average Pb conc... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Em áreas agrícolas, o uso indiscriminado de agroquímicos leva ao comprometimento da qualidade ambiental. A aplicação contínua de fertilizantes sintéticos e pesticidas resulta no acréscimo de constituintes tóxicos no solo e, conseqüentemente, na água subterrânea. Estudos realizados em área agrícola de Jundiaí, São Paulo, revelaram presença de teores significativos de arsênio na água dos poços monitorados. A ingestão de arsênio inorgânico pode causar câncer, principalmente, de pele e pulmonar. No solo verificou-se, além de arsênio, a existência de cromo, cobre, chumbo e mercúrio proveniente de produtos químicos utilizados na lavoura. Os produtos químicos utilizados no tratamento de cultivares frutíferos, apresentaram arsênio e metais pesados em sua composição. A adubação fosfatada constitui-se a principal fonte de contaminação de arsênio no solo, em razão da alta dosagem empregada. A presença desse constituinte nos fertilizantes deve-se ao minério fosfático utilizado na produção do adubo químico. A mobilidade de arsênio foi evidenciada com ensaios de competitividade aniônica entre arsenato e fosfato, onde a adsorção de arsenato pelo solo decresce na presença de fosfato. A constatação de arsênio na água levou a realização de experimentos de remediação. A lã de aço foi utilizada na remoção de arsênio (III e V) da água. Assim, como sugestão, para áreas rurais desprovidas de sistema de tratamento de água, recomenda-se o uso de talha terracota contendo, como meio filtrante, de carvão ativado e lã de aço. A principal vantagem desse processo deve-se ao baixo custo e de aplicação residencial. / This study investigated the occurrence and behaviour of arsenic and heavy metals (chromium, copper, lead and mercury) in the soil. Special attention is given to the anthropogenic impact, such as the effects of agriculture on soil quality and drinking water contamination. Arsenic and heavy metals may accumulate in soil through the application of fertilizers and pesticides. Studies were carried out in an area of Jundiai, São Paulo, with high arsenic in levels natural water from domestic wells. Ingestion of inorganic arsenic can cause skin and lung cancers. The deterioration of soil and groundwater quality as a result mainly of fertilizer use due to excessive P application, overdosing of soil with phosphate, undesirable additions of arsenic and trace elements. Phosphate fertilizers are a potential source of arsenic. The concentration of arsenic in the fertilizer will vary with the source rock for to produce the synthetic manure. Based on data from the laboratory experiments, arsenate and phosphate sorption, displayed similar adsorption. Nevertheless, arsenate adsorption by soil decreased in the presence of phosphate; thus increasing the mobility of arsenic in the soils. Based on results from laboratory studies, steel-wool was utilized in remotion of arsenic (III and V) from drinking water, because it offer high adsorption capacity. The combination of granular actived carbon and steel-wool can effect. As removal up to 100%. A major advantage of this process is due to the low-cost and residential application (terra cotta filter).

Por aproximadamente 40 anos, o Rio Ribeira de Iguape recebeu resíduos da mineração: rejeitos das plantas de concentração mineral (enriquecidos em Cu, Cr, Pb, Ag e Zn) e escórias de uma unidade de metalurgia (enriquecidas em Cu, Zn, Cr, Fe, Pb e As), produzidos e descartados pela empresa Plumbum S/A, localizada em Adrianópolis (Paraná). Para verificar a contribuição destes resíduos na contaminação deste rio, como também identificar a possibilidade de depuração natural ou não no mesmo, definiu-se a necessidade de avaliar três compartimentos: resíduos, sedimentos e organismo biomonitor. Nas amostras de resíduos foram realizadas caracterizações físicas e químicas, nos sedimentos foram realizadas análises químicas, granulométricas e algumas amostras investigadas por MEV/EDS e no biomonitor (molusco Asiático da espécie Corbicula fluminea) foram realizadas análises químicas dos tecidos e das carapaças. Estas análises indicaram a existência de elevados teores de Pb nos resíduos da mineração, os quais ultrapassaram os valores deste metal estabelecidos na norma NBR 10.005 da ABNT. Nesta comparação, os rejeitos do concentrado da Mina do Rocha ultrapassaram em 32 vezes, os da Plumbum em 41 vezes e as escórias em 34 vezes, os limites estabelecidos por tal norma, sendo assim classificados como pertencentes à Classe I ? perigosos. Destes resíduos o mais problemático atualmente é o rejeito da Plumbum, por apresentar granulometria fina, pH mais baixo, apresentar maior teor de Pb no teste de lixiviação, além de estar depositado muito próximo de uma das margens do Rio Ribeira de Iguape. A interação destes resíduos com o sistema aquático foi verificada a partir da detecção de Pb, Zn, Cu nos sedimentos. Os sedimentos depositados em bancos de areia e os estuarinos exibiram maiores teores para Pb (média de 135,00 mg/kg para os depósitos em bancos de areia e 124,00 mg/kg para os estuarinos) e Zn (média de 112,62 mg/kg para os depositados em bancos de areia e de 133,00 mg/kg para os estuarinos). Em todos os tipos de sedimentos foi constatado que o local de coleta que exibiu teores mais elevados para os metais de estudo foi em Iporanga, secundariamente na Ilha do Caranguejo na região do Mar Pequeno, a sul de Iguape. Nos sedimentos em suspensão, as análises em MEV/EDS exibiram a presença de grãos de escória, indicando que estes ainda hoje, estão interagindo com este ambiente e sendo transportados. Esta comprovação, só foi possível, de fato, a partir das análises de tecidos e de carapaças da espécie Corbicula fluminea, os quais demonstraram estar havendo interação dos metais pesados provenientes dos resíduos com a biota deste sistema aquático. Nos tecidos deste biomonitor foram detectados em média 23,99 ?g/g de Cu, 144,21 ?g/g de Zn, 0,71 ?g/g de Cd, 2,41 ?g/g de Pb e 7,11 ?g/g de Cr. Destes metais, o mais preocupante é o Pb, ele apresenta concentrações mais elevadas que os relatados em outros estudos para este mesmo bivalve e também, ultrapassa o valor de referência da ANVISA (2,00 ?g/g) para a concentração deste metal pesado em peixes e produtos de pesca para consumo. Além dos tecidos, as carapaças deste biomonitor, também estão concentrado estes metais pesados. De modo geral, concluiu-se que o Rio Ribeira não está sofrendo processos naturais de depuração e que ainda hoje representa um problema ambiental, pois os metais estão migrando ao longo do curso da drenagem e neste processo sendo biodisponibilizados, o que pode vir a gerar transferência e acumulação na cadeia trófica. / For approximately 40 years, Ribeira de Iguape River received mining wastes (enriched in Cu, Cr, Pb, Ag and Zn) and metallurgical slags (enriched in Cu, Zn, Cr, Fe, Pb and As), produced and discharged by Plumbum S/A, a company located in Adrianópolis (Paraná). In order to verify the contribution of these residues in the river contamination and natural purification the compartments of mining residues, sediments and bioindicator organisms were evaluated. Physical and chemical characterizations were realized in the residues samples; while chemical analyses, grain size evaluation and MEV/EDS were carried out in sediments. Asiatic clam (Corbicula fluminea) was taken as a bioindicator, through chemical analyses of its tissues and shells. The results showed high Pb levels, being classified as Class 1 ? dangerous - by ABNT, norm NBR 10,005, once the limited levels were exceeded by Rocha wastes (32x), Plumbum wastes (41x) and slags (34x). The Plumbum waste is currently the most problematic, as it is made of fine grain, lower pH, higher Pb level detected in the extraction test and is deposited very close to the draining site. The interactions of these residues with the aquatic system was verified through Pb, Zn, Cu detection in the sediments. Pb and Zn levels were, respectively, 135.00 mg/kg and 112.62 mg/kg in the sand banks deposits, and 124.00 mg/kg and 133.00 mg/kg in the estuaries deposits, with prominent metal levels in Iporanga and, secondary, in Crab Island, region of the Small Sea, south of Iguape. MEV/EDS analyses carried out in suspended sediments showed the presence of slags grains, suggesting that still nowadays they are transported and interact with the environment, once they have been detected in tissues and shells samples of Corbicula fluminea. In the tissues of this bioindicator, there were detected average levels of 23.99 ?g/g of Cu, 144.21 ?g/g of Zn, 0.71 ?g/g of Cd, 7.11 ?g/g of Cr and 2.41 ?g/g of Pb; making evident that this last value is strongly high and over the ANVISA reference (2.00 ?g/g) for fish and other consumption products. The results suggest that natural processes of Ribeira de Iguape River are not sufficient for its purification, keeping metals\' transport and bioavailability, which can accumulate in the trophic chain, representing a serious environmental problem.

O presente estudo objetivou a caracterização hidrogeoquímica da microbacia de drenagem Entre Rios, reflorestada com eucaliptos utilizando-se modelos de transporte de materiais nas fases dissolvidas e particuladas, em períodos de amostragens, antes e depois da realização da colheita de madeira. Na área experimental foram coletadas amostras de águas fluviais, material particulado em suspensão, águas de chuva, solos e sedimentos de fundo. Foram determinados importantes parâmetros e variáveis como vazão, concentração de íons majoritários e material particulado em suspensão, variabilidade temporal e transportes de material dissolvido e particulado, mecanismos de aporte difuso e pontual da carga dissolvida, separação das componentes superficial e subterrânea no escoamento total, concentração e biodisponibilidade dos principais metais pesados nos solos e sedimentos de fundo do córrego. As características hidroquímicas das águas fluviais mostraram que as espécies químicas SiO2, HCO3 -, Ca2+, Mg2+ e Na+ apresentaram comportamentos de diluição com o aumento da vazão e aportes de origem difusa, em todo período, relacionadas à formação geológica da região e mecanismos de recarga da bacia. A amostragem realizada cinco meses após a colheita de madeira evidenciou anomalias de K+ e Cl- que apresentaram padrões de aumento de suas concentrações em relação ao aumento das respectivas vazões, associadas à aplicação de insumos agrícolas. O transporte específico de TDS na amostragem anterior à colheita foi de 35,81 kg km-2d-1, e posterior à colheita foi de 23,53 kg km-2d-1 pelo método estocástico. Tal transporte foi composto principalmente de SiO2 e HCO3 - e a origem destas espécies estiveram associadas à alterações de rochas e aportes atmosféricos totais. Em termos de MPS, as concentrações obtidas se relacionaram positivamente com a vazão nas amostragens intensivas indicando maiores arrastes deste material nas maiores vazões, com concentrações máximas de 50,2 e 80,6 mg L-1 antes e após a colheita, respectivamente. A erosão mecânica da microbacia mostrou-se com uma taxa de degradação física dos solos de 8,7 m Ma-1.Em relação aos aportes atmosféricos, as espécies químicas mais representativas foram o Ca2+ e o Na+ para os cátions e HCO3 -, NO3 - e SO4 2- para os ânions. O transporte específico do TDS nas águas de chuva foi de 4,10 t km-2 a-1. Pelas razões dos transportes totais de águas pluviais e fluviais ficou evidenciado um controle dos aportes atmosféricos totais sobre as águas do córrego da microbacia. Cr, Cd, Co, Cu, Zn e Sc foram os metais pesados com maiores concentrações no solo LVd da microbacia. A especiação química dos solos revelou que o LVd foi solo que apresentou maior fração biodisponível para Cd e Zn e estiveram associados principalmente as frações óxidos de ferro cristalino e matéria orgânica, respectivamente. Os resultados dos fatores de enriquecimento para as camadas de 0-10 cm dos solos da microbacia de drenagem não evidenciaram influência antrópica causada pelos tratos culturais, exceto pelo Cu no solo LVAd na camada de 0-10 cm / This study aimed to characterize the Entre Rios stream small watershed hydrogeochemistry, reforested with eucalyptus using materials transport models in dissolved and particulate phases, in periods of sampling, before and after the clearcutting. In the experimental area were collected river water samples, suspended particulate material, rain water, soil and botton sediments. Were determined important parameters and variables such as discharge, major íons concentration, and suspended particulate material, temporal variability and dissolved and particulate transports, punctual and diffuse input mechanisms of the dissolved load, superficial and sub superficial components of the total discharge, concentration and bioavailability of the major heavy metals in soils and bottoms sediments. Hydrochemistry characteristics of the fluvial waters showed that chemical species SiO2, HCO3 -, Ca2+, Mg2+ and Na+ presented dilution behavior with increasing of the discharge and diffuse input, in any period, related to the regional geological formation and watershed recharge mechanisms. Sampling performed five months after the clearcutting showed abnormalities of K+ and Clthat showed increase of their concentrations with the discharge, associated with the agricultural inputs application. The TDS specific transport in the sample before clearcutting was 35.81 kg km-2d-1, and after was 23.53 kg km-2d-1 calculated by the stochastic method. This transport was composed mainly of the SiO2 and HCO3 - and the origin of these species were associated with rock alterations and total atmospheric inputs. In terms of MPS, the concentrations were related positively with the discharge in intensive sampling indicating more haul of this material in the higher discharge with maximum concentrations of the 50.2 and 80.6 mg L-1 before and after clearcutting, respectively. The mechanical erosion showed a soil physical degradation tax of the 8.7 m Ma-1. In relation of atmospherics inputs, the most representative chemical species were Ca2+ and Na+ and HCO3 -, NO3 -, SO4 2-. The TDS specific transport in rain waters was 4.10 t km-2 y-1. The rations between rainwater and river transports demonstrated the control of the atmospheric total contributions in the watershed waters. Cr, Cd, Co, Cu, Zn and Sc were heavy metals with higher concentrations LVd in soil. The soils chemical speciation showed to the LVd soil higher bioavailable fraction for Cd and Zn and were associated mainly with crystalline iron oxides and organic matter, respectively. The enrichment factors results for the 0-10 cm soil layer in the watershed showed no anthropogenic influence caused by cultural treatments, except for the Cu in 0-10 cm LVAd soil layer

Orientador: Fabiano Tomazini da Conceição / Banca: Maria Lucia Pereira Antunes / Banca: Carlos Alfredo Suárez / Resumo: Este estudo teve como objetivo caracterizar as propriedades da lama vermelha brasileira natural, tratada termicamente a 400ºC e tratada quimicamente por ácido clorídrico (HCI) e nitrato de cálcio (Ca(NO3)2), e avaliar a sua capacidade de adsorção de níquel (Nr2+) e zinco (Zn2+) em soluções aquosas. A influência da variação do pH no processo de adsorção foi analisada, encontrando-se o pH 7, dentre os valores estudados, como o ideal para a adsorção. Também foram realizados testes de adsorção com variação da concentração inicial de Nr2+ e Zn2+, em pH 5-5,5; a partir dos quais foram elaboradas isotermas de adsorção ajustadas pelos modelos de Freundlich e Langmuir. Como resultado, percebeu-se que a lama vermelha é um adsorvente efetivo de Nr2+ e Zn2+, sendo a lama ativada termicamente a que apresentou maior capacidade de adsorção para ambos os metais, tendo sido encontrados os valores de 1,86 mmol/g para o Nr2+ e 1,43 mmol/g para o Zn2+. Além disso, o tempo de equlíbrio de sete horas foi encontrado e a cinética da reação foi estudada por meio dos modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem, Elovich e difusão intrapartículas, em pH 5-5,5. Concluiu-se que a reação de adsorção seguiu o modelo sde pseudo-segunda ordem. Também foram realizados estudos de termodinâmica, em pH 5-5,5, indicando que a reação de adsorção é endotérmica e que os metais possuem afinidade com a lma vermelha. Sendo assim, pode-se concluir que a lama vermelha tem potencial para ser utilizada como um adsorvente de baixo custo de aquisição para o tratamento de efluentes contaminados por metais / Abstract: This study aimed to characterize the properties of natural Brazilian red mud, heat treated red mud at 400ºC and chemically treated red mud by hydrochloric acid (HCI) and calcium nitrate (Ca(NO3)2), and evaluate its adsorption capacity for nickel (Nr2+) and zinc (Zn2+) in aqueous. Influence of pH variation in adsorption process was analyzed, finding pH 7, among studied values, as the ideal for adsorption. Also adsorption tests varying Nr2+ and Zn2+ initial concentrations were performed, at pH 5-5,5, and adsorption isotherms adjusted by Freundlich and Langmuir models were prepared. As a result, red mud was considered an effective Nr2+ and Zn2+ adsorbent. The thermally activated red mud showed the highest adsorption capacity for both metals, presenting maximum adsorption values of 1.86 mmol/g for Nr2+ and 1.43 mmol/g for Zn2+. Furthermore, the equilibration time of seven hours was found and pseudo -first order, pseudo-second order, Elovich and intraparticle diffusion models were used to study the kinetics, at pH 5-5,5. The results showed reaction of adsorption followed the pseudo-second order model. Also thermodynamic studies, at pH 5-5,5, were conducted, which indicated adsorption reaction is endothermic and the metals have affinity to red mud. Thus, it was concluded that red mud has potential to be used as an adsorbent of low acquisition cost for treatment of effluents contaminated by metals / Mestre