Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 240547 bytes, checksum: 20321868b10a192937153ede468b05e2 (MD5) Previous issue date: 2012-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sanitary landfill leachate has high, potentially toxic organic and nutrient loads that may cause negative impacts during combined biological treatment with sewage. In this study, the effect of intermittent leachate addition at the inlet of the activated sludge municipal sewage treatment plant in Juiz de Fora, Minas Gerais, located in southeastern Brazil, was evaluated. Raw sewage, leachate, mixed leachate-sewage and treated wastewater samples were collected monthly over six months for physicochemical characterization (organic matter, solids, nutrients, metals) and determination of acute toxicity to Daphnia similis. Return activated sludge was also collected and used to quantify specific oxygen uptake rate (SOUR) and biomass growth in sewage and leachate-sewage mixtures in the laboratory. Leachate presented higher values than sewage for all parameters measured, except phosphorous, though its composition varied widely. Activated sludge treatment efficiently removed organic matter and nutrients, despite the high intermittent loads associated with leachate added at the treatment plant inlet. The only parameters that regularly surpassed Minas Gerais state discharge limits were Hg and Pb. Contrary to the raw sewage that did not exhibit toxicity, all samples of leachate were acutely toxic to D. similis and this led to toxicity in four of the mixed leachate-sewage samples, while only one sample of treated wastewater exhibited slight toxicity. Leachate toxicity correlated positively with pH, nitrogen and conductivity. Potentiation of the toxic effect was observed in leachate-sewage mixtures prepared in the laboratory. SOUR values and sludge production increased in mixtures of 20% leachate-80% sewage over their values in sewage alone. SOUR values correlated negatively with As, Cd, Hg and Pb. The results suggest that activated sludge can adapt to the increased organic and nutrient load associated with landfill leachate over time, but the effect of the impulse loads that enter with leachate should be investigated further. / O lixiviado de aterro sanitário apresenta elevadas cargas orgânicas e de nutrientes potencialmente tóxicas, que podem causar impactos negativos durante o tratamento biológico combinado com esgoto. Nesta pesquisa foi avaliado o efeito da adição de lixiviado ao esgoto sanitário no cotratamento por lodos ativados em uma ETE no município de Juiz de Fora, sudeste do Brasil. Esgoto bruto, lixiviado, mistura esgoto-lixiviado afluente na ETE e efluente secundário foram coletados mensalmente, durante 6 meses, caracterizados físico-quimicamente (matéria orgânica, sólidos, nutrientes e metais) e avaliadas quanto à toxicidade aguda à Daphnia similis. Lodo da linha de reciclo foi coletado para a quantificação da taxa específica de consumo de oxigênio (SOUR) e de crescimento de biomassa do lodo no esgoto bruto e em misturas esgoto-lixiviado preparadas em bancada. Os resultados evidenciaram a grande variabilidade na composição do lixiviado, o qual apresentou valores mais elevados em todas as variáveis analisadas, exceto o fósforo. Apesar da elevada carga orgânica adicionada de forma intermitente no sistema, o tratamento por lodos ativados parece remover de forma eficiente a matéria orgânica e nutrientes e produz um efluente secundário com baixas concentrações de DQO e N orgânico. O efluente secundário apresentou concentrações de Hg e Pb acima dos limites estabelecidos para lançamento em corpos d água no estado de Minas Gerais. Ao contrário do esgoto bruto, todas as amostras de lixiviado foram tóxicas à D. similis, o que conferiu toxicidade à mistura afluente na ETE em algumas amostragens. Somente uma amostra de efluente secundário apresentou ligeira toxicidade. A toxicidade do lixiviado correlacionou-se positivamente com o pH, nitrogênio e condutividade. Testes de toxicidade em misturas preparadas em bancada evidenciaram o efeito de potencialização da toxicidade do lixiviado. Há uma tendência do aumento da SOUR com o aumento da proporção de lixiviado na mistura e os valores de SOUR correlacionaram-se negativamente com As, Cd, Hg e Pb. Os resultados sugerem que os lodos ativados podem se adaptar a misturas com maiores concentrações de lixiviado ao longo do tempo, mas o efeito de altas cargas na entrada do sistema deve ser investigado futuramente.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1778944 bytes, checksum: c42dcebf9f7394f2955a83c25a92b1b5 (MD5) Previous issue date: 2009-07-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present work shows an assessment of the environmental conditions of São Marcos Bay in the trace metal (Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Fe, Al and Mn) levels in water, sediment and fish. For this evaluation three points of collections were selected in the proximities of the Itaqui port, considering the drought and rain periods and the tide conditions. Physico-chemical parameters of the water were evaluated, such as: pH, temperature, salinity and conductivity. The results for these analyses showed that just the salinity (30 ) presented a value below the minimum indicated to characterize as saline water. The other parameters are in agreement with the expected for this type of water. The ecotoxicity test in the water of the Bay demonstrated poisonous effects in all sampling points, therefore confirmed the presence of substances that influence on the system in São Marcos Bay. The quantification of Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Fe, Al and Mn metals was carried out with Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES) thecnique while Anodic Stripping Voltammetry with mercury film electrode was used to determine the other metals that were not quantified by ICP-OES in water samples. Fe and Al concentrations were the most abundant elements in water and sediment with 5,41 and 7,82 mg L-1 average in water for Fe and Al, respectively and 3427 and 4200 mg L-1 maximum for Fe and Al in sediments. For the fish samples only the Pb, Cd and Ni metals were not detected. The CONAMA 357/05 resolution was used for water results discussion and ANVISA 685/08 for the fish results discussion. / O presente trabalho apresenta uma avaliação das condições ambientais da Baía de São Marcos com relação aos níveis de metais-traço Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Fe, Al e Mn em água, sedimento e peixes. Para esta avaliação foram selecionados três pontos de coletas nas proximidades da região portuária do Itaqui, considerando os períodos de seca e chuva e as condições da maré (vazante e enchente). Parâmetros físico-químicos da água como: pH, temperatura, salinidade e condutividade foram avaliados. Os resultados para estas análises mostraram que apenas a salinidade apresentou-se abaixo de 30 que é o valor mínimo para caracterizar uma água como salina. Os demais parâmetros estão de acordo com o esperado para este tipo de água. O teste de ecotoxicidade realizado na água da Baía demonstrou efeitos tóxicos em todos os pontos de amostragem, confirmando-se que na Baía de São Marcos há a presença de substâncias que influenciam sobre o sistema de ensaio. A quantificação dos metais Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Fe, Al e Mn foi realizada por Espectroscopia de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) e por voltametria de redissolução anódica com eletrodo de filme de mercúrio os metais que não foram quantificados por ICP-OES em amostras de água. Concentrações de Fe, Al foram as mais abundantes em água e sedimento de fundo com média de 5,41 e 7,82 mg L-1 em água para Fe e Al, respectivamente e máxima de 3427 e 4200 mg L-1 para Fe e Al em sedimentos. Para as amostras de peixes apenas os metais Pb, Cd e Ni não foram detectados. Os resultados foram discutidos com base na Resolução 357/05 CONAMA e Portaria 685/08 da ANVISA para água e peixe, respectivamente.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-05-23T12:59:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese Josineide Braz - PPGEOC.2016.pdf: 4942673 bytes, checksum: 8c5e68ef53147158bd12d20be3d26ed6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T12:59:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese Josineide Braz - PPGEOC.2016.pdf: 4942673 bytes, checksum: 8c5e68ef53147158bd12d20be3d26ed6 (MD5) Previous issue date: 2016-05-12 / A evolução sedimentológica e geoquímica da Bacia Hidrográfica do Rio Goiana (Pernambuco-Brasil) é abordada nesta pesquisa cobrindo cerca de 300 anos de sua história. Os resultados são suportados por análises em testemunhos de perfil de fundo realizado no médio estuário deste rio, a 10 km da foz. As determinações em sedimento total envolvem: granulometria, análises óxidos fundamentais/elementos traços, DRX, análises CNH, matéria orgânica, análises de hidrocarbonetos (HPAs), além de δ13C, δ15N, razão C/N e datações 210 Pb e 14C. Os resultados permitiram compartimentar o desenvolvimento sedimentar/geoquímico em 3 estágios: séculos XX-XXI, século XIX, séculos XVIII-XIX, sobrepondo-se sobre registros pré-antropocênicos. Os principais incidentes climatológicos (enchentes de 1899 e 2011) e grandes secas (1824-1825 e 1877-1879), mostraram assinaturas características sedimentares, mineralógicas e geoquímicas, notando-se ainda um registro de perturbação sedimentológica/geoquímica no início do século XVIII, supostamente resultante da reforma no porto local. A natureza desses registros é discutida também, com referência aos principais contaminantes químicos tóxicos (metais e HPAs). Constatou-se que as contaminações de Ni-Cr são crônicas nesta bacia, desde séculos atrás, e que as concentrações de Hg, embora abaixo dos limiares recomendados pela USEPA/CCME, mostram evidências de insuficiente complexação no sistema. A vegetação predominante na área desde o século XVIII é arbórea, e a expansão do cultivo de cana-deaçúcar não foi suficiente para afetar o padrão vigente de δ13C. As fontes dos HPAs para o estuário têm predomínio pirotécnico, derivado da combustão da biomassa, do carvão e, principalmente, de combustíveis fósseis. / Sedimentological and geochemical evolution of estuarine of the Goiana River (Pernambuco, Brazil) is presented in this research covering 300 years of the history. The results are supported by analysis in core sediments performed at the middle estuary, 10 km from the mouth. The determinations in the total sediment involves: particle size, oxides/trace elements analysis, XRD, CNH, organic matter – polycyclic aromatichydrocarbons (PAHs) analysis, δ13C and δ15N determinations, C/N ratios and 210Pb and 14C dating. The results allow to the segmentation of the sedimentary/geochemistry development in 3 stages: XX-XXI centuries, XIX century, and XVIII-XIX centuries, overlapping records of the Anthropocene. The main climatological events (floods: 1899 and 2011); severe droughts (1824-1825 and 1877-1879), showed characteristics sedimentary records, mineralogical and geochemical signatures, noting also a signaling of sedimentological/geochemistry disturbance at the beginning of the XVIII century, supposed from local harbor improvement. The nature of these registers is discussed also with reference to the main chemical contaminants with potential toxicity (metals and PAHs). Conclusively, the Ni-Cr contaminations are chronic in this basin since centuries ago, and more recent Hg concentrations also, although when these concentration are below the thresholds recommended by USEPA/CCME. These evidences points to insufficient complexation in the studied aquatic system. The predominant vegetation in the area since the XVIII century is of arboreal characteristic, but the expansion of sugarcane cultivation was not enough to affect the current pattern of δ13C. The main sources PAHs to the estuary are pyrogenic, predominantly derived from the combustion of biomass, coal and especially fossil fuels.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Sergipe River Basin is one of the most important basins of the State of Sergipe. It drains 16.7% of the total area of the State and has a resident population of 56.6% of the total population, shared by 26 cities. The aim of this project is to determine and assess the distribution and toxicity of trace metals Co, Cr, Cu, Ni, Mn, Pb and Zn in surface sediments of the Sergipe River Basin. It was collected nineteen sediment samples in December 2010. The extraction methods used were efficient, with good agreement, without significant difference and a confidence level of 95%. The total concentration of metals from the surface sediments showed a wide variation of values. The strong correlations among iron, manganese and other trace metals indicate that iron and manganese in inorganic major carriers control the distribution of metals in sediments of the study area. The total concentration of the determined metals was normalized from iron. The P1 site showed enriched by Ni and Pb, Cr by the site P5, P2 and P6 sites by Co and Cu site by P13. The enrichment factor (EF = 3.45) and index geoaccumulation (Igeo = 1.20) indicated contamination only in the site P13. According to the geochemical normalization, the Enrichment factor and index of geoaccumulation, the concentrations of metals from sediment analyzed can be seen from natural sources, except for the sites P1, P5 and P13, and the lines of regression can be used to define the basis of regional geochemistry (BGR). The application of PCA and HCA or geochemical suggests characteristic mechanism similar to the enrichment sites P1-P3, P6, P9-P10 (Group I) and sites P4-P5, P7, P8, P11-P19 (Group II). The site P1-P3 and P9 showed higher concentration at least of one value of TEL and / or TEC for Cu and Ni. According to the ratio of potential adverse impact of sediment to biota, QPEL-SQA and SQA-QPEC the examined samples, in general, are not affected, except for sites P1-P3, P9, P10 and P13 (moderately impacted). / A bacia hidrográfica do rio Sergipe é uma das mais importantes bacias do Estado de Sergipe. Drena 16,7% da área total do estado e possui uma população residente de 56,6% do total de habitantes do mesmo, distribuídos em 26 municípios. Este trabalho teve como objetivo determinar e avaliar a distribuição e toxidade dos metais traço Co, Cr, Cu, Ni, Mn, Pb e Zn em sedimentos superficiais da bacia hidrográfica do rio Sergipe. Foram coletadas, em dezembro de 2010, dezenove amostras de sedimentos. Os métodos de extração utilizados se mostraram eficientes, com boa concordância, sem diferença significativa com um nível de confiança de 95 %. As concentrações totais dos metais dos sedimentos superficiais apresentaram uma grande faixa de variação de valores. As fortes correlações entre o ferro, o manganês e os demais metais traço, indicam ser o ferro e o manganês os principais carreadores inorgânicos no controle da distribuição dos metais nos sedimentos da área de estudo. As concentrações totais dos metais determinados foram normalizados a partir do ferro. O sítio P1 se mostrou enriquecido por Ni e Pb, o sítio P5 por Cr, os sítios P2 e P6 por Co e o sítio P13 por Cu. O fator de enriquecimento (FE=3,45) e o índice de geoacumulação (Igeo=1,20) indicaram contaminação apenas no sítio P13. De acordo com a normalização geoquímica, fator de enriquecimento e índice de geoacumulação, as concentrações dos metais dos sedimentos analisados podem ser consideradas de origem natural, exceto para os sítios P1, P5 e P13, e as linhas de regressão obtidas podem ser usadas para definir a base geoquímica regional (BGR). A aplicação da PCA e HCA sugere característica geoquímica ou mecanismo de enriquecimento semelhante para os sítios P1-P3, P6, P9-P10 (Grupo I) e para os sítios P4-P5, P7-P8, P11-P19 (Grupo II). O sítio P1-P3 e P9 apresentaram concentração superior pelo menos um valor de TEL e/ou TEC para Cu e Ni. De acordo com o quociente de potencial impacto adverso de sedimento à biota, QPEL-GQS e QPEC-GQS, as amostra analisadas, em geral não estão impactadas, com exceção dos sítios P1-P3, P9-P10 e P13 (moderadamente impactados).

The environmental impact caused by oil, sewage, industrial, mining, leaching of soil and urban surfaces in the Brazilian coast has generated effluents mixed, with the metal trace a specific problem because they are deposited in marine sediments and present toxicity at the same time, persistence and bioaccumulation. Sediments act as operating compartment corded an essential role in the redistribution of marine biota, because that guard the historical record of contamination of water body. Oil exploration extends to offshore environment, occupying a prominent position in the energy matrix, responsible for most of the national supply. The oil and gas activities may include a significant source of pollution of the planet. The aim of this study was to observe the sediment profiles of the continental shelf off Sergipe and Alagoas southern state, checking for a variation of the concentration of trace metals according to depth. Three cores (PCM-9 (A), PCM-9 (B), Est.2 (A)) were performed to obtain a vertical profile of sediment samples obtained at various depths. In this study, drew up the metals Co, Cr, Fe, Li, Mn, Ni, Pb, Zn, Al and Cu total and partial, were determined by atomic absorption spectrometric (AAS). In the extraction part, the result of the recovery was above 90%, ranging from 92% to 111.1%. In the extraction result of the total recovery ranged from 77.6 to 99%. These values were obtained in the studied parameters, indicating good accuracy of the methodology. The values of RSD are below 10%, expressing the accuracy of methodology. Showed that the concentration distribution of trace metals in sediment profiles vary with depth. Colors in PCM-9 (A), PCM-9 (B), increased concentrations of metals and the core Est.2 (A) decreased gradually from base to surface. The iron was approved as a geochemical normalizer better. The values of the calculated enrichment factor shown to be low, considering the low enriched, except Pb, Co, Mn and Al that have moderate values. The geochemical background values were estimated in three different procedures, which can generate unrealistic characterizations of the state of pollution. The values of trace metals are below the sediment quality guidelines, which leads to the adverse effect on aquatic biota is unlikely. / O impacto ambiental causado por óleo, esgotamento sanitário, industrial,mineração, lixiviação de solos e superfícies urbanas, na costa brasileira temgerado efluentes variados, sendo os metais traço um problema particular,pois se depositam nos sedimentos marinho e apresentam ao mesmo tempo toxicidade, persistência e bioacumulação. Os sedimentos funcionam comocompartimento operacional que exerce papel essencial na redistribuição àbiota marinha, visto que guardam registro histórico da contaminação decorpo d água. A exploração de petróleo se estende ao ambiente offshore, ocupando uma posição de destaque na matriz energética, responsável pela maior parte do suprimento nacional. As atividades petrolíferas podem consistir uma fonte poluidora significativa do planeta. O objetivo desse estudo foi observar os perfis sedimentares da plataforma continental de Sergipe e sul de estado de Alagoas, verificando se há uma variação da concentração dos metais traço de acordo com a profundidade. Três cores (PCM-9(A), PCM-9(B), Est.2(A)) foram realizadas para obter um perfil vertical do sedimento, obtendo amostras a várias profundidades. Nesse estudo, extraiu-se os metais Co, Cr, Fe, Li, Mn, Ni, Pb, Zn, Al e Cu totais e parciais e foram determinados através da espectrometria de absorção atômica. Na extração parcial, o resultado da recuperação foi acima de 90 %, variam de 92% a 111,1%. Já na extração total o resultado da recuperação variou de 77,6 a 99%. Esses valores foram obtidos nos elementos estudados, indicando boa exatidão da metodologia. Os valores do desvio padrão relativo estão abaixo de 10%, expressando a precisão da metodologia. Mostrou-se que a distribuição da concentração dos metais traço nos perfis sedimentares variam com a profundidade. Nos cores PCM- 9(A), PCM-9 (B), as concentrações dos metais aumentaram e no core Est.2 (A) diminuiu gradativamente da base até a superfície. O ferro foi aprovado como melhor normalizador geoquímico. Os valores do fator de enriquecimento calculado mostraram-se baixos, considerando-se pouco enriquecida, exceto o Pb, Co, Mn e Al que apresentam valores moderados. Os valores de background geoquímico estimado foram diferentes nos três procedimentos utilizados. Os valores dos metais traços estão abaixo dos valores guia de qualidade dos sedimentos, o que leva o efeito adverso a biota aquática ser pouco provável.

Os recursos hídricos urbanos são de grande importância para os municípios que têm desenvolvimento econômico crescente e aumento demográfico, sendo que a manutenção da qualidade da água dos mananciais de abastecimento para a população é imprescindível para a saúde e para diminuir o custo econômico. A bacia do Alto Jacaré-Guaçu, em cuja área está inserido o município de São Carlos/SP, tem como principais sub bacias a do Rio do Monjolinho e a do Ribeirão do Feijão, sendo este a principal fonte de abastecimento de água para a cidade. O trabalho foi proposto para avaliar a qualidade da água dos recursos hídricos da bacia do Alto Jacaré-Guaçu, através da análise das características limnológicas, das substâncias tóxicas e da comunidade de macroinvertebrados que permitem a indicação da qualidade da água. Foram efetuadas duas campanhas de amostragem em 1999: a) no período chuvoso (em março) e b) no período de estiagem (em agosto). Em março foram realizadas amostragens em 8 pontos e, em agosto, foram acrescidos mais 6 pontos, totalizando 14. Paralelamente, com o intuito de visualizar espacialmente os resultados e desta forma identificar as áreas com maior ou menor grau de impacto, foi elaborado um mapa com as sub-bacias correspondentes às áreas cuja água drena para cada um dos pontos de coleta. Os resultados obtidos demonstram que a qualidade da água no período da estiagem se torna mais critica devido à diminuição do fluxo da água. Com relação à poluição orgânica, a sub bacia do Monjolinho pode ser classificada em 3 grupos: a) trecho sem influência urbana, portanto não poluída ou ligeiramente poluída; b) trecho com influência da área urbana da cidade de São Carlos, sendo assim, fortemente poluída e c) trecho final do Rio Monjolinho, com uma poluição moderada ou em processo de recuperação. Quanto à presença de substâncias tóxicas analisadas as concentrações dos metais, em geral, apresentaram-se dentro dos limites da Resolução CONAMA 20/86, exceto o cobre, ferro, manganês e zinco. Já para os organoclorados, a maior parte da área da bacia não atende a Resolução Brasileira, detectando-se concentrações acima dos limites permitidos. Quanto à identificação dos diferentes impactos no uso da terra e da água na bacia do Alto Jacaré-Guaçu, pode-se citar, entre as atividades antrópicas que vem acelerando o processo de degradação ambiental, principalmente a qualidade da água :1- Falta de tratamento do esgoto doméstico, principalmente na área urbana; 2- Desmatamento contínuo levando a substituição da vegetação natural por monoculturas e pastagens; 3- Uso irregular do solo, causando erosão e assoreamento nos corpos de água; 4- Expansão sem controle da área urbana próximo às margens e principalmente nas nascentes dos corpos de água e 5-Falta de controle na comercialização e uso de defensivos agrícolas. / The water resources in urban areas are important for the municipalities in stage of economical development and demographic increase. The maintenance of quality of the water sources is indispensable for the human health and to reduce the economic costs. The Alto Jacaré-Guaçu basin, situated in São Carlos municipality, has as a principal sub-basins the Monjolinho River and Ribeirão do Feijão basins. Both are the main souce of water supply for the city. This study was proposed to analyze the water quality of the Alto Jacaré-Guaçu basin, according to the limnological conditions, toxic substances and utilization of macroinvertebrates as indicative of the water quality. Sampling was carried out in two periods: a) in the rainy season (March 1999) and b) in the dry season (August 1999). In March 8 stations were sampled, while in August 6 more stations were sampled, totalizing 14 stations. In Parallel, a map was elaborated with the sub-basins corresponding to the drainage area for each station in order to show spatially the results and to identify the areas with bigger or minor degree of impact. The results demonstrated that the water quality in the dry period became critical due to decreasing of the water flow. Concerning to the organic pollution, the sub-basin of Monjolinho can be classified under 3 groups: a) section without urban influence, with no or few pollution; b) section with no or few pollution; b) section with influence of the urban area of São Carlos city, being strongly contaminated and c) final section the Monjolinho River, with a moderate pollution or in process of recovery. In relation to the presence of toxic substances analyzed, the concentrations of metals generally appeared inside the limits of the Resolution CONAMA 20/86, except for copper, iron, manganese and zinc. For the organochlorine pesticides, the concentrations oberseved do not attend to the Brazilian Resolution, because the values were higler than the acceptable limits. Concerning to the identification of different impacts of the land and water uses in the Alto Jacaré-Guaçu basin, it is possible to identify the human activities that accelerate the process of environmental degration, specially for the water quality: 1- The lack of teatment of the domestic residues, specially in the urban area; 2- Continous deforestation and changing of natural vegetation to monocultures and pastures; 3-Irregular uses of the soil causing erosion and collapsing the water bodies; 4- Expansion without control of the urban area next to the margins and specially in the headwaters, and 5- Lack of control in the selling and uses of agricultural pesticides.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Erica Vanessa Pereira Frazao.pdf: 2235580 bytes, checksum: f883fcc3dc6ec2ecc825185fbd7d95b2 (MD5) Previous issue date: 2010-04-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Diferential pulse and square wave anodic stripping voltammetry at the mercury film electrode, prepared in the ex-situ and in-situ modes, showed an adequate analytical performance and were employed for the development of a procedure for analysis of Biodiesel. Samples were simply diluted into a methanol solution to a final concentration of 0.33 mol L-1 (v/v) acetic acid in order to convert the analytes to their inorganic form. Supporting electrolyte was evaluated among several (1x10-2 mol L-1 LiCl, 5x10-2 mol L-1 H2SO4 in ethanol media and CH3COONa 1x10-2 mol L-1 and CH3COOH 2% in methanol media). 2% (3.3x10-1 mol L-1) acetic acid in methanol media was chosen, and the pH adjusted to a final value of 4.5 with NaOH (2.0 mol L- 1) due to its ability to provide adequate solubility for biodiesel. After several voltammetric experiments in the absence and presence of increasing aliquots of pure biodiesel and metal standard solution, the ideal set of voltammetric procedure for the simultaneous determination of metals was obtained as following: Edep: -1.0 V; Efinal: 0.1 V; tdep: 160 s, amplitude: 75 mV, frequency: 20 Hz. Voltammograms and their corresponding standard curves indicated that the procedure for simultaneous determination is viable. The results obtained indicated that anodic stripping voltammetry in the square-wave mode (SVSW) shown extremely useful and more sensitive results than pulse diferential mode for simultaneous measurements of metal trace in B100 at nanomolar level. On the other hand linear sweep stripping voltammetry did not presented sensitivity enough in the studied conditions. The experiments carried out by adding successive aliquots of a standard mixed solution of Pb, Cu and Cd (1x10-5 mol L-1), provided a linear response between current and concentration of metals (correlation coefficient for lead and copper were respectively 0.996 and 0.997 (EFM prepared ex-situ) and 0.996, 0.990 and 0.990 (EFM prepared insitu) for lead, copper and cadmium metals). Each sample of biodiesel was analyzed in triplicate. In-situ and ex-situ mercury film electrodes were evaluated showing both appropriate analytical performance. The procedures showed very good results of statistical evaluation for a 95% of confidence level. / Voltametria de redissolução nos modos pulso diferencial e onda quadrada, usando eletrodos de filme de mercúrio, preparados no modo ex-situ e in-situ, mostraram um desempenho analítico adequado e foram empregadas para o desenvolvimento de um procedimento de análise de Biodiesel. As amostras foram simplesmente diluídas em uma solução de ácido acético em metanol para uma concentração final de 3,3x10-1 mol L-1 (v / v), a fim de transformar os analitos para sua forma inorgânica. O eletrólito suporte foi escolhido entre vários (LiCl 1x10-2 mol L-1, H2SO4 5x10-2 mol L-1 em meio etanólico e CH3COONa 1x10-2 mol L-1 e CH3COOH 2% em meio metanólico), como eletrólito suporte, porque estas condições proporcionaram uma solubilidade adequada e melhor para o biodiesel. O eletrólito suporte foi preparado através do ajuste de pH de uma solução de ácido acético 2% em metanol com NaOH (2,0 mol L-1) para um valor final de 4,5. Após de vários experimentos voltamétricos, na ausência e presença de alíquotas crescentes de biodiesel e soluções padrões mistas dos íons metálicos, as condições ideais para a determinação simultânea de metais pelas técnicas voltamétricas foram as seguintes: Edep: -1,0 V; tdep: 160s; Efinal: 0,1 V; amplitude de 75 mV, frequencia: 20 Hz. Os voltamogramas e suas correspondentes curvas padrão indicaram que o procedimento para a determinação simultânea é viável. Os resultados obtidos indicam que a voltametria de redissolução anódica no modo de onda quadrada (SWV) apresentou resultados extremamente úteis e mais sensíveis do que os resultados obtidos no modo de pulso diferencial, para medidas simultâneas dos metais traço em B100, no nível nanomolar. A voltametria de redissolução no modo de varredura linear não apresentou sensibilidade suficiente nas condições estudadas. Os experimentos realizados pela adição sucessiva de alíquotas de uma solução padrão mista dos íons Cd2+, Pb2+ e Cu2+ (1x10-5 mol L-1), proporcionaram uma resposta linear da corrente de pico com a concentração dos metais (coeficiente de correlação para chumbo e cobre foram, respectivamente, 0,996 e 0,997 (EFM preparado ex-situ) e 0,996, 0,990 e 0.990 (EFM preparado in-situ para os metais chumbo, cobre e cádmio). Cada amostra de biodiesel foi analisada em triplicata. O novo método proposto mostrou resultados muito bons referente a avaliação estatística, no intervalo de confiança de 95%.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-05-03T17:55:19Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Sarah_K._Rodrigues (final).pdf: 2191755 bytes, checksum: 7bb012b5c768c4bc50d38c29d71f34a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T17:55:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Sarah_K._Rodrigues (final).pdf: 2191755 bytes, checksum: 7bb012b5c768c4bc50d38c29d71f34a2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Testes de toxicidade são ferramentas frequentemente empregadas para avaliações da qualidade de ecossistemas e identificar áreas sensíveis. Para avaliar a qualidade dos sedimentos da região da Ilha da Madeira (Baía de Sepetiba), área considerada sob impacto de passivos da Ingá, realizou-se caracterização granulométrica, análises do fracionamento geoquímico de metais-traço, determinação das concentrações de acid-volatile sulfides (AVS) e carbono orgânico total (COT) e testes de toxicidade aguda e crônica de sedimento integral, em amostras de cinco pontos do local. O ensaio agudo com o Tiburonella viscana (anfípoda) apresentou toxicidade apenas para a desembocadura do canal do Saco do Engenho e os testes com Tisbe biminiensis (copépode) indicaram diferença significativa com o controle, apresentando baixas taxas de fecundidade, em todos os pontos. Os níveis de metais-traço na região do Saco do Engenho representam um alerta principalmente para Cd e Zn que atingiram concentrações duas ordens de grandeza maiores que os valores orientadores da Resolução CONAMA 454/2012. A utilização de normalizadores como o AVS e o COT para a estimativa de fases complexantes capazes de se associar aos metais-traço, que podem estar presentes na água intersticial, demonstrou que nos pontos na região de Coroa Grande, Porto de Itaguaí e Ilha de Itacuruçá há teores suficientes de AVS e COT para aprisionar os metais-traço na fase sólida dos sedimentos. Entretanto, os resultados apresentados não possuem relações diretas com a toxicidade encontrada, uma vez que as rotas de exposição dos organismos empregados incluem também a via oral. Os resultados demonstram a importância da integração de estudos de toxicidade com as ferramentas geoquímicas para uma avaliação mais consistente da qualidade ambiental em sistemas costeiros, como a região da Ilha da Madeira, na Baía de Sepetiba / Toxicity tests are tools frequently employed to evaluate the quality of ecosystems and to identify vulnerable regions. In order to evaluate the sediment conditions in the Madeira Island area (Sepetiba Bay), the region under the influence of Ingá Cia. metallurgical wastes, was held sediments characterization throught fractionation of trace metals, grain size analisys, total organic carbon (TOC) and AVS (acid volatile sulfide) and sediment integral acute and chronic toxicity tests in samples from five sites. The acute test with Tiburonella viscana (amphipod) showed toxicity only at the Saco do Engenho inlet mouth and Tisbe biminiensis (copepod) low fertility rates responsefor all sites. Trace metals concentrations at Saco do Engenho inlet mouth represent a special concern for Cd and Zn, which both showed levels at two orders of magnitude higher than the values suggests by CONAMA 454/2012 Brazilian Resolution guideline for dredge materials disposal. The use of normalizing as AVS and TOC to estimate complexing phases which are able to associate with trace metals, that may be present in the pore water, showedthe sites in the region of Coroa Grande, Itaguaí harbor and Itacuruçá island exhibit values for ΣSEM/AVS under 1 and -100 μmol g OC−1for ΣSEM-AVS/ƒOC, i.e., there is levels of AVS and TOC able to trapping trace metals in solid phases. However, the results do not show a direct relationship with toxicity, since the exposure routes for theorganisms employees are dermal and oral. Although, thelines of evidence not present direct relationships, but they can give an overview on the sediment toxic situation. The results demonstrate the importance of studies integrating toxicity with other tools for a more efficient environmental quality assessment in estuarine systems, such as the region of Madeira Island, in Sepetiba Bay

Os setores sul e norte do complexo estuarino lagunar de Cananéia-Iguape, sujeitos a diferentes pressões antrópicas, foram estudados quanto às características hidrológicas e hidroquímicas das águas de superfície e fundo, com ênfase às concentrações de zinco, cádmio e chumbo dissolvidos. A amostragem contou com coletas espaciais e temporais, em dois períodos sazonais (outono e primavera) de 2007. Os metais estudados foram: o zinco, devido ação tóxica ou como micronutriente, dependendo de sua concentração, o cádmio e o chumbo, considerados sem função biológica positiva conhecida e com alto grau de toxicidade para a biota. A metodologia utilizada na determinação da concentração dos metais traço foi a voltametria por redissolução anódica. No setor sul, a variação da salinidade foi característica de um sistema estuarino não impactado. Os teores dos metais traço encontrados sofreram variação entre 0,040 e 0,509 ?g L-1 para o zinco, 0,001 e 0,024 ?g L-1 para o cádmio e entre 0, 030 e 0,175 ?g L-1 para o chumbo. No setor norte, a variação salinidade mostrou forte influência de água doce. O zinco sofreu variação entre 0,097 e 0,257 ?g L-1, o cádmio entre 0,004 e 0,024 ?g L-1 e o chumbo 0,033 e 0,259 ?g L-1. Nos dois setores, as concentrações dos metais traço estiveram sempre abaixo dos limites propostos pela legislação ambiental brasileira (CONAMA) e norte-americana (EPAUSA). O presente estudo mostrou um maior do impacto antrópico na região norte, com potencial de exportação para o setor sul e plataforma. As maiores concentrações dos metais traço estudados ocorreram nas águas de fundo, mais próximas à interface com o sedimento. O setor sul, sujeito a uma variação da salinidade mais definida, mostrou maior potencial para a remobilização dos metais traço para a coluna de água com o movimento de maré. O estudo dos ciclos biogeoquímicos dos metais traço deve ser incentivado no monitoramento ambiental da região. / The south and north regions of Cananeia-Iguape estuarine-lagoon system submitted to different anthropic pressures were studied to evaluate their hydrological and hydrochemical characteristics mainly considering the concentrations of dissolved zinc, cadmium and lead. The sampling included spatial and temporal samples obtained in two seasons (autumn and spring) of 2007. The metals studied were zinc as a toxic agent and micronutrient depending on the concentration and cadmium and lead with no biological positive relevance and high toxicity to the biota. The methodology used in the trace metals determination was anodic stripping voltammetry. In the south portion the salinity variation was characteristic of non-impacted estuaries. The zinc concentrations ranged from 0,040 to 0,509 ?g L-1. The cadmium ranged from 0,001 to 0,024 ?g L-1. The lead content ranged from 0,030 to 0,175 ?g L-1. In the north portion, the salinity variation showed high influence of fresh water. The zinc concentrations ranged from 0,097 to 0,257 ?g L-1. The cadmium concentrations ranged from 0,004 to 0,024 ?g L-1. The lead values ranged from 0,033 to 0,259 ?g L-1. The concentration of trace metals on both portions were below the limits proposed by the Brazilian environmental law (CONAMA) and North American (EPAUSA) legislation. The present study revealed higher anthropic impact in the north region with exporting potential to the south and to the continental shelf. Higher trace metals concentrations were observed in the bottom waters near to the sediment interface. The south region, submitted to most defined tide movements, showed an important potential for trace metals remobilization to the water column. The trace metals biogeochemistry cycles study should be enhanced for better environmental monitoring.

Os setores sul e norte do complexo estuarino lagunar de Cananéia-Iguape, sujeitos a diferentes pressões antrópicas, foram estudados quanto às características hidrológicas e hidroquímicas das águas de superfície e fundo, com ênfase às concentrações de zinco, cádmio e chumbo dissolvidos. A amostragem contou com coletas espaciais e temporais, em dois períodos sazonais (outono e primavera) de 2007. Os metais estudados foram: o zinco, devido ação tóxica ou como micronutriente, dependendo de sua concentração, o cádmio e o chumbo, considerados sem função biológica positiva conhecida e com alto grau de toxicidade para a biota. A metodologia utilizada na determinação da concentração dos metais traço foi a voltametria por redissolução anódica. No setor sul, a variação da salinidade foi característica de um sistema estuarino não impactado. Os teores dos metais traço encontrados sofreram variação entre 0,040 e 0,509 ?g L-1 para o zinco, 0,001 e 0,024 ?g L-1 para o cádmio e entre 0, 030 e 0,175 ?g L-1 para o chumbo. No setor norte, a variação salinidade mostrou forte influência de água doce. O zinco sofreu variação entre 0,097 e 0,257 ?g L-1, o cádmio entre 0,004 e 0,024 ?g L-1 e o chumbo 0,033 e 0,259 ?g L-1. Nos dois setores, as concentrações dos metais traço estiveram sempre abaixo dos limites propostos pela legislação ambiental brasileira (CONAMA) e norte-americana (EPAUSA). O presente estudo mostrou um maior do impacto antrópico na região norte, com potencial de exportação para o setor sul e plataforma. As maiores concentrações dos metais traço estudados ocorreram nas águas de fundo, mais próximas à interface com o sedimento. O setor sul, sujeito a uma variação da salinidade mais definida, mostrou maior potencial para a remobilização dos metais traço para a coluna de água com o movimento de maré. O estudo dos ciclos biogeoquímicos dos metais traço deve ser incentivado no monitoramento ambiental da região. / The south and north regions of Cananeia-Iguape estuarine-lagoon system submitted to different anthropic pressures were studied to evaluate their hydrological and hydrochemical characteristics mainly considering the concentrations of dissolved zinc, cadmium and lead. The sampling included spatial and temporal samples obtained in two seasons (autumn and spring) of 2007. The metals studied were zinc as a toxic agent and micronutrient depending on the concentration and cadmium and lead with no biological positive relevance and high toxicity to the biota. The methodology used in the trace metals determination was anodic stripping voltammetry. In the south portion the salinity variation was characteristic of non-impacted estuaries. The zinc concentrations ranged from 0,040 to 0,509 ?g L-1. The cadmium ranged from 0,001 to 0,024 ?g L-1. The lead content ranged from 0,030 to 0,175 ?g L-1. In the north portion, the salinity variation showed high influence of fresh water. The zinc concentrations ranged from 0,097 to 0,257 ?g L-1. The cadmium concentrations ranged from 0,004 to 0,024 ?g L-1. The lead values ranged from 0,033 to 0,259 ?g L-1. The concentration of trace metals on both portions were below the limits proposed by the Brazilian environmental law (CONAMA) and North American (EPAUSA) legislation. The present study revealed higher anthropic impact in the north region with exporting potential to the south and to the continental shelf. Higher trace metals concentrations were observed in the bottom waters near to the sediment interface. The south region, submitted to most defined tide movements, showed an important potential for trace metals remobilization to the water column. The trace metals biogeochemistry cycles study should be enhanced for better environmental monitoring.