Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-02-08T13:16:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Monteiro.pdf: 846441 bytes, checksum: b2f2bba3715f02d6517b44747e771a73 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-08T13:16:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Monteiro.pdf: 846441 bytes, checksum: b2f2bba3715f02d6517b44747e771a73 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Este trabalho tem como objetivo estudar o aporte dos metais-traço Pb, Zn, Ni, Cu, V, Ba, Co, Cd em sedimentos do estuário do Rio Iguaçu e da região da Área de Proteção Ambiental de Guapimirim, comparando o grau de acumulação destes metais nestes diferentes ambientes estudados. Para isso, foram coletados dois testemunhos de sedimentos, um na margem deposicional do Rio Iguaçu (RED3) e o outro entre as fozes dos rios Guapi e Guarai (MAC), na Baía de Guanabara. O testemunho RED3 apresentou sedimentos com granulometria predominantemente composta por argila e silte, com máximo de areia de 3%, enquanto o testemunho MAC também apresentou granulometria fina, porém este apresentou até 20% de areia em algumas camadas sedimentares. Ambos os testemunhos mostraram mudanças nas taxas de sedimentação a partir da segunda metade do século XX, refletindo o início do acelerado processo de urbanização da área metropolitana do Rio de Janeiro. As concentrações de carbono orgânico, metais-traço, Fe e Mn determinados nos sedimentos do testemunho RED3 oscilaram ao longo de todo testemunho, sugerindo uma elevada dinâmica do Rio Iguaçu. Foi verificado um incremento na concentração de todos os metais-traço, Fe e Mn por volta de 1987, sugerindo uma redistribuição diagenética dos metais. Já o perfil de concentração dos metais-traço determinados no testemunho MAC mostraram dois períodos de valores de background. O primeiro é da base até 75 cm de profundidade (equivalente ao ano de 1872), mostrando um ambiente deposicional com predominância de argila, matéria orgânica alóctone e baixos valores de concentração de metais-traço. Acima desta profundidade ocorreu um progressivo incremento nas concentrações dos metais, com alguns metais chegando a dobrar suas concentrações, e a partir daí mantendo-se relativamente constantes até a superfície (com exceção do Zn e Pb). Estes incrementos provavelmente foram influenciados pelas novas condições ambientais da bacia de drenagem do final do século XIX, possivelmente devido ao processo de desmatamento, ocasionando assim uma maior erosão e intemperismo do solo. Os resultados dos inventários, fluxos e fatores de enriquecimento dos metais-traço tanto se mostraram mais elevados na região do Rio Iguaçu do que na área de proteção ambiental, quanto nos demais importantes estuários mundial. / The aim of the present work is to study the input of trace metals of environmental interest, such as Pb, Zn, Ni, Cu, V, Ba, Co e Cd, in sediments from the Iguaçu River and the Guapimirim Environmental Protection Area estuaries, comparing the degrees of metal accumulation between these environments. Two sediment cores were collected in 2007, one from the mudflat inside the Iguaçu River (RED3) and the other near the Guapi and Guarai river mouths (MAC). The sediment core RED3 presented sediments predominately composed for silte and clay, with a maximum sand content of 3%. The sediment core MAC also presented fine granulometric size, however it showed up to 20% of sand in some sedimentary layers. Both sediment cores showed a change in sedimentation rates from the second half of the twentieth century, which might be reflecting the beginning of an accelerated industrialization process and development of the Rio de Janeiro Metropolitan Area. The sediment core RED3 presented a large concentration variation of organic carbon, trace metals, Fe and Mn. This might be a reflection of the high Iguaçu River hydrodynamic. All the trace metals, Fe and Mn presented a concentration increase in the second half of the 1980’s, suggesting a vertical redistribution due the process diagenetic. The trace metal concentration found in the MAC core showed two background levels. The first level consists of concentrations measured from the core bottom up to 75 cm, which was equivalent to records up to 1872. Moreover, the sediments from those environmental conditions predominantly presented clay, aloctone organic matter and low concentrations of trace metals. From the mentioned depth onwards, there were concentration increases. Once increased, the concentration remained constant until the top of the core (except Zn and Pb). These increases were probably influenced by the new environmental conditions catchment in the end of XIX century, possibly due to a deforestation process, which occasioned major erosion and weathering. Inventory, flux and trace metal enrichment factors showed highest in the Iguaçu River than in the Guapimirim Environmental Protection Area other estuaries and the others important estuaries of the world.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study addresses the distribution of trace metals in sediment cores from the dam Marcela in order to evaluate the occurrence of impacts associated with human and industrial activity. The dam is located in the city Itabaiana in the state of Sergipe, it was built in the period 1953 - 1957 barring Fuzil stream. It has an area of 1.4 km2 with storage capacity of 2,700,000 m3. Two sediment cores were collected in November of 2008 with approximately 45cm in two distinct points. The samples were sectioned in 5 cm each and they were analyzed by to determine the following chemical elements: Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn, Al, Fe, Corg and Ntotal. The average value of Corg/Ntotal in the range 4,97- 7,64 and 6,39-7,69, for cores I and II respectively, indicative autochthonous and allochthonous origin of the organic matter. The multivariate statistical analysis (Principal component analysis) applied to the set of results showed that the two cores in relation to concentrations of metals are different, with evidence of enrichment for Cr, Cu, Mn and Zn in the surface layers. The contamination factor calculed showed contamination moderate level for metals Cr, Cu, Mn and Zn. The risk assessment code (RAC), which consider the percentage of metal extracted in the label fraction (F1) of BCR procedure, showed that chromium does not present risk to the environment, copper, nickel and lead were low to medium risk, and zinc had of very high to High risk to the aquatic environment. Small variations in environmental conditions, such as pH or salinity, could therefore increase availability of the elements to the aquatic system. The metals concentrations were always at the lower limit the TEC and PEC, defined by consensual sediment quality guidelines (SQGs), in this case, it is not possible to predict what adverse effects the metal can cause in this environment. / Neste trabalho foi determinada a distribuição de metais traço em testemunhos de sedimento do Açude Marcela com o objetivo de avaliar a ocorrência de impactos associados à atividade humana e industrial, desenvolvidas naquela região. O Açude Marcela localiza-se na cidade de Itabaiana Sergipe, foi construído no período 1953 à 1957 pelo barramento do riacho Fuzil e tem uma área de 1,4km2 , com capacidade de armazenamento de 2.700.000 m3. Foram coletados em novembro de 2008 dois testemunhos de sedimentos com aproximadamente 45cm de profundidade em dois pontos distintos do açude. Os testemunhos foram secionados a cada 5cm para determinação dos seguintes elementos químicos: Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn, Al, Fe, Corg e Ntotal. A relação Corg/Ntotal variou de 4,97-7,64 e 6,39-7,69 para os testemunhos I e II, respectivamente, indicando origem autóctone e alóctone para a matéria orgânica presente no sedimento. A análise estatística multivariada (análise de componentes principais-ACP), aplicada ao conjunto dos resultados, mostrou que os dois testemunhos, em relação às concentrações dos metais, são estatisticamente diferentes, com evidências de enriquecimento por Cr, Cu, Mn e Zn, nas camadas mais superficiais. O fator de contaminação calculado mostrou um nível de contaminação moderado para os metais Cr, Cu, Mn e Zn. O Fator de Risco (RAC), que compreende a percentagem do metal extraída na fração lábil (F1) do procedimento (BCR) empregado, indicou que o cromo não apresentou risco ao ambiente. Cobre, níquel e chumbo apresentaram risco baixo a médio, e zinco apresentou risco alto a altíssimo para o ambiente aquático. Sendo assim, pequenas variações nas condições ambientais podem remobilizar esses elementos do sedimento para a coluna d água. As concentrações dos metais nos testemunhos estiveram entre TEC e o PEC, definidos pelos valores guias de qualidade de sedimento consensual (VGQS), indicando que, nas condições atuais, o sedimento pode exercer efeito adverso aos organismos do açude em questão.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-14T16:10:05Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Aline Soares Freire - FINAL.pdf: 4503064 bytes, checksum: 1e469a75225eda50cf3c49c6ab32c87a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-14T16:10:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Aline Soares Freire - FINAL.pdf: 4503064 bytes, checksum: 1e469a75225eda50cf3c49c6ab32c87a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A análise de amostras hipersalinas ainda é um problema analítico a ser resolvido, tendo em vista que a presença de sais dissolvidos é fonte freqüente de interferências em espectrometria atômica. Atualmente, tem ocorrido um grande aumento da demanda para caracterização de águas de alta salinidade, como as águas produzidas, pelo fato de estas serem um dos maiores descartes da indústria de petróleo. Devido a isto, metodologias analíticas para sua caracterização têm sido amplamente desenvolvidas para a determinação de metais-traço em amostras salinas e dentre as técnicas analíticas destaca-se a Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com Fonte Contínua, uma renovação da AAS convencional. Contudo, para a obtenção de resultados acurados, é imprescindível que se faça a remoção dos sais presentes nessas matrizes hipersalinas. Essa separação prévia pode ser realizada através do emprego de resinas qualantes, que pré-concentram o analito e permitem a remoção da matriz. Sendo assim, este trabalho visa à avaliação do uso da resina quelante comercial Chelex-100® na préconcentração de Co, Cu, Mn, Ni e Pb e posterior determinação destes por Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com Fonte Contínua e Forno de Grafite (HR-CS GF AAS). A metodologia foi validada através do uso dos materiais de referência certificados para água do mar CASS-4, CASS-5 e NASS-5. Os limites de detecção obtidos, em μg L-1, foram de 0,006; 0,070; 0,024; 0,074; e 0,018 para Co, Cu, Mn, Ni e Pb, respectivamente. Amostras de água produzida oriundas de plataformas de petróleo offshore foram analisadas e os resultados mostraram que essas águas possuem baixas concentrações dos elementos determinados ou os mesmos não foram detectados. Os valores encontrados são muito inferiores aos limites preconizados pela legislação brasileira através da Resolução CONAMA 357/05 / The analysis of hypersaline samples is still an analytical problem to be solved, once the presence of dissolved salts is a frequent source of interferences in atomic spectrometry. Actually, there is a large increase in the interest in the caracterization of this kind of sample, as produced waters are one of the largest discharges of petroleum industry. Hence, analytical methodologies to produced water caracterization have been widely developed to trace metals determination in saline samples and among the analytical techniques, there is High Resolution Continuum Source Atomic Absorption Spectrometry, a renovation of conventional AAS. However, to obtain accurated results, it's necessary to remove the salts present in this high salinity matrices. This previous separation can be done employing a chelating resin, that preconcentrates the analyte(s) and allows matrix removal. In this way, the aim this work is to evaluate the use of chelating resin Chelex-100® to preconcentrate Co, Cu, Mn, Ni and Pb, for the later determination by High Resolution Continuum Source Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry (HR-CS GF AAS). The methodology was validated by the use of sewater certified reference materials CASS-4, CASS-5 e NASS-5. The detection limits in μg L-1, were 0,006; 0,070; 0,024; 0,074; and 0,018 for Co, Cu, Mn, Ni and Pb, respectively. Produced water samples from offshore petroleum platforms were analysed and results showed that this waters have low concentrations of these studied elements or could not be detected. Found values are much lower when compared to limits from Brazilian legislation, in this case CONAMA 357/05 Resolution

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-28T18:18:17Z No. of bitstreams: 1 Tese Clarissa Lourenço de Araujo.pdf: 7002934 bytes, checksum: 52d368f8ad6a751f994f7846928d0854 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-28T18:18:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Clarissa Lourenço de Araujo.pdf: 7002934 bytes, checksum: 52d368f8ad6a751f994f7846928d0854 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Este estudo teve como objetivo contribuir para caracterização do processo de incorporação biológica de metais por duas espécies fitobentônicas, a macroalga Ulva sp. e a macrófita aquática Ruppia maritima, para subsidiar futuras atividades de monitoramento da contaminação da biota aquática da Lagoa Rodrigo de Freitas por metais, bem como de outros sistemas costeiros com condições semelhantes. Este estudo baseou-se na realização de experimentos laboratoriais com o radiotraçador 51Cr (nas formas tri e hexavalente) e com Cr, Cu, Hg, Mn, Pb e Zn, para caracterizar a cinética de incorporação destes pelas duas espécies fitobentônicas. As amostras coletadas na Lagoa Rodrigo de Freitas, foram aclimatadas em laboratório e posteriormente submetidas a experimentos onde foram simuladas condições de mistura de águas salinas e fluviais com água marinha artificial de salinidades 7, 15 e 21‰ e de eventos de aumento dos níveis de matéria orgânica na coluna d’água através da adição de ácidos húmicos. A fim de elucidar os processos de sorção e incorporação de metais foram aplicadas ainda, técnicas de remoção de biofilme e de limpeza do material biológico em solução de EDTA. Nos ensaios com 51Cr (III e IV) foi observada que acumulação do metal por Ulva sp. possui relação inversa com a salinidade, enquanto para R. maritima, o máximo de acumulação ocorre em salinidade 21‰. Nos experimentos com adição simultânea de metais foi observada a seguinte ordem de abundância Pb>Zn>Hg>Cu>Mn>Cr. A maior acumulação dos metais foi observada em salinidade 15‰, com exceção apenas do Hg que apresentou máximo de incorporação em salinidade 21% para alga. Nos ensaios com adição de substâncias húmicas foi evidenciada a redução da incorporação de Cu, Pb e Zn por ambas espécies. No tocante ao potencial de acumulação, foi verificada a maior habilidade de sorção de metais por Ulva sp., independentemente da faixa de salinidade aplicada. Nos ensaios de remoção do biofilme aderido a R. maritima foi observada a redução das concentrações de Cu, Mn e Pb, reforçando o papel deste componente na acumulação de íons metálicos por macrófitas aquáticas. Por fim, no ensaio em que o material biológico foi lavado em solução de EDTA, foi observada a tendência de adsorção superficial de Cu, Mn e Pb, enquanto Cr e Zn, são rapidamente internalizados nos tecidos da macrófita. / This study aims to contribute to the characterization of the process of biological incorporation of metals by two benthonic species, the macroalgae Ulva sp. and the aquatic macrophyte Ruppia maritima, to subsidize future activities of monitoring the contamination of aquatic biota of the Rodrido de Freitas Lagoon for metals, as well as other coastal systems with similar conditions. This study was based on laboratory experiments with the radiotracer 51Cr (in forms tri and hexavalent) and with Cr, Cu, Hg, Mn, Pb and to characterize the kinetics of incorporation of these by two phytobentic species. Samples collected in the Rodrigo de Freitas Lagoon were acclimated in the laboratory and subsequently subjected to experiments where conditions of saline and river water mixed with artificial marine water with salinities of 7, 15 and 21‰ were simulated as well as events that increase the levels of organic matter in the water column through the addition of humic acids. In order to elucidate the processes of sorption and incorporation of metals, techniques for the removal of biofilm and the cleaning of biological material in EDTA solution were also applied. In tests with 51Cr (III and IV) it was observed that accumulation of the metal in Ulva sp. has inverse relationship with salinity, while for R. maritima, the maximum accumulation occurs in salinity 21 ‰. In the experiments with simultaneous addition of metals, the following order of abundance was observed Pb>Zn>Hg>Cu>Mn>Cr. The higher accumulation of metals was observed in salinity 15 ‰, with the exception of Hg that showed maximum incorporation in salinity 21% for algae. In tests with addition of humic substances, the reduction in the incorporation of Cu, Pb and Zn both species was evidenced. In regards to the potential for accumulation, it was verified the greater capability of sorption of metals by Ulva sp., regardless of range of salinity applied. In tests of removal of biofilm attached to R. maritima, the reduction of concentrations of Cu, Mn and Pb was observed, reinforcing the role of this component in the accumulation of metal ions by aquatic macrophytes. Finally, in the biological test material that was washed in EDTA solution, the tendency of surface adsorption of Cu, Mn and Pb was observed, while Cr and Zn are rapidly internalized in the tissues of macrophyte.