Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-03-09T13:29:39Z No. of bitstreams: 1 Luana Thamires Raposo da Silva.pdf: 2363962 bytes, checksum: 782cdf3c08853a91639f2f7d0e79c992 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-09T13:29:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luana Thamires Raposo da Silva.pdf: 2363962 bytes, checksum: 782cdf3c08853a91639f2f7d0e79c992 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / The aim of this study was to identify and quantify the presence of lead (Pb), mercury (Hg), cadmium (Cd), chromium (Cr) and copper (Cu) in wild bird feathers of various species and caracaras liver (Caracara plancus) by Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) technique and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer (ICPOES). Were collected 130 samples of bird feathers originating from seizures of environmental agencies in Pernambuco and free living, also 21 samples of free-living birds livers. The feathers were washed and dried for 48 hours in oven at 60 ° C and after this fragmented and weighed. The livers were fragmented and dried in an oven for 24 hours at 60 °C. Dried samples of feathers and livers were placed in a microwave oven, with 4 ml of HNO3 (65%) and 4 mL of H2O2 (30%). Digested samples were analyzed by ICP OES to Cd, Cu, Cr and Pb, and Hg to ASS. For trafficked birds there was no variation in the concentration of Cd (p <0,0001), Cr (p = 0,0252) and Cu (p <0,0001) as well as Pb (p = 0,2162) and Hg (p = 0,7546). In feathers of living caracaras and dead caracaras there was not variation in concentration of metals: Pb (p = 0.3576), Cd (p = 0,0792), Cr (p = 0,5475), Cu (p = 0,3603), but significant variation was observed for Hg (p = 0.0459) in dead caracaras feathers. Higher Pb concentrations (p <0,0001) and Cr (p <0,0001) were found in feathers than liver of dead caracaras. In this way, it is noteworthy that the presence of heavy metals detected in trafficked wild birds and free-living birds in the state of Pernambuco raises concerns about the health of animals and the impacts caused by these compounds in environment. / Objetivou-se com essa pesquisa identificar e quantificar a presença de Chumbo (Pb), Mercúrio (Hg), Cádmio (Cd), Cromo (Cr) e Cobre (Cu) em penas de aves silvestres de várias espécies e fígado de carcarás (Caracara plancus), pela técnica de Espectrofotometria de Absorção Atômica (EAA) e Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES). Foram coletadas 130 amostras de penas de aves oriundas de apreensões dos órgãos ambientais em Pernambuco e de vida livre e 21 amostras de fígados de aves de vida livre. As penas foram lavadas e secas por 48 horas em estufa a 60ºC e após isso fragmentadas e pesadas. Os fígados foram fragmentados e secos em estufa por 24 horas a 60ºC. As amostras secas de penas e fígados foram colocadas em forno micro-ondas, juntamente com 4mL de HNO3(65%) e 4 mL de H2O2(30%) . As amostras digeridas foram analisadas em ICP OES para Cd, Cu, Cr e Pb, e em EAA para Hg. Para aves traficadas não houve variação da concentração de Cd (p= 0,0001), Cr (p = 0,0252) e Cu (p = 0,0001) assim como para Pb (p = 0,2162) e Hg (p = 0,7546). Em penas de carcarás vivos e mortos não houve variação da concentração dos metais: Pb (p = 0,3576), Cd (p = 0,0792), Cr (p = 0,5475), Cu (p = 0,3603), porém variação significativa foi observada para Hg (p = 0,0459) em penas de carcarás mortos. Foram encontradas maiores concentrações de Pb (p = 0,0001) e Cr (p = 0,0001) em penas do que no fígado de carcarás mortos. Diante do exposto, ressalta-se que a presença de metais pesados detectados em aves silvestres oriundas de apreensão e de vida livre no estado de Pernambuco gera preocupações quanto à sanidade dos animais e os impactos acarretados por esses compostos ao meio ambiente.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-03-14T13:22:12Z No. of bitstreams: 1 Danyelle Khadydja Felix dos Santos.pdf: 27852030 bytes, checksum: 9c7b67c95867750ad685525f6607b8d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T13:22:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danyelle Khadydja Felix dos Santos.pdf: 27852030 bytes, checksum: 9c7b67c95867750ad685525f6607b8d1 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / Surfactants are amphipathic powerful agents with application in various industries, especially in the oil industry. Many types of chemically synthesized surfactants are used today, although the development of alternative products, biodegradable and less toxic as the so-called biosurfactants agents obtained by microbiological route, becomes an important strategy to achieve products adequate for use in the environment, and with specific properties and applications. Many biosurfactants have been produced, although few are marketed due to the high production cost involved in obtaining these compounds, especially as regards the use of expensive substrates and purification processes. In this sense, this project proposed studies directed towards maximizing the production of a low cost biosurfactant for application in environments contaminated by petroleum derivates and heavy metals. Experiments were conducted to maximize the production of the biosurfactant from Candida lipolytica UCP0988 cultivated on 5% animal fat and 2.5%corn steep liquor using a 23 full factorial design. The effects and interactions of the agitation speed (200, 300 and 400rpm), the variables aeration (0, 1 and 2vvm) and time of cultivation (48, 96 and 144h) on the surface tension, yield and biomass were evaluated. The results showed that the variable time of cultivation had positive influence on the production of biosurfactant, while the increase of the variables aeration and agitation showed a negative effect. This study investigated the large-scale production, characterization, evaluation of toxicity and economic analysis of the biosurfactant produced by Candida lipolytica UCP 0988 grown in amedium containing 5% animal fat and 2.5% corn steep liquor. The kinetics of biosurfactant production was described. The biosurfactant producedin the stationary growth phaseunder agitation of 200rpm andin the absence of aeration reducedthe surface tension of the medium to 28mN/m after 96 h, yielding 10.0 g/L ofisolated biosurfactant in a 2 L bioreactor. The production was maximized in a 50 L bioreactor, reaching 40 g/L biosurfactant and 25 mN/m. The cell biomasswas quantifiedand characterizedfor usein animal nutrition. Chemical structures of the biosurfactant were identified using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). The crude biosurfactant was not toxic to the bivalve Anomalocardia brasiliana, to the microcrustacean Artemia salina, or three species of vegetables seeds. The formulated biosurfactant was also not toxic to the fish Poecilia vivipara. The addition of the biosurfactant to seawater stimulated the degradation of motor oil via the activity of the indigenous microorganisms. In tests carried out with seawater, the crude biosurfactant demonstrated 80% oil spreading efficiency in the screening dispersion test. Regarding the swirling bottle test, the dispersion rate was 50% for the isolated biosurfactant at a concentration twice the critical micelle concentration. The biosurfactant proved to be efficient in detergency tests, as it removed 70% of motor oil from contaminated cotton cloth. Application for the removal of heavy metals demonstrated that the crude biosurfactant removed 30 to 40% of Cu and Pb from standard sand, while the isolated biosurfactant removed approximately 30% of the heavy metals. The HCl solution tested removed 60 to 50% of Cu, Pb and Zn and greatly increased the removal of metals when used together with the biosurfactant. The conductivity of the solutions containing Cd and Pb was sharply reduced by the biosurfactant. To provide a commercial surfactant, the biosurfactant was subjected to a preservation method based on the addition of 0.2% potassium sorbate over 120 days to estimate the validity of the product to be offered to the market. The formulated biosurfactant was analysed for emulsification and surface tension under different pH values, temperatures and the addition of NaCl. The results showed that the formulation did not cause significant changes in the tensoactive capacity of the biomolecule, indicating the possibility of its use in specific environmental conditions. The biosurfactant from C. lipolytica demonstrated versatility as a bioremediation agent of organic and inorganic pollutants as well as potential for industrial application as a stable, safe commercial agent. / Os surfactantes são poderosos agentes anfipáticos com aplicação em vários segmentos industriais, especialmente nas indústrias petrolíferas. Muitos tipos de surfactantes quimicamente sintetizados são hoje utilizados; entretanto o desenvolvimento de produtos alternativos, biodegradáveis e menos tóxicos, como os chamados biossurfactantes, agentes obtidos por via microbiológica, torna-se uma estratégia importante na obtenção de produtos mais compatíveis com o meio ambiente e na ampliação das propriedades específicas e aplicações desses compostos. Muitos biossurfactantes têm sido produzidos, embora poucos sejam comercializados em virtude do alto custo de produção envolvido na obtenção desses compostos, principalmente no que se refere à utilização de substratos custosos e aos processos de purificação. Neste sentido, este trabalho propôs estudos para a produção de um biossurfactante de baixo custo para aplicação na despoluição de ambientes contaminados por derivados de petróleo e metais pesados. A maximização da produção do biossurfactante de Candida lipolytica UCP0988 cultivada em 5% de gordura animal e 2,5% de milhocina, foi inicialmente realizada em biorreator de 2L a partir de um planejamento fatorial 23 com ponto central. Os efeitos e interações da velocidade de agitação (200, 300 e 400rpm), aeração (0, 1 e 2vvm) e tempo de cultivo (48,96 e 144h) sobre a tensão superficial, o rendimento e a biomassa foram avaliados. Os resultados mostraram que o tempo de cultivo teve uma influência positiva na produção do biossurfactante, enquanto que o aumento da aeração e da agitação provocou um efeito negativo. A produção do biossurfactante em condições de cultivo maximizadas de 200 rpm e na ausência de aeração, alcançou valores em torno de 10,0 g/L em biossurfactante, com redução da tensão superficial para 28 mN/m após 96 horas. A curva de produção do biossurfactante demonstrou que a biomolécula foi produzida na fase estacionária de crescimento como metabólito secundário. Com o scale-up de produção do biossurfactante em reator de 50L, 40 g/L de biossurfactante foram produzidos, com tensão superficial de 25 mN/m. A biomassa celular foi quantificada e caracterizada para utilização como complemento nutricional em ração animal. A estrutura química do biossurfactante foi identificada utilizando Espectroscopia de infravermelho de Fourier (FTIR) e Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN). O biossurfactante bruto não apresentou toxicidade frente ao bivalve Anomalocardia brasiliana e ao microcrustáceo Artemia salina e nem frente a três espécies de sementes de hortaliças testadas. O biossurfactante formulado também não apresentou toxicidade frente ao peixe Poecilia vivipara. A adição de biossurfactante à água do mar estimulou a degradação do óleo de motor através da ação dos micro-organismos autóctones. Testes de dispersão demonstraram 80% de dispersão do óleo na água do mar, enquanto que os experimentos conduzidos em garrafas cilíndricas demonstraram valores em torno de 50% de dispersão para o biossurfactante isolado no dobro de sua concentração micelar crítica (1,6%). O biossurfactante mostrou-se eficiente em testes de detergência, com remoção de 70% de óleo de motor em tecido de algodão. A aplicação do biossurfactante bruto na remoção de metais pesados em amostras de areia padrão demonstrou 30 e 40% de remoção de Cu e Pb, respectivamente, enquanto que o biossurfactante isolado removeu cerca de 30% dos metais pesados. A solução de HCl removeu 60-50% de Cu, Pb e Zn e aumentou consideravelmente a remoção dos metais quando utilizada juntamente com o biossurfactante. A condutividade de soluções aquosas de efluente de mina preparado em laboratório contendo Cd e Pb foi drasticamente reduzida pelo biossurfactante. Com a finalidade de fornecer um produto comercial com vida de prateleira prolongada, o biossurfactante foi submetido ao método de conservação baseado na adição de sorbato de potássio a 0,2% e testado ao longo de 120 dias a fim estimar a eficácia do produto a ser oferecido no mercado. O biossurfactante formulado foi então analisado quanto à emulsificação à tensão superficial, sob diferentes valores de pH, temperatura e a adição de NaCl. Os resultados mostraram que a formulação não causou alterações significativas na capacidade tensoativa da biomolécula, indicando a possibilidade da sua utilização em condições ambientais específicas. Os resultados obtidos nesse trabalho demonstraram a versatilidade do surfactante de C. lipolytica como agente de biorremediação de poluentes orgânicos e inorgânicos, bem como potencial para aplicação industrial como um agente comercial estável e seguro.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-07-03T12:20:46Z No. of bitstreams: 1 Paula Renata Muniz Araujo.pdf: 4887895 bytes, checksum: cb109f72143c114bd18f6200184925ee (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-03T12:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula Renata Muniz Araujo.pdf: 4887895 bytes, checksum: cb109f72143c114bd18f6200184925ee (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Botafogo river basin is an important source for the population and industries of the northern coast of Pernambuco. However, the intense urban and industrial activity has generated a load of waste containing heavy metals that is directly deposited in the estuary. As a consequence, there is contamination of the mangrove soils to the environment by heavy metals, altering the ecosystem and compromising the role of the river as a natural resource for the communities. The objective of this study was to determine the heavy metals contents and to evaluate their distribution in the mineral and organic compartments along the profiles of mangrove soils of the Botafogo River, relating the dynamics of the metals to the soil function as a sink or source of heavy metals. For this, chemical and physical analyzes for soil characterization and determinations of the metals (total, environmentally available and associated with operationally defined geochemical compartments) were performed. Biological matrices were also evaluated for the accumulation of metals, aiding in the verification of their transfer to the biota. The results indicate the contamination of mangrove soils by Hg due to waste discarded by the soda alkali industry located in the region. Although ecological risk estimates were high for Hg, it was observed the majority association of the metal to the fractions of high stability in the soil, besides the low accumulation of Hg by plants and oysters, evidencing the soil function as sink, which limits the transfer of the contaminant to the biota. Clay and MOS are the main attributes of soil that govern the accumulation of metals, while pH and Eh condition the stability of the geochemical compartments to which the metals are associated. The oxyhydroxide and pyrite fractions represented important mineral phases for Cu, Fe and Zn, governing the availability of these elements. It is verified that even though the Hg contamination is identified, the soil plays a fundamental role as a contaminant filter. Changes in the geochemical conditions of this environment may increase the bioavailability and risks of intoxication of humans, especially to communities that depend on the natural resources of the Botafogo River and consumers of fish from the region. / A bacia do rio Botafogo é um importante manancial para a população e as indústrias do litoral norte de Pernambuco. Porém, a intensa atividade urbana e industrial tem gerado uma carga de resíduos contendo metais pesados, que é diretamente depositada no estuário. Como consequência, ocorre contaminação dos solos do manguezal ao entorno por metais pesados, alterando o ecossistema e comprometendo o papel do rio como recurso natural para as comunidades. O objetivo deste estudo foi determinar os teores de metais pesados e avaliar sua distribuição nos compartimentos minerais e orgânicos, ao longo dos perfis de solos de manguezal do Rio Botafogo, relacionando a dinâmica dos metais à função do solo como dreno ou fonte de metais pesados. Para isso, análises químicas e físicas para caracterização dos solos e determinações dos teores de metais (totais, ambientalmente disponíveis e associados a compartimentos geoquímicos operacionalmente definidos) foram realizadas. Matrizes biológicas também foram avaliadas quanto ao acúmulo de metais, auxiliando na verificação de transferência destes para a biota. Os resultados indicam a contaminação dos solos de manguezal por Hg decorrente dos resíduos descartados pela indústria de soda cloro situada na região. Embora as estimativas de risco ecológico tenham sido elevadas para Hg, observou-se a associação majoritária do metal à frações de alta estabilidade no solo, além do baixo acúmulo de Hg por plantas e ostras, evidenciando a função do solo como dreno, o que limita a transferência do contaminante para a biota. Argila e MOS são os principais atributos do solo que governam o acúmulo de metais, enquanto pH e Eh condicionam a estabilidade dos compartimentos geoquímicos aos quais os metais estão associados. As frações oxihidróxidos e pirita representaram fases minerais importantes para Cu, Fe e Zn, governando a disponibilidade destes elementos. Verifica-se que mesmo sendo identificada a contaminação por Hg, o solo desempenha papel fundamental como filtro do contaminante. Alterações nas condições geoquímicas deste ambiente podem aumentar a biodisponibilidade e os riscos de intoxicação de seres humanos, em especial às comunidades que dependem dos recursos naturais do Rio Botafogo e aos consumidores do pescado oriundo da região.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-07-03T12:33:34Z No. of bitstreams: 1 Fernando Bruno Vieira da Silva.pdf: 2951669 bytes, checksum: 66617183e704a4a70786da7c556e26e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-03T12:33:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernando Bruno Vieira da Silva.pdf: 2951669 bytes, checksum: 66617183e704a4a70786da7c556e26e5 (MD5) Previous issue date: 2018-01-08 / Phosphate fertilizers and corrective are significant sources of soil contamination by heavy metals and rare earth elements, and long-term cultivated soils can accumulate heavy metals above the maximum permissible limits. In this sense, the objectives of the study were (i) to evaluate the potential contamination of Brazilian soils by heavy metals and rare earth via phosphate fertilizers and corrective; (ii) to evaluate the accumulation of heavy metals in soils intensively cultivated with sugarcane, as well as to identify the possible sources of contamination. Initially, were performed total digests of 53 representative samples of P-containing fertilizers and commercialized in Brazil. Concentrations of As, Cd, Cr, Hg and Pb were investigated in fertilizers, which are elements regulated by national legislation. Also the additions of these metals to Brazilian soils were estimated based on the annual consumption and the average concentrations verified in each product. Subsequently, 60 samples of surface soils from areas cultivated with sugarcane were collected, these areas had a long history of use. In the soils, the environmentally available metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn) were evaluated, as well as the physico-chemical characterization. The contents of metals in the soils were compared with the guiding values of quality; correlated with soil properties and; subjected to multivariate statistical analyzes to trace the origin of the metals. Finally, the total and soluble concentrations of Ce, La, Nd, Pr, Sm, Sc, Eu, Y, Dy, Gd, Yb, Er, Tb, Ho and Lu were investigated in 60 supplies samples (phosphate fertilizer, and limestone) used in Brazilian agriculture. In addition, the contributions of these elements to Brazilian soils were estimated through the use of phosphate fertilizers and soil correctives. The results of the study showed that Cd in phosphate rocks are the most worrisome, and that in the medium term the heavy metals present in fertilizers containing P do not represent environmental risk. However, the intensive application of phosphate fertilizers in soils cultivated with sugarcane promoted the accumulation of Cd above the guiding values of quality, and in some cases the soils represented a potential risk to human health. With regard to rare earths, it was observed that the solubility of these elements in phosphate fertilizers is dependent on the raw material used in industry (igneous or sedimentary). The annual additions of these elements to Brazilian soils are > 4000 t year-1 and that Ce, La, Nd and Y are the most worrisome. Limestone proved to be a significant source of Gd for agricultural soils. Therefore, soils that continuously receive high doses of these inputs are probably enriched with ETRs. / Fertilizantes fosfatados e corretivos são fontes significativas de contaminação do solo por metais pesados e elementos terras raras, e, solos cultivados por um longo tempo podem acumular metais pesados acima dos limites máximos permissíveis. Nesse sentido, o estudo teve por objetivos (i) avaliar o potencial de contaminação dos solos brasileiros por metais pesados e terras raras via fertilizantes fosfatados e corretivos; (ii) avaliar o acúmulo de metais pesados em solos intensivamente cultivados com cana-de-açúcar, como também identificar as possíveis fontes de contaminação. Inicialmente, foram realizadas digestões totais de 53 amostras representativas de fertilizantes contendo P e comercializadas no Brasil. As concentrações de As, Cd, Cr, Hg e Pb foram investigadas nos fertilizantes, que são os elementos regulamentados pela legislação nacional. Adicionalmente, as adições destes metais aos solos brasileiros foram estimadas baseadas no consumo anual e nas concentrações médias verificadas em cada produto. Posteriormente, 60 amostras de solos superficiais de áreas cultivadas com cana-de-açúcar foram coletadas, estas áreas tinham um longo histórico de uso. Nos solos, os teores ambientalmente disponíveis dos metais (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn) foram avaliados, assim como as caracterizações físico-químicas. Os teores dos metais nos solos foram comparados com os valores orientadores de qualidade; correlacionados com as propriedades dos solos e; submetidos às análises estatísticas multivariadas para traçar a origem dos metais. Por fim, as concentrações totais e solúveis de Ce, La, Nd, Pr, Sm, Sc, Eu, Y, Dy, Gd, Yb, Er, Tb, Ho e Lu foram investigadas em 60 amostras de insumos (fertilizante fosfatado, gesso e calcário) utilizados na agricultura brasileira. Além disso, os aportes destes elementos aos solos brasileiros foram estimados através do uso de fertilizantes fosfatados e corretivos do solo. Os resultados do estudo demonstraram que Cd em rochas fosfatadas são os mais preocupantes, e, que em médio prazo os metais pesados presentes nos fertilizantes contendo P não representam risco ambiental. Contudo, a aplicação intensiva de fertilizantes fosfatados nos solos cultivados com cana-de-açúcar promoveu o acúmulo de Cd acima dos valores orientadores de qualidade, e em alguns casos os solos representaram potencial risco à saúde humana. Com relação aos terras raras, observou-se que a solubilidade destes elementos nos fertilizantes fosfatados é dependente da matéria prima utilizada na indústria (ígnea ou sedimentar). As adições anuais destes elementos aos solos brasileiros são > 4000 t ano-1 e que Ce, La, Nd e Y são os mais preocupantes. O calcário se mostrou uma fonte significativa de Gd para os solos agrícolas. Desta forma, os solos que recebem continuamente elevadas doses destes insumos, provavelmente, estão enriquecidos com ETRs.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-07-20T12:45:26Z No. of bitstreams: 1 Paula Renata Muniz Araujo.pdf: 1409731 bytes, checksum: 16f39cefb7236e717956e6d063e7a3be (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-20T12:45:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula Renata Muniz Araujo.pdf: 1409731 bytes, checksum: 16f39cefb7236e717956e6d063e7a3be (MD5) Previous issue date: 2014-03-11 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Regional reference levels of heavy metals which may reflect the influence of pedogenic factors in different environments is fundamental to environmental management. The Cabo Basin that is lithologically different from the rest of the state of Pernambuco and present intense industrial activity, is an example of study area. Based on this scenario, the objective was to determine the levels of barium (Ba), cadmium (Cd), lead (Pb), cobalt (Co), copper (Cu), chromium (Cr), molybdenum (Mo), nickel (Ni), silver (Ag), vanadium (V) and zinc (Zn) in soils of the Cabo Basin. Soil samples collected, representative of the lithological and pedological diversity of the basin, were subjected to digestion by method 3051A and the determination of the elements performed by optical emission spectrometry (ICP - OES). Bioavailability of heavy metals in soils whose levels exceeded the value of prevention adopted by CONAMA was performed by using sequential extraction. From the results, it was found high levels of Ba, Co, Cr, Ni and V in surface horizons of soils developed from basic rocks of Ipojuca Formation, whereas Pb and Zn were higher in surface soils developed from alluvial clay sediments and traquiandesito. The levels of Cd, Ag and Mo were lower than Prevention Level of the CONAMA in all studied profiles and not varied greatly depending on the source material. Results by sequential extraction performed for Ba, Cr, Ni and Pb, higher than the value metals Prevention Levels of the CONAMA showed that at least 67% Ba, 73% Cr, 95.6 % Ni and the total Pb are associated with the residual fraction, suggesting low potential availability of metals to the environment and that the origin is probably lithogenic . / Teores de referência regionalizados de metais pesados, que possam refletir a variabilidade regional, resultante da influência dos fatores de formação dos solos, em ambientes reconhecidamente diversos do ponto de vista litológico, é fundamental para a gestão ambiental. A Bacia Cabo, por ser litologicamente diferente do restante do estado de Pernambuco e se destacar pela intensa atividade industrial, é uma área adequada para este tipo de estudo. Baseado neste cenário, objetivou-se determinar os teores de bário (Ba), cádmio (Cd), chumbo (Pb), cobalto (Co), cobre (Cu), cromo (Cr), molibdênio (Mo), níquel (Ni), prata (Ag), vanádio (V) e zinco (Zn) em 8 perfis de solos, representativos da diversidade litológica e pedológica da Bacia Cabo. As amostras de solos coletadas foram submetidas à digestão pseudo total pelo método 3051A e a dosagem dos elementos realizada por espectrometria de emissão ótica (ICP-OES). Posteriormente foi realizada extração sequencial de metais pesados nos solos, cujos teores ultrapassaram o Valor de Prevenção adotado pelo CONAMA, objetivando avaliar as frações as quais os metais encontram-se preferencialmente associados. A partir dos resultados, verificou-se teores elevados de Ba, Co, Cr, Ni e V em horizontes superficiais de solos desenvolvidos de rochas básicas da Formação Ipojuca, ao passo que os teores mais elevados de Pb e Zn foram observados na superfície dos solos desenvolvidos de sedimentos argilosos aluviais e traquiandesito. Os teores de Cd, Mo e Ag foram inferiores aos valores de prevenção do CONAMA em todos os perfis estudados e não apresentaram grande variação em função do material de origem. Resultados da extração sequencial realizada para Ba, Cr, Ni e Pb indicaram que, no mínimo, 67% de Ba, 73% de Cr, 95,6% de Ni e a totalidade do Pb estão associados à fração residual, evidenciando o baixo potencial de disponibilidade deste metais ao ambiente e a origem provavelmente litológica.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-07-20T12:56:31Z No. of bitstreams: 1 Fernando Bruno Vieira da Silva.pdf: 1166416 bytes, checksum: 1b8c6d8277e21b3a36e383b64a156fd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-20T12:56:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernando Bruno Vieira da Silva.pdf: 1166416 bytes, checksum: 1b8c6d8277e21b3a36e383b64a156fd5 (MD5) Previous issue date: 2014-03-11 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Contamination with heavy metals in urban soils may pose a risk to human health due to soil ingestion, inhalation of particulates and dermal contact, especially in playgrounds. In this sense, was evaluated the contamination by heavy metals (As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb and Zn) in 21 playgrounds present in 16 urban parks in the Metropolitan Region of Recife. Additionally, we estimated the hazard index (PI) and cancer risk in children exposed to these environments. Contamination with As and Pb were most evident in playgrounds evaluated, however, high concentrations of Ba was also observed. The most serious cases were observed for As, Ba, Cd and Pb in 5 playgrounds in the Metropolitan Region of Recife, more specifically in the playgrounds Square Industrial M. Santos, of Park Dona Lindu and Square Profº Agamenom Magalhães. The concentrations ranging from 2.09 to 4.72 mg kg-1, in Área de Lazer de Jardim Paulista showing contamination by Cd and Ba (1.88 and 1114 mg kg-1, respectively) and in the playground of Área de Lazer de Cruz de Rebouças with Pb concentrations above 200 mg kg-1. Cancer risks for children exceeded the target value of 10-6 set by USEPA, considering routes oral ingestion and dermal absorption, representing more than 80% of the risk. The heavy traffic of vehicles is the human activity that best explains the contamination with Ba, Cd and Pb, while the application of wood preservatives is possibly the source of contamination by As in playgrounds of Park Dona Lindu. / Contaminação por metais pesados em solos urbanos pode representar um risco à saúde humana devido a ingestão de solo, inalação de partículas e contato dérmico, especialmente em playgrounds. Neste sentido, foi avaliada a contaminação por metais pesados (As, Ba,Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb e Zn) em 21 playgrounds presentes em 16 parques urbanos da Região Metropolitana do Recife. Adicionalmente, foi estimado o índice de perigo (IP) e o risco de câncer em crianças expostas a esses ambientes. Contaminações por As e Pb foram as mais evidentes nos playgrounds avaliados, porém, altas concentrações de Ba também foi observada. Os casos mais graves foram observados para As, Ba, Cd e Pb em 5 playgrounds da Região Metropolitana do Recife, mais especificamente nos playgrounds da Praça Industrial M. Santos, do Parque Dona Lindu e da Praça Profº Agamenom Magalhães com concentrações de As variando entre 2,09 a 4,72 mg kg-1, na Área de Lazer de Jardim Paulista apresentando contaminação por Cd e Ba (1,88 e 1114 mg kg-1, respectivamente) e no playground da Área de Lazer de Cruz de Rebouças, com teores de Pb acima de 200 mg kg-1. Riscos de câncer para crianças excederam o valor alvo de 10-6 estabelecido pela USEPA, considerando-se as rotas de ingestão oral e absorção dermal, que representam mais de 80% do risco. O intenso tráfego de veículos é à atividade antrópica que melhor explica a contaminação por Ba, Cd e Pb, enquanto que a aplicação de conservantes a madeira é possivelmente a fonte de contaminação por As nos playgrounds do Parque Dona Lindu.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-11-01T12:38:37Z No. of bitstreams: 1 Greciele Joelen Ribeiro de Luna Cavalcante.pdf: 2511202 bytes, checksum: d0d9f6e18275f6c4bbd7b08932419d79 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-01T12:38:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Greciele Joelen Ribeiro de Luna Cavalcante.pdf: 2511202 bytes, checksum: d0d9f6e18275f6c4bbd7b08932419d79 (MD5) Previous issue date: 2018-08-31 / The Southern Agreste of Pernambuco has a lithological diversity and economic importance for the state, through dairy farming, makes it important to study the availability of heavy metals and radionuclides. However, detailed studies involving total contents and environmental availability of heavy metals, uranium and thorium geologically associated with the different materials of origin, have not yet been performed. The objective of this study was to compare cadmium (Cd), chromium (Cr), copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn), nickel (Ni), lead (Pb), zinc (Zn) uranium (U) and thorium (Th) in the soils with the lithological diversity of the Southern Agreste of Pernambuco (PE). In order to do so, samples composed of soils at depths 0-20 and 20-40 cm were collected in different geological units and the total and environmentally available contents of Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn, U and Th. The contents of these elements were also evaluated in grasses and cacti, as well as the total rock content and petrography. The high levels of thorium in soils are associated to the presence of monazite, mainly in the mineralogical constitution of gneisses, granites and pegmatites. The average environmental contents of heavy metals, uranium and thorium in soils developed on different materials of origin of Southern Agreste of PE followed the order: Fe> Mn> Th> Zn> Cr> Cu> Pb> Ni> U> Cd. higher values of Cd and Ni were observed in soils derived from granites in the municipalities of Águas Belas and Itaíba, respectively. Soils originated from gneiss had the highest levels of Cr. In Itaíba, higher levels of Fe and Mn were detected in the soils developed on amphibolite and Pb soils on granites. Soils originated from gneiss in the municipality of Garanhuns showed the highest concentrations of Zn. The highest levels of Th were observed in the soils originated from orthognaisse, in the municipality of Venturosa. The highest concentration of U was identified in soils originating from the intrusive suite of the municipality of Buíque. The environmental contents of heavy metals, U and Th in soils presented great variability as a consequence of the lithological diversity. In 84% of the soils, there were environmentally available levels of Cu above the quality reference value for the State of PE. Soils originated from amphibolite had Cu and Ni contents higher than the value established by the National Environmental Council. The average content of metals absorbed by grasses and cacti followed the order: Fe> Mn> Zn> Cu> Cr> Th> Ni> Pb Except for Fe, the other micronutrients are considered normal levels for forage grasses. The highest coefficients of biological accumulation were observed for micronutrients, with soil contents considered medium to low (Cu, Zn and Ni). The results of this research demonstrate the importance of knowing the influence of the different geological contexts of Southern Agreste of Pernambuco to understand the dynamics of heavy metals, Th and U in soils, grasses and cacti of the region. / O Agreste Meridional de Pernambuco possui uma diversidade litológica e importância econômica para o Estado, por meio da pecuária leiteira, torna importante o estudo da disponibilidade metais pesados e radionuclídeos. Entretanto, estudos detalhados envolvendo teores totais e disponibilidade ambiental de metais pesados, urânio e tório geologicamente associados aos diversos materiais de origem, ainda não foram realizados. O presente estudo teve por objetivo relacionar os teores de cádmio (Cd), cromo (Cr), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn), níquel (Ni), chumbo (Pb), zinco (Zn) , urânio (U) e tório (Th) nos solos com a diversidade litológica do Agreste Meridional de Pernambuco (PE). Para tanto, foram coletadas amostras compostas de solos nas profundidades 0-20 e 20-40 cm em unidades geológicas distintas e determinados os teores totais e ambientalmente disponíveis de Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn, U e Th. Foram também avaliados os teores desses elementos em gramíneas e cactáceas, além dos teores totais em rochas e a petrografia. Os elevados teores de tório em solos estão associados à presença de monazita, principalmente na constituição mineralógica dos gnaisses, granitos e pegmatitos. Os teores médios ambientalmente de metais pesados, urânio e tório em solos desenvolvidos sobre diferentes materiais de origem do Agreste Meridional de PE seguiram a ordem: Fe > Mn > Th > Zn > Cr > Cu > Pb > Ni > U > Cd. Os teores mais elevados de Cd e Ni foram observados em solos derivados de granitos nos municípios de Águas Belas e Itaíba, respectivamente. Solos originados de gnaisse apresentaram as maiores teores de Cr. Em Itaíba foram detectados os teores mais elevados de Fe e Mn nos solos desenvolvidos de anfibolito e de Pb nos solos sobre granitos. Solos originados de gnaisse no município de Garanhuns apresentaram as concentrações mais elevadas de Zn. Os teores mais altos de Th foram observados nos solos originados de ortognaisse, no município de Venturosa. A concentração mais elevada de U foi identificada nos solos originados da suíte intrusiva do município de Buíque. Os teores ambientalmente disponíveis de metais pesados, U e Th em solos apresentaram grande variabilidade como consequência da diversidade litológica. Em 84% dos solos foram evidenciados teores ambientalmente disponíveis de Cu acima do valor de referência de qualidade para o Estado de PE. Solos originados de anfibolito apresentaram teores de Cu e Ni superiores ao valor de prevenção estabelecido pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente. Os teores médios de metais absorvidos por gramíneas e cactáceas seguiu a ordem: Fe > Mn > Zn > Cu > Cr > Th > Ni > Pb. Exceto pelo Fe, os demais micronutrientes encontram-se em níveis considerados normais para gramíneas forrageiras. Os maiores coeficientes de acumulação biológica foram observados para os micronutrientes, com teores no solo considerado de médio a baixo (Cu, Zn e Ni). Os resultados desta pesquisa demonstram a importância de conhecer a influência dos diferentes contextos geológicos do Agreste Meridional de Pernambuco para compreender a dinâmica de metais pesados, Th e U em solos, gramíneas e cactáceas da região.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-11-25Bitstream added on 2014-06-13T20:23:28Z : No. of bitstreams: 1 lourenco_rw_dr_rcla.pdf: 3630116 bytes, checksum: fb0129ce370013b74524f591efbb0d6d (MD5) / O aspecto fundamental do trabalho é mostrar a importância da integração de um Sistema de Informações Geográficas (SIG) com procedimentos geoestatísticos na análise e interpretação de dados distribuídos no tempo e no espaço. A idéia é aplicar uma análise integrada sobre o meio ambiente que melhor caracterize os aspectos físicos com ênfase na variação do índice de vegetação de diferença normalizada (IVDN) do ano 1989 para o ano 1997. O propósito é também realizar a caracterização morfométrica do relevo, principalmente com relação à sua declividade, mapear a concentração e distribuição espacial de metais pesados no solo, obtidos por amostragens georreferenciadas do horizonte Bw (camada do solo com profundidade de até 1m) na área de estudo. A metodologia envolve o uso e a integração de documentos cartográficos, tais como mapas topográficos, fotografias aéreas, imagens de satélite e levantamento de campo, cada qual direcionado a uma representação espacial, utilizando-se para sua manipulação de um Sistema de Informações Geográficas (SIG). A proposta é aplicada em uma área pertencente à Baixada Santista, que esta inserida na Carta Topográfica em 1:50.000 do IGG - SP - 1972 FOLHA DE SANTOS. Depois de obtidos os diversos mapas são elaborados estudos de regressão múltipla espacial, os quais demonstram correlações significativas entre as variáveis metais pesados e declividade na mudança dos índices de vegetação para os anos de 1989 e 1997. / The basic approach of the work is to show the importance of the integration of a Geographic Information System (GIS) with geostatístics procedures in the analysis and interpretation of data distributed in time and space. The idea is to apply an environment integrated analysis that better characterizes the geographic landscape with emphasis in the variation of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) during the years of 1989 to 1997. The purpose is also understand the morphometric characterization of the relief, mainly regarding its slope, mapping concentration and space distribution of heavy metals in the ground, obtained by sampling of the Bw horizon (layer of the ground with depth until 1m), in the study area. The methodology involves the use and the integration of cartographic documents, such as topographical maps, air photographs, satellite images and field survey, each one directed to a space representation of the studied event and manipulated by a Geographic Information System. The proposal study is applied in an area pertaining to the Baixada Santista that is inserted in the 1:50,000 Topographical Chart of the Institute of Geophysics and Geology (IGG) SP. 1972 Folha de Santos. After obtained the diverse maps multiple regression analysis had been elaborated, which demonstrated the significant correlation between changeable heavy metals and slope controlling the vegetation indices change during the studied period of time.

[pt] A demanda global por energia irá aumentar em até 50 porcento nos próximos 20 anos e o petróleo permanecerá sendo a principal fonte de fornecimento de energia. Entre os diferentes tipos de óleos brutos de petróleo, as atenções têm-se concentrado na recuperação de óleos pesados e extrapesados, porque os recursos convencionais de petróleos leves e médios estão globalmente se reduzindo. Os óleos pesados e extrapesados constituem 70 por cento das reservas mundiais, mas devido a sua viscosidade elevada e composição complexa geram problemas. Portanto, a sua recuperação representa um desafio para a indústria do petróleo. Os métodos convencionais só podem ser recuperados cerca 30 por cento do óleo do reservatório e a recuperação avançada de óleo (EOR) que permite obter valores superiores. O método mais utilizado é a injeção de vapor cujo mecanismo principal é o aquecimento do petróleo. Este trabalho apresenta um estudo da influência da presença de nanopartículas no processo de injeção de vapor (aquatermólise), que pode gerar um efeito catalítico promovendo uma melhora no craqueamento incipiente e a consequente diminuição da viscosidade. Um óleo pesado, com viscosidade de 4730 cP a 25 graus Celsius, foi utilizado em escala de bancada para avaliar os efeitos do tempo, da temperatura, do tipo e concentração de nanopartículas (Al2O3-NiO, TiO2 e (Mg,Ni)O) sobre a viscosidade e composição do óleo cru. Os resultados mostraram que a presença de TiO2 e vapor de água podem melhorar a qualidade do petróleo, pela redução das frações pesadas, e diminuir a sua viscosidade em até 13,4 por cento. A técnica foi favorecida com o aumento de temperatura e tempo de aquatermólise. / [en] The global demand in energy will increase by 50 percent over the next 20 years and oil will remain the main source of energy. Among the different types of crude oils, attention has been focused on the recovery of heavy and extra heavy oils, because the conventional resources as light and medium oils are globally decreasing. Heavy and extra heavy oils constitute 70 percent of world reserves, but lead to problems due to their high viscosity and complex composition. Therefore, the recovery of these oils represents a challenge for the oil industry. Conventional methods recover about 30 percent of oil in the reservoir and enhanced oil recovery (EOR) allows to get higher values. The most used method is the injection of steam whose main mechanism of this process is the heating of oil. Consequently there is a reduction of viscosity followed by an incipient cracking, phenomenon affected by the presence of steam water, which needs further studies. This work presents a study of the influence of nanoparticles in the steam injection (aquathermolysis), which can generate a catalytic effect; it enhances the incipient cracking and decreases the viscosity. A heavy oil with viscosity of 4730 cP at 25 Celsius degrees was used in bench scale to evaluate the effects of time, temperature, type and concentration of nanoparticles (Al2O3-NiO, TiO2 and (Mg,Ni)O) on viscosity and composition of the crude oil. The results showed that the presence of TiO2 nanoparticles with steam water may improve the oil quality, by reducing the heavy fractions, and reducing its viscosity up to 13.4 percent.The technique was improved with increasing either temperature or time of aquathermolysis.

A fitodisponibilidade de metais pesados em solos tratados com biossólido está relacionada com o processo de solubilização destes metais presentes, predominantemente, na fase sólida do resíduo. A formação de complexos solúveis entre metais e ácidos orgânicos liberados na rizosfera por plantas e microorganismos parece ter um importante papel na solubilização e, consequentemente, na fitodisponibilidade dos metais pesados. Ainda não foi estabelecido um método de extração eficiente para estimar teores fitodisponíveis destes metais, provavelmente por que os extratores geralmente utilizados não simulam reações que ocorrem próximas às raízes. O presente estudo foi realizado com o objetivo de determinar a composição de ácidos orgânicos na rizosfera de algumas espécies vegetais cultivadas na presença de biossólidos, estudar o potencial de dissolução de metais pesados originários de biossólidos por estes ácidos orgânicos e testar a viabilidade do uso de soluções de ácidos orgânicos como extratores de metais pesados fitodisponíveis. Braquiária, eucalipto, cana de açúcar e milho foram cultivadas em areia ou areia tratada com biossólido. Análises cromatográficas foram realizadas em amostras coletadas do sistema hidropônico utilizado, identificando-se os ácidos acético, cítrico, lático e oxálico, respectivamente nas porcentagens de 43,21; 31,13; 20,41 e 5,25 calculadas em relação ao total de ácidos determinado. Os teores de ácido acético, lático e oxálico no extrato correlacionaram com os teores de Cd, Cu, Ni e Zn na parte aérea das espécies vegetais estudadas. O teor de ácido cítrico não correlacionou com nenhum dos metais estudados. Considerando-se a somatória dos teores dos ácidos estudados obteve-se correlação com o teor de metais pesados nas plantas, evidenciando o efeito destes ácidos na fitodisponibilidade dos metais. O estudo de cinética foi realizado utilizando-se solução dos ácidos acético, cítrico, lático e oxálico, preparada de modo a se obter concentração final igual a 0,05 e 0,10 mol L -1 . A extração foi feita segundo o método do equilíbrio de batch. A solução de ácidos orgânicos de concentração 0,10 mol L -1 extraiu maiores quantidades dos metais. A cinética de solubilização apresentou duas fases: uma inicial com rápida liberação dos metais, seguida de outra mais lenta tendendo ao equilíbrio. As constantes de velocidade mais altas foram observadas para Ni e Zn, seguidos de Cu, Cr e Pb. Os valores para o reservatório lábil não ultrapassaram 15% do total de metais presentes. A porcentagem referente ao reservatório lábil do metal em relação ao total presente obedeceu a ordem: Zn > Cu @ Ni > Cr @ Pb. Um método de extração de teores fitodisponíveis de metais pesados em solos tratados com biossólidos foi desenvolvido, sendo a solução extratora utilizada composta pelos ácidos acético, cítrico, lático e oxálico em concentrações de 1,00; 0,72; 0,49 e 0,12 mol L -1 , respectivamente. Amostras de terra e plantas provenientes de 3 experimentos de campo que apresentavam tipo de solo, espécie vegetal cultivada e origem do biossólido diferentes foram utilizadas para testar o método. As correlações entre os teores de Cu, Ni, Pb e Zn removidos pela solução de ácidos orgânicos e os teores destes metais no tecido vegetal foram significativas (1 %). / Heavy metals phytoavailability in soils treated with biosolid is directly related with the solubilization process of these metals, which are predominantly present at the solid phase of the residue. Soluble complex formation between metals and organic acids liberated into the rhizosphere by plants and microorganisms, seems to have an important role at the solubilization, and consequently, at the heavy metals phytoavailability. It was not yet established an efficient extraction method to estimate phytoavailable concentrations of heavy metals, probably because the extractors generally used do not simulate the reactions that occurs close to the roots. The present study was done with the purpose of determining the composition of organic acids at rhizosphere of some vegetal species cultivated on the presence of biosolid, to study solubilization potential of heavy metals originated from the residue by these organic acids, and to test viability of using organic acids solution as extractors of phytoavailable heavy metals. Marandu grass, eucalyptus, sugar cane and corn were cultivated in sand or sand treated with biossolid. Cromatographic analyzes were done in solutions samples collected from the hydroponics system used, identifying the acetic, citric, lactic and oxalic acids, in the percentages 43.21, 31.13, 20.41 and 5.25 respectively, calculated in relation to the determined total. Concentrations of acetic, lactic, and oxalic acids within the collected extract, significantly correlated with the concentrations of Cd, Cu, Ni and Zn with the shoot of the studied vegetal species. Citric acid concentration did not correlated with any of the studied metals. Considering the concentration sum of the studied acids, it was achieved a correlation with Cd, Cr, Cu, Ni e Zn concentration in the shoot of the plants, what makes evident the effect of these metals at heavy metal phyoavailability. The kinetics study of solubilization reaction of Cd, Cu, Cr, Ni, Pb and Zn in soils treated with biosolid was done using a solution of acetic, citric, lactic, and oxalic acids, prepared in such a way that a final concentration of 0,05 e 0,10 mol L -1 was obtained. The extraction was done following the batch equilibrium method. The solution of organic acids with a concentration of 0,10 mol L -1 extracted more quantities of Cu, Cr, Ni and Zn than the 0,05 mol L -1 solution. The solubilization kinetics presented two phases: an initial one with fast liberation of metals, followed by a slower one tending for equilibrium. The higher velocity constants were observed for Ni and Zn, followed by Cu, Cr and Pb. The values calculated for the labile pool did not exceeded 15% of the present metals total. The percentage concerned to this pool related to the total, followed the order: Zn > Cu @ Ni > Cr @ Pb. An extraction method of heavy metals phytoavailable in soil treated with biosolid was developed, and the extractor solution used was composed by acetic, citric, lactic, and oxalic acids in concentrations of 1,00; 0,72; 0,49 and 0,12 mol L -1 , respectively. Samples of soils and plants from 3 (three) field experiments, which presented different type of soil, cultivated vegetal specie, and biosolid origin, were used to test the method. Correlation between Cu, Ni, Pb and Zn concentration removed by the solution of organic acids, and the concentration of these metals within the vegetal tissue were significant (1 %).