Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1456312 bytes, checksum: c6954ead7243be587422f671b49bc92e (MD5) Previous issue date: 2009-11-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Shrimp farming has been considered a promising economic activity in the Northeast of Brazil. However, its practice in the medium and long term, can harm the environment, as in several farms shrimp ponds were built in mangrove areas and the waste generated by the activity, may compromise the water quality and/or sediment of the receiver of their effluent. In order to provide technical and scientific information on the effects of carciniculture, this paper's main aim was to evaluate the influence of shrimp farming in the levels of Ca and Zn on the sediment of a stretch of the Ribeira River, Santa Rita/PB. Were analyzed 90 samples collected between November 2007 and February 2009 and were analysed for pH, organic matter, conductivity and also for metal contents Ca and Zn. The data treatment was done by applying chemometric analysis univariate and multivariate (HCA and PCA). From the results taking into account the variables measured and the stretch of river studied, it was found that there is no evidence that the effluent from shrimp farming, to date, is affecting the characteristics of the sediment of Ribeira River. / A carcinicultura tem sido considerada uma atividade econômica promissora na Região Nordeste do Brasil. Todavia, sua prática a médio e longo prazo, pode trazer prejuízos ao meio ambiente, pois em várias fazendas de cultivo de camarão os tanques foram construídos em áreas de manguezais e os resíduos gerados pela atividade, podem comprometer a qualidade da água e/ou do sedimento de corpos d´água receptores de seus efluentes. Visando contribuir com informações técnicas e científicas sobre os efeitos da carcinicultura, este trabalho teve como objetivo geral avaliar a influência da carcinicultura nos teores de Ca e Zn sobre o sedimento de um trecho do Rio da Ribeira, Santa Rita/PB. Foram analisadas 90 amostras coletadas no período de novembro de 2007 a fevereiro de 2009 e foram avaliados os parâmetros pH, matéria orgânica, condutividade e os teores dos metais Ca e Zn. O tratamento dos dados foi feito aplicando-se métodos quimiométricos univariados e multivariados (HCA e PCA). A partir dos resultados e levando-se em conta as variáveis medidas e o trecho do rio estudado, verificou-se que não há evidência de que o efluente de carcinicultura até o presente, esteja afetando as características do sedimento do rio da Ribeira.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-18T15:10:33Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Liliam Quelem Tavares Furtado - 2018.pdf: 5052228 bytes, checksum: 0a9b38a6db28c5d10c8644e0749f1fbc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-18T15:14:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Liliam Quelem Tavares Furtado - 2018.pdf: 5052228 bytes, checksum: 0a9b38a6db28c5d10c8644e0749f1fbc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-18T15:14:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Liliam Quelem Tavares Furtado - 2018.pdf: 5052228 bytes, checksum: 0a9b38a6db28c5d10c8644e0749f1fbc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-06-20 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The present work presents a study of use of the rice husk as adsorbent material for the determination of lead ions in sediment samples obtained at different points of Rio Doce region (Espírito Santo), using flow injection system. With detection metal determination wes used Atomic Flame Absorption Spectrometry. The physico-chemical characterization of the material was done by Infrared Region Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy, X-ray Dispersive Energy Analysis and X-ray Diffraction and determination of the zero load point. In adsorptive processes, the pH directly influences the extraction of the ion and the study of this parameter indicated that in pH 6,00 better extraction conditions are obtained. After pH determination, a multivariate optimization 2 4 of the parameters influencing the ion adsorption process was performed. The variables evaluated were adsorbent mass, preconcentration flow, volume and eluent concentration. Subsequently, a univariate study of the mass and preconcentration flow variables was performed, as well as a study of the elution flow rate. The best responses for flow system operation were obtained using: adsorbent mass 70.0 mg, eluent concentration (HNO3) 0,50 mol L-1 , eluent volume 1000 μL, preconcentration flow 2.0 mL min-1 and elution flow 1.0 mL min-1 . From the optimized conditions, the procedure showed to be effective for the Pb2+ species, with limits of detection (LD) and quantification (LQ), respectively, equal to 0.015 and 0.05 mg L-1, with a relative standard deviation (DPR) of 6.821% and a preconcentration factor of 49.5. Recovery values were obtained between 87 - 100% for fortified sediment samples. In order to analyze the selectivity of the method, the evaluation of possible interferences was carried out, based on the calculation of the interference factor (FI). The Cu (II), Ni (II), Co (II), Fe (III) and Zn (II) ions were analyzed in different proportions. The procedure presented was satisfactory for preconcentration of Pb2+ ions, and it can be used for extraction of the same. As it proved to be fast, efficient, low cost, besides the reduction in reagent consumption and waste generation. Factors that favor the development of a system based on the principles of "Green Chemistry". / O presente trabalho apresenta um estudo do uso da casca de arroz como material adsorvente para determinação de íons chumbo em amostras de sedimentos obtidas em diferentes pontos da região do Rio Doce (Espírito Santo), utilizando sistema de análise por injeção em fluxo. Com detecção por Espectrometria de Absorção Atômica por Chama. A caracterização físico-química do material adsorvente foi feita através de Espectroscopia na Região do Infravermelho, Microscopia Eletrônica de Varredura, Análise por Energia Dispersiva de Raios X, Difratometria de Raios X e determinação do ponto de carga zero. Em processos adsortivos, o pH influencia diretamente na extração do íon e o estudo deste parâmetro indicou que em pH 6,00 melhores condições de extração são obtidas. Após a definição do pH, uma otimização multivariada com planejamento 24 dos parâmetros que influenciam no processo de adsorção do íon foi realizado. As variáveis avaliadas foram massa do adsorvente, vazão de pré-concentração, volume e concentração do eluente. Posteriormente foi feito um estudo univariado das variáveis massa e vazão de pré-concentração, bem como um estudo da vazão de eluição. As melhores respostas para o funcionamento do sistema em fluxo foram obtidas utilizando: massa do adsorvente 70,0 mg, concentração do eluente (HNO3) 0,50 mol L-1 , volume do eluente 1000 μL, vazão de pré-concentração 2,0 mL min-1 e vazão de eluição 1,0 mL min-1 . A partir das condições otimizadas, o procedimento mostrou ser eficaz para a espécie de Pb2+ apresentando limites de detecção (LD) e quantificação (LQ), respectivamente, iguais a 0,015 e 0,05 mg L−1, com desvio padrão relativo (DPR) de 6,82% e um fator de pré-concentração igual a 49,5. Valores de recuperação foram obtidos entre 87 - 100% para amostras de sedimento fortificadas. A fim de analisar a seletividade do método, foi realizado a avaliação de possíveis interferentes, a partir do cálculo do fator de interferência (FI). Tendo sido analisados os íons íons Cu(II), Ni(II), Co(II), Fe(III) e Zn(II) em diferentes proporções. O procedimento apresentado mostrou-se satisfatório para pré-concentração de íons Pb2+, podendo ser utilizado para extração do mesmo. Mostrando-se rápido, de baixo custo, além da redução no consumo de reagentes e geração de resíduos. Fatores que favorecem o desenvolvimento de um sistema baseado nos princípios da “Química Verde”.

Entre os parâmetros da USLE (Universal Soil Loss Equation), método mais utilizado na estimativa das perdas de solo por erosão hídrica, a erodibilidade do solo, representada pelo fator K e definida como a taxa de solo perdida por unidade de índice de erosividade, em parcela unitária considerada como padrão (Wischmeier et al., 1971), é o único intrínseco ao solo. Nessas condições padrão o valor encontrado é considerado como o real valor de K. Pelas dificuldades experimentais para obtenção do valor de K para todos os solos, esse fator é geralmente estimado por equações matemáticas empíricas com base em atributos físicos, químicos e mineralógicos do solo. O presente trabalho trata da avaliação de oito métodos de estimativa do fator K da USLE, tomando-se por base estimativas das taxas de erosão avaliadas pelo método do 137Cs. Foram utilizadas oito parcelas padrão de avaliação de perdas de solo e seis transeções demarcadas no campo, em diferentes solos. Nas parcelas padrão, as taxas de erosão medidas diretamente foram comparadas com as estimadas pelo método do 137Cs e os resultados indicaram uma boa concordância. Os valores de K, estimados pelos diferentes modelos, para o solo da parcela, foram comparados diretamente com o valor medido e mostram que os métodos propostos por Wischmeier et al. (1971) e Denardin (1990) desenvolvido para solos do Brasil, são os que mais se aproximam do valor medido. Os mesmos valores de K foram também avaliados por meio da comparação entre as taxas de erosão estimadas pela USLE e pelo método do 137Cs, tendo sido obtidos resultados semelhantes aos da avaliação direta. Essa última forma de avaliação dos métodos de estimativa do fator K foi aplicada também em seis transeções demarcadas em diferentes solos. Devido às grandes limitações associadas aos dois métodos, os resultados mostram uma grande discrepância entre as taxas de erosão estimadas pela USLE e pelo 137Cs o que inviabilizou a comparação proposta dos modelos. / Among the Universal Soil Loss Equation (USLE) parameters, the soil erodibility factor (K), defined as the rate of soil loss per unit of area and per unit of erosivity index for a specific soil as measured on unit plot (Wischmeier & Smith, 1978), is the only soil intrinsic factor. The K values determined on standard unit plots are considered as the real K values. However, K factor can be also estimated by empirical models based on physical, chemical and mineralogical soil attributes. Eight of such empirical methods for K factor estimation were evaluated by comparing the rates of soil loss calculated by USLE and 137Cs fallout redistribution analysis. This procedure was applied both in eight standard erosion plots and six field transects on different soils. In the standard erosion plots the measured soil erosion rates were compared with the rates estimated by the 137Cs method and the results indicate a good relationship. The K values estimated by the different models for the specific soil of the standard plots were compared with the measured K value. The results obtained by the models proposed by Wischmeier et al. (1971) and Denardin (1990) for Brazilian soils were more close to the measured K value. The same K values were also evaluated by comparing the soil erosion rates estimated by USLE and 137Cs methods and the results are in agreement with the direct comparison. This procedure was also applied for the evaluation of K estimation models on the field transects. Due to the limitations associated to both models, the soil erosion rates estimated by USLE and 137Cs methods were very discrepant which did not allow the comparison of K estimation methods when applied for the soils of the transects.

Corbicula fluminea (MÜLLER, 1774), espécie exótica de bivalve, pertencente à família Corbiculidae, tem sido alvo de interesse de muitas pesquisas, por sua grande capacidade de dispersão e por ter tornado-se um importante competidor com as espécies de bivalves nativos de água doce, fato que se torna potencial causador de desequilíbrio ecológico. No entanto, embora a literatura demonstre que C. fluminea tolere as alterações ambientais nos sistemas aquáticos, estudos em duas microbacias hidrográficas, uma da bacia do Rio Pardo e outra da bacia do Rio Mogi Guaçu, revelaram que há mortalidade destes moluscos, em trechos destas microbacias. Experimentos realizados com animais coletados demonstraram suscetibilidade à presença de sedimentos, em magnitude e escala temporal parametrizadas, correlatas aos índices encontrados na natureza. Os animais demonstraram intolerância a condições de turbidez acima de 150 UNT, apresentando mortalidade de cinqüenta por cento da população experimental entre 96 e 120 horas de exposição, com início de mortalidade em 72 horas. Análises laboratoriais dos animais experimentados revelaram a presença de sedimentos na cavidade palial, indicando ser esta a provável causa da mortalidade, uma vez que se utilizam do mecanismo da filtração para alimentarem-se. De maneira correlata, as microbacias hidrográficas estudadas, apresentam características importantes, como o manejo, os tipos e a cobertura dos solos, a declividade do terreno e a intensidade dos eventos hidrológicos, que podem ser contributivas para o carreamento de sedimentos, em função de processos erosivos, para os corpos dágua, transformando-se em fator determinante da mortalidade de C. flumínea. / The Asian clam Corbicula fluminea (Müller, 1774), exotic species of mollusk, belonging to the Corbiculidae family, has been the target of many research because of its great dispersal ability and to have developed into an important competitor with native species of freshwater, a fact that becomes potentially causer of ecological desequilibrium. However, although the literature shows that C. fluminea can tolerate environmental changes in aquatic systems, studies in two watersheds, one in Rio Pardo basin and another in Rio Mogi-Guaçu basin, revealed that there are mortality of these molluscs in points of these watersheds. Experiments conducted on animals collected at two points, demonstrated susceptibility to the presence of sediments, in magnitude and time scale parameterized, related to rates found in nature. The animals showed intolerance to the conditions of turbidity above 150 NTU, with a mortality rate of fifty percent of the experimental population between 96 and 120 hours of exposure, with early mortality in 72 hours. Laboratory testing showed the presence of sediment in the palial cavity, indicating that this is the likely cause of mortality, since it uses the mechanism of filtration to feed themselves. Way related, the watersheds studied have important characteristics, such as management, types and land cover, slope of the terrain and intensity of hydrological events, which may be contributory to the carrying of sediments, due to erosion, for water bodies, becoming a determining factor in mortality of C. fluminea.

A avaliação de sedimentos contendo de mistura complexa de substâncias contaminantes é um grande desafio, especialmente em reservatórios localizados próximos a áreas urbanas, onde existe um grande número de fontes de poluição, como é o caso do reservatório Rio Grande. Com o objetivo de proceder uma análise integrada, nós realizamos uma bateria de biotestes usando amostras de sedimento do reservatório Rio Grande e células permanentes da linhagem RTL-W1 e bactérias expostas a extrato acetônico (teste de citotoxicidade, teste de EROD, teste cometa, teste do micronúcleo e teste de flutuação de Ames) e também embriões de Danio rerio (teste de contato com o sedimento). Após a exposição dos embriões, nós retiramos o córion e realizamos medição de metais (ICP-MS) em embriões não coagulados (digestão: H2O2 e HNO3 sob radiação UV). Nós realizamos análises químicas de HPAs alvos no extrato e de dinâmica de metais, esta última avaliada como heterogeneidade temporal e remobilização para a coluna d\'água. O extrato do sedimento se mostrou citotóxico (NR50 = 10,3 mg sedimento equivalente /mL; n=4) e o sedimento se mostrou com elevado potencial tóxico para embriões de peixe (EC50 48h=12 mg sedimento/ mL; n=4). Não foram detectados metais no tecido de embriões não coagulados. Teste de EROD revelou alta atividade enzimática, com EC25 TCDD = 0,82 mg of SEQ/mL, e Bio-TEQ = 1884 pg/g (n=6). A concentração total de HPAs analisados no extrato foi de 763,6 µg/kg; apesar disso, apenas 4.64 % do Bio-TEQ pôde ser explicado pelo PAH-TEQ. O teste de flutuação de Ames e o teste cometa revelaram altos potenciais para mutageno e genotóxicos. Os metais estudados aparentemente não são a causa primária para o efeito agudo observado, assim como os HPAs analisados. Porém, nós encontramos uma alta concentração de metais no sedimento, além de uma heterogeneidade temporal de curto tempo coincidente com a passagem de uma frente fria, e uma possível remobilização de metais para a coluna d\'água, o que levanta a necessidade de um melhor entendimento da dinâmica dos metais em um ambiente aquático como o estudado (tropical e polimítico), além da necessidade de um planejamento cuidadoso de desenhos experimentais de estudos de sedimentos (considerando as escalas temporal e espacial e a massa d\'água como um todo). Análise Integrada por meio de ponderação das evidências indicou a necessidade de ações de manejo para o sedimento do reservatório Rio Grande. No entanto, deve ser realizada a caracterização do risco, no contexto de uma Análise de Risco Ecológica, antes que se decida qual ação tomar, de forma a melhor dirigir o problema. Estudos complementares devem priorizar testes com organismos com exposição crônica a amostras do sedimento do Rio Grande; PCBs e dioxinas devem ser considerados como possíveis indutores de atividade de EROD; análises químicas do sedimento devem ser expandidas e considerar outros compostos orgânicos; técnicas de fracionamento de sedimento devem ser empregadas visando o estabelecimento de causalidade em respeito aos compostos orgânicos / Assessment of complex mixture sediments is a great challenge, especially for reservoir located near urban areas where a multitude of pollution sources is present, such as Rio Grande reservoir. Aiming an integrated assessment, we performed a battery of bioassays on sediment from Rio Grande reservoir, using permanent cell line RTL-W1 and bacteria exposed sediment acetonic extracts (cytotoxicity test, EROD assay, comet assay, micronucleus assay and Ames Fluctuation test) and Danio rerio embryos (whole sediment contact). After exposure, we measured metal (ICP-MS) in dechorionated non-coagulated fish embryos (digestion: H2O2 and HNO3 under UV light radiation). PAH was also measured in extracts and metal dynamics was evaluated as temporal heterogeneity and remobilization to water column. Sediment extract was highly cytotoxic (NR50 = 10.3 mg sediment equivalent /mL; n=4) and whole sediment showed high toxic potential to fish embryos (EC50 48h=12 mg sediment/ mL; n=4). No metal could be detected in the non-coagulated fish eggs, although metals were found in high concentrations with potential to cause negative effect. EROD assay showed dioxin-like activity, with EC25 TCDD = 0.82 mg of SEQ/mL, and Bio-TEQ as high as 1884 pg/g (n=6). Sum of target PAH in sediment extract was 763.6 µg/kg; though 4.64 % of Bio- TEQ could be explained by PAH-TEQ. Ames Fluctuation test and comet assay reveled high potentials for mutageno- and genotoxicity. Studied metals appear not to be the cause of primary acute effect observed toxicity tests, nor seam target PAHs. Yet, we observed high concentration of metal in sediment, short-time temporal heterogeneity of metals coupled with front cold passage and possible remobilization into the water column, what raises the need for better understanding of metal dynamics in such aquatic environment (tropical polymithic) and careful planning for sediment sampling designs (considering temporal and spatial scales and the whole water column above the sediment). Integrated assessment through Weight-of-Evidence (WOE) approach indicates the need of management actions regarding sediment from Rio Grande reservoir. However, characterization of the risk in within an Ecological Risk Assessment (ERA) framework should precede action, in order to better address the problem. Further studies should prioritize chronic exposure of organisms to sediment samples from Rio Grande; PCBs and dioxins should be considered as possible EROD activity inducer; chemical analysis should be expanded and consider other organic chemicals; sediment fractionation technique should also be applied in order to provide insights on causality from organic compounds.

O reservatório de Salto Grande localiza-se no município de Americana, São Paulo, em uma região de intensa atividade industrial, agrícola e elevada densidade demográfica, fatores que promoveram nas últimas décadas, alterações significativas na paisagem, na demanda dos recursos naturais existentes e conseqüentemente, na degradação dos recursos hídricos, incluindo a eutrofização e a contaminação por metais. O presente trabalho teve como objetivo quantificar a concentração dos metais (ferro, manganês, zinco, cobre, cromo e cádmio) no reservatório de Salto Grande, bem como sua deposição ao longo do sistema e sua possível biodisponibilização para a comunidade planctônica. Para avaliar a atual situação do reservatório, determinou-se a concentração dos metais na água (30 e 70% da profundidade local), plâncton (fração maior que 20 µm), material sedimentável (câmaras de sedimentação a 30 e 70% da profundidade local) e sedimento (“core sampling”), com coletas em fevereiro, maio, agosto e novembro de 2000, caracterizando os períodos seco, chuvoso e intermediários. Os resultados da análise da água demonstram que altas concentrações de ferro, manganês, cobre e cádmio, excederam os limites da resolução CONAMA 20/86 para águas de Classe 2. Os resultados obtidos para metais no plâncton apresentaram-se baixos, não demonstrando uma possível bioacumulação. As taxas de sedimentação apresentaram-se elevadas geralmente nos meses mais secos (maio e agosto), com concentrações de 2,4 mg.cm-2.dia-1 para ferro, 0,25 mg.cm-2.dia-1 para manganês, 0,024 mg.cm-2.dia-1 para zinco, 0,018 mg.cm-2.dia-1 para cobre, 0,027 mg.cm-2.dia-1 para cromo e 0,003 mg.cm-2.dia-1 para cádmio. As concentrações elevadas de metais no sedimento (61906,0 mg.kg-1 para ferro, 623,0 mg.kg-1 para manganês, 178,0 mg.kg-1 para zinco, 70,0 mg.kg-1 para cobre e 75,0 mg.kg-1 para cromo) caracterizam o sistema como poluído. Os resultados obtidos demonstram as conseqüências do uso e ocupação da bacia do rio Atibaia, principalmente a partir da década de 70, com o aumento das atividades agrícolas e industriais, resultando em uma elevada entrada de substâncias potencialmente tóxicas, afetando a qualidade da água e do sedimento do sistema. / Salto Grande reservoir is located in the city of Americana, São Paulo state, in a region with high industrial and agriculture activity and elevated demographic density, witch caused on the last decades, changes in the landscape, natural resources and water quality, including eutrophication and contamination by metals. The goal of this work is to determine the concentration of metals (iron, manganese, zinc, copper, chromium and cadmium) in Salto Grande reservoir, as well, the deposition along the system and the bioavailability for the plankton community. To asses the situation of the reservoir, the present study was carried out to determine the metals concentrations on the water (30 and 70% of the total depth), plankton (higher than 20 µm), suspended matter (sedimentation traps placed at 30 and 70% of the total depth) and sediment (core sampling), in four months at 2000 (February, May, August and November), representing dry and wet season, as well the intermediate periods. The data for water analysis demonstrated high concentrations of iron, manganese, copper and cadmium, exceeding the limits of CONAMA 20/86 for water in Class 2. The data for metals on plankton was very low, do not demonstrating a possible bioaccumulation. The sedimentation rate was extremely high, mainly on dry season (May and August), with 2,4 mg.cm-2.day-1 for iron, 0,25 mg.cm-2. day -1 for manganese, 0,024 mg.cm-2. day -1 for zinc, 0,018 mg.cm-2. day -1 for copper, 0,027 mg.cm-2. day -1 for chromium and 0,003 mg.cm-2. day -1 for cadmium. The data for metal concentration in the sediment (61906,0 mg.kg-1 for iron, 623,0 mg.kg-1 for manganese, 178,0 mg.kg-1 for zinc, 70,0 mg.kg-1 for copper and 75,0 mg.kg-1 for chromium) demonstrated a polluted system. These data shows the consequences of the land use on Atibaia’s river watershed, mainly in the 70’s, with the increase of agriculture and industrial activities, resulting in a elevated input of potentially toxic substances on Atibaia river, affecting the water quality and sediment of this system.

A necessidade de se considerar o sedimento na análise da qualidade de corpos de água motivou a realização desse estudo, visando contribuir para o estabelecimento de protocolos de testes com o anfípoda Hyalellla, critérios para a avaliação da toxicidade de sedimentos de água doce e um quadro da situação atual das principais bacias do Estado de São Paulo, em termos ecotoxicológicos. Desta forma, inicialmente, foi comparada a sensibilidade de duas espécies de Hyalella, ou seja H. azteca e Hyalella sp., adotando diferentes substâncias e sedimentos. Também comparou-se a taxa de fecundidade e sobrevivência destas duas espécies em determinadas condições de cultivo. Após a escolha da espécie teste mais adequada, Hyalella azteca, foram avaliadas diferentes condições de cultivo (tipo e quantidade de alimento) e de ensaio (sistema estático e semi-estático, razão de sedimento e água 1:4 e 1:2, os critério de avaliação sobrevivência e crescimento) com amostras de sedimento, apresentando diferentes graus de contaminação. Esse estudo permitiu estabelecer uma condição de cultivo (100 organismos em recipientes com 2,5L de água natural ou reconstituída, a planta aquática Elódea como substrato e, como alimento, ração de coelho granulada mais uma solução de ração de peixe digerida, levedura e óleo de prímula). Esta condição permitiu obter um número médio de jovens/fêmea/semana de H. azteca de 9,2 com um desvio padrão de 2,7. Para avaliar a condição de ensaio que melhor representaria as do ambiente, os resultados dos testes de toxicidade com Hyalella azteca foram comparados com dados químicos e da comunidade bentônica, de amostras coletadas no mesmo local e data. Dessa forma verificou-se que a melhor condição de teste de toxicidade, com a duração de 10 dias, com H. azteca foi em sistema semi-estático com trocas de água a cada dois dias, adotando a razão de sedimento e água de 1:2 e avaliando a mortalidade e o crescimento. A partir desses dados, foram elaborados critérios que expressam classes de qualidade de sedimentos, ou seja: bom, quando o sedimento não apresentou toxicidade; regular, efeito sub-letal (redução do crescimento); ruim, mortalidade <50% e péssimo, mortalidade >=50%. Esse critério foi aplicado nos estudos realizados para avaliação da qualidade dos sedimentos em 12 das 22 das Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos, para os quais foram compilados e selecionados dados ecotoxicológicos, além de químicos e da comunidade bentônica, quando disponíveis. A análise integrada desses resultados, utilizando classes de qualidade para as variáveis químicas, ecotoxicológicas e índices para a comunidade bentônica, permitiu estabelecer uma melhor avaliação da qualidade dos sedimentos. Além disso, verificou-se a importância de se integrar outros dados, como deformidade em Chironomus e teste de mutagenicidade, para se confirmar ou não a presença e estabelecer possíveis grupos de compostos, que poderiam estar causando impactos na comunidade de organismos que vivem no sedimento. A integração dessas diferentes linhas de evidências é que permitiu o estabelecimento do diagnóstico ou das análises a serem realizadas para se determinar o tipo de agentes estressores que possam estar presentes em um dado local em estudo. Portanto, testes de toxicidade se mostraram úteis e necessários na caracterização e em estudos para avaliar e identificar a qualidade de sedimentos, e devem ser adotados no monitoramento, junto com outras variáveis. / The need to include the sediment evaluation in the quality assessment of surface waters, motivated this study, in order to contribute to the establishment of testing protocols with the amphipod Hyalella, to toxicity evaluation criteria. It was also motivated by a lack of a survey of the São Paulo State freshwater quality sediment watersheds situation in terms of toxicity. Initially, the sensitivity of two Hyallela species, H. azteca and Hyalella sp. (previously named H. meinerti), were compared using different substances and sediment samples. The rates of fecundity and survival of these two species were compared in standardized culture conditions. After the selection of the most suitable species, Hyalella azteca, different culturing conditions (food type and quantity) and assays design (semi-static and static system, water/sediment ratio 1:2 and 1:4, evaluation criteria for survival and growth) were studied using sediment with different contamination levels. The best culturing conditions were: 100 organisms/2.5 liters of natural or reconstituted water; the aquatic plant Elodea as substrate and rabbit granulated food plus a mixture of digested fish food, yeast and primula oil. Adopting this culturing conditions it was possible to obtain 9.2 juvenile Hyalella azteca for each female/week with a standard error of 2.7 for around three months. In order to evaluate the best test conditions, the toxicity tests results were compared with chemical analysis and benthic community data. These results were obtained with samples collected in the same sites and at the same time. The analyses of the results showed that the best condition for 10 days exposition time was semi-static system with water exchange every two days, 1:2 sediment/water ratio and evaluation of mortality and growth as endpoints. Based in these results, a toxicity criteria that express sediment quality classes were elaborate. The classes established were: good, when the sediment was non toxic, regular when sublethal effect were observed (growth reduction), bad, when the mortality was less than 50% and extremely bad, when mortality was equal or greater than 50%. These criteria were applied to analyze toxicity data from different sediment quality studies performed in 12 from the 22 Freshwater Watershed Management Units of São Paulo State that were compiled and selected, using ecototoxicological, chemical and benthic community data when available. Only using sediment classes for these three variables it was possible to establish the sediment quality of the survey data. Other variables (benthic deformities and mutagenicity) were considered important to confirm, or not, the presence and establish the possible chemical groups that could be causing effects on benthic organisms. Only by the integration of these different evidence lines it was possible to define the sediment quality or which analyses should to be done in order to point out the stressor types that could be present at the studied sites. The conclusion was that toxicity tests with aquatic organisms are reliable and necessary for the quality evaluation and identification of toxicity of the sediments and should be used in monitoring studies together with other tools.

Concentrações de cádmio (Cd), chumbo (Pb) e mercúrio (Hg) foram determinadas em amostras de água (teores dissolvidos e particulados), sedimento de fundo, peixes e bivalves, coletados em seis bacias hidrográficas do Estado de São Paulo: Alto Paranapanema, Peixe, Aguapeí, São José dos Dourados, Mogi-Guaçu e Piracicaba, as quais apresentam diferentes características quanto ao uso e ocupação da terra. Dentre estas bacias, as dos rios Piracicaba e Mogi-Guaçu apresentam maiores densidades demográficas e industrialização, o que gera, conseqüentemente, maior degradação da qualidade das águas, enfatizando a necessidade de estudos freqüentes nesses sistemas. As amostragens de água e sedimento foram feitas bimestralmente durante o ano de 2001. Os peixes e bivalves foram amostrados no mesmo ano em dois períodos: seca e cheia. As concentrações de Cd e Pb foram determinadas por espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica, e as de Hg por espectrometria de fluorescência atômica. Os teores de Cd e Pb na fração trocável do sedimento também foram determinados. Os resultados obtidos mostraram baixas concentrações dos metais Cd e Pb na coluna d’água, tanto nas formas dissolvidas quanto particuladas, no entanto, tais concentrações foram maiores nas bacias dos rios Piracicaba e Mogi-Guaçu. No sedimento de fundo e nos bivalves, as maiores concentrações de Pb foram observadas no rio Mogi-Guaçu, embora este elemento tenha ocorrido em pequenas quantidades na fração trocável do sedimento (<1%). O Cd ocorreu em maiores teores no sedimento e no material particulado do rio Piracicaba. Por outro lado, as maiores concentrações de Pb nos bivalves foram detectadas no rio Mogi-Guaçu. Na fração trocável do sedimento, o Cd ocorreu em altas proporções (até 76%), principalmente, nos rios Itapetininga (Bacia do Alto Paranapanema), Piracicaba e Mogi-Guaçu. Em algumas amostras de água e sedimento de fundo ocorreram quantidades relativamente elevadas de Hg. Por outro lado, nos bivalves os teores do elemento foram sempre baixos. No entanto, nenhuma tendência significativa de distribuição espacial ou temporal de Hg ocorreu nas amostras. Portanto, acredita-se que os altos teores registrados para algumas amostras foram resultantes de fontes de origem difusa não-pontual, como deposição atmosférica e fontes originárias da agricultura. Nos peixes, as concentrações de Cd e Pb foram sempre inferiores aos limites de detecção (0,005 e 0,08 µg/g peso seco, respectivamente). Por outro lado, peixes carnívoros coletados no reservatório de Jurumirim (bacia do Alto Paranapanema) apresentaram altas concentrações de Hg (média: 1,14 +/- 0,54 µg/g peso úmido) e metilmercúrio (média: 1,04 +/- 0,51 µg/g peso úmido). Este último, representou em média 92% do mercúrio total determinado no músculo dos peixes. Tais concentrações foram maiores que o máximo permitido pela legislação brasileira para peixes predadores (1 µg/g peso úmido) e, provavelmente, foram resultante de altos teores de metilmercúrio produzido no reservatório devido aos processos de produção e liberação de mercúrio a partir da vegetação e solos inundados. Portanto, concluiu-se que os peixes do reservatório de Jurumirim estavam contaminados com Hg, recomendando-se que novos estudos sejam realizados para se identificar as fontes e processos responsáveis por tais contaminações. As bacias dos rios do Peixe, Aguapeí, Alto Paranapanema e São José dos Dourados apresentaram baixas quantidades de todos os elementos estudados. Por outro lado, foram observadas concentrações relativamente elevadas de Cd no rio Piracicaba, e Pb e Cd no rio Mogi-Guaçu, os quais devem ser periodicamente avaliados. / Concentrations of cadmium (Cd), lead (Pb), and mercury (Hg) were determined in water (dissolved and particulate), bottom sediment, fish, and bivalves sampled in six watersheds located in the State of São Paulo (Southeast, Brazil): the Alto Paranapanema, the Peixe, the Aguapeí, the São José dos Dourados, the Mogi-Guaçu, and the Piracicaba. These watersheds show different levels of land-use. Among these basins, the Piracicaba and the Mogi-Guaçu River Basins show highest population and industrialization rates. Such features lead, consequently, to a higher degradation of water, thus decreasing its quality. These facts emphasize the need of new and frequent studies in those systems. Water and sediment samplings were carried out bimonthly during 2001. Fish and bivalves samples were collected twice a year: at the end of the rainy and dry season. Cd and Pb concentrations were determined through electrotermal atomic absorption spectrometry, whereas Hg through atomic fluorescence spectrometry. In addition, exchangeable Cd and Pb were determined in sediment. The results showed low concentrations of Cd and Pb in water (dissolved and particulate). However, these concentrations were higher in the Piracicaba and the Mogi-Guaçu River Basins. Pb concentrations in sediment and bivalves were the highest in the Mogi-Guaçu River, even so this element occurred in low levels in the exchangeable fraction of sediment (< 1%). The highest Cd concentrations in sediment and particulate suspended matter were related to the Piracicaba River, although the highest levels for bivalves occurred in the Mogi-Guaçu River. High Cd concentrations in the exchangeable fraction of sediment (up to 76%) were observed, mainly in the Itapetininga (the Alto Paranapanema Basin), the Piracicaba, and the Mogi-Guaçu River. High concentrations of Hg were detected in some water and sediment samples, whereas in bivalves Hg was always in low levels. However, no significant tendency of temporal and/or spatial distribution was observed for Hg, so it is belived that the high levels reported for some samples were a result from diffuse non-point source pollution, such as atmospheric deposition and residues from agricultural practices. Cd and Pb concentrations in fish were always lower than the detection limit (0.005 and 0.08 µg/g dry wt, respectively). On the other hand, high concentrations of Hg (1.14 +/- 0,54 µg/g wet wt) and methylmercury (1.04 +/- 0.51 µg/g wet wt), which represented 92% of the total mercury, were found in carnivorous fish samples from the Jurumirim Reservoir (the Alto Paranapanema Basin). These concentrations were higher than the maximum limit permitted by Brazillian legislation for predatory fish (1 µg/g wet wt) and, probably, were a result from high methylmercury levels produced and released in the reservoir supported by inundated soil and vegetation. Hence, we concluded that carnivorous fish from the Jurumirim Reservoir were contamined with Hg, therefore new research sould be carried out in that area in order to identify the sources and processes responsible for high levels of mercury. The Peixe, the Aguapeí, the Alto Paranapanema, and the São José dos Dourados River Basins showed relatively low concentrations of all elements studied. Conversely, high Cd concentrations were determined in the Piracicaba River, and Pb and Cd in the Mogi-Guaçu River, pointing out that these areas should be frequently monitored.

O presente trabalho descreve as assembléias de diatomáceas, presentes em um perfil sedimentar na Lagoa do Peixe, Litoral Médio do Rio Grande do Sul, com o objetivo de efetuar a reconstrução paleoambiental e identificar os períodos de maior influência marinha e hidrodinâmica, como conseqüências das variações do nível do mar ocorridas durante o Holoceno. O testemunho de sondagem T09 foi selecionado para estudo, devido à boa recuperação e à presença de um espesso pacote de lama próximo à base. Os resultados da análise de diatomáceas revelaram a presença de 114 táxons, constituintes das assembléias fósseis, dominadas pelo complexo de Paralia (Paralia fenestrata, P.sulcata e Paralia sp.), associados à táxons marinhos, entre eles: Auliscus caelatus e Triceratium favus; e os táxons marinhos salobros: Cyclotella striata, Dimeregramma marinum, D. minor var. minor e Psamococconeis disculoides, entre outros. Os resultados da distribuição, tafonomia e paleoecologia do complexo de Paralia e das assembléias presentes ao longo do perfil, forneceram maior detalhamento evolutivo do sistema lagunar associadas à ocorrência de três oscilações de alta freqüência do nível do mar na PCRS, interligadas à períodos de maior influência hidrodinâmica, comprovando que a morfologia lagunar sofreu intensas modificações ao longo do tempo. Entre as idades de 7420-7020 e 5370-5340 anos AP, ocorreram duas oscilações de alta freqüência, que atingiram o sistema lagunar, afetando diretamente as assembléias presentes. Entre as idades de 5370-5340- 2340-2060 anos AP, ocorreu uma terceira oscilação de alta freqüência, concordando com o máximo transgressivo registrado para a região sul do Brasil. A distinta composição observada entre as assembléias fósseis e atuais (preservadas em sedimentos superficiais) é um indicativo de que durante o Holoceno, a Lagoa do Peixe comportou-se como um sistema lagunar, apresentando características morfosedimentares, geomorfológicas, hidrodinâmicas e ecológicas, totalmente diferente das condições atuais, onde assume configurações de lagoa costeira semi-fechada, de ligação restrita com o oceano por meio de um canal de ligação. / This paper describes the diatom assemblages present in a sediment profile in the Lagoa do Peixe, Middle Littoral of Rio Grande do Sul, in order to make the palaeoenvironmental reconstruction and identify periods of increased marine influence and hydrodynamics, as a consequence of changes sea level occurred during the Holocene. The drill core T09 was selected for study due to good recovery and the presence of a thick pack of mud near the base. The results of diatom analysis revealed the presence of 114 taxa, constituents of fossil assemblages, dominated by complex Paralia (Paralia fenestrata, P.sulcata and Paralia sp.), associated with marine taxa: Auliscus caelatus and Triceratium favus, brackish and marine taxa: Cyclotella striata, Dimeregramma marinum, D. minor var.minor and Psamococconeis disculoides, among others. The results of the distribution, taphonomy and paleoecology of Paralia complex assemblages, present along the profile, provided a more detailed evolution of the lagoon system associated with the occurrence of three high-frequency oscillations in sea level in the PCRS, linked to periods of greater influence hydrodynamics, proving that the lagoon morphology underwent enormous changes over time. Between the ages of 7420- 7020 and 5370-5340 years BP, there were two high frequency oscillations, which reached the lagoon system, directly affecting the assemblages present. Between the ages of 5370-5340- 2340-2060 years BP, there was a third high frequency oscillation, in agreement with the transgressive maximum recorded for the southern region of Brazil. The difference in composition observed between the modern and fossil assemblages (preserved in surface sediments), is an indication that during the Holocene, the Lagoa do Peixe, behaved like a lagoon system, whose morphosedimentar, geomorphological, hydrodynamic and ecological characteristics were totally dissimilar from actual conditions representing semi-enclosed coastal lagoon which had restricted connection with the oceano through an inlet.

O Lago Guaíba configura-se como o grande depositário das águas de uma bacia hidrográfica que engloba boa parte do centro e nordeste do estado, estendendo-se por uma área aproximada de 84.700 km2 que abrange mais de 250 municípios, entre eles a capital do Estado. São 496 km2 de superfície onde diversos usos e atividades têm seu palco, como por exemplo; navegação, recreação, extração de areia e, a mais importante delas, o abastecimento de água de boa parte da região metropolitana de Porto Alegre. Mesmo com essa relevância, poucos são os estudos referentes à dinâmica sedimentar do lago, sendo que a maioria trata da distribuição e textura dos sedimentos, e raros são aqueles que fazem menção ao padrão de ondas e suas relações com a ressuspensão destes sedimentos e suas conseqüências. A presente pesquisa analisa as características das ondas incidentes no Lago Guaíba quanto a seus principais parâmetros; altura significativa (Hs), período (T), direção de propagação e suas relações com a ressuspensão de sedimentos junto ao fundo. Para tanto, o SWAN (Simulating Waves Nearshore), software que utiliza técnicas de modelagem matemática, foi validado e aplicado, tendo como principais parâmetros de entrada a batimetria do lago, a direção, velocidade e freqüência de incidência de ventos na região (entre os anos 1996 e 1997), além de correntes, nível d’água, densidade, freqüências máximas e mínimas, entre outros. Já os parâmetros de saída (altura significativa da onda, período, direção de propagação e velocidade orbital) foram inseridos no Sistema de Informações Geográficas IDRISI e trabalhados de forma a inferir o padrão de ondas incidentes no lago e suas interações com a ressuspensão de sedimentos de fundo, caracterizando a profundidade de início do regime de fluxo turbulento e delimitando a área de atuação da turbulência vinculada ao transporte de sedimentos. As maiores ondas modeladas atingiram 0,55 m em alguns pontos do lago, principalmente quando de ventos soprando dos quadrantes S e SE e em intensidades superiores a 7 m/s. Em linhas gerais as ondas acompanham os padrões de intensidade e direção do vento, atingindo os valores máximos aproximadamente entre 1 e 2 horas após os picos de velocidade dos ventos. Em situações de maior intensidade de ventos as ondas levaram aproximadamente 2 horas para atingirem 0,10 m, já com ventos fracos a moderados este tempo é de aproximadamente 3 horas. Além de velocidade e direção, a regularidade dos ventos mostrou-se relevante na geração e propagação de ondas no Guaíba. Características geomorfológicas referentes à geometria, batimetria e o fetch do lago também são importantes, fato evidenciado quando da análise de cinco estações de controle sob um mesmo regime de ventos; a diferença entre a altura das ondas chegou a mais de 0,40 m entre porções distintas do lago. Além disso, há o processo de refração das ondas que causa um rápido alinhamento da zona de rebentação de tal maneira que ela tende a ser paralela a linha de praia. Os parâmetros que estabelecem as condições deposicionais no Guaíba são controlados pelo nível de energia das ondas incidentes e pelas correntes. Pode-se afirmar que em função das pequenas profundidades e baixas velocidades médias das correntes de fundo, o transporte de sedimentos finos é particularmente governado pelas ondas, uma vez que as mesmas são responsáveis pela inserção dos sedimentos na coluna d’água. As ondas incidentes no Guaíba têm potencial para gerar turbulência junto ao fundo em diferentes situações. Entretanto, a profundidade máxima não excede a 1,9 m para ventos do quadrante S e velocidades da ordem de 11 m/s. Já a espessura da camada limite onde se verifica inicio do fluxo turbulento apresenta valores bastante reduzidos, entre 0,02 a 1 cm. Os ambientes de sedimentação do lago foram mapeados e assim classificados: 1) Fundo Deposicional (51% da área do lago); 2) Fundo Transicional (41%) e 3) Fundo Erosional ou de não Deposição (8%). Estas condições foram espacializadas em um modelo temporal que relacionou as informações sobre velocidade orbital e a freqüência de incidência de ondas quanto à sua direção, derivadas dos resultados modelados pelo SWAN ao longo do período estudado. Pode-se afirmar que o Guaíba é um grande importador de sedimentos, uma vez que a superfície de fundo com deposição é mais significativa que a superfície de fundo com erosão, condição esta que ocorre a profundidades inferiores a 1,5 m. A situação de deposição do material transportado na coluna d’água ocorre quando da inexistência de fluxo turbulento, ou quando o mesmo é insignificante junto ao fundo (com potencial de ressuspensão de sedimentos em até 7 dias por ano, ou 2% do tempo analisado). Como forma de contribuir à gestão ambiental da região, foram gerados subsídios referentes ao potencial de concentração de material particulado em suspensão. Este potencial foi definido em função do percentual de tempo, ao longo do ano, em que a ressuspensão de sedimentos de fundo gerada por ondas pode incrementar os níveis de poluição nos locais onde a água é atualmente captada para o abastecimento público no município de Porto Alegre. / Guaíba Lake is the main destination of the water coming from a river basin which encompasses a major part of the center and northeast of Rio Grande do Sul state, extending over some 84,700 square km and reaching more than 250 municipalities, including the state capital. This adds up to a 496 sq. km area, where several functions and activities occur, such as navigation, recreation, sand extraction, and, most important of all, water supply to a large part of the metropolitan Porto Alegre area. Despite this relevance, few studies have been conducted on the lake’s sedimentary dynamics, with most of them addressing sediment distribution and textures, and even fewer mentioning wave pattern and its connection with the ressuspension of these sediments and its consequences. This research examines the characteristics of Lake Guaíba’s waves with regard to their main parameters; significant wave height (Hs), period (T), direction of wave propagation and its connections with the ressuspension of sediments at the bottom. To this end, SWAN (Simulating Waves Nearshore) a type of software using mathematical modeling techniques, has been validated and applied, with its main inputs being the lake’s bathymetry, direction, wind speed and frequency in the region (between 1996 and 1997) in addition to currents, water level, density, and maximum and minimum frequencies, among others. Output parameters (significant wave height, period, direction of wave propagation, and orbital motion) were inserted in the IDRISI Geographic Information System and studied so as to infer the lake’s wave pattern and its interactions with the ressuspension of bottom sediments, characterizing depth at the beginning of the turbulent flow and encircling the area of turbulence linked to transport of sediments. The highest waves modeled reached 0.55 m in a few points of the lake, particularly when winds were blowing from the S and SE quadrants with an intensity of over 7 m/sec. Generally speaking, waves follow wind intensity and direction patterns, and reach maximum values in about 1 to 2 hours after wind speed peaks. Whenever winds were stronger, waves took some 2 hours to reach 0.10 m, but with weak to moderate winds, they took around 3 hours. In addition to speed and direction, wind regularity proved relevant in generating and propagating waves on Lake Guaíba. Geomorphologic characteristics as regards the lake’s geometry, bathymetry and fetch are likewise important, as was verified when five control stations were analyzed under a same wind pattern; the difference between wave height exceeded 0.40 m among distinctive parts of the lake. In addition, there is a wave refraction process, which causes a fast alignment to the breaker zone, so that it tends to be parallel to the shoreline. The parameters establishing Lake Guaíba’s depositional environment are controlled by the energy level of the existing waves and currents. It can be stated that, as a result of small depths and low average speeds of the bottom currents, the transport of fine sediments is particularly governed by the waves, since it is the waves that add sediments to the water column. The Guaíba waves can potentially generate bottom turbulence in different situations. However, the maximum depth does not exceed 1.9 m with S quadrant winds and speeds of about 11 m/s. On the other hand, the thickness of the bordering layer where the turbulent flow begins has very low values, between 0.02 to 1 cm. The lake’s sediment environments were mapped and rated as follows: 1) Depositional Environment (51% of the lake); 2) Transitional Environment (41%); and 3) Erosional or Non- Depositional Environment (8%). Such conditions were spatialized in a time model which linked information on orbital motion and frequency of wave occurrence as to direction, obtained from the SWAN-modeled results throughout the period under study. It can be stated that Lake Guaíba is a major importer of sediments, since its depositional environment area is more significant than its erosional environment area, and this situation occurs at depths of less than 1.5 m. Deposition of matter carried in the water column occurs when there is no turbulent flow, or when it is insignificant to the environment (with a sediments ressuspension potential of up to 7 days a year, or 2% of the time analyzed). As a contribution to the region’s environmental management, subsidies have been created with relation to the concentration of particulate suspended matter. This potential has been defined as a percentage of time, throughout the year, in which the wave-created ressuspension of environment sediments can increase the pollution levels at places where water is currently captured for public supply in the Porto Alegre area.