A formação da Lagoa dos Patos foi condicionada pelo desenvolvimento de uma barreira múltipla, arenosa, sob a influência das oscilações eustáticas ocorridas durante o Quaternário. Os aspectos geomorfológicos da margem lagunar desta barreira evidenciam a existência de pelo menos quatro ciclos de transgressão e regressão. Os processos de sedimentação que os acompanharam, proporcionaram a compartimentação da laguna mediante o crescimento de pontais arenosos, mecanismo que deu origem a Lagoa - do Casamento e ao Saco do Cocuruto. Os sedimentos do fundo destes corpos lagunares são arenosos e silticos. As fácies arenosas ocorrem nas partes marginais e rasas e tem suas caracteristicas texturais influenciadas pelo tipo de material das áreas fonte, da natureza, intensidade e tempo de atuação dos agentes de sedimentação. As fácies silticas ocupam as porções centrais, mais profundas. As zonas intermediárias são atapetadas por fácies transicionais areno-silticas e silto-arenosas.Os terrenos quaternários da margem lagunar, retrabalhados durante os ciclos transgressivos, constituem a principal fonte dos sedimentos lagunares. Parte do material siltico trazido em suspensão pelas águas da Lagoa dos Patos que ingressam na Lagoa do Casamento, provém das terras altas que margeiam a provincia Costeira. Os principais agentes envolvidos nos processos de sedimentação são o vento, as ondas e as correntes lagunares. A circulação das águas é também influenciada pelos sistemas fluviais atuantes na região. A sedimentação se processa em um ambiente de águas rasas e doces, levemente ácidas, oxidantes nas margens e pouco redutoras nas partes centrais. A atividade biológica bentônica é reduzida e relacionada a uma pequena fauna de moluscos. A evolução geomorfológica da área controlou os aspectos maiores da sedimentação no corpo lagunar. Tentativas de caracterização ambiental baseadas em análise granulométrica mostraram que os métodos de FOLK & WARD (1957), PASSEGA & BYRANJEE (1969) e DOEGLAS (1968),são efetivamente úteis na descrição e interpretação de ambientes recentes de sedimentação onde os parâmetros físicos são conhecidos. Entretanto a sua utilização como critério único na determinação paleo-ambiental fica prejudicada, pois a sedimentação em uma província costeira e policíclica e promovida por vários ambientes definidos que se deslocam no tempo e no espaço. Ocorre muitas vêzes que o rápido retrabalhamento de materiais depositados em ambientes de alta energia é incapaz de apagar as características texturais herdadas do ciclo anterior A maior parte dos sedimentos das fácies arenosas do fundo lagunar tem propriedades semelhantes aos depositados em ambientes praiais e eólicos.

O Brasil tem uma situação hídrica privilegiada, cerca de 12% da água doce do mundo percorre o território brasileiro. No entanto, boa parte das águas brasileiras estão concentradas nas regiões menos habitadas. Em regiões urbanas, o aumento populacional seguido do crescimento das cidades nas margens dos rios e a degradação cada vez maior das águas superficiais, tem afetado a disponibilidade de água superficial com risco de escassez desse recurso em diferentes regiões do pais. Essas condições tornam-se necessárias políticas de preservação e monitoramento constante dos corpos hídricos urbanos. O presente estudo visa desenvolver uma avaliação ambiental do córrego Ribeirão Preto, localizado em quase sua totalidade no município de Ribeirão Preto-SP, inserido na bacia hidrográfica do rio Pardo. O córrego Ribeirão Preto é um dos cursos de água superficial mais importante do município e vem sendo afetado pela ação do homem, podendo mobilizar agentes químicos e microbiológicos que apresentam um grande risco a saúde pública e ambiental. Foram realizadas quatro campanhas de amostragem, duas no período de seca (julho-setembro, 2014) e duas no período chuvoso (março-maio, 2015), em 11 pontos ao longo de todo o córrego, desde a nascente até a confluência no Rio Pardo. As leituras de parâmetros limnológicos (pH, Temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica e turbidez) foram realizadas in situ. Análises bacteriológicas (Coliformes totais e E.coli) foram realizadas pela técnica de tubos múltiplos em substrato cromogênico e as análises parasitológicas pelo método de sedimentação com quantificação por Câmara de Sedgwick Rafter, no Laboratório de Ecotoxicologia e Parasitologia Ambiental na EERP- USP. Análises de Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Pb e Zn tanto em água quanto em sedimento foram realizadas por Espectrofotometria de Absorção Atômica no Setor de Metais do Laboratório de Pediatria do HCFMRP-USP. Dentre os parâmetros limnológicos, unicamente condutividade elétrica apresentou valores superiores aos recomendados pela CETESB (>100uS/cm) próprio de corpos hídricos impactados por cargas poluidoras. A concentração de Coliformes totais variou de 4,9E+04 a 1,1E+07 e de E. coli de <1,8 a 1,1E+06. Unicamente o ponto da nascente do córrego atendeu os critérios da Resolução CONAMA 357/2005 para E. coli. Houve baixa detecção e quantificação de parasitas. Analisando a concentração de metais, foram encontrados valores acima do preconizado pela Resolução CONAMA 357/2005 em águas superficiais para Cu e em sedimento para Cr, Cu e Zn. A avaliação sazonal mostrou diferenças estatisticamente significantes para temperatura, oxigênio dissolvido, coliformes totais e cobre. (p<0,05). Na Análise de Agrupamento Hierarquico (HCA), o grupo 1 está mais próximo aos centros urbanos e o grupo 2 à áreas agrícolas. A análise temporal demonstrou melhora das condições físico-químicas do córrego mediante os resultados obtidos dos parâmetros limnológicos e dos metais em águas nos anos de 2014/2015 quando comparadas aos de 2008/2009. Destaque-se no presente estudo, uma diminuição nas concentrações de Hg e Pb e aumento dos níveis de oxigênio dissolvido. O monitoramento do principal córrego que atravessa a cidade de Ribeirão Preto pode auxiliar na tomada de decisão e gestão pública desse corpo hídrico, evitando riscos para a saúde humana e ambiental / Brazil has a water availability very privileged, with about 12% of the fresh water of the world runs into brazilian territory. However, a good amount of these waters are concentrated in the less populated areas. With the population increase followed by the growth of the cities surrounding the rivers and superficial water quality getting worse every year, the hydric crises and the risk of scarcity of this resource are affecting the water availability in many regions of the country and making necessary a preservation and constant monitoring of the urban waterbodies. The current research aims at the environmental assessment of the Ribeirão Preto Stream, located almost entirely in the Ribeirão Preto city, which belongs to the Pardo river watershed. The Ribeirão Preto Stream is one of the most important watercourse of the city and has been affected by the human action, it can mobilize chemical and microbiological agents who show a big risk to the public and environmental healthy. Four samplings campaign were made, two in the dry season (july-september, 2014) and two in the rainy season (march-may, 2015), in eleven spots along the whole stream, since the source until its confluence in the Pardo river. The limnological parameters (pH, temperature, dissolved oxygen, eletric conductivity and turbity) were analysed in situ. Bacteriological analysis (total coliforms and E.coli) were carried out by the multiple tubes technique with chromogenic substract and parasitological analysis by the sedimentation method with Sedgwick Rafter´s chamber, in the Laboratory of Ecotoxicology and Environmental Parasitology / EERP-USP. Cadmium, Pb, Cu, Cr, Mn, Hg and Zn analysis, both in water and sediment, were carried out by Spectrophotometry Atomic Absorption in the Pediatrics Laboratory, Metal Sector, University Hospital of School of Medicine at Ribeirão Preto, University of São Paulo HCFMRP-USP. Among the limnological parameters, only electric conductivity showed values above the recommended by CETESB (>100uS/cm) typical of waterbodies that were impacted by pollutant loads. The concentration of total coliforms varied from 4,9E+04 to 1,1E+07 and E.coli from<1,8 to 1,1E+06. Exclusively the source spot of the stream attended to the rating criteria of the CONAMA 357/2005 resolution to E.coli. There was a low detection and quantification of parasites. By metals concentration analysis, values higher than the expected were found in the CONAMA 357/2005 resolution in superficial waters for Cu and in sediments for Cr, Cu and Zn. The sazonal assessment showed statistically significant differences for temperature, dissolved oxygen, total coliforms and Cu (p<0,05). The Hierarchical Clustering Analysis (HCA) showed that group 1 is near to the urban centers and the group 2 to the rural areas. The temporal analysis demonstrated improvement in the phisical and chemical conditions of the stream, based on the results obtained from the metals and limnological parameters in water during 2014/2015 when compared to the results of 2008/2009. Stands out in the research a decline of the Hg and Pb concentrations and also a increase of the dissolved oxygen levels. The monitoring of the main watercourse in the Ribeirão Preto city might help on decision-making and public administration of this stream. Thus, decreasing the human and environmental health risks

O boro ocorre normalmente em baixas concentrações nas águas naturais destinadas ao abastecimento humano e agrícola, variando amplamente nas águas superficiais e subterrâneas. Embora apresente importância à saúde e ao ambiente, estudos detalhados sobre suas concentrações e seu comportamento em aquíferos ainda são restritos no Brasil. Este trabalho tem como objetivos, estudar e avaliar o impacto causado por uma lagoa receptora de efluentes industriais tratados no Aquífero Taubaté, em uma planta automotiva localizada no Município de Taubaté (SP). O estudo abrange um aquífero raso do tipo livre, heterogêneo, com valores de condutividade hidráulica variando de 1,08x10-5m/s a 1,7x10-7m/s. A recarga ocorre em toda a área fabril não impermeabilizada, bem como pela lagoa, sendo as zonas de descarga locais compostas por dois córregos. Os mapas potenciométricos referentes às campanhas de amostragem de julho de 2004 e março e outubro de 2005 apresentam fluxo radial da água subterrânea do lago para o aquífero e deste para as zonas de descarga locais. Os métodos utilizados consistiram na caracterização química e físico-química das águas de 26 poços de monitoramento instalados no entorno do lago, bem como da água superficial do lago, do solo do aquífero, do sedimento de fundo da lagoa e do solo subjacente aos sedimentos, todos amostrados em março e outubro de 2005. As análises dos parâmetros químicos e físico-químicos das águas subterrâneas e superficiais indicaram contaminação da água subterrânea ocasionada pela lagoa receptora de efluentes, com concentrações de boro superiores àquelas permitidas por lei (0,5mg/L). A pluma caracterizada tem maior comprimento de 120m e profundidade de até 10m. O monitoramento ao longo de um ano hidrológico permitiu identificar três ambientes hidroquímicos distintos no aquífero: bicarbonatadas sódicas, cloretadas sódicas e mistas sódicas, com teores variáveis de sulfato. A presença de altas concentrações de sódio, cloreto e sulfato são decorrentes dos lançamentos de efluente na lagoa e à influência desta em relação ao aquífero. Verificou-se que os sedimentos de fundo do lago formam uma barreira hidroquímica retendo as maiores concentrações de boro (211,6 - 257,6mg/L), tornando-se consequentemente uma fonte secundária desse elemento, cujo comportamento está diretamente relacionado com o pH da água do lago. O sistema lago/aquífero quanto ao boro encontra-se em equilíbrio após dois anos e meio do cessar da fonte primária, constituída por óleos solúveis contendo boro, porém, a pluma de boro ainda encontra-se em movimento no sentido do fluxo. / The boron (B) occurs naturally at low concentrations in surface and ground waters used to human supply and irrigation. Although concentration >1mg/L can cause health and environmental problems, detailed studies on transport and fate of B in aquifers are restricted in Brazil. This study investigated the impacts on groundwater quality caused by an industrial (automobile plant) effluent lagoon into a shallow, unconfined sandy clay aquifer (Taubaté Aquifer) in Taubaté (São Paulo, Brazil). This aquifer is heterogeneous with a hydraulic conductivity varying from 1,08x10-5m/s to 1,7x10-7m/s. The recharge occurs in the whole area (except where the surface is impermeable), and associated to the lagoon. The potentiometric maps indicate radial direction flow from the lagoon to the aquifer and then toward the two streams located in the east and west sides of industrial plant. The present study is based on chemical analyses of groundwater (26 shallow monitoring wells - 3 to 15m deep), surface water (effluent lagoon), and soil and sediments from the bottom of the lagoon, aquifer and surface surround the lagoon in different period of the year. Analyses performed for major elements, B, pH, Eh, and electric conductivity showed the existence of a B plume surrounding the lagoon with maximum length of 120m and deep of 10m. The three different hydrochemical environments were identified: sodium bicarbonate, sodium chloride and sodium mixed waters, with variable concentrations of sulfate. The sediment of the bottom of the lagoon acts as a hydrochemical barrier adsorbing the B. This sediment is a secondary source of this contaminant. The adsorption mechanism is controlled by the pH of lagoon water. The lagoon/aquifer system is in relative equilibrium after 2 ½ years since the interruption of the release of B into the lagoon, however, the plume in low concentration is still moving through the aquifer.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Edson Tobias.pdf: 1461674 bytes, checksum: a6907228d63cb84097969b52734d4104 (MD5) Previous issue date: 2013-10-25 / In order to assess the environmental impact and the behavior of phosphorus in the sediments of mangrove Tibiri River on the Maranhão island, five phosphorus fractions were determined (TP, IP, OP, AP) and NAIP in mangrove sediment, through sequential extraction according to the protocol of the European Commission (SMT - standards, measurements and testing Programme). Concentrations of the majority metals were also determined (Ca , Al , Mg , Fe and Mn) by inductively coupled plasma atomic with optic emission spectrometry (ICPAES) in the same extracts of cited above, moreover, mineralogical analysis of the mangrove sediment was made by X-ray diffraction. Sediments form Tibiri River showed phosphorus levels in the order of 341.44 mg.kg-1, characterized as an estuary with inexpressive impact of anthropogenic activities. Most phosphorus is found in the non-apatite inorganic fraction, (NAIP), mean 70%. The inorganic fraction of phosphorus, such as apatite mineral (PA) remained at 29%. Rio Tibiri was classified as unpolluted (PT < 500 mg kg-1), although most phosphorus is found as labile (mean 73.68%). Among the majority metals, Ca stood out by its association with the apatite fraction (AP), Corroboratig the presence of this mineral in the sediment. The main clay minerals found were kaolinite, montmorillonite , illite and quartz. / Com o objetivo de avaliar o impacto ambiental e o comportamento do fósforo nos sedimentos de manguezal do Rio Tibiri, na Ilha do Maranhão, foram determinadas cinco frações de fósforo (PT, PI, PO, PA e PINA) nas amostras de sedimentos de mangue do referido rio, através de extração sequencial de acordo com o protocolo da comissão europeia (SMT - Standards, Measurements and Testing Programme). Foram também determinadas concentrações dos metais majoritários (Ca, Al, Mg, Fe e Mn) por espectrometria de emissão atômica com plasma acoplado indutivamente (ICP OES) nos mesmos extratos de fósforos supracitados, além disso, foi feita análise mineralógica do sedimento de mangue por difração de raio X. Os sedimentos de mangue do Rio Tibiri apresentaram níveis de fósforo na ordem de 341,44 mg.kg-1, caracterizando-se como um estuário com inexpressivo impacto de atividades antropogênicas. O fósforo, em sua maior parte, concentra-se na fração inorgânica não-apatítica (PINA), média 70%. A fração inorgânica do fósforo, como o mineral apatita (PA), permaneceu em 29%. O Rio Tibiri foi classificado como não poluído (PT < 500 mg kg-1), embora o estoque de fósforo esteja em grande parte como lábil (média 73,68%). Entre os metais majoritários, o Ca se destacou pela sua associação com a fração apatítica (PA), corroborando com a presença deste mineral no sedimento. Os principais argilominerais encontrados foram caulinita, montmorilonita, ilita e quartzo.

A disposição de esgoto em áreas costeiras pode causar impactos para a vida marinha, alterando a biodiversidade e o equilíbrio do ecossistema chegando a causar graves doenças nos seres humanos. Neste estudo, determinou-se a concentração de um conjunto de marcadores orgânicos moleculares de introdução de esgoto no ambiente marinho: alquilbenzeno lineares (LABs) em amostras de sedimento, ostras (Crassostrea brasiliana), mexilhões (Mytella charruana e Mytella guyanensis) e peixes (Mugil curema) (Valenciennes, 1836) nos Estuário de Cananéia - Iguape e Santos - São Vicente, SP, Brasil. As concentrações de LABs (peso seco) encontradas em amostras de sedimento de Cananéia variaram de <1,0 a 80,6 ng g-1 e em Santos variaram de 6,7 a 1234,0 ng g-1. Em moluscos bivalves as concentrações detectadas em Cananéia encontravam-se na faixa de 90 a 1849 ng g-1(peso seco) e em Santos as concentrações variaram de 110 a 50495 ng g-1(peso seco). Os estudos em peixes de Cananéia apresentaram os seguintes valores médios (ng g-1 em peso seco): músculo (64,7 ± 22,6), pele (124,0 ± 60,1), fígado (164,0 ± 79,2) e rim (9,1 ± 9,9). No estuário de Santos, os tecidos de peixes apresentaram os seguintes valores médios (ng g-1 em peso seco): músculo (95,0 ± 90,1), pele (438,0 ± 437,0), fígado (274,0 ±147,0) e rim (60,7 ± 35,6). Houve diferença significativa entre as amostras analisadas nos tecidos de peixes de Cananéia e Santos evidenciando diferenças de acúmulo de LABs de acordo com o nível de antropização. A detecção de LABs nestas matrizes evidenciou a sua capacidade de acúmulo e reflete a exposição ao esgoto e portanto pode ser utilizadas no monitoramento ambiental. / The sewage disposal in coastal areas can cause impacts to marine life, altering the balance of the ecosystem and biodiversity and causing serious diseases in humans. In this study, the concentration of a set of molecular markers for the introduction of organic sewage into the marine environment: linear alkylbenzene (LAB), in samples of sediment, oysters (Crassostrea brasiliana), mussels (Mytella charruana and Mytella guyanensis) and fish (Mugil curema) (Valenciennes, 1836) from Cananéia - Iguape and Santos - São Vicente estuaries, located in Sao Paulo State, Brazil. LABs concentrations (dry weight) found in sediment samples from Cananéia ranged from <1.0 to 80.6 ng g-1 and from Santos ranged from 6.7 to 1234.0 ng g-1. In bivalve molluscs of Cananéia, the concentrations were in the range 90 to 1849 ng g-1 (dry weight) and in Santos, the concentrations ranged from 110 to 50495 ng g-1 (dry weight). Studies in fish from Cananéia showed the following average values (ng g-1 - dry weight): muscle (64.7 ± 22.6), skin (124.0 ± 60.1), liver (164.0 ± 79.2) and kidney (9.1 ± 9.9). In the Santos estuary, the fish tissue showed the following average values (ng g-1 - dry weight): muscle (95,0 ± 90.1), skin (438 ± 437), liver (274 ± 147) and kidney (60.7 ± 35.6). There were significant differences between the samples of tissues of fish from Cananéia and Santos showing differences in accumulation of LABs according to the level of anthropogenic occupation. The LABs detection in these matrices demonstrated their ability to accumulate and reflects the exposure to sewage and therefore can be used in environmental monitoring.

O objetivo principal deste estudo foi verificar a dinâmica espaço-temporal das variáveis limnológicas de um sistema de áreas alagáveis naturais, em microbacia no Vale do Ribeira de Iguape, rio Jacupiranguinha, sob influências de pulsos hidrológicos distintos, para inferir a capacidade destes sistemas em depurar e ou aprisionar carga de nutrientes potencialmente poluidoras que aportam nestas áreas. Para tanto, foram selecionados 11 pontos de amostragem: 1 e 2 no rio Jacupiranguinha; 3 no córrego Serrana; 4 a 10 no sistema de áreas alagáveis; e 11 saída do sistema, próximo ao rio Jacupiranguinha. Amostras de água foram coletadas em 4 períodos, em todas as estações de coleta, e determinadas as concentrações de nutrientes, DBO, DQO, coliformes fecais e totais. No sedimento foram determinadas as concentrações de nitrogênio total, fósforo total e matéria orgânica. Nas estações do sistema de áreas alagáveis foram coletadas macrófitas aquáticas. Medidas de temperatura, condutividade elétrica, pH, OD foram realizadas utilizando-se sonda multiparamétrica. Realizou-se um levantamento topográfico, estudo batimétrico na planície e foram instaladas réguas hidrométricas na área. As vazões e os níveis hidrométricos do rio Jacupiranguinha tiveram relação direta com a precipitação. As lagoas da planície não apresentam comunicação permanente com o rio, são necessários valores acima de 2,47 m para que ocorra o transbordamento e, consequentemente, a fertilização do sistema de áreas alagáveis. Com a utilização do software PULSO foram observados 5 e 3 pulsos completos, nas cotas topográficas 2,47 m e 2,97 m, respectivamente. A duração de ambas as fases dos pulsos (potamofase e limnofase) foram diferentes, a limnofase prevaleceu no período estudado. O regime de pulsos parece ter um efeito homogeinizador no sistema. Diferenças espaciais e sazonais foram observadas nas variáveis limnológicas da água. O sedimento não apresentou diferenças sazonais e espaciais significativas, entretanto, mostrou-se o compartimento de maior armazenamento de nitrogênio, fósforo e matéria orgânica nas estações das lagoas I e II. Números mais elevados de coliformes foram registrados nos pontos 1 e 2. As macrófitas aquáticas presentes no sistema de áreas alagáveis apresentaram importante participação na determinação dos padrões de ciclagem e aprisionamento de nitrogênio e fósforo total, pois estocam quantidades significativas destes nutrientes em sua biomassa. Em termos de reduções de cargas, no período seco, o sistema de áreas alagáveis apresentou reduções consideráveis levando em consideração a série nitrogenada, fosfatada e DBO. Assim, o regime de pulso mantém a conectividade do rio Jacupiranguinha com o sistema de áreas alagáveis e determinam a dinâmica dos fatores abióticos e bióticos, fundamentais para que esse sistema possa funcionar como armazenador e ou depurador de cargas poluidoras advindas deste rio. Entretanto, recomenda-se a construção de sistema de áreas alagáveis artificial para a complementação do tratamento de esgoto existente na área. / The aim of this study was to verify the spatial and temporal dynamics of natural wetland limnological variables, in Jacupiranguinha river, a micro basin from Ribeira de Iguape Valley, under distinct hydrological pulses. This was made to infer these systems capacity in depurating or retaining potentially polluting nutrients in wetlands. It was selected 11 sample points: 1 and 2 in Jacupiranguinha river; 3 in Serrana’s brook; 4 to 10 in wetland system and 11 in the exit of the system, next to Jacupiranguinha river. Samples were collected in four different periods for nutrients determination, BOD, COD, fecal and total coliforms analysis. In sediment was determined nitrogen and phosphorus concentrations and organic matter. It was collected aquatic macrophytes too. Temperature, electric conductivity, pH and dissolved oxygen were measured with YSI probe. Topography was determined and a batimetric study was made in floodplain; besides, it was installed hydrometric rulers in the area. Discharge and hydrometric levels of Jacupiranguinha river were positively related with precipitation. The floodplain ponds were not permanently connected with fluvial course; it is necessary values above 2,47 meters to overflow the wetland and connect it with the river. With the software PULSO was observed 5 and 3 complete pulses, with respectively 2,47 m and 2,97 m of topographic level. Duration of pulse phases (potamophase and limnophase) was different, and limnophase had predominated. Pulse regime seems to homogenize the system. Seasonal and spatial differences were observed in water limnological variables. The differences in sediment were not significant; however it showed the higher nitrogen, phosphorus and organic matter concentrations in the two ponds. Higher coliform concentrations were registered in points 1 and 2. The aquatic macrophytes present in the studied wetland were very important in nitrogen and phosphorus cycle and retention of these nutrients in their biomass. In terms of load reduction, nitrogen, phosphorus and BOD were considerable reduced in dry season. Thus, pulse regime maintains the wetland connected with Jacupiranguinha river and guide the biotic and abiotic factors dynamics, very important factors for a better operation of the system, serving as nutrient storage and depurative. However, we recommend the construction of an artificial wetland system to complement the waste treatment in the studied area.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-11T16:45:54Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Christiane Monte.pdf: 2209030 bytes, checksum: eeebb11c7f77055af279832c47fc6546 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T16:45:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Christiane Monte.pdf: 2209030 bytes, checksum: eeebb11c7f77055af279832c47fc6546 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A ressuspensão de sedimentos por processos naturais ou atividades antrópicas (como as dragagens) pode afetar a biodisponibilidade de metais-traço. Esta hipótese foi testada numa área da Baía de Sepetiba (RJ) afetada por elevada contaminação por Cd e Zn, que recebe aporte fluvial de efluentes industriais e urbanos. Desta forma, o objetivo geral do presente estudo foi avaliar os efeitos da ressuspensão de sedimentos da região afetada pelo Saco do Engenho (Baía de Sepetiba) sobre a biodisponibilidade de metais-traço potencialmente tóxicos (Cd, Cu, Ni, Pb e Zn), por meio de ensaio laboratoriais, como estratégia de abordagem visando subsidiar a avaliação de risco ambiental associado à dragagem. Amostras de 12 pontos de amostragem foram coletadas próximas ao Canal do Saco do Engenho e do Porto de Itaguaí e submetidas a dois intervalos de tempo de ressuspensão (1 hora e 24 horas). Com a exceção do Ni, os metais-traço superaram os valores de background locais. Em particular, concentrações muito elevadas de Cd e Zn foram observadas, acima dos valores de background locais 5-71 vezes e 2-56 vezes, respectivamente, e até 16 e 27 vezes acima dos valores orientadores de qualidade de sedimentos de Nível 1 adotados pela Resolução CONAMA 454/2012, respectivamente. Houve predominância da fração fracamente ligada (extraída em HCl 1 mol/L), exceto para o Ni, ocorrendo tendência de redução da biodisponibilidade potencial com a distância do Canal do Saco do Engenho em relação a Cd, Cu, Pb e Zn. As mudanças nas concentrações fracamente ligadas de Cd e Zn após a ressuspensão foram acima dos valores orientadores de Nível 1 em apenas duas amostras. Foi evidenciado que compostos de Fe e Mn são importantes fatores de influencia sobre a fração fracamente ligada aos sedimentos, enquanto o carbono orgânico total (COT) mostrou correlação com Cd, Zn e Cu na fração fortemente ligada aos sedimentos (extraída em HNO3 concentrado), demonstrando a importância da matéria orgânica para a preservação destes metais nesta fração menos susceptível a incorporação biológica. Embora tenham sido encontradas concentrações de sulfetos voláteis em meio ácido (AVS) suficientes para reter os metais simultaneamente extraídos (SEM) na fase sólida na maior parte das amostras, as concentrações de AVS não apresentaram nenhuma correlação com os metais. Os resultados evidenciam que a ressuspensão afeta a biodisponibilidade de diferentes metais, principalmente no primeiro intervalo de tempo (1 hora), refletindo mudanças abruptas em função da exposição a condições oxidantes / The re-suspension of sediments due to natural processes or anthropogenic activities (such as dredging) can influence the trace metal bioavailability. This hypothesis was tested in an area of Sepetiba Bay (RJ) affected by elevated contamination by Cd and Zn, which receive industrial and urban effluents by fluvial input. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the effects of re-suspension of sediments from the region affected by Saco do Engenho (Baía de Sepetiba) on the bioavailability of potentially-toxic trace metals (Cd, Cu, Ni, Pb and Zn), by performing laboratory assays, as a strategy to subside the environmental risks associated to dredging. Samples from 12 sampling points were collected near the Saco do Engenho creek and the Itaguaí Harbor, being submitted to two re-suspension time intervals (1 hour and 24 hours). With the exception of Ni, trace metals exceeded local background values. In particular, very high concentrations were found for Cd (5‒71 times local background) and Zn (2‒56 times local background), corresponding to values above sediment quality guideline of Level 1 adopted by the CONAMA resolution 454/2012 (up to 16-times higher for Cd and 27-times higher for Zn). There was predominance of weakly-bound fraction (extracted in 1 mol/L HCl), except for Ni, occurring a tendency of decrease in the potential bioavailability with the distance from the Saco do Engenho creek in relation to Cd, Cu, Pb and Zn. Changes in the weakly-bound concentrations of Cd and Zn after re-suspension were above the Level 1 for two samples only. It was evidenced that Fe and Mn compounds are important factors affecting the weakly-bound fraction, while total organic carbon (TOC) showed correlations with Cd, Zn and Cu strongly-bound fraction (extracted in concentrated HNO3), demonstrating the importance of organic matter for the preservation of these metals in such fraction less susceptible to biological incorporation. Although there were acid-volatile sulfide (AVS) concentrations sufficient to retain simultaneously-extracted metals (SEM) in the solid phase in most samples, the AVS concentrations were not correlated with metals. Results evidence that re-suspension affects the bioavailability of different metals, principally in the first time interval (1 hour), reflecting abrupt changes due to exposure to oxidizing conditions

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-10T17:22:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado de Jailson Cardoso Dias.pdf: 553277 bytes, checksum: af95fa35c04dc5ae3bf926bab31028af (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T17:22:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado de Jailson Cardoso Dias.pdf: 553277 bytes, checksum: af95fa35c04dc5ae3bf926bab31028af (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / O presente trabalho investigou a diagênese recente do fósforo em sedimentos costeiros de duas áreas com características biogeoquímicas distintas na baía de Sepetiba. A área identificada como P1 está localizada próximo ao vilarejo de Pedra de Guaratiba, apresentando um forte input de efluentes domésticos, enquanto que a área identificada como P2 está localizada no estuário do rio Mazomba, próximo ao porto de Sepetiba. Sedimentos permanentemente inundados foram coletados em frente a florestas de manguezal. Para a identificação e quantificação das diferentes formas de fósforo (trocável, ligado a ferro, autigênico, detrítico e orgânico) foi utilizado o método de extração seqüencial SEDEX. Foram determinados parâmetros físicos (frações de areia, silte e argila, umidade, porosidade e densidade aparente seca) e os conteúdos de matéria orgânica, carbono orgânico, nitrogênio total e enxofre total. Também foram medidas as atividades de chumbo-210 para os cálculos das taxas de sedimentação. De maneira geral, os parâmetros físicos indicam diferenças na composição dos dois testemunhos, sendo as camadas com sedimentos mais finos, menos densos e com maior conteúdo de água, duas vezes mais profundas no testemunho P2. O estudo da razão C/S caracteriza os testemunhos P1 e P2 como sedimentos de origem predominantemente marinha. Nas camadas superiores do testemunho P1, as razões C/Porg mais elevadas são um efeito do crescimento urbano no litoral de Enseada das Garças durante o período correspondente, implicando em um maior input de matéria orgânica, proveniente de esgotos domésticos. Na área P2, estas razões refletem os efeitos da urbanização contínua, crescendo até o ano de 1998, aproximadamente (como indicado pela taxa de sedimentação calculada para este ponto, em torno de 0,7 cm ano-1). Os esgotos presentes na área P1 são a principal fonte de matéria orgânica, que constitui a principal fonte de fósforo orgânico. Na área P2, a principal fonte de fósforo são as fases de ferro férrico, transportadas pelos rios adjacentes. As diversas formas de fósforo possuem comportamentos distintos nas duas áreas. Porém, em ambas a fração de fósforo predominante é aquela associada com fases de óxihidróxidos de ferro, seguida pela fração associada à matéria orgânica. As concentrações de fósforo total nas camadas mais superficiais do testemunho P1 são cerca de 1,6 vezes maiores em relação àquelas encontradas para o testemunho P2. Isto é explicado pela maior influência de esgotos domésticos em P1, enquanto que na área P2 o fósforo transportado pelas águas costeiras é diluído pelas águas do estuário do rio Mazomba. Conseqüentemente, os processos diagenéticos envolvendo o fósforo sedimentar são diferentes nas duas áreas, sendo mais intensos em P1. Nas duas áreas, a contaminação por fósforo foi evidenciada. Porém, a precipitação autigênica de apatita foi observada, implicando na retirada do fósforo da ciclagem do sistema. / This study investigated the phosphorus early diagenesis in coastal sediments from two areas with distinct biogeochemical characteristics in Sepetiba Bay. The area identified as P1 is located near Pedra de Guaratiba village, presenting a strong domestic effluent input, while the area identified as P2 is located in Mazomba River estuary, near Sepetiba harbour. Subtidal sediments were sampled, located in front of mangrove forests. In order to identify and quantify different phosphorus forms (exchangeable, bound to iron, authigenic, detritic and organic) the SEDEX method was used. Physical parameters (sand, silt and clay fractions, umidity, porosity and dry bulk density) and contents of organic matter, organic carbon, total nitrogen and sulfur were determined. Lead-210 activities were also measured to calculate sedimentation rates. Physical parameters generally indicated differences in core compositions. Surface sediments layers with fines, less-dense and higher water contents are two-fold deeper in core P2. The evaluation of C/S rations characterizes cores P1 and P2 as sediments of origin predominantly marine. In upper layers of core P1, more elevated C/Porg ratios are an effect of urban development in Enseada das Garças, implying in a greater organic matter input derived from domestic sewage. In P2 area, these ratios reflect effects of continuous urbanization, growing until approximately 1998 (as indicated by a sedimentation rate calculated as about 0.7 cm yr-1). Sewage is the main organic matter sources in P1 area, which constitutes the major organic phosphorus source. In P2 area, the main sources of phosphorus are the ferric iron phases transported by adjacent rivers. The diverse forms of phosphorus have distinct behaviors between study areas. However, in both areas the predominant phosphorus fraction is that associated with iron oxyhydroxides, followed by the fraction associated with organic matter. Total phosphorus concentrations in surface layers of core P1 are 1.6 fold greater than in core P2. This is explained by a greater sewage influence in P1, whereas in P2 area phosphorus transported by coastal waters is diluted by Mazomba River waters. Consequently, diagenetic processes involving sedimentary phosphorus are different in the two areas, having a greater intensity in P1. There was evidence of phosphorus contamination in the two areas. However, the authigenic apatite precipitation was observed, implying in a phosphorus removal from cycling in the system.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-04-04T18:47:22Z No. of bitstreams: 1 Diserta__o_1__1_[1].Anderson.2006.pdf: 1438542 bytes, checksum: 234cce5096f0e435dca87119bb754345 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-04T18:47:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diserta__o_1__1_[1].Anderson.2006.pdf: 1438542 bytes, checksum: 234cce5096f0e435dca87119bb754345 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / O sedimento e a vegetação de manguezal podem influenciar a qualidade ambiental de áreas afetadas por efluentes urbanos devido à retenção ou incorporação de contaminantes como o fósforo. Considerando a importância dos manguezais, e a dinâmica do fósforo para este ecossistema, este trabalho caracterizou as formas de fósforo em sedimentos de manguezal de Mauá (Baía de Guanabara), usando o fracionamento do fósforo entre formas orgânicas e inorgânicas. Para a realização deste trabalho foram feitas coletas de sete testemunhos de sedimento, localizados: (1) na planície de lama onde não havia presença de manguezal (testemunho PL); (2) em áreas com a vegetação de manguezal degradada provavelmente por cortes (testemunhos MD1 e MD2); (3) onde a vegetação foi morta provavelmente por pragas (testemunho MP); (4) onde o manguezal tem árvores senescentes (testemunho MS); (5) onde a vegetação estava aparentemente saudável (testemunhos MV1 e MV2). Os resultados mostraram que os valores médios do fósforo inorgânico (PI) no sedimento diminuem em direção ao continente. Esta variação pode ser explicada pela incorporação do PI pela vegetação de manguezal que também está preservada neste sentido. Os testemunhos MD1 e MD2 apresentam os valores de PI mais elevados da área. Esse resultado pode ser explicado por estes pontos apresentarem sedimentos de cor marrom, evidenciando serem sedimentos oxidados e estes têm uma forte tendência de seqüestrar o PI. O aumento do PI nos testemunhos PL, MD1, MD2, MP, e MS em direção à superfície dos testemunhos, provavelmente se deve ao aumento do aporte de efluentes urbanos a partir de 1950 (dados de 210Pb), que coincide com o aumento da população urbana do Rio de Janeiro. Os valores médios de fósforo orgânico (PO) e matéria orgânica (MO) aumentam em direção ao continente. Esses dados podem ser explicados pela preservação da floresta nos testemunhos mais próximos do continente. O percentual %PO no testemunho PL é 16% e este testemunho tem forte correlação negativa da MO com o PO. Os testemunhos MD1 e MD2 apresentam %PO igual a 6% e 17%, respectivamente. Estes testemunhos apresentam fraca correlação da MO com o PO. No testemunho MP o %PO é igual a 55% e este testemunho tem fraca correlação da MO com o PO. Estes resultados evidenciam que a MO e o PO têm diferentes origens. No testemunho MS o %PO é 70% e o PO tem forte correlação positiva com a MO. Nos testemunhos MV1 e MV2 o %PO é respectivamente de 90 e 86%. Nestes testemunhos o PO apresenta forte correlação positiva com a MO. A comparação com outros trabalhos na Baía de Guanabara mostrou que o testemunho PL apresenta concentrações de PT próximas das encontradas dentro da área da baía, evidenciando um quadro de contaminação por fósforo neste ambiente. Os resultados evidenciam a importância da vegetação de manguezal para a distribuição e o fracionamento geoquímico do fósforo nos sedimentos estudados. / Sediment and vegetation of mangrove forest can influence the environmental quality of areas affected by urban sewage due to retention or incorporation of contaminants such as phosphorus. Considering the importance of the mangroves and dynamics of the phosphorus for this ecosystem, this work characterizes the organic and the inorganic fractions of phosphorus in sediments of the Mauá mangrove forest (Guanabara Bay). For this study, seven sediment core were collected (1) in the mud flat without presence of mangrove trees (core PL), (2) in areas with vegetation degraded probably by deforestation (cores MD1 and MD2), (3) in areas with dead vegetation probably by insect attacks (core MP), (4) where the mangrove forest has senescent trees (core MS), (5) in an area with vegetation is apparently healthy (core MV1 and MV2). The results showed that the average values of inorganic phosphorus (IP) in the sediment decrease in the continent direction. This variation can be explained by the incorporation of IP by mangrove vegetation also preserved in this direction. Core MD1 and MD2 showed higher values of IP. This result may be explained by a presence of oxidized sediments (with brown color), since oxidized sediments tend to sequester phosphorus. The increase of IP in cores PL, MD1, MD2, MP and MS from bottom to surface problably is due to an increase of urban effluent input since 1950 (210Pb data), in agreement with the increase of the Rio de Janeiro urban population. The average values of organic phosphorus (OP) and organic matter (OM) in the sediment increases in the continental direction. These results can be explained by the preservation of the forest in the cores next to the continent. The %PO in core PL is 16% and this core showed a strong negative correlation of OM with OP. Cores MD1 and MD2 presented a %OP of 6% and 17%, respectively. These cores presented weak correlation of OM with OP. In core MP the %OP is equal to 55% and this core showed weak correlation of OM with OP. These results show that OM and OP have different origins. In core MS, the %OP is 70% and the OP has strong positive correlation with the OM. Cores MV1 and MV2 have %OP of 90 and 86%, respectively. In these cores the OP showed strong positive correlation with OM. The comparison with other studies in Guanabara Bay showed that TP concentrations of core PL closer to those within the bay area, evidencing a context of phosphorus contamination in this environment. The results evidence the importance of mangrove vegetation on phosphorus distribution and geochemical fractionation in sediments.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-06-28T17:17:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mestrado_Douglas_Lessa.pdf: 3403575 bytes, checksum: c2258dd694038b2de4cd788d914d41c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-28T17:17:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mestrado_Douglas_Lessa.pdf: 3403575 bytes, checksum: c2258dd694038b2de4cd788d914d41c4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Dois box-cores e 15 amostras de sedimento de superfície de fundo foram coletadas na plataforma continental ao largo de Cabo Frio, com o s objetivos de reconstituir a variabilidade do sistema de ressurgência da Água Central do Atlân tico Sul (ACAS) durante o último, milênio utilizando foraminíferos planctônicos; e em um gradiente batimétrico, estudar os efeitos da profundidade sobre a assembléia de foram iníferos planctônicos e bentônicos. Seis espécies de foraminíferos planctônicos foram domina ntes sendo Globigerinoides ruber a mais abundante em todas as amostras. Além de G. ruber , Globoturborotalita rubescens e Globigerinella calida foram associadas à oligotrófica Água Tropical (AT) , enquanto Globigerina bulloides , Turborotalita quinqueloba e Globigerinita glutinata foram associadas à produtiva ACAS. O estudo da assembléia de foramin íferos no gradiente batimétrico revelou um forte aumento da razão planctônico/bentônico (P/ B) com a profundidade a partir de 86 metros, e um crescimento muito acelerado das abundâ ncias absolutas a partir de 110 metros. Também houve uma diferenciação das assembléias de f oraminíferos planctônicos entre profundidades mais rasas (55 – 100 metros) e mais p rofundas (100 – 125 m), sendo que as espécies indicadoras de águas frias e produtivas te nderam a ocupar o intervalo entre as isóbatas de 100 e 115 metros. O perfil BCCF06-03 re gistrou um período de quase 1.200 anos, com taxa de sedimentação variando entre 0,011 a 0,0 32 cm.ano -1 , enquanto o perfil BCCF06- 05 registrou o intervalo entre 960 e 540 anos AP co m taxa de sedimentação constante de 0,025 cm.ano -1 , e três principais fases de produtividade foram ob servadas. Os períodos correspondentes as fase I e II (1160 – 500 anos AP) foram marcados por uma anomalia negativa dos eventos El Niño, sendo que a primeira fase foi a mais produtiva na qual a associação entre G. bulloides e T. quinqueloba indicou ressurgências fortes, associadas a presença de fatores oceanográficos diferentes dos a tuais. Na segunda fase, estes fatores perderam importância, fazendo aumentar a freqüência dos foraminíferos associados a AT. Por fim a fase III (últimos 500 anos) foi caracterizada por um fortalecimento gradual da ressurgência na Pequena Idade do Gelo (PIG), indica das pelo aumento das abundâncias relativas de Neogloboquadrina dutertrei e Globigerina falconensis , no início da PIG e aumento das espécies G. bulloides e G. glutinata no auge da PIG, seguido por uma mudança significativa na oscilação da ressurgência a partir de 170 anos AP. A ressurgência na fase III foi associada a fatores atmosféricos: migração para o sul da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) durante a PIG e um aumento na variabilidade dos eventos El Niño nos últimos 170 anos. / Two box-cores and 15 bottom surface sediment samples were collec ted at continental shelf off Cabo Frio, with the purposes of reconstruct the variability of South Atlantic Central Water (SACW) upwelling system during the last millennium, using planktonic foraminifera; and in the bottom surface sediment, studying the depth eff ects upon benthic and planktonic foraminiferal assemblages. Six planktonic foraminif er’s species were dominant being Globigerinoides ruber the most abundant in all sediment samples. In addi ction to G. ruber , Globoturborotalita rubescens and Globigerinella calida were associated to oligothrophic Tropical Water (TW), while Globigerina bulloides , Turborotalita quinqueloba and Globigerinita glutinata were associated to SACW which is rich in nutrients . The study of foraminiferal assemblages through the bathymetric g radient revealed a strong growth of planktonic/benthic ratio (P/B) from 86 metres to 12 5 metres of depth, and an abrupt growth of absolute abundances starting at 110 metres. There w as also a difference in planktonic foraminiferal assemblages among the 100 and 115 iso baths. The box-core BCCF06-03 covered a period of 1.200 cal years, with sedimenta tion rate varying among 0,011 and 0,032 cm.ano -1 , while the box-core BCCF06-05 covered a period amo ng 960 and 540 cal years BP with constant sedimentation rate of 0,025 cm.ano -1 , and three main phases were observed. The correspondent period to phases I and II (1160 – 500 cal years BP) were marked by a negative anomaly of El Niño events, where the first phase wa s the most productive of box-cores, where the association between G. bulloides and T. quinqueloba indicated strong upwelling, associated to presence of different oceanographic f actors in relation to recent. The second phase, these oceanographic factors lost importance, doing rise the frequency of associated foraminifers to TW. In the latter, phase III (lasts 500 years) was characterized by a gradual strength of upwelling during the Little Ice Age (LI A), indicated by the relative abundances of Neogloboquadrina dutertrei and Globigerina falconensis in the beginning of LIA, and a increasing of G. bulloides and G. glutinata relative abundances at the maximum of LIA, followed by a significative change in the oscillati on from 170 cal years BP. The upwelling in the phase III was associated to atmospheric factors : south migration of Intertropical Convergence Zone (ITCZ) during the LIA, and a incre asing of El Niño events in the lasts 170 years.