Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-01-27T16:49:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruna Ferreira da Silva - 2015.pdf: 4555183 bytes, checksum: 0ef2a345cd917eedfa28915f7328adb7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-01-28T11:49:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruna Ferreira da Silva - 2015.pdf: 4555183 bytes, checksum: 0ef2a345cd917eedfa28915f7328adb7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T11:49:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruna Ferreira da Silva - 2015.pdf: 4555183 bytes, checksum: 0ef2a345cd917eedfa28915f7328adb7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-11-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Hydrological models have been a enough useful tool to management and decision-making support in river basin water resources planning since they are able to reproduce discharges and transport of sediments as well as to simulate different scenarios of land use and water quality. The main objective of this study is to perform the hydrossedimentological modeling of the Samambaia river basin Stream by applying the software SWAT. The study area is located in the north of the city of Goiânia and it has undergone an intense process of urbanization. Daily discharges and suspended sediment concentrations data were collected during 18 months in a specific section of the stream. The monitored data set has been used to analyze the influence of distinct parameters in the SWAT model adjustment. The results of the sensitivity analysis showed the parameters of soil evaporation compensation factor (Esco), threshold depth of water in the shallow aquifer required for return flow to occur (Gwqmn), available water capacity (Sol_Awc) and the depth of the soil layer (Sol_Z) as the most sensitive to simulations in terms of discharge, and the management practices and soil conservation parameter (Usle_P) to simulations in terms of suspended sediment concentrations. Best settings obtained for the precision statistics (Nash-Sutcliffe Coefficient - COE) were of 0.56 to 0.72 for calibration in terms of discharges and of 0.56 to 0.69 for calibration in terms of suspended sediment. The performance showed that the simulation with SWAT was adequate in relation to researches conducted in Brazil, whose values for model indicators are quite similar. / O uso de modelos hidrológicos tem sido uma alternativa bastante explorada para o planejamento e a tomada de decisão relacionados ao gerenciamento de bacias hidrográficas, por possibilitarem a estimativa de vazões, transporte de sedimentos e simulação de cenários sobre o uso do solo e qualidade da água. O principal objetivo deste trabalho é realizar a modelagem hidrossedimentológica da bacia hidrográfica do Córrego Samambaia por meio da aplicação do modelo SWAT. A área de estudo localiza-se na região norte da cidade de Goiânia e vem passando por um processo de urbanização intenso. Foram monitorados, durante 18 meses, vazões e concentração de sedimentos em suspensão diários em uma seção no curso d’água. Tais dados foram utilizados para a análise da influência de distintos parâmetros no ajuste do modelo SWAT. Os resultados da análise de sensibilidade apontaram que parâmetros de fator de compensação da evaporação do solo (Esco), profundidade limite de água no aquífero raso para ocorrer o fluxo de retorno (Gwqmn), capacidade de água disponível (Sol_Awc) e a profundidade da camada do solo (Sol_Z) como os mais sensíveis para as simulações em termos da vazão, e a prática de manejo e conservação do solo (Usle_P) para as simulações com ajuste em termos da concentração de sedimentos em suspensão. Os melhores ajustes obtidos nas estatísticas de precisão (Coeficiente de Nash-Sutcliffe - COE) foram de 0,56 a 0,72 para as simulações em termos da vazão e de 0,56 a 0,69 para as simulações em termos do sedimento em suspensão. O desempenho permitiu concluir que a simulação com o SWAT foi adequada em relação às pesquisas que têm sido realizadas no Brasil, cujos valores obtidos para os indicadores são semelhantes.

Este tese de doutoramento versa sobre o estudo de estabilidade e caracterização de amostras de sedimentos de fundo fluviais de um ambiente contaminado, o Rio Tietê, São Paulo, Brasil. O trecho escolhido é considerado altamente contaminado, entre os reservatórios de Pirapora do Bom Jesus e de Barra Bonita, num total de 260 Km. Dez estações amostrais foram realizadas. As amostras foram mantidas a 4°C, na ausência de luz e sob atmosfera de nitrogênio. O estudo de estabilidade, realizado através de medidas mensais de potencial redox e de pH, durante um período de dois anos, indicou que as condições de estocagem utilizadas reproduzem de modo muito satisfatório as condições originais de amostragem. Os valores de potencial redox mostraram que a maioria das amostras são anóxidas. Foi desenvolvida uma metodologia simples e precisa para a determinação de sulfeto ácido volátil (SAV). Os resultados indicam níveis muito elevados no reservatório de Pirapora (450 µmol/g) e muito menores em Barra Bonita (3,2 µmol/g). Foi observada uma forte correlação entre o potencial redox (EH) e (pS) (0,9930), sugerindo que o par redox Sn2-/S0 controla o potencial redox no trecho anóxido. Os resultados de carbono orgânico indicam um elevado consumo de matéria orgânica nas condições anóxidas. Ácidos húmicos isolados de algumas amostras indicaram uma relação C/H e C/N típica de substâncias húmicas de solo. Com relação à presença de metais pesados, foram encontrados níveis elevados em Pirapora, superiores aos de folhelho médio: (Cu, 167 ppm; Cr, 206 ppm; Pb, 259 ppm; Cd, 7,4 ppm; Zn, 573 ppm; Ni, 130 ppm; Fe, 6,3%; Mn; 167 ppm). Em Barra Bonita os resultados foram semelhantes aos de folhelho médio, não indicando haver contaminação por metais pesados neste ponto. Os resultados percentuais de metais potencialmente biodisponíveis, que indicam contaminação recente, revelaram que Pirapora é uma fonte potencial de contaminação para Cu (73%); Pb(41%); Cd (53%) e Ni (81%). A comparação destes resultados com o método de extração sequencial possibilitam inferir que embora o ambiente seja anóxido e sulfídrico, esses metais estão na forma de complexos lábeis e solúveis, como polissulfetos, contrariando as solubilidades de equilíbrio dadas pelos valores de constantes de solubilidade. As análises granulométricas indicaram a presença de uma elevada fração de silte e argila em Pirapora, sugerindo que o sedimento de Pirapora tem um importante papel na redistribuição dos metais à coluna d\'água. A microscopia eletrônica de varredura sugeriu contaminação nas amostras de Pirapora por metais pesados. O método de extração sequencial indicou que os metais contaminantes estão associados preferencialmente às frações facilmente redutível, moderadamente redutível, e de sulfetos e matéria orgânica. / The aim of this doctor thesis is the study of stability and characterization of depth fluvial sediments samples from a contaminated environment, Tietê River, São Paulo, Brazil. The interval choose was the most contaminated one, between Pirapora and Barra Bonita reservoirs, in a distance of 260 Km. Ten sampling stations were done.The samples were keep at 4°C, in the dark and under nitrogen atmosphere, the stability study, carried out under mensal measurements of EH and pH, in the time of 2 years, indicated that sampling conditions adopted reproduced very simillary the original sampling conditions. The EH values showed that the environment is anoxic. It was develop a realibility and simple methodology to the determination of AVS. The results indicates high levels of AVS in the Pirapora reservoir (450 µmol/g) and so smaller in Barra Bonita reservoir (3,2 µmol/g ). A strong correlation was observed between EH and pS (0,9930), suggests that the redox pair Sn2-/ S0 controls the redox potential in the anoxic zone of the river. The organic carbon indicates a strongly consumption of the organic matter in anoxic conditions. Some samples of isolated humic acids indicated a tipical C/H and C/N ratio founded in soils. As despite to heavy metals contamination, high levels were found in Pirapora reservoir, greather as average shale: (Cu, 167 ppm; Cr, 206 ppm; Pb, 259 ppm; Cd, 7,4 ppm; Zn, 573 ppm; Ni, 130 ppm; Mn; 167 ppm; Fe, 6,3%). In the Barra Bonita reservoir, the levels were simmillary as the average shale, and consequently, do not contaminated. the percentual results of bioavailable potentially metals, that represents recent contamination, indicates that Pirapora reservoir is a hot spot to contamination the water column to Cu (73%); Pb(41 %); Cd (53%) e Ni (81 %). The comparison between this results and sequential extraction methods one, can be inferred that although the environment are anoxic and sulfidic, heavy metals are as solubles labile polysulphide complexes, in oppositioning to solubility of sulfide salts given as solubility constants theoretical values. The grain size analysis indicates a significant silte and clay fractions in Pirapora, suggests that the sediments play an important role in redistribuition of heavy metals to the water column. The scanning electronic microscopy shows a heavy metals contamination in Pirapora sediments. The sequential extraction method indicates that metals contaminants are preferentially distribuited in easily reducible, moderately reducible and sulfidic and organic fractions

Compostos químicos de origem natural e artificial são incorporados aos seres humanos por diversas vias, sendo elas ingestão, inalação e contato dérmico. O presente estudo tem como objetivo quantificar o risco para a saúde humana pela exposição a pesticidas e metais detectados no Rio Pardo, Brasil. Foram realizadas campanhas de coleta de dados em 6 pontos ao longo do Rio Pardo durante períodos chuvosos e secos entre os anos de 2014 e 2015. Três espécimes de peixes do Rio Pardo foram adquiridos com pescadores e outros três espécimes foram adquiridos em mercado no município de Ribeirão Preto, SP. Foram analisados os inseticidas organoclorados pp\'-DDE, pp\'-TDE, pp\'-DDT, ?- BHC, ?-BHC, ?-BHC, heptacloro, heptacloro epóxido, aldrin, dieldrin, endrin, ?- endossulfan, ?-endossulfan e endossulfan sulfato. Os herbicidas nitrogenados quantificados na água foram ametrina, atrazina, desetilatrazina, diuron, hexazinona, metribuzim, simazina e tebutiuron. Os metais quantificados nas amostras de água, sedimento e peixes foram Al, As, Be, Cd, Cr, Cu, Pb, Mn, Hg, Ni, Tl, Sn, V e Zn. Realizou-se amostragem passiva pelo método DGT para quantificação da fração biodisponível dos metais na água. A avaliação de risco para saúde humana por meio da exposição aos metais e herbicidas foi realizada considerando o cenário residencial. Foram detectados metabólitos de DDT e DDD em níveis inferiores aos limites permitidos pela legislação internacional. Os herbicidas nitrogenados foram detectados em cinco dos seis pontos de coleta analisados no Rio Pardo, sendo que para atrazina as concentrações variaram de 0,16 a 0,32 µg/L, acima dos valores permitidos pela União Europeia (0,1 µg/L). As análises de metais na água indicaram que Al, Cd, Cu, Hg, Mn, Pb e Zn apresentaram concentrações acima dos limites recomendados pela legislação brasileira. O pH da água variou de 5,7 a 7,8. Os níveis de alguns metais nos sedimentos foram maiores no ponto 1, sugerindo fonte de poluição pontual provavelmente relacionada a afluente contaminado. A determinação de metais em peixes indicou que a espécie P. glauca apresentou concentração acima dos limites estabelecidos pela legislação brasileira para As (7,23 µg/g). A avaliação de risco não carcinogênico pela ingestão de água indicou que os níveis de herbicidas não representaram risco. Já para metais, todos os pontos de coleta tanto no período seco quanto chuvoso apresentaram HI>1, sendo que o metal que mais contribuiu com os resultados foi o Al. A avaliação de risco carcinogênico indicou que para As os seis pontos de coleta avaliados estavam acima dos valores considerados aceitáveis (<10-6 ) no período chuvoso. A avaliação de risco não carcinogênico associado à ingestão de peixes indicou que as espécies Salmo spp. e P. glauca apresentaram HIs acima dos níveis considerados seguros. Risco carcinogênico associado à exposição ao As para adultos pela ingestão de peixes destacou as espécies P. glauca, Salmo spp. e S. brasiliensis como potenciais causadoras de risco carcinogênico. A PCA mostrou que 94,31% da variação dos dados foram explicadas pelos cinco primeiros componentes principais. As contaminações determinadas no Rio Pardo indicam que medidas devem ser adotadas pelas autoridades competentes, visando minimizar os riscos às saúde humana / Chemical compounds of natural and artificial origin are incorporated to human body in different ways, they are ingestion, inhalation and dermal contact. This study aims to quantify the risk to human health from exposure to pesticides and metals detected in Pardo River, Brazil. Data collection campaigns were conducted in 6 points along the Pardo River during rainy and dry periods between 2014 and 2015. Three fish specimens from Pardo River were acquired with fishermen and three specimens were acquired on a Ribeirão Preto, SP, market. The organochlorine insecticides analyzed were pp\'-DDE, pp\'-TDE, pp\'-DDT, ?-BHC, ?-BHC, ?-BHC, heptachlor, heptachlor epoxide, aldrin, dieldrin, endrin, ?-endosulfan, ?-endosulfan and endosulfan sulfate. Herbicides quantified in the water were ametrin, atrazine, deethylatrazine, diuron, hexazinone, metribuzin, simazine and tebuthiuron. Metals quantified in water, sediment and fish were Al, As, Be, Cd, Cr, Cu, Pb, Mn, Hg, Ni, Tl, Sn, V and Zn. Passive sampling was performed with DGT method, for the bioavailable fraction quantification of metals in water. The risk assessment through the exposure to metals and herbicides were considering the residential scenario. DDT and DDD metabolites were detected at levels below to the limits permitted by international thresholds. Herbicides were detected in five of the six sampling points analyzed in the Pardo River, and for atrazine concentrations ranged from 0.16 to 0.32 µg/L, above the levels allowed by the European Union (0.1 µg/L). Metal analyses in water indicated that Al, Cd, Cu, Hg, Mn, Pb and Zn showed concentrations above the limits recommended by Brazilian legislation. The water pH ranged from 5.7 to 7.8. The levels of some metals in sediments were higher in sampling point #1, suggesting punctual source of pollution, probably related to contaminated tributary. The determination of metals in fish indicated that P. glauca showed concentrations above the limits established by Brazilian legislation (7.23 µg/L). Non-carcinogenic risk assessment for water intake indicated that the herbicide levels did not represent risk. For metals, all sampling points both rainy and dry season showed HI>1, and the metal that contributed to the results was Al. The evaluation of carcinogenic risk indicated that all of the six sampling points assessed were above the levels considered acceptable (<10-6 ) during the rainy season. The non-carcinogenic risk assessment associated with fish intake indicated that the species Salmo spp. and P. glauca showed HIs above to the levels considered safe. Carcinogenic risk associated to fish intake indicate that the species P. glauca, Salmo spp. and S. brasiliensis represented potential carcinogenic risk. The PCA showed that 94.3% of the data variation was explained by five main components. Contaminations determined in the Pardo River indicate that measures should be taken by the competent authorities in order to minimize the human health risks

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Monica de Araujo Neves.pdf: 1987787 bytes, checksum: c4159e188bd8d08a6860a3f310618950 (MD5) Previous issue date: 2014-12-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Drugs in the planet have increased during last decades. Such compounds can cause adverse impact on ecosystems. Soon, more effective analytical methods are essential for the study of new pollutants, especially in magazines whose headquarters are very complex as mangrove sediments. Therefore, this study aimed to improve an analytical method to assess the occurrence of fluoroquinolone antibiotics, ciprofloxacin (CIP), levofloxacin (LEV) and norfloxacin (NOR), in sediment samples from the Paciência river located on the Maranhão island using the technique of ultrasound-assisted extraction, extraction phase solid and liquid chromatography (HPLC/FD). According to the study, the method was linear (r²> 0.99), recovery ranging from 73.73 to 88.85%, precise (RSD <20%), selective and sensitive (detection limit for CIP, LEV and NOR 9.32; 17.78 and 4.42 µg.kgˉ¹, respectively, and limit of quantitation of 20 µg.kgˉ¹ for all three drugs) for quantification of fluoroquinolones in estuarine sediments. Other relevant aspects of the method developed in this work were the simplicity, low cost and absence of interfering to a very complex environmental matrix as are the mangrove sediments. When evaluating the sediment at various points of the river there was contamination at three points by CIP ranging from 56.55 to 70.45 µg.kgˉ¹ These results are similar to those found around the planet to polluted regions and they are of concern due to the effects of these antibiotics in the ecosystem. / É crescente a utilização de fármacos no planeta nas últimas décadas. Tais compostos podem causar impacto negativo nos ecossistemas. Logo, métodos analíticos mais eficazes são fundamentais para o estudo de novos poluentes, especialmente em compartimentos cujas matrizes são muito complexas como sedimentos de manguezal. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo aprimorar um método analítico para avaliar a ocorrência de antibióticos fluoroquinolônicos, ciprofloxacino (CIP), levofloxacino (LEV) e norfloxacino (NOR), em amostras de sedimento do rio Paciência localizadas na ilha do Maranhão utilizando a técnica de extração assistida por ultrassom, extração em fase sólida e a cromatografia líquida (CLAE/FL). Segundo o estudo, o método mostrou-se linear (r²>0,99), recuperação variando 73,73-88,85%, preciso (DPR < 20%), seletivo e sensível (Limite de detecção para CIP, LEV e NOR de 9,32; 17,78 e 4,42 µg.kgˉ¹, respectivamente e limite de quantificação de 20 µg.kgˉ¹ para todos os três analitos) para quantificação de fluoroquinolonas em sedimento estuarino. Outros aspectos relevantes do método desenvolvido nesse trabalho foram à simplicidade, o baixo custo e ausência de interferentes para uma matriz ambiental muito complexa como são os sedimentos de manguezal. Ao avaliar o sedimento em vários pontos do rio observou-se contaminação em três pontos por CIP variando entre 56,55 70,45 µg.kgˉ¹. Esses resultados são similares ao encontrados ao redor do planeta para regiões poluídas e são motivos de preocupação em função dos efeitos desses antibióticos no ecossistema.

Dentre os ambientes costeiros, os estuários são as principais fontes de sedimento para os oceanos. Sua dinâmica sensível é amplamente suscetível a modificações de origem natural e antrópica impactando no balanço sedimentar destes ambientes. O presente trabalho busca compreender a importância da maré meteorológica causada por frentes frias sobre os processos sedimentares do complexo estuarino de Santos aplicando o modelo numérico XBeach com três cenários. O primeiro foi forçado apenas pela maré astronômica outro representando uma condição de frente fria média e um terceiro representando uma frente fria extrema. Buscou-se detectar as frentes utilizando dados de reanálise do NCEP/NCAR. Foram extraídos os cinco dias mais intensos das frentes escolhidas e aplicaram-se ao inicio da série de dados de input do modelo para os ensaios numéricos. Os resultados permitiram compreender que os sistemas frontais atuam como agentes essenciais no balanço sedimentar tendo um papel erosivo compensando os processos deposicionais atuantes no período sem frentes. Frentes muito intensas agravam as feições erosivas e deposicionais, desbalanceando o sistema além da sua capacidade de recuperação. / Among the coastal environments, the estuaries are the main sediment source for oceans. Its sensible dynamic is widely susceptible to changes of natural and anthropogenic impacts the sediment balance of those environments. This work applies the Xbeach numerical model in Santos estuary to understand the storm surges forced by cold fronts on the sediment transport through three scenarios. The first scenario input was astronomic tide sea surface high, the second scenario input was the median cold front and the last scenario input was an extreme cold front. To get the cold front condition we use the NCEP/NCAR reanalysis data. We applied the five most intense days from each cold front condition in the beginning astronomic tide series. With the numerical model results we could understand the erosive action from the cold fronts and how it compensates the depositional period without any cold fronts. The extreme cold fronts intensify the depositional/erosion process unbalancing the system beyond the resilience capacity.

Em fevereiro de 2012 um incêndio atingiu a Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), consumindo cerca de 70% das instalações, liberando diversos compostos para o meio ambiente. Desde então, processos de remoção de resíduos vêm sendo realizados. Com base no cenário de efeitos ambientais em um ambiente antártico, amostras de solo e sedimento foram coletadas em diferentes períodos pós-acidente a fim de se avaliar os efeitos do incêndio. As amostras foram tratadas através de digestão ácida e as concentrações parciais de metais e As foram quantificadas através de ICP-OES. O Fator de Enriquecimento foi utilizado para avaliação dos impactos causados no solo, enquanto que comparação com os valores estabelecidos pela legislação canadense (TEL e PEL) foi utilizada na avaliação do grau de contaminação do sedimento. Os resultados indicaram a introdução de Pb, Cu e Zn antropogênico em parte das amostras de solo coletadas ao redor da antiga estação antártica, cujos Fatores de Enriquecimento chegaram a, respectivamente, 208,9; 189,7 e 111,6; sendo estes presentes sob a forma de fragmentos metálicos. Também indicaram que os processos de remoção de resíduos podem ter sido tanto responsáveis pela redução nos teores de metais, como por ter reintroduzido estes elementos em outros pontos mobilizando-os durante a movimentação de resíduos. Além disso, não foram encontradas evidências de alterações significativas nos teores de Hg em solo e metais e As em sedimento marinho. / In February 2012, a fire at the Comandante Ferraz Antarctic Station (EACF) destroyed approximately 70% of the Brazilian research station. This event released many substances and residues to the region and, since then, operations for the removal of the fire wastes have been executed. Based on the scenario of environmental effects on an Antarctic environment, soil and sediment samples were collected in several different moments after the accident to study the impacts of the fire. The samples were treated through acid digestion and the partial levels of metals and As were quantified through ICP-OES. Enrichment factor was used to evaluate the impacts caused in soils, and comparisons with Canadian environmental quality guidelines (TEL and PEL) were used to assess the intensity of the sediment contamination. The results indicated the introduction of anthropogenic Cu, Pb and Zn in some of the collected soil samples around the former Antarctic station, with enrichment factors of 189.7, 208.9 and 111.6, respectively, elements those present in metallic fragments. Moreover, the analysis of the generated data showed that the procedures for wastes removal could have been responsible for the decrease in the elements\' content as well as the reintroduction of those elements due to the mobilization of the wastes in some of the sampled sites. Furthermore, there\'s no evidences of significate changes on Hg levels in soil or metal and As levels in marine sediment.

O rio Corumbataí possui importância regional pois suas águas têm potencial para abastecer os municípios de Analândia, Corumbataí, Rio Claro e Piracicaba. O consumo para fins de abastecimento doméstico, recreação, irrigação e proteção da vida aquática exige que os padrões de qualidade de suas águas sejam atendidos. Apesar disso, em alguns pontos apresenta queda da qualidade da água, com teores de fósforo, alumínio, cobre, mercúrio, manganês, turbidez, DBO e coliformes fecais acima dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 20/86. As amostras de água e sedimento coletadas em sete pontos ao longo do rio Corumbataí foram testadas quanto à toxicidade aguda e crônica, utilizando organismos indicadores como o cnidário Hydra attenuatta, os cladóceros Daphnia magna e Daphnia similis, a alga unicelular Selenastrum capricornutum e bulbos de Allium cepa. Testes de toxicidade aguda conduzidos com elutriato utilizando-se Daphnia magna e Daphnia similis, demonstraram indícios de toxicidade em maior número de locais que as amostras de sedimento total. Testes de toxicidade aguda e crônica da água conduzidos com os cladóceros permitiram a identificação de toxicidade nas estações de amostragem Analândia Montante, Analândia Jusante, Corumbataí Jusante, Rio Claro Montante e Piracicaba. Em teste com Allium cepa exposto à água e ao sedimento, não foi observada toxicidade e na maioria das amostras houve promoção do crescimento devido ao incremento de fósforo e nitrogênio pela entrada de esgoto no sistema. Nas amostras de água e sedimento o índice mitótico das células das raízes apresentou redução das divisões celulares no sentido montante-jusante do rio. A análise do sulfeto volatilizável por acidificação (SVA) e de metais simultaneamente extraídos (MSE) dos sedimentos mostrou excesso de metais, que podem estar relacionados com a toxicidade observada nos testes agudos e crônicos realizados. Enquanto o estudo das variáveis físicas e químicas e a análise das formas nitrogenadas (amônia total) foi relacionado com a formação de amônia não-ionizada, biodisponibilidade de metais e redução do oxigênio dissolvido, a análise granulométrica do sedimento mostrou que os locais Rio Claro Montante e Piracicaba, comparados com as demais estações de amostragem, apresentaram maior capacidade de reter contaminantes devido aos maiores teores de argila e de matéria orgânica. Concluímos que os organismos mais indicados para análise da toxicidade da água e sedimento foram Daphnia magna e Daphnia similis, os quais apresentaram boa correspondência com a contaminação por metais. / The River Corumbataí possesses regional significance therefore its water has potential to supply the cities of Analândia, Corumbataí, Rio Claro and Piracicaba, in state of São Paulo, Brazil. The consumption for ends of domestic supplying, recreation, irrigation and protection of aquatic life demands that the standards of quality of its water are attended. Despite of that, the water presents, in some points, lack of quality, with contents of phosporus, aluminum, copper, mercury, manganese, turbidity, dissolved oxygen and coliforms above the limits established by the Resolution CONAMA 20/86. The samples of water and sediment collected in seven points of River Corumbataí were tested for acute and chronic toxicity using test organisms, as the cnidarian Hydra attenuatta, the cladocerans Daphnia magna and Daphnia similis, the unicellular green alga Selenastrum capricornutum, and onions Allium cepa. Acute toxicity tests led with elutriate using Daphnia magna and Daphnia similis showed indication of toxicity in a larger number of localities than the samples of total sediment. Acute and chronic toxicity tests of water led with cladocerans permitted of identifying toxicity in the sample stations of Analândia upstream and downstream, Corumbataí downstream, Rio Claro upstream, and Piracicaba. In tests performed with Allium cepa exposed to water and occurred increase of growth, due to the increment of phosphorus and nitrogen that had appeared by the sewer entrance of the system. In the samples of water and sediment, the mitotic index of the cells of the roots presented reduction of cellular divisions in the direction upstream-downstream of the river. The analysis of acide volatile sulfide (AVS) and simultaneously extracted metal (SEM) of the sediments showed excess of metals, that can be related with the toxicity observed in the acute and chronic toxicity tests perfomed. While the study of physical and chemical variables and the analysis of ammonia was related with un-ionized ammonia, bioavailability of metals and reduction of dissolved oxygen, the grain sized profile showed that localities Rio Claro upstream and Piracicaba, compared with the others sample stations, presented greater capacity to retain contaminants, due to larger contents of clay and organic matter. Concluding, we accept as true that the most appropriate organisms for analysis of toxicity of water and sediment are Daphnia magna and Daphnia similis, which presented good correspondence with the contamination by metals.

Este trabalho investigou a diversidade microbiana e a filogenia de arquéias e bactérias em consórcios anaeróbios metanogênicos, originados de sedimentos estuarinos enriquecidos com pentaclorofenol (PCP) e 2,6-diclorofenol (2,6-DCP). Para tanto foram construídas bibliotecas genômicas e utilizados métodos moleculares independentes de cultivo como a Eletroforese em Gel de Gradiente Desnaturante (DGGE) e o seqüenciamento de segmentos específicos do DNAr 16S microbiano. Os resultados da DGGE permitiram verificar alterações na estrutura das comunidades microbianas, as quais provavelmente ocorreram devido às adversidades ocorridas nos sistemas durante o período de incubação como a entrada de oxigênio nos frascos e o acúmulo de compostos clorados no meio de cultivo, principalmente o 2,6-DCP. A estimativa da diversidade beta, realizada pela comparação dos padrões de bandas da DGGE, também permitiu inferir que as alterações nas composições das comunidades de arquéias e bactérias foram devidas às duas estratégias empregadas para o enriquecimento da microbiota autóctone do estuário estudado, ou seja, a pasteurização/não pasteurização das amostras de sedimentos estuarinos. Os resultados das análises filogenéticas revelaram que as seqüências analisadas dos clones bacterianos foram relacionadas ao grupo das bactérias Gram-positivas com baixo conteúdo de G+C pertencentes à Ordem Clostridiales (100%) do Filo Firmicutes e as das arquéias relacionadas ao grupo das metanogênicas pertencentes às Ordens Methanobacteriales (7,1%), Methanosarcinales (14,3%), Methanomicrobiales (57,1%) e arquéias não identificadas (21,4%) do Filo Euryarchaeota. Em relação às bactérias, alguns clones foram identificados como pertencentes aos gêneros Sedimentibacter, Clostridium e Alkalibacter, os quais são representados por microrganismos que apresentam metabolismo fermentativo e requerem a presença de extrato de levedura para o crescimento. Provavelmente as bactérias analisadas neste trabalho fermentaram a glicose e o piruvato, os quais foram utilizados como doadores de elétrons, com conseqüente produção de lactato, etanol, butirato, acetato, formiato e hidrogênio/gás carbônico, que podem ter sido utilizados por outros grupos de microrganismos no processo global da digestão anaeróbia. Tais bactérias foram importantes para o processo global de degradação dos clorofenóis, pois também utilizaram como doadores de elétrons os produtos parcialmente degradados por outras bactérias fazendo com que não houvesse acúmulo desses compostos no sistema. Enquanto que algumas arquéias foram relacionadas a organismos hidrogenotróficos pertencentes aos gêneros Methanoculleus e Methanocalculus, Methanobacterium, e acetotróficos do gênero Methanosaeta, as quais utilizaram como substratos para a metanogênese os subprodutos da fermentação bacteriana, ou seja, o \'H IND.2\'/\'CO IND.2\', o formiato e o acetato, contribuindo assim para a manutenção do equilíbrio das demais reações ocorridas no sistema. Desta forma, os dados obtidos neste trabalho poderão auxiliar na compreensão do funcionamento de ecossistemas contaminados por compostos clorados, bem como contribuir para o desenvolvimento de novos processos biotecnológicos aplicados aos problemas ambientais. / This work aimed to investigate microbial diversity and phylogeny of archaea and bacteria microrganisms methanogenic in estuarine sediment samples enriched with organic sources under methanogenic and halophlic conditions. The samples were obtained from previous study on anaerobic degradation of pentachlorophenol (PCP) and 2,6-dichlorophenol (2,6-DCP). Microbial studies were done by the molecular methods without cultivation requirement, Denaturing Gradient Del Electrophoresis (DGGE) and specific segments of 16S rDNA sequencing. DGGE-profile showed structure changes in microbial community. Probably, as a consequence of \'O IND.2\' intake and accumulation of chlorinated compounds, mainly 2,6-DCP, in the culture medium. The beta diversity estimation showed that changes in arquaea and bacteria communities probably occurred as a consequence of the two enrichment strategies used for estuarine indigenous microorganisms, pasteurization and non-pasteurization of the estuarine sediments samples. Phylogenetic analysis indicated the presence of gram-positive bacterium with low G+C content related to Clostridiales Order (100%) belonging to Firmicutes Phylum, as well as related to methanogenic archaea from Methanobacteriales (7,1%), Methanosarcinales (14,3%) and Methanomicrobiales (57,1%) Order. Non-identified archaeas from Euryarchaeota Phylum were also found (21,4%). Concerning to bacterias, it was identified clones related to genera Sedimentibacter, Clostridium and Alkalibacter, which have fermentative metabolism and require yeast extract to grow. Probably, bacterial cells analised in this work fermented glucose and pyruvate producing lactate, ethanol, butirate, acetate, formiate and hydrogen/carbon dioxide. All these products could be used for other microbial groups in the global process of anaerobic digestion. The bacterial microorganisms were important to global process of chlorophenol degradation because contributed in the overall process utilizing the products partially degraded by other bacterias and preventing its accumulation in the system. Identified archaeal cells were related to hydrogenotrophs microorganisms of the genera Methanosaeta, Methanoculleus, Methanocalculus and Methanobacterium, which utilized the bacterial fermentation sub-products as acetate, \'H IND.2\'/\'CO IND.2\' and formiate as substrate for the methanogenesis, contributing for the maintenance of the balance of other reactions occurred in the system. The results of this work give advanced knowledge about understanding biotechnological process of contaminated ecosystems by chlorinated compounds. Therefore, it could contribute to development of new biotechnological processes applied to environmental problems.

O presente estudo visou reconstruir o histórico de impactos antrópicos na bacia de drenagem do Lago das Garças durante o século XX por meio da deposição de contaminantes no compartimento sedimentar. O Lago das Garças está localizado em uma unidade de conservação, Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI), inserida em área altamente povoada e urbanizada da cidade de São Paulo. Dois testemunhos de sedimento (LG05-03 e LG05-04, com 70 cm e 65 cm, respectivamente) foram amostrados mediante auxílio de mergulhadores no ponto mais profundo do reservatório, sendo, posteriormente, fatiados a cada 1 cm. Em LG05-03 foram quantificadas as distribuições verticais de carbono orgânico total (COT), nutrientes totais (NT e PT), hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), hidrocarbonetos alifáticos (n-alcanos), bem como foi feita a classificação granulométrica. Em LG05-04 foi determinada a deposição de metais pesados (Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) e a geocronologia através do isótopo radioativo \'ANTPOT. 210 Pb\', usando o modelo CIC (Constant Initial Concentration). Os dados foram analisados por meio de análises estatísticas multivariadas (ACP: Análise de Componentes Principais). Com base nas tendências dos dados e na ACP, foi possível estabelecer três fases principais: Fase I: 64-43 cm (~1894-1975): caracterizada por baixas concentrações de nutrientes e contaminantes, sendo possível recuperar níveis préindustriais destes compostos, propostos como valores de referência regionais. Ainda, com base na razão C/N e em razões entre n-alcanos, notou-se, nesta fase o predomínio de aporte de matéria orgânica de origem alóctone; Fase II: 43-26 cm (~1975-1990): aumento abrupto das concentrações de metais pesados e HPA traçadores de veículos automotores, marcando o aumento da poluição atmosférica devido ao grande crescimento econômico do município e maior circulação de veículos na região. Ainda, foi observado aumento gradual das concentrações de NT e PT, atribuídos aos despejos de esgotos não tratados oriundos da Secretaria de Agricultura e Abastecimento e da Fundação Parque Zoológico; Fase III: 26-0 cm (~1990-2005): aumento mais acentuado das concentrações de nutrientes devido aos despejos de esgotos, acarretando em maior eutrofia do sistema, registrada pelo perfil do n-\'C IND.17\'. Pico das concentrações de HPA traçadores do uso de carvão mineral associado às atividades de uma siderúrgica vizinha (Siderúrgica J.L. Alipeti), bem como queda das concentrações destes traçadores coincidindo com mudanças no processo industrial da empresa. Ainda nesta fase notaram-se aumentos expressivos dos teores e fluxos dos HPA traçadores de veículos automotores, corroborando o cenário de aumento vertiginoso da frota de veículos na última década. Desse modo, este estudo contribuiu com o cenário nacional em termos de manejo de bacias hidrográficas urbanas, incluindo registros desde a época pré-revolução industrial no Brasil (~1894) até os dias atuais, demonstrando o potencial do uso de testemunhos lacustres no resgate de informações relativas à contaminação de ecossistemas aquáticos associadas às atividades antropogênicas. / Present study aimed to reconstruct the human impact history on the Garças Lake Drainage Basin during the 20th Century based on contaminants deposition on the lacustrine sediment. Garças Lake is located in a preservation area, the Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI), located in a highly populated urban area within the city of São Paulo. Two sediment cores (LG05-03 and LG05-04, 70 cm and 65 cm long) were sampled by divers at the deepest site of the lake, which were sliced at 1 cm intervals. Information for LG05-03 included total organic carbon (TOC), total nutrients (TN and TP), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), aliphatic hydrocarbons (n-alkanes) and grain size vertical distributions. Deposition of heavy metals (Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn) and the geocronology by \'ANTPOT. 210 Pb\', using CIC model (Constant Initial Concentration), were determined in LG05-04. Data were analyzed by multivariate statistic analysis (PCA, principal components analysis). Based on data trends and PCA, it was possible to recognized three main phases: Phase I: 64-43 cm (~1894-1975) characterized by low nutrients and contaminants concentrations, allowing retrieving preindustrial levels of these compounds, which are proposed as regional reference values. Besides, C/N ratio and n-alkanes ratios demonstrated aloctonous organic matter predominance; Phase II: 43-26 cm (~1975-1990) characterized by the abrupt increase of heavy metals and vehicular PAHs concentration, indicating the atmospheric pollution increase, due to the great economic rise experienced by the city of São Paulo over that time and the higher vehicles circulation in the region. Yet, it was observed a gradual increase in nutrient concentration attributed to the untreated sewage inputs from the São Paulo State Department of Agriculture and Provisioning headquarters and the city Zoo; Phase III: 26-0 cm (~1990-2005) characterized by a marked increase in nutrient concentration related to the untreated sewage inputs, leading to the increase of eutrophication, as registered by the n-\'C IND.17\' distribution. A peak of coal PAHs concentration was also noticed, related to a neighbor steel mill (J.L. Aliperti), followed by a subsequent decrease of these compounds, coincident with industrial procedures changes. Besides, there was an expressive increase in vehicular PAHs concentrations, corroborating the scenery of a drastic raise of vehicles in the last decade. The present study contributed to the national scenario towards urban drainage basin management. It included records since preindustrial time (~1894) up to the present, highlighting the potential use of lacustrine sediment on the retrieval of historical environmental changes of aquatic ecosystems and associated anthropogenic impacts.

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Assim, os sedimentos podem atuar como um reservatório destas espécies e ser utilizados para investigar o histórico de poluição em certas áreas. Dentro deste contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver e otimizar um método de extração assistida por ultrassom para a determinação de Cr, Cu, Zn, Cd e Pb em sedimentos por espectrometria de absorção atômica. Vários procedimentos de extração foram estudados. Para otimizar as condições do procedimento de extração foi utilizado um planejamento fatorial fracionário. As condições ótimas para a extração foram: 0,1 g de sedimento, 7,0 mL de HF concentrado, 3,0 mL de HCl concentrado, 3 h de sonicação e temperatura do banho de ultrassom igual a 60 º C. Os resultados obtidos pela calibração externa e por adição de padrão foram concordantes a 95% de confiança para todos os analitos. As temperaturas de pirólise e atomização para as determinações de Cd e Pb por GF AAS foram estudadas. Na determinação de Pb foi utilizada a mistura de modificadores químicos (Pd e Mg). O método de extração proposto apresentou resultados adequados em relação à precisão (RSD < 10% com F AAS e < 20% com GF AAS). A exatidão foi confirmada através de estudos de adição e recuperação (com resultados de 89 a 107% de recuperação) e análise dos materiais de referência certificados Buffalo River e Marine Sediment (com recuperações na faixa de 74 a 106%). Comparado ao método oficial para a digestão de amostras de sedimentos, o tempo de preparo foi menor, favorecendo assim a frequência analítica, além do uso de menor volume de ácido, reduzindo os gastos e minimizando a geração de resíduos químicos. O método foi aplicado para a análise de amostras provenientes do Rio Doce e do Córrego Igrejinha. Foram encontrados resultados abaixo do máximo permitido pela legislação para as amostras do Rio Doce para todos os analitos, com exceção do Cr, que apresentou valores próximos ao nível máximo aceitável (90 mg kg-1). Já para as amostras do Córrego Igrejinha, todos os valores encontrados foram elevados, indicando um forte impacto ambiental na região. / The determination of trace elements in sediments has being receiving special attention in the field of ecology and environmental chemistry. Such species are not biodegradable and have a tendency to accumulate in living organisms and sediments, thus contaminating the entire ecosystem. Thus, sediment may act as a reservoir of these species and can be used to investigate the history of pollution in certain areas. Within this context, the aim of this study was to develop and optimize a method of ultrasound-assisted extraction for the determination of Cr, Cu, Zn, Cd and Pb in sediments by atomic absorption spectrometry. Several extraction procedures were studied. To optimize the extraction conditions a fractional factorial design were used. The optimum conditions for extraction were: 0.1 g of sediment, 7.0 mL concentrated HF, 3.0 mL concentrated HCl, 3 h of sonication time and ultrasound bath temperature equal to 60 ° C. The results obtained by external calibration and standard additions were consistent at 95% confidence level for all analytes. The pyrolysis and atomization temperatures for the determination of Cd and Pb by GF AAS were studied. In the determination of Pb was used the chemical modifiers (Pd and Mg). The proposed extraction method showed adequate results in terms of precision (RSD < 10% with F AAS and < 20% with GF AAS). The accuracy was confirmed by spike tests (with recoveries between 89107%) and by analyzing the certified reference materials Buffalo River and Marine Sediment (with recoveries in the range of 74 to 106%). Compared to the official method for the digestion of sediment samples, the preparation time was lower, thus favoring the analytical frequency, and the use of lower volume of acid, reducing costs and minimizing the generation of waste chemicals. The method was applied to the analysis of samples from the Rio Doce and Córrego Igrejinha. About the Rio Doce samples, the results were below those maximum permitted by legislation for all analytes, with the exception of Cr, which showed alarming values, very close to the maximum acceptable level (90 mg kg-1). About the samples from Córrego Igrejinha, all values were high, indicating a strong environmental impact in the region.