Las zonas costeras han sido históricamente caracterizadas por ser una fuente de riqueza, adquiriendo gran relevancia como lugar de descanso y ocio. Esto ha generado muchas actuaciones antrópicas que han provocado desequilibrios, más importantes cuanto mayor ha sido esa presión. Para conocer la evolución futura de esos cambios es necesario comprender su origen. Los Sistemas de Información Geográfica (GIS) proporcionan la herramienta para realizar este análisis. En esta investigación se emplean para conocer los cambios en la línea de costa, clima marítimo, batimetría, la morfología del fondo marino y las especies vegetales presentes, prestando especial atención a la Posidonia oceanica. También se han estudiado las propiedades de los sedimentos y su distribución espacial. Así mismo, se han identificado los impactos que han tenido las acciones antrópicas sobre el medio costero, como el encauzamiento de ríos, la construcción de puertos y obras de defensa costera o la urbanización de los entornos litorales. Para ello se han analizado 20 playas representativas del litoral de las provincias de Alicante, Valencia y Murcia.

Las aguas freáticas en la cuenca El Divisorio tienen arsénico (As) elevado, excediendo los valores guía (OMS 2018, USEPA ≤ 10 μg L-1 2014 y CAA ≤ 50 μg L-1 1994). Su ingesta prolongada puede afectar la salud de la población. El objetivo fue evaluar la geodisponibilidad de As en suelos-sedimentos, identificar la fuente de provisión, analizar las propiedades hidrogeoquímicas que controlan su acumulación en el agua y, finalmente, evaluar el riesgo de exposición al contaminante. Se describieron y muestrearon suelos en dos toposecuencias: cuenca alta (S1: interfluvio, S2: ladera, S3: terraza aluvial) y cuenca media-baja (P1: interfluvio, P2: ladera, P3: terraza aluvial, P4: llanura de inundación), determinándose CO, pH, CE, CIC, cationes intercambiables y óxidos de hierro (Feox), contenidos totales de As, Ba, Br, Co, Cr, Fe, Na y sus contenidos en las fracciones arena y arcilla. Se efectuaron análisis mineralógicos, de correlación y de componentes principales. Los suelos-sedimentos de la zona no saturada están constituidos por secuencias de loess y loess retransportados. En cada toposecuencia, el As geodisponible no indica contaminación registrándose mayores contenidos de As total en suelos de la cuenca media-baja (máx: 20,70 mg kg-1) respecto de la cuenca alta (máx: 12,20 mg kg-1). En interfluvios y laderas, la fracción arena arrojó valores medios de As comparables (S1: 4,97 mg kg-1, S2: 4,42 mg kg-1; P1: 3,00 mg kg-1, P2: 3,66 mg kg-1) siendo más elevados en geoformas aluviales de la cuenca media-baja (P3: 5,26 mg kg-1, P4: 5,00 mg kg-1). La contribución de la fracción arcilla fue: S1:10,52 mg kg-1; S2: 9,65 mg kg-1; S3: 10,40 mg kg-1; P1: 8,75 mg kg-1; P2: 9,65 mg kg-1; P3:13,4 mg kg-1; P4: 19,6 mg kg-1. Los valores de As total hallados constituyen la línea de base del fondo geoquímico para esta zona y reflejan la herencia del material parental en todos los suelos, particularmente en S3, P3, P4. La pedogénesis modificó la distribución vertical de As a raíz de moderada meteorización en S1, S2, S3, P1 y de condiciones de drenaje limitado en P3 y P4. Además de vidrio volcánico, fuente de aporte de As al agua, la fracción arena contiene anfíboles, piroxenos, feldespatos, plagioclasas, fragmentos de roca y minerales accesorios. Illita, interestratificados illita-esmectita, clorita-esmectita y esmectita integran la fracción <2 μm, con vidrio volcánico y óxidos de hierro frecuentes, los que mediante adsorción-desorción participan en el ciclo del As aportando, en condiciones alcalinas, un 60 % más de As que la fracción arena. En la descarga, el Fetotal (3,17-4,99 mg kg-1) y el Feox (63,00-652,75 mg kg-1) superaron a los hallados en la recarga (Fetotal: 2,00-3,99 mg kg-1; Feox: 36,75-414,75 mg kg-1). Factores de control local inciden en el exceso de As en la fase acuosa, más elevado hacia la descarga (114 mg L-1) concordante con As relativamente más alto en fase sólida (20,70 mg kg-1). Si bien el loess de la zona saturada (Formación Pampeano) tiene mayor importancia como fuente de provisión de As, su geodisponibilidad en los suelos loéssicos (Post-pampeano) muestran que la zona no saturada es relevante como fuente de aporte potencial de As al agua. En el área estudiada, el consumo de las aguas subterráneas con As elevado expone a alto riesgo carcinogénico (cuenca alta: 1,1 10-3; cuenca media-baja: 2,7 10-3) a la población careciente de otra fuente de agua / The phreatic aquifer in El Divisorio basin has elevated arsenic (As) that exceeds the guide values (OMS 2018, USEPA ≤10 μg L-1 2014 y CAA ≤50 μg L-1 1994). Long term consumption may affect population health. The objective was to evaluate As geoavailability in soils-sediments, to identify the As provision source and the hydrogeochemistry controlling its accumulation in water to, finally, assess the risk of exposure to this contaminant. Soils were described in two toposequences: upper basin (S1: interfluve, S2: slope, S3: terrace) and lower basin (P1: interfluve, P2: slope, P3, terrace, P4: alluvial plain), determining OC, pH, EC, CEC, exchangeable cations and iron oxides (Feox), total contents of As, Ba, Br, Co, Cr, Fe, Na y Fe and their contents in the sand and clay fractions. In both, mineralogical analyses, correlation and principal components analyses were performed. The soils-sediments of the unsaturated zone are constituted by loess and retransported loess sequences. In every toposequence, geoavailable As do not indicate contamination yielding higher contents of total arsenic in soils of the lower basin (max: 20,70 mg kg-1) than in the upper basin (max:12,20 mg kg-1). In the interfluves and valley slopes, the sand fraction had comparable mean As contents (S1: 4,97 mg kg-1, S2: 4,42 mg kg-1; P1: 3,00 mg kg-1, P2: 3,66 mg kg-1) being higher in alluvial landforms of the lower basin (P3: 5,26 mg kg-1, P4: 5,00 mg kg-1). Contribution of the clay fraction was: S1:10,52 mg kg-1; S2: 9,65 mg kg-1; S3: 10,40 mg kg-1; P1: 8,75 mg kg-1; P2: 9,65 mg kg-1; P3:13,4 mg kg-1; P4: 19,6 mg kg-1. In this zone, the values obtained for total As constitute the base line of the geochemical background and reflect the inheritance of parent materials for all the studied soils, particularly in S3, P3 and P4. Pedogenesis modified As distribution in depth through moderate weathering (S1, S2, S3, P1) and restricted drainage (P3 and P4). In addition to volcanic glass, source of As to groundwaters, the sand fraction is constituted by amphiboles, pyroxenes, feldspars, plagioclases, rock fragments and accessory minerals. Illite, interstratified illite-smectite, clorhite- smectite, smectite and frequent volcanic glass and iron oxides are found in the <2 μm fraction contributing, under alkaline conditions, with more than 60% of As than the sand fraction. In the aquifer’s discharge, Fetotal (3,17- 4,99 mg kg-1) and Feox (63,00-652,75 mg kg-1) were higher than in the recharge (Fetotal: 2,00-3,99 mg kg-1; Feox: 36,75-414,75 mg kg-1). Local factors ruled the existence of zones with excessive arsenic in groundwaters with the highest concentrations towards the discharge (114 mg L 1) consistent with relatively higher As in the solid phase (20,70 mg kg-1). Loess of the saturated zone (Pampeano Formation) is of great importance as supply source of As, however, its geoavailability in loess soils (Post-pampeano) show that the unsaturated zone is relevant as potential source of As to water. In the studied area, groundwater utilization for human consumption exposes the population devoid of other sources of potable water to a high carcinogenic risk (upper basin: 1,1 10-3; middle-lower basin: 2,7 10-3)

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-18T18:23:01Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - THIAGO DIAS LOPES DA ROSA.pdf: 1856868 bytes, checksum: 24f79a23cf37a8161ea8b1930ad99eb2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-18T18:23:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - THIAGO DIAS LOPES DA ROSA.pdf: 1856868 bytes, checksum: 24f79a23cf37a8161ea8b1930ad99eb2 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Atualmente, pouco se sabe sobre as possíveis relações entre as concentrações das formas biodisponíveis de metais e os biomarcadores microbiológicos de toxicidade. Este estudo teve como objetivo avaliar a relação entre os indicadores geoquímicos e microbiológicos de biodisponibilidade e toxicidade de metais em sedimentos da região do Saco do Engenho (Baía de Sepetiba, RJ). O fracionamento geoquímico de Cd, Zn, Pb e Cu, através de uma extração seqüencial (BCR de 3 etapas), e 3 indicadores microbiológicos de toxicidade (biomarcadores enzimáticos, demanda energética bacteriana e biomassa) foram avaliados em amostras de sedimentos coletados na Baía de Sepetiba, na região próxima ao Porto de Itaguaí e ao Saco do Engenho. Um bioensaio de ressuspensão de sedimento também foi realizado no qual foram avaliados os mesmos parâmetros microbiológicos além do pH, oxigênio dissolvido, temperatura e a concentração de metais dissolvidos. Nas amostras de sedimento, em geral, as concentrações de metais estavam predominantemente na forma oxidada, associados hidróxidos de Fe e Mn. As concentrações máximas de metais obtidas pela extração seqüencial foram observadas próximas ao Saco do Engenho, atingindo 22 mg.kg-1 de Cd, 3855 mg.kg-1 de Zn, 20 mg.kg-1 de Pb e 18 mg.kg-1 de Cu. Esta região ainda possui uma das principais fontes de Cd e Zn da baía. O total (somatório) das concentrações extraídas pelo método BCR de 3 etapas e a demanda energética bacteriana correlacionaram-se significativamente e foram considerados como os melhores indicadores da biodisponibilidade e toxicidade de metais utilizados. No bioensaio a maior degradação da matéria orgânica, via enzimas esterases, pela atividade bacteriana e as maiores concentrações de metais dissolvidos coincidiram em 192 horas, sugerindo que a comunidade bacteriana influenciou mais a remobilização de metais para fase dissolvida do que as variações físico-químicas do meio. Neste experimento, os indicadores microbiológicos de toxicidade foram limitados quando as concentrações de metais biodisponiveis atingiram níveis letais. Desta forma foi possível concluir que marcadores geoquímicos e microbiológicos são limitados quando aplicados individualmente na avaliação de impactos causados pela contaminação ambiental por metais. / The possible relations between metal bioavailable forms and microbiological indicartors of toxicity are currently poorly understood. This study aims to evaluate the relationship between geochemical and microbiological indicators of metal toxicity in sediments from Saco do Engenho (Sepetiba Bay, Brazil). The geochemical partitioning of Cd, Zn, Pb and Cu (following the BCR method) and toxicity indicators (enzymatic biomarkers, bacterial energetic demand and bacterial biomass) were evaluated in bottom sediments and in a sediment resuspension bioassay. In the bioassay, these variables were also evaluated, besides pH, dissolved oxygen, temperature and dissolved metal concentrations. Sediment samples generally presented trace metals in the oxidized form (associated with Fe and Mn oxides). Maximum trace metal concentrations were found near Saco do Engenho (22 mg kg-1 Cd, 3855 mg kg-1 Zn, 20 mg kg-1 Pb and 18 mg kg-1 Cu), indicating that it still is a major source of Cd and Zn to the bay. The sums of BCR method phases extracted for each metal and the bacterial energetic demand presented a significant positive correlation and were considered as the better indicators of metal bioavailability and toxicity. In the bioassay, the higher activity of the esterase enzyme and metal concentration peaks coincided at 192 h of resuspension, suggesting that bacterial activity influenced metal mobilization to dissolved phase in a greater extent than physicochemical variability. In such experiment, the microbiological indicators were limited when bioavailable metals reach lethal levels. Therefore, it was concluded that geochemical and microbiological markers are limited when applied individually to evaluate metal pollution impacts

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-05T18:25:04Z No. of bitstreams: 1 HUGO MORAIS DE ALCÂNTARA - DISSERTAÇÃO PPGECA 2007..pdf: 2937576 bytes, checksum: 4120665ff013d35f135ab12cfe7ca9a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-05T18:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HUGO MORAIS DE ALCÂNTARA - DISSERTAÇÃO PPGECA 2007..pdf: 2937576 bytes, checksum: 4120665ff013d35f135ab12cfe7ca9a5 (MD5) Previous issue date: 2007-03-29 / O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a natureza da variação da resistência total em canais aluviais e propor uma função de resistência total. A partir da equação fundamental da resistência da superfície, é definida uma função cuja variação pode ser associada aos efeitos da forma do leito e da distribuição granulométrica de sedimentos. A forma desta função, obtida através de análise dimensional utilizando a técnica de regressão linear múltipla, é apresentada para sedimentos unimodais e bimodais associada a cada tipo de canal e mistura de sedimentos. Foi utilizada uma grande massa de dados experimentais de laboratório e de campo coletados por diversos pesquisadores em vários estudos. Com base nos diversos estudos encontrados na bibliografia e considerando as incertezas envolvidas na separação da resistência total em, a resistência devido aos grãos na superfície e das formas do leito, decidiu-se propor uma função de resistência separadamente para cada forma do leito para o parâmetro de resistência B. A grande vantagem da metodologia proposta é que esta avalia a resistência total do leito sem a necessidade de separação dos efeitos dos grãos e das formas do leito. Os resultados mostram que uma excelente relação funcional pode ser estabelecida para cada forma do leito e mistura de sedimentos utilizando três e dois parâmetros adimensionais. O efeito da distribuição granulométrica dos sedimentos ficou evidenciado no caso do leito plano e com sedimentos bimodais, indicando que nos casos em que a distribuição natural – log-normal – de sedimentos não seja aplicável, o efeito da distribuição granulométrica é significativo na resistência total do canal aluvial. / The present work has the objective of evaluating the variation of the hydraulic resistance in alluvial channels and propose a function of total resistance. Starting from the fundamental concept of the resistance of the surface, a function is defined in which the variation of resistance can be associated with the characteristics of the bed form and the grain size distribution of the mixture of the sediments in the bed. The form of this function, obtained through dimensional analysis using the technique of multiple linear regression, is presented for unimodal and bimodal sediments associated with each channel type and mixture of sediments. Utilizing the data collected by various researchers in laboratory canals and rivers, the functional relationships for the resistance factor, here in identified as a dimensionless factor “B”, has been established utilizing three, or in a simple form, two, dimensionless parameters as independent variables. The great advantage of the resistance function proposed here is that it eliminates the need to separate the total resistance into two components. The results show that an excellent functional relationship can be established for each bed form and mixture of sediments using three parameters. The influence of the grain size distribution of the sediments was evidenced in the case of all the bed forms and especially bimodal sediments. In the cases of natural distribution (log-normal) of sediments in the sand range, the effect on the individual grain size distributions became hardly noticeable.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-11-08T13:52:32Z No. of bitstreams: 1 ACUMULAÇÃO DE METAIS TRAÇO EM SEDIMENTOS DE ÁREAS ADJACENTES AO PORTO DE NITERÓI. ENSEADA DE SÃO .pdf: 1544733 bytes, checksum: 5fc97bdd3c28bc3f1ec6b23326c68231 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-08T13:52:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ACUMULAÇÃO DE METAIS TRAÇO EM SEDIMENTOS DE ÁREAS ADJACENTES AO PORTO DE NITERÓI. ENSEADA DE SÃO .pdf: 1544733 bytes, checksum: 5fc97bdd3c28bc3f1ec6b23326c68231 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / A área da Enseada de São Lourenço, localizada no sudeste da Baía de Guanabara (RJ), abriga o Porto de Niterói e diversos estaleiros, além de receber aporte de esgotos domésticos e possíveis influências de fontes difusas do entorno da baía, tornando esta área contaminada por metais-traço. Este estudo mostra os resultados encontrados numa avaliação de acumulação de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn em testemunhos curtos coletados em três estações de amostragem nesta enseada. Foram avaliadas suas possíveis correlações com granulometria e com concentrações de carbono orgânico total (COT), enxofre total (S), ferro (Fe) e manganês (Mn), parâmetros indicadores de processos geoquímicos. Fatores de enriquecimento (FEs) em relação a níveis naturais e inventários (estoques dos metais por área de sedimento) foram calculados e uma comparação com os valores orientadores internacionais adotados na Resolução CONAMA 344/2004 foi realizada. Os inventários (que sempre mostraram maior acumulação na estação mais externa) e os FEs (que mostraram tendências variadas entre as estações) indicaram níveis elevados de contaminação para Cu, Pb e Zn, enquanto as concentrações de Ni e Cr não atingiram valores preocupantes. Para Cr, Cu, Pb e Zn as concentrações mais elevadas foram encontradas na estação na área mais externa da enseada, onde as concentrações de Cd, Cr, Cu, Pb e Zn tiveram correlação com o Fe. Na estação da área interna da enseada, o Pb teve correlação com o Mn. O COT e o S geralmente não pareceram afetar diretamente a distribuição dos metais-traço, mas serviram como indicadores do gradiente de influência marinha sobre a qualidade dos sedimentos, que afeta os processos biogeoquímicos que retêm os metais. A comparação das concentrações de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn com critérios de qualidade dos sedimentos internacionais adotados pela legislação brasileira (Resolução CONAMA 344/2004) mostrou que as concentrações de Zn, Cu e Pb ocorrem em valores que geram preocupação ambiental para atividades humanas na área, como o gerenciamento da disposição do sedimento, no caso deste ser dragado. / The whole São Lourenço harbour area is located in the southeast of Guanabara Bay (RJ – Brazil). Furthermore, it also houses “Porto de Niterói” (Niterói Harbour), which is the only cargo harbour in Niterói and other several shipyards. Apart from receiving domestic sewage discharges and possibly other unknown contribution sources from the Bay’s surrounding area, the Bay is contaminated by trace metals. This study shows the results of an accumulation evaluation as follows: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in short cores collected from three different sample stations in that harbour. Possible correlations involving indicating parameters of geochemichal processes such as granulometry, Total Carbon Concentrations (TOC), total sulphur (S), iron (Fe) and manganese (Mg) were evaluated. Enrichment factors (EFs) in relation to background and inventories (metal storage per sediment area) were calculated, and a comparison with international sediment quality values adopted by a local jurisdiction (Resolução CONAMA 344/2004) was conducted. The inventories which always showed the highest accumulation were collected from PN3 Station and the EF showed different trends among the stations. Both the inventories and the EF presented high levels of Cu, Pb and Zn contamination. On the other hand, Ni and Cr concentrations did not reach worrying levels. Higher concentrations of Cr, Cu, Pb and Zn were found at the station which was located at the external part of the harbour. There, Cd, Cr, Cu, Pb and Zn concentrations presented a correlation with Fe. At the station located at the internal area of the harbor, Pb had a correlation with Mn. TOC and S did not seem to affect directly trace–metal distribution, but they were used as a marine influence gradient indicator to sediment quality, which affects biogeochemical processes that retain metals. The concentration comparison of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn levels with international sediment quality criteria adopted by the Brazilian jurisdiction (Resolução CONAMA 344/2004) showed that Zn, Cu and Pb concentrations generate environmental concerns related to human activities, such as the management of dredged sediment, if such sediment dredging occurs in the studied areas.

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

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-02-22T17:44:00Z No. of bitstreams: 1 Andrea Gracio Coimbra Dissertacao UFF.pdf: 478858 bytes, checksum: f271e67be3356aa1d20484b3af07d458 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-22T17:44:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrea Gracio Coimbra Dissertacao UFF.pdf: 478858 bytes, checksum: f271e67be3356aa1d20484b3af07d458 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / As concentrações de mercúrio (Hg), cobre (Cu), zinco (Zn), cromo (Cr), níquel (Ni), ferro (Fe) e manganês (Mn) foram determinadas em sedimentos superficiais e em moluscos bivalves das espécies Anomalocardia brasiliana e Mytella guyanensis em dois ecossistemas de manguezal da Baía de Sepetiba, em Coroa Grande e na Enseada das Garças, Estado do Rio de Janeiro, Brasil. As concentrações de metais fracamente ligados (extraídos em HCl 1 M) e a as concentrações de metais pseudo-totais (soma das frações fracamente ligadas e fortemente ligadas, extraída em água régia 50%) nos sedimentos foram comparadas com as concentrações de metais pesados encontrados em cada uma das espécies de moluscos, nas localidades estudadas. As concentrações de metais pesados nos moluscos foram comparadas com o tamanho do organismo para avaliar possíveis diferenças nas concentrações de metais relacionadas ao tamanho do organismo. Além disso, foi discutido o uso desses organismos como monitores biológicos em programas de monitoramento ambiental. Os resultados mostram que as concentrações de metais pesados, tanto na fração fracamente ligada quanto as concentrações de metais pseudo-totais, foram mais altas nos sedimentos de Coroa Grande, provavelmente pela proximidade com as principais fontes de contaminação. Além disso, a circulação das águas da Baía de Sepetiba mostra que a região de Coroa Grande acumula mais rapidamente as partículas em suspensão transportadas por essas águas quando comparadas com a região da Enseada das Garças. As concentrações de metais pesados não apresentaram correlação significativa com o tamanho para a espécie Anomalocardia brasiliana enquanto que, para a espécie Mytella guyanensis, foram observadas correlações negativas com o tamanho dos indivíduos. Os resultados mostram diferenças significativas nas concentrações de metais pesados nas espécies estudadas entre as duas áreas. Comparando as concentrações de metais pesados encontrados nos sedimentos com as dos organismos, observa-se que essas espécies podem ser usadas em programas de monitoramento ambiental. Entretanto, fatores como diferenças na assimilação para cada tipo de metal pesado em diferentes espécies, tamanho do organismo e as características do sedimento devem ser levados em consideração. / The concentrations of mercury (Hg), copper (Cu), zinc (Zn), chromium (Cr), nickel (Ni), iron (Fe) and manganese (Mn) were determined in superficial sediments and in the bivalve mollusks Anomalocardia brasiliana and Mytella guyanensis in two mangroves ecosystems in Sepetiba Bay, in Coroa Grande and in Enseada das Garças, State of Rio de Janeiro, Brazil. The concentrations of metals weakly-bound to the sediment (extractable in 1M HCl) and the pseudo-totals concentrations (sum of weakly-bound and strongly-bound, 50% aqua regia-extractable fractions) in sediments were compared with the concentrations of heavy metals found in each species of mollusks in the studied sites. Metal concentrations in mollusks were compared with the size of the organism to evaluate possible differences in the concentrations of metals related to the size of the organism. The use of these organisms as biological monitors in environmental monitoring programs was discussed. Results show that the concentrations of heavy metals in both the weakly-bound and pseudo-totals concentrations were higher in the sediments of Coroa Grande, probably because the proximity with the main sources of contamination. Moreover, the circulation of Sepetiba Bay waters shows that the Coroa Grande area accumulates the particulate matter transported by bay waters more quickly than Enseada das Garças area. The concentrations of heavy metals did not present significant correlation with the size of Anomalocardia brasiliana, while there were negative correlations between metals and Mytella guyanensis size. Significant differences in the metal concentrations in the species studied occurred among the two sites. Comparing the concentrations of heavy metals found in the sediments and in the organisms, it is observed that these species can be used in environmental monitoring programs. However, factors as differences in the assimilation for each type of heavy metal in different species, size of the organism and characteristics of the sediment should be taken into account.

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.

A Baixada Santista é um dos locais mais amplamente povoados e explorados do estado de São Paulo. Nas últimas décadas, devido à intensa industrialização, vem sofrendo um intenso processo de degradação ambiental. Os despejos de resíduos industriais vêm se constituindo uma das principais fontes de contaminação por metais das águas e sedimentos do estuário santista. Os metais possuem persistência e muitos deles toxicidade em concentrações variadas, podendo ser depositados nos sedimentos e atingir a biota. Desta forma, a compreensão da importância desta contaminação é condição necessária para o planejamento de uso e ocupação do espaço costeiro. O estudo proposto constitui uma base para a compreensão do nível de contaminação por metais e As no Canal de Bertioga (SP). Foram determinados por ICP-OES os níveis de Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sc, V e Zn em amostras de sedimento superficial. O grau de contaminação dos sedimentos foi avaliado segundo o padrão de qualidade de sedimentos estabelecidos pela agência ambiental canadense (TEL e PEL), todos os valores obtidos foram abaixo do PEL, e a maioria das amostras apresentaram valores abaixo do TEL, com exceção do As, Cu e Pb. Foram calculados o Fator de Concentração (FC) e o Fator de Enriquecimento (FE) para identificar a contribuição antropogênica, os índices indicaram contaminação moderada para Cu, Pb e Zn na região próxima ao estuário de Santos, e para As próximo à cidade de Bertioga, indicando uma possível entrada desses elementos, e para os demais elementos ausência de contaminação. / The region of Santos is one of the most widely explored and populated location of the state of São Paulo. In recent decades, due to the intensive industrialization, has undergone an intense process of environmental degradation. Wastewater from industrial comes to constitute a major source of metal contamination of waters and sediments of the Santos estuary. The metals have toxicity and persistence in varying concentrations, may be deposited on sediments and reach the biota. Thus, understanding the importance of this contamination is necessary to the coastal planning. The proposed study provides a basis for understanding the level of metal contamination and As at Bertioga Channel (SP). The levels of Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sc, V and Zn in superficial sediment samples, were determined by ICP-OES. The degree of sediment contamination was evaluated according to the quality standard set by sediment Canadian environmental agency (TEL and PEL), all values were below the PEL, and most of the samples had values below the TEL, with the exception of As, Cu and Pb. Concentration Factor (CF) and Enrichment Factor (EF) were calculated to identify anthropogenic inputs, and the index indicated moderate contamination for Cu, Pb and Zn in the region near the estuary of Santos, and close to the city of Bertioga, indicating a possible entry of these elements, and absence of contamination for other elements.

O estudo da composição isotópica de metano (&#948;13CH4) fornece valiosa informação para o entendimento dos processos de produção, emissão e ciclagem desse gás nos ecossistemas. Neste trabalho, foram analisadas a concentração e as variações da composição isotópica do metano presente em bolhas de gás formadas no sedimento de igarapés. A composição isotópica da matéria orgânica (MO) presente na vegetação circundante, no solo (0-5 cm) das margens destes igarapés e no sedimento de fundo (em perfis), também foi analisada. Os sítios estudados foram dois igarapés de várzea (Açu e Maicá) e outro de terra-firme (Jamaraquá), localizados próximo às cidades de Santarém-PA e Belterra-PA, na Amazônia Oriental. A concentração de CH4 no igarapé Jamaraquá (44,9±2,0%) foi significativamente menor que a concentração encontrada nos igarapés Maicá (59,8%±13,2%) e Açu (76,5±16,6%). O conteúdo de C, conteúdo de N e razão C:N do material depositado nas margens foram maiores no igarapé de terrafirme (C= 16,0%, N= 1,1% e C:N= 14.7) em relação ao igarapé de várzea (C= 1,8%, N= 0,2% e C:N= 10,4). O valor médio de &#948;13C da MO foi menor no igarapé de terra-firme (- 29,6‰) que no igarapé de várzea (-26,5‰). De modo similar, os perfis de sedimento no igarapé de terra-firme apresentaram maiores quantidades de MO que os de várzea. Os valores médios para o &#948;13C, conteúdo de C, conteúdo N e razão C:N na terra-firme foram -29‰, 10,9%, 0,6% e 16,4, respectivamente. Já no igarapé de várzea, os valores médios para esses mesmos parâmetros foram -23‰, 1,0%, 0,1% e 9,0, respectivamente. O &#948;13CH4 variou sazonalmente e espacialmente entre os ecossistemas estudados, esta variação está provavelmente associada às mudanças: 1) nas fontes de MO (plantas C3 e C4); 2) nos processos de fracionamento durante a decomposição dessa MO; 3) nos mecanismos de oxidação do CH4 e 4) nas condições ambientais de cada sítio. Os igarapés de várzea, nos quais o CH4 tende a ficar enriquecido em 13C durante a estação seca, apresentaram valores maiores de &#948;13CH4 em relação ao igarapé de terra-firme, variando entre -58‰ e -55‰&#61472; no igarapé Açu e entre -59‰ e -52‰ no igarapé Maicá. O igarapé Jamaraquá apresentou a maior variação sazonal, com valores entre -62‰ e -74‰, tendendo a ficar mais empobrecido em 13C durante a estação seca. / The study of isotopic composition of methane (&#948;13CH4) provides valuable information for understanding the process of production, emission, and cycling of this gas in ecosystems. In this study, we analyzed the concentration and isotopic composition of methane trapped in gas bubbles formed in the sediment of streams. We also analyzed the isotopic composition of organic matter (OM) from the surrounding vegetation, from bottom sediments (cores), and stream shorelines. The studied sites were two “varzea" floodplain streams (Açu and Maica) and one “terra-firme" stream (Jamaraqua), located near Santarem-PA and Belterra-PA, in Eastern Amazon. Methane concentration in the Jamaraqua stream (44.9±2.0%) was significantly lower than the concentration found in the Maica (59.8%±13.2%) and Açu (76.5±16.6%) streams. Carbon and nitrogen contents and C:N ratio from the material deposited in the shorelines were higher in “terra-firme" stream (C= 16.0%, N= 1.1% and C:N= 14.7) than in “varzea" stream (C= 1.8%, N= 0.2%, and C:N= 10.4). Mean &#948;13C value of OM was lower in “terra-firme" stream (-29.6‰) than in “varzea" (-26.5‰). Similarly, the sediment cores at the “terra-firme" site had more OM than the “varzea" site. Mean values for &#948;13C, C content, N content, and CN ratio for “terra-firme" stream were: -29‰, 10.9%, 0.6% and 16.4, while in the “varzea" stream the mean values for those parameters were: -23‰, 1.0%, 0.1% and 9.0. The &#948;13CH4 varied seasonally and spatially among the ecosystems and this variation is probably associated with: 1) changes in the inputs of OM (C3 and C4 plants); 2) changes in fractionation processes during its decomposition; 3) methane oxidation mechanisms, and 4) environmental factors at each site. The “varzea" streams, where the CH4 tends to be more enriched in 13C during the dry season, showed higher values of &#948;13CH4 than “terrafirme" stream, with mean values varying from -58‰ to -55‰ at Açu stream and from - 59‰ to 52‰ at Maica stream. The Jamaraqua stream showed the largest seasonal variation in &#948;13CH4 ranging from -62‰ to -74‰ and tending to be depleted in 13C during the dry season.