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 2016-04-12T17:34:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Vanessa_de_Almeida_Moreira.pdf: 2927215 bytes, checksum: 72043332224e71b55350c9c3c41ba2fa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T17:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Vanessa_de_Almeida_Moreira.pdf: 2927215 bytes, checksum: 72043332224e71b55350c9c3c41ba2fa (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A baía de Sepetiba, situada no Estado do Rio de Janeiro, possui um histórico de décadas de poluição por metais, principalmente pelos elementos zinco e cádmio, devido à atividade da antiga Companhia Mercantil Ingá, a qual realizava a extração desses a partir do minério de ferro e lançava seus efluentes in natura na baía. Atualmente a região encontra-se rodeada por um complexo industrial-portuário, o qual se encontra em franca expansão, aumentando a preocupação ambiental na região, que se iniciou com o imenso passivo ambiental deixado pela Ingá que foi remediado no ano de 2012. Além disso, há a prática da pesca de subsistência na região, onde o pescado é o principal componente da dieta da população local e importante para a economia local. Assim, a utilização de peixes provenientes da região pode ser utilizada como ferramenta para avaliar a saúde ambiental local e quantificar a concentração de metais no tecido destes, já que estes servem de alimento não só para os seres humanos, mas também para outros organismos que compõem a teia alimentar. As coletas de peixes foram realizadas em Agosto de 2013 onde se obtiveram 12 espécies. As análises dos metais alumínio, arsênio, cádmio, cobre, ferro, zinco e chumbo no tecido muscular de peixes foram realizadas em ICP-OES. Os metais alumínio, ferro e zinco foram os que se apresentaram em maiores concentrações médias nas espécies analisadas, porém, na legislação brasileira não há limites estabelecidos para o consumo humano para esses metais. Todas as espécies apresentaram concentração de cádmio dentro do limite estabelecido para consumo humano. Enquanto para o arsênio todas as espécies com concentração > LD apresentaram valores superiores ao permitido para consumo. O mesmo foi verificado para o chumbo nas espécies Arius spixii, Dasyatis gutatta, Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Prionotus puntactus e Symphurus tesselatus. Os fatores de bioconcentração (FBCs) de Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Diapterus rhombeus e Prionotus puntactus (espécies com maior n amostral), calculados com base nas concentrações de metais totais e de metais fracamente ligados nos sedimentos bem como no material particulado em suspensão (MPS) – obtidos em estudos prévios - mostraram-se muito baixos (de 10-2 a 10-5), sugerindo a baixa transferência de metais desses três compartimentos para os organismos, e que a exposição crônica de peixes aos metais ocorra a partir de fontes alimentares específicas, mascaradas nas análises de teores totais ou fracamente ligados. O cálculo da taxa de incorporação de metais (razão concentração do metal: comprimento do peixe) e sua relação com o comprimento permitiu observar que, tanto para Genidens genidens quanto para Micropogonias furnieri (espécies onde os indivíduos apresentaram maior n amostral e variação de comprimento), a concentração destes tendem ao decréscimo de acordo com o aumento do comprimento do indivíduo (proxy da idade). Assim, concluiu-se que, indivíduos juvenis tendem à maior incorporação de metais, devido ao seu alto metabolismo em comparação com indivíduos adultos, que apresentam uma redução de seu metabolismo e um sistema excretor mais elaborado. Ao se comparar, cronologicamente, as concentrações de metais em diversos organismos residentes da baía de Sepetiba pôde-se concluir que estes apresentaram redução da concentração média no camarão-branco Litopenaeus schimitti e nas ostras Crassostrea rhizophorae e Crassostrea braziliana, porém, os espécimes do peixe Micropogonias furnieri do presente estudo apresentaram concentrações superiores quando comparadas com indivíduos da mesma espécie também residentes da mesma área de estudo, em trabalhos anteriores. As demais espécies apresentadas não permitem uma conclusão definitiva, visto que as concentrações de metais para muitas destas apresentavam valores referentes a um determinado ano, sem termos como compará-las com estudos posteriores. / Sepetiba Bay, located in the State of Rio de Janeiro, has a history of decades of pollution by metals, mainly by Zn and Cd elements due to the activity of the former Mercantile Company Inga, which performed the extraction of these from the iron ore and cast their effluents at bay. Currently the region is surrounded by an industrial area, which is booming, increasing environmental concern in the region, which began with the immense environmental liabilities left by Inga that was remedied in 2012. In addition there is the practice of subsistence fishing in the region, where the fish is the main component of the diet of the local population and important to the local economy. Thus, the use of fish from the area can be used as a tool to evaluate the local environmental health and quantify the concentration of these metals in the tissue, since they not only serve as food for humans, but also for other organisms that comprise the food web. The fish samples were taken in August 2013 where it was obtained 12 species. The metals analyses (Al, As, Cd, Cu, Fe, Zn and PB) in fish muscle tissue were performed on ICP-OES. Al, Fe and Zn were found in larger average concentrations in these species, however, the Brazilian legislation (ANVISA, 2013) set no limits for human consumption for these metals. All species showed Cd concentration in agreement with the human consumption limit. Arsenic for all the species with concentration > LD have levels above to human consume, the same was observed for Pb in the species Arius spixii, Dasyatis gutatta, Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Prionotus Puntactus and Symphurus tesselatus. The bioconcentration factors (BCFs) of Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Diapterus rhombeus and Prionotus puntactus (species with larger sample n), calculated based on the total metal concentrations and weakly bound metals in sediments along with material particulate matter (SPM) - obtained in previous studies - were very low (10-2 to 10-5), suggesting the low metal transfer of these three compartments for the organisms, and that chronic exposure of fish to metals occur from specific food sources, masked in total or weakly bound levels analysis. The calculation of metal incorporation rate (ratio of metal concentration: length of the fish) and its relation to the length allowed us to observe that both G. genidens and M. furnieri (species where individuals had higher sample n and variation length), the concentration tends to decrease with increasing length of the individual (age proxy). Thus, it was concluded that tend to juveniles greater incorporation of metals due to their high metabolism compared to adults, who have a reduction in their metabolism and a more elaborate excretory system. When comparing, chronologically, the metal concentrations in various organisms resident of Sepetiba Bay could be concluded that these had reduced average concentration in the white shrimp Litopenaeus schimitti and in oysters Crassostrea rhizophorae and Crassostrea braziliana however, the fish specimens M. furnieri of this study showed higher concentrations compared to individuals of the same species analysed by Silva (2009). Other species presented do not allow a definitive conclusion, since concentrations of metals for many of them figures for a given year, without having to compare them with further studies

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-16T16:40:03Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÂO FELIPPE BRAGA.pdf: 3584465 bytes, checksum: 5a6e3d3041992e9cdde4fba139fbe982 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T16:40:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÂO FELIPPE BRAGA.pdf: 3584465 bytes, checksum: 5a6e3d3041992e9cdde4fba139fbe982 (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 / Bivalves marinhos podem acumular altas concentrações de metais disponíveis no ambiente. Como consequência, eles têm sido utilizados como biomonitores de contaminação costeira. No presente estudo, bivalves marinhos da espécie Anomalocardia brasiliana coletados na Baía de Sepetiba (Rio de Janeiro, Brasil), foram aclimatados e submetidos a um conjunto de experimentos realizados em sistema fechado onde foram expostos à radiotraçadores por até 10 dias no Laboratório de Radioisótopos Aplicados ao Meio Ambiente (LARAMAM) na Universidade Federal Fluminense. A fim de avaliar a cinética de incorporação e de depuração de metais-traço foi adicionada concentração conhecida dos radioisótopos 54Mn, 57Co e 65Zn na água do mar coletada. Os radiotraçadores foram analisados por espectrometria da radiação γ. Neste estudo foi investigado o uso potencial da Anomalocardia brasiliana como biomonitor em eventos agudos de contaminação, uma vez que pouco se sabe sobre a dinâmica de acumulação de metais nesta espécie. Esta avaliação teve como finalidade fornecer subsídios para a futura aplicação desta abordagem metodológica no monitoramento de eventos de real contaminação por metais no Brasil. Os resultados observados mostraram que é possível aplicar esta metodologia para avaliar a dinâmica de depuração dos metais nesta espécie de bivalve, essencialmente em casos de contaminação aguda. Foi observado que o intervalos de tempo adotados para a amostragem, com base na literatura, não foram suficientes para a obtenção da cinética de incorporação dos radiotraçadores por esta espécie, além disso, observou-se que esta espécie foi capaz de depurar assim que a atividade de radioisótopos na água atingiu o equilíbrio. Em termos da distribuição dos radioisótopos na coluna sedimentar, as maiores concentrações de 57Co, 54Mn e 65Zn foram encontradas nas camadas mais superficiais dos sedimentos. / Marine bivalves can accumulate high metal concentration from the surrounding environment. Consequently, they have been used as biomonitors in processes of coastal contamination. In the present work marine bivalves from Anomalocardia brasiliana species were collected from the Sepetiba Bay (Rio de Janeiro State, Brazil), acclimated in laboratory conditions and exposed to radiotracers in a closed system experiment during 10 days. The experimental procedure was developed in the Laboratory of radioisotopes applied to the environment at the Fluminense Federal University (LARAMAM/UFF). The main objectives of this work were to evaluate the uptake and downtake kinetics of trace metals through the addition of 54Mn, 57Co and 65Zn to the collected sea water. The radiotracers were measured using gamma radiation spectrometry. In the present study the potential use of Anomalocardia brasiliana a biomonitor in events of contamination was investigated, since little is known the metal accumulation dynamics for such species. This evaluation had the objective of providing subsides for the future application of this methodology for monitoring actual metal contamination events in Brazil. The results have shown that it is possible to apply such methodology to evaluate the depuration dynamics in this bivalve species, essentially in acute contamination. It was observed that the time intervals adopted for the sampling based on literature were not enough for obtaining the radiotracers incorporation kinetics for this species. Also, it was able to depurate as soon as the water activity reached the equilibrium. In terms of radioisotpes distribution within the sedimentation column the highest concentrations of 57Co, 54Mn e 65Zn were found in the top layers.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-10-09T17:22:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_formatada_Monique Dias Correa de Souza.pdf: 2143880 bytes, checksum: e5169dd4b950129694876b619692c7e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T17:22:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_formatada_Monique Dias Correa de Souza.pdf: 2143880 bytes, checksum: e5169dd4b950129694876b619692c7e2 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Com o intuito de avaliar melhor a disponibilidade e compreender o ciclo dos elementos em ecossistemas aquáticos são necessários os conhecimentos das interações químicas e com quais frações eles preferencialmente estão associados. Neste sentido, a ultrafiltração tangencial (UF) representa uma alternativa interessante, uma vez que permite concentrar as espécies e avaliar com qual fração de tamanho de partículas um determinado elemento está associado. Este trabalho tem como objetivo avaliar o papel da fração particulada, coloidal e verdadeiramente dissolvida na mobilidade/biodisponibilidade de elementos traços (Al, Cr, Mn, Fe, Cu e Zn) na bacia de drenagem contribuinte a Baía de Sepetiba, RJ. As concentrações dos elementos traços foram determinadas em diferentes frações (0,1μm, 10 KDa e 1KDa) durante as estações seca e chuvosa por Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS). Durante a estação chuvosa Mn, Cu e Zn apresentaram associação preferencial com a fração verdadeiramente dissolvida e Al, Cr e Fe com a fração particulada, no entanto, na estação seca Mn, Al e Fe foram preferencialmente associados à fração particulada enquanto Cr, Cu e Fe a fração verdadeiramente dissolvida. / To understand both availability and cycling of elements in aquatic ecosystems it’s necessary to comprehend their chemical interactions and size fraction associations. For this goal, tangential ultrafiltration (UF) is an interesting alternative that allows concentrating the species and assessing what particle size fraction the element is associated. This study aims to evaluate the role of the particulate fraction, colloidal and truly dissolved in mobility / biodisponibility of trace elements (Al, Cr, Mn, Fe, Cu and Zn) in a drainage basin. The concentration of trace elements was determined in different fractions (0.1 m, 10 kDa and 1kDa) during the dry and rainy seasons by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). During the rainy season Mn, Cu and Zn showed a greater association with the truly dissolved fraction, while Al, Cr and Fe with the particulate fraction. In the dry season Mn, Al and Fe were preferentially associates with particulate fraction, while Cr, Cu and Fe the truly dissolved fraction.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-13T16:34:34Z No. of bitstreams: 1 JulianaRibeiroNascimento_DissertFinal.pdf: 1544852 bytes, checksum: f7b889157e7efc1834af5e11656509fa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T16:34:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulianaRibeiroNascimento_DissertFinal.pdf: 1544852 bytes, checksum: f7b889157e7efc1834af5e11656509fa (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A determinação de contaminantes em organismos é utilizada para avaliar o grau de poluição do ambiente em que vivem. A acumulação de metais, em um organismo marinho pode ser transferida diretamente ao homem ou através dos demais níveis tróficos superiores. O camarão–branco Litopenaeus schmitti é uma espécie de valor econômico ocorrente na baía de Sepetiba, região historicamente contaminada por metais oriundos da urbanização e das atividades industriais, principalmente metalúrgicas e portuárias. O objetivo deste trabalho é avaliar a concentração de Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Pb e Zn em camarões-branco da baía de Sepetiba. Os espécimes foram capturados por arrasto nas áreas interna e externa da baía durante período seco e chuvoso, utilizando o mesmo procedimento da pesca comercial, porém com tempo reduzido para 2 arrastos de 30 minutos cada. Machos e fêmeas foram identificados e o comprimento total foi utilizado para separar espécimes em estágio de vida juvenil (CT<110 mm) e adulto (CT>110 mm), tanto para machos quanto para fêmeas. A determinação de Cd, Cr, Cu, Mn, Pb e Zn em ICP OES e Hg no equipamento Lumex foi realizada para tecido muscular. As concentrações de Cd, Pb e Hg estiveram abaixo do limite de detecção, que são 0,02, 0,05, 0,005 μg/g, respectivamente. As maiores concentrações foram observadas para Cu e Zn, que variaram de 1.76 a 70.78 μg/g, e de 1.02 a 62.30 μg/g, respectivamente. As concentrações de Mn variaram de 0.38 a 7.96 μg/g, e as de Cr, de 0.08 a 1.76 μg/g. Apenas o Cr apresentou concentrações acima do limite estabelecido para consumo humano. A espécie não apresenta tendência geral de acumular metais em seu tecido muscular, mas correlações positivas com a biometria foram observadas para o Zn e para o Cr. O Mn apresenta correlações negativas com a biometria, sugerindo mecanismo de depuração deste metal. Diferenças significativas entre sexo foram observadas apenas para as concentrações de Cu, que em machos foram maiores que nas fêmeas, o que pode ser explicado pelas diferenças metabólicas entre sexos. Correlações significativas e positivas entre Cu e Zn ocorreram por se tratar de metais essenciais. O fator de bioconcentração (FBC) foi calculado utilizando dados secundários. Apenas o FBC do Cu foi superior a 1, entretanto é necessário cautela para interpretar este resultado como indicador de contaminação, já que o Cu é componente do pigmento respiratório de crustáceos. As diferenças de idade e tempo de exposição dos espécimes analisados foram normalizadas dividindo as concentrações de metais pelo peso seco. Esta abordagem evidenciou que o padrão de incorporação é maior em juvenis e adultos da área interna, mais próximos da fonte de contaminação, independentemente da sazonalidade e do sexo, ressaltando a importância da proximidade da fonte na assimilação de metais / Determine contaminants in organisms is useful to understand how impacted is the environment that they live. The metals accumulated in tissues of marine organisms can be directly transferred to humans or by the other trophic levels. The white shrimp Litopenaeus schmitti, economic explored species, occurs in Sepetiba Bay, which is contaminated by metals from urbanization; industrial activities, as metallurgical activities and sea harbor. The aim of this study is to evaluate the concentration of Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Pb and Zn on white shrimp from Sepetiba Bay. The specimens were caught by trawl in two sites (internal and external), during dry and rainy season, using the same procedure as commercial fishing, but during twice times of 30 minutes each. Males and females were identified and the total length was used to separate juveniles (TL < 110 mm) and adults (TL > 110 mm). The determination of Cd, Cr, Cu, Mn, Pb and Zn was performed to muscle tissue using ICP-OES, and Hg using Lumex. The concentrations of Cd, Pb and Hg were under detection limit (0.02, 0.05, 0.005 μg/g, respectively). The highest concentrations were observed for Cu and Zn, ranged from 1.76 to 70.78μg/g, and 1.02 to 62.30μg/g, respectively. The Mn concentrations ranged from 0.38 to 7.96μg/g and Cr from 0.08 to 1.76μg/g. Only the concentrations of Cr were above the limit for human consumption. The species has no general trend to accumulate metals in muscle tissue, but positive correlations with biometrics were observed for Cr and Zn. The Mn shows negative correlations with biometrics, suggesting depuration mechanism. No differences were observed evaluating males and females, except for Cu concentrations, explained by metabolic differences between genders. Positive correlations by Cu and Zn occurred because they are essential metals. The bioconcentration factor (BCF) was calculated using previous studies. The BCF of Cu was higher than 1, but caution is needed to interpret as an indicator of contamination, since Cu is the respiratory pigment of crustaceans. Concentrations of metals normalized by dry weight showed differences between age and season. The pattern of incorporation is greater in adults and juveniles from inner area, and it doesn’t depend on sex and season, showing that the assimilation is influenced by source of contamination

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-05-03T17:55:19Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Sarah_K._Rodrigues (final).pdf: 2191755 bytes, checksum: 7bb012b5c768c4bc50d38c29d71f34a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T17:55:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Sarah_K._Rodrigues (final).pdf: 2191755 bytes, checksum: 7bb012b5c768c4bc50d38c29d71f34a2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Testes de toxicidade são ferramentas frequentemente empregadas para avaliações da qualidade de ecossistemas e identificar áreas sensíveis. Para avaliar a qualidade dos sedimentos da região da Ilha da Madeira (Baía de Sepetiba), área considerada sob impacto de passivos da Ingá, realizou-se caracterização granulométrica, análises do fracionamento geoquímico de metais-traço, determinação das concentrações de acid-volatile sulfides (AVS) e carbono orgânico total (COT) e testes de toxicidade aguda e crônica de sedimento integral, em amostras de cinco pontos do local. O ensaio agudo com o Tiburonella viscana (anfípoda) apresentou toxicidade apenas para a desembocadura do canal do Saco do Engenho e os testes com Tisbe biminiensis (copépode) indicaram diferença significativa com o controle, apresentando baixas taxas de fecundidade, em todos os pontos. Os níveis de metais-traço na região do Saco do Engenho representam um alerta principalmente para Cd e Zn que atingiram concentrações duas ordens de grandeza maiores que os valores orientadores da Resolução CONAMA 454/2012. A utilização de normalizadores como o AVS e o COT para a estimativa de fases complexantes capazes de se associar aos metais-traço, que podem estar presentes na água intersticial, demonstrou que nos pontos na região de Coroa Grande, Porto de Itaguaí e Ilha de Itacuruçá há teores suficientes de AVS e COT para aprisionar os metais-traço na fase sólida dos sedimentos. Entretanto, os resultados apresentados não possuem relações diretas com a toxicidade encontrada, uma vez que as rotas de exposição dos organismos empregados incluem também a via oral. Os resultados demonstram a importância da integração de estudos de toxicidade com as ferramentas geoquímicas para uma avaliação mais consistente da qualidade ambiental em sistemas costeiros, como a região da Ilha da Madeira, na Baía de Sepetiba / Toxicity tests are tools frequently employed to evaluate the quality of ecosystems and to identify vulnerable regions. In order to evaluate the sediment conditions in the Madeira Island area (Sepetiba Bay), the region under the influence of Ingá Cia. metallurgical wastes, was held sediments characterization throught fractionation of trace metals, grain size analisys, total organic carbon (TOC) and AVS (acid volatile sulfide) and sediment integral acute and chronic toxicity tests in samples from five sites. The acute test with Tiburonella viscana (amphipod) showed toxicity only at the Saco do Engenho inlet mouth and Tisbe biminiensis (copepod) low fertility rates responsefor all sites. Trace metals concentrations at Saco do Engenho inlet mouth represent a special concern for Cd and Zn, which both showed levels at two orders of magnitude higher than the values suggests by CONAMA 454/2012 Brazilian Resolution guideline for dredge materials disposal. The use of normalizing as AVS and TOC to estimate complexing phases which are able to associate with trace metals, that may be present in the pore water, showedthe sites in the region of Coroa Grande, Itaguaí harbor and Itacuruçá island exhibit values for ΣSEM/AVS under 1 and -100 μmol g OC−1for ΣSEM-AVS/ƒOC, i.e., there is levels of AVS and TOC able to trapping trace metals in solid phases. However, the results do not show a direct relationship with toxicity, since the exposure routes for theorganisms employees are dermal and oral. Although, thelines of evidence not present direct relationships, but they can give an overview on the sediment toxic situation. The results demonstrate the importance of studies integrating toxicity with other tools for a more efficient environmental quality assessment in estuarine systems, such as the region of Madeira Island, in Sepetiba Bay

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-14T15:32:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marcos Ferreira.pdf: 4318874 bytes, checksum: 78e7b7840a168358d28a5f9dfa90c96c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T15:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marcos Ferreira.pdf: 4318874 bytes, checksum: 78e7b7840a168358d28a5f9dfa90c96c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ / Este estudo quantificou o aporte via transporte aquático superficial de Zn, Cd, Pb, e Cu para a Baía de Sepetiba, oriundos do Saco do Engenho, buscando estimar a carga da poluição anual, proveniente em grande parte, dos rejeitos industriais armazenados na área da falida Cia. de beneficiamento de Zn e Cd, a Ingá Mercantil. Os resultados mostram o quão preocupante é a carga dos contaminantes metálicos que ainda são exportados para a Baía de Sepetiba através do Saco do Engenho, devido ao processo conjunto de lixiviação e erosão dos rejeitos industriais ricos em metais pesados. Zn e Cd foram caracterizados como os principais metais que são lixiviados do rejeito pela ação das águas da Baía e das chuvas locais, sendo então os metais que apresentam os maiores riscos ao ambiente aquático local, principalamente se a este fato for acrescentado às suas altas concentrações no rejeito. Nas análises realizadas, em 71% das amostras, a concentração de Zn total superou os limites máximos permissíveis na Classe 2 para águas, segundo a legislação ambiental brasileira. Comparando-se os resultados deste estudo com outras regiões, as concentrações de Zn, Cd, Pb, e Cu encontrados nas águas do Saco do Engenho são comparáveis às concentrações encontradas em outros áreas altamante impactadas por atividades industriais e portuárias. Os resultados referentes ao fluxo de contaminantes que aportam à Baía de Sepetiba a partir do Saco do Engenho foram de 33 t.ano-1 de Zn, 0,3 t.ano-1 de Cd, e 0,06 t.ano-1 de Pb. O metal Cu apresentou um fluxo de 0,51 t.ano-1, mas no sentido inverso. Zn e Cd, apresentaram valores de fluxo anuais maiores, ou pelo menos na mesma ordem de grandeza, que os encontrados no Canal de São Francisco e no Rio Guandú, rios estes altamente contaminados por metais pesados, sobretudo em seus trechos finais devido a grande concentração de indústrias com elevado potencial poluidor, e que possuem uma vazão anual cerca de 100 vezes maior, que a o maior valor de vazão medido no Saco do Engenho / This study quantified the superficial aquatic aport of Zn, Cd, Pb, e Cu at Sepetiba Bay, derivative from Engenho Inlet, to look for the daily values of trace metals pollution, mostly originated of a large environmental liabilitie in that place, the tailing of old bankrupt Cia. Ingá Mercantil. The results show how concern is the load of metal contaminants that are still exported to the Sepetiba Bay through the Engenho Inlet, due to the joint process of leaching and erosion of industrial wastes rich in heavy metals. Zn and Cd were characterized as the main metals that are leached from the tailings by the action of the waters of the Bay and local rains, and then the metals that pose the greatest risks to the local aquatic environment, especially if this fact is added to their high concentrations to reject. In the analysis performed, in 71% of the samples, the concentration of Zn total exceeded the maximum allowable for Waters Class 2, according to Brazilian environmental legislation. Comparing our results with other regions, the concentrations of Zn, Cd, Pb, and Cu found in the waters of Engenho Inlet are comparable to concentrations found in other areas highly impacted by industrial and portuary activities. The results for the flow of contaminants who come to Sepetiba Bay from the Engenho Inlet were 33 t.year-1 of Zn, 0.3 t.year-1 of Cd and 0.06 t.year-1 of Pb. The metal Cu showed a flow of 0.51 t.ano-1, but in reverse flux. Zn and Cd showed higher anual flow values, or at least the same order of magnitude, than those found in the Canal of San Francisco and Rio Guandu rivers, these highly contaminated by heavy metals, especially in its final stretches due to high concentration of industries with high pollution potential, and have an annual flow of about 100 times greater than the highest value of flow measured in the Engenho Inlet

Made available in DSpace on 2011-05-04T12:36:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010 / Objetivos: Estimar a carga poluente gerada pelas indústrias localizadas na bacia hidrográfica da baía de Sepetiba;b) Ranquear os setores industriais mais poluentes, dos municípios da bacia hidrográfica da baía de Sepetiba; c) Ranquear os municípios com maior potencial poluidor; d) Discutir quais as possíveis implicações dos poluentes estimados na saúde pública da população local.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-03-28T17:23:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Christiene_FINAL_.pdf: 2691556 bytes, checksum: 6c071c6fc087c647c3aae5c59f4526d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T17:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Christiene_FINAL_.pdf: 2691556 bytes, checksum: 6c071c6fc087c647c3aae5c59f4526d4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A diagênese recente de metais-traço redox-sensitivos, nutrientes e produtos metabólicos (Mn, Fe, ΣNO3-, NH4+, PO43-, SO42-, ΣH2S, sílica dissolvida (SiD), e alcalinidade) nas águas intersticiais e os fluxos de ΣNO3-, NH4+, PO43- e SiD na interface água-sedimento (IAS) foram estudados em três ambientes que representam cenários diferentes de aportes antrópicos da zona costeira do estado do Rio de Janeiro, incluindo a Baía de Cabo Frio (CF), a Enseada de Jurujuba (JU) e a Baía de Sepetiba (SE). As razões C:N:P e as assinaturas isotópicas (13C e 15N) dos sedimentos indicaram que a MO é de origem marinha no testemunho CF e JU. Já em SE ocorre matéria orgânica (MO) de origem marinha e terrestre, havendo predominância de origem fitoplanctônica. As concentrações de COT demonstraram similaridades no acúmulo do material orgânico entre a BC e a SE, enquanto JU apresentou concentrações mais altas. Os padrões de distribuição das zonas redox dentro da coluna sedimentar, baseado nos perfis de água intersticial, nos ambientes estudados mostraram serem influenciados pela variabilidade do teor de COT e processos de bioturbação e/ou físicos. Na CF, sob condições subóxicas, as principais reações redox foram bem identificadas nos sedimentos superficiais e seguiu a sequência teórica do consumo oxidante: ΣNO3->MnO2>Fe(OH)3, a zona de redução de SO42- não foi evidenciada nesse perfil. Na JU, sob condições anóxicas, os perfis de água intersticial indicaram um zoneamento redox “comprimido”, favorecendo a contração das zonas óxica-subóxica e expansão da região sulfídrica. As altas concentrações de alcalinidade, amônio e sulfeto indicaram degradação intensiva de matéria orgânica no testemunho JU, dominado pela zona de redução de sulfato e uma influência menor pela das reduções de ΣNO3-, MnO2 e Fe(OH)3. Na SE, sob condições subóxicas e a presença de macrofauna observada no sedimento, duas sequências diagenéticas sobrepostas foram observadas. A primeira sequência envolveu a redução do NO3-, MnO2 e Fe(OH)3. A segunda sequência diagenética envolveu a redução do MnO2 e Fe(OH)3. A presença de duas sequências diagenéticas pode estar relacionada aos efeitos de bioturbação e/ou outras perturbações físicas, como eventos de dragagem em áreas adjacentes e atividades de embarcações que causam ressuspensão do sedimento. A ocorrência de variação da concentração de COT no topo do testemunho SE, ressalta a perturbação do sedimento. Foi evidenciado que os fluxos de NO3- e NH4+ em CF são influenciados pelos processos de desnitrificação, em JU pelo processo de desnitrificação e redução desassimilatória de nitrato para amônio, já em SE pelos processos de desnitrificação e nitrificação. O fluxo do PO43- foi afetado pela precipitação de mineral autigênico e bioturbação do sedimento. E o fluxo de SiD foi afetado pela gradual dissolução de sílica biogênica com o aumento da profundidade. Em JU foram observados os maiores fluxos de NO3-, NH4+ e SiD na IAS. No entanto, o fluxo de PO43- mais alto foi observado na IAS da Baía de Sepetiba, provavelmente devido às baixas concentrações de PO43- encontradas na água de fundo em relação às outras áreas de estudo / The early diagenesis of the redox-sensitive trace metals, nutrients, metabolic products (Mn, Fe, ΣNO3-, NH4+, PO43-, SiD, SO42-, H2S and alcalinity) in pore waters and the fluxes of the ΣNO3-, NH4+, PO43- and DSi at the sediment-water interface (SWI) were studied in three environments that represent different scenarios of anthropogenic inputs of the coastal zone of the state of Rio de Janeiro, including the Cabo Frio Bay (CF), Jurujuba Sound (JU) and Sepetiba Bay (SE). The C:N:P ratios and isotopic signatures (13C and 15N) of the sediments indicated that organic matter (OM) is of marine origin in CF and JU core. In SE occurs OM marine and terrestrial origin, with predominance of phytoplankton origin. The TOC concentrations have demonstrated similarities in the accumulation of organic material between BC and SE, while JU submitted higher concentrations. The distribution patterns of redox zones within the sedimentary column, based on pore water profiles, in the studied environments showed to be influenced by the variability of the TOC content and bioturbation and/or physical processes. In CF, under suboxic conditions, the main redox reactions have been identified in surface sediments and followed the theoretical result of oxidant consumption: ΣNO3-> MnO2> Fe (OH)3, the SO42- reduction zone was no evidence in this profile. In JU, under anoxic conditions, the pore water profiles indicated a redox zone ‘compressed’, favoring the contraction of the oxic-suboxic zones and expansion of sulfidic region. The high concentrations of alkalinity, ammonium and sulfide indicated intensive degradation of OM in JU core dominated by the sulfate reduction zone and a smaller influence by the ΣNO3-, MnO2 and Fe (OH)3 reductions. In SE, under suboxic conditions and with the observed presence of macrofauna in the sediment, two overlapped diagenetic sequences can be observed. The first sequence involved the reduction of ΣNO3-, MnO2 and Fe (OH)3. The second diagenetic sequence involved the reduction of MnO2 and Fe (OH)3. The presence of two diagenetic sequences may be related to effects bioturbation and/or other physical disturbances, such as dredging events in adjacent areas and craft activities that cause sediment resuspension. The occurrence of variation of TOC concentration at the top of the SE core, emphasizes the disturbance of sediment. It was evidenced that the fluxes of ΣNO3- and NH4+ in CF are influenced by denitrification processes, in the JU by process denitrification and nitrate dissimilatory reduction to ammonium, as in SE by nitrification and denitrification processes. The PO43- fluxes was affected by the precipitation of autigenic mineral and bioturbation of the sediment. And the SiD flux is affected by the gradual dissolution of biogenic silica with increasing depth. In JU were observed larger fluxes of ΣNO3-, NH4+ and DSi at the SWI were observed. However, the higher PO43- fluxes was observed at the SWI Sepetiba Bay, probably due to low concentrations of PO43- found in the overlying water in relation to other areas of study.