Orientador : Wilson de Figueiredo Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-31T18:46:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ghiselli_Gislaine_M.pdf: 4362376 bytes, checksum: cd4c03d34db9db554755cbf1c28aafe4 (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Orientador: Prof. Dr. Vander de Freitas Melo / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 14/03/2016 / Inclui referências : f. 30-35-96-99 / Area de concentração : Solo e ambiente / Resumo: O Pb é um dos principais contaminantes do solo em todo o mundo. Apesar de apresentar elevada afinidade e reatividade com os oxihidróxidos e minerais filossilicatados da fração argila do solo, quando em níveis elevados, faz-se necessária a remediação do solo contaminado. A adição de fosfatos em solos contaminados por Pb promove sua imobilização através da formação de cloropiromorfita, um fosfato de chumbo de elevada estabilidade no solo. O presente estudo teve o objetivo de avaliar a estabilização química do Pb, pela aplicação de fosfato e cloreto, e formação de cloropiromorfita em solos com mineralogias e texturas contrastantes. Foi avaliada a capacidade máxima de adsorção de Pb (CMAPb) dos horizontes superficiais, transicionais e subsuperficiais de dois solos de regiões geologicamente distintas no Paraná: Latossolo Vermelho (LV) (arenito) e Nitossolo Vermelho(NV) (basalto). Posteriormente, foi conduzido um experimento com o horizonte A destes solos, em esquema fatorial 2x2x2x4 com três repetições, sendo 2 solos, 2 níveis de contaminação de Pb, a partir dos dados obtidos da CMAPb para cada solo (1 e 5 x a CMAPb),2 pH (pH natural e pH ajustado para 7,0) e 4 doses de P seguindo as relações molares de P:Pbde 3:5, 4,5:5, 6:5 e 12:5, com avaliações aos 30, 60 e 311 dias de incubação com Pb. Nas três avaliações foram determinados o Pb total e seu fracionamento, por meio de extrações sucessivas em sete etapas. Foram ainda realizadas extrações da solução de equilíbrio dos solos para determinação das principais espécies de Pb e P (especiação iônica) pelo software Visual MINTEQ, bem como avaliação da formação da cloropiromorfita por meio de predições em gráficos de equilíbrio e campo de estabilidade do mineral. Alguns tratamentos foram selecionados para estudo por difratometria de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura com microanálise de energia dispersiva (MEV/EDS) para certificar a formação e determinar algumas características cristalográficas da cloropiromorfita. A estabilidade do Pbfoi avaliada em estudo de cinética de dissolução com ácido cítrico 0,1 mol L-1 em nove etapas, num tempo total acumulado de 1.382 h. A CMAPb foi maior no NV, com elevada correlação com teor de argila e Fe extraído pelo ditionito-citrato-bicarbonato. A máxima retenção decresceu em profundidade em ambos os solos. Quanto maior o pH de incubação, menores os teores de formas de Pb bio disponíveis aos 30 dias. Ao longo do tempo, verificou-se a migração das formas mais lábeis para as frações mais estáveis após a adição de doses de P, comprovando a eficácia da estabilização de Pb com P. Na solução de equilíbrio houve o predomínio da forma livre Pb2+, variando de 70 a 99 %, enquanto para o P predominou a forma H2PO4-, variando de 42 a 93 %. A aplicação de doses crescentes de P e o pH elevado a7,0 promoveram a redução do teor de Pb2+ na solução do solo. A aplicação de P também alterou o pH da solução de equilíbrio, possivelmente pelas reações de formação da cloropiromorfita (liberação de 2 mols de H+ para cada mol de piromorfita formada), com efeito mais pronunciado nos maiores níveis de contaminação de Pb (5 x CMAPb). Nesta condição de maior disponibilidade de Pb houve maior formação de cloropiromorfita. Todos os tratamentos ficaram supersaturados em relação à superfície de resposta da cloropiromorfita(condição favorável à formação do mineral). A formação desse mineral resultou em baixos teores de Pb na solução de equilíbrio. A formação da cloropiromorfita foi confirmada por meio do surgimento de reflexões em 0,296 nm em todos os tratamentos avaliados, nos dois solos. Foram identificados cristais de cloropiromorfita nas frações areia, silte e argila dos dois solos por meio do MEV/EDS, com morfologia do mineral predominantemente globular. Ambos os solos avaliados promoveram elevada estabilização do Pb frente a adição de ácido cítrico, sobretudo no NV em função do teor de argila e mineralogia oxídica. A adição de fosfato mostrou-se mais eficiente sobre a estabilização do Pb do que a capacidade do solo em imobiliza-lo, sobretudo no maior nível de contaminação, demonstrando que esta metodologia pode servir para realização de um protocolo de remediação em áreas de risco potencial de toxidez por Pb, ao menos nos grupamentos texturais muito argilosa e média. Ao final constatou-se que a aplicação de P foi eficiente na estabilização do Pb e houve a formação da cloropiromorfita em todos os tratamentos, independentemente do solo, nível de contaminação, pH inicial do solo e dose de P. Palavras-chave: Cloropiromorfita. Equilíbrio químico. Remediação do solo. / Abstract: Pb is a major contaminant from the soil worldwide. Despite having high affinity and reactivity with the oxyhydroxides and clay minerals in the ground when in high levels is necessary remediation of contaminated soil. The addition of phosphates in contaminated soils by Pb promote their immobilization by the formation of chloropyromorphite, a high stability in the ground lead phosphate. This study aimed to evaluate the chemical stabilization of Pb,by the application of phosphate and chloride, and chloropyromorphite formation in soils with contrasting mineralogy and texture. The maximum capacity Pb adsorption was evaluated (MACPb) of the surface, transitional and subsurface horizons two geologically distinct areas of soil LV (sandstone) and NV (basalt). Subsequently, an experiment was conducted with the horizon of these soils, factorial 2x2x2x4 with three replications, and 2 soils, 2 Pb contamination levels, from the data obtained from MACPb for each soil (1 and 5 x MACPb) 2pH (natural pH and pH adjusted to 7.0) and 4 rates of P following molar ratios P:Pb 3:5;4.5:5; 6:5; 12:5, with assessments at 30, 60 and 311 days of incubation with Pb. All three evaluations were determined total Pb and its fractionation, by successive extractions in seven steps. They were also carried out extractions of soil equilibrium solution for determination of the major species of Pb, and P (ionic speciation) by Visual MINTEQ software, and evaluating the formation of chloropyromorphite using predictions in equilibrium chart and mineral stability field. Later we selected some treatments and made determinations by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy with energy dispersive microanalysis (SEM/EDS) to certify the formation and determine some crystallographic characteristics of chloropyromorphite. The stability of Pb was evaluated in dissolution kinetics study with 0.1mol L-1 citric acid in nine steps, a total accumulated time of 1382 h. MACPb was higher in NV, with high correlation with clay content and FeDCB. The maximum retention decreased in depth in both soils. An effect of pH on the reduction of the Pb forms more bioavailable after30 days. Over time, it has been found migration of labile forms to more stable fractions with the addition of rates of P. At the end it was found that the Pb stabilization with P was effective. In equilibrium solution was the predominance of the free form Pb2+, ranging from 70 to 99%,while P predominant H2PO4- form, ranging from 42 to 93%. Was no effect of applied P rates and initial pH (natural and 7.0) in reducing Pb2+ content in the soil solution. The application of P also changed the pH of the equilibrium solution, possibly by forming reactions chloropyromorphite (release 2 moles of H+ for each mole of formed pyromorphite), with more pronounced effect in the highest levels of contamination (5 x MACPb). In this condition of greater availability of Pb was greater formation chloropyromorphite. All treatments were supersaturated with respect to the response surface chloropyromorphite (favorable condition for the formation of the mineral). The formation of this mineral resulted in low Pb content in the equilibrium solution. The formation of chloropyromorphite was confirmed by the appearance of reflections in 0.296 nm in all the treatments, in both soils. Chloropyromorphite crystals were identified in the sand, silt and clay soils of the two through SEM/EDS, with predominantly globular morphology. Both this soil stabilization promoted high lead ahead the addition of citric acid, especially in the NV a function of clay content and oxidic mineralogy. The phosphate addition was more effective on the stabilization of the soils ability Pb immobilizes it, especially at the highest level of contamination, demonstrating that this methodology can be used to perform a remediation protocol potential areas toxicity of Pb, at least in very clayey textural groups and medium. At the end it was found that application of P was effective in stabilizing Pb, thus forming the chloropyromorphite in all treatments, irrespective of ground contamination level, initial soil pH and P rates. Keywords: Chloropyromorphite. Chemical equilibria. Soil remediation.

Orientador: Crispin Humberto Garcia Cruz / Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi / Banca: Maria Benincasa Vidotti / Banca: Silvia Messias Bueno / Banca: Raquel Guttierres Gomes / Resumo: Os surfactantes são moléculas que por apresentarem porções hidrofílicas e hidrofóbicas são capazes de reduzir a tensão superficial de um meio contendo água. Esta característica é importante para aplicações industriais fazendo destes tenso-ativos compostos de grande interesse. Por outro lado, os biossurfactantes são moléculas que apresentam características surfactantes e são produzidas por microrganismos. Apresentam grande poder tenso-ativo e a vantagem de poderem ser produzidos a partir de substratos renováveis; além de serem biodegradáveis, apresentarem baixa toxicidade e especificidade química. O objetivo deste trabalho foi verificar a produção de um biossurfactante pela bactéria Bacillus pumilus utilizando manipueira, melaço, soro de queijo e sacarose como substratos. Verificar a produção e propriedades deste biossurfactante em escala ampliada (2L) utilizando sacarose como fonte de carbono, bem como, seu potencial de aplicação em biorremediação de um solo agrícola contaminado com hidrocarbonetos. Todos os experimentos foram planejados utilizando a metodologia de superfície de resposta. Para todos os experimentos de fermentação foram realizadas as análises de índice de emulsificação, tensão superficial e crescimento microbiano. Em todos os substratos testados foi determinada a concentração bruta e a estabilidade do biossurfactante produzido frente às condições extremas de temperatura, pH e salinidade. Os resultados obtidos mostraram que a bactéria Bacillus pumilus foi capaz de crescer e produzir biossurfactante com todos os substratos testados, reduzindo a tensão superficial em até 46; 37; 47 e 32 mNm-1com manipueira, melaço, soro de queijo e sacarose, respectivamente. O biossurfactante foi capaz de apresentar índices de emulsificação de até 50% com tolueno e óleo de soja. A produção bruta obtida foi (g/L): 1,12; 0,35, 1,4 e 5,1 para manipueira,... / Abstract: Surfactants are molecules that contain hydrophilic and hydrophobic moieties, and because of this, they are capable of reducing the surface tension of a medium containing water. This feature is important for industrial applications by making these surface active compounds of high interest. On the other hand, biosurfactants are molecules that exhibit surfactant characteristics and are produced by microorganisms. They have large surface- active power and the advantage of being produced from renewable substrates; in addition to being biodegradable, have low toxicity and chemical specificity. The objective of the work was to investigate the production of a biosurfactant by Bacillus pumilus using cassava, molasses, cheese whey and sucrose as substrates; check the production and properties of this biosurfactant on a large scale (2L) using sucrose as carbon source, as well, as their potential for application in bioremediation of an agricultural soil contaminated by hydrocarbons. All experiments were planned using surface response methodology. For all fermentation experiments the emulsification index, surface tension, and microbial growth analyses were performed. In all substrates tested, the crude concentration and the stability of the biosurfactant produced were determined in extremes conditions of temperature, pH and salinity. The results showed that the bacterium Bacillus pumilus was able to grow and produce biosurfactant with all substrates tested, reducing the surface tension to 46, 37, 47 and 32 mNm-1 with cassava, molasses, whey and sucrose, respectively. The biosurfactant was able to present emulsification rates of up to 50% with toluene and soybean oil. The crude production obtained was (g/L): 1.12; 0.35, 1.4 and 5.1 for cassava, molasses, whey and sucrose, respectively. The biopolymer produced was stable across variations in temperature, pH and salinity. In the large-scale fermentation with sucrose ... / Doutor

Orientador: Chang Hung Kiang / Banca: Miguel Angel Alfaro Soto / Banca: Silvia Maria Ferreira Salvador / Resumo: O objetivo deste trabalho é a comparação da eficiência de três técnicas: bombeamento, TPE (Two Phase Extraction) e DPE (Dual Phase Extraction), na remediação de uma área contaminada com óleo diesel no Estado de Minas Gerais. Observações empíricas em sistemas de remediação em diversas áreas impactadas nos EUA e América Latina indicam um aumento significativo (superior a 30%) na remoção da massa total de contaminantes com a utilização de DPE em relação ao bombeamento e ao TPE, considerando as taxas de recuperação de massa nas fases livre, dissolvida e vapor. Para a comparação entre as técnicas foram efetuados ensaios de bombeamento, TPE e DPE em duas subáreas da área em estudo (denominadas área 1 e área 2), cujos dados foram comparados aos resultados de modelos teóricos. A partir da compilação de dados de sistemas de remediação em operação e da realização de ensaios de campo, foi possível confirmar o aumento significativo das vazões de extração utilizando a técnica de DPE em relação às vazões obtidas com as técnicas de bombeamento e TPE. Para a área 1, a utilização do DPE resultou em vazão de extração de líquido 38,5% maior que a obtida por bombeamento. Nos testes realizados na área 2, a utilização do DPE no poço de extração PE-01 resultou em aumentos de 39,68% na vazão de líquido em relação ao TPE e de 43,77% em relação ao bombeamento. Já para o poço PM-28, a vazão média obtida com o DPE foi 47,63% maior em relação ao TPE e 51,3% maior em relação ao bombeamento. A maior efetividade do DPE em relação ao bombeamento convencional pode ser explicada pelo aumento do gradiente de pressão, que ocasiona maior mobilidade de água e de LNAPL para o interior do poço. Em relação ao TPE, o DPE também foi mais efetivo, e, neste caso, as maiores vazões de líquido obtidas podem ser explicadas pelo rebaixamento causado pelo bombeamento, somado ao aumento de fluxo causado pelo... / Abstract: The objective of this study is to compare the effectiveness of three remediation techniques - pumping, TPE (Two Phase Extraction) and DPE (Dual Phase Extraction) - in a contaminated area with diesel in the state of Minas Gerais. Empirical observations for remediation systems in various areas affected in the US and Latin America indicate a significant increase (over 30%) in the total mass of contaminant removal with the use of DPE in relation to pumping and TPE, considering the recovery rates mass in free phase, dissolved phase and vapor phase. To compare the techniques the following methodologies were used: a) literature review; b) build systems operation data deployed in the area; c) conducting pumping tests, TPE and DPE in two sub-areas of the study area (known as Area 1 and Area 2); d) treatment and analysis of the obtained data; e) comparing the results with theoretical models. Using data compiled from field tests it was possible to confirm the significant increase in extraction flow using the DPE technique with respect to the flow obtained from pumping techniques and TPE. For area 1, the use of MPE resulted in the extraction liquid flow higher than the 38.5% compared to that obtained by pumping. In tests performed in area 2, the use of DPE in extraction well led to increase of 39.68% in the flow relative to the TPE and 43.77% with respect to the pumping. As for the PM-28 well, the average flow rate obtained with DPE was 47.63% higher compared to that of TPE and 51.3% higher compared to the pumping. The greater effectiveness of DPE compared to conventional pumping can be explained by the increased pressure gradient, which increase water and LNAPL yield into the well. With respect to TPE, DPE was also more effective,and, in this case, the highest net flow obtained can be explained by the drawdown induced by pumping, coupled with the augmented gradient caused by the application of vacuum / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-09-24Bitstream added on 2014-06-13T21:02:01Z : No. of bitstreams: 1 souza_nr_dr_ilha.pdf: 1194025 bytes, checksum: 07b328432674d18c3ae27171b0262a0a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho faz parte de um projeto de remediação de solos contaminados com chumbo (Pb) usando fosfato de amônio como agente remediador. Esta técnica visa a imobilização do Pb, presente no meio contaminado, através da sua formação em piromorfita (Pb5(PO4)3OH), que é termodinamicamente estável nas condições ambientais. O fosfato monoamônico (NH4H2PO4), liberar íons (H2PO4)- os quais reagem com o Pb disponível no solo propiciando condições para o crescimento do mineral piromorfita. O trabalho desenvolvido analisou o desempenho do NH4H2PO4 na formação do cristal Piromorfita a partir de composto de PbO, principal composto liberado em solos contaminados por uma indústria de bateria. Procedimentos experimentais foram realizados com o objetivo esboçar um processo de remediação do solo contaminado. A caracterização das amostras foi realizada através das técnicas de Espectroscopia no Infravermelho (IR), Difratometria de Raio-X (DRX), Espectroscopia de Absorção Atômica (AAS). Os resultados indicam que a formação de piromorfita é influenciada por novas aplicações do agente remediador logo há necessidade de gerenciar o processo de remediação controlando a concentração do agente remediador, bem como a necessidade de manter o meio reacional úmido. Foi realizado também um estudo da disponibilidade de Pb em hortaliça, através do cultivo de alface - Lactuca sativa - em solos não contaminado, solo contaminado com Pb e solo contendo Piromorfita. Verificou-se também que a Lactuca Sativa não pode ser consumida se cultivada em solo remediado, uma vez que as raízes absorvem alta concentração Pb presente no solo, indiferente se esteja na forma de fosfato ou óxido e uma pequena parcela chega a parte aérea da planta / This work takes part of a project about remediation of soils that are contaminated by lead (Pb) using as a remedial agent ammonium phosphate. This technique aims the standstill of the Pb, present in contaminated environment, by its formation in pyromorphite (Pb5(PO4)3OH), which is thermodynamically stable in environmental conditions. The monoammonium phosphate (NH4H2PO4), releases ions (H2PO4) that reacts with Pb available in soil providing conditions for mineral growth of pyromorphite. The work developed analyzed the performance of NH4H2PO4 in the formation of the pyromorphite crystal from the compound PbO, main compound released in soils contaminated by a battery industry. Experimental procedures were performed with the aim to outline a process remediation of contaminated soil. The samples’ characterization was fulfilled through techniques of Infrared Spectroscopy (IR), X-ray Diffraction (XRD) and Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). The results indicate that formation of pyromorphite is influenced by new applications of the remediation agent so has the necessity of managing the remediation process controlling the concentration of the remedial agent, as the necessity of maintaining the reactive environment wet. Through the results, we have that remediation can be realized with monthly applications of salammoniac, and in the time of six month the results will be animators. Was also realized one study about the availability of Pb in vegetable, through cultivation of lettuce - Lactuca sativa - in non-contaminated soil, contaminated soil with Pb and in soil containing pyromorphite. Was also verified that the Lactuca sativa can't be consumed if it was cultivated in remedied soil, once its roots absorb high concentration of Pb present in the soil., indifferent if it was on the form of phosphate or oxide and a small portion arrives to the aerial part of the plant

Orientador : Prof. Dr. Patrício G. Peralta-Zamora / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 28/07/2015 / Inclui referências : f. 114-123 / Resumo: A remediação de solos contaminados por gasolina representa um dos maiores desafios na área da remediação ambiental, devido à alta complexidade da matriz que influencia no comportamento do contaminante. Dentre as técnicas de remediação destacam-se os processos de oxidação avançada como a reação de Fenton, a qual vem sendo utilizada com bastante frequência em função da capacidade de formas minerais de ferro catalisar a decomposição de peróxido de hidrogênio, com consequente formação de radical hidroxila. No entanto, quando aplicados em solos, a eficácia do processo é dependente das características físico-químicas dos mesmos. Em decorrência disso, este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência dos processos Fenton na remediação de quatro tipos de solos paranaenses contaminados por gasolina. Este trabalho foi realizado em amostras de solos indeformadas, para aproximar ao máximo às condições de campo. Foram aplicados soluções de peróxido de hidrogênio a 1 e 5 % com e sem adição de ferro. Para os solos com elevadas concentrações de ferro mineral, foi observada que a adição de formas solúveis teve pouca influência na eficiência do processo. No entanto, concentrações elevadas de peróxido de hidrogênio (5 %), favoreceram a degradação do contaminante. Já para os solos com baixa concentração de ferro mineral, se fez necessária à adição do mesmo para garantir a eficácia. Dentre as características físico-químicas dos solos, as que mais exerceram influência no processo foram a matéria orgânica e teor de ferro mineral. Nos solos com maiores concentrações de matéria orgânica, a eficiência dos processos Fenton foi comprometida, devido ao efeito sequestrante da mesma, o que resultou em uma menor taxa de degradação. Em solos com maiores teores de ferro mineral a eficiência da degradação foi maior, além de dispensar a adição de formas solúveis. Dentre os compostos da gasolina, os BTEXs apresentaram maiores níveis de degradação do que os HTPs, por serem mais facilmente oxidados. Foi observado também que em todos os ensaios houve a lixiviação dos contaminantes, devido ao caráter dessortivo do processo Fenton. Embora a dessorção possa aumentar a disponibilidade dos poluentes, favorecendo a sua oxidação, ela pode propiciar a transferência dos mesmos para os sistemas aquáticos. Através dos resultados obtidos, pode-se concluir que o processo Fenton é uma técnica eficiente no tratamento de solos contaminados por gasolina. No entanto, não deve ser aplicado de forma universal para todos os tipos de solo, pois o processo é influenciado pelas características do mesmo. Palavras-chaves: Processos Fenton, gasolina, BTEXs, remediação de solos, amostras indeformadas. / Abstract: The remediation of soils contaminated by gasoline is probably one of the biggest problems in the environmental area, due to the matrix high complexity that influence in the contaminant behavior. Among the techniques employed in soil remediation the Fenton Process might be highlighted. This process has been frequently employed due to the iron minerals capability of acting as catalyst in the hydrogen peroxide decomposition, generating hydroxyl radicals. Besides, when Fenton process is applied in soils, its efficiency depends on the soil physical-chemical characteristics. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effectiveness of the Fenton process in the treatment of four paranaenses soils contaminated by gasoline. For this purpose, this work was performed in undisturbed soil samples, aiming to approach actual field conditions. During the Fenton process, hydrogen peroxide solutions were applied in the soil in concentrations of 1 and 5 %, with and without soluble iron addition. In the soils with higher concentration of iron minerals, it was observed that the addition of soluble forms did not significantly increase the efficiency of the treatment. However, higher concentrations of hydrogen peroxide (5 %) favored the degradation. For soils with low content of minerals iron, the addition of soluble forms was necessary to ensure the effectiveness of the process. Among the physical chemical characteristics of the soil, organic matter and minerals iron content exhibited major importance in the process. In soils with higher content of iron minerals the efficiency was greater. Besides, the addition of soluble forms was not required. In soils with higher content of organic matter, the efficiency of Fenton process was compromised, due to its radical scavenger effect, resulting in lower degradation rate. Amidst the compounds of gasoline, the BTEXs showed greater degradation levels than the presented by the HTPs, since they are more easily oxidized. The leaching of contaminants during application of Fenton's reagents was observed in all the tests performed. The desorption enhances the contaminant oxidation however, it can also cause the transfer of pollutants to aquatic systems, where the degradation does not occur. The results showed that the Fenton process is an effective technique for the treatment of soils contaminated by gasoline. However, it must not be applied in a universal form to all types of soil, because the process efficacy depends on the soils characteristics Key-words: Fenton process, gasoline, BTEXs, undisturbed samples, soils remediation.

Orientador : Prof. Dr. Haroldo de Araujo Ponte / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 03/10/2017 / Inclui referências : f. 91-100 / Área de concentração : Engenharia de superfície / Resumo: O solo poluído torna-se uma ameaça ao meio ambiente por apresentar substâncias tóxicas, entre estas, destacam-se os metais pesados. É importante considerar que os metais, além de causarem danos ao meio ambiente, também oferecem sérios riscos à saúde humana. Como alternativa para solucionar esta ameaça, técnicas são desenvolvidas na tentativa de extrair estes contaminantes do solo, sendo uma delas a técnica da remediação eletrocinética, que tem sido considerada promissora porque apresenta um excelente potencial de recuperação de locais contaminados por metais pesados. Neste trabalho escolheu-se estudar a remediação eletrocinética em solo contaminado pelo metal Cromo (Cr III) derivado do processo de galvanoplastia de cromo duro. O objetivo principal foi otimizar os parâmetros de processo (tempo de remediação e campo elétrico aplicado), levando-se em consideração os aspectos relacionados ao controle das reações paralelas geradas nos eletrodos. Os resultados de eficiência de remoção de cromo foram significativos e o consumo energético foi considerado baixo. Palavras-chave: Cromo. Remediação. Eletrólito. Solo. Metais pesados. / Abstract: The polluted soil becomes a threat to the environment by presenting toxic substances, among them, the heavy metals stand out. It is important to consider that metals, in addition to causing damage to the environment, also pose serious risks to human health. As an alternative to solve this threat, techniques are developed in the attempt to extract these contaminants from the soil, one of which is the electrokinetic remediation technique, which has been considered promising because it presents an excellent recovery potential of sites contaminated by heavy metals. In this work we chose to study the electrokinetic remediation in soil contaminated by the chromium (Cr III) metal derived from the hard chromium electroplating process. The main objective was to optimize the process parameters (remediation time and applied electric field), taking into account the aspects related to the control of the parallel reactions generated in the electrodes. The results of the removal efficiency of chromium were significant and the energy consumption was considered low. Keywords: Chrome. Remediation. Electrolyte. Soil. Heavy metals.

Resumo: O presente estudo teve como objetivo principal o estabelecimento de critério de biorremediação com o fracionamento da matéria orgânica identificando as transformações nos resíduos e o estágio de biorremediação do solo da área de biorremediação experimental da REPAR contaminada por resíduos oleosos. Através do estudo e a avaliação da matéria orgânica pelo fracionamento de DABIN 1976, foi analisado comparativamente o solo contaminado em relação ao não contaminado (solo de origem) caracterizando as frações em relação a avaliação qualiquantitativa das frações, e cálculo das relações entre as frações ácido húmico e ácido fúlvico (AH:AF), e relação entre as frações solúveis nos extratos e o resíduo humina. Além da comparação do total do carbono obtido nas frações através das frações obtidas no fracionamento e o carbono no solo WALKLEY & BLACK, 1936, E a avaliação da biodegradação com o tempo, através da perda de massa pelo método de cinzas. Para este teste o tempo zero foi representado através do cálculo do índice do teor de carbono no petróleo. Os resultados obtidos através da análise da perda de massa da área de biorremediação AB4 na avaliação da biodegradação, indicou que houve decréscimo do percentual de carbono. No primeiro ano a perda de massa foi de 30,08%, e no ano seguinte foi 14,40% , mantendo-se constante nos outros anos. Na recuperação do carbono total, somatória dos valores obtidos por várias frações, em termos relativos, situaram-se entre 118 a 122% de variação. Através do fracionamento foi possível concluir pelo estudo dos teores de carbono extraídos que houve adição de carbono nas frações da matéria orgânica. O total de carbono nas frações em termos absolutos foi de 17,10% de carbono para a AB4 e 1,90% para a área testemunha. Este carbono foi adicionado nas frações humina, com 4.111% de incremento, confirmado através do estudo dos teores relativos percentuais das frações indicando variação na composição das frações do solo. O percentual relativo de carbono obtidos para a fração humina na AB4 foi de 81,10% no entanto a área testemunha A4T apresentou apenas 17,30%, indicando a incorporação do carbono na fração humina, provavelmente estabilizado. E para as outras frações da matéria orgânica, a variação dos teores percentuais representou adição negativa, mostrando que estas, não sofreram alteração devido a adição do óleo residual. A relação das diferentes frações em relação aos ácidos húmicos totais mostrou que as frações que apresentaram relação maior no solo da área de biorremediação AB4 em relação a área testemunha A4T foi a fração ácidos fúlvicos ligados a pirofosfato, a ácidos húmicos ligados a pirofosfato, não representando grande aumento e consideravelmente a fração humina Os resultados obtidos indicam a possibilidade de uso do fracionamento da matéria orgânica como critério de área de biorremediação e fornece a possibilidade para futuras caracterizações das mudanças das substâncias húmicas decorrentes da aplicação de resíduos oleosos no solo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-23Bitstream added on 2014-06-13T18:46:18Z : No. of bitstreams: 1 dallavilla_r_dr_araiq.pdf: 1076411 bytes, checksum: 363abd761bd12f4098089b77cc45aa7d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram estudados dois sistemas utilizando reações de Fenton e foto-Fenton para a remediação de solo contaminado com p,pþ DDT (DDT) e p,pþ DDE (DDE). O primeiro envolveu a formação de uma lama com o solo contaminado, na qual foram adicionados os reagentes de Fenton. No segundo, não houve a formação de lama e os reagentes foram adicionados diretamente ao solo por meio de um tubo injetor. No estudo foram avaliados diversos parâmetros que podem influenciar a reação de Fenton, tais como minerais de ferro naturalmente presentes no solo, irradiação solar e a concentração de Fe2+ e H2O2. A principal espécie mineral de ferro presente no solo é a hematita (Fe2O3), que teve pouca influência na degradação dos contaminantes. Nos experimentos com lama sem adição de ferro solúvel a porcentagem de degradação do DDT e DDE foi inferior a 25% e 4%, respectivamente, após 24 horas de reação. Nos ensaios com lama na presença de ferro solúvel e um excesso de H2O2, a degradação do DDT e DDE atingiu 75% e 40%, respectivamente em 32 horas. Nos experimentos sem lama, as porcentagens de degradação foram de aproximadamente 38% e 30% para o DDT e DDE, respectivamente, em 32 horas de experimento. Em ambos os sistemas de degradação, a irradiação solar teve pouca influência na degradação dos contaminantes. O sistema com lama, utilizando ferro solúvel e diferentes concentrações de H2O2, também foi estudado para a degradação de óleo diesel em solo, nestes ensaios até 80% da massa de óleo diesel foi degradada em 84 horas de reação. Durante a degradação do diesel também foi avaliado o efeito da textura do solo sobre a eficiência de degradação e foi observado que o aumento do teor de argila diminui a porcentagem de degradação. Em experimentos com solo Franco, cerca de 80% do diesel foi degradado enquanto que em solo Franco-argiloso a degradação foi inferior a 25%. / In this work two systems using Fenton and photo-Fenton for the remediation of a contaminated soil with p,pþ DDT (DDT) e p,pþ DDE (DDE) were studied. The first involved the formation of a slurry with the contaminated soil, where the Fenton's reagents were added. In the second system, a slurry was not formed and the reagents were added through an injector tube directly to the soil. The parameters that may influence the Fenton reaction, such as, the mineral iron originally present in the soil, solar irradiation and Fe2+ and H2O2 concentration were evaluated. The main mineral iron species in the soil is hematite (Fe2O3), which presented little influence on the contaminants degradation. In the slurry experiments without soluble iron addition, the degradation percentage of DDT and DDE were bellow 25% and 4% after 24 hours of reaction. In the slurry experiments in the presence of soluble iron and excess H2O2, the degradation of DDT and DDE reached 75% and 40%, respectively after 32 hours. In the experiments without slurry, the degradation percentages of DDT and DDE were 38% and 30%, respectively, after 32 hours of reaction. In both degradation systems, the solar irradiation had little influence on the contaminants degradation. The slurry system using soluble iron and different H2O2 concentrations, was also studied for the degradation of diesel oil in soil. In these experiments, about 80% of the diesel mass was degraded after 84 hours of reaction. For the diesel degradation, the effect of the soil texture on the degradation efficiency was also evaluated and it was observed that the increase of the clay content decreased the degradation percentage. In experiments with loam soil about 80% of the diesel was degraded whereas in clay loam soil the degradation was below 25%. Some adverse effects of the application of the Fenton process were also evaluated during the soil remediation.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-21. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:48:06Z : No. of bitstreams: 1 000845905.pdf: 877611 bytes, checksum: c5c230ba41c8a163a8d990590eb9f720 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os surfactantes são moléculas que por apresentarem porções hidrofílicas e hidrofóbicas são capazes de reduzir a tensão superficial de um meio contendo água. Esta característica é importante para aplicações industriais fazendo destes tenso-ativos compostos de grande interesse. Por outro lado, os biossurfactantes são moléculas que apresentam características surfactantes e são produzidas por microrganismos. Apresentam grande poder tenso-ativo e a vantagem de poderem ser produzidos a partir de substratos renováveis; além de serem biodegradáveis, apresentarem baixa toxicidade e especificidade química. O objetivo deste trabalho foi verificar a produção de um biossurfactante pela bactéria Bacillus pumilus utilizando manipueira, melaço, soro de queijo e sacarose como substratos. Verificar a produção e propriedades deste biossurfactante em escala ampliada (2L) utilizando sacarose como fonte de carbono, bem como, seu potencial de aplicação em biorremediação de um solo agrícola contaminado com hidrocarbonetos. Todos os experimentos foram planejados utilizando a metodologia de superfície de resposta. Para todos os experimentos de fermentação foram realizadas as análises de índice de emulsificação, tensão superficial e crescimento microbiano. Em todos os substratos testados foi determinada a concentração bruta e a estabilidade do biossurfactante produzido frente às condições extremas de temperatura, pH e salinidade. Os resultados obtidos mostraram que a bactéria Bacillus pumilus foi capaz de crescer e produzir biossurfactante com todos os substratos testados, reduzindo a tensão superficial em até 46; 37; 47 e 32 mNm-1com manipueira, melaço, soro de queijo e sacarose, respectivamente. O biossurfactante foi capaz de apresentar índices de emulsificação de até 50% com tolueno e óleo de soja. A produção bruta obtida foi (g/L): 1,12; 0,35, 1,4 e 5,1 para manipueira,... / Surfactants are molecules that contain hydrophilic and hydrophobic moieties, and because of this, they are capable of reducing the surface tension of a medium containing water. This feature is important for industrial applications by making these surface active compounds of high interest. On the other hand, biosurfactants are molecules that exhibit surfactant characteristics and are produced by microorganisms. They have large surface- active power and the advantage of being produced from renewable substrates; in addition to being biodegradable, have low toxicity and chemical specificity. The objective of the work was to investigate the production of a biosurfactant by Bacillus pumilus using cassava, molasses, cheese whey and sucrose as substrates; check the production and properties of this biosurfactant on a large scale (2L) using sucrose as carbon source, as well, as their potential for application in bioremediation of an agricultural soil contaminated by hydrocarbons. All experiments were planned using surface response methodology. For all fermentation experiments the emulsification index, surface tension, and microbial growth analyses were performed. In all substrates tested, the crude concentration and the stability of the biosurfactant produced were determined in extremes conditions of temperature, pH and salinity. The results showed that the bacterium Bacillus pumilus was able to grow and produce biosurfactant with all substrates tested, reducing the surface tension to 46, 37, 47 and 32 mNm-1 with cassava, molasses, whey and sucrose, respectively. The biosurfactant was able to present emulsification rates of up to 50% with toluene and soybean oil. The crude production obtained was (g/L): 1.12; 0.35, 1.4 and 5.1 for cassava, molasses, whey and sucrose, respectively. The biopolymer produced was stable across variations in temperature, pH and salinity. In the large-scale fermentation with sucrose ...