Neste estudo foram avaliados procedimentos analíticos comparativos para o preparo de três tipos de amostras agroindustriais (rochas, cafés e antibióticos) na determinação de elementos inorgânicos pelas técnicas de espectrometria de absorção atômica em chama (FAAS), espectrometria de emissão atômica em chama (FAES) e espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS). Seis procedimentos de decomposição de rochas foram estudados e classificados em 3 grupos: GRUPO I: bombas de teflon; GRUPO II: bloco digestor; GRUPO III: forno de microondas convencional. Os elementos Cu, Fe, Mn e Zn foram quantificados pela técnica FAAS em duas amostras comerciais e dois materiais de referência padrão de rochas. Os melhores resultados foram obtidos para os procedimentos que empregaram forno de microondas convencional usando-se HF na mistura ácida. Os teores de 9 nutrientes foram determinados em 35 amostras de café (verde e torrado) por FAAS (Ca, Mg, Fe, Cu, Mn e Zn), FAES (Na e K) e pelo método Kjeldahl (N). As amostras foram preparadas por dois procedimentos de decomposição via úmida, um deles empregando bloco digestor e V2O5 como catalisador e o outro forno de microondas convencional. A exatidão dos métodos foi verificada pela análise de três materiais de referência padrão de folhas. Um teste foi realizado moendo-se uma das amostras de café verde em dois tipos de moinho (criogênico e tipo Willye) para avaliar possíveis contaminações. Contaminação com Fe foi observada com o uso do moinho tipo Willye. Outro teste constou da determinação desses 9 nutrientes em uma amostra de café verde com casca. Altos teores de Na, Ca, K e Fe foram encontrados na casca do café verde, confirmando assim a possibilidade de reaproveitamento desses resíduos em processos de adubação e na produção de ração animal. Análises quimiométricas aplicando-se PCA e HCA mostraram que os elementos Na, K, Ca, Mg e Fe foram os principais responsáveis pela discriminação entre as amostras de café verde e torrado. Um método foi desenvolvido para a determinação simultânea de Cd e Pb por GFAAS em antibióticos sólidos usados na fermentação da cana de açúcar. Seis amostras de antibióticos sólidos comerciais foram analisadas injetando-se 20 µL das amostras decompostas em meio ácido (forno de microondas convencional) dentro da plataforma de grafite pré-tratada com W seguido de 5 µL do modificador químico Pd 1000 mg L-1. As amostras foram solubilizadas por dois procedimentos: 1) 3 mL HNO3 conc. + 2 mL H2O2 30% (v/v) e, 2) 4 mL HNO3 20% (v/v) + 1 mL H2O2 30% (v/v). As temperaturas de pirólise e atomização do programa de aquecimento do atomizador foram fixadas em 600oC e 2200oC, respectivamente. As massas características calculadas para a determinação simultânea foram 1,6 pg Cd e 41,7 pg Pb. Limites de detecção (LOD) baseados na absorbância integrada foram 0,02 µg L-1 Cd e 0,7 µg L-1 Pb e os desvios padrões relativos (n = 10) para Cd e Pb foram 5,7% e 8,0%, respectivamente. As recuperações de Cd e Pb adicionadas às amostras digeridas variaram de 91% a 125% (Cd) e 80% a 112% (Pb). / Analytical comparative procedures for the preparation of three types of agro industrials samples (rocks, coffees and antibiotics) were evaluated in the determination of inorganic elements by flame atomic absorption spectrometry (FAAS), flame atomic emission spectrometry (FAES) and graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) techniques. Six decomposition procedures of rocks were studied and classified in 3 groups: GROUP I: wet digestion in teflon bombs; GROUP II: wet digestion in digester heating block; GROUP III: wet digestion in conventional microwave oven system. The elements Cu, Fe, Mn and Zn were quantified by FAAS in two commercial samples and two standard reference materials of rocks. The best results were obtained for the procedures that employed conventional microwave oven system using HF in the acid mixture. The contents of 9 nutrients were determined in 35 coffee samples (green and roasted) by FAAS (Ca, Mg, Fe, Cu, Mn and Zn), FAES (Na and K) and Kjeldahl method (N). Samples were prepared by two different wet digestion decomposition procedures; one of them employing digester heating block and the catalyst V2O5 and the other one employing a conventional microwave oven system. The accuracy of the methods was checked after analysis of three leave standard reference materials. A test was done in a green coffee sample ground in two types of mill (cryogenic and Willye) to evaluate possible contaminations. Contamination by Fe was observed with the use of Willye type mill. Another test was the determination of these 9 nutrients in an unpulped ripe cherry. High levels of Na, Ca, K and Fe were encountered in the green coffee rinds, which can be used as a complement in manuring process and for animal ration production. Chemometric analysis using PCA and HCA showed that Na, K, Ca, Mg, Cu and Fe were the principal elements to discriminate samples between green and roasted coffee. A method has been developed for the simultaneous determination of Cd and Pb in antibiotics used in sugar-cane fermentation by GFAAS. Six samples of commercial solid antibiotics were analyzed by injecting 20 µL of digested samples (closed microwave oven system) into the pretreated graphite platform with W followed by 5 µL of 1000 mg L-1 Pd chemical modifier. Samples were solubilized by two procedures: 1) 3 mL HNO3 conc. + 2 mL H2O2 30% (v/v) and, 2) 4 mL HNO3 20% (v/v) + 1 mL H2O2 30% (v/v). The pyrolysis and atomization temperatures of the heating program of the atomizer were fixed at 600oC and 2200oC, respectively. The calculated characteristic masses for the simultaneous determination were 1.6 pg Cd and 41.7 pg Pb. Limits of detection (LOD) based on integrated absorbance were 0.02 µg L-1 Cd and 0.7 µg L-1 Pb and the relative standard deviations (n = 10) for Cd and Pb were 5.7% and 8.0%, respectively. The recoveries of Cd and Pb added to the digested samples varied from 91% to 125% (Cd) and 80% to 112% (Pb).

This work has two interlocking themes. It is primarily concerned with the development of precise, broad band, Fourier transform spectrometric techniques for the determination of the optical constants of solids at millimetre and submillimetre wavelengths. One such technique cannot easily accomodate the wide range of optical constants found in solids, leading to specimens which range from the virtually transparent to the virtually opaque, and it was therefore necessary to develop transmission and reflection techniques. The intercomparison of these techniques, their particular experimental difficulties and susceptibilities to random and systematic error, was performed by using each method to determin'the optical constants of soda lime silica glass over as wide a spectral range as possible. Previous to this work there had been no systematic study of this important material at these wavelengths and,thus, this investigation gave the second theme of this work, the quantitative determination of the optical constants of soda lime silica glass at millimetre and submillimetre wavelengths. The results of this study are presented in four chapters. First, in chapter 5, power transmission Fourier transform spectrometry has been used to investigate the spectral variation of the optical constants of the glass between 3 and 50cm, using an analysis of channel spectra to give the refractive index. This chapter also contains the results of measurements made with a grating instrument between 1000 and k000cm. Secondly, in chapter 6, the results of the first direct determinations of the optical constants by dispersive transmission Fourier transform spectrometry are presented and shown to indicate the presence of a hitherto unknown loss process below 20er that is tentatively associated with a similar process previously observed in fused silica. Thirdly, in chapter 7, dispersive reflection Fourier transform spectrometry has been used to determin the optical constants up to 360em, well into the midinfrared region of opacity of this glass. The results of chapters 6 and 7 provide the first quantitative description of the optical constants of this glass betweem 3 and 360em Finally, in chapter 8, the dispersive reflection measurements are extended to simple binary and ternary silicate glasses, and these results used to identify the contributions to the mid-infrared absorption of the metal ions associated with the various metal oxide additives of the glass. From this it was possible to account for all of the absorption in soda lime silica glass as a superposition of contributions from the near-infrared bands of the SiO1 network of the glass and the four main metal ions.

Neste estudo foram avaliados procedimentos analíticos comparativos para o preparo de três tipos de amostras agroindustriais (rochas, cafés e antibióticos) na determinação de elementos inorgânicos pelas técnicas de espectrometria de absorção atômica em chama (FAAS), espectrometria de emissão atômica em chama (FAES) e espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS). Seis procedimentos de decomposição de rochas foram estudados e classificados em 3 grupos: GRUPO I: bombas de teflon; GRUPO II: bloco digestor; GRUPO III: forno de microondas convencional. Os elementos Cu, Fe, Mn e Zn foram quantificados pela técnica FAAS em duas amostras comerciais e dois materiais de referência padrão de rochas. Os melhores resultados foram obtidos para os procedimentos que empregaram forno de microondas convencional usando-se HF na mistura ácida. Os teores de 9 nutrientes foram determinados em 35 amostras de café (verde e torrado) por FAAS (Ca, Mg, Fe, Cu, Mn e Zn), FAES (Na e K) e pelo método Kjeldahl (N). As amostras foram preparadas por dois procedimentos de decomposição via úmida, um deles empregando bloco digestor e V2O5 como catalisador e o outro forno de microondas convencional. A exatidão dos métodos foi verificada pela análise de três materiais de referência padrão de folhas. Um teste foi realizado moendo-se uma das amostras de café verde em dois tipos de moinho (criogênico e tipo Willye) para avaliar possíveis contaminações. Contaminação com Fe foi observada com o uso do moinho tipo Willye. Outro teste constou da determinação desses 9 nutrientes em uma amostra de café verde com casca. Altos teores de Na, Ca, K e Fe foram encontrados na casca do café verde, confirmando assim a possibilidade de reaproveitamento desses resíduos em processos de adubação e na produção de ração animal. Análises quimiométricas aplicando-se PCA e HCA mostraram que os elementos Na, K, Ca, Mg e Fe foram os principais responsáveis pela discriminação entre as amostras de café verde e torrado. Um método foi desenvolvido para a determinação simultânea de Cd e Pb por GFAAS em antibióticos sólidos usados na fermentação da cana de açúcar. Seis amostras de antibióticos sólidos comerciais foram analisadas injetando-se 20 µL das amostras decompostas em meio ácido (forno de microondas convencional) dentro da plataforma de grafite pré-tratada com W seguido de 5 µL do modificador químico Pd 1000 mg L-1. As amostras foram solubilizadas por dois procedimentos: 1) 3 mL HNO3 conc. + 2 mL H2O2 30% (v/v) e, 2) 4 mL HNO3 20% (v/v) + 1 mL H2O2 30% (v/v). As temperaturas de pirólise e atomização do programa de aquecimento do atomizador foram fixadas em 600oC e 2200oC, respectivamente. As massas características calculadas para a determinação simultânea foram 1,6 pg Cd e 41,7 pg Pb. Limites de detecção (LOD) baseados na absorbância integrada foram 0,02 µg L-1 Cd e 0,7 µg L-1 Pb e os desvios padrões relativos (n = 10) para Cd e Pb foram 5,7% e 8,0%, respectivamente. As recuperações de Cd e Pb adicionadas às amostras digeridas variaram de 91% a 125% (Cd) e 80% a 112% (Pb). / Analytical comparative procedures for the preparation of three types of agro industrials samples (rocks, coffees and antibiotics) were evaluated in the determination of inorganic elements by flame atomic absorption spectrometry (FAAS), flame atomic emission spectrometry (FAES) and graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) techniques. Six decomposition procedures of rocks were studied and classified in 3 groups: GROUP I: wet digestion in teflon bombs; GROUP II: wet digestion in digester heating block; GROUP III: wet digestion in conventional microwave oven system. The elements Cu, Fe, Mn and Zn were quantified by FAAS in two commercial samples and two standard reference materials of rocks. The best results were obtained for the procedures that employed conventional microwave oven system using HF in the acid mixture. The contents of 9 nutrients were determined in 35 coffee samples (green and roasted) by FAAS (Ca, Mg, Fe, Cu, Mn and Zn), FAES (Na and K) and Kjeldahl method (N). Samples were prepared by two different wet digestion decomposition procedures; one of them employing digester heating block and the catalyst V2O5 and the other one employing a conventional microwave oven system. The accuracy of the methods was checked after analysis of three leave standard reference materials. A test was done in a green coffee sample ground in two types of mill (cryogenic and Willye) to evaluate possible contaminations. Contamination by Fe was observed with the use of Willye type mill. Another test was the determination of these 9 nutrients in an unpulped ripe cherry. High levels of Na, Ca, K and Fe were encountered in the green coffee rinds, which can be used as a complement in manuring process and for animal ration production. Chemometric analysis using PCA and HCA showed that Na, K, Ca, Mg, Cu and Fe were the principal elements to discriminate samples between green and roasted coffee. A method has been developed for the simultaneous determination of Cd and Pb in antibiotics used in sugar-cane fermentation by GFAAS. Six samples of commercial solid antibiotics were analyzed by injecting 20 µL of digested samples (closed microwave oven system) into the pretreated graphite platform with W followed by 5 µL of 1000 mg L-1 Pd chemical modifier. Samples were solubilized by two procedures: 1) 3 mL HNO3 conc. + 2 mL H2O2 30% (v/v) and, 2) 4 mL HNO3 20% (v/v) + 1 mL H2O2 30% (v/v). The pyrolysis and atomization temperatures of the heating program of the atomizer were fixed at 600oC and 2200oC, respectively. The calculated characteristic masses for the simultaneous determination were 1.6 pg Cd and 41.7 pg Pb. Limits of detection (LOD) based on integrated absorbance were 0.02 µg L-1 Cd and 0.7 µg L-1 Pb and the relative standard deviations (n = 10) for Cd and Pb were 5.7% and 8.0%, respectively. The recoveries of Cd and Pb added to the digested samples varied from 91% to 125% (Cd) and 80% to 112% (Pb).

Orientador: Solange Cadore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T10:17:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_DaianePlacido_D.pdf: 1567651 bytes, checksum: 12e05a873e79daebed7a38f7d275aec6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A primeira etapa deste trabalho consistiu no desenvolvimento e na validação de um método para a determinação de mercúrio total em peixe e camarão por espectrometria de absorção atômica com decomposição térmica/amalgamação (TDA AAS). O método foi validado segundo legislações nacionais e internacionais, específicas para gêneros alimentícios, e utilizado para a análise de amostras de peixe e camarão, atendendo o Plano Nacional de Controle de Resíduos e Contaminantes (PNCRC), do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Para tanto, foram avaliadas a linearidade, efeitos de matriz/ interferências, limites de detecção e de quantificação, precisão (repetitividade e reprodutibilidade intra-laboratorial), robustez e exatidão (recuperação). Na segunda parte deste trabalho, desenvolvida no período de doutorado sanduíche na Universidade de Aberdeen, na Escócia, buscou-se avaliar as características da exposição de caranguejos a mercúrio inorgânico ou metilmercúrio, com ou sem co-exposição a selenato, através da dieta, com a finalidade de avaliar o efeito do selênio em neutralizar a toxicidade do mercúrio, bem como o efeito da razão molar Hg:Se nas dietas e tecidos dos caranguejos expostos. Para os caranguejos expostos a mercúrio inorgânico, a acumulação do mesmo foi estatisticamente confirmada (p-valor < 0,05 para a comparação dos tecidos dos caranguejos expostos com aqueles dos caranguejos controle) no hepatopâncreas, músculo da carapaça, guelra e coração, ao passo que para o caso da co-exposição a selênio, a acumulação de mercúrio foi significativa somente no coração. Diferentemente, quando se considera a exposição a metilmercúrio, a acumulação de mercúrio foi estatisticamente significativa no músculo da carapaça e das pernas, hepatopâncreas, guelra, coração e testículo/ovário. Entretanto, para a co-exposição a selênio, a acumulação de mercúrio foi somente significativa no músculo da carapaça e guelra. Desta forma, o acúmulo de mercúrio e as interações Hg-Se no hepatopâncreas, coração e músculo dos caranguejos foram altamente significativas para as exposições às espécies de Hg sem co-exposição a Se. Assim, a co-exposição a selênio através da dieta desempenhou um papel importante na redução do impacto da toxicidade das espécies de mercúrio investigadas neste trabalho, mostrando uma mudança nos padrões de absorção e acumulação desses compostos nos tecidos dos caranguejos. / Abstract: In the first step of this work the development and validation of a method for the determination of total mercury in fish and shrimp by thermal decomposition/ amalgamation atomic absorption spectrometry (TDA AAS) was accomplished. This methodology, validated according to national and international foodstuff protocols, has been employed for the analysis of fish and shrimp from the National Residue Control Plan, from the Ministry of Agriculture of Brazil. To comply with the international protocols, linearity, interferences/ matrix effects, detection and quantification limits, precision (repeatability and within-laboratory reproducibility), robustness and accuracy (recovery) of the method have been evaluated. The second step of this work, developed during a period of Sandwich Ph.D. at the University of Aberdeen, Scotland, aimed to evaluate the features between dietary inorganic mercury or methylmercury, with or without selenate co-exposure, in order to examine dietary selenium¿s role in counteracting mercury toxicity as well as the effect of Se:Hg molar ratio in the diets and tissues of exposed crabs. For the crabs exposed to inorganic mercury, the accumulation was statistically confirmed (p-value < 0.05 for the comparison of the tissues from the exposed crabs to those from the control crabs) in the hepatopancreas, muscle from thorax, gill and heart, whereas for the co-exposure to selenium, the accumulation of mercury was significant only in the heart. In contrast, when considering the methylmercury exposure, the Hg accumulation was statistically significant in the muscle from thorax and legs, hepatopancreas, gill, heart and testis/ovarium. However, for the co-exposure to selenium, the Hg accumulation was only significant in the muscle from thorax and gills. Therefore, the accumulation of Hg and the Hg-Se interactions in the hepatopancreas, heart and muscle of the crabs were highly significant for the exposures to Hg species without co-exposure to Se. Thus, the dietary exposure to Se played a very important role reducing the impact of the toxicity of the Hg species investigated in the present work, showing to change their toxicokinetics and toxicodynamics in crabs tissues, and in consequence their uptake and accumulation patterns. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutora em Ciências

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-10-27T17:17:05Z No. of bitstreams: 1 ElecyTese corrigida 30 07 14.pdf: 1118101 bytes, checksum: fcfaf3d2c9511c09fdcaefb24555ec74 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-10-29T15:53:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ElecyTese corrigida 30 07 14.pdf: 1118101 bytes, checksum: fcfaf3d2c9511c09fdcaefb24555ec74 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-29T15:53:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ElecyTese corrigida 30 07 14.pdf: 1118101 bytes, checksum: fcfaf3d2c9511c09fdcaefb24555ec74 (MD5) / FAPESB / A mandioca ( Manihot esculenta Crantz) é uma plan ta de origem da América do Sul, tendo como produto principal a farinha de mandioca, que é um alimento rico em carboidratos, fibras, proteína, Ca, P, Na, K e Fe , entre outros. A prod ução de farinha corresponde a 22 % da produção nacional de mandioca e é pro duzida por pequenos produtores. Sendo assim, é oportuno o desenvolvimento de estudos que visam à caracterização da farinha de mandioca quanto à sua composição para se ter um controle de qualidade adequado para consumo. O objetivo deste trabalho foi propor estratégias para a caracterização da farinha de mandioca produzida no E stado da Bahia em função das concentrações de Al, As, Ba, Br, Ca, Cd, Cl, Cu, Fe, I, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb e Zn. Em uma primeira etapa foram comparados três procedimentos para o prep aro das amostras : (1) por via úmida com aquecimen to condutivo em bloco digestor, (2) assistido por radiação micro - ondas e (3) por via seca. Os elementos foram determinados por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). Fo i recomendado o procedimento assistido por radiação micro - ondas para determinação da composição elementar nas 24 amostras de farinha de mandioca adquiridas em diferentes localidades do estado da Bahia devido a sua maior eficiência e menor possibilidade de contaminação. Na segunda etapa foi proposto um procedimento para determinação de As, Pb, Cd e Se empregando espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica e detecção simultânea, utilizando a mistura de W e Rh como modificador. Foi possível determinar Pb e Cd em todas as amostras e os resultados obtidos indicaram para concentrações abaixo dos limites estabelecidos pela legislação. Na etapa final foram desenvolvidos estudos preliminares para a determinação de Cl, Br e I por ICP OES. / Cassava (Manihot esculenta Crantz) is a plant of South America, with the main product of cassava flour, which is a food rich in carbohyd rates, fiber, protein, Ca, P, Na, K and Fe. The production flour corresponds 22.1% of national production of cassava and is produced by small producers. Thus, it is desirable to develop studies aimed at characterization of cassava flour in their compositio n to have a quality control suitable for consumption. The objective of this study was to propose strategies for the characterization of cassava flour produced in the state of Bahia in the concentrations of Al, As, Ba, Br, Ca, Cd, Cl, Cu, Fe, I, K, Mg, Mn,N a, Ni, P, Pb and Zn. In a first step we compared three procedures for the preparation: (1) procedures using acids with heat conductive in block digester and (2) assisted by microwave and (3) procedure by calcination. The elements were determined by optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP OES). It was recommended the procedure assisted by microwave radiation to determine the elemental composition in 24 samples of cassava flour acquired in different localities of Bahia state conside ring its greater efficiency and less chance of contamination. In the second step was proposed a procedure for determination of As, Pb, Cd and Se using atomic absorption spectrometry with electrothermal atomization and simultaneous detection using a mixture of Rh and W as chemistry modifier. Lead was determined in all samples and the results indicated concentrations below the limits established by law. In the final stage preliminary studies have been developed for the determination of Cl, Br and I by ICP OES . Further studies should be developed to a greater number of samples in order to establish a more complete profile and contribute to the Table of Food Composition at the regional level

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Paula de Oliveira.pdf: 11086894 bytes, checksum: 428ff3baaac89e47e47de37f81ccdfc5 (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main objective of this study was to verify the influence of the macronutrient phosphorus in the lead bioaccumulation process, using the living aquatic macrophyte Eicchornia crassipes. In addition, the removal capacity of lead ions and some nutrients such as P, K, Ca and Fe, by the E. crassipes was verified, obtaining also information on how these are distributed within two compartiments of the plant: roots and leaves. For this, a set of metal removal/bioaccumulation experiments, in batch mode, was performed for different concentration ranges of metal and nutrients in hydroponic conditions. Several 5 L growing solutions based on the set of macro and micronutrients specified by Clark as being adequate to cultivate plants in hydroponic conditions were prepared, containing a mixture of lead (0, 5, 10, 15 and 20 mg L-1) and phosphorus (once, twice, four and eight times of 3,2 mg L-1) concentrations among other constant essential nutrient ones. At a greenhouse and using several 8 L containers approximately 80 g of living and healthy E. crassipes aquatic macrophytes were growded in each type of 5 L growing solution, restoring its former hydroponic and metal concentration condition at each two days time interval as well as monitoring the plant weight, the aqueous medium temperature and the pH values. After predefined collection time (2, 4, 8, 16 and 32 d), samples of growing solutions and plants were separated and measured some physico-chemical parameters and then stored in plastic bags for posterior analysis. Analysis of initial and residual concentrations of lead and nutrients available in the metal-doping Clark growing solutions as well as bioaccumalated metal concentrations in the dried plant samples (roots and leaves) were performed by SR-TXRF technique, except for phosphorus concentrations which were determined by a colorimetric method. According to the TXRF results, the adsorption/accumulation of lead ions in roots and leaves of the Eichhornia crassipes was slightly favoured by the presence of high phosphorus concentrations in the metal-doping Clark growing solutions. It can be noticed that the lead removal by roots is a quit process, occurring basically a high lead adsorption in the first days, whereas the lead bioaccumulation in leaves is a low process due to ocurr a low transportation rate of nutrients for aerial parts of the aquatic plant. Beside this, high lead concentrations in metal-doping Clark solutions have negatively influenced the accumulation of phosphorous in leaves as well as a low phosphorous adsorption in roots, suggesting that there is a detrimental effect on sorption and transport of phosphourous to the leaves by the presence of lead ions. On the other hand, it was observed a high systematically increasing of potassium concentration in roots whereas a reduction on potassium ones is occurring in leaves due to the presence of lead ions, suggesting that there is a migration process of potassium from leaves to roots. It could be occurring by different possible processes such as potassium complexation in roots or occupation of lead sites by potassium during the transportation of lead to aerial parts, reducing the potassium concentration in leaves. Further nutrient and metal adsorption/bioaccumulation experiments are necessary to understand better the translocation and accumulation process of nutrients such as phosphorus and potassium when lead ions are being adsorbed and transported within the internal structure of the aquatic plant. / O objetivo principal do trabalho foi verificar a influência do macronutriente fósforo no processo de bioacumulação do chumbo, utilizando a macrófita aquática Eicchornia crassipes viva. Além disso, verificou-se a capacidade de remoção de íons chumbo e alguns nutrientes como o P, K, Ca e Fe, pela E. crassipes, obtendo-se também informações de como estes são distribuídos dentro de dois compartimentos da planta: raízes e folhas. Para tanto, foi realizado um conjunto de experimentos de remoção/bioacumulação de metal, em batelada, para diferentes faixas de concentração de metal e nutrientes em condições hidropônicas. Foram preparadas várias soluções de cultivo com base no conjunto de macro e micronutrientes especificado por Clark como sendo adequado para cultivar plantas em condições de hidroponia, contendo uma mistura de chumbo (0, 5, 10, 15 e 20 mg L-1) e fósforo (uma, duas, quatro e oito vezes 3,2 mg L-1) entre outros nutrientes fundamentais em concentrações constantes. Em uma estufa e usando vários recipientes com capacidade de 8 L, aproximadamente 80 g da macrófita aquática E. crassipes viva e saudável, foram colocadas a crescer em 5 L de cada tipo de solução de crescimento, restaurando-se as condições iniciais hidropônicas e de concentração de metal a cada dois dias, bem como monitorando o peso da planta, a temperatura do meio aquoso e os valores de pH. Após o tempo de cultivo pré-definido (2, 4, 8, 16 e 32 d), amostras de solução de cultivo e planta foram separadas, medidos alguns parâmetros físico-químicos e armazenadas em sacos plásticos para posterior análise. Análises das concentrações inicial e residual de chumbo e de nutrientes disponíveis na solução de cultivo de Clark contendo metal, assim como concentrações de metal bioacumuladas nas amostras de planta seca (raízes e folhas), foram realizadas pela técnica SR-TXRF, exceto para as concentrações de fósforo, que foram determinadas por um método colorimétrico. De acordo com os resultados da TXRF, a adsorção/acumulação de íons de chumbo nas raízes e folhas da Eichhornia crassipes foi levemente favorecida pela presença de altas concentrações de fósforo nas soluções de cultivo de Clark contendo metal. Pode-se notar que a remoção de chumbo pelas raízes é um processo rápido, ocorrendo basicamente uma alta adsorção de chumbo nos primeiros dias, enquanto que a bioacumulação de chumbo nas folhas é um processo lento devido à ocorrência de uma baixa taxa de transporte de nutrientes para a parte aérea da planta aquática. Além disso, altas concentrações de chumbo na solução de Clark podem ter influenciado negativamente o acúmulo de fósforo nas folhas, bem como uma baixa adsorção de fósforo nas raízes, sugerindo que há uma relação prejudicial na adsorção de fósforo e seu transporte para as folhas pela presença de íons de chumbo. Por outro lado, observou-se um aumento sistemático na concentração de potássio nas raízes e redução na quantidade de potássio nas folhas devido à presença de íons de chumbo, sugerindo que há um processo de migração de potássio das folhas para as raízes. Isto pode ocorrer por diferentes processos, tais como a complexação de potássio nas raízes ou a ocupação de sítios de chumbo pelo potássio durante o transporte de metal para a parte aérea, reduzindo a concentração de potássio nas folhas. No entanto, são necessários mais experimentos de adsorção/bioacumulação de nutrientes e metal para melhor entendimento do processo de translocação e acumulação de nutrientes, como fósforo e potássio, quando íons de chumbo estão sendo adsorvidos e transportados dentro da estrutura interna da planta aquática.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aline Roberta de Pauli.pdf: 2301101 bytes, checksum: 8af3bc68b4e97fd013ba37cc5e0792bd (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Freshwater is a naturally scarce resource because there are few sources of that water-type around the world. Moreover, pollution and uncontrolled use of water resources are increasing this shortage. In particular, groundwater is a major source of freshwater for human use in the city of Toledo PR, where the quality of groundwater is often not assessed and checked for its potability recommended standards. This study aims to monitor and assess the quality of groundwater used for human consumption in the rural municipality of Toledo - PR. Groundwaters of ten deep wells were monthly sampled during a year (November/2012 to October/2013) in this regard. Elemental content measurements were performed by using the both highly-sensitivity techniques of Total reflection X-ray Fluorescence (TXRF) and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES). The mean values of physico-chemical parameters and elemental content of the groundwater were statistical correlated and compared with the current Brazilian environmental legislation. A cluster analysis was made as well in order to assess the similarity of the water composition among the set of the sampled groundwaters of studied wells. In addition, a canonical correspondence analysis was also applied to assess the possible relationship based on the characteristics of wells, such as depth, age of the plumbing and distance from the septic tank and water quality. A water balance was performed, verifying surplus and water deficiency at the study site. According to the results, all the assessed wells showed some disagreement regarding the maximum allowable values for the parameters analyzed by Ordinance No. 2914 of the Ministry of Health (BRAZIL, 2011) for drinking water, requiring this water to be treated so that it can be consumed without risk to health. Using a cluster analysis, it was found that some of the closest wells were also geographically more similar in their chemical composition and it is likely that the chemical characteristics of the well waters are related to the rock in which the aquifer is inserted. The canonical correspondence analysis showed little influence on the characteristics of well water quality. Using a water balance, it was observed that there is surplus water in almost all months studied, indicating that there may be aquifer recharge, which influences the quality of groundwater. / A água doce vem se tornando um recurso naturalmente escasso devido a existência de poucas fontes provenientes dessa água no mundo, além disso, há aumento dessa escassez em consequência da poluição e do uso desordenado dos recursos hídricos . A água subterrânea é umas das principais fontes de água doce, e no município de Toledo PR a qualidade dessa água não é frequentemente aferida e verificada quanto a isenção de contaminantes naturais ou antropogênicos que lhe garantam a condição de uso humano. O presente trabalho tem por objetivo monitorar e avaliar a qualidade da água subterrânea utilizada para consumo humano na área rural do munícipio de Toledo PR. Para isto, foram amostrados mensalmente 3 L de águas subterrâneas obtidos de dez poços tubulares distribuídos aleatoriamente na zona rural do munícipio de Toledo - PR. Foram determinados mensalmente os parâmetros físico-químicos e o conteúdo elementar da água subterrânea durante o período de um ano, sendo posteriormente avaliadas quanto ao atendimento às exigências das normas ambientais para a água de consumo humano. Quanto à análise do conteúdo elementar, duas técnicas espectrométricas, uma de emissão óptica por indução de plasma (ICP-OES) e a outra de fluorescência de raios X por reflexão total (TXRF) foram utilizadas. O conjunto de dados físico-químicos e de composição elementar foi tratado estatisticamente de modo a avaliar a similaridade na característica da água entre os poços, aplicando uma análise de agrupamento (clusters), e quanto a comparação dos dados físico-geográficos do poço (profundidade, antiguidade e distâncias às fossas sépticas) por meio de uma análise de correspondência canônica. Em complementação a tais análises, realizou-se um balanço hídrico para verificar excedentes e deficientes hídricos no local de estudo. De acordo com os resultados obtidos, todos os poços avaliados apresentaram alguma desconformidade em relação aos valores máximos permitidos para os parâmetros analisados pela Portaria nº 2.914 do Ministério da Saúde (BRASIL, 2011) para água de consumo humano, sendo necessário o tratamento da água para que esta possa ser consumida sem riscos a saúde. Pela análise de agrupamento, verificou-se que alguns dos poços mais próximos geograficamente foram também mais similares em sua composição química, sendo provável que as características químicas das águas dos poços sejam provenientes da rocha em que parte do aquífero Serra Geral está inserido. A análise de correspondência canônica demonstrou que há pouca influência da profundidade e antiguidade dos poços e distâncias às fossas sépticas sobre a qualidade da água. Pelo balanço hídrico pode-se observar que há excedente hídrico em quase todos os meses estudados, podendo haver recarga do aquífero Serra Geral, o que poderia influenciar a entrada de poluentes superficiais para dentro do aquífero, por percolação, o que levaria a uma possível alteração na qualidade da água subterrânea.