Orientador: Rogério Lopes Vieites / Banca: Erica Regina Daiuto / Banca: Severino Matias de Alencar / Resumo: O presente trabalho teve por objetivo determinar a atividade antioxidante, compostos fenólicos totais e cor em abacate 'Hass' submetido ao tratamento térmico, radiação gama e ultravioleta. Após a colheita, os frutos foram selecionados para tornar o lote homogêneo. Foi realizada a caracterização do fruto verde e amadurecido quanto a acidez titulável, pH, umidade, teor de lipídios, cinzas (minerais), proteína (nitrogênio bruto), açúcar total e coloração. Foram realizados 3 experimentos com frutos recém colhidos. Experimento I: imersão dos frutos em água a 45ºC por 5, 10, 15 e 20 minutos; Experimento II: radiação gama nas doses 0,2; 0,4; 0,6 e 1,0kGy e Experimento III: radiação ultravioleta (UVC) por 5, 10, 15 e 20 minutos. Após os tratamentos, os frutos foram armazenados em temperatura ambiente (21ºC±1 e 70±5% de UR) e refrigerado (10ºC±1 e 90±5% de UR). Os frutos foram analisados quanto à capacidade antioxidante pelo método DPPH e compostos fenólicos totais aos 0, 3, 9 e 12 dias. A coloração foi avaliada aos 0, 3, 6, 9, 12 e 15 dias. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 1% de probabilidade. Nas condições em que os experimentos foram realizados, pode-se concluir que os frutos do tratamento testemunha e mantidos sob refrigeração apresentaram maior capacidade antioxidante e teor de compostos fenólicos totais ao longo do período de armazenamento; o tratamento térmico por 5 e 10 minutos foi efetivo na manutenção da capacidade antioxidante e dos compostos fenólicos; a dose de 0,6kGy não foi efetiva na manutenção da capacidade antioxidante; a radiação ultravioleta (UV-C) não manteve a capacidade antioxidante dos frutos, no entanto ocasionou aumento na quantidade de compostos fenólicos; o tratamento térmico e a radiação ultravioleta não afetaram a coloração da polpa / Abstract: This study aimed to determine the antioxidant activity, total phenolic compounds and color in avocado 'Hass' submitted to heat treatment, gamma and ultraviolet radiation. After harvest, fruits were selected to make the homogeneous portion. The characterization was performed of the green fruit and mature as acidity, pH, moisture, lipids, ash (minerals), protein (nitrogen gross), total sugar and coloring. 3 experiments were performed with freshly harvested fruits. Experiment I: immersion of fruits in water at 45 ° C for 5, 10, 15 and 20 minutes; Experiment II: gamma radiation doses 0.2, 0.4, 0.6 and 1.0 kGy and Experiment III: ultraviolet radiation (UV-C) for 5, 10, 15 and 20 minutes. After treatments, fruits were stored at room temperature (21±1ºC and 70±5% HR) and refrigeration (10ºC±1 and 90±5% HR). The fruits were analyzed for their antioxidant capacity by DPPH method and phenolic compounds at 0, 3, 9 and 12 days. The color was measured at 0, 3, 6, 9, 12 and 15 days. Data were subjected to analysis of variance and mean comparison using Tukey's test at 1% probability. In conditions where the experiments were performed, one can conclude that the fruits of control treatment and kept under refrigeration had higher antioxidant capacity and content of phenolic compounds during the storage period, the heat treatment for 5 and 10 minutes was effective the maintenance of antioxidant capacity and phenolic compounds, the dose of 0.6 kGy was not effective in maintenance the antioxidant capacity, ultraviolet radiation (UV-C) did not maintain the antioxidant capacity of fruits, however caused an increase in the content of phenolic compounds, heat treatment and ultraviolet radiation did not affect the pulp color / Mestre

Le travail de thèse présenté dans ce manuscrit a pour objectif la synthèse de copolymères thermosensibles complexants innovants pour la mise en place d'un nouveau procédé de traitement des effluents aqueux chargés en métaux. Ce procédé original est en effet basé sur l'utilisation de copolymères porteurs de groupements phosphonés permettant la sorption des métaux en solution aqueuse et possédant un caractère thermosensible de sorte à contrôler la solubilité du copolymère et à faciliter les étapes de sorption et de séparation. Dans un premier temps, la synthèse de copolymères thermosensibles phosphonés a été réalisée par polymérisation radicalaire conventionnelle puis par polymérisation radicalaire contrôlée (PRC) ce qui a conduit à différentes architectures. Parmi les composés préparés, le P(NnPAAm-stat-hMAPC1) a été sélectionné car il présente une basse température critique de solution proche de la température des effluents industriels chargés en métaux. Les propriétés de sorption de ces copolymères ont ensuite été déterminées en réacteur statique afin de mettre en évidence les facteurs influents (temps de contact, température, pH, composition de l'effluent). Ces différents essais ont également permis d'étudier les mécanismes de sorption intervenant entre les groupements acide phosphonique et les différents cations métalliques évalués (Ni2+, Ca2+, Cd2+, Al3+). Enfin, les étapes de séparation post-sorption et de régénération ont également fait l'objet d'études approfondies, permettant de proposer à l'issue de ce travail un procédé innovant de traitement de la pollution métallique, appelé procédé TEMF (Thermosensitive polymer Enhanced Microfiltration). L'efficacité des différentes étapes constituant ce procédé a été évaluée en batch à l'échelle du laboratoire et en semi-continu sur un pilote de laboratoire conçu dans le cadre du projet. / This Ph-D work aims at synthetizing thermosensitive and complexing polymers for the implementation of an innovative process targeting the removal of metallic cations from wastewater. This process is based on the use of copolymers bearing phosphonic acid groups as sorption moieties whereas thermoresponsiveness allows adjusting the solubility of the polymeric sorbent according to the process step considered. First, the synthesis of various thermosensitive copolymers bearing phosphonated moieties is reported. The use of free radical polymerization or Reversible Addition Fragmentation Transfer (RAFT) polymerization allowed synthesizing copolymers with different architectures. Among all macromolecular compounds, the P(NnPAAm-stat-hMAPC1) copolymer was chosen as the most relevant polymeric sorbent for the process. Sorption properties of this copolymer were then evaluated and results highlighted that the contact time, the temperature, the pH and more generally the effluent composition were the main influencing parameters. These studies also enable to figure out the sorption mechanisms involved between phosphonic acid and the cationic metals studied (Ni2+, Ca2+, Cd2+, Al3+).The studies carried on the separation and regeneration steps of the process allowed the development of an innovative process for the removal of metallic pollution from wastewaters named Thermosensitive polymer Enhanced Microfiltration (TEMF) process. Finally, the conception of a pilot plant permitted the study of the TEMF process at larger scale.

Grande parte do lodo gerado em ETAs no Brasil ainda é disposta em rios ou em aterros sanitários. Contudo, principalmente em grandes centros urbanos, condições de licenciamento ambiental restritivas e custos logísticos crescentes tem levantado interesse em usos benéficos para esse resíduo. Um obstáculo para a mudança de paradigma recai no fato de que muito raramente operadores e projetistas de ETAs nacionais conseguirem prever, com algum grau de confiabilidade, a massa e volume de resíduos produzidos pelo tratamento da água bruta. Geralmente, usa-se para esse fim fórmulas empíricas, que relacionam a produção de lodo à concentração de sólidos em suspensão totais (SST) na água bruta e à dosagem de produtos químicos. Os objetivos deste trabalho são: comparar o desempenho de dois dos principais métodos quantitativos de estimativa de produção de lodo o método de fórmulas empíricas, e o do balanço de massa; investigar a prática disseminada de se estimar a concentração de sólidos em suspensão totais na água bruta por meio de modelos de regressão linear com a turbidez como variável independente; e delinear condições para a aplicação dessa correlação. Foram utilizados dados de seis ETAs de ciclo completo operadas pela SABESP (ABV, Alto Cotia, Cubatão, Guaraú, Franca e Presidente Prudente), além de dados de monitoramento de 130 estações de monitoramento de águas superficiais da CETESB. Os resultados sugerem que a identificação de correlações significativas entre concentração de SST e turbidez é elusiva, e não constitui tarefa trivial. Do universo de 130 estações da CETESB, somente 7 apresentaram correlação significativa; das ETAs, somente Presidente Prudente. Modelos de regressão alternativos utilizando outras variáveis (cor, vazão média mensal e mês), combinadas com a turbidez ou isoladamente, foram desenvolvidos. Somente a inclusão do mês como variável categórica foi capaz de aumentar o poder explicativo do modelo baseado exclusivamente na turbidez, sugerindo que a relação entre turbidez e concentração de SST é variável sazonalmente. Mediante a comparação com balanços de massa, foram identificados alguns fatores que afetam o poder de predição da fórmula empírica desenvolvida pela American Water Works Association, algumas vezes de maneira drástica. Em geral, conclui-se que o uso de fórmulas empíricas principalmente em conjunto com modelos de regressão entre concentração de SST e turbidez possa não ser recomendável. / Most of the water treatment plant (WTP) residuals generated in Brazil is still discharged in water bodies, or disposed of in landfills. However, especially in large urban areas, ever stringent conditions for environmental permits e rising logistical costs have put into focus beneficial uses for those residuals. A major obstacle for paradigm change in that aspect lies in the fact that very rarely water treatment plant operators and designers are able to predict with some degree of certainty the mass and volume of residuals produced by the treatment process. Usually, empirical formulas are used for that end, which relates the residuals production rate to the concentration of total suspended solids (TSS) in the raw water, and the chemicals dose. The objectives of this work are: to compare the performance of two of the main quantitative estimation methods for residuals production the empirical formulas and the mass balance; to investigate the widespread practice of estimating the concentration of TSS using turbidity as a surrogate; and to identify the conditions under which such procedure is acceptable. For that end, data from six WTPs operated by SABESP (ABV, Alto Cotia, Cubatão, Guaraú, Franca e Presidente Prudente), plus 130 surface water monitoring stations operated by CETESB, was analyzed. Alternative regression models, employing other independent variables (color, average monthly flow and month) singly or in combination with turbidity, were developed. Only the inclusion of the month as a categorical variable was capable of enhancing the explaining power of the turbidity model, suggesting that the relation between turbidity and TSS concentration is seasonally variable. The results suggest that identification of such significant correlations between TSS concentration and turbidity is elusive at best, and doesn\'t amount to a trivial task. Out of the universe of 130 monitoring stations, in only 7 a good degree of correlation was found; of the WTPs, that was the case only in Presidente Prudente. Through the comparison with the mass balances, some factors that affect the predictive power of the American Water Works Association sometimes drastically a were identified. In general, it is concluded that the use of empirical formulas especially when combined with turbidity and TSS concentration regression models may not be recommended.

Esta pesquisa foi desenvolvida no laboratório do Centro Internacional de Referência em Reúso de Água (CIRRA), vinculado ao Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP). O projeto de pesquisa teve como objetivo principal a síntese de membranas planas compostas, utilizando o polímero fluoreto de polivinilideno (PVDF), nanopartículas inorgânicas de argila (montmorilonita hidrofílica) e óxido de polietileno (PEO). As membranas foram sintetizadas pelo processo de inversão de fases, utilizando 18% em massa de PVDF, n-metil-pirrolidona como solvente e água como o não solvente. Avaliou-se a influência da introdução de diferentes concentrações de nanopartículas de argila e PEO. As membranas sintetizadas foram submetidas a testes de avaliação de desempenho (permeabilidade, capacidade de separação, potencial de depósitos) e de caracterização (morfologia e características físicas). Os resultados obtidos indicam que a adição de nanopartículas inorgânicas de argila e o formador de poros PEO melhoraram o desempenho e as características físicas das membranas. As membranas Kynar 761 6% argila 0% PEO (K6-0), Kynar 761 0% argila 4% PEO (K0-4) e Kynar 761 6% argila 4% PEO (K6-4) apresentaram as melhores permeabilidades com um aumento, respectivamente, de 520%, 1.250% e 1.100%, em relação à membrana pura. Além disso, observa-se uma melhora de 55%, 60% e 41% na redução do potencial de depósito, respectivamente, para as membranas K6-0, K0-4 e K6-4, quando comparada a membrana de controle. A melhora da permeabilidade e do potencial de depósito das membranas compostas está relacionada à melhoria da hidrofilicidade e da carga superficiail. A morfologia interna das membranas sintetizadas com argila pode ser caracterizada com uma camada superficial com poros conectados verticalmente aos poros em formas de canais da camada intermediária. A camada inferior possui uma morfologia esponjosa com micro-poros. O aumento da quantidade e tamanho dos poros superficiais é proporcional ao aumento da concentração de argila, assim como a diminuição de bloqueios horizontais entre a camada superficial e os poros em formas de canais da camada intermediária. A morfologia interna das membranas sintetizadas com PEO pode ser caracterizada por uma camada superficial densa com poros e uma camada inferior com uma morfologia esponjosa densa com micro-poros. A camada intermediaria tem uma morfologia densa com poros em forma de canais com diâmetros maiores se comprado às membranas sem adição de PEO. A adição de PEO diminui o tamanho médio dos micro-poros, se comparado com as membranas onde apenas argila é adicionada. Foi constatado que a melhoria da permeabilidade está associada à alteração na morfologia interna das membranas compostas. O aumento dos poros superficiais conectados aos poros em forma de canais mais longos e uma camada inferior menor, proporciona uma redução da resistência interna da membrana, devido à formação de caminhos livres, facilitando a passagem da água. Pelas análises de espectrômetro de raios X por dispersão de energia (EDS), foram identificadas nanopartículas de argila dispersas na superfície e na matriz transversal da membrana. Os resultados indicam que a introdução de nanopartículas de argila na solução polimérica é uma técnica de modificação da membrana promissora no melhoramento do desempenho da membrana para o tratamento de água e efluentes. / This research was developed in the International Reference Center for Water Reuse (IRCWR) laboratory inside to the Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP). The main objective of this research is the synthesis of ultrafiltration flat sheet membrane, using polyvinylidene fluoride (PVDF) polymer, clay (montmorillonite hydrophilic) inorganic nanoparticles and polyethylene oxide (PEO). Membranes were synthesized by phase inversion process, using 18% PVDF, mass based, in n-methylpyrrolidone as solvent and water as the non-solvent in the coagulation bath. The influence of different concentrations of clay nanoparticles and PEO was evaluated. Permeability, separation capability, and foulling potential tests were conducted to evaluate membranes performance and morphology analysis and physical characteristics were used for membranes characterization. Results indicated that clay nanoaprticles and PEO addiction can improve membrane permeability and morphology. The Kynar 761 6% clay 0% PEO (K6-0), Kynar 761 0% clay 4% PEO (K0-4) and Kynar 761 6% clay 4% PEO (K6-4) membranes showed the best permeability results, with an increase, respectively of 520%, 1,250% and 1,100%, compared to pure membrane. Furthermore, there is an improvement of 55%, 60% and 41% in the foulling potential reduction, respectively, for K6-0, K0-4 and K6-4 membranes, compared to the control membrane. It was verified that membrane permeability improvement and fouling potential reduction with the addition of clay nanoparticles is related with the improvement of membranes hydrophilicity and surface charge. The internal morphology of the membranes synthesized with clay can be characterized by a surface layer with pores interconnected with finger-like pores in the intermediate layer. The bottom layer has a sponge-like morphology with micro-pores. The increasing number and size of surface pores and also the reduction of horizontal blocks between the surface layer and the finger-like pores in the intermediate layer, is observed with increasing dosage of clay. The internal morphology of the membranes synthesized with PEO can be characterized by a dense surface layer and a bottom layer with dense sponge morphology with micro-pores. The intermediate layer has a dense morphology with finger-like pores with larger diameters if compared to the membranes without addition of PEO. The PEO addition decreases the average size of micro-pores, compared with membranes only clay is added. It was observed that change in composite membranes internal morphology, resulted in the water permeability improvement. The increasing superficial pores connected to longer finger-like pores and a thin bottom layer resulted in an internal pore structure with a lower resistance due to free paths formation, facilitating the flow passage. Using Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) analysis it was possible to observed clay nanoparticles dispersed on membrane surface and in its cross-section matrix. These preliminary results indicate that clay nanoclay addiction in polymeric solution is a promising membrane modification technique for improving membrane performance for water and wastewater treatment.

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In this sense, the present research brings a methodological approach that has the general objective to verify the actual need for application of chemicals in the public water supply in the county of Morrinhos, Goiás State, indicating the viability or not of water consumption in natura by population. For this purpose, were realized collections and analysis of samples of gross water and treated following the standards required by brazilian law and international standards, plus access to results obtained by the Sanitation Company in the county between July / 2014 and December / 2015. By comparing the results of water analyzes in its natural state and then treated and the confrontation with the parameters established by law, it was possible to achieve the specific objectives proposed by the research. The study also discusses the current situation of the public supply fountains in the county, given the influence of anthropogenic processes and their relationship to the characteristics analyzed in the water and its scarcity in the city. The text is divided into seven sections that bring the introduction to the subject studied, the objectives, the rationale, the theoretical framework, the problem of water scarcity, its importance as a public health factor, the controversies and questions about their treatment, the methodology adopted, the characterization of the study area, a succinct approach of the main stages of water treatment in Morrinhos (GO), besides the exposure and discussion of results. The conclusion analyzes the current aspects of the treatment and water supply in the region studied given the results of the research, considering the factors that may interfere in the supply and quality of water distributed to the population. / O Brasil é um país com grande potencial de recursos hídricos, mas isso não significa que as águas de seus mananciais apresentem a qualidade necessária para o consumo humano. Normalmente, é preciso haver uma intervenção química e física com o intuito de adequar as suas características naturais aos parâmetros legais de potabilidade. Todavia, a adição de produtos químicos à água causa certa desconfiança nos consumidores, principalmente em relação aos possíveis efeitos colaterais decorrentes dessa prática. Nesse sentido, a presente pesquisa traz uma abordagem metodológica que tem como objetivo geral verificar a real necessidade de aplicação de produtos químicos na água de abastecimento público no município de Morrinhos, Estado de Goiás, indicando a viabilidade ou não do consumo da água in natura pela população. Para tanto, foram realizadas coletas e análises de amostras de água bruta e tratada, seguindo os padrões exigidos pela legislação brasileira e normas internacionais, além de acesso a resultados obtidos pela Empresa de Saneamento no Município entre julho/2014 e dezembro/2015. Através da comparação entre os resultados das análises da água no seu estado natural e depois de tratada e do confronto com os parâmetros estabelecidos por lei, foi possível atingir os objetivos específicos propostos pela pesquisa. O trabalho discute ainda a situação atual dos mananciais de abastecimento público no Município, diante da influência dos processos antrópicos e sua relação com as características analisadas na água e a sua escassez na Cidade. O texto está estruturado em sete seções que trazem a introdução ao tema estudado, os objetivos, a justificativa, o referencial teórico, a problemática da escassez de água, a sua importância como fator de saúde pública, as polêmicas e questionamentos sobre o seu tratamento, a metodologia adotada, a caracterização da área de estudo, uma abordagem sucinta das principais etapas do tratamento de água em Morrinhos (GO), além da exposição e discussão dos resultados. A conclusão analisa os aspectos atuais do tratamento e abastecimento de água na região estudada diante dos resultados do trabalho, considerando os fatores que possam interferir na oferta e qualidade da água distribuída à população.

Os objetivos deste trabalho foram verificar a influência das taxas de aplicação superficial das zonas de separação e de contato e da concentração de micro bolhas de ar na eficiência da remoção de partículas em unidades de flotação aplicadas ao tratamento de água para abastecimento público e, caracterizar a estrutura de escoamento no interior da zona de separação, com a utilização de uma planta piloto de flotação por ar dissolvido. Os trabalhos relativos à pesquisa foram divididos em duas etapas: a primeira delas contemplou a operação de unidade piloto alimentada com água sintética, utilizando três valores de taxa de aplicação superficial na zona de separação associadas a duas taxas de aplicação superficial na zona de contato, cada qual com três concentrações de ar fornecido à flotação. Foram mantidos fixos os parâmetros: tempo de contato na zona de contato, tempo de floculação, gradiente médio de floculação e velocidade cross-flow. Os resultados desta etapa foram monitorados com base na eficiência de remoção de cor e turbidez. As maiores eficiências de remoção, 87,5% para turbidez e 96,8% de cor aparente foram obtidos para as menores taxas de aplicação superficial nas zonas de contato e separação estudadas, associadas à concentração de ar de 4,90 g/\'CM POT.3\' de água. Este, entre outros resultados, levou à conclusão de que tal concentração de ar fornecida à flotação forneceu sempre os menores residuais de cor e turbidez nas condições investigadas. Quanto à taxa de aplicação superficial na zona de contato, 136,3 m/h resultou em maiores eficiências de clarificação, sendo que o aumento para 172,8 m/h causou ligeira queda na eficiência. Finalmente, quanto à taxa de aplicação superficial na zona de separação, a menor taxa (9,8 m/h) foi aquela onde as maiores eficiências de clarificação foram obtidas, as quais decresceram à medida que a taxa foi aumentada. Na segunda etapa utilizou-se a sonda microADV na caracterização do escoamento no interior da zona de separação. Foram realizadas caracterizações para as três concentrações de ar fornecidas para a flotação estudadas na etapa I, mantendo-se fixos a taxa de aplicação superficial e o tempo na zona de contato (136,3 m/h e 53 s, respectivamente), a taxa de aplicação superficial na zona de separação (12,3 m/h), a vazão de entrada e a velocidade cross-flow, conforme a etapa I. Para as três condições estudadas, adotou-se uma malha virtual de coleta de dados de duas dimensões, composta por 98 pontos igualmente espaçados, sendo 14 na altura e 7 paralelos ao comprimento. O tempo de coleta de dados em cada ponto foi de 2 min com uma freqüência de amostragem de 50 Hz. Os vetores de velocidade resultantes foram plotados em esquemas ilustrativos, afim de se comparar os três perfis obtidos. Observou-se em todos os casos um fluxo em curto-circuito na região superior da zona de separação e logo abaixo desta, um fluxo descendente no sentido dos coletores ao fundo da unidade. Quando comparadas, apenas pequenas diferenças quanto à espessura da região de curto circuito superior foram verificadas entre as três situações abordadas, as quais não explicam as diferentes eficiências de clarificação obtidas na etapa I da pesquisa, relacionadas à concentração de ar fornecida à flotação. / The objectives of this study were to determine the influence of hydraulic surface loading of contact and separation zones and of the air micro bubbles concentration in the particle removal efficiency in flotation units applied to water treatment for public supply and also characterize the flow structure into the separation zone. The works were divided into two stages: the first included the operation of the pilot plant fed with synthetic water, using three values of hydraulic surface loadings in the separation zone associated with two hydraulic surface loadings in the superficial zone of contact, each one with three concentrations of air supplied to the flotation. Were kept fixed parameters: contact time in the contact zone, flocculation time, mean flocculation gradient and cross-flow velocity. The results of this step were monitored based on the removal efficiency of color and turbidity. The higher removal efficiencies, 87.5% of turbidity and 96.8% apparent color were obtained for the lower hydraulic surface loading of contact and separation zones studied, associated with air concentration of 4.90 g/\'CM POT.3\' of water. This, among other results, led to the conclusion that this air supplied to the flotation concentration always provided the lowest residual color and turbidity values, under the conditions investigated. As for the hydraulic surface loading in the contact zone, 136.3 m/h resulted in higher efficiencies for clarification and when increasing to 172.8 m/h slight drop in efficiency was caused. Finally, regarding separation zone hydraulic surface loading, the lowest rate (9.8 m/h) was the one in which the highest efficiencies of clarification were obtained, which decreased, as the hydraulic surface loading was increased. In the second step, the probe microADV was used to characterize the flow inside the separation zone. Characterizations were carried out for the three air concentrations supplied to the flotation studied on the first step, fixing contact zone hydraulic surface loading and time (136.3 m/h and 53 s, respectively), the separation zone hydraulic surface loading (12.3 m/h), the input flow and cross-flow velocity as step I. For the three conditions studied, we adopted a of two-dimensional virtual data collection grid with 98 equally spaced points, 14 in height and 7 parallel to the length. The data collection time at each point was 2 min with a sampling frequency of 50 Hz. The resulting velocity vectors were plotted on illustrative diagrams in order to compare the three profiles obtained. A short-circuit flow in the upper part of the separation zone and below this, a downward flow toward the bottom of the collector unit were observed in all cases. In comparison, only small differences in the thickness of the upper region of short circuit were observed between the three situations discussed, which do not explain the different efficiencies of clarification obtained in the first step of the research related to the air bubble concentration.

Compostos mutagênicos/genotóxicos podem não ser removidos durante os processos convencionais de tratamento de água para consumo humano e podem provocar mutações em células somáticas e/ou germinativas, o que pode trazer agravos à saúde humana. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade genotóxica em águas brutas coletadas em seis locais (Itatiba, Valinhos, Sumaré, Indaiatuba, Jundiaí e Artur Nogueira) onde ocorre captação para abastecimento público, na bacia dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (Estado de São Paulo), que não têm sua mutagenicidade caracterizada. Foi empregado o teste de Salmonella/microssoma, combinado a processos de extração orgânica (resina XAD), com as linhagens TA98, TA100 e YG1042. A linhagem YG1041 teve seu uso avaliado no monitoramento de águas superficiais. Foram avaliados também diferentes critérios de positividade para o teste e emprego de diferentes doses máximas testadas. Quatro captações avaliadas apresentaram resultados negativos enquanto as captações de Sumaré e Valinhos apresentaram atividade mutagênica. O ribeirão Jacaré foi identificado como uma das fontes da mutagenicidade impactando na captação de Valinhos. A potência máxima detectada, na captação de Sumaré, atingiu 1020 rev/L para a linhagem TA98 na ausência de ativação metabólica e 2600 rev/L para a TA100 com ativação metabólica, potências consideradas moderada e alta, respectivamente. Estes resultados levaram à inclusão do teste de Salmonella/microssoma no monitoramento realizado pela CETESB nas captações de Valinhos e Sumaré a partir de 2006. / Mutagenic/genotoxic compounds may persist after conventional treatment for drinking water production and may induce mutations on somatic or germinative cells which can lead to human health damage. The objetive of this study was to evaluate the genotoxic activity in surface water samples at 6 sites (Itatiba, Valinhos, Sumaré, Indaiatuba, Jundiaí and Artur Nogueira) located at Piracicaba, Capivari and Jundiaí river systems (São Paulo state). These sites are used as source for drinking water and were not previously screened for mutagenic activity. The organic extract (XAD resin) was tested for mutagenicity with the Salmonella assay using TA98, TA100 and YG1042 strains and YG1041 strain had its use in surface water evaluated. Different criteria for analyzing Salmonella/microsoma assay data were also evaluated as well as the use of different highest doses. Four evaluated sites elicited negative results while Sumaré and Valinhos samples presented mutagenic activity. Jacaré river was identififed as one of the mutagenic sources with impact on Valinhos drinking water source. Maximum mutagenic potency, detected at Sumaré water source, were 1020 rev/L for TA98 in the absence of S9 mix and 2600 rev/L for TA100 in the presence of S9 mix. These potency values are classified as moderate and high, respectively. These results lead to the inclusion of the Salmonella/microsoma assay into the monitoring program performed by CETESB (São Paulo State Environmental Protection Agency) at Valinhos and Sumaré from 2006 on.

A presença de resíduos de fármacos em águas superficiais e de abastecimento público tem preocupado a comunidade científica devido principalmente à sua persistência na água e aos efeitos adversos causados à comunidade aquática e aos possíveis riscos à saúde humana. Dentre os fármacos comumente identificados em águas de abastecimento público, encontram-se os anti-inflamatórios, como o diclofenaco (DCF), um dos fármacos mais consumidos no Brasil e no mundo. Nesse contexto, o presente trabalho, teve como objetivo principal estudar a eficiência das etapas de tratamento de água em ciclo completo (coagulação, floculação, sedimentação, filtração em areia e desinfecção com cloro) com e sem pré-oxidação com cloro e com dióxido de cloro e adsorção em carvão ativado granular (CAG) na remoção de DCF. Também foram determinados os trialometanos (THM) e identificados os principais subprodutos do DCF formados na oxidação com cloro e dióxido de cloro. Para a determinação do DCF nas amostras de água antes e após as etapas de tratamento de água foram desenvolvidos e validados métodos analíticos de extração em fase sólida (SPE) e cromatográfico por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com detecção no ultravioleta (UV). A validação do método foi feita de acordo com a resolução n&ordm; 899 de 2003 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), considerando os requisitos para métodos bioanalíticos. Os procedimentos analíticos empregados foram efetivos e confiáveis para a identificação e quantificação do DCF nas amostras de água antes e após os processos de tratamento de água. Os ensaios de tratamento de água foram feitos em equipamento de reatores estáticos (jarteste) e filtros de escala laboratorial empregando-se água de poço artesiano não clorada preparada com substâncias húmicas aquáticas (SHA) para conferir cor verdadeira de 20 uH, caulinita para conferir turbidez de 70 uT e fortificada com 1 mg L-1 de DCF. Os resultados indicaram que as etapas de coagulação com sulfato de alumínio, floculação, sedimentação e filtração em areia não removeram o DCF. Nas etapas de préoxidação com cloro e dióxido de cloro e de pós-cloração houve remoção parcial do DCF, porém verificou-se a formação de subprodutos provenientes da oxidação do DCF. Dentre os THM, foi quantificado apenas o clorofórmio na etapa de pré-oxidação com cloro. Em geral, os resultados indicaram que o dióxido de cloro foi mais eficiente na redução do DCF e formou menos subprodutos. Entretanto, o tratamento em ciclo completo seguido da adsorção em CAG foi eficiente na remoção de DCF, com remoção maior que 99,7%. Os subprodutos formados na oxidação com cloro e dióxido identificados por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas em série (LC-MS/MS) consistiram na descaboxilação/hidroxilação e substituição aromática de átomos de hidrogênio por cloro. Os subprodutos identificados na oxidação com cloro apresentaram as seguintes fórmulas moleculares: C14H11</subCl2NO3, C13H10Cl3N e C14H10Cl3NO2. Com o dióxido de cloro foi identificado o subproduto de fórmula molecular igual a C14H11Cl2NO3. / The presence of pharmaceutical residues in surface waters and in drinking water supply has concerned the scientific community, mainly in which regards their persistence in water, adverse effects on the aquatic community and possible risks to human health. Antiinflammatory drugs, as diclofenac (DCF), are among those drugs commonly identified in drinking water supply. In this context, the main objective of this study was to assess the efficiency of the different stages of the conventional drinking water treatment (coagulation, flocculation, sedimentation, sand filtration and chlorine disinfection) with and without preoxidation with chlorine and chlorine dioxide and adsorption on granular activated carbon (GAC) in the removal of DCF. The trihalomethanes (THMs) were also determined and the main by-products of DCF formed by oxidation with chlorine dioxide and chlorine were identified. For the DCF determination in water samples before and after water treatment stages analytical methods of solid phase extraction (SPE) and chromatographic method by high performance liquid chromatography (HPLC) with detection in the ultraviolet (UV) were developed and validated. The method validation was based on Resolution n&ordm; 899 of the 2003 of the Brazilian National Health Surveillance Agency (ANVISA), considering the requirements for bioanalytical methods. The analytical procedures used were effective and reliable for the identification and quantification of DCF in the water samples before and after the water treatment stages. The water treatment tests were carried out in jar test equipment and filters on laboratory scale employing non chlorinated water of artesian well prepared with aquatic humic substances (AHS) to yield 20 uH true color, kaolin turbidity of 70 NTU and DCF concentration of 1 mg L-1. The results indicated that the stages of coagulation with aluminum sulphate, flocculation, sedimentation and filtration sand did not remove DCF. In the stages of pre-oxidation with chlorine and chlorine dioxide and chlorine disinfection the DCF was partially removed, however by-products were formed from the DCF oxidation. Among the THMs, only chloroform was quantified in the pre-oxidation with chlorine. In general, the results showed that chlorine dioxide was more effective to reduce the DCF and fewer by-products were formed. Nevertheless, the complete cycle treatment followed by GAC adsorption was effective to remove DCF (&gt; 99.7%. removal). The by-products of the oxidation of DCF with chlorine and chlorine dioxide identified by liquid chromatography coupled tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) consisted in the descaboxylation/hydroxylation and aromatic substitution of hydrogen atoms by chlorine. The compounds identified in the oxidation with chlorine showed the following molecular formulas: C14H11</subCl2NO3, C13H10Cl3N e C14H10Cl3NO2. The by-product identified using chlorine dioxide was C14H11Cl2NO3.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2018-11-29T17:27:43Z No. of bitstreams: 1 2013 - Ivaldo Jos? da Silva.pdf: 36618657 bytes, checksum: 428b35f4aa0bf23daa7adf9b14b4e7ef (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-29T17:27:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013 - Ivaldo Jos? da Silva.pdf: 36618657 bytes, checksum: 428b35f4aa0bf23daa7adf9b14b4e7ef (MD5) Previous issue date: 2013-03-21 / Research in Environmental Education Criticizes aims to construct and reflective critique of knowledge allowing individuals greater contextualisation-environmental relations and consequent changes, in attitudes towards collective transformation of reality. The municipality of Z? Doca, regional pole of Turi, located east of the State of Maranh?o, in the Northeast region near the border with the State of Par?, is responsibility to articulate educational actions, political and economic, social and environmental development of over 17 other municipalities in the region. It was found that municipalities the environmental sanitation and water treatment is performed unsatisfactorily and precarious, signaling the need for sustained research-driven actions on the principles of education Wake up in the population capable environmental more questioning and intervention in the local reality. This research aimed to instigate critical knowledge construction to allow greater local perception of reality, associated with insertion technique feasibility research, Community research, alternative technology of water treatment based on ultraviolet radiation-UV Tube. The Methodological development used by this social research was action research procedures where awareness, dynamic cooking workshops, adaptation and installation of UV Tube, meetings and other educational practices addressed the theme of water treatment, social issues, environment and health, among other correlated in a participative manner, reflective and harmonic among respondents and researchers. The search area was chosen as the community of rural settlement good hope, located in Z? Doca, where were installed and evaluated 05 (five) UV Tube units. Data collection took place 64 (sixty-four) interviews and questionnaires applied before the dynamics of awareness and at the end of the whole educational process in order to identify improvement in the perception of the community in relation to the subject dealt with and the local reality, and consequential changes in attitudes. The treatment of data collected in the questionnaires presented variables that were tested with the non-parametric test of Chi-square and other calculated averages of answers with their respective standard deviations and their minimum and maximum values. The results indicated favourable conditions for the adaptation and insertion of the UV tube technology showing economic viability and operational compared to similar projects successfully installed in other countries, especially the acceptance of the proposal and the ease of access to the materials needed to manufacture of UV Tube. As the analysis of educational activities related to the thematic discussion addressed significant responses were expansions and modifications in order to understand the local reality criticizes pointing, including changes to posture that assisted the search for better quality of life for the community. It is concluded that the implementation of concrete action of insertion of the UV Tube use, Dialogic and critical process of construction of knowledge based on the intrinsic relationship between action and reflection associated with the permissive criticizes of knowledge built by researched and researchers was the recipe to achieve the objectives of the survey. / A pesquisa em Educa??o Ambiental Cr?tica visa ? constru??o reflexiva e cr?tica de conhecimentos, permitindo aos indiv?duos maior contextualiza??o das rela??es socioambientais e consequentes mudan?as de atitudes voltadas para transforma??o coletiva da realidade. O munic?pio de Z? Doca, p?lo regional do Alto Turi, localizado a leste do Estado do Maranh?o, pr?ximo a divisa com o Estado do Par? ? respons?vel em articular a??es educacionais, socioambientais, pol?ticas e econ?micas para o desenvolvimento de mais 17 outros munic?pios da regi?o. Verificou-se que nestes munic?pios o saneamento ambiental e, principalmente, o tratamento de ?gua, s?o realizados de forma insuficiente e prec?ria, sinalizando a necessidade de a??es orientadas por pesquisas sustentadas nos princ?pios de uma Educa??o Ambiental capaz de despertar na popula??o maior problematiza??o e interven??o na realidade local. Esta pesquisa objetivou instigar a constru??o de conhecimentos cr?ticos aptos a permitirem maior percep??o da realidade local associada ? investiga??o da viabilidade t?cnica de inser??o, junto ? comunidade pesquisada, de tecnologia alternativa de tratamento de ?gua baseado em radia??o ultravioleta ? Tubo UV. Para o desenvolvimento metodol?gico esta pesquisa social utilizou-se de procedimentos da pesquisa-a??o em que din?micas de sensibiliza??o, oficinas de confec??o, adapta??o e instala??o do Tubo UV, reuni?es e outras pr?ticas educacionais abordaram a tem?tica do tratamento de ?gua, as quest?es sociais, ambientais e de sa?de, entre outras correlacionadas de forma participativa, reflexiva e harm?nica entre pesquisados e pesquisadores. Como ?rea de pesquisa foi escolhida a comunidade do assentamento rural Boa Esperan?a - ABE, localizada em Z? Doca onde foram instalados e avaliados 05 (cinco) unidades do Tubo UV. Para coleta de dados foram realizadas 64 (sessenta e quatro) entrevistas e aplicados question?rios antes das din?micas de sensibiliza??o e ao final de todo o processo educativo, com objetivo de identificar melhoria na percep??o da comunidade em rela??o ? tem?tica abordada e a realidade local, al?m de consequentes mudan?as de atitudes. O tratamento dos dados coletados nos question?rios apresentou vari?veis que foram analisadas com o teste n?o param?trico do Qui-Quadrado e outras, calculadas as m?dias de respostas com seus respectivos desvios padr?es e seus valores m?nimos e m?ximos. Os resultados indicaram condi??es favor?veis ? adapta??o e inser??o da tecnologia do Tubo UV apresentando viabilidade econ?mica e operacional comparada a projetos id?nticos instalados com sucesso em outros pa?ses, destacando-se a aceita??o da proposta e a facilidade de acesso aos materiais necess?rios a confec??o do Tubo UV. Quanto a an?lise das a??es educativas relacionadas a discuss?o da tem?tica abordada registraram-se significativas respostas de amplia??es e modifica??o na forma cr?tica de perceber a realidade local apontando, inclusive, mudan?as de postura que auxiliaram a busca de melhor qualidade de vida para comunidade. Conclui-se que a realiza??o da a??o concreta da inser??o do uso do Tubo UV, em processo dial?gico e cr?tico de constru??o de conhecimento pautado na rela??o intr?nseca entre a??o e reflex?o associada ? permissiva cr?tica dos saberes constru?dos por pesquisados e pesquisadores foi a receita para alcan?ar os objetivos da pesquisa.

En France les filtres plantés à écoulement vertical sont utilisés pour le traitement des surverses de déversoir d’orage (CSO en anglais). Ils sont efficaces pour le traitement des polluants ainsi que pour assurer un rôle de tampon hydraulique permettant de protéger les milieux hydriques superficiels. Ils ont la particularité de recevoir des effluents bruts dont la fréquence, l’intensité, la durée et les concentrations sont stochastiques. En conséquence de quoi l’optimisation du dimensionnement est particulièrement délicate. Dans ce travail, le dimensionnement est abordé suivant deux approches. D’une part en définissant les processus clefs pour une optimisation du dimensionnement et, d’autre part, en construisant un modèle dynamique simplifié (Orage)permettant de prendre en compte, sur le long terme, le caractère stochastique des évènements et les contraintes locales. Le cœur du modèle a été calibré et validé sur une large gamme d’évènements mesurées sur un site en taille réelle (site de Marcy l’Etoile). La qualité de la calibration a été validé aussi bien visuellement que statistiquement et la robustesse du modèle étudiée par une analyse de sensibilité (méthode de Morris). L’optimisation automatique du dimensionnement a nécessité la réalisation d’une boucle itérative également paramétrée et testée dans le cadre du site de Marcy l’Etoile et pour des cas théoriques. Les dimensionnements proposés ont été estimés réalistes. La définition des processus clefs du système de traitement, et le développement du modèle simplifié, a également été possible grâce à la simulation d’expérimentations sur colonnes par un modèle mécaniste (HYDRUS / CW2D). La paramétrisation des processus du modèle simplifié a été réalisée sur la base d’expérimentations détaillées sur le site de Marcy l’Etoile. Le site a été suivi pendant trois ans aussi bien par des prélèvements automatiques, des traçages, que des mesures en lignes (hydraulique, azote, teneur en eau). Parmi les processus calibrés, nous retiendrons i) l’importance du niveau de saturation de la base du filtre au début d’un évènement vis-à-vis des court circuits hydrauliques, ii) la définition des capacités d’adsorption de l’azote ammoniacale de différents matériaux (pouzzolane, mélange de sable et de zéolite) et iii), la définition des cinétiques de nitrification suivant la température et quantité d’azote ammoniacal adsorbé. Si les performances de l’ouvrage sont hautes pour les paramètres majeurs (MES, DCO, N-NH4), l’impact du dimensionnement, de la gestion et des facteurs environnementaux sur les performances et l’accumulation de boue a été étudié. De plus, quelques suivis ont été réalisés sur les métaux et les HAP. Ces mesures ont permis non seulement de calibrer le logiciel Orage mais aussi de proposer des modifications pour l’amélioration du dimensionnement. / Constructed wetlands for combined sewer overflow treatment (CSO CWs) are vertical flow filters in France. They effectively remove pollutants and mitigate hydraulic peaks, which protects natural waters. They receive unsettled flows with stochastic return periods, volumes and concentrations, making design optimization difficult. In the presented work, design is targeted from two sides. First, the scientific basis is laid down for the design-support software Orage. The tool is model-based and as such, it considers the stochasticity of CSOs site-specifically. Its core model has been calibrated and then verified by a range of tests. Simulations fit to measured data from a full-scale CSO site (Marcy l’Etoile). The goodness of fit is evaluated visually and statistically. Model robustness has been confirmed by a sensitivity analysis (Morris method). After this, the iterative shell has been parameterized and tested (the software element doing automatic optimization). The design proposals of the tool have been found realistic. The other approach to target optimization has been a detailed field research at Marcy l’Etoile. The site at Marcy l’Etoile has been monitored for three years, using automatic samplers and online probes. The filling of the porous media at event start proves and explains shortcutting behaviour. Adsorption capacities have been quantified for pozzolana and a sand and zeolite mixture. A temperature-dependent equation is calibrated to calculate nitrification rate. System efficiency is high for target pollutants (TSS, COD, NH4-N). Design, operational and environmental factors have been analysed to seek potential effects on removal performances and sludge accumulation. Additionally, PAHs and metals are indicated for a few selected events. The field results were essential to calibrate Orage and to see options for design improvements. The understanding of CSO CWs and the development of Orage was promoted also by simulating lab-scale columns using the process-based model package HYDRUS / CW2D.