Navegação Teses por assunto "water treatment"

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  • IPEN-DOC 15347

    MARTINS, LUIZ . Analise da viabilidade tecnico-economico-ambiental da operacao do sistema elevatorio Tiete-Billings no suprimento de agua e eletricidade na regiao metropolitana de Sao Paulo / Analysis of technical feasibility, economic and environmental operation of the lift system Tietê-Billings in the supply of water and electricity in the metropolitan region of São Paulo . 2010. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 115 p. Orientador: Denise Alves Fungaro. DOI: 10.11606/D.85.2010.tde-12082011-131123

    Abstract: O presente estudo analisa a água da bacia do alto Tietê, tanto como insumo na forma de água potável produzido em oito Estações de Tratamento de Água (ETA), quanto insumo na forma de energia hidráulica, ou ainda, como água residuária gerada por diferentes atividades de origem antrópica. O maior problema desta bacia é a água residuária que é lançada nos rio Tietê e Pinheiros devido ao déficit de 32,41 m3/s (2008) no tratamento de esgoto da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) o qual produz uma carga poluidora de 920 mil kg de DBO/dia. As águas urbanas que passam pelo canal do rio Pinheiros no período de cheias e de seca têm o mesmo destino que é o reservatório Billings. No entanto, os atos institucionais que permitem a operação de bombeamento da água para o reservatório são distintos. O primeiro caso ocorre pela ação de controle de cheia da RMSP e está apoiada na Resolução Conjunta de Secretarias de Estado de São Paulo (SEE- SMASRHSO em 13/03/96) que permite o bombeamento das águas nas seguintes situações de emergência: (1) previsão de vazão do rio Tietê no ponto de sua confluência com o rio Pinheiros, acima de 160 m3/s. (2) sobrelevação superior a 30 cm de nível d´água na confluência com o rio Pinheiros. No segundo caso, a Empresa Metropolitana de Águas e Energia (EMAE) propôs o Projeto Flotação à Secretaria de Estado do Meio Ambiente (SMA, 2004) para tratar 10 m3/s de águas originárias do canal de Pinheiros (set/2007 a set/2008) por meio da tecnologia de Flotação em Fluxo. Usando-se como base em informações do Plano de Tratamento de Esgoto para a grande São Paulo (SANEGRAN) e dados da operação do protótipo de flotação do Sistema Pinheiros-Billings (Projeto QAPB), concluiu-se que o impacto ambiental causado no reservatório Billings pela carga de poluentes (massa por segundo) bombeada após a flotação da água do rio Pinheiros foi sempre menor do que aquela observada na operação controle de cheias. O tratamento por flotação apresentou remoção de 91% para o fósforo total, 90% para o E.coli, 53% para a matéria orgânica e 14% para o nitrogênio amoniacal. Observou-se um aumento de 34% para o oxigênio e uma diminuição de 46% na turbidez. A análise da viabilidade técnica da operação do Sistema Elevatório Tietê-Billings realizada pelo Método AHP-Analitic Hierarchy Process, demonstrou que 65,62% da água que entra no reservatório Billings pode ser utilizada para gerar energia elétrica, enquanto que 34,38% desta água pode ser utilizada no abastecimento da RMSP. O estudo da viabilidade econômica comparou o custo do processo flotação com o custo de aporte de água proveniente de outros mananciais e demonstrou que o custo da operação de flotação das águas do rio Pinheiros para servir ao abastecimento da RMSP é economicamente viável.

    Palavras-Chave: brazil; water treatment; flotation; water reservoirs; rivers; water supply; hydroelectric power; feasibility studies

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  • IPEN-DOC 13704

    SILVA, ANGELICA M. da . Avaliacao da qualidade do Rio Sao Lourenco, SP, sob influencia de estacoes de tratamento de agua e estacoes de tratamento de esgoto / Environmental quality in area of influence of mud of stations for treatment of water and sewage . 2008. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 157 p. Orientador: Maria Beatriz Bohrer Morel. DOI: 10.11606/T.85.2008.tde-30062009-102128

    Abstract: Durante muito tempo, houve um descaso com os recursos hídricos, tanto por parte da sociedade quanto pelas autoridades. O aumento rápido da população, ocasionando ocupações desordenadas, foi ignorado pelos setores públicos e pela própria sociedade, resultando na degradação do ambiente. Os ensaios ecotoxicológicos são essenciais para avaliação ambiental, em conjunto com a avaliação química e biológica. Atualmente, existem mais de 7500 estações de tratamento de água (ETA) convencionais no Brasil. Estima-se que cerca de 2.000 toneladas de sólidos (lodo gerado após o tratamento) são lançadas em águas brasileiras sem nenhum tratamento. O objetivo do presente trabalho foi a aplicação da tríade de qualidade do sedimento, além da avaliação química e ecotoxicológica da água do Rio São Lourenço, como subsídio para o estudo sobre a influência do descarte de Estações de Tratamento de Água (ETA) e Esgoto (ETE) dos municípios de São Lourenço da Serra e Juquitiba (SP). O Rio São Lourenço, além de abastecer o município de São Lourenço da Serra e receber toda a carga poluidora de São Lourenço da Serra e Juquitiba, é um dos principais afluentes do Rio Juquiá, que faz parte da Bacia Hidrográfica do Vale do Ribeira. Foram realizadas sete coletas durante os anos de 2004, 2005 e 2006, em 12 pontos do Rio São Lourenço, a montante e jusante das estações, as quais incluíram amostragens de água, para análises de parâmetros abióticos e ecotoxicológicos, e sedimento, para avaliação parâmetros ecotoxicológicos. Em 2006 as coletas incluíram amostras de sedimento para avaliação dos parâmetros abióticos e biológicos, dados utilizados para a aplicação da Tríade de Qualidade de Sedimento. Foram utilizadas espécies de diferentes níveis tróficos nos ensaios de ecotoxicidade, principalmente organismos autóctones, como importante ferramenta para se avaliar os ambientes tropicais. Na avaliação da toxicidade, foram realizados ensaios de toxicidade agudos e crônicos da água com Daphnia similis e Daphnia laevis, Ceriodaphnia silvestrii e Ceriodaphnia dubia, e do sedimento com organismos aquáticos: Ceriodaphnia silvestrii, Hyalella azteca e Chironomus xanthus. Nos ensaios ecotoxicológicos agudos foram utilizados para análise estatística o teste de TUKEY (TOXTAT 3.4) e para os ensaios de v toxicidade crônica o método proposto por EPA (2002). Os resultados de setembro de 2006 foram integrados e submetidos a análise multivariada. Os resultados obtidos em São Lourenço da Serra mostraram respostas negativas quanto à comunidade bentônica residente no local. Os pontos críticos quanto a avaliação ecotoxicológica do sedimento foram a jusante da ETA e jusante da ETE, sendo que não foi possível a correlação desses resultados com a avaliação química. Nas amostras de água apresentaram ecotoxicidade os pontos a jusante da ETA e da ETE. Os resultados indicam que o local é influenciado por ações antrópicas além dos descartes das ETA e ETE. Em Juquitiba, foi observada influência da ETA na qualidade da água. Na avaliação da estrutura da comunidade bentônica, a família Tubificidae foi presente e dominante em todos os pontos, característica de ambientes impactados. Na avaliação da contaminação química da água, foram observadas altas concentrações de Al e Fe, sendo que não estão correlacionadas aos efluentes das estações e são características naturais da região de São Paulo. Esses resultados mostram que a qualidade da água e do sedimento do Rio São Lourenço neste local está comprometida pelas ações antrópicas além do ambiente sofrer influência dos descartes das ETA e ETE. Há necessidade de maior controle ambiental na área, já que se trata de uma Área de Preservação Ambiental.

    Palavras-Chave: water pollution; water treatment; water quality; sewage; daphnia; aquatic organisms; toxicity; chemical analysis; physical properties; rivers; brazil

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  • IPEN-DOC 14107

    NOGUEIRA NETO, ANTONIO C. . Avaliacao de teoxidade aguda e cronica em aguas do Rio Jundiai e em afluentes e efluentes da ETE Novo Horizonte, Jundiai, Sao Paulo / Acute and chronic toxicity evaluation at Jundiaí river, influent and effluent from Novo Horizonte Wastewater Treatment Plant (NHWWP), Jundiaí, São Paulo . 2009. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 75 p. Orientador: Sueli Ivone Borrely. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-05112009-150922

    Abstract: A cidade de Jundiaí está localizada a aproximadamente 60 Km de São Paulo e tem uma população de 342.983 mil habitantes sendo que 94,37% residem na zona urbana. A cidade está inserida na bacia hidrográfica do Rio Jundiaí, rio que é formado a partir da confluência do Rio Jundiaizinho com o Ribeirão das Taipas e possui uma extensão de 123 quilômetros e sua foz está situada em Salto, na confluência do Rio Jundiaí com o Rio Tietê. Está é menor bacia hidrográfica do estado de São Paulo e também uma das mais industrializadas. A cidade de Jundiaí conta com a Estação de Tratamento de Esgotos Novo Horizonte (ETE Jundiaí), que coleta 98% dos esgotos da cidade, trata 100% de todo esgoto coletado, com eficiência de remoção de 92% de carga orgânica, esgoto que depois do tratamento é lançado no Rio Jundiaí. O objetivo deste trabalho foi utilizar ensaios de toxicidade com organismos aquáticos para avaliar a carga tóxica que chega à ETE, bem como a eficiência do tratamento biológico e a influência da estação no seu entorno. Foram coletadas amostras em 6 pontos distintos; à montante da ETE (P1), na entrada da ETE (P2), na calha de distribuição das lagoas de aeração (P3), nas 2 saídas da ETE (P4 e P5) e à jusante da ETE (P6). As amostras de afluente da ETE foram mais tóxicas que os efluentes da ETE; já os resultados das amostras do rio não apresentaram diferença. Para Vibrio fischeri os valores de CE(i)50 variaram entre 2,23% e 9,39% para a calha de entrada das lagoas de aeração, enquanto que para Daphnia similis variaram entre 15,52% e 89,95%; para a entrada da ETE os valores variaram entre 4,63% e 8,31% para Vibrio fischeri , e 17,68% e não tóxico para Daphnia similis. Nas campanhas onde foram amostradas as saídas da ETE e águas do rio, os ensaios realizados com Vibrio fischeri apresentaram resultados entre 53,55% e não tóxico para águas do rio e 29,46% e não tóxico para o efluente da ETE, já para Daphnia similis, os resultados estão entre 55,92% e não tóxico para águas do rio e 70,97% e não tóxico para o efluente da ETE. Nos ensaios realizados com Ceriodaphnia dubia, a média de nascimentos para águas do rio esteve entre 4,60 e 15,00 enquanto que para o efluente da ETE esteve entre 4,50 e 10,35 para amostra bruta. Os resultados de toxicidade comprovam a eficiência da ETE na remoção de toxicidade porém outros parâmetros devem ser observados para se comprovar o impacto de seus efluentes sobre as águas do rio.

    Palavras-Chave: waste processing; waste water; water treatment; toxicity; biological effects; biochemical oxygen demand; chemical oxygen demand; daphnia; bacteria; fishes

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  • IPEN-DOC 28774

    SILVA, RENAN L. de O. . Avaliação da atividade glicocorticogênica em águas superficiais do estado de São Paulo / Glucocorticogenic activity assessement in surface waters from São Paulo state . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 88 p. Orientador: José Roberto Rogero. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-29042022-142211

    Abstract: O monitoramento da qualidade dos ambientes aquáticos é uma importante ferramenta para o diagnóstico da qualidade da água com vistas à proteção da saúde da população, manutenção do equilíbrio ecológico e ao desenvolvimento de ações de recuperação de corpos hídricos já comprometidos por atividades antrópicas. A inclusão de contaminantes emergentes, muitos dos quais atingem os corpos d´água por meio de descargas de esgotos domésticos, nos programadas de monitoramento é fundamental para a avaliação da real qualidade dos recursos hídricos e entendimento sobre os possíveis efeitos desses compostos no ambiente. O objetivo desse estudo foi investigar a ocorrência de glicocorticoides em águas superficiais do Estado de São Paulo por meio do bioensaio in vitro GR-CALUX e avaliar possíveis correlações com atividade estrogênica e outros parâmetros indicadores de contaminação por esgotos com o intuito de direcionar futuras escolhas de novos pontos de monitoramento para esse parâmetro. Entre 2018 e 2020 foram avaliados 19 pontos de coleta, entre rios e reservatórios, totalizando 70 ensaios para atividade glicocorticogênica. Embora a maior parte dos resultados obtidos esteja abaixo do limite de quantificação do método, na ordem de ng eq. Dexametasona.L-1 , os pontos Rio Capivari, Ribeirão Pires, Ribeirão Preto e Ribeirão dos Meninos apresentaram resultados quantificáveis entre 2,2 e 44 ng eq. Dexametasona.L-1. Foram identificadas correlações diretas com os parâmetros nitrogênio amoniacal, nitrogênio kjeldahl total, fósforo, Escherichia Coli, carbono orgânico total, demanda bioquímica de oxigênio e atividade estrogênica e correlação inversa com os resultados para oxigênio dissolvido, corroborando a ligação entre a presença dessa classe de fármacos com o lançamento de esgotos nos corpos d´água. O agrupamento dos locais estudados de acordo com os resultados obtidos pode ser usado como base para escolha de futuros locais de amostragem e investigação da ocorrência de atividade glicocorticogênica em outros corpos d´água. Embora os efeitos imediatos na saúde humana sejam improváveis, a presença ambiental de compostos glicocorticogênicos na faixa de ng.L-1 indica a necessidade de estudos mais detalhados para o estabelecimento da identidade dos compostos ativos, identificação e compreensão dos efeitos ecotoxicólogicos crônicos e avaliação os riscos humanos e ecológicos envolvidos.

    Palavras-Chave: water treatment; surface waters; pollution control; drugs; glucocorticoids; hormones; health hazards; human factors; occupational safety; bioassay; in vitro; toxic substances control acts

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  • IPEN-DOC 25575

    WAKASUGI, DENISE S.M. . Avaliação da concentração de 226 Ra, 228 Ra, 210Pb e 210 Po e caracterização química inorgânica das águas minerais dos Parques das Águas de Águas de Contendas e Lambari - MG / Assessment of the concentration of the 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po and inorganic chemical characterization of mineral waters of Parques das Águas of Águas de Contendas and Lambari - MG . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 273 p. Orientador: Sandra Regina Damatto. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-01022019-111224

    Abstract: A radioatividade natural das águas é proveniente dos elementos radioativos nela dissolvidos e dos gases de alguns elementos radioativos difundidos das rochas subterrâneas. Quando se considera a geoquímica dos radionuclídeos naturais no ambiente aquático, os elementos de maior interesse do ponto de vista de risco à saúde são os isótopos de rádio (Ra), os de radônio (Rn) e os de urânio (U), por apresentarem maior solubilidade em água. Uma vez que a dieta humana é a principal fonte de absorção da radioatividade natural e de exposição interna do homem, o consumo de águas minerais pode aumentar significativamente a probabilidade de ingestão de altas concentrações de radionuclídeos naturais nelas dissolvidos. O objetivo geral do presente trabalho foi determinar as concentrações de atividade dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po nas águas minerais das fontes dos Parques das Águas de Águas de Contendas e de Lambari, MG, para avaliar as doses efetivas comprometidas devido à ingestão destas águas e realizar a caracterização química inorgânica, determinando os elementos químicos Ag, Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Ti, V e Zn. Os objetivos específicos foram verificar a influência da sazonalidade na concentração de atividade dos radionuclídeos e dos elementos químicos analisados e determinar os parâmetros físicos e físico-químicos como temperatura, vazão, pH, CE, STD. As técnicas analíticas empregadas para determinar as concentrações de atividade foram a de alfa e beta total após separação radioquímica para os radionuclídeos 226Ra, 228Ra e 210Pb com determinação em detector proporcional de fluxo gasoso e baixa radiação de fundo e de espectrometria alfa após separação radioquímica para o radionuclídeo 210Po com determinação em espectrômetro alfa. Os valores de concentrações de atividade obtidos variaram de 7,71 ± 0,27 mBq L-1 a 250 ± 3 mBq L-1 para o 226Ra, de < LID (3,7 ± 0,1 mBq L-1) a 244 ± 4 mBq L-1 para o 228Ra, de < LID (4,9 ± 0,4 mBq L-1) a 57,1 ± 3,0 mBq L-1 para o 210Pb e de < LID (3,3 ± 0,4 mBq L-1) a 15,7 ± 1,1 mBq L-1 para o 210Po. O cálculo da dose efetiva comprometida para a ingestão de água mineral contendo 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po foi realizado para o corpo inteiro (He), em crianças de 5 anos, adolescentes de 15 anos e adultos até 70 anos, e para os principais órgãos afetados (Ho), em adultos até 70 anos, após a ingestão da água mineral. Os maiores valores de dose para o corpo inteiro foram de 273 ± 14 μSv a-1 para o 226Ra, 945 ± 15 μSv a-1 para o 228Ra, 79,2 ± 4,2 μSv a-1 para o 210Pb, em adolescentes de 15 anos e, de 40,4 ± 2,9 μSv a-1 para o 210Po em crianças de 5 anos. Para a caracterização química inorgânica foi utilizada a espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF) que apresentou os elementos Co e Cu abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ag e V com maiores concentrações e, a espectrometria de emissão óptica com plasma de argônio (ICP-OES) que apresentou o elemento Cr abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ca, Fe e Na com maiores concentrações. Assim, mediante os resultados obtidos e aos testes estatísticos aplicados: análise de Cluster, coeficiente de correlação de Pearson e ANOVA, conclui-se que existe a correlação entre a precipitação pluviométrica e a sazonalidade das concentrações dos radionuclídeos e dos elementos químicos inorgânicos em estudo, que o radionuclídeo que apresentou maior concentração em Águas de Contendas foi o 228Ra para a maioria das fontes e em Lambari foi o 226Ra, também na maioria das fontes e, como consequência, as maiores doses obtidas também foram para os radionuclídeos naturais 226Ra e 228Ra.

    Palavras-Chave: radioactivity; natural radioactivity; environmental exposure; radium 226; radium 228; polonium 210; lead 210; internal irradiation; biogeochemistry; isotopes; detection; isotope separation; radiation detection; water treatment; ground water; underground storage; public health; drinking water; risk assessment; safety analysis; brazil

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  • IPEN-DOC 25432

    MOREIRA, TATIANA M. . Avaliação da viabilidade de biossorventes alternativos na recuperação de corpos hídricos contaminados por derramamento de derivados do petróleo / Assessment of the viability of alternative biosorbents in the recovery of water bodies contaminated by oil spills . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Emília Satoshi Miyamaru Seo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-29012019-160724

    Abstract: Acidentes ambientais vêm ocorrendo ao longo de décadas, assim, além de atitudes para evitar esses danos, são necessárias ações para remediação. Materiais tecnológicos e de baixo custo em impacto ambiental podem ser uma alternativa para o tratamento de corpos hídricos degradados, além de um caminho ambientalmente sustentável para remediação de córregos e rios urbanos. Neste contexto, buscou-se avaliar na pesquisa, materiais biossorventes para serem utilizados em acidentes de derramamento de derivados do petróleo em meio aquático. Como matéria-prima, utilizaram-se as fibras das cascas de banana, coco e laranja. Como contaminantes foram utilizados a gasolina e o óleo diesel. Os biossorventes foram produzidos por processos de secagem, ativação química, moagem, classificação granulométrica, caracterização e ensaios de sorção. Para a caracterização foram empregadas as técnicas: picnometria, termogravimetria, análise elementar, microscopia eletrônica de varredura, teor de umidade, retenção de água pela biomassa seca, hidrofobicidade, flutuabilidade, teor de cinzas, fluorescência de raios X e classificação granulométrica. Para o tratamento dos dados, desenvolveu-se um planejamento estatístico de identificação das variáveis significativas no processo de sorção, construíram-se curvas de equilíbrio e de cinética de sorção e que foram modeladas por meio das isotermas de Freundlich e Langmuir. Para estudo da influência da granulometria na sorção, os ensaios foram realizados com os grãos primeiramente de maneira generalizada e posteriormente separados por granulometrias distintas. Os resultados se mostraram promissores, sendo o coco o biossorvente mais eficiente, ele sorveu uma média de 3,94 g/g de óleo diesel e 2,80 g/g de gasolina.

    Palavras-Chave: oil spills; natural occurrence; waste water; water treatment; sorbent recovery systems; biological recovery; grain size; measure theory; bonding; hydrogen

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  • IPEN-DOC 25578

    SILVA, LARISSA L. da . Avaliação de interferentes endócrinos e marcadores de atividade antrópica nos corpos d'água da área de instalação do Reator Multipropósito Brasileiro - RMB / Evaluation of endocrine disruptors and anthropic activity markers in water bodies of the area of installation of the Brazilian Multipurpose Reactor - BMR . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 204 p. Orientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-15022019-143422

    Abstract: O estudo de poluentes com características orgânicas e inorgânicas nas águas subterrâneas e superficiais de uma dada região é uma ferramenta importante na avaliação da poluição. Os interferentes endócrinos são produtos químicos sintéticos ou naturais que têm a capacidade de atuar no sistema endócrino de seres humanos e animais mimetizando hormônios naturais estimulando respostas diferentes das que originalmente seriam geradas e podem produzir efeitos adversos sobre os organismos, mesmo em concentrações de μg e ng L-1. As atividades antrópicas são a principal fonte de entrada de interferentes endócrinos no meio ambiente. O objetivo desta pesquisa foi determinar 13 compostos orgânicos (dietilftalato, dibutilftalato, nonilfenol, bisfenol A, cafeína, androstano, estrona, estradiol, etinilestradiol, progesterona, coprostanol, colesterol e colestanol) que podem estar presentes nas águas subterrâneas e superficiais da área de instalação do Reator Multipropósito Brasileiro (RMB). Este é um estudo sem precedentes e de grande importância para a região avaliada, uma vez que fornecerá orientação sobre o grau de contaminação das águas locais antes do início do projeto de construção. O estudo também permitirá verificar se o projeto de construção do reator oferecerá algum prejuízo ambiental para a área em seu entorno. Para a determinação dos compostos de interesse, foi utilizado um método analítico desenvolvido e validado para determinação dos compostos de interesse em amostras de água e particulado da coluna d'água, consistindo na concentração das amostras por extração em fase sólida (SPE) e/ou extração ultrassônica, seguido de quantificação por cromatografia gasosa acoplada a detector de espectrometria de massa (GC/MS). Os resultados revelaram baixas concentrações de alguns dos compostos orgânicos estudados, derivados de atividades antrópicas nas proximidades do local. Os rios que atravessam a área do projeto de instalação apresentam a maioria dos valores abaixo de 0,05 μg L-1, normalmente em estação seca, exceto para cafeína, em outubro de 2016 (0,80±0,03 μg L-1 a jusante do empreendimento) e outubro de 2017 (0,22±0,01 μg L-1 a jusante do empreendimento) e para colesterol em outubro de 2017 a montante do empreendimento (6,6±0,3 μg L-1).

    Palavras-Chave: water treatment; organic compounds; detection; biogeochemistry; sample preparation; water pollution; rmb reactor; nuclear facilities; endocrine diseases; endocrine glands; hormones; metrology; validation; sensitivity; socio-economic factors; gas chromatography; mass spectroscopy; high-performance liquid chromatography; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 18168

    COSTA, LUZIA B.O. . Avaliação do ciclo de vida da produção de biogás via estação de tratamento de esgoto e uso em célula a combustível de óxido sólido / Life cycle assessment of biogas produced in a wastewater treatment plant (WWTP) and its use in a solid oxide fuel cell (SOFC) . 2012. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 135 p. Orientador: Jose Octavio Armani Paschoal. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-24102012-080923

    Abstract: A busca pelo uso de energia renovável, bem como a mitigação dos impactos antropogênicos, desempenha importante papel no desenvolvimento da sociedade contemporânea. O uso de energia de origem renovável é uma possível solução para os problemas relacionados aos impactos ambientais, em especial, às alterações climáticas. Uma importante fonte de energia renovável é a biomassa oriunda de resíduos orgânicos que, após a digestão anaeróbia, resulta em um gás rico em metano, conhecido como biogás. Sob o ponto de vista de qualidade ambiental, o aproveitamento energético dos resíduos produzidos a partir do tratamento das águas residuárias domésticas pode minimizar os impactos ambientais à medida que permite a diminuição da carga orgânica descartada na água e no solo. Adicionalmente, também é possível mitigar os efeitos negativos de emissões de metano na atmosfera quando o biogás é utilizado na produção de energia por meio das células a combustível (CaC) do tipo óxido sólido (SOFC). Neste sentido, o presente trabalho objetivou avaliar o ciclo de vida da ETE, da unidade geradora de biogás, sua purificação e uso em CaCs, identificando o potencial de mitigação dos gases do efeito estufa e de aproveitamento energético do biogás. Dentre os principais resultados obtidos, a etapa construtiva, é a principal contribuinte da demanda acumulada de energia, participando com 55% da CED, enquanto a etapa de tratamento do esgoto, fase líquida, destaca-se na produção de emissões atmosféricas, cerca de 23.500 Kg CO2 eq por dia. O potencial de emissões dos gases de efeito estufa podem ser evitados, durante todo o ciclo, em cerca de 3.000 kg CO2 eq por dia. A energia total que pode ser aproveitada com o biogás gerado na ETE e usado em CaC, do tipo SOFC, é de cerca de 14.000 kWh/dia, o que pode suprir em 100% a demanda de eletricidade da fase de tratamento. Os resultados apresentados lançam um desafio e geram oportunidades para pesquisadores e planejadores de sistemas energéticos desenvolverem estratégias ambientalmente saudáveis para a utilização dos recursos renováveis.

    Palavras-Chave: life cycle assessment; biogas process; biomass; water treatment; waste water; environmental impacts; renewable energy sources; organic compounds; solid oxide fuel cells

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  • IPEN-DOC 26432

    ALVES, MAURICIO B. . Avaliação do organismo ouriço do mar (Lytechinus variegatus e Sterechinus neumayeri) como biomonitor de contaminação por elementos tóxicos e traço em ambientes marinhos : costa brasileira e região Antártica / Evaluation of sea urchin (Lytechynus variegatus and Sterechinus neumayeri) as biomonitor of contamination by toxic and trace elements in marine environments: Brazilian coast and Antarctic region . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 176 p. Orientador: Déborah Inês Teixeira Fávaro. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-17102019-134707

    Abstract: A contaminação de ecossistemas marinhos costeiros pode ser avaliada por meio de programas de biomonitoramento, utilizando-se organismos indicadores. No presente estudo, utilizou-se o organismo ouriço do mar para fins de biomonitoramento passivo para elementos possivelmente tóxicos e traço. Foram analisados tecidos de ouriços-do-mar provenientes da região de São Sebastião, São Paulo (espécie Lytechinus variegatus) e da região da Estação Comandante Ferraz, Antártica (espécie Sterechinus neumayeri), em dois locais (não impactado e impactado). Determinaram-se as concentrações dos elementos: As, Ba, Br, Ca, Co, Cr, Fe, K, Na, Rb, Sc, Se e Zn por meio da técnica de análise por ativação neutrônica instrumental (INAA) e dos elementos potencialmente tóxicos (Cd, Hg, Ni e Pb), e Cu por espectrometria de absorção atômica (AAS). Os resultados de concentração obtidos foram comparados com outros organismos utilizados em biomonitoramento e com os valores de concentração em sedimentos, para cada região estudada neste trabalho. Os elementos Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Ni, Sc e Zn apresentaram maior concentração em São Sebastião (local mais impactado). Para a região Antártica, os ouriços da região da Estação Ferraz (local possivelmente mais impactado) apresentaram maiores níveis de Br, Co, Cr, Cs, K, Se e Zn. Para a espécie L. variegatus este estudo indicou a possibilidade de biomonitorar Cd, Ni e Sc independente do sexo; os elementos Co, Cr, Hg, Pb e Cu nas fêmeas e Zn, nos machos. Para a espécie S. neumayeri os resultados sugeriram a possibilidade de biomonitoramento para os elementos Co, Cr, Cu, Fe, Pb, Se e Zn. O presente estudo contribuiu também para o conhecimento da composição mineral das espécies de ouriço-do-mar L. variegatus e S. neumayeri.

    Palavras-Chave: aquatic organisms; sea urchins; cytological technique; toxicity; bioremediation; sediments; trace amounts; elements; environmental impacts; contamination; water pollution monitors; water treatment; oxide minerals; uranium minerals; geochemistry; neutron activation analysis; absorption spectroscopy; brazil; antarctic regions

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  • IPEN-DOC 20699

    COSTA, PRISCILA . Desenvolvimento de uma metodologia para caracterização do filtro cuno do reator IEA-R1 utilizando o método de Monte Carlo / Development of methodology for characterization of cartridge filters from the IEA-R1 using the Monte Carlo method . 2014. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 53 p. Orientador: Ademar José Potiens Junior. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-23032015-081657

    Abstract: O filtro cuno faz parte do circuito de tratamento de água do reator IEA-R1 que , quando saturado, é substituído, se tornando um rejeito radioativo que deve ser gerenciado. Neste trabalho foi realizada a caracterização primária do filtro cuno do reator nuclear IEA-R1 do IPEN utilizando-se espectrometria gama associada ao método de Monte Carlo. A espectrometria gama foi realizada utilizando-se um detector de germânio hiperpuro (HPGe). O cristal de germânio representa o volume ativo de detecção do detector HPGe, que possui uma região denominada camada morta ou camada inativa. Na literatura tem sido reportada uma diferença entre os valores experimentais e teóricos na obtenção da curva de eficiência desses detectores. Neste trabalho foi utilizado o código MCNP-4C para a obtenção da calibração em eficiência do detector para a geometria do filtro cuno, onde foram estudadas as influências da camada morta e do efeito de soma em cascata no detector HPGe. As correções dos valores de camada morta foram realizadas variando-se a espessura e o raio do cristal de germânio. O detector possui 75,83 cm3 de volume ativo de detecção, segundo informações fornecidas pelo fabricante. Entretanto os resultados encontrados mostraram que o valor de volume ativo real é menor do que o especificado, onde a camada morta representa 16% do volume total do cristal. A análise do filtro cuno por meio da espectrometria gama, permitiu a identificação de picos de energia. Por meio desses picos foram identificados três radionuclídeos no filtro: 108mAg, 110mAg e 60Co. A partir da calibração em eficiência obtida pelo método de Monte Carlo, o valor de atividade estimado para esses radionuclídeos está na ordem de MBq.

    Palavras-Chave: iear-1 reactor; filters; water treatment; radioactive wastes; gamma spectroscopy; monte carlo method; high-purity ge detectors; m codes; calibration

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  • IPEN-DOC 16076

    OTOMO, JULIANA I. . Desenvolvimento e validacao de metodologia analitica para determinacao de hormonios, considerados disruptores endocrinos, nas aguas destinadas ao abastecimento publico na regiao do Rio Paraiba do Sul, SP / Development and validation of analytical methodology for endocrine disruptors hormones determination in water for public supply at region of Paraiba do Sul River, SP . 2010. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 178 p. Orientador: Elaine Arantes Jardim Martins. DOI: 10.11606/D.85.2010.tde-11082011-161209

    Abstract: Os disruptores endócrinos são substâncias químicas, sintéticas ou naturais, capazes de interferir no sistema endócrino de seres humanos e animais. Pertencem à classe dos micro poluentes, pois mesmo em concentrações de &mu;g e ng.L-1 causam efeitos adversos aos organismos a eles expostos. Os hormônios destacam-se dentre os disruptores endócrinos por serem compostos potencialmente ativos no sistema biológico e estão relacionados à origem de diversos tipos de cânceres. Esta dissertação teve por objetivo desenvolver e validar metodologia para determinar hormônios, considerados disruptores endócrinos, em amostras de água bruta e tratada da região da Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul utilizando a técnica de cromatografia gasosa com detecção por espectrometria de massas. A população atendida pelas unidades da SABESP dessa região é de aproximadamente 11 milhões de habitantes. Através do processo de validação, a metodologia desenvolvida pode ser considerada seletiva, robusta, exata, linear e precisa para a análise proposta. Aplicando o procedimento analítico validado nas amostras coletadas, alguns dos compostos estudados puderam ser detectados tanto em água bruta como em água tratada permanecendo abaixo do limite de quantificação, exceto a cafeína que apresentou concentração média de 0,45 &mu;g.L-1 em água bruta e 0,17 &mu;g.L-1 em água tratada, observando-se indícios de contaminação principalmente nas épocas secas. Este projeto de pesquisa está vinculado a uma parceria entre o Instituo de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) e a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP).

    Palavras-Chave: brazil; water supply; endocrine diseases; hormones; drinking water; gas chromatography; sample preparation; validation; waste water; water treatment

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  • IPEN-DOC 18032

    RODRIGUES, VALERIA C. . Desenvolvimento e validação de metodologia analítica para a determinação de fármacos em amostyras de água, superficial e tratada, utilizando a cromatografia líquida de ultra performance acoplada a espectrometria de massas tandem (UPLC-MS/MS) / Development and validation of analytical methodology for determination of pharmaceutical compounds in surface and surface treated water samples by ultra performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) . 2012. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 91 p. Orientador: Maria Aparecida Faustino Pires. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-29062012-131108

    Abstract: O relevante conceito de sustentabilidade dos dias atuais leva a população a pensar no tratamento dos recursos naturais e principalmente na qualidade e escassez da água. A grave problemática quanto à gestão dos resíduos urbanos no país, desde sua produção, coleta e disposição final são os desafios colocado aos municípios e a sociedade em geral. O uso cada vez mais abundante dos medicamentos farmacêuticos gera uma demanda de resíduos que acabam atingindo os leitos dos rios. Com avanço das tecnologias é possível monitorar e conhecer os resíduos que afetam indiretamente e diretamente as águas das bacias hidrográficas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e validar uma metodologia analítica para a determinação dos resíduos de fármacos (ácido acetil salicílico, diclorofenaco de sódio, paracetamol, ibuprofeno e fenoprofeno) em águas utilizando a cromatografia líquida de ultra performance acoplada à espectrometria de massas tipo tandem (UPLC-MS/MS). Foram utilizadas duas fases moveis distintas. Para os fármacos paracetamol e diclofenaco foi utilizado como fase móvel água: metanol (1:1; V/V) com adição de ácido fórmico e a ionização de eletrospray em modo positivo; para os fármacos acetil salicílico, ibuprofeno e fenoprofeno foi utilizado água: metanol (1:1; v/v) com adição de acetato de amônio e a ionização de eletrospray em modo negativo. O desempenho do método foi avaliado quanto aos seguintes parâmetros: especificidade e seletividade, faixa de trabalho, linearidade; limite de detecção e limite de quantificação, exatidão, robustez e incerteza de medição. Os resultados obtidos comprovaram a adequabilidade do método ao propósito supracitado. Os valores obtidos para o limite de decisão (cc&alpha;) e capabilidade de detecção (cc&beta;) foram: paracetamol 0,21 e 0,34 &mu;g L -1; diclofenaco 2,42 e 3,24 &mu;g L -1 ; AAS 1,56 e 2,45 &mu;g L -1; ibuprofeno 2,34 e 3,21 &mu;g L -1 e fenoprofeno 1,89 e 2,33 &mu;g L-1, respectivamente. A metodologia foi aplicada na caracterização de amostras de água superficial (bruta) e tratada proveniente de áreas de captação e de tratamento de água da bacia hidrográfica do Paraíba do Sul. Foram realizadas duas coletas distintas, setembro/ 2010 e novembro/ 2010, nos municípios de Guararema, São José dos Campos, Taubaté e Pindamonhangaba. Em 31,2 % das amostras, Cinco amostras de água bruta das 16 amostras analisadas, foram encontrados resíduos de paracetamol. Os resultados obtidos apresentaram-se em uma faixa de concentração de 0,10 a 0,50 &mu;g L -1.

    Palavras-Chave: water treatment; sample preparation; drugs; residues; chromatography; mass spectroscopy; analytical solution; validation; rivers; brazil

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  • IPEN-DOC 16742

    SOUZA, RENATA R. de . Desenvolvimento e validação de metodologia analítica para determinação de disruptores endócrinos resultantes de atividade antrópicas nas águas da região do Rio Paraíba dos Sul, SP / Development and validation of analytical methodology for determination of endocrine disruptors from anthropic activities in waters at region of Paraíba do Sul, River, SP . 2011. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 186 p. Orientador: Elaine Arantes Jardim Martins. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-25082011-144150

    Abstract: Neste estudo foi realizada a avaliação de seis substâncias sintéticas resultantes de processos industriais e de atividades antropogênicas dietilftalato, dibutilftalato, nonilfenol, pentaclorofenol, bisfenol A e benzo[a]pireno os quais possuem capacidade de interferir negativamente no funcionamento normal do sistema endócrino de animais e de seres humanos (xenoestrógenos), em águas tratada e bruta de quatro municípios do Vale do Paraíba paulista. Para tanto, utilizou-se um método analítico de alta seletividade e sensibilidade, sendo a determinação por cromatografia gasosa acoplada ao detector de espectrometria de massas (GC/MS), precedida da concentração das amostras pelo método SPE (extração em fase sólida). Como não são suficientes apenas boas técnicas analíticas para garantir a qualidade dos dados gerados e a confiabilidade dos resultados, a metodologia desenvolvida foi submetida ao processo de validação, onde foram avaliados os parâmetros: seletividade, especificidade, linearidade, faixa linear de trabalho, limites de detecção e quantificação, precisão, exatidão, recuperação e robustez, além da incerteza na medição. Os resultados demonstraram que o método proposto é adequado para quantificação das amostras do rio Paraíba do Sul, e pela sua aplicação foi constatada a presença de todos os poluentes estudados tanto na água bruta quanto na potável em pelo menos um dos três períodos de amostragem, sendo as maiores concentrações mensuradas nas águas brutas e no período seco. Estes resultados evidenciam que as atividades antrópicas na região influenciam a qualidade da água do recurso hídrico estudado, bem como a qualidade da água de distribuição.

    Palavras-Chave: brazil; water quality; water treatment; endocrine diseases; synthetic materials; validation; sample preparation; gas chromatography; mass spectroscopy

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  • IPEN-DOC 13789

    GOMES JUNIOR, ALCIDES . Determinacao de selenio em agua subterranea utilizando a espectrometria de absorcao atomica com atomizacao eletrotermica em forno de grafita (GFAAS) e geracao de hidretos (HGAAS) / Determination of selenium in underground water using atomic absorption spectrometry with graphite furnace (GFAAS) and hydride generation (HGAAS) . 2008. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 117 p. Orientador: Elizabeth Sonoda Keiko Dantas. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-10102011-142936

    Abstract: Relatório realizado pela CETESB em 2006 mostrou que 80% dos 645 municípios são total ou parcialmente abastecidos por água subterrânea e que em 13 bacias hidrográficas do Estado de São Paulo a água subterrânea é a fonte prioritária de abastecimento. O uso da água subterrânea em diversos setores reforça a sua importância e gera preocupações quanto a sua proteção e qualidade. A região noroeste do Estado de São Paulo, abastecida principalmente por captação de água subterrânea do aqüífero Guarani por meio de poços tubulares, apresenta ocorrência de Selênio. Assim, no presente trabalho procurou-se avaliar a contribuição de selênio em águas subterrâneas. Foram coletadas amostras de água subterrânea de quatro poços tubulares profundos captadas do aqüífero Guarani na região noroeste do Estado de São Paulo e foram realizadas medidas do elemento selênio, utilizando a espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica (GFAAS) e geração de hidretos (HGAAS). Além do selênio também foram analisados outros metais (B, Al, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Mo, Sn, Li, Be, Mg, P, Ca, Fe, Ba, Co, Na, Si, K, Ag, Cd, Pb, Sb, Hg e As) por ICP OES em todas as amostras. A caracterização do selênio foi realizada com uma periodicidade de amostragem trimestral, no período de Março de 2006 a Março de 2007, totalizando cinco campanhas. O metal analisado neste estudo foi selecionado atendendo-se as exigências da legislação que avalia a qualidade da água para abastecimento publico, estabelecendo limites máximos permissíveis para concentração de metais: Portaria 518/2004 MS (VPM para Se: 0,010 mg/L), referente à potabilidade. As análises realizadas mostraram que as concentrações de Se estão acima do limite máximo permissível e que as técnicas atomização eletrotérmica (GFAAS) e geração de hidretos (HGAAS) demonstraram equivalência nos resultados. As análises demonstraram que a presença de Se parece estar associada a fatores mineralógicos (formação geológica da região) e as metodologias apresentaram-se eficientes com respostas similares diferenciando-se em fatores operacionais e de custo.

    Palavras-Chave: absorption spectroscopy; hydrides; graphite; selenium; water treatment; water supply; water quality

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  • IPEN-DOC 28785

    LAVIERI, LETICIA G.S. . Determinação de metais e radionuclídeos naturais e artificiais em sedimentos fluviais do rio Tietê, estado de São Paulo / Determination of metals and natural and artificial radionuclides in sediments of the Tietê River, state of São Paulo . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 88 p. Orientador: Bárbara Paci Mazzilli. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-20052022-075953

    Abstract: O rio Tietê drena uma área composta por seis sub-bacias, com extensão de 1100 km e é considerado economicamente um dos rios mais importantes do Brasil. Enormes quantidades de efluentes industriais contaminados e esgoto foram despejados neste rio ao longo dos anos, a ponto de ser considerado um dos rios mais poluídos do mundo. Considerando-se a grande extensão do rio Tietê, suas características litológicas, a ocupação do solo e a utilização de seus recursos hídricos, o rio foi dividido em três regiões denominadas "Alto Tietê", "Médio Tietê" e "Baixo Tietê". Este estudo faz parte do projeto intitulado "Avaliação da poluição por metais e oligoelementos em sedimentos fluviais - estudo de caso do Rio Tietê, Estado de São Paulo", que teve como objetivo determinar a concentração e distribuição de elementos maiores e traços, em particular metais, que apresentam altos níveis de toxicidade em sedimentos superficiais do rio Tietê, desde a sua nascente até a foz. Como estudo complementar, esta dissertação tem como objetivo determinar os teores dos radionuclídeos naturais (238U, 226Ra, 210Pb, 232Th, 228Ra e 40K) e artificial (137Cs) nos sedimentos ao longo de toda a extensão do rio Tietê; metais pesados (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn) e alguns elementos traços (As, Co, Hf e Sc) nos sedimentos coletados na região do "Baixo Tietê", visando avaliar a linha de base desses elementos e a extensão da contaminação. Para alcançar esses objetivos, os elementos de interesse foram analisados utilizando-se as técnicas apropriadas para a determinação de cada elemento. A determinação de Cu foi realizada utilizando-se a técnica de espectroscopia de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado; a determinação dos metais Cd, Ni e Pb foi realizada utilizando-se a técnica de espectrometria de absorção atômica com forno de grafite; a determinação de As, Co, Cr, Hf, Sc, U, Th e Zn foi realizada por análise por ativação com nêutrons instrumental; a determinação dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb, 40K e 137Cs foi feita utilizando-se a técnica de espectrometria gama de alta resolução. Para avaliar a qualidade dos sedimentos e seu grau de poluição foram utilizadas as ferramentas Fator de Enriquecimento e Índice de Geoacumulação. Os resultados de Fator de Enriquecimento obtidos para os elementos As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn, utilizando-se como referência os valores médios da crosta, indicam que a região do "Alto Tietê" e do "Médio Tietê" apresentam influência antrópica, sendo que o maior impacto ocorreu para os elementos Cd, Cu e Zn e em escala menor o Ni. Os resultados do Índice de Geoacumulação obtidos para Cd, Cr, Cu, Ni e Zn, utilizando como referência os valores de concentração da região, indicaram que a região do Alto Tietê está poluída, seguida da região do Médio Tietê e a região do Baixo Tietê não apresenta indícios de contaminação. Os resultados obtidos para As e Pb mostraram que houve uma melhora na qualidade dos sedimentos, nos últimos 12 anos e que esses elementos apresentam uma linha de base superior aos valores médios da crosta terrestre.

    Palavras-Chave: water treatment; sediment-water interfaces; sample preparation; tracer techniques; radiochemical analysis; radiometric analysis; gamma spectroscopy; geophysical surveys; grain size; radioisotopes; metals; rivers

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  • IPEN-DOC 28051

    GERALDES, LARISSA L. . Eficiência da radiação ionizante na redução da toxicidade da Microcistina de Microcystis aeruginosa para Hyalella azteca / Efficiency of ionizing radiation in reducing the toxicity of Microcystin from Microcystis aeruginosa for Hyalella azteca . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 79 p. Orientador: Sueli Ivone Borrely. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-08092021-123823

    Abstract: O crescente despejo e acúmulo de matéria orgânica e nutrientes nos corpos hídricos possibilitam o processo de eutrofização. As principais causas desse enriquecimento são as descargas de esgotos domésticos e industriais sem o devido tratamento. A eutrofização pode levar a ocorrência de florações de cianofíceas, resultando em efeitos ambientais, econômicos e sociais. A ocorrência de florações de cianobactérias em corpos d'água utilizados para abastecimento humano representa riscos para a população devido à capacidade desses microrganismos de produzir metabólitos, como as cianotoxinas. Por essa razão, diversos trabalhos têm demonstrado interesse em estudar formas de minimizar a contaminação de águas por cianotoxinas. Estas toxinas são solúveis em água e não são adequadamente removidas pelo sistema de tratamento de água para fornecimento público, sendo necessários tratamentos auxiliares que possibilitem essa remoção. Para a avaliação do potencial de riscos das cianotoxinas para a biota dos reservatórios onde ocorre a floração das cianobactérias, o anfípode Hyalella azteca foi o organismo aquático selecionado para a realização dos ensaios de toxicidade. O objetivo deste trabalho foi otimizar o cultivo de Hyalella azteca em condições de laboratório e avaliar sua taxa de reprodução, a sobrevivência e a longevidade, bem como avaliar os efeitos agudos de amostras de Microcystis aeruginosa, por meio de ensaios ecotoxicológicos, empregando a radiação ionizante como tecnologia auxiliar para minimizar os efeitos das toxinas nos organismos a ela expostos. Os organismos-teste foram expostos à suspensão de cianobactérias do gênero Microcystis para avaliar a toxicidade de cianotoxinas para Hyalella azteca quando submetido a diversas concentrações de suspensão de cianofíceas em meio de cultivo ASM-1. As soluções foram irradiadas em acelerador de elétrons, e as doses estabelecidas em 2,5, 5 e 10 kGy. Em ensaios preliminares foram obtidos valores de CL50 de 3,66% para o efeito de toxicidade aguda ao ser exposto à suspensão de cianobactérias contendo Microcystis aeruginosa. Do tratamento com radiação ionizante com dose de 2,5 kGy não houve redução da toxicidade aguda para o organismo-teste. Entretanto, as doses de 5 kGy e 10 kGy reduziram a toxicidade de Microcystis aeruginosa para os organismos expostos. Foi possível observar que as concentrações-teste 10% e 20% das amostras tratadas apresentaram diminuição da toxicidade para o organismo Hyalella azteca quando comparadas a amostra não irradiada. Quando comparados os valores médios de CL50 de exposição a suspensão de cianofíceas (Microcystis aeruginosa) em meio de cultivo ASM-1 irradiado e não irradiado para Hyalella azteca é possível verificar que a solução-teste não irradiada apresentou maior grau de toxicidade (CL50 de 4,58 ± 1,47%). Esta circunstância caracteriza uma redução evidente da toxicidade da amostra, após ser submetida à radiação por feixe de elétrons. A dose de 10 kGy (CL50 de 31,01 ± 5,60%) se mostrou mais eficaz, em relação à dose de 5 kGy (CL50 de 14,55 ± 6,66%).

    Palavras-Chave: methanotrophic bacteria; photosynthesis; aquatic organisms; aquatic ecosystems; microorganisms; toxicity; acute exposure; reduction; water treatment; water quality; water supply; ionizing radiations

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  • IPEN-DOC 19691

    YAMAGUISHI, RENATA B. . Especiação de alumínio em águas subterrâneas na região do manancial Billings: aplicação da radiação ionizante na digestão amostral para fins analíticos e na proposta de remediação / Speciation of aluminium in groundwater on Billings dam area: applications of the ionizing radiation for digesting of water samples and proposal of remediation . 2013. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 174 p. Orientador: José Eduardo Manzoli. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-10122013-113125

    Abstract: A represa Billings é o maior manancial superficial do Estado de São Paulo cuja importância está ligada ao abastecimento público, à geração de energia, à pesca, à recreação e ao lazer para a cidade de São Paulo e os municípios da sua região metropolitana. Nos últimos anos essa região vem sofrendo grande impacto ambiental. Apesar de ser uma APA (Área de Proteção Ambiental), há no entorno da represa, vários tipos de assentamentos cujas famílias utilizam para o seu consumo a água proveniente de poços situados, muitas vezes, a poucos metros da represa, já que inexiste o acesso à rede de saneamento básico (tratamento de água e esgoto em rede pública). De acordo com relatórios de entidades governamentais, observa-se que a espécie química alumínio está presente nas águas da represa em valores acima do permitido, o que gera preocupações relacionadas à contaminação do meio ambiente e à saúde da população; por outro lado, há poucas informações sobre a qualidade das águas subterrâneas da região. Considerando-se essa deficiência de informações, este trabalho teve como objetivo investigar a possível contaminação de poços, partindo da aplicação de um programa criado o PAMQUÁ ® - que auxiliou e direcionou à tomada de decisão a um determinado contaminante de risco à saúde humana encontrado na água e como o uso da radiação ionizante pôde ser aplicada no beneficiamento de diagnóstico químico e em solução para tratamento específico. Dessa forma, pôde-se ter o respaldo de que a espécie química alumínio é o principal contaminante daquelas águas superficiais. Como os íons alumínio são susceptíveis à complexação por substâncias orgânicas, o processo de irradiação ionizante como etapa de pré-tratamento para a determinação analítica foi um processo inovador e que foi aplicado em dois tipos de amostra: 1) amostras de água padronizadas contendo ácido húmico, que é o tipo de matéria orgânica que ocorre com frequência em águas subterrâneas e 2) amostras de água coletadas dos poços da região estudada. O processo de irradiação permitiu a redução do teor de matéria orgânica e a mineralização dessas amostras, contribuindo com dados inéditos sobre o teor de alumínio. Finalmente, foi desenvolvido um novo material - uma membrana polimérica seletiva modificada por radiação que propõe a remediação do alumínio na água.

    Palavras-Chave: ground water; water wells; water treatment; water resources; drinking water; aluminium; ionizing radiations; ultraviolet spectra; spectrophotometry; emission spectroscopy; plasma; membranes; polymerization; quantitative chemical analysis; gravimetric analysis; humic acids; public health; environmental protection; brazil

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  • IPEN-DOC 21786

    SORDO FILHO, GIOVANNI del . Estudo da adsorção de íons metálicos em caulinita para água de reuso / Metal ion adsorption study in kaolinite for applications in water reuse . 2015. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 109 p. Orientador: Paulo Sergio Cardoso da Silva. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-25042016-102831

    Abstract: A demanda crescente por água tem feito de seu reúso planejado um tema atual e de grande importância, já citada na Agenda 21, que recomendou implementação de políticas de gestão dirigidas para o uso e reciclagem de efluentes, integrando proteção de saúde pública de grupos de risco com práticas ambientais adequadas. De acordo com as Resoluções CONAMA nº 357 e 420 os efluentes somente podem ser descartados em corpos d´água se os seus parâmetros característicos se situarem de acordo com o balizamento dado para cada classe de corpo de água. Íons metálicos podem ser removidos de soluções aquosas por diferentes processos sendo a adsorção em argilas um método que pode ser considerado efetivo e barato quando comparado aos demais. Neste estudo foi avaliada a capacidade de adsorção dos íons metálicos Cr3+, Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ e Ni2+ em solução utilizando-se caulinita comercial com a finalidade de reúso e/ou descarte. A caracterização mineralógica e química das amostras comerciais obtidas indicou que aquela denominada caulinita C foi a que mais se adequou ao estudo visto que apresenta elevado teor de pureza mineralógica, baixos teores de elementos traço, e maior capacidade de troca catiônica. O estudo da remoção dos íons em solução indicou que o aumento razão adsorvente:adsorvato aumenta a eficiência de adsorção. O estudo da influência do pH indicou que a maior adsorção ocorre em pH levemente alcalino, pH 8. E o estudo do tempo de contato indicou que o equilíbrio de adsorção é atingido em menos de trinta minutos para todos os íons, exceto para o Ni. A análise das isotermas de adsorção indicou que a caulinita empregada neste estudo é adequada principalmente à remoção dos íons Zn (II), Cu (II) e PB (II).

    Palavras-Chave: aluminium silicates; kaolinite; adsorption; ion exchange; demineralization; chromium; zinc; cadmium; lead; copper; nickel; removal; waste processing; waste water; liquid wastes; recycling; water treatment

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  • IPEN-DOC 28057

    SILVA, THALITA T. . Potencial das radiações ionizantes para reduzir a toxicidade da cianobactéria Microcystis aeruginosa / Potential of ionizing radiation to reduce the toxicity of cyanobacteria Microcystis aeruginosa . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 91 p. Orientador: Sueli Ivone Borrely. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-01092021-152710

    Abstract: As cianobactérias frequentemente são relacionadas a florações tóxicas, devida a presença de cianotoxinas: compostos biosintetizados pelas cianobactérias que possuem certa toxicidade à vertebrados e que são observadas em altas concentrações nessas florações. Atualmente, os processos convencionais utilizados para o tratamento de água não são totalmente eficazes na remoção dessas cianotoxinas quando em concentrações relativamente elevadas. Desse modo, o trabalho teve por objetivo a aplicação da radiação ionizante por feixe de elétrons no crescimento da cultura e na produção de pigmentos, eficiência na degradação de microcistinas intracelulares e extracelulares e avaliação da toxicidade da cianobactéria Microcystis aeruginosa pós irradiação para o microcrustáceo Daphnia similis e a bactéria Alivibrio fischeri. A cianobactéria M. aeruginosa suspendida em meio ASM-1 em fase exponencial do crescimento foi exposta à irradiação por feixe de elétrons nas doses entre 1 e 10 kGy. O tratamento com irradiação diminuiu o crescimento da cultura, a produção dos pigmentos fotosintéticos e MC intracelulares, enquanto que para as MC extracelulares não houve alteração na concentração média de MC total com o aumento da dose. Para a toxicidade aguda com Daphnia similis, as doses entre 3 e 10 kGy indicaram diferenças estatisticamente significativas em relação à amostra controle quando o organismo-teste foi exposto às cianobactérias cultivadas por 7 e 15 dias. A exposição dos dafinídeos ao sobrenadante da cultura de cianobactérias cultivada por 15 dias tratadas por feixe de elétrons mostrou aumento de toxicidade com o aumento da dose. Porém, não foi observado efeito agudo na exposição ao sobrenadante da cultura cultivada por 7 dias, tendo os organismos-teste sobrevivência média de 93,33% (1 kGy) e 100% (4 kGy). Para a bactéria Alivibrio fischeri, a menor toxicidade foi na exposição com cianobactérias cultivadas por 15 dias, não sendo observados efeitos na inibição da luminescência da bactéria (0%) nas doses de 3 e 5 kGy. Neste estudo, a radiação ionizante, com acelerador de elétrons, será testada como uma tecnologia alternativa para a inibição da cianobactéria M. aeruginosa e na redução de toxicidade de microcistina presente nos reservatórios de abastecimento do estado de São Paulo.

    Palavras-Chave: crustaceans; microorganisms; bacteria; sample preparation; testing; toxicity; pest control; pest eradication; water treatment; electron beam injection; augmentation; radiation dose rate ranges; equivalent radiation doses; fractionated irradiation; effective radiation doses; ionizing radiations; electron accelerator; synchrotrons

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  • IPEN-DOC 21823

    SILVA, DOUGLAS B. da . Qualidade de água e sedimento em reservatório / Quality of water and sediment in reservoirs . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 169 p. Orientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-08072016-103350

    Abstract: A água é um recurso essencial à vida, logo deve estar presente em quantidade e qualidade adequada para seu consumo. O presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade ambiental da represa Guarapiranga, Localizado em partes dos municípios de Cotia, Embu, Itapecerica da Serra, Juquitiba, São Lourenço da Serra e São Paulo e na área total do município de Embu Guaçu, este sistema tem significativa degradação em sua qualidade de água devido ao aporte de efluente doméstico e industrial aumentando o custo do tratamento e dificultando o acesso a água potável. Foram apresentados os resultados de 26 metais, 7 ânions, parâmetros limnológicos: pH, condutividade, temperatura, oxigênio dissolvido, transparência da água, obtidos a partir das amostras das coletas realizadas entre os anos de 2011 a 2013, em amostras de água na superfície, meio e fundo em 14 pontos e de sedimento de fundo nestes mesmos pontos sendo avaliando 26 metais. Os resultados de sedimento foram comparados com os valores de TEL e PEL e os resultados de água foram com os limites de estabelecidos pela resolução COMANA 357/2005. Os parâmetros limnológicos, condutividade, pH e oxigênio dissolvido ficaram fora do enquadramento da resolução do COMANA 357/05. Todas as espécies iônicas atenderam ao estabelecido pelo CONAMA 357/05, no entanto é observado um aumento das concentrações no decorrer das coletas. A serie nitrogenada assim com a relação Fe:P mostraram ser importantes parâmetros de controle do aporte da carga orgânica no reservatório. Dos 26 elementos analisados somente Al, Cu, Mn apresentaram concentrações fora do estabelecido pela resolução COMANA 357/05. Os sedimentos analisados os elementos químicos Cu, Cr, Zn apresentaram valores acima do TEL e do PEL. A partir dos resultados obtidos infere-se que o reservatório do Guarapiranga apresenta dois compartimentos distintos, um mais degradado que vai do ponto 05 a 14 que sofre os impactos da ocupação do seu entorno e um mais preservado que vai do ponto 01 a 05, sem tanta influência de ocupação urbana no seu entorno.

    Palavras-Chave: water reservoirs; sediments; surface waters; waste water; metals; particle properties; limiting values; structural chemical analysis; quantitative chemical analysis; emission spectroscopy; icp mass spectroscopy; argon; plasma; water treatment

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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