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This research study sought to evaluate aimed at evaluating the possible advantages of using Fuzzy Logic as opposed to Boolean Logic to assess environmental contamination and source appraisal for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). Results obtained through traditional assessment tools for two different tropical coastal areas through using traditional clustering and principal components analysis were compared with those derived from the Fuzzy Logic, using the by Fuzzy C-means algorithm. The feedings achieved through Fuzzy Logic showed a greater qualitative detail than those derived from traditional tools. The abrupt and unnatural changes obtained from the usual classification methods were avoided by having membership values varying continuously in space, providing a more accurate picture of environmental contamination in complex and multiple sources environments. Furthermore, by not depending on statistic suppositions distribution of data like other methods, becomes more suitable for environmental data. Although Fuzzy Logic does not produce quantitative interpretations, its application generates adequate the data needed to avoid environmental management bias in the inference of contamination sources.

Bibliografia: p.49

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T14:46:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao BrunaPaixaoLutz versao final.pdf: 1859486 bytes, checksum: 75c4a8dbfe7b4747a052e7b9c643bd12 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-07T14:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao BrunaPaixaoLutz versao final.pdf: 1859486 bytes, checksum: 75c4a8dbfe7b4747a052e7b9c643bd12 (MD5) Previous issue date: 2019-04-12 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Located on the eastern of the Sepetiba bay, there is a system of tidal channels that debouches into the region of Barra de Guaratiba, between Marambaia barrier island and the continent. In order to evaluate the temporal variability of water quality and importance of the discharge channel of the Barra de Guaratiba as exporter and/or importer of nutrients to the adjacent coastal zone, were realized two fundeios of 25 hours each, both in springtide, in October 2013 (spring) and February 2014 (summer). Measurements were conducted under springtide conditions and were realized on at the mouth of the Bacalhau (local depth of ~ 4 m) where the following variables were analyzed: water temperature, salinity, particulate matter in suspension, inorganic dissolved nutrients (NH4+, Si, PO43-, NO2- e NO3-), organic carbon dissolved and intensity and direction of tidal currents. The results show that the channel of Barra de Guaratiba is a very dynamic environment, with intense currents particularly when there has been a passage of a cold front, strong influence of winds and high rainfall during the october 2013 campaign. In february 2014 campaign, in normal weather conditions, the intensity of currents reached 1,4 m s-1 on PM2. The moments of greater intensity of currents correspond to investments of your sense, observed about of 1:45 before each high water. In the 2013 campaign, temperatures were low and salinity presented the minimum of 0,33. The campaign showed export of MPS (median of 69, 00 mg L-1 at ebb tide), NH4+, NO2- and Si. The medians on ebb tide to the NH4+ (27,59 μmol L-1) and Si (29,06 μmol L-1) were, respectively, five and two times greater than in the flood tide. It has not possible to define the behavior of the PO43-, NO3- and COD in the estuary. In the 2014 campaign, the temperature medians were 15,73° C (ACAS) and 23,98° C (AC) and salinity always exceeding 34,7. The MPS had a behavior exporter with the median in the ebb tide of 65,78 mg L-1. The channel showed importer of NO3- (maximum of 83,94 μmol L-1 - ACAS) and exporter for Si (median of 12,82 μmol L-1), NH4+ (maximum of 5,09 μmol L-1), PO43- (presence of eutrophic conditions in the environment and pollution) and COD, all associated with the AC after the high water. So, in both campaigns, the channel exported most of the components analyzed, showing your importance in fertilization of the coastal environment adjacent to it. Localizado na porção leste da baía de Sepetiba, encontra-se um sistema de canais de maré que deságuam na região de Barra de Guaratiba, entre a restinga da Marambaia e o continente. Com o objetivo de avaliar a variabilidade temporal da qualidade da água e importância da descarga do canal da Barra de Guaratiba como exportador e/ou importador de nutrientes para a zona costeira adjacente, foram realizados dois fundeios de 25 horas cada, em outubro de 2013 (primavera) e fevereiro de 2014 (verão). Estas campanhas ocorreram sob condições de maré de sizígia e foram realizadas na desembocadura do canal do Bacalhau (profundidade local de ~ 4m) onde foram analisadas as seguintes variáveis: temperatura da água, salinidade, material particulado em suspensão, nutrientes inorgânicos dissolvidos (NH4+, Si, PO43-, NO2- e NO3-), carbono orgânico dissolvido e intensidade e direção das correntes de maré. Os resultados mostram que o canal de Barra de Guaratiba é um ambiente muito dinâmico, com correntes intensas, em especial quando houve uma passagem de uma frente fria. Sob condições climáticas mais estáveis os momentos de maior intensidade das correntes correspondem às inversões do seu sentido, observadas cerca de 1:45 h antes de cada preamar. Na campanha de 2013, as temperaturas foram baixas e a salinidade apresentou a mínima de 0,33. A campanha mostrou exportação do MPS (mediana de 69,00 mg L-1 na vazante ), NH4+, NO2- e Si. As medianas na vazante para o NH4+ (27,59 μmol L-1) e Si (29,06 μmol L-1) foram, respectivamente, cinco e duas vezes maiores que na enchente. Não foi possível definir o comportamento do PO43-, NO3- e COD no estuário. Na campanha de 2014 as medianas de temperatura foram de 15,73°C (ACAS) e 23,98 °C (AC) e salinidade sempre superior a 34,7. O MPS teve um comportamento exportador com a mediana na vazante de 65,78 mg L-1. O canal mostrou-se importador de NO3- (máxima de 83,94 μmol L-1 - ACAS) e exportador para Si (mediana de 12,82 μmol L-1), NH4+ (máxima de 5,09 μmol L-1), PO43- (presença de poluição e condições eutróficas no ambiente) e COD, todos associados à AC após as preamares. Assim, em ambas as campanhas, o canal exportou a maior parte dos constituintes analisados, evidenciando a sua importância na fertilização do ambiente costeiro a ele adjacente.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T14:47:19Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao Ana Beatriz Azevedo Ramos Parte 1.pdf: 2179312 bytes, checksum: e86cf4e74b4900df6df15643de96f2c8 (MD5) Dissertacao Ana Beatriz Azevedo Ramos Parte 2.pdf: 1018261 bytes, checksum: d201f1c2a1daab670b190f55dfce1681 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-07T14:47:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao Ana Beatriz Azevedo Ramos Parte 1.pdf: 2179312 bytes, checksum: e86cf4e74b4900df6df15643de96f2c8 (MD5) Dissertacao Ana Beatriz Azevedo Ramos Parte 2.pdf: 1018261 bytes, checksum: d201f1c2a1daab670b190f55dfce1681 (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are broadly studied due to their deleterious effects on organisms and humans. Many compounds of PAHs are capable to reacting with the DNA and making it carcinogenic and/or mutagenic. The objective of this study was to evaluate the presence of PAHs in tissue of Crassostrea sp. (oyster), Perna perna (mussels) e Anomalocardia brasiliana (clams/cockles) and the distribution of these compounds in suspended particular matter (SPM) and surface sediments in two contrasting Brazilian coastal areas that it is subject to different levels of anthropogenic impact. PAHs were analyzed by GC-MS in three mussels and oyster size-classes samples and two clams size-classes samples further sediments and SPM. The results for Σ total PAHs in the sediments were 160.8 to 219.9 ng.g-1 and 200.5 to 8139.5 in Ribeirão da Ilha and Ilha do Governador, respectively. To the SPM was obtained a variation between 57.2 to 654.5 ng.g-1 in Ribeirão da Ilha and 25.9 to 133.9 ng.g-1 in the Ilha do Governador. In relation to biological samples, the concentration of Σ total PAHs in the Ribeirão da Ilha varied between 432.7 and 700.2 ng.g-1, 115.7 and 731.9 and 159.9 and 888.9 ng.g-1 for mussels, cockles and oysters, respectively. And in Ilha do Governador the mussels, cockles and oysters composite samples varied between 544.9 and 848.8 ng.g-1, 186.2 and 329.9 ng.g-1, and 941.8 and 1785.1 ng.g-1, respectively. In general, it was observed a greater accumulation of the compounds of lowest molecular weight in the samples. And the predominance of the alkylated compounds, which represent more than 75% of the Σ total PAHs for all biological samples, that can indicate an oil contamination and/or derivatives thereof. There were no significant differences between the different size-class, as there were no significant differences for Σ 16 PAHs and Σ total PAHs between the two regions studied. Our results show that Ribeirão da Ilha and Ilha do Governador organisms display low to moderate contamination, confirming the use of these organisms as sentinels of environmental contamination. All samples had benzo(a)pyrene concentrations below the established European Union threshold to tissue of bivalve mollusks. Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) têm sido largamente estudados devido aos seus efeitos tóxicos em espécies aquáticas e seres humanos. Muitos compostos do grupo dos HPAs são capazes de reagir com o DNA, tornando-se potencialmente carcinogênicos e/ou mutagênicos. O objetivo deste estudo foi avaliar a presença de HPAs em tecido de Crassostrea sp. (ostra), Perna perna (mexilhão) e Anomalocardia brasiliana (vôngole/berbigão) e a distribuição destes compostos no material particulado em suspensão (MPS) e no sedimento superficial em duas áreas da costa brasileira, sujeitas a diferentes graus de contaminação por hidrocarbonetos. Os HPAs foram analisados por cromatografia gasosa acoplada à espectrofotometria de massas em amostras compostas de 3 diferentes classes de tamanhos para mexilhão e ostra e 2 classes de tamanho para os berbigões, no sedimento e no MPS. Os resultados encontrados para o Σ HPAs totais no sedimento foram de 160,8 a 219,9 ng.g-1 e de 200,5 a 8.139,5 em Ribeirão da Ilha e Ilha do Governador, respectivamente. Já para o MPS foi obtido uma variação de 57,2 a 654,5 ng.g-1em Ribeirão da Ilha e 25,9 a 133,9 ng.g-1 na Ilha do Governador. Em relação às amostras biológicas, a concentração do ΣHPAs totais nas amostras de Ribeirão da Ilha variaram entre 432,7 e 700,2 ng.g-1, 115,7 e 731,9 ng.g-1 e 159,9 e 888,9 ng.g-1 para mexilhões, berbigões e ostras, respectivamente. E na Ilha do Governador as amostras compostas de mexilhões, berbigões e ostras variaram entre 544,9 e 848,8 ng.g-1, 186,2 e 329,9 ng.g-1, e 941,8 e 1.785,1 ng.g-1, respectivamente. De modo geral foi observado um maior acúmulo dos compostos de menor peso molecular nas amostras estudadas e um predomínio dos compostos alquilados, que representaram, em todas as amostras biológicas, sempre mais que 75 % dos HPAs totais determinados, apontando uma contaminação por petróleo e/ou derivados. Em relação a diferença de tamanho dos moluscos bivalves, não houve diferenças significativas entre os mesmos, assim como não houve diferenças significativas para o Σ 16 HPAs e Σ HPAs totais entre as duas regiões estudadas. Os resultados apontam para uma baixa e moderada contaminação de HPAs nos sedimentos em Ribeirão da Ilha e Ilha do Governador, respectivamente. Todas as amostras tiveram concentrações de benzo(a)pireno abaixo dos valores limite estabelecido pela Comissão Europeia para tecido mole dos moluscos bivalves.