https://hdl.handle.net/1884/76244 2026-07-29T10:09:09Z 2026-07-29T10:09:09Z https://hdl.handle.net/1884/95865 2026-06-30T12:27:30Z 2025-01-01T00:00:00Z

Estratégias de biomonitoramento ambiental com base na biologia populacional de uma espécie-chave da ictiofauna da Bacia de Santos, Atlântico Sudoeste Resumo: Os problemas com a contaminação e degradação dos ecossistemas aquáticos têm crescido constantemente à medida que o desenvolvimento econômico toma espaços cada vez maiores. Dentro desse aspecto, biomonitoramento ambiental se faz necessário. Micropogonias furnieri importante recursos pesqueiro da região Sudeste e Sul do Brasil tem sofrido com a ação antrópica, refletindo a situação ambiental no decorrer de sua história de vida. Neste estudo, baseado em acompanhamento do ciclo de vida da Micropogonias furnieri, foi possível determinar condições ambientais e níveis de exploração antrópica. Foram analisados 519 exemplares, com comprimentos totais de 185-694 mm (média de 394,61±100,45 mm). Estes indivíduos foram provenientes de capturas realizadas na Bacia de Santos, entre agosto de 2021 a setembro de 2022.Com base na leitura de otólito, as corvinas observadas apresentaram idades anuais de 0 a 32 anos. Caracterizando-se como uma espécie de ciclo de vida longo e crescimento lento na fase adulta, que está sofrendo com o processo de sobrexplotação, no entanto, apresenta grande capacidade adaptativa e alta resiliência. Para a avaliação da ingestão de material plástico, os indivíduos consumiram um total de 239 partículas plásticas que puderam ser identificadas como Poliamida, Polietileno, Poliestireno, Polimetilmetacrilato, Politereftalato de etileno, Polipropileno e Policloreto de vinila, materiais base da produção dos principais utensílios domésticos e oriundos de grandes processos industriais, o que aponta contaminação da dieta da corvina e de outros organismos por itens plásticos da indústria doméstica principalmente. Situação que aponta um grande problema de contaminação ambiental, implicando na necessidade medidas mitigatórias direcionadas ao processo de exploração pesqueira e poluição dos ecossistemas costeiros. Em relação a estratégia reprodutiva os indivíduos com capacidade de desova ocorreram principalmente durante a primavera austral e inverno, enquanto os indivíduos em regeneração ocorreram principalmente durante o final do verão e início do outono, indicando que a espécie desenvolve seu ciclo reprodutivo na região. Para as fêmeas, o tamanho estimado na primeira maturidade sexual foi L50 = 297 mm e para os machos, os parâmetros obtidos foram L50 = 203 mm. A redução do tamanho de primeira maturação ao longo do tempo pode indicar uma resposta adaptativa para a manutenção do estoque perante a exploração pesqueira e condições ambientais adversas, já o aumento pode indicar uma recuperação dos estoques perante a períodos de exploração anteriores associada a uma certa adequação ambiental com condições favoráveis suplementares. Dentro desse contexto a Micropogonias furnieri tem se apresentado como uma espécie resistente face a exploração pesqueira e as condições ambientais. No entanto é necessário que sejam mantidos programas de capturas e preservação ambiental mais sustentáveis de forma que o estoque Sudeste não atinja o colapso; Abstract: TThe problems of contamination of aquatic ecosystems have grown more and more as economic development occupies ever larger spaces. Within this aspect, environmental monitoring is necessary. The Micropogonias furnieri, an important fishing resource in the Southeast and South of Brazil, has suffered from anthropic action, reflecting the environmental situation throughout its life history. In this study, based on monitoring the population biology of Micropogonias furnieri, it was possible to determine environmental conditions and levels of anthropic exploitation. A total of 519 specimens were analyzed, with total lengths ranging from 185 to 694 mm (mean of 394.61±100.45 mm). A total of 520 individuals (245 females and 264 males) were used, with total length ranging from 196 to 690 mm for females and 215 to 690 mm for males. These individuals came from captures carried out in the Santos Basin, between August 2021 and September 2022. Based on the reading of the otolith, the observed croaker had annual ages ranging from 0 to 32 years, characterizing itself as a species with a long life cycle and slow growth in adulthood, which has been suffering from the process of overexploitation, however, it has great adaptive capacity and high resilience. As for the evaluation of the ingestion of plastic material, the individuals consumed a total of 239 plastic particles that could be identified as Polyamide, Polyethylene, Polystyrene, Polymethylmethacrylate, Polyethylene terephthalate, Polypropylene and Polyvinyl chloride, base materials for the production of the main domestic utensils and derived from of large industrial processes, which points to contamination of the diet of croaker and other organisms by plastic items from the domestic industry, mainly. This situation points to a major problem of environmental contamination, implying the need for mitigating measures aimed at the process of fishing exploitation and pollution of coastal ecosystems. In terms of reproductive strategy, individuals capable of spawning were observed mainly during the austral spring and winter, while regenerating individuals were observed predominantly in late summer and early fall, indicating that the species develops its reproductive cycle in the region. For females, the estimated size at first sexual maturity was L50 = 297 mm, and for males, the parameters obtained were L50 = 203 mm. A reduction in size at first maturity over time may indicate an adaptive response to maintain the stock in the face of fishing pressure and adverse environmental conditions, while an increase may suggest the recovery of the stock after periods of exploitation, associated with additional favorable environmental conditions. In this context, Micropogonias furnieri has demonstrated resilience to fishing pressure and environmental conditions. However, it is essential to implement more sustainable fishing programs and environmental preservation to ensure that the Southeast stock does not collapse Orientadora: Prof(a). Dr(a). Lilian Dena dos Santos; Coorientadores: Prof. Dr. André Martins Vaz dos-Santos e Prof. Dr. Antônio Olinto Ávila-da-Silva; Banca: Lilian Dena dos Santos (Presidente da Banca), Lilian Carolina Rosa da Silva, Acacio Ribeiro Gomes Tomas, Alexandre Leandro Pereira, Mariele Pasuch de Camargo; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia Ambiental. Defesa : Palotina, 26/02/2025; Inclui referências

2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/95869 2026-06-23T16:43:54Z 2025-01-01T00:00:00Z

Análise integrada da qualidade e saúde dos ecossistemas aquáticos de três rios do oeste paranaense Resumo: As mudanças na cobertura e uso do solo ao longo do tempo e espaço tem sido o principal impulsionador na degradação da qualidade das águas superficiais, comprometendo a saúde dos diversos organismos que compõem os ecossistemas aquáticos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar de modo integral a qualidade das águas e a saúde dos ecossistemas aquáticos dos Rios São Camilo (SC), Santa Fé (SF) e Pioneiro (PIO), localizados no oeste do estado do Paraná. Foram amostrados três pontos em cada um dos rios, sendo: a montante (SC1, SF1 e PIO1), intermediário (SC2, SF2 e PIO2) e jusante (SC3, SF3 e PIO3) da cidade de Palotina, nas estações inverno de 2022 e verão de 2023. A qualidade da água foi determinada por meio dos parâmetros físico e químicos, temperatura, pH, oxigênio dissolvido, sólidos totais, dureza total, DQO, alcalinidade, nitrito, nitrato, amônia, ortofosfato e turbidez, a partir dos quais foi calculado o Índice de Qualidade da Água (IQA), enquanto os efeitos de toxicidade dessas águas foram determinados por meio do biomarcadores de estresse oxidativo no fígado SOD, CAT, LPO, MET e AChE cerebral e muscular, a partir dos quais foi calculado o Índice de Resposta de Biomarcadores (IBR) na espécie H. ancistroides; as condições de saúde das populações dessas espécies foram determinadas por meio do Índice de Lesão Histopatológica (ILH) e Alterações Morfológicas Nucleares (AMN); foi calculado o índice integrado de saúde e qualidade hídrica por meio do método Analytic Hierarchy Process (AHP); mapas foram produzidos por meio da técnica de interpolação espacial (I), a partir dos quatro índices calculados. As águas dos Rios São Camilo, Santa Fé e Pioneiro apresentaram baixa qualidade, em ambas as estações amostradas. Os biomarcadores de bioquímicos demonstraram que as populações H. ancistroides dos referidos rios encontram-se sob elevado estresse oxidativo hepático e de neurotoxicidade, decorrente da baixa qualidade das águas e da ação misturas complexas de contaminantes. Os biomarcadores histopatológicos e de genotoxicidade demonstraram que as populações de H. ancistroides encontram-se com a saúde debilitada, tendo apresentado uma miríade de alterações hepáticas e branquiais graves, que podem comprometer a sobrevivência desses animais e o equilíbrio desses ecossistemas. O emprego do método AHP possibilitou a agregação dos índices IQA, IBR e ILH de modo satisfatório, tendo como resultado mapas de fácil interpretação de saúde e qualidade hídrica, capazes de embasarem propostas de políticas e programas de recuperação e conservação desses rios e seus respectivos ecossistemas; Abstract: Changes in land cover and use over time and space have been the main drivers of surface water quality degradation, compromising the health of various organisms that make up aquatic ecosystems. The objective of the present study was to comprehensively evaluate water quality and the health of aquatic ecosystems in the São Camilo (SC), Santa Fé (SF), and Pioneiro (PIO) Rivers, located in the western region of Paraná state. Three sampling points were taken in each river: upstream (SC1, SF1, and PIO1), intermediate (SC2, SF2, and PIO2), and downstream (SC3, SF3, and PIO3) of the city of Palotina, during the winter of 2022 and the summer of 2023. Water quality was determined by physical and chemical parameters, including temperature, pH, dissolved oxygen, total solids, total hardness, COD, alkalinity, nitrite, nitrate, ammonia, orthophosphate, and turbidity, from which the Water Quality Index (WQI) was calculated. The toxicity effects of these waters were determined through biomarkers of oxidative stress in the liver (SOD, CAT, LPO, MET) and brain and muscle AChE, from which the Biomarker Response Index (BRI) was calculated in the species H. ancistroides; the health conditions of the populations of these species were determined through the Histopathological Injury Index (HII) and Nuclear Morphological Alterations (NMA); the integrated health and water quality index was calculated using the Analytic Hierarchy Process (AHP) method; maps were produced using the spatial interpolation technique (I), based on the four calculated indices. The waters of the São Camilo, Santa Fé, and Pioneiro Rivers exhibited low quality in both sampling seasons. The biochemical biomarkers showed that H. ancistroides populations in these rivers are under high hepatic oxidative stress and neurotoxicity due to the poor water quality and the action of complex mixtures of contaminants. The histopathological and genotoxicity biomarkers demonstrated that H. ancistroides populations are in poor health, showing a myriad of severe hepatic and gill alterations that could compromise the survival of these animals and the balance of these ecosystems. The use of the AHP method allowed for the satisfactory aggregation of the WQI, BRI, and HII indices, resulting in easy-to-interpret health and water quality maps that can support the development of policies and programs for the recovery and conservation of these rivers and their respective ecosystems Orientadora: Profª. Drª. Lilian Dena dos Santos; Coorientadora: Profª. Drª. Alessandra Svonka Palmeiro; Banca: Lilian Dena dos Santos (Presidente da Banca), Alexandre Leandro Pereira, Lucíola Thais Baldan, Ivonete Rossi Bautitz, Maritana Mela Prodocimo, Alessandra Svonka Palmeiro; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia Ambiental. Defesa : Palotina, 28/02/2025; Inclui referências

2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/95692 2026-04-10T13:59:57Z 2025-01-01T00:00:00Z

Síntese, caracterização, atividade antimicrobiana e fotodegradação da testosterona pelos óxidos TiO2 e Ag/TiO2 Resumo: Materiais fotoativados pela luz emergem como uma alternativa promissora no processo de remoção de poluentes emergentes. A fotodegradação da testosterona utilizando o Ag/TiO2 representa um campo de pesquisa relativamente novo, com número limitado de estudos, sendo promissor na busca por novas estratégias para identificar e desenvolver a futura geração de fármacos para controlar infecções bacterianas. Neste estudo, sintetizou-se catalisadores a base de prata (Ag) (2% e 10% m/m%) suportados em dióxido de titânio (TiO2), via impregnação por excesso de solvente (2AgT/I e 10AgT/I), sol gel modificada utilizando a tapioca como gelificante (2AgT/V e 10AgT/V) e sol gel (2AgT/SG e 10AgT/SG). Buscou-se então, caracterizá-los e avaliá-los quanto a inativação bacteriana e na degradação da testosterona via fotólise e fotocatálise heterogênea. Os catalisadores Ag/TiO2 caracterizados por espectros na região do infravermelho apresentaram bandas características de titânio, vibração assimétrica do Ti–Ag–O e ligação Ag-TiO2, confirmando a deposição da prata sob o suporte. A Difração de raios X identificou para os catalisadores impregnados poucos picos representando fases cristalinas desorganizadas. Enquanto, os catalisadores AgT/V tiveram picos característicos de Ag metálica e anatase e os AgT/SG apresentaram picos anatase, representando fases cristalinas organizadas. Observa-se a partir da Calorimetria Exploratória Diferencial picos endotérmicos menores para os catalisadores AgT/SG, indicando ponto de fusão baixos. Nota-se, através da Análise Termogravimétrica, uma perda mínima de massa para os catalisadores. Assim, a Microscopia Eletrônica de Varredura identificou morfologias aglomeradas e irregulares a medida que a Ag era adicionada para os catalisadores AgT/I e AgT/V. Por outro lado, os catalisadores AgT/SG tiveram aspecto denso. Na determinação de fisissorção de N2 verificou-se que o aumento da Ag diminui a área específica dos catalisadores AgT/I e AgT/V e o efeito inverso ocorre para o AgT/SG. O band gap dos catalisadores mesosporosos diminuiu em relação ao TiO2. O método sol-gel destaca-se das outras vias de síntese, pois apresenta maior área especifica e volume de poros. Os catalisadores 10AgT/I, AgT/V e o 10AgT/SG tiveram ações bactericidas contra Escherichia coli sugerindo um efeito antimicrobiano intrínseco a concentração de Ag. A fotoativação dos catalisadores AgT/I, AgT/V e AgT/SG sob luz negra resultaram em uma significativa inativação bacteriana contra Escherichia coli (NEWP0022) e Staphylococcus aureus (NEWP0023). A produção de espécies reativas de oxigênio, comprovada no teste de detecção, foi induzida pela radiação ultravioleta e em conjunto com a ação antimicrobiana intrínseca da Ag. Esses resultados demonstram o potencial dos catalisadores AgT/I, AgT/V e AgT/SG para o desenvolvimento de revestimentos antimicrobianos para superfícies, contribuindo para a prevenção e controle de infecções em diversos ambientes. A eficiência do processo de fotólise (82%) foi similar à da fotocatálise heterogênea utilizando o catalisador 2AgT/SG (79,9%), na fotodegradação da testosterona. Os catalisadores AgT/SG e 10AgT/V apresentaram maior atividade fotocatalítica na fotodegradação da testosterona, com degradação maior que 72% (2AgT/SG>T/SG>10AgT/V>10AgT/SG). Esses catalisadores podem encontrar aplicações em diversos processos de tratamento de água, como a remoção de desreguladores endócrinos. A criação destes materiais fotocatalíticos são essenciais para o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e sustentáveis para o tratamento de água; Abstract: Light-activated materials are emerging as a promising alternative in the process of removing emerging pollutants. The photodegradation of testosterone using Ag/TiO2 represents a relatively new field of research, with a limited number of studies, and is promising in the search for new strategies to identify and develop the future generation of drugs to control bacterial infections. In this study, silver (Ag) catalysts (2% and 10% m/m%) supported on titanium dioxide (TiO2) were synthesized via excess solvent impregnation (2AgT/I and 10AgT/I), modified sol gel using tapioca as a gelling agent (2AgT/V and 10AgT/V) and sol-gel (2AgT/SG and 10AgT/SG). The aim was to characterize and evaluate them in terms of bacterial inactivation and testosterone degradation via photolysis and heterogeneous photocatalysis. The Ag/TiO2 catalysts characterized by spectra in the infrared region showed characteristic titanium bands, asymmetric vibration of Ti-Ag-O and Ag-TiO2 bonding, confirming the deposition of silver on the support. X-ray diffraction identified few peaks representing disorganized crystalline phases for the impregnated catalysts. Meanwhile, the AgT/V catalysts had peaks characteristic of metallic Ag and anatase and the AgT/SG catalysts had anatase peaks, representing organized crystalline phases. Differential Scanning Calorimetry shows smaller endothermic peaks for the catalysts. Thermogravimetric analysis showed minimal loss of mass for the catalysts. Scanning Electron Microscopy identified agglomerated and irregular morphologies as Ag was added to the AgT/I and AgT/V catalysts. The AgT/SG catalysts had a dense appearance. When determining N2 physisorption, it was found that increasing Ag decreased the specific area of the AgT/I and AgT/V catalysts and the opposite effect occurred for AgT/SG. The band gap of the mesosporous catalysts decreased in relation to TiO2. The sol-gel method stands out from other synthesis routes because it presents a larger specific area and pore volume. The 10AgT/I, AgT/V and 10AgT/SG catalysts had bactericidal actions against Escherichia coli, suggesting an intrinsic antimicrobial effect of the Ag concentration. The photoactivation of the AgT/I, AgT/V and AgT/SG catalysts under black light resulted in significant bacterial inactivation against Escherichia coli (NEWP0022) and Staphylococcus aureus (NEWP0023). The production of reactive oxygen species, proven in the detection test, was induced by ultraviolet radiation and in conjunction with the intrinsic antimicrobial action of Ag. These results demonstrate the potential of the AgT/I, AgT/V and AgT/SG catalysts for the development of antimicrobial coatings for surfaces, contributing to the prevention and control of infections in various environments. The efficiency of the photolysis process (82%) was similar to that of heterogeneous photocatalysis using the 2AgT/SG catalyst (79.9%) in the photodegradation of testosterone. The AgT/SG and 10AgT/V catalysts showed greater photocatalytic activity in the photodegradation of testosterone, with degradation greater than 72% (2AgT/SG>T/SG>10AgT/V>10AgT/SG). These catalysts can find applications in several water treatment processes, such as the removal of endocrine disruptors. The creation of these photocatalytic materials is essential for the development of more efficient and sustainable technologies for water treatment Orientadora: Profa Dra Leda Maria Saragiotto Colpini; Coorientadora: Profa Dra Margarete Dulce Bagatini; Banca: Leda Maria Saragiotto Colpini (Presidente da Banca), Tânia Forster Carneiro, Dirlei Diedrich Kieling, Cátia Tavares dos Passos Francisco, Giane Gonçalves Lenzi, Margarete Dulce Bagatini; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia Ambiental. Defesa : Palotina, 27/02/2025; Inclui referências

2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/98607 2026-03-27T11:23:22Z 2025-01-01T00:00:00Z

Pré-tratamento alcalino da biomassa da mamona quantificando celulose e lignina para a produção de biodiesel Resumo: O cultivo de plantas bioenergéticas tem sido incentivado como alternativa à substituição do petróleo, uma fonte de energia não renovável e principal responsável pela intensificação do efeito estufa em nível global. No Brasil, a produção de mamona concentra-se majoritariamente na região Nordeste, representando uma importante fonte de renda para a agricultura familiar. Essa cultura destaca-se por sua resistência à seca, o que contribui para a fixação da mão de obra nessas regiões, promovendo geração de emprego e fornecimento de matéria-prima essencial para o desenvolvimento regional e nacional. Diversos tipos de pré-tratamento vêm sendo utilizados com o objetivo de modificar ou remover a lignina, aumentar a área superficial e reduzir o grau de polimerização e cristalinidade da celulose, de forma a facilitar a digestão enzimática. Entre os agentes utilizados destacam-se a reação de Fenton (com sulfato ferroso heptahidratado – FeSO4·7H2O), o ácido sulfúrico (H2SO4), o peróxido de hidrogênio (H2O2) e o hidróxido de sódio (NaOH). O objetivo deste trabalho foi avaliar o pré-tratamento hidrotérmico alcalino utilizando o hidróxido de sódio (NaOH) na biomassa da mamona, com foco na quantificação dos teores finais de celulose e lignina. Para isso, foi elaborado um arranjo experimental que permitiu avaliar, por meio de Análise de Variância (ANOVA), os efeitos significativos da concentração de NaOH e da temperatura, bem como sua interação, sobre as concentrações finais de celulose e lignina. Os ensaios foram realizados em quadruplicata, possibilitando o cálculo da ANOVA e a comparação entre médias por meio de testes estatísticos. Ao todo, foram necessárias 36 amostras no planejamento experimental para análise das duas variáveis; Abstract: The cultivation of bioenergy crops has been encouraged as an alternative to replace petroleum, a non-renewable energy source and a major contributor to the intensification of the global greenhouse effect. In Brazil, castor bean (Ricinus communis) production is mainly concentrated in the Northeast region, representing an important source of income for family farming. This crop stands out for its drought resistance, which helps retain labor in these regions, promoting employment generation and supplying raw materials essential for both regional and national development. Various types of pretreatments have been employed with the aim of modifying or removing lignin, increasing surface area, and reducing the degree of polymerization and crystallinity of cellulose to facilitate enzymatic hydrolysis. Among the agents used are the Fenton reaction (with ferrous sulfate heptahydrate – FeSO4·7H2O), sulfuric acid (H2SO4), hydrogen peroxide (H2O2), and sodium hydroxide (NaOH). The objective of this study was to evaluate the alkaline hydrothermal pretreatment using sodium hydroxide (NaOH) on castor bean biomass, focusing on quantifying the final levels of cellulose and lignin. To achieve this, an experimental design was developed to assess, through Analysis of Variance (ANOVA), the significant effects of NaOH concentration and temperature, as well as their interaction, on the final concentrations of cellulose and lignin. The experiments were conducted in quadruplicate, allowing for ANOVA calculations and pairwise mean comparisons using statistical tests. A total of 36 samples were required in the experimental design to analyze both variables Orientador: Prof. Dr. Jonathan Dieter; Coorientador: Prof. Dr. Emmanuel Zullo Godinho; Banca: Jonathan Dieter (Presidente da Banca), Francielly Torres dos Santos, Elisandro Pires Frigo, Fernando de Lima Caneppele, Ricardo Marques Barreiros e Emmanuel Zullo Godinho; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia Ambiental. Defesa : Curitiba, 30/05/2025; Inclui referências

2025-01-01T00:00:00Z