Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:55:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329584.pdf: 3476506 bytes, checksum: 1f5689461181452b7b64f44fac55af3d (MD5) Previous issue date: 2014 / A avaliação da decomposição em diferentes níveis e escalas (espacial e temporal) possibilita o desenvolvimento de uma visão integrada sobre a ótica deste importante processo ecológico. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de diferentes escalas espaciais e temporais na decomposição de detritos foliares e os efeitos da composição química, invertebrados e microorganismos em riachos de região tropical (Brasil). Foram estudados rios do Norte de Minas Gerais (Capitulo 1 e 2) e do planalto central em Brasília (Capitulo 3). Assim, esta tese é composta por 3 capítulos e os seus principais resultados foram: 1- "Coarse Particulate Organic Matter Dynamics in a Tropical Vereda System", onde a produção de serapilheira em área de veredas foi baixa(365g m-2 ano-1 de entrada terrestre e 181 g m-2 ano-1vertical sobre o rio). A decomposição foliar foi elevada quando comparada com outros sistemas tropicais, com valores máximos coincidindo com o período chuvoso. O conteúdo de ergosterol das folhas foi elevado, mas as densidades de esporos na água foram baixas. Menos de 10% dos invertebrados foram fragmentadores, sugerindo pouca participação desta comunidade no processo de decomposição. Apesar da baixa produtividade e rápida decomposição, a matéria orgânica acumulada no leito é alta. Isso pode estar relacionado com ciclos de inundação e a dinâmica de secas sazonais, permitindo o transporte de detritos foliares das áreas terrestre através da corrente da água. 2- "Canopy degradation effects on temporal leaf breakdown rates in a tropical stream", os maiores valores na taxa de decomposição foram observados no período chuvoso, provavelmente devido às altas temperaturas (aumento da atividade metabólica) e chuvas(maior abrasão física). Encontramos maior biomassa microbiana (aumento de organismos fotossintéticos) e maiores densidades e riqueza de invertebrados (menor lavagem da comunidade pela água) no período de seca. O fluxo de água, temperatura e precipitação foram os fatores que controlam a decomposição neste sistema. A degradação do dossel modificou o k e pode altera o metabolismo do ecossistema (heterotróficas para autotróficas), apesar da grande resistência ecológica das "veredas". A degradação do dossel também deixou o sistema mais suscetíveis a alterações sazonais. Este impacto ambiental modificou também as comunidades de micro-organismos e invertebrados, indicando que este processo é um útil bioindicador. 3- "The effects of spatialscale on breakdown of leaves in a tropical watershed", onde as comunidades microbiana e de fragmentadores foram mais influenciadas pela escala local (ordem de rio), conduzindo a decomposição foliar nesta escala. Entretanto, as maiores influencias sobre o processo de decomposição foram observadas em escala regional (sub-bacia), mostrando que a escala de estudo altera a resposta do processo estudado. As maiores taxas de decomposição (independente da qualidade do detrito) ocorreram em ambientes com elevados valores de velocidade da água, oxigênio dissolvido e temperatura, os quais aceleram o metabolismo biológico. Assim, bacias com microclimas mais quentes e córregos com níveis mais elevados de nutrientes e oxigênio poderiam estar acelerando o metabolismo do ecossistema, independente da qualidade detritos.<br> / Abstract: The evaluation of the leaf breakdown at different levels and scales (spatial and temporal) enables the development of integrated view of this important ecological process. The aim of this study was to evaluate the influence of different spatial and temporal scales in the evaluation and the effects of chemical composition, invertebrates and micro-organisms in streams of tropical region (Brazil). Rivers in northern of Minas Gerais State (Chapter 1 and 2) and the central plateau in Brasília City (Chapter 3) were studied. Thus, this thesis consists of three chapters and the main results were: 1- "Coarse Particulate Organic Matter Dynamics in a Tropical Vereda System"; Litter production in the riparian area was low (365g m-2 year-1 falling on the forest soil and 181g m-2 year-1 fallen directly into the stream). The litter breakdown was high when compared with other South American systems, with maximum values coinciding with the rainy season. Ergosterol content in decomposing leaves was high, but spore densities in the water were low. Nearly 10% of invertebrates were shredders suggesting a low role in litter decomposition. Despite the low litterfall and fast decomposition, accumulated organic matter in the bed is high. This could be related to seasonal flood/dry dynamics allowing the transportation of terrestrial litter into the stream. 2- "Canopy degradation effects on temporal leaf breakdown rates in a tropical stream"; Higher values of leaf breakdown rates (k) were observed in rainy season, most likely due to high temperatures (increasing metabolic activity) and rainfall (higher physical abrasion). However, we found higher microbial biomass (increase of photosynthetic organisms) and greater densities and richness of invertebrates (lower washing power by water) in dry season. Therefore, on the large temporal sampling, water flow, temperature and precipitation were the factors controlling the k in this stream system. The canopy degradation modify the k and can change the metabolism of the ecosystem (from heterotrophic to autotrophic), despite the great ecological resistance of "veredas". Thecanopy degradation left the system higher susceptible to seasonal changes. This environmental impact modified also the communities of micro-organisms and invertebrates indicate that this process is useful as bioindicators. 3-"The effects of spatial scale on breakdown of leaves in a tropical watershed"; The microbial and shredder were most influenced at the local scale (stream order), leading to leaf breakdown in this scale. Moreover, differences in the overall k and abiotic variables were more strongly influenced at the regional scale (sub-basin), showing that the study scale alters the response of the studied variables. We found higher k values (independent of the detritus quality) at higher values of water velocity, dissolved oxygen and temperature, all of which accelerate biological metabolism in response to variations on the regional scale. Watersheds with warmer microclimates and streams with higher nutrient levels and oxygen could be accelerating the ecosystem metabolism, independent of the detritus quality.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-20T03:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334824.pdf: 1420099 bytes, checksum: e1bbc1fae463c320b0849729c6c80d4b (MD5) Previous issue date: 2015 / A necessidade de fornecer facilidades e segurança para a distribuição de alimentos a longas distâncias demanda aprimoramento e torna necessário o emprego de materiais plásticos, um aliado à praticidade em relação à produção de embalagens. Se por um lado os polímeros plásticos favorecem a manutenção de um padrão de qualidade aos alimentos, por outro acarretam impactos ambientais gerados pelo seu depósito no meio ambiente. O polietileno é um dos mais importantes polímeros usados na fabricação de embalagens, tendo em vista suas características de boa processabilidade e resistência. No entanto, estão na contra-mão da sustentabilidade, uma vez que possuem baixa capacidade de degradação/biodegradação na natureza. Materiais poliméricos, mesmo que com parcial substituição do polímero petroquímico por polímeros de origem natural, podem representar vantagem quanto à redução do tempo de biodegradação na natureza. Nesse sentido, o amido de mandioca pode ser considerado uma das bases promissoras para obtenção de materiais biodegradáveis por sua potencial degradação em função da susceptibilidade ao ataque de micro-organismos, além de ser um recurso renovável, de baixo custo e ampla disponibilidade, principalmente no Brasil. Assim, surgem como alternativas a elaboração de materiais mediante mistura entre polímeros de origem petroquímica e natural, considerando obter principalmente as ótimas propriedades mecânicas através do polietileno e o potencial biodegradável da proporção do amido. Neste contexto, foram elaborados filmes biodegradáveis nas concentrações 20, 40 e 60% de mistura de amido (MA) em Polietileno Linear de Baixa Densidade (PELBD), denominados F20, F40 e F60, respectivamente, adicionados de ácido cítrico como compatibilizante. O filme controle (FC) foi produzido puramente com PELBD. A miscroscopia eletrônica de varredura demonstrou que a incorporação de amido provocou alterações na superfície do filme devido a uma distribuição irregular, principalmente nos filmes de maior concentração de MA. Isso gerou influências nas propriedades mecânicas, sobre as quais foram observadas reduções da resistência máxima à tração e alongamento. A solubilidade e o intumescimento tiveram aumento proporcional à concentração de amido nos filmes. Com relação aos parâmetros de cor, os materiais demonstraram alto índice de translucidez e baixo índice de amarelecimento. Na análise de termogravimetria, os filmes de maior concentração de amido mostraram números de estágios de degradação diferentes em relação ao de menor concentração e controle. Os espectrosde FT-IR para os diferentes materiais analisados apresentaram bandas típicas dos grupos funcionais do PELBD com um aumento gradativo na intensidade dos picos característicos do amido, de acordo com o grau de incorporação. Após a caracterização, a biodegradabilidade dos materiais foi avaliada pela inoculação em meio contendo Aspergillus niger e pela ação direta da enzima amilase. Um estudo de migração do ácido cítrico em meio simulante foi efetuado nos materiais, com exceção do F60, por não apresentar boas condições de processabilidade no momento de sua extrusão. O material F40 apresentou maior e significativa diferença em relação ao F20. Constatou-se que F20 e F40 apresentaram migração já no primeiro dia de armazenamento. F20 foi o material biodegradável que demonstrou ser boa alternativa para formatação em embalagens de leite pasteurizado, tanto sob aspectos ambientais e processabilidade, quanto à manutenção da qualidade do leite, possivelmente atribuída ao composto ácido cítrico migrando do filme para o produto durante o período de armazenamento.<br> / Abstract : The need to provide facilities and security for the distribution of food over long distances demand improvement and the necessary use of plastic materials, an ally of convenience in the production of packaging. If on one hand the plastic polymers help to maintain a level of quality to the food, on the other hand cause environmental impacts caused by the deposit on the environment. Polyethylene is one of the most important polymers used in manufacturing packaging, in view of its good characteristics of processability and strength. However its low capacity of degradation/biodegradation in nature may be enhanced by partial replacement for polymer petrochemical with polymers of natural origin, which becomes an advantage in reducing the degradation time. Accordingly, the cassava starch can be considered one of promising databases to obtain biodegradable materials for its potential degradation due to the susceptibility of microorganisms attack, in addition to being a renewable resource, low cost and wide availability, especially in Brazil. Thus appear as alternatives to development of materials by mixing between petrochemical and natural origin polymers, especially considering obtain good mechanical properties through the polyethylene and the potential of biodegradable proportion of starch. In this context, biodegradable films were prepared at concentrations of 20, 40 and 60% starch mixture (SM) Linear Low Density Polyethylene (LLDPE), termed F20, F40 and F60, respectively, added citric acid as compatibilizer. The control film (CF) was purely made from LLDPE. Electron microscopy scanning showed that starch incorporation led to changes in the film surface due to an irregular distribution, mainly in the higher concentration of SM movies. This generated influences the mechanical properties on which the maximum tensile strength and elongation decreases were observed. The solubility and the swelling had increased proportional to the concentration of starch in the films. Regarding the color parameters, the materials showed high translucency index and low yellowness index. In the thermogravimetric analysis, the higher concentration of starch in films shows a different number of stages of degradation, relative to lower concentration and control. The FT-IR spectra for the materials analyzed exhibited different band typical of the functional groups of LLDPE with a gradual increase in the intensity of the characteristic peaks of the starch in accordance with the degree of incorporation. After characterization, the biodegradability of materials was evaluated by inoculation in medium containing Aspergillus niger and by the direct action of the amylase enzyme. Amigration study of citric acid amid simulant was made in the materials, except for the F60, it doesn?t provide good conditions of processability at the time of extrusion. The F40 material showed greater and significant difference to the F20. It was found that F20 and F40 showed migration on the first day of storage. F20 biodegradable material that was shown to be a good alternative for formatting pasteurized milk cartons, both from environmental and processability as the maintenance of the quality of milk, possibly attributable to citric acid compound migrating the film to the product during the storage period.

CARVALHO, A. C. L. M.; Bioreduction of prochiral aromatic ketones using Pseudomonas sp. Nopalea cochenellifera isolated (L.) Salm Dyck. 2012. 118 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-15T19:34:40Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_aclmcarvalho 2012.pdf: 4626285 bytes, checksum: c2be4c1d49e2de0cd4ba70bd10a2158c (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-11-03T19:50:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_aclmcarvalho 2012.pdf: 4626285 bytes, checksum: c2be4c1d49e2de0cd4ba70bd10a2158c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-03T19:50:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_aclmcarvalho 2012.pdf: 4626285 bytes, checksum: c2be4c1d49e2de0cd4ba70bd10a2158c (MD5) Previous issue date: 2012 / Herein we describe the study biocatalytic potential of the whole cell of microorganisms isolated from a plant belonging to Cactacea family, Nopalea cochenillifera (L.) Salm- Dyck, popularly known as “palma doce” or “palma forrageira”. The microorganisms were isolated by induction technique using as acetophenone susbtrate. Among the microorganisms strains (I-1, I-2, I-3, I-4) only I-2, (Pseudomonas sp), was effective as biocatalyst in reducing the acetophenone. The best conditions for carrying out the bioreduction of acetophenone were as follows: 1g of resting cells of Pseudomonas sp, resuspended in buffer solution pH 7, at 28 ° C and rotation of 175 r.p.m for 4 days, obtaining the (S)-1-phenylethanol with conversion of 77% e.e. and 89%. The bioreduction study, using the Pseudomonas sp strain, was extended to the following derivatives of acetophenone, 4-methoxy-acetophenone (2a), 4-methyl acetophenone (3a), 4-nitro-acetophenone (4a), 4 -bromo-acetophenone (5a), 4-chloro-acetophenone (6a), 4-fluoro-acetophenone (7a), 3-methoxy-acetophenone (8a), 3-methyl acetophenone (9a), 3-nitro-acetophenone (10a) 2-methoxy-acetophenone (11a), 2-methyl acetophenone (12a), 2-nitro-acetophenone (13a), 2-bromo-acetophenone (14a), 2-chloro-acetophenone (15a), 2 - fluoro-acetophenone (16a). It is not worthy that all the alcohols were obtained with Prelog selectivity (S configuration). In general, the best results were obtained for the derivatives of acetophenone with substituent methoxyl, methyl, nitro and bromine in position - ortho (e.e. of 94 to > 99% conversion and 23-80%). With respect to the chlorine and fluorine substituents, the best results of selectivity and enzymatic activity were obtained for the – para substituted derivatives (e.e. 93% and 73% conversion, 83% e.e. and conversion of 51%, respectively). / Neste trabalho descrevemos o estudo do potencial biocatalítico de células íntegras de micro-organismos isolados de um vegetal da família das Cactaceas, Nopalea cochenillifera (L.) Salm-Dyck, popularmente conhecido como “palma doce” ou “palma forrageira”. Os micro-organismos foram isolados pela técnica de indução utilizando o substrato acetofenona. Dos quatro micro-organismo isolados (I-1, I-2, I-3, I-4) apenas o I-2, identificado como Pseudomonas sp, foi eficiente como biocatalisador na redução do substrato padrão acetofenona. As melhores condições para a realização da biorredução da acetofenona foram as seguintes: 1g de células em repouso de Pseudomonas sp, ressuspendidas em solução tampão de pH 7, temperatura de 28 °C e rotação de 175 r.p.m por 4 dias, com obtenção do (S)-1-feniletanol com conversão de 77% e e.e. de 89%. O estudo da biorredução, utilizando a cepa isolada de Pseudomonas sp, foi estendido para os seguintes derivados da acetofenona: 4-metóxi-acetofenona (2a), 4-metil-acetofenona (3a), 4-nitro-acetofenona (4a), 4-bromo-acetofenona (5a), 4-cloro-acetofenona (6a), 4-fluoro-acetofenona (7a), 3-metóxi-acetofenona (8a), 3-metil-acetofenona (9a), 3-nitro-acetofenona (10a), 2-metóxi-acetofenona (11a), 2-metil-acetofenona (12a), 2-nitro-acetofenona (13a), 2-bromo-acetofenona (14a), 2-cloro-acetofenona (15a), 2-fluoro-acetofenona (16a). Cabe ressaltar que todos os álcoois foram obtidos com seletividade Prelog (configuração S). Em geral, os melhores resultados foram obtidos para os derivados da acetofenona com substituintes metoxila, metila, nitro e bromo na posição – orto (e.e. de 94 a > 99% e conversão de 23 a 80%). Com relação aos substituintes cloro e flúor, os melhores resultados de seletividade e atividade enzimática foram obtidos para os derivados –para substituídos (e.e. 93% e conversão 73%; e.e. 83% e conversão de 51%, respectivamente).

MENDES, J. S. Produção de etanol a partir da fermentação de glicerol bruto usando Klebsiella pneumoniae. 74 f. 2010. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T17:48:16Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_jsmendes.pdf: 1931084 bytes, checksum: a298d009f92874502f8c55b359eabd5d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T18:58:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_jsmendes.pdf: 1931084 bytes, checksum: a298d009f92874502f8c55b359eabd5d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T18:58:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_jsmendes.pdf: 1931084 bytes, checksum: a298d009f92874502f8c55b359eabd5d (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Due to shortage of energy sources and increasing environmental pollution, many universities and companies are in search to renewable energy. Ethanol can be a renewable biofuel in the short term. Besides the numerous advantages of ethanol over fossil fuels, it can be produced from industrial waste. In this work, it was used glycerol as carbon source in order to give value to this waste. Glycerol can be a good carbon source for fermentation, it has a high degree of reduction and a low cost. There is a large supply of glycerol in the world market, because it is a byproduct of the transterification reaction of vegetable oils, 10 kg biodiesel produced have 1 kg of glycerol. It is known that the production of biodiesel is in constant growth which results in the growth of the production of glycerol. To produce ethanol using glycerol was carried out a study of two microorganisms. The microorganisms studied were a bacterium and a yeast, Saccharomyces sp.1201 and Klebsiella pneumoniae ATCC 29,665 respectively. For this study, it was used different concentrations of inoculum for the runs using Saccharomyces sp.1201 and different concentrations of glycerol for the runs using Klebsiella pneumoniae ATCC 29,665. The results obtained with yeast have not been satisfactory, this yeast was not able to produce ethanol using glycerol as substrate, however, the bacteria studied presented good production of ethanol and was able to metabolize fermentation media with glycerol, up to produce about 1, 4 g / L of ethanol, also obtained as the reaction product of 1.3-propanediol and acetic acid. We also carried out a simulation of fermentation using Klebsiella pneumonia, and analyzed the behavior of the fermentation process based on the following changes of glycerol concentration, inoculum concentration, bypass and the dead zone inside the reactor. With the simulations it was possible to see how the dead zone and very influential on the reactor performance. / Devido à futura escassez dos recursos oriundos do petróleo e o aumento da poluição do ambiente, diversas universidades e empresas estão em busca de fontes renováveis de energia que possuam um baixo custo. O etanol é um bicombustível renovável em curto prazo e em alguns casos, para sua produção, são utilizados resíduos indústriais, valorizando ainda mais as qualidades do etanol produzido. Devido as inúmeras vantagens que esse biocombustível pode apresentar frente aos combustíveis fosseis faz com que atualmente haja diversas pesquisas para encontrar novas formas baratas para sua produção, assim, a utilização de matérias primas não convencionais vem como um atrativo a mais na produção de etanol. Neste trabalho utilizou-se glicerol bruto, oriundo da produção de biodiesel, como fonte de carbono com o objetivo de dar valor agregado a este resíduo industrial. O glicerol é uma ótima fonte de carbono para fermentação alcoólica, ele possui alto grau de redução e um baixo custo, devido principalmente a crescente oferta no mercado mundial. O glicerol é um subproduto da reação de transterificação de óleos vegetais. A cada 10 kg de biodiesel produzidos obtém-se 1 kg de glicerol. A produção de biodiesel esta em constante crescimento devido a crescente demanda por combustível, o que acarreta o crescimento da produção de glicerol. Para produção de etanol utilizando este glicerol, realizou-se um estudo com dois microrganismos. Os microrganismos estudados foram uma levedura e uma bactéria, Saccharomyces sp.1201 e Klebsiella pneumonia ATCC 29665, respectivamente. Nesta dissertação, utilizou-se diferentes concentrações de inóculo para os cultivos utilizando Saccharomyces sp.1201 e difeentes concentrações de glicerol para os cultivos que utilizaram Klebsiella pneumonia ATCC 29665. Os resultados com a levedura não foram satisfatórios, pois esta levedura não foi capaz de produzir etanol utilizando glicerol como substrato. Já à bactéria estudada teve uma boa produção de etanol e foi capaz de metabolizar o glicerol do meio fermentativo, chegando a produzir cerca de 1,4 g/L de etanol. Além da produção de etanol, nos ensaios usando a bactéria Klebsiella pneumonia ATCC 29665, foram obtidos outros dois produtos de valor agregado, 1,3 propanodiol e ácido acético. Além do trabalho experiemental, foram realizadas simulações da fermentação utilizando K. pneumonia, para analisar o seu comportamento da fermentação baseado nas variações concentração de glicerol, concentração de inóculo, bypass e zona morta dentro de reator real. Estas simulações visavam analisar as condições de operação numa futura ampliação de escala do processo em escala de laboratório aqui estudado para implantação de uma biorrefinaria. O modelo foi ajustado usando valores ótimos de volume de reator de 1.500 L e bypass de 0.1

A Polisulfona (PSU) é um polímero largamente utilizado em diversas áreas industriais por possuir grande estabilidade química e térmica. Estas propriedades o fazem um polímero de difícil degradação, trazendo prejuízos ao meio ambiente quando descartado incorretamente após seu uso. A etapa inicial no processo de biodegradação de polímeros se dá através da modificação de suas propriedades superficiais inertes, aumentando sua energia livre de superfície e, em consequência, sua capacidade de interagir com o meio externo. Neste trabalho a superfície de filmes de PSU foi modificada por tratamentos fotoquímicos UV em presença de uma atmosfera oxidante (O2) e de vapores reativos de ácido acrílico (AA) possibilitando obter superfícies poliméricas que podem ser reconhecidas como substrato para o desenvolvimento de micro-organismos. As amostras modificadas foram caracterizadas pelas técnicas de WCA, FTIR–ATR, GPC, TGA, DSC e XRD, detectando a inserção de grupamentos oxigenados e resultando em superfícies com características hidrofílicas. Utilizou-se do fungo filamentoso Metarhizium anisopliae e do ensaio em solo simulado, contendo um consórcio de micro-organismos, para estudar a biodegradação do PSU. Foi observado por SEM, OM, perfilometria óptica e gravimetria que, quanto maior a hidrofilicidade dos filmes, maior é a adesão microbiana e maior o desenvolvimento fúngico sobre os mesmos. É necessário destacar que praticamente não foi observada atividade de biodegradação em filmes de PSU sem tratamento. Os resultados obtidos confirmaram que a metodologia para modificação superficial utilizada no presente trabalho pode ser utilizada para aumentar ou melhorar a degradação da PSU, impactando positivamente no manejo de resíduos poliméricos. / Polysulfone (PSU) is widely used in the industry mainly due to its chemical and thermal stability. These properties make PSU a polymer of almost no biodegradability, increasing its accumulation in the environment when it is incorrectly disposed. The first step in the biodegradation process of polymers is the change in their usually inert surface properties, increasing the surface free energy and the interaction with the environment. In the present work, the surface properties of PSU films were modified by UV-assisted treatments in the presence of an oxidant atmosphere (O2) or acrylic acid (AA) vapors. The treatments led to changes in the surface properties of the films that were recognized by the microorganisms positively for their development. The modified samples were characterized by WCA, FTIR–ATR, GPC, TGA, DSC e XRD. After treatments, the films were converted to hydrophilic and oxygenated functional groups were detected on the surface. Entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae and simulated soil assay were used to study the PSU biodegradation before and after the UV treatments. SEM, OM, optical profilometry and gravimetric measurements allowed the observation of higher microorganism adhesion and higher fungi development when the irradiation time increased. It is necessary to point out that almost no biodegradation of the PSU was detected in untreated films. The obtained results confirmed that the used methodology for surface modification could be employed to improve the biodegradation rate of PSU films on waste management of polymers residues.

Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais. Departamento de Biodiversidade, Evolução e Meio Ambiente, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-03-16T20:54:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_DecomposiçãoMacrófitasInvertebrados.pdf: 2981868 bytes, checksum: 8eaf59aebc60a5146b63b4d58e7e579e (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-03-17T19:12:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_DecomposiçãoMacrófitasInvertebrados.pdf: 2981868 bytes, checksum: 8eaf59aebc60a5146b63b4d58e7e579e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-17T19:12:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_DecomposiçãoMacrófitasInvertebrados.pdf: 2981868 bytes, checksum: 8eaf59aebc60a5146b63b4d58e7e579e (MD5) Previous issue date: 2014 / A decomposição de macrófitas é um processo chave em diversos ambientes aquáticos. O estudo teve por objetivo analisar quais grupos de invertebrados se sobressaem durante a decomposição e se estes possuem alguma influência no processo. A colonização de invertebrados durante a decomposição de Eleocharis minima Kunth e de uma mistura representativa de macrófitas contendo E. minima, Egeria najas Planchon e Nymphoides indica Kuntze foi investigada através do método de sacos de litter. Foram confeccionados sacos de litter com tamanhos diferentes de malha (2cm e 500μm) no intuito de permitir diferentes grupos de invertebrados participarem do processo. O local de estudo foi a Lagoa dos Coutos, uma lagoa temporária na serra do Gandarela, no noroeste do Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais. Um total de 24505 organismos foram coletados e 28 táxons identificados. O grupo de maior abundância foi Acari (74,9%), devido à desproporcional quantidade de Hydrozetes sp em todas as amostras. O segundo grupo de maior abundância foi Chironomidae, com 2258 indivíduos (9,2%), seguido de Naididae, com 974 individuos (3,9%). Caenis fittkaui foi a única espécie de Ephemeroptera encontrada no estudo, com 387 indivíduos (1,5% do total). Os resultados indicaram que a assembleia de invertebrados foi diferente nos sacos com malha diferente e as densidades foram efetivamente menores (P<0,00; P<0,00) nos sacos de 500μm. Entretanto, essa diferença não foi efetiva na taxa de decomposição em nenhuma das macrófitas estudadas (P=0,503; P=0,36). O tempo de decomposição foi um fator significativo na alteração da assembleia de invertebrados (P=<0,00), mas essa diferença foi pouco pronunciada, afetando principalmente Cladocera. A taxa de decomposição de E. minima foi baixa (k =0,0062±0,0007, malha fina; k=0,0065±0,0008, malha larga). A mistura de macrófitas obteve taxas de decomposição maiores do que a de E. mínima (k=0,0082±0,0015, malha fina; k=0,0150±0,0023, malha larga). A assembleia de invertebrados foi indiferente à composição de macrófitas no saco de litter (P=0,22). Os resultados indicam que a assembleia de invertebrados não é um componente funcional determinante do processo de decomposição, não sendo observado um processo de decomposição mais veloz no tratamento controle de invertebrados (malha larga) em comparação com o tratamento de exclusão parcial, ou seleção por tamanho (malha fina); ainda assim, o período de decomposição afetou a sucessão da assembleia de invertebrados. _________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The macrophyte decomposition is a key process in certain aquatic environments. The study objective was to analyze wich invertebrate groups stand out during decomposition and if these have any influence on the process. The invertebrate colonization during decomposition of Eleocharis minima Kunth and a representative mixture of macrophytes containing E. minima, Egeria najas Planchon and Nymphoides indica Kuntze was assessed trough the litterbag method. The litterbags were made of different mesh sizes (2cm and 500μm) in order to allow different invertebrate groups to participate in the process. The study was carried out in Lagoa dos Coutos, a temporary pond in the Gandarela range, which is part of the Iron Quadrangle in Minas Gerais state, Brazil. A total of 24505 individuals were collected and 28 taxa were identified. The largest group in abundance was Acari (74.9%), due to the disproportional quantity of Hydrozetes sp.in all samples. The second highest abundance group was Chironomidae, with 2258 individuals (9.2%), followed by Naididae, with 974 (3.9%). Caenis fittkaui was the only Ephemeroptera species found, with 387 individuals (1.5%). The results suggest that the assembly was different in the different litterbags mesh and densities were significantly smaller (P<0.00; P<0.00). However, this difference had no effect over the decomposition rates in none of the studied macrophytes (P=0.503; P=0.36). The decomposition time was a significative factor in the variation of the invertebrate assembly (P<0.00), though this difference wasn’t pronounced, affecting mainly Cladocera. The decomposition rate of E. minima was low (k=0.0062±0.0007, fine mesh; k=0.0065±0.0008, coarse mesh). The macrophyte mixture got higher decomposition rates than E. minima (k=0.0082±0.0015, fine mesh; k=0.0150±0.0023, coarse mesh). The invertebrate assembly was unaffected by the macrophyte composition in the litterbag (P=0.22). The results indicate that the invertebrate assembly is not a determinant functional component of the decomposition process, as the control group (coarse mesh) yielded no gains in the decomposition rate in comparison to the partial exclusion experiment. Still, the decomposition state affected the invertebrate assembly succession.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-24T03:11:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336255.pdf: 2667893 bytes, checksum: 2c0a2377daae5bab8b4081c12926c616 (MD5) Previous issue date: 2015 / Compostos orgânicos voláteis (COV), em especial os compostos BTEX, benzeno (B), tolueno (T), etilbenzeno (E) e xilenos (X), pela elevada toxicidade, são nocivos ao ambiente e aos organismos vivos, fazendo com que internacionalmente as normas ambientais se tornem muito rígidas. Consequentemente há uma necessidade urgente para o desenvolvimento de metodologias que sejam capazes de minimizar ou eliminar o efeito nocivo destes compostos. Neste trabalho estudou-se primeiramente o processo de adsorção dos compostos BTEX em xisto retortado, submetidos a diferentes tipos de tratamento com o objetivo de aumentar a capacidade de adsorção do xisto, que foram: tratamento ácido, básico, térmico e tratamento com diferentes surfactantes. O único tratamento que se mostrou eficiente foi o tratamento ácido, utilizando o ácido acético, o qual aumentou a capacidade de adsorção do xisto em aproximadamente 35% em relação ao xisto sem tratamento. Foram realizadas as cinéticas de adsorção determinando-se que o melhor modelo de ajuste dos dados experimentais foi o de pseudo-primeira ordem, apresentando coeficiente de correlação entre 0,90 ? 0,98, para os quatro compostos. Através das isotermas de adsorção obtidas, foi possível conhecer a capacidade máxima de adsorção (qmax) do xisto retortado para cada composto orgânico, que decresce na seguinte ordem T > B > E > X, com valores de 11,482>10,209>8,407>7,685 mg/g, respectivamente. A fim de aumentar o desempenho na remoção dos compostos BTEX do efluente, estudou-se o processo de biodegradação desses compostos individuais e em mistura, para o processo em batelada, utilizando-se biofilmes suportados em partículas de xisto. Os resultados obtidos demonstram que o biofilme é capaz de biodegradar completamente os quatro compostos orgânicos, individualmente e em misturas binárias, ternárias e quaternárias. Na identificação dos micro-organismos presentes no lodo in natura e após a adaptação ao BTEX, através de sequenciamento de DNA, observou-se uma mudança nos gêneros presentes nas amostras in natura, apresentando maior quantidade do gênero Clostridium e Pseudonomas, enquanto que nos micro-organismos adaptados o gênero em maior abundância foi o Comamonas. Dentro desse gênero, a espécie encontrada em maior abundância foi a Comamonas testosteroni. No presente trabalho é utilizado um modelo de uma única equação para descrever o perfil de concentração dos compostos BTEX ao longo de um biorreator com biofilme em leito fixo. A equação utilizada no modelo é discretizada utilizando o método de volumes finitos. O estudo utiliza um modelo computacional desenvolvido em linguagem MATLAB para a simulação de diferentes parâmetros do processo a fim de prever a remoção dos compostos BTEX. Os parâmetros estudados foram: concentração de alimentação dos compostos, vazão de alimentação e área do biorreator. Os resultados das simulações mostraram que todos os parâmetros avaliados influenciam a biodegradação dos compostos BTEX, e que o modelo matemático e a metodologia numérica podem ser usados como uma ferramenta para prever o comportamento dinâmico e estacionário do processo de biodegradação em colunas de leito fixo.<br> / Abstract : Volatile organic compounds (VOCs), especially benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX), have high toxicity and are environmentally harmful and to living organisms, causing international environmental laws very rigid. Consequently, there is an urgent need for the development of methodologies that are able to minimize or eliminate the harmful effects. In this work, the process of adsorption of BTEX was studied, undergoing different types of treatment in order to increase the adsorption capacity of the adsorbent, which were acid treatment, basic treatment, and thermal treatment with different surfactants. The unique treatment that has proved to be efficient was the acid treatment using acetic acid, which increased the adsorption capacity by approximately 35 % compared to untreated adsorbent. Adsorption kinetics were performed and the best fit model of experimental data is the pseudo-first order model, with correlation coefficient of 0.90 to 0.98 for the four compounds. Using the adsorption isotherms, it was possible to know the maximum adsorption capacity (qmax) for each organic compound that decreases in the order T> B> E> X, with values of 11,482> 10,209> 8,407 > 7,685 mg/g, respectively. In order to increase the performance of the removal of effluent BTEX compounds, we studied the process of biodegradation of these compounds, individually and in binary, ternary or quaternary mixtures to the batch process, using the biofilms supported in shale particles. The results demonstrated that the biofilm is able to completely biodegrade the four organic compounds, individually and in binary, ternary or quaternary mixtures. The identification of microorganisms in the sludge in natura and after adaptation to BTEX, through DNA sequencing, there was a change in genres present in fresh samples, showing Clostridium and Pseudomonas, while in microorganisms adapted the gender in greater abundance was the Comamonas. In this gender, the kind found in most an abundance was Comamonas testosteroni. In this work, we used a model of a single equation to describe the concentration profile of the BTEX compounds over a bioreactor with biofilm fixed bed. The equation used in the model is discretized using the finite volume method. The study uses a computer model developed for the MATLAB simulation of different process parameters to provide the efficiency of removal of BTEX compounds. The parameters studied were the feed concentration of the compounds, the feed flow and the bioreactor area. The simulation results showed that all parameters influenced the biodegradation of BTEX compounds, and the mathematical model and the numerical method can be used as a tool to predict the dynamic and stationary behavior of the biodegradation process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-21T21:44:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203668.pdf: 577735 bytes, checksum: 3e6579797308cb4e4327264870cbd9a4 (MD5) / Numerosos incidentes que prejudicam o meio ambiente, como a contaminação de sistemas de águas subterrâneas por vazamentos em postos de combustíveis, merecem cada vez mais a atenção da

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:53:25Z : No. of bitstreams: 1 fuzarijunior_gc_me_ilha.pdf: 1800316 bytes, checksum: 6ffbd14d47f4e72c963f316d2bd14074 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Filmes de PHB puro e de blendas de PHB com borracha natural foram obtidos por prensagem a quente e por “casting” e foram avaliados segundo as propriedades morfológicas, estruturais, térmicas e mecânicas, além de sua suscetibilidade à biodegradação. As blendas mostraram-se imiscíveis. Verificou-se que o processamento e a presença de borracha provocaram mudanças na configuração cristalina do PHB. A presença de borracha aumentou o grau de cristalização do PHB. Filmes tratados termicamente entre 60 e 70oC, apresentaram menor grau de cristalinidade, os quais permanecem estáveis quando resfriados à temperatura ambiente. O processamento por prensagem garantiu certa estabilidade ao filme de PHB puro em relação à degradação isotérmica, por ocasionar a compactação das cadeias poliméricas, compactação essa que é influenciada pela presença de borracha. Para a degradação não isotérmica, um maior conteúdo de borracha elevou a temperatura de degradação efetiva. O aumento de borracha na blenda também ocasionou maior deformação das blendas, com decréscimo de rigidez. O processamento por prensagem garantiu uma maior deformação para filmes de PHB puro em relação ao processamento por casting, entretanto para blendas com grande quantidade de borracha o efeito mostrou-se contrário. Análises de biodegradação em solo mostraram um material potencialmente biodegradável, sendo que a presença de borracha não atrapalhou o ataque microbiano / Pure PHB films and blends of PHB and natural rubber (in films form), were obtained by hot pressing and by casting and its morphological, structural, thermal and mechanical properties were studied using appropriated techniques. The susceptibility to the biodegradation was also analyzed. The blends did not show miscibility and crystallization degree of PHB in the blend showed to be dependent of rubber content and also film processing. Lower degree of crystallization was observed on films treated in the temperature range of 60oC to 70oC. This crystallization remains stable when the temperature drops to room temperature. Pure PHB films obtained by hot pressing showed stability regards to the isothermal degradation due to the polymer chain compaction, which is influenced by the rubber inclusion. The temperature degradation was increased as the rubber content was increased. The increasing content of rubber in the blend films also provide higher deformation with decreasing of stiff. Pure PHB films obtained by hot pressing showed higher deformation then those obtained by casting. However, for blend films with high rubber content, the effect was observed in the other way around. Furthermore, biodegradation analyzes in soil showed that the material is biodegradable and the rubber inclusion does not disturb the microbial attack

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-09. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:21Z : No. of bitstreams: 1 000832823_20150701.pdf: 81875 bytes, checksum: e2ed8c4dabd41a1067de43d24e827684 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-07-01T11:47:28Z: 000832823_20150701.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-01T11:48:09Z : No. of bitstreams: 1 000832823.pdf: 1347201 bytes, checksum: db588fd38e3cbff6a47d990b23f3aac1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A introdução de xenobióticos no ambiente por ações antrópicas é um quadro que se tornou comum principalmente desde a revolução industrial. O petróleo e seus derivados são os principais poluidores da atualidade. Associada às contaminações, uma séria devastação dos ecossistemas atingidos aconteceu e permanece até os dias de hoje sendo incontáveis os prejuízos já causados à natureza. Na busca da recuperação da homeostase de locais afetados, alternativas para a remoção física, química e biológica de contaminantes foram desenvolvidas. Ao conjunto de técnicas voltadas à remoção biológica de poluentes denominamos biorremediação, atualmente melhor aceito pela comunidade cientifica, pois a utilização do metabolismo microbiano resulta em baixo ou nenhum impacto negativo para os ecossistemas. O uso de fungos na biorremediação é crescente, dentre estes os fungos melanizados compõem um grupo de interesse particular. Caracterizados pela coloração negra de suas colônias devido à deposição de melanina em sua parede celular, estudos recentes comprovaram seu envolvimento em processos de biodegradação de hidrocarbonetos, incluindo os BTEX (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos). As características extremofílicas e o caráter oligotrófico destes fungos são aspectos importantes que corroboram seu potencial de utilização em processos de biorremediação, bem como para estudos que envolvam a bioprospecção de novos produtos naturais, como enzimas. Após anos de estudo nosso grupo preservou um número significativo de fungos filamentosos e leveduras melanizados isolados a partir de diferentes substratos ambientais associados a hidrocarbonetos. A partir deste acervo, dentre 200 isolados selecionados buscou-se aqueles com maior potencial para biodegradação de tolueno. Os dados já publicados sobre o tema embasaram o estabelecimento de uma nova proposta para triagem de microfungos assimiladores de BTEX e para a... / The introduction of xenobiotics compounds in the environment by human activities has become a common situation since the industrial revolution. Oil and its derivatives are the main polluters nowadays. Associated with the contaminations, a grave devastation of affected ecosystems happened and remains to these days causing unmeasured damage to nature. Searching for recovery of the homeostasis of affected local, alternatives to physical, chemical and biological removal of the contaminants have been developed. The set of techniques that aim the biological removal of organic pollutants is called bioremediation, currently accepted as the best by the scientific community, because the use of microbial metabolism results in low or no negative impact on ecosystems. The use of fungi in bioremediation is growing, among them melanized fungi form a group of particular interest. Characterized by black pigmentation of their colonies due the deposition of melanin in their cell wall, recent studies have shown its involvement in processes of hydrocarbon biodegradation, including BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylenes). Extremophilic and oligotrophic characteristics of these fungi are important aspects that corroborate with their potential use in bioremediation processes, as well as studies involving bioprospecting of new natural products, such as enzymes. After years of study our group has preserved a significant number of melanized yeasts and filamentous fungi isolated from different environmental substrates associated with hydrocarbons. From 200 selected isolates of this collection, it was sought those with the greatest potential for toluene biodegradation. The already published data on the subject based the establishment of a new proposal for screening BTEX-assimilating microfungi and to elaborate adapted bottles for chromatographic analysis of headspace. In addition, morphological and molecular identification of the 200 isolates resulted in... / FAPESP: 2013/01556-2