Thesis (Ph.D.)--McMaster University (Canada), 1989. / Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 62-13, Section: A, page: 0000.

This diploma thesis deals with sorption properties of biochar produced from wood biomass treated with concentrated hydrochloric acid and activated carbon with respect to the triazine pesticide propazine. Although pesticides are widely used in both agriculture and the private sector worldwide, they pose a significant risk to ecosystems and human health. Propazine belongs to the group of chlorinated triazine herbicides, which pose a risk mainly as endocrine disruptors. The sorption of organic pollutants using pyrogenic carbonaceous materials promises an efficient and economically affordable solution, which has recently received increasing attention from the scientific community. In this work, we used isotherms to describe the equilibria of propazine sorption to given sorbents during vial experiments. Analysis of the propazine content in the model water solutions after reaching equilibrium was performed using high-performance liquid chromatography with mass detection.

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Reservatórios de usinas hidrelétricas instalados em regiões tropicais podem representar contribuição significativa para as emissões de gases efeito estufa (GEEs) para a atmosfera. Neste contexto, é relevante desenvolver métodos para avaliação da emissão de CH4 e CO2 causada pela instalação desses empreendimentos hidrelétricos. A UHE Belo Monte no Rio Xingu (leste da Amazônia) é a terceira maior usina hidrelétrica em potencial de geração de energia do mundo. A estimativa das emissões de GEEs associadas à UHE Belo Monte é exemplo de alta relevância que pode servir de base para futuros empreendimentos previstos para serem construídos na região amazônica. Neste estudo, foram realizados experimentos de incubação de solos e de inundação de testemunho de solos das áreas dos reservatórios da UHE Belo Monte. Estes experimentos auxiliaram na compreensão da resposta do fluxo de CH4 e CO2 tanto na resolução vertical (e.g. profundidade), quanto na resolução horizontal (e.g. contexto fisiográfico). Os resultados demonstraram alta produção de CH4 e CO2 na camada superior (10 cm), a qual apresenta conteúdo orgânico mais elevado. O solo de floresta de igapó apresentou a maior taxa potencial de produção de CH4 (15,59 nmol CH4 g-1 h-1), enquanto que o solo de pasto apresentou a maior taxa de produção de CO2 (34,96 nmol CO2 g-1 h-1). As emissões médias de CH4 e CO2 para os reservatórios da UHE Belo Monte foram, respectivamente, iguais a 54 ± 60 mmol CH4 m-2d-1 e 330 ± 149 mmol CO2 m-2 d-1. Esses resultados indicam incremento no fluxo de CH4 e CO2 em relação ao fluxo natural destes gases no Rio Xingu medido antes da instalação da UHE Belo Monte. Isto permite computar as emissões de CH4 e CO2 na energia gerada para a avaliação do custo-benefício do empreendimento hidrelétrico, em termos de emissões de CH4 e CO2 para a atmosfera. Além disso, foram realizadas projeções de emissões de carbono ao longo de 100 anos de operação da UHE Belo Monte e a elaboração de modelo do balanço de massa de carbono (\"C budget\") para os reservatórios da UHE Belo Monte. Estimou-se que o impacto em emissões líquidas do empreendimento ocasionaria emissões entre 2,3 e 15,1 Tg C para o período de 100 anos. Dessa forma, espera-se que este estudo sirva de base para avaliar casos análogos, já que o plano de expansão da matriz energética brasileira considera a instalação de outras usinas hidrelétricas em rios do leste amazônico / Hydroelectric reservoirs installed in tropical regions can represent a significant contribution to greenhouse gas emissions (GHGs) to the atmosphere. In this context, it is relevant to develop methods to evaluate CH4 and CO2 emissions caused by the installation of hydroelectric reservoirs. The Belo Monte hydroelectric plant in Xingu River (eastern Amazon) is the third largest hydroelectric plant in the world in terms of installed capacity and is an example of high relevance that can serve as a study case to evaluate future hydroelectric projects planned to be built in the Amazon region. In this study, soil incubation and soil flooding experiments using samples from the Belo Monte reservoir areas were performed to understand the response of the CH4 and CO2 fluxes under impounding of the Xingu River, considering both vertical (e.g. depth) and horizontal resolution (e.g. physiographic context). The results showed a high production of CH4 and CO2 in the top layer (10 cm) of soils, due to higher organic content. The igapó forest soil presented the highest potential production rate of CH4 (15.59 nmol CH4 g -1 h -1), while pasture soil presented the highest CO2 production rate (34.96 nmol CO2 g -1 h-1). The mean fluxes of CH4 and CO2 from Belo Monte reservoirs were respectively 54.05 ± 60.73 mmol CH4 m-2 d-1 and 330.76 ± 149.83 mmol CO2 m-2 d-1. These results indicate significant increase in the CH4 and CO2 fluxes compared to the natural fluxes of CH4 and CO2 from the Xingu River before damming for construction of the Belo Monte reservoirs. This allows to calculate GHGs emissions associated with the energy generated by the Belo Monte hydroelectric plant in the first years of operation and its cost-benefit evaluation in terms of carbon emissions. In addition, carbon emission projections for the next 100 years were carried out and a model for carbon mass balance (CH4 and CO2 budget) was elaborated for the Belo Monte reservoirs. It was estimated that the net emissions of the Belo Monte reservoirs would vary from 2.3 to 15.1 Tg C for a period of 100 years. Thus, this study is expected to serve as a basis to evaluate similar cases, as the plan of expansion of Brazilian energy plans matrix considers the installation of other hydroelectric plants in rivers of eastern Amazon.

As árvores de Tectona grandis (Verbenaceae) e de Pinus caribaea var. hondurensis (Pinaceae) são utilizadas em estudos dendroecológicos e dendroclimatológicos pela formação de anéis de crescimento anuais duas espécies plantadas na Mata da Pedreira do Campus da ESALQ/USP para estudos ecológicos e climáticos. Foram selecionadas 8 árvores de Tectona grandis (4 com e 4 sem lianas ocupando a copa das árvores) e 10 árvores de Pinus caribaea var. hondurensis (8 vivas - 4 com e 4 sem lianas ocupando a copa das árvores - e 2 mortas). Com a utilização de sondas de Pressler foram extraídas 2-6 amostras do lenho/árvore das 2 espécies para analisar seus anéis de crecimiento. Foi realizada (i) a caracterização anatômica macro e microscópica dos anéis de crescimento; (ii) estudos de dendrocronologia, pela datação e avaliação do crescimento radial do tronco das árvores; (iii) avaliação da densidade do lenho por densitometria de raios X para a determinação da densidade dos anéis de crescimento, incremento de biomassa e de carbono; (iv) avaliação da influência do clima local e em grande escala no crescimento do tronco das árvores; (v) análise dos vasos das árvores de T. grandis e dos anéis de crescimento falsos nas árvores de P. caribaea. Os resultados principais mostraram que as características anatômicas dos anéis de crescimento das árvores as 2 espécies coincidem com os descritos na literatura; a série de anéis de crescimento mostrou correlação significativa em relação à sincronização dos anéis de crescimento das árvores das 2 espécies. O efeito prejudicial das lianas na copa das árvores de T. grandis e de P. caribaea foi comprovado pela redução da largura dos anéis de crescimento no período de 2000-11 e de 1971-2011, respectivamente. A densidade aparente média dos anéis de crescimento (T. grandis: 0,64 g/cm3 e de P. caribaea: 0,60 g/cm3) permitiu calcular o incremento de massa de carbono, resultando que as árvores sem lianas apresentam maior estoque de carbono do que as com lianas. A análise dendroclimatológica mostrou que as árvores de P. caribaea apresentaram correlações positivas com a disponibilidade de água no solo no período de seca; as árvores de T. grandis mostram correlação positiva com o período de maior chuva, temperatura de primavera e a oscilação antártica (AAO) de outono no ano corrente de crescimento, e correlação negativa com o evento de El Niño (TNI) em outono anterior. A ocupação das lianas na copa das árvores de T. grandis provocou o aumento da área dos vasos; os vasos do lenho inicial (e sua frequência) mostraram correlação significativa com a largura dos anéis de crescimento, possibilitando a construção de cronologias desses parâmetros e a avaliação da influência climática nas árvores. A ocupação das lianas na copa das árvores de P. caribaea induziu diminuição da frequência dos anéis de crescimento falsos, formados, principalmente, pelo aumento das pricipatações de Julio anterior y verão (DJF) e corrente. Os resultados deste estudo permitiram concluir que a análise dos anéis de crescimento das árvores das 2 espécies tem grande potencial para estudos ecológicos e ambientais no Brasil. / The trees of Tectona grandis (Verbenaceae) and Pinus caribaea var. hondurensis (Pinaceae) are used in dendroecological and dendroclimatologal studies by formation the annual growth rings. For these reasons, the study aimed to examine the tree-rings of the two species planted in Mata da Pedreira in Campus ESALQ/USP to climatic and ecological studies. We selected eight T. grandis trees (4 with and 4 without lianas occupying the trees canopy) and 10 P. caribaea trees (8 live - 4 with and 4 without lianas- and 2 dead). With the use Pressler increment borer was extracted 2-6 wood samples/tree of two species to analyze their trees-rings growth. Were applied: i) anatomical characterization macro and microscopic of trees-rings; ii) dendrochronology studies, by dating and evaluation of the trees radial growth; iii) evaluating the density of the wood by X-ray densitometry for determination of tree-rings density, biomass and carbon increment; iv) evaluating of influence of local climate and large-scale on tree-rings; v) Analysis of the vessel in T. grandis trees and false rings in P.caribaea trees. The main results showed that the anatomical characteristics of trees-rings of the both species coincide with those described in the literature; the series of trees-rings showed significant correlation with respect to the synchronization of trees-rings in the two species. The unfavorable effect of lianas in the canopy of trees T. grandis and P. caribaea was confirmed by the reduction of the tree-rings width in period 2000-2011 and 1976-2011, respectively. . The apparent density average of tree-rings (T. grandis: 0,64 g/cm3 e de P. caribaea: 0,60 g/cm3) allowed us to calculate the increase of carbon mass, resulting that trees without lianas had higher carbon stocks than those with lianas. The climatological analysis showed that P. caribaea showed positive correlations with water availability in the soil in the dry season; T. grandis trees showed positive correlations with period of highest rainfall, temperature of spring and AAO of fall in the current growing season, and negative correlation with El Niño event (TNI) in the fall. The ocupation of lianas on T. grandis trees caused the increase of the vessels area; the earlywood vessels (and frequency) had a significant correlation with the tree-rings, allowing build of chronologies of these parameters and evaluate the influences climate in the trees. The ocupation of lianas on P. caribaea trees induced a decrease in false rings, which are formed primarily by the increase of the previous July and current summer (DJF). The results of this study showed that the tree-rings analysis of the two species has great potential to ecological and climatical studies in Brazil.

As árvores de Tectona grandis (Verbenaceae) e de Pinus caribaea var. hondurensis (Pinaceae) são utilizadas em estudos dendroecológicos e dendroclimatológicos pela formação de anéis de crescimento anuais duas espécies plantadas na Mata da Pedreira do Campus da ESALQ/USP para estudos ecológicos e climáticos. Foram selecionadas 8 árvores de Tectona grandis (4 com e 4 sem lianas ocupando a copa das árvores) e 10 árvores de Pinus caribaea var. hondurensis (8 vivas - 4 com e 4 sem lianas ocupando a copa das árvores - e 2 mortas). Com a utilização de sondas de Pressler foram extraídas 2-6 amostras do lenho/árvore das 2 espécies para analisar seus anéis de crecimiento. Foi realizada (i) a caracterização anatômica macro e microscópica dos anéis de crescimento; (ii) estudos de dendrocronologia, pela datação e avaliação do crescimento radial do tronco das árvores; (iii) avaliação da densidade do lenho por densitometria de raios X para a determinação da densidade dos anéis de crescimento, incremento de biomassa e de carbono; (iv) avaliação da influência do clima local e em grande escala no crescimento do tronco das árvores; (v) análise dos vasos das árvores de T. grandis e dos anéis de crescimento falsos nas árvores de P. caribaea. Os resultados principais mostraram que as características anatômicas dos anéis de crescimento das árvores as 2 espécies coincidem com os descritos na literatura; a série de anéis de crescimento mostrou correlação significativa em relação à sincronização dos anéis de crescimento das árvores das 2 espécies. O efeito prejudicial das lianas na copa das árvores de T. grandis e de P. caribaea foi comprovado pela redução da largura dos anéis de crescimento no período de 2000-11 e de 1971-2011, respectivamente. A densidade aparente média dos anéis de crescimento (T. grandis: 0,64 g/cm3 e de P. caribaea: 0,60 g/cm3) permitiu calcular o incremento de massa de carbono, resultando que as árvores sem lianas apresentam maior estoque de carbono do que as com lianas. A análise dendroclimatológica mostrou que as árvores de P. caribaea apresentaram correlações positivas com a disponibilidade de água no solo no período de seca; as árvores de T. grandis mostram correlação positiva com o período de maior chuva, temperatura de primavera e a oscilação antártica (AAO) de outono no ano corrente de crescimento, e correlação negativa com o evento de El Niño (TNI) em outono anterior. A ocupação das lianas na copa das árvores de T. grandis provocou o aumento da área dos vasos; os vasos do lenho inicial (e sua frequência) mostraram correlação significativa com a largura dos anéis de crescimento, possibilitando a construção de cronologias desses parâmetros e a avaliação da influência climática nas árvores. A ocupação das lianas na copa das árvores de P. caribaea induziu diminuição da frequência dos anéis de crescimento falsos, formados, principalmente, pelo aumento das pricipatações de Julio anterior y verão (DJF) e corrente. Os resultados deste estudo permitiram concluir que a análise dos anéis de crescimento das árvores das 2 espécies tem grande potencial para estudos ecológicos e ambientais no Brasil. / The trees of Tectona grandis (Verbenaceae) and Pinus caribaea var. hondurensis (Pinaceae) are used in dendroecological and dendroclimatologal studies by formation the annual growth rings. For these reasons, the study aimed to examine the tree-rings of the two species planted in Mata da Pedreira in Campus ESALQ/USP to climatic and ecological studies. We selected eight T. grandis trees (4 with and 4 without lianas occupying the trees canopy) and 10 P. caribaea trees (8 live - 4 with and 4 without lianas- and 2 dead). With the use Pressler increment borer was extracted 2-6 wood samples/tree of two species to analyze their trees-rings growth. Were applied: i) anatomical characterization macro and microscopic of trees-rings; ii) dendrochronology studies, by dating and evaluation of the trees radial growth; iii) evaluating the density of the wood by X-ray densitometry for determination of tree-rings density, biomass and carbon increment; iv) evaluating of influence of local climate and large-scale on tree-rings; v) Analysis of the vessel in T. grandis trees and false rings in P.caribaea trees. The main results showed that the anatomical characteristics of trees-rings of the both species coincide with those described in the literature; the series of trees-rings showed significant correlation with respect to the synchronization of trees-rings in the two species. The unfavorable effect of lianas in the canopy of trees T. grandis and P. caribaea was confirmed by the reduction of the tree-rings width in period 2000-2011 and 1976-2011, respectively. . The apparent density average of tree-rings (T. grandis: 0,64 g/cm3 e de P. caribaea: 0,60 g/cm3) allowed us to calculate the increase of carbon mass, resulting that trees without lianas had higher carbon stocks than those with lianas. The climatological analysis showed that P. caribaea showed positive correlations with water availability in the soil in the dry season; T. grandis trees showed positive correlations with period of highest rainfall, temperature of spring and AAO of fall in the current growing season, and negative correlation with El Niño event (TNI) in the fall. The ocupation of lianas on T. grandis trees caused the increase of the vessels area; the earlywood vessels (and frequency) had a significant correlation with the tree-rings, allowing build of chronologies of these parameters and evaluate the influences climate in the trees. The ocupation of lianas on P. caribaea trees induced a decrease in false rings, which are formed primarily by the increase of the previous July and current summer (DJF). The results of this study showed that the tree-rings analysis of the two species has great potential to ecological and climatical studies in Brazil.